Волокнистый продукт
Изобретение относится к волокнистым продуктам, таким как санитарно-гигиеническая бумага и нетканые продукты. Волокнистый продукт содержит волокнистый материал, в котором упомянутый волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от 0,1 до 15 г/м2. Причем волокнистый продукт представляет собой полотенце для рук, носовой платок, косметическое средство для лица, сухую салфетку, салфетку, тряпку для мытья посуды, протирочную тряпку, хозяйственное полотенце, салфетку для протирки или туалетную бумагу. При этом волокнистый продукт представляет собой продукт из санитарно-гигиенической бумаги, продукт из нетканого материала или смешанный продукт из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала. Водная активность упомянутого волокнистого продукта составляет от 0,03 до 0,85. Изобретение позволяет получить мягкий волокнистый продукт, который оказывает благоприятное воздействие на кожу при его использовании. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 табл., 4 ил., 8 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее раскрытие в целом относится к волокнистым продуктам, таким как санитарно-гигиеническая бумага и нетканые продукты.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Санитарно-гигиеническая бумага или нетканый материал могут использоваться для различных целей, например для очистки лица, вытирания носа или лица с целью его очистки, или для сушки рук. Важным свойством такой санитарно-гигиенической бумаги или нетканого материала является способность эффективно очищать и высушивать, одновременно сохраняя кожу здоровой и неповрежденной.
Санитарно-гигиеническая бумага и нетканый материал могут быть абразивными для кожи и вызвать дискомфорт после использования. Эта проблема особенно проявляется в тех ситуациях, когда санитарно-гигиеническая бумага или нетканый материал часто используются для высмаркивания или после мытья рук. Последняя ситуация является распространенной, например, для персонала в больницах или в пищевой индустрии при обращении с пищевыми продуктами.
Таким образом, существует потребность в санитарно-гигиенической бумаге или нетканом материале, которые обладали бы повышенной мягкостью и комфортом, а также улучшенными гигиеническими свойствами и способностью сохранять здоровье кожи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой график, показывающий относительные значения мягкости волокна TS7, проанализированные с помощью анализатора мягкости тканей (TSA). Более низкое значение TS7 означает более мягкий материал.
Фиг. 2 представляет собой график, показывающий относительные значения грубости TS750, проанализированные с помощью анализатора мягкости тканей (TSA). Более высокие значения TS750 соответствуют более высокой грубости, а более низкие значения соответственно означают более мягкий материал.
Фиг. 3 представляет собой график, показывающий относительные значения D, проанализированные с помощью анализатора мягкости тканей (TSA). Более высокие значения соответствуют более гибкому и тканеподобному материалу.
Фиг. 4 представляет собой график, показывающий прямую корреляцию между значениями D, измеренными для различных образцов, проанализированных с помощью анализатора мягкости тканей (TSA), и образцами, обработанными молочной кислотой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящий документ направлен на волокнистый продукт, содержащий волокнистый материал, в котором волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве на слой, снабженный молочной кислотой, в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 г/м2, например от приблизительно 0,3 до приблизительно 10 г/м2, от приблизительно 0,3 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 3,0 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,0 г/м2, или от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,5 г/м2. Волокнистый продукт имеет форму полотенца для рук, носового платка, косметического средства для лица, сухой салфетки, салфетки, тряпки для мытья посуды, протирочной тряпки, хозяйственного полотенца, салфетки для протирки или туалетной бумаги. Кроме того, волокнистый продукт также имеет форму продукта санитарно-гигиенической бумаги, нетканого продукта или смешанного продукта из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала.
Водная активность волокнистого продукта обычно составляет от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,85, например от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,85, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,85, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,65, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,65 или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,65. Соль молочной кислоты может быть, например, молочнокислым натрием, молочнокислым калием и/или молочнокислым кальцием.
Волокнистый материал в волокнистом продукте, раскрытом в настоящем документе, может дополнительно содержать одно или более веществ для регулирования значения pH, таких как NaOH или KOH.
Волокнистый продукт может иметь значение pH приблизительно 6,5 или меньше, например от приблизительно 2,5 до приблизительно 6,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 6,0, от приблизительно 3,0 до приблизительно 5,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 5,0, от приблизительно 3,0 до приблизительно 4,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 4,0, или от приблизительно 3,0 до приблизительно 3,5.
Волокнистый продукт может иметь увеличение гибкости, измеренной как значение D, по меньшей мере приблизительно на 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом без молочной кислоты и/или ее соли.
Молочная кислота и/или ее соль обеспечиваются по меньшей мере на одной из наружных поверхностей волокнистого продукта.
Волокнистый продукт может быть многослойным или однослойным.
Настоящий документ также направлен на способ производства волокнистого продукта, содержащего волокнистый материал, в котором волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 г/м2, например от приблизительно 0,3 до приблизительно 10 г/м2, от приблизительно 0,3 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 3,0 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,0 г/м2, или от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,5 г/м2, и в котором волокнистый продукт имеет водную активность приблизительно 0,85 или меньше. Этот способ включает в себя:
a) обеспечение волокнистого материала;
b) обеспечение для волокнистого материала состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль; и
c) сушку волокнистого материала, снабженного составом, содержащим молочную кислоту и/или ее соль, чтобы тем самым обеспечить волокнистый продукт.
Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, может быть обеспечен для волокнистого материала путем покрытия, такого как нанесение покрытия щелевым способом, нанесение покрытия печатью, нанесение покрытия с помощью валика или распыления. Сушка волокнистого материала может выполняться с помощью естественной сушки или инфракрасной («IR») сушки.
Способ, раскрытый в настоящем документе для производства волокнистого продукта, используется для производства волокнистого продукта, раскрытого в настоящем документе. Следовательно, настоящий документ также направлен на волокнистый продукт, получаемый или полученный с помощью способа, раскрытого в настоящем документе.
На стадии b) способа производства волокнистого продукта состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обеспечивается по меньшей мере на одной из наружных поверхностей волокнистого продукта.
Настоящий документ также направлен на использование молочной кислоты и/или ее соли для улучшения мягкости волокнистого материала. Обычно волокнистый материал после обработки молочной кислотой и/или ее солью имеет увеличение гибкости, измеряемой как значение D (см. измерения TSA в нижеприведенной Таблице 4), по меньшей мере приблизительно 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом, но без молочной кислоты и/или ее соли.
Настоящий документ также раскрывает использование волокнистого продукта, раскрытого в настоящем документе, для уменьшения значения pH кожи пользователя волокнистого продукта, например для уменьшения значения pH кожи по меньшей мере приблизительно на 0,5 единиц pH.
Настоящий документ также раскрывает способ улучшения мягкости волокнистого материала, содержащий:
a) обеспечение волокнистого материала;
b) обеспечение для волокнистого материала состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль; и
c) сушку волокнистого материала до водной активности приблизительно 0,85 или меньше, чтобы тем самым обеспечить волокнистый продукт, имеющий улучшенную мягкость.
Волокнистый материал может после этого иметь увеличение гибкости, измеренное как значение D (см. измерения TSA ниже), по меньшей мере приблизительно 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом, но без молочной кислоты и/или ее соли.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Используемые в настоящем документе термины «продукт санитарно-гигиенической бумаги» и «нетканый продукт» относятся к волокнистому материалу, снабженному сухим покрытием, которое содержит молочную кислоту и/или ее соль.
Используемый в настоящем документе термин «волокнистый материал» относится к «материалу санитарно-гигиенической бумаги» или «нетканому материалу», в котором волокна и/или непрерывные элементарные волокна удерживаются вместе с помощью связующих для изготовления бумаги, связующих агентов, механического запутывания и/или термосвязывания, как более подробно описано ниже, который не был снабжен сухим покрытием, содержащим молочную кислоту и/или ее соль. Таким образом термин «материал санитарно-гигиенической бумаги» относится к влажноформованным, суховоздушноформованным и сформированным из пены материалам санитарно-гигиенической бумаги. Примерами «нетканого материала» являются гидросплетенные материалы, термосвязанные волокнистые материалы, материал спанбонда, а также аэродинамически распыленные из расплава материалы.
Используемый в настоящем документе термин «сухое покрытие» и т.п. относится к покрытию, формируемому на материале в форме полотна путем нанесения состава в жидком носителе, который является жидкостью при температуре 15-50°C, например при комнатной температуре, такого как водный раствор, с последующей сушкой материала в форме полотна, в результате чего получается сухое покрытие, сформированное на материале в форме полотна. Сухое покрытие, упоминаемое в настоящем документе, относится к покрытию, имеющему содержание воды, незначительно превышающее уровень неизбежно присутствующей воды благодаря равновесию между покрытием и окружающей атмосферой. Следовательно, «сухое покрытие» в контексте настоящего документа означает покрытие, сформированное на волокнистом материале после нанесения состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль, на волокнистый материал и сушки волокнистого материала, снабженного составом, содержащим молочную кислоту и/или ее соль.
Используемый в настоящем документе термин «молочная кислота» относится к соединению, имеющему химическую формулу CH3CH(OH)COOH. В контексте настоящего документа могут использоваться как D-, так и L-форма молочной кислоты, или их смесь с различными соотношениями. Термин «ее соль» означает соль молочной кислоты, такую как молочнокислый натрий, молочнокислый калий или молочнокислый кальций.
Используемые в настоящем документе термины «буферизованные», «буферизация» и т.п. означают соль слабой кислоты (или основания), которая смешивается с кислотой и используется для обеспечения устойчивого и равномерно распределенного значения pH обработанного материала. В соответствии с настоящим документом такая слабая кислота может быть солью щелочного металла и молочной кислоты, такой как молочнокислый натрий, молочнокислый калий или молочнокислый кальций, которая может использоваться вместо или в дополнение к молочной кислоте.
Водная активность представляет собой отношение давления паров воды в материале (p) к давлению паров чистой воды (p0) при той же самой температуре. Водная активность может быть полезной для предсказания микробиальной, а также химической и физической стабильности продукта. Одним способом определения водной активности является способ точки росы, который более подробно описывается ниже.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Волокнистый продукт
Настоящий документ раскрывает волокнистый продукт, содержащий молочную кислоту и/или ее соль. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что добавление молочной кислоты и/или ее соли к волокнистому материалу приводит к смягчению волокнистого материала, обеспечивая таким образом более нежный для кожи волокнистый продукт и приводя к уменьшению риска повреждения кожи и/или дискомфорта после использования волокнистого продукта.
Следовательно, применение волокнистого продукта, раскрытого в настоящем документе, может уменьшать отрицательные эффекты, такие как раздражение кожи, формирование мелких ран/порезов, и/или снижение (повреждение) функции кожного барьера, которые могут возникать после использования обычных волокнистых материалов. Таким образом, раскрытый в настоящем документе волокнистый продукт обладает свойствами ухода за кожей. Кроме того, раскрытый в настоящем документе волокнистый продукт может быть более удобным в использовании из-за его мягкости. Эти особенности дают волокнистый продукт со свойствами ухода за кожей, в частности для частого использования и для людей с чувствительной кожей.
Раскрытый в настоящем документе волокнистый продукт таким образом имеет свойства улучшенной мягкости и ухода за кожей по сравнению с обычными волокнистыми материалами.
Как более подробно объясняется ниже, волокнистый продукт может иметь значение D по меньшей мере приблизительно на 10% более высокое, чем значение D волокнистого материала, который не содержит молочной кислоты. Волокнистый продукт таким образом может иметь увеличение гибкости, измеряемой как значение D, по меньшей мере приблизительно на 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом, который не содержит молочную кислоту и/или ее соль. Значение D может быть измерено с использованием анализатора мягкости ткани (Emtech) и в соответствии со способом, подробно раскрываемом ниже.
Следовательно, настоящий документ также направлен на волокнистый продукт, содержащий волокнистый материал, в котором этот волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 г/м2, например от приблизительно 0,3 до приблизительно 10 г/м2, от приблизительно 0,3 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 3,0 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,0 г/м2, или от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,5 г/м2, причем упомянутый волокнистый продукт имеет водную активность приблизительно 0,85 или меньше. Молочная кислота и/или ее соль могут обеспечиваться как покрытие на волокнистом материале. Это количество молочной кислоты относится к количеству на слой волокнистого материала, снабженного молочной кислотой, то есть на одну наружную поверхность (внешний слой) волокнистого продукта.
Значение pH здоровой кожи обычно и естественным образом составляет менее 5 (см. Natural skin surface pH is on average below 5, which is beneficial for its resident flora, International Journal of Cosmetic Science, 2006, 28, 359-370, H. Lambers et.al). Более высокое значение pH кожи связывалось со снижением барьерной функции, уменьшением увлажнения и повышенным шелушением. Влияние значения pH на адгезию микрофлоры кожи также было оценено, и было показано, что кислотное значение pH кожи (4-4,5) сохраняет бактериальную флору присоединенной к коже, в то время как щелочное значение pH (8-9) способствует ее удалению с кожи; см. например, Natural skin surface pH is on average below 5, which is beneficial for its resident flora, International Journal of Cosmetic Science, 2006, 28, 359-370, H. Lambers et.al). Молочная кислота является веществом, естественным образом присутствующим на коже.
Волокнистые материалы обычно могут иметь значение pH 6-8. Как обсуждается ниже в экспериментальном разделе, путем использования волокнистого продукта, раскрытого в настоящем документе, возможно понизить значение pH кожи. Таким образом, волокнистый продукт, раскрытый в настоящем документе, может использоваться для улучшения барьерной функции кожи путем понижения значение pH кожи.
Волокнистый продукт в соответствии с настоящим документом имеет значение pH приблизительно 6,5 или меньше, например от приблизительно 2,5 до приблизительно 6,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 6,0, от приблизительно 3,0 до приблизительно 5,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 5,0, от приблизительно 3,0 до приблизительно 4,5, от приблизительно 3,0 до приблизительно 4,0, или от приблизительно 3,0 до приблизительно 3,5. Было доказано, что рН волокнистого продукта около 4 является полезным для поддержания естественного значения pH кожи, и таким образом способствует здоровью кожи. Нижний предел для значения pH волокнистого продукта устанавливается таким, который уже не приносит никакой пользы для кожи. Значение pH ниже 3 может быть менее желательным, поскольку при таком уровне значения pH никакой пользы для кожи не обеспечивается. Таким образом, волокнистый продукт обычно имеет значение pH от приблизительно 3 до приблизительно 5. Значение pH волокнистого продукта может быть измерено путем измерения значения pH волокнистого продукта во влажных условиях, обеспечиваемых его предварительным погружением в воду или физраствор перед измерением pH, как раскрыто ниже в Примере 4. Значение pH волокнистого продукта также может быть измерено путем использования поверхностного электрода (см. Пример 4).
Для того, чтобы приготовить состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, молочная кислота и/или ее соль могут быть растворены в водном растворе или в воде. Значение pH состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль, может регулироваться с помощью соли молочной кислоты, такой как натриевая или калиевая соль молочной кислоты, и/или другого регулятора значения pH, такого как гидроксид, такой как KOH или NaOH.
Волокнистый продукт является сухим продуктом, то есть продуктом, водная активность которого составляет приблизительно 0,85 или меньше. Как правило, покрытие из молочной кислоты и/или ее соли имеет содержание воды, незначительно превышающее уровень неизбежно присутствующей воды благодаря равновесию между покрытием и окружающей атмосферой. Следовательно, водная активность волокнистого продукта обычно составляет от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,85, например от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,85, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,85, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,75, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,65, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,65 или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,65. Водная активность измеряется с помощью стандартных методик измерения водной активности волокнистых материалов. Обычно используемым способом для измерения водной активности образца является способ точки росы. Способ точки росы использует герметичную камеру с управляемой температурой. Образец помещается в камеру и герметизируется. Свободная вода улетучивается в воздух в камере. Образец выдерживается в камере до тех пор, пока вся свободная вода не покинет его (состояние равновесия). При равновесии измеряется относительная влажность воздуха в камере. Отношение этого измеренного значения к чистой воде представляет собой водную активность образца, обозначаемую как aw. Диапазон водной активности составляет от нуля (нет свободной воды) до 1,0 (чистая вода).
Волокнистый продукт может содержать молочную кислоту и/или ее соль. Это означает, что волокнистый материал может быть снабжен только молочной кислотой, смесью молочной кислоты и/или одной или более солей молочной кислоты, или одной или более солями молочной кислоты. Примеры солей молочной кислоты включают в себя, не ограничиваясь этим, молочнокислый натрий, молочнокислый калий и/или молочнокислый кальций. Кроме того, для регулирования значения pH состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль, используемого для изготовления волокнистого продукта, этот состав может содержать один или более регуляторов pH, таких как гидроксид, например KOH или NaOH, который будет тогда присутствовать также и на окончательном волокнистом продукте.
В дополнение к молочной кислоте и/или ее соли одно или более других веществ могут быть добавлены к волокнистому материалу для обеспечения дополнительного комфорта кожи и пользы для здоровья. Примерами таких добавок являются растительные активные вещества и масла, такие как пантенол, глицерин, другие органические кислоты, поверхностно-активные вещества, витамины и/или антибактериальные вещества. Другие примеры таких добавок включают в себя, не ограничиваясь этим, одно или более веществ, выбираемых из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ для ухода за кожей, регидратирующих веществ, разглаживающих веществ, антибактериальных веществ, агентов улавливания бактериостатических веществ, микрофибриллированной целлюлозы (MFC) и регуляторов скорости высвобождения. Кроме того, к волокнистому материалу могут быть добавлены отдушки. Добавки могут быть предусмотрены в составе, содержащем молочную кислоту и/или ее соль, или отдельно в волокнистом материале.
Волокнистые продукты в соответствии с настоящим документом являются волокнистыми продуктами, предназначенными для контакта с кожей. Волокнистыми продуктами в соответствии с настоящим документом являются полотенца для рук, носовые платки, средства для ухода за лицом, сухие салфетки, салфетки, тряпки для мытья посуды, протирочные тряпки, хозяйственные полотенца, салфетки для протирки и туалетная бумага.
Волокнистый продукт в соответствии с настоящим документом может содержать комбинацию различных волокнистых материалов или только один вид волокнистого материала. Волокнистый продукт таким образом является продуктом из санитарно-гигиенической бумаги, нетканым продуктом или смешанным продуктом из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала, то есть волокнистым продуктом, в котором волокнистый материал представляет собой санитарно-гигиеническую бумагу, нетканый материал или комбинацию санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала.
Волокнистый продукт может быть однослойным или многослойным, содержащим два или более слоев, например два, три, четыре, пять или шесть слоев.
Молочная кислота и/или ее соль могут присутствовать на одной или более наружных поверхностях (сторонах) волокнистого материала. Если используется многослойный волокнистый материал, молочная кислота и/или ее соль могут присутствовать на одной или более наружных поверхностях, но обычно не на поверхностях, обращенных внутрь продукта. Таким образом, при подготовке волокнистого продукта молочная кислота и/или ее соль обычно обеспечиваются только на внешних слоях и только на внешней поверхности этих слоев. Как для многослойного, так и для однослойного продукта молочная кислота и/или ее соль может обеспечиваться только на одной из поверхностей продукта, обращенной наружу. Как правило, молочная кислота и/или ее соль обеспечиваются по меньшей мере на той поверхности, которая предназначена для контакта с пользователем волокнистого продукта. Молочная кислота и/или ее соль обычно формируют покрытие на той поверхности, на которую они наносятся, хотя часть молочной кислоты и/или ее соли может поглощаться волокнистым материалом.
В соответствии с настоящим документом молочная кислота и/или ее соль обычно не обеспечиваются посредством клея, используемого для связывания слоев полотна санитарно-гигиенической бумаги в двухслойном или многослойном волокнистом продукте.
Настоящий документ также направлен на использование молочной кислоты и/или ее соли для улучшения мягкости волокнистого материала.
Как правило, гибкость описанного в настоящем документе волокнистого продукта, измеренная как увеличение значения D, является по меньшей мере приблизительно на 10% более высокой по сравнению с необработанным волокнистым материалом. Как правило, мягкость описанного в настоящем документе типа волокнистого продукта, измеренная как уменьшение значения TS7, является по меньшей мере приблизительно на 15% более низкой, например приблизительно на 20% или приблизительно на 25% более низкой по сравнению с необработанным волокнистым материалом.
Настоящий документ также направлен на использование волокнистого продукта, определенного в настоящем документе, для уменьшения значения pH кожи пользователя этого волокнистого продукта. Как правило, значение pH кожи уменьшается по меньшей мере приблизительно на 0,5 единиц на той части кожи, которая вытирается волокнистым продуктом при его использовании.
Производство волокнистого продукта
Молочная кислота и/или ее соль могут быть обеспечены на волокнистом материале путем нанесения на этот волокнистый материал состава, который обычно является раствором или эмульсией, содержащей молочную кислоту и/или ее соль. Как более подробно объясняется ниже, молочная кислота и/или ее соль обычно добавляются по меньшей мере на той наружной поверхности (поверхностях) волокнистого продукта, которая предназначена для контакта с пользователем этого продукта.
Настоящий документ также раскрывает способ производства волокнистого продукта, раскрытого в настоящем документе, содержащего волокнистый материал, в котором волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 г/м2, например от приблизительно 0,3 до приблизительно 10 г/м2, от приблизительно 0,3 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 3,0 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,5 г/м2, от приблизительно 1,0 до приблизительно 2,0 г/м2, или от приблизительно 1,0 до приблизительно 1,5 г/м2, и в котором упомянутый волокнистый продукт имеет водную активность приблизительно 0,85 или меньше. Этот способ включает в себя:
a) обеспечение волокнистого материала;
b) обеспечение для волокнистого материала состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль; и
c) сушку волокнистого материала, снабженного составом, содержащим молочную кислоту и/или ее соль, для обеспечения волокнистого продукта.
Произведенный волокнистый продукт является волокнистым продуктом, более подробно описываемым ниже. В частности, волокнистый продукт имеет форму полотенца для рук, носового платка, косметического средства для лица, сухой салфетки, салфетки, тряпки для мытья посуды, протирочной тряпки, хозяйственного полотенца, салфетки для протирки или туалетной бумаги. Кроме того, волокнистый продукт также имеет форму продукта санитарно-гигиенической бумаги, нетканого продукта или смешанного продукта из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала.
Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обычно готовится путем растворения молочной кислоты и/или ее соли в носителе, который является жидкостью при комнатной температуре, опционально с последующим регулированием значения pH этого раствора с использованием, например, соли молочной кислоты и/или гидроксида, такого как KOH или NaOH. Жидкий носитель может быть, например, водным раствором, глицерином или этанолом или комбинацией одного или более из них. Жидкий носитель может содержать этанол и/или другие полярные органические растворители. Кроме того, состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, может содержать одну или более добавок, таких как растительные активные вещества и масла, такие как пантенол, глицерин, другие органические кислоты, поверхностно-активные вещества, витамины и/или антибактериальные вещества. Другие примеры таких добавок включают в себя, не ограничиваясь этим, одно или более веществ, выбираемых из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ для ухода за кожей, регидратирующих веществ, разглаживающих веществ, антибактериальных веществ, агентов улавливания бактериостатических веществ, микрофибриллированной целлюлозы (MFC) и регуляторов скорости высвобождения. Кроме того, состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, может содержать отдушки.
Концентрация молочной кислоты и/или ее соли в составе, наносимом на волокнистый материал, обычно составляет от приблизительно 2 до приблизительно 85 мас.%, например от приблизительно 40 до приблизительно 85 мас.%, в частности когда молочная кислота присутствует в водном растворе.
Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обычно добавляется к волокнистому материалу в процессе преобразования, во время превращения из основного материала в конечные продукты. Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обычно добавляется на сухой материал с помощью подходящим образом выбранной методики покрытия, как это описано в настоящем документе.
Используемый в настоящем документе термин «сухое покрытие» относится к покрытию, формируемому на материале путем нанесения состава, содержащего при комнатной температуре жидкий носитель, такой как вода, а также молочную кислоту и/или ее соль, с последующей сушкой материала, в результате чего получается покрытие, сформированное на материале. Сформированное покрытие имеет содержание воды, незначительно превышающее уровень неизбежно присутствующей воды благодаря равновесию между покрытием и окружающей атмосферой. Как правило, водная активность продукта из санитарно-гигиенической бумаги и/или нетканого продукта составляет приблизительно 0,85 или меньше, как более подробно описывается ниже. Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, может быть обеспечен на волокнистом материале с помощью любого подходящего способа нанесения покрытия, включая, но не ограничиваясь этим, нанесение покрытия щелевым способом, нанесение покрытия печатью, нанесение покрытия с помощью валика или распыления.
Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обеспечивается на волокнистом материале так, чтобы покрытие было сформировано по меньшей мере на одной из наружных поверхностей волокнистого продукта. В многослойном продукте один или более слоев могут быть покрыты молочной кислотой и/или ее солью. Покрытие по существу может иметь вид слоя вокруг по меньшей мере части окружности индивидуальных волокон, но молочная кислота может также в некоторой степени абсорбироваться волокнами.
Состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, может по существу однородно наноситься на волокнистый материал, или может наноситься в виде рисунка, покрывая только часть поверхности, на которую он наносится. При нанесении в виде рисунка сформированное покрытие может покрывать, например, по меньшей мере приблизительно 10% площади, например от приблизительно 10 до приблизительно 90% площади слоя, на который наносится покрытие. Например, покрытие может наноситься местно на те части волокнистого материала, которые должны контактировать с кожей.
Стадия сушки c) может выполняться, например, с помощью горячего цилиндра, воздушной сушки, IR-сушки или другого способа сушки.
Произведенный волокнистый продукт может быть волокнистым продуктом того типа, который раскрыт в настоящем документе. Следовательно, настоящий документ также направлен на волокнистый продукт, получаемый или полученный с помощью способа, раскрытого в настоящем документе.
Настоящий документ также направлен на способ улучшения мягкости волокнистого материала, содержащий:
a) обеспечение волокнистого материала;
b) обеспечение для волокнистого материала состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль; и
c) сушку волокнистого материала до водной активности приблизительно 0,85 или меньше, чтобы тем самым обеспечить волокнистый продукт, имеющий улучшенную мягкость.
В способе улучшения мягкости волокнистого материала стадии способа могут выполняться как раскрыто выше для способа производства волокнистого продукта, содержащего волокнистый материал, в котором волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 г/м2, и в котором волокнистый продукт имеет водную активность, составляющую приблизительно 0,85 или меньше.
Волокнистые материалы
В соответствии с настоящим документом волокнистый материал обрабатывается молочной кислотой и/или ее солью. Волокнистый материал может быть, например, «материалом из санитарно-гигиенической бумаги» или «нетканым материалом», в котором волокна и/или непрерывные элементарные волокна удерживаются вместе с помощью связующих для изготовления бумаги, связующих агентов, механического запутывания и/или термосвязывания.
Материал из санитарно-гигиенической бумаги
Использующийся в настоящем документе термин «санитарно-гигиеническая бумага» охватывает основную (сырую) санитарно-гигиеническую бумагу («полотно санитарно-гигиенической бумаги») в форме, получаемой из бумагоделательной машины, а также однослойные или многослойные конечные продукты («продукты из санитарно-гигиенической бумаги»), сделанные из основной ткани и адаптируемые к потребностям конечного пользователя путем дополнительных этапов преобразования.
«Полотно санитарно-гигиенической бумаги» может быть однослойной основной тканью в форме, получаемой из бумагоделательной машины. Полотно санитарно-гигиенической бумаги представляет собой лист бумаги, изготавливаемый с помощью процесса, содержащего стадии: формирования водной суспензии волокон целлюлозы, то есть так называемой «бумажной массы», осаждения этой водной суспензии на проволочную сетку для того, чтобы сформировать влажное полотно, обезвоживания, сушки и крепирования полотна.
Полотно санитарно-гигиенической бумаги может иметь основную массу от приблизительно 8 до приблизительно 50 г/м2, в частности от приблизительно 10 до приблизительно 30 г/м2, и более конкретно от приблизительно 12 до приблизительно 25 г/м2.
Полотно санитарно-гигиенической бумаги состоит из одного или более слоев (то есть является однослойным или многослойным полотном). Термин «слой» относится к слою внутри полотна, имеющему определенный состав волокна. Один или более слоев формируются путем осаждения одного или более потоков бумажной массы на проволочную сетку с помощью находящегося под давлением одно- или многослойного пульпораспределителя. Эта методика хорошо известна специалистам в данной области техники. Она делает возможным использование различных видов волокон в каждом слое полотна. «Многослойное» полотно санитарно-гигиенической бумаги может иметь 2-5 слоев, и более конкретно 2 или 3 слоя.
Использующийся в настоящем документе термин «слой» относится к одному или более слоям санитарно-гигиенической бумаги в окончательном продукте из санитарно-гигиенической бумаги, получаемом после обработки («преобразования») одного или более полотен основной санитарно-гигиенической бумаги. Каждый индивидуальный слой состоит из полотна санитарно-гигиенической бумаги, содержащего один или более слоев, например один, два, три, четыре или пять слоев.
Основываясь на совместимости производственных процессов (влажное формирование), производство санитарно-гигиенической бумаги относится к методикам производства бумаги. Производство санитарно-гигиенической бумаги отличают от бумажного производства ее относительно низкая основная масса и ее гораздо более высокий показатель поглощения энергии при растяжении.
Показатель поглощения энергии при растяжении получают из поглощения энергии растяжения, при котором поглощение энергии растяжения связано с объемом тестового образца перед осмотром (длина, ширина, толщина образца между зажимами перед растяжением). Бумага и санитарно-гигиеническая бумага также различаются в целом по модулю упругости, который характеризует механические свойства этих плоских продуктов в качестве параметра материала.
Высокий показатель поглощения энергии санитарно-гигиенической бумаги является результатом внешнего или внутреннего крепирования. Внешнее крепирование возникает в результате сжатия бумажного полотна, прилипшего к цилиндру в результате действия крепирующего лезвия, а внутреннее крепирование возникает в результате разности в скорости между двумя проволоками («тканями»). Это вызывает внутреннее разрушение все еще влажного, пластически деформируемого бумажного полотна за счет сжатия и сдвига, что делает его более растяжимым под нагрузкой, чем некрепированная бумага. Высокий показатель поглощения энергии при растяжении также может быть достигнут путем придания ткани трехмерной структуры посредством самих проволок. Большинство функциональных свойств, типичных для санитарно-гигиенической бумаги и продуктов из нее являются результатом высокого показателя поглощения энергии при растяжении (см. нормативные документы EN 12625-4 и EN 12625-5).
Типичные свойства санитарно-гигиенической бумаги включают в себя способность поглощать энергию растягивающего напряжения, ее драпируемость, хорошую текстильную гибкость, свойства, которые часто называют объемной мягкостью, высокую мягкость поверхности, большой удельный объем при ощутимой толщине, а также максимально высокую способность к поглощению жидкости, а также, в зависимости от применения, подходящую прочность во влажном и в сухом состоянии и интересный внешний вид поверхности продукта. Эти свойства позволяют использовать санитарно-гигиеническую бумагу, например, в качестве протирочных тряпок (например, хозяйственных полотенец), санитарных продуктов (например, туалетной бумаги и полотенец для рук), бумажных носовых платков, косметических салфеток (салфеток для лица) или в качестве столовых салфеток/пеленок.
«Волокна целлюлозы», используемые в вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, выбираются из волокон целлюлозы, волокон древесной массы, подвергнутых предварительной химической обработке, переработанных волокон или их смеси.
«Целлюлоза» в соответствии со стандартом DIN 6730 представляет собой волокнистые материалы, получаемые из растительного сырья, из которых большинство нецеллюлозных компонентов было удалено путем химической варки целлюлозы без существенной механической последующей обработки, например, крафт-целлюлоза.
В рассмотренных вариантах осуществления можно также использовать древесную массу, подвергнутую предварительной химической обработке, такую как химико-механическая целлюлоза (CMP) или химико-термомеханическая целлюлоза (CTMP).
«Волокна твердой древесины» понимаются как волокнистая масса, получаемая из древесного вещества лиственных деревьев (покрытосемянных растений). Как правило, волокна твердой древесины являются «короткими» волокнами, имеющими длину от приблизительно 0,5 до приблизительно 2 мм, например от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5 мм, диаметр от приблизительно 15 до приблизительно 30 мкм и толщину стенки от приблизительно 2 до приблизительно 3 мкм. Твердая древесина, такая как эвкалипт, обычно превращается в пульпу с помощью сульфатной варки (крафт-процесса).
Подходящие волокна твердой древесины для использования в вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, могут быть волокнами эвкалипта, бука, осины, акации и березы, и более конкретно эвкалипта.
«Волокна мягкой древесины» понимаются как волокнистая масса, получаемая из древесного вещества хвойных деревьев (голосемянных растений). Как правило, волокна мягкой древесины являются «длинными» волокнами, имеющими длину от приблизительно 2 до приблизительно 4 мм, например от приблизительно 3 до приблизительно 4 мм, диаметр от приблизительно 30 до приблизительно 40 мкм и толщину стенки от приблизительно 3 до приблизительно 4 мкм. Они обычно превращаются в пульпу с помощью сульфатной варки (крафт-процесса).
Подходящие волокна мягкой древесины для использования в вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, могут быть волокнами сосны, ели, красного кедра, пихты Дугласа, канадской ели или лиственницы. Более конкретно, подходящими волокнами мягкой древесины для использования в вариантах осуществления, раскрытых в настоящем документе, являются крафт-волокна северной беленой мягкой древесины (NBSK). В конкретных вариантах осуществления по меньшей мере часть используемых волокон NBSK измельчается, например до степени мелкости от приблизительно 19 до приблизительно 35°SR, и более конкретно от приблизительно 19 до приблизительно 26°SR.
«Недревесные волокна» понимаются как волокнистая масса, получаемая из недревесных растений, таких как хлопок, капок, молочай, бамбук, багасса, конопля, лен, сизаль, абака, ананас, джут, кенаф, солома или мискант.
Нетканый материал
Нетканый материал имеет общее определение, которое можно найти в стандарте ISO 9092:2011.
Нетканое полотно может быть сухоформованным, кардочесальным или суховоздушноформованнным, влажноформованным или произведенным на месте, то есть уложенным напрямую (аэродинамически распыленным из расплава или гидросплетенным). Эти процессы формования также могут объединяться в большом разнообразии возможностей, например сухоформованное штапельное полотно может быть покрыто суховоздушноформованным слоем, аэродинамически распыленное из расплава полотно может быть смешано с потоком суховоздушноформованной массы (процесс Coform), гидросплетенное и аэродинамически распыленное из расплава полотно может быть смешано с количеством слоев вплоть до 5-7, обычно имеющих аэродинамически распыленное из расплава полотно в качестве среднего слоя (слоев).
После формования нетканого полотна материал должен подвергаться стадии связывания для придания ему достаточной прочности и когерентных свойств, чтобы он был пригоден для предполагаемого конечного использования. Связывание может выполняться несколькими различными способами, с помощью механического воздействия (иглопробивание или гидропереплетение), воздействия тепла на термопластичные волокна, заставляя их [частично] плавиться (посредством горячего воздуха или механически нагретыми роликами, контактирующими с полотном), или химическими средствами (покрытие, печать или распыление связующего вещества, например латекса).
После связывания полотно может быть подвергнуто последующей обработке для улучшения визуальных, тактильных или функциональных характеристик. Последующая обработка может представлять собой процесс печати, чтобы сделать материал визуально привлекательным или добавить к нему материалы, улучшающие характеристики (например, абразивность), или это может быть процесс сухого крепирования (так называемый процесс Micrex) для увеличения видимой толщины и увеличения складываемости и мягкости.
Сырье для нетканых материалов может быть искусственным или натуральным.
Подходящими волокнами для сухоформованных чесаных нетканых материалов являются штапельные волокна длиной обычно приблизительно 38-45 мм и толщиной приблизительно 1,7 децитекс. Искусственные штапельные волокна могут быть сделаны из термопластичных полимеров, таких как полипропилен, или полиэстеров, таких как полилактиды и полиэтилентерефталат, или из полиамидов. Другими подходящими синтетическими волокнами являются волокна, полученные из целлюлозы, такие как вискоза или лиоцелл. Натуральные волокна могут быть, например, хлопком, льном, рами или любыми другими подходящими естественными волокнами. Натуральные волокна имеют более широкое распределение длины волокон, чем синтетические волокна.
Сырьем для суховоздушноформованных нетканых материалов обычно являются натуральные целлюлозные волокна, то есть волокна древесной массы, с типичными длинами 2-4 мм. Также могут использоваться термопластичные полимеры с короткими длинами волокна (обычно <6 мм), особенно если материал должен связываться проходящим через него горячим воздухом. При этом термопластичные волокна могут быть сделаны из двух отдельных полимеров, причем внутренняя часть имеет более высокую температуру плавления, чем внешняя оболочка. Более низкая температура плавления оболочки позволяет волокнам создавать термическую связь, и тем самым увеличивать когерентные свойства нетканого материала. Этот вид волокон называют двухкомпонентными волокнами.
Для влажноформованных нетканых материалов волокна должны быть короче для того, чтобы обеспечить хорошую дисперсию волокна и формирование ровного материала. Модуль волокна во влажном состоянии также будет важным при влажном формовании нетканых материалов. Волокна с очень низким модулем волокна во влажном состоянии, такие как хлопок, трудно поддаются влажному формованию. Типичная длина волокон составляет < 12 мм.
Для производимых на месте нетканых материалов сырье может быть любым термопластичным полимером естественного или искусственного происхождения с достаточно когерентными свойствами для их вытягивания в тонкие непрерывные элементарные волокна (обычно 10-20 мкм). Сырье может выбираться из группы полиолефинов, таких как полипропилен или полиэстеры, такие как полилактиды и полиэтилентерефталат, или полиамидов. Сополимеры этих полимеров также могут использоваться.
Способ испытания мягкости - способ TSA
Свойства мягкости, гладкости и жесткости различных листовых материалов могут быть проанализированы с помощью способа испытания мягкости (TSA - анализатор мягкости ткани), который использует акустические волны и продемонстрировал хорошую корреляцию с ручными групповыми тестами для тонких материалов, таких как санитарно-гигиеническая бумага или нетканый материал. Этот способ испытания мягкости поэтому использовался для определения подходящей мягкости, гладкости и жесткости санитарно-гигиенической бумаги или нетканого материала.
Этот способ испытания следует общей схеме руководства для прибора TSA, датированного 08.07.2013 (Набор инструкций по эксплуатации TSA, многофункциональной измерительной системы анализатора мягкости ткани, 12.12.2012, производства компании EMTEC electronic GMBH (Gorkistrasse 31; D-04347 Лейпциг, Германия)), с настройками или модификациями, указанными в руководстве или ниже.
Техническая основа TSA
Тактильное ощущение волокнистого материала зависит от компонентов на различных уровнях; от полимеров на молекулярном уровне до волокнистой сетки на макроуровне. Жесткость индивидуальных волокон, внутренняя структура, прочность сцепления между волокнами, пластификаторы и т.д. - все это влияет на тактильное ощущение, но на него также влияет и любая механическая обработка, которой подвергается материал в форме полотна, такая как крепирование и тиснение. Анализ TSA может измерять эффекты различий материалов на различных уровнях.
Принцип измерения
Образец закрепляется в измерительной ячейке, имеющей форму барабана. Снизу размещается датчик вибрации, сверху - вертикальная подвижная измерительная головка с вращающейся лопастью, которая прижимается к образцу с определенной нагрузкой. На стадии 1 процедуры выполняется вращение с определенной скоростью. Движение лопастей по образцу производит различные типы колебаний/шума, который обнаруживается датчиком вибрации. На стадии 2 процедуры образец деформируется перпендикулярно к поверхности для измерения упругих, вязкоупругих и пластических свойств.
Оценка
Получаемый на стадии 1 измерения спектр колебаний/шумов является наложением двух спектров: (a) вертикальной вибрации образца как мембраны и (b) возбуждения горизонтальных колебаний самих лопастей, вызванных кратковременным блокированием лопастей и их отклонением назад волокнами при движении по поверхности.
На стадии 2 измерения ротор прикладывает определенную нагрузку к образцу в трех циклах в вертикальном направлении, причем нагрузка (F) составляет 0 мН, 100 мН и 600 мН (постоянная нагрузка). Для получения более подробной информации о принципе измерения см. руководство по эксплуатации EMTEC. Измеряемое значение D коррелирует с жесткостью материала. Низкое значение D соответствует более жесткому материалу, а более высокое значение соответствует более гибкому и тканеподобному материалу.
Таким образом, этот способ дает три параметра, а именно: TS7 - мягкость, TS750 - гладкость и D - жесткость, как определено в руководстве по эксплуатации TSA 08.07.2013 (многофункциональной измерительной системы анализатора мягкости ткани). Все эти параметры имеют отношение к оценке того, может ли изделие давать владельцу тактильное ощущение мягкости и ткани. Было показано, что высокое значение D и низкие значения TS7 и TS750 соответствуют обеспечению желаемого ощущения мягкого материала при касании человеческой рукой.
Устройство, материалы и условия
Как было упомянуто выше, этот тест соответствует общей схеме руководства по TSA (многофункциональной измерительной системы анализатора мягкости ткани), датированного 08.07.2013, которая доступна от компании EMTEC electronic GMBH (Gorkistrasse 31; D-04347 Лейпциг, Германия), с настройками или модификациями, указанными в руководстве или в настоящем документе.
Анализатор мягкости ткани (TSA) производства компании EMTEC electronic GMBH (Анализатор мягкости ткани TSA, модель B458; UC версии 1.72, Серия №: 04-14-32; программное обеспечение: emtec 3.18 13-ems-143; аппаратное обеспечение: 2.4 и Windows 7 Enterprise Service pack 1) использовались в измерениях в соответствии с этим способом.
Диаметр образца составлял 112,8 мм, тестируемый диаметр составлял приблизительно 70 мм, и стандартный ротор (приблизительно 59 мм в диаметре) прибора использовался на скорости вращения 2 об/с.
Пик резонансной частоты мягкости при измерении составлял 6500 Гц.
Все измерения и калибровки выполнялись при стандартных климатических условиях 23°C (±1°C) и 50% относительной влажности (±5%) в целом в соответствии со стандартом ISO DIN EN 20187.
Прибор TSA снабжен весами для определения граммажа и толщины (гравиметрической) образцов в соответствии со стандартом ISO 12625-6:2005.
Принцип измерения TSA описан в Инструкции по эксплуатации TSA № 12, Набор инструкций по эксплуатации TSA, многофункциональной измерительной системы анализатора мягкости ткани, 12.12.2012, производства компании EMTEC electronic GMBH (Gorkistrasse 31; D-04347 Лейпциг, Германия).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
Пример 1. Подготовка буферного раствора молочной кислоты
Буфер 1: Буфер молочной кислоты с pH 3 (4 M) 500 мл
15,8 г (86,1%) гидроксида калия были отвешены в мерную колбу (500 мл). Затем в нее было добавлено приблизительно 100 мл деминерализованной воды, и колба перемешивалась до полного растворения гидроксида калия. Затем было добавлено 176 мл 85%-го раствора молочной кислоты в воде, и колба снова тщательно перемешивалась для смешивания раствора. Затем было добавлено приблизительно 250 мл воды, и было определено значение рН раствора. В случае необходимости, значение pH регулировалось до значения pH 3 с использованием соляной кислоты или гидроксида калия перед заполнением мерной колбы до отметки 500 мл.
Буфер 2: Буфер молочной кислоты с pH 3 (9 M) 500 мл
37 г (97%) гидроксида натрия были отвешены в мерную колбу (500 мл). После этого было добавлено 90 г деминерализованной воды. Наконец, молочная кислота (85%) была тщательно добавлена небольшими порциями при перемешивании до объема 500 мл. Когда весь твердый гидроксид натрия растворился, небольшая часть жидкости была удалена из мерной колбы, и было измерено значение pH. Колба была наполнена деминерализованной водой и при необходимости значение pH регулировалось до целевого значения pH 3.
Масштабирование буфера для пробной печати
Буфер 3: Буфер молочной кислоты c pH 3 (4M) 10 л
По практическим причинам большее количество буфера молочной кислоты было подготовлено перед испытанием печати. Вышеописанный рецепт для буфера 1 был масштабирован на окончательный объем 10 л путем использования 3520 мл молочной кислоты (85%) и 316 г KOH (86,1%).
Пример 2. Подготовка поверхности ткани, нанесение покрытия распылением
Буферный раствор молочной кислоты, подготовленный в соответствии с буфером 1 и буфером 2 в Примере 1, был нанесен на ткань посредством распыления. Необработанный лист ткани определенного размера был взвешен в сухом состоянии (ATMOS, 2 слоя, 41 г/м2 или TAD 39 г/м2, 100% первичных волокон). Сухой лист ткани был затем прикреплен к вертикальной сетке, поддерживающей вытяжной шкаф. После этого на лист распылялось различное количество буферного раствора молочной кислоты. Распыление выполнялось вручную с повторяющимся рисунком, который покрывал всю поверхность ткани. Количество нанесенного буфера регулировалось с помощью сопла на распыляющем оборудовании. Непосредственно после распыления был измерен влажный вес, после чего лист сушился при комнатной температуре в течение по меньшей мере 24 час.
Пример 3. Обработка поверхности ткани, пробная печать
Буферный раствор молочной кислоты, подготовленный в соответствии с буфером 3 в Примере 1, был нанесен на поверхность ткани с использованием методики печати анилоксовым валиком с полным фазовым покрытием. Подложка представляла собой однослойную ткань ATMOS плотностью 20,5 г/м2 (100% первичных волокон). Она была поставлена в виде двух рулонов шириной 60 см каждый. Печать осуществлялась на лицевой стороне однослойной ткани ATMOS на рулонной бумагоперерабатывающей машине для санитарно-гигиенической бумаги. Эта машина эксплуатировалась на скорости 50 м/мин. Машина состояла из размоточной станции, станции печати для нанесения буферного раствора, инфракрасной сушилки и станции сматывания для обработанного полотна ткани. Станция печати конфигурировалась с гладким анилоксовым валиком, гладким резиновым промежуточным валиком и стальным контрваликом. Ткань проходила через зазор между промежуточным валиком и контрваликом, и печать выполнялась на лицевой стороне подложки ATMOS.
Влажный вес покрытия регулировался относительной скоростью вращения анилоксового валика. Влажный вес покрытия проверялся гравиметрически путем отслеживания потери веса за минуту резервуара с буферным раствором. Влажный вес покрытия вычислялся исходя из 100%-ного переноса буферного раствора с анилоксового валика на ткань. Покрытие наносилось с тремя различными уровнями веса (0,5, 1,5 или 2,5 г/м2), и фактическое количество нанесенного буферного раствора позже подтверждалось с помощью ионной хроматографии. Образцы отпечатанной однослойной основной ткани были взяты из анализа. На отдельной стадии ламинирования основная ткань была преобразована в двухслойный продукт. Основная ткань с обработанными поверхностями, обращенными наружу, ламинировалась с помощью клея из поливинилового спирта и тиснилась синим рисунком. Конечный продукт таким образом состоял из двух слоев с обработкой молочной кислотой на наружных поверхностях. Преобразованная двухслойная ткань была позже порезана вручную, и образцы были взяты для анализа.
Пример 4. Измерение значения pH санитарно-гигиенической бумаги
Значение рН обработанной молочной кислотой ткани, произведенной в соответствии с Примером 3, определялось двумя различными способами.
1. Плоский поверхностный электрод для определения pH
2. pH экстракта по стандарту ISO 6588-1 (без KCl)
Способ 1 - Плоский поверхностный электрод для определения pH:
Материал ткани резался на небольшие кусочки размером 5×5 см. Эти кусочки помещались на пластину обработанной стороной вверх. Затем 1 мл NaCl с концентрацией 0,9% добавлялся на материал ткани. Значение pH затем измерялось напрямую на поверхности ткани с помощью плоского электрода. Значение рН измерялось в трех различных точках, а затем сообщалось как среднее значение для этих трех точек. Результаты показаны в Таблице 1.
| Образец | Значение рН |
| Сравнительный | 6,6 |
| 0,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 3,5 |
| 1,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 3,5 |
| 2,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 2,9 |
| Таблица 1. Измерения поверхностного значения pH для различных концентраций молочной кислоты, добавленной к ткани |
Способ 2 - pH экстракта по стандарту ISO 6588-1 (без KCl)
2 г материала было погружено в 100 мл дистиллированной воды и оставлено для впитывания на 1 час. Встряхивание выполнялось после 30 мин. После этого материал вынимался, и в остающейся жидкости измерялось значение pH. Результат показан в нижеприведенной Таблице 2.
| Образец | Значение рН |
| Сравнительный | 7,4 |
| 0,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 3,8 |
| 1,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 3,5 |
| 2,5 г/м2 буфера молочной кислоты | 3,3 |
| Таблица 2. Измерения значения pH экстракта для различных концентраций молочной кислоты, добавленной к ткани |
Пример 5. Водная активность продукта из санитарно-гигиенической бумаги
Водная активность измерялась с использованием 4 листов различных образцов. Образцы вырезались так, чтобы полностью покрыть дно измерительной камеры. Для измерения использовалось устройство Aqua Lab Dew Point Water Activity meter 4 TE. Образцы ткани предварительно кондиционировались при 23°C и 35% относительной влажности.
Санитарно-гигиеническая бумага была произведена в соответствии с Примером 3.
| Образцы | Измеренная водная активность |
| Сравнительный | 0,324 |
| 0,5 г/м2 | 0,346 |
| 1,5 г/м2 | 0,349 |
| 2,5 г/м2 | 0,344 |
| Таблица 3. Водная активность необработанной санитарно-гигиенической бумаги или санитарно-гигиенической бумаги, обработанной различным количеством молочной кислоты |
Водная активность была в пределах допустимых значений, и при сравнении образцов, обработанных и необработанных молочной кислотой, были обнаружены очень небольшие различия.
Пример 6. Измерения мягкости с помощью TSA
Покрытые распылением образцы ткани (основной лист TAD 39 г/м2, двухслойная ткань ATMOS 41 г/м2) были измерены с помощью анализа мягкости ткани (TSA). Образцы вырезались в виде круга с диаметром 112,8 мм. Измеряемая область с диаметром 70 мм не содержала каких-либо складок или печати. Образцы закреплялись на барабане, и измерения выполнялись в соответствии со способом. Каждый образец измерялся 6 раз, и среднее значение шести измерений сообщалось для параметров TS7, TS750 и D, см. Таблицу 4 и Фиг. 1-4.
Результаты способа TSA
Материал 1: Однослойный TAD 39 г/м2
| Образец, TAD 39 г/м2 | TS7 | TS750 | D [мм/Н] |
| Необработанный сравнительный | 13,7 | 72,6 | 1,54 |
| Вода 0,4 г/м2 | 13,4 | 77,5 | 1,74 |
| Вода 1,0 г/м2 | 15,9 | 83,5 | 1,63 |
| Буфер молочной кислоты 0,4 г/м2 | 12,3 | 70,0 | 1,84 |
| Буфер молочной кислоты 1,0 г/м2 | 10,4 | 63,6 | 2,23 |
| Таблица 4. Значения мягкости для санитарно-гигиенической бумаги, обработанной молочной кислотой |
Выводы
Увеличение значения D для обработанных молочной кислотой образцов соответствует менее жесткому и более гибкому материалу. В этом конкретном случае значения D увеличились на 45% для однослойного TAD плотностью 39 г/м2 с 1 г/м2 буфера молочной кислоты и на 19% с 0,4 г/м2 буфера молочной кислоты. Термин «гибкий» здесь относится к материалу, который является более драпируемым и более тканеподобным. Таким образом, значения D хорошо коррелируют с результатами экспертных оценок, см. Пример 7.
Параметр TS7 в вышеприведенной Таблице 4 показывает более высокую мягкость на уровне волокон для обработанных молочной кислотой образцов по сравнению со сравнительными, что также коррелирует с результатами экспертных оценок мягкости поверхности, см. Пример 7.
Результаты параметра TS750 показывают более высокую гладкость для обоих обработанных молочной кислотой материалов по сравнению со сравнительными.
Все упомянутые выше параметры имеют отношение к оценке ощущаемой мягкости и гибкости при прикосновении, удерживании, сгибании и складывании тканевого материала.
Пример 7. Экспертная оценка мягкости
Измерения мягкости проводились с группой опытных экспертов, состоящей из 6 человек. Все участники были обучены вынесению суждений о мягкости и гибкости/драпируемости различных тканевых продуктов. Образцы были закодированы и рандомизированы. Оценка выполнялась индивидуально, и образцы ранжировались в соответствии с мягкостью и гибкостью. Участникам было выдано по два набора образцов. Первый набор содержал три образца: материал, обработанный молочной кислотой с низким уровнем, материал, обработанный водой с низким уровнем, а также необработанный сравнительный материал. Участников попросили оценить мягкость и гибкость путем ранжирования образцов. После этого участникам был выдан соответствующий набор образцов с более высоким количеством молочной кислоты и воды, включая необработанный сравнительный образец. Ранжирование выполнялось тем же образом, что и для первого набора.
Приготовление образца ткани
Двуслойные полотенца для рук ATMOS с плотностью 40 г/м2 (размером 21×33 см) вручную покрывались путем распыления буфером молочной кислоты или чистой водой в соответствии с Таблицей 5. Буфер готовился в соответствии с Примером 1. Полотенца сушились при комнатной температуре в течение по меньшей мере 24 час.
| Образец | Буфер молочной кислоты 9 М (г/полотенце) | Вода (г/полотенце) |
| Низкий уровень молочной кислоты | 0,4 | - |
| Высокий уровень молочной кислоты | 1,0 | - |
| Низкий уровень воды | - | 0,4 |
| Высокий уровень воды | - | 1,0 |
| Необработанный сравнительный образец | - | - |
| Таблица 5. Приготовление образца |
Инструкция для оценки мягкости
«Поместите образцы перед собой на стол. Используйте свою правую руку, если Вы правша, и левую руку, если Вы левша. Раскройте свою руку и положите ее на один из нижних углов материала без усилий. Медленно перемещайте руку до противоположного угла. При оценке мягкости используйте как ладонь, так и кончики пальцев. Повторите процедуру для второго образца и оцените мягкость. Если образцы невозможно отличить друг от друга, поместите их в одну и ту же позицию».
Инструкция для оценки гибкости/драпируемости
«Поместите образцы перед собой на стол. Затем поднимите один образец, возьмите его в руки и попытайтесь сжать между пальцами. Оцените гибкость/драпируемость, т.е. насколько легко можно сформировать материал. Повторите эту процедуру для второго и третьего образца и ранжируйте образцы от наименее гибкого до наиболее гибкого. Для этого используйте приведенную ниже шкалу. Если образцы невозможно отличить друг от друга, поместите их в одну и ту же позицию».
| Ощущаемая мягкость | Количество экспертов (всего 6) |
| Образец, обработанный низким уровнем молочной кислоты, был ранжирован как более мягкий, чем обработанный водой сравнительный образец и сухой сравнительный образец | 6 |
| Образец, обработанный высоким уровнем молочной кислоты, был ранжирован как более мягкий, чем обработанный водой сравнительный образец и сухой сравнительный образец | 6 |
| Таблица 6. Оценка мягкости |
| Ощущаемая гибкость | Количество экспертов (всего 6) |
| Образец, обработанный низким уровнем молочной кислоты, был ранжирован как более гибкий, чем обработанный водой сравнительный образец и сухой сравнительный образец | 6 |
| Образец, обработанный высоким уровнем молочной кислоты, был ранжирован как более гибкий, чем обработанный водой сравнительный образец и сухой сравнительный образец | 6 |
| Таблица 7. Результаты оценки гибкости |
Выводы
Мягкость: Все участники ранжировали обработанный молочной кислотой материал как более мягкий, чем обработанный водой материал и сухой сравнительный образец, как с высоким, так и с низким уровнем обработки.
Гибкость: Все участники публичной дискуссии почувствовали лучшую гибкость/драпируемость обработанного молочной кислотой материала по сравнению с обработанным водой и сухим сравнительным образцом, как с высоким, так и с низким уровнем обработки.
Пример 8. Влияние молочной кислоты на значение pH кожи
Исследование кожи 1
Значение pH кожи на предплечье измерялось до и после протирки тканью, обработанной молочной кислотой. В качестве pH-метра использовался pH 1000 L с плоским зондом Hamilton flattrode. Стержень pH-метра промывался физиологическим раствором (0,9% NaCl) перед каждым новым измерением. Промывание pH-электрода оставляло маленькую капельку физраствора, свисающую с электрода, которая использовалась для смачивания кожи на ладонной части предплечья в точке измерения. Все измерения pH выполнялись в комнате с регулируемым климатом при 23°C и 50% относительной влажности.
Значение pH измерялось на предплечье двух добровольцев (предварительное значение). Точка измерения на руке мягко протиралась (3 раза) небольшим кусочком тестовой ткани с добавлением 5 капель физраствора. Затем значение pH снова измерялось на том же месте руки. Для каждой новой тестируемой ткани выбиралось новое место на руке и снова измерялось значение pH до и после протирки. Результаты показаны в Таблице 8. Вывод заключается в том, что значение pH уменьшается после протирки тканью, содержащей молочную кислоту.
| Ткань | Эксперт 1 до протирки | Эксперт 1 после протирки | Эксперт 2 до протирки | Эксперт 2 после протирки |
| Сравнительный образец - без добавления молочной кислоты | 5,5 | 5,5 | 5,6 | 5,7 |
| Ткань с буфером молочной кислоты 0,5 г/м2 | 5,6 | 4,7 | 5,5 | 4,8 |
| Ткань с буфером молочной кислоты 1,5 г/м2 | 5,4 | 3,7 | 5,4 | 3,9 |
| Ткань с буфером молочной кислоты 2,5 г/м2 | 5,5 | 3,9 | 5,6 | 3,6 |
| Таблица 8. Значение pH кожи до и после протирки продуктами из санитарно-гигиенической бумаги с различным количеством молочной кислоты |
Исследование кожи 2
Исследование кожи было выполнено для того, чтобы оценить, приведет ли использование бумажного полотенца, обработанного молочной кислотой, к снижению pH кожи. Тест выполнялся на группе из 21 человека. Ни один из участников не применял крема или лосьона для рук с предыдущего вечера.
Процедура теста
Участников теста просили вымыть руки с мылом и тщательно промыть водой. Затем им посоветовали стряхнуть капельки воды и вытереть руки бумажным полотенцем. Среднее время вытирания полотенцем составляло 10 с. В первой сессии для вытирания использовалось сравнительное полотенце без молочной кислоты, а в следующей сессии использовалось полотенце, обработанное молочной кислотой, см. Таблицу 9. Участников теста попросили подождать 4 час между двумя сессиями тестирования. Значение pH измерялось в трех местах рук, кончиков пальцев, ладоней и тыльной стороны рук до и после протирания полотенцами. Изменение значения рН до и после протирания регистрировалось для каждого участника теста. После протирания обработанным молочной кислотой полотенцем для рук измерения значения pH были повторены через 15 мин для того, чтобы определить, сохраняется ли со временем снижение значения pH.
Образцы
1. Сухое сравнительное бумажное полотенце для рук.
2. Обработанное молочной кислотой бумажное полотенце для рук, произведенное в соответствии с Примером 3.
| Место | Разность: До - После | Среднеквадратичное отклонение | Разность: До - Через 15 мин | Среднеквадратичное отклонение |
| Указательный палец, Образец 2 | 1,1 | 0,3 | 0,6 | 0,3 |
| Ладонь, Образец 2 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Тыльная сторона руки, Образец 2 | 0,9 | 0,4 | 0,8 | 0,4 |
| Указательный палец, Образец 1 | 0,0 | 0,2 | - | - |
| Ладонь, Образец 1 | -0,3 | 0,2 | - | - |
| Тыльная сторона руки, Образец 1 | -0,1 | 0,2 | - | - |
| Таблица 9. Среднее значение изменения значения pH до и после протирки Образцом 1 и 2. Изменения значения рН до и через 15 мин также представлены для образца 2 |
Выводы
Уменьшение значения pH приблизительно на единицу pH было получено на указательном пальце и на тыльной стороне руки после протирки обработанным молочной кислотой полотенцем в течение приблизительно 10 с. Значения рН кожи уменьшались обычно с 5 до 4 для обработанного молочной кислотой материала. Никакой значительной разницы в значении pH кожи не было получено для сравнительного образца. Изменения значения рН после выдержки показали, что этот эффект частично сохраняется после истечения 15 мин. Разность значений pH была меньше на ладони, чем на кончиках пальцев и тыльной стороне руки. Уменьшение значения pH подтверждает, что имеет место перенос молочной кислоты с материала на кожу. Поскольку значение pH снижается, а управляемое значение pH кожи связывается с улучшением здоровья кожи, результат показывает, что обработанное молочной кислотой полотенце является более полезным для кожи, чем необработанное полотенце.
1. Волокнистый продукт, содержащий волокнистый материал, в котором упомянутый волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от 0,1 до 15 г/м2, например от 0,3 до 10 г/м2, от 0,3 до 5 г/м2, от 0,5 до 5 г/м2, от 1,0 до 3,0 г/м2, от 1,0 до 2,5 г/м2, от 1,0 до 2,0 г/м2, или от 1,0 до 1,5 г/м2;
причем волокнистый продукт представляет собой полотенце для рук, носовой платок, косметическое средство для лица, сухую салфетку, салфетку, тряпку для мытья посуды, протирочную тряпку, хозяйственное полотенце, салфетку для протирки или туалетную бумагу; и
причем волокнистый продукт представляет собой продукт из санитарно-гигиенической бумаги, продукт из нетканого материала или смешанный продукт из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала; и
причем водная активность упомянутого волокнистого продукта составляет от 0,03 до 0,85, например от 0,05 до 0,85, от 0,1 до 0,85, от 0,03 до 0,75, от 0,05 до 0,75, от 0,1 до 0,75, от 0,03 до 0,65, от 0,05 до 0,65 или от 0,1 до 0,65.
2. Волокнистый продукт по п. 1, в котором упомянутая соль молочной кислоты представляет собой молочнокислый натрий, молочнокислый калий и/или молочнокислый кальций.
3. Волокнистый продукт по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый волокнистый материал, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, дополнительно содержит одно или более веществ для регулирования значения pH, таких как NaOH или KOH.
4. Волокнистый продукт по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый волокнистый продукт имеет значение pH 6,5 или меньше, такое как от 2,5 до 6,5, от 3,0 до 6,0, от 3,0 до 5,5, от 3,0 до 5,0, от 3,0 до 4,5, от 3,0 до 4,0, или от 3,0 до 3,5.
5. Волокнистый продукт по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый волокнистый продукт имеет увеличение гибкости, измеряемое как значение D, по меньшей мере на 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом без молочной кислоты и/или ее соли.
6. Волокнистый продукт по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутая молочная кислота и/или ее соль обеспечивается по меньшей мере на одной из наружных поверхностей волокнистого продукта.
7. Волокнистый продукт по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый волокнистый продукт является многослойным продуктом.
8. Волокнистый продукт по любому из пп. 1-6, в котором упомянутый волокнистый продукт является однослойным продуктом.
9. Способ производства волокнистого продукта, содержащего волокнистый материал, в котором упомянутый волокнистый материал содержит молочную кислоту и/или ее соль в количестве от 0,1 до 15 г/м2, например от 0,3 до 10 г/м2, от 0,3 до 5 г/м2, от 0,5 до 5 г/м2, от 1,0 до 3,0 г/м2, от 1,0 до 2,5 г/м2, от 1,0 до 2,0 г/м2, или от 1,0 до 1,5 г/м2, причем упомянутый волокнистый продукт имеет водную активность 0,85 или меньше, причем упомянутый способ содержит следующие стадии:
a) обеспечения волокнистого материала;
b) обеспечения состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль, для упомянутого волокнистого материала; и
c) сушки упомянутого волокнистого материала, снабженного упомянутым составом, содержащим молочную кислоту и/или ее соль, для обеспечения волокнистого продукта;
в котором волокнистый продукт определяется в любом из пп. 1-8.
10. Способ по п. 9, в котором упомянутый состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обеспечивается для упомянутого волокнистого материала посредством нанесения покрытия, такого как нанесение покрытия щелевым способом, нанесение покрытия печатью, нанесение покрытия с помощью валика или распыления.
11. Способ по п. 9 или 10, в котором упомянутая сушка упомянутого волокнистого материала выполняется с помощью сушки воздухом или инфракрасной сушки.
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором на стадии b) состав, содержащий молочную кислоту и/или ее соль, обеспечивается по меньшей мере на одной из наружных поверхностей волокнистого продукта.
13. Волокнистый продукт, получаемый или полученный с помощью способа по любому из пп. 9-12,
в котором волокнистый продукт содержит волокнистый материал, содержащий молочную кислоту и/или ее соль в количестве от 0,1 до 15 г/м2;
причем волокнистый продукт представляет собой полотенце для рук, носовой платок, косметическое средство для лица, сухую салфетку, салфетку, тряпку для мытья посуды, протирочную тряпку, хозяйственное полотенце, салфетку для протирки или туалетную бумагу; и
причем волокнистый продукт представляет собой продукт из санитарно-гигиенической бумаги, продукт из нетканого материала или смешанный продукт из санитарно-гигиенической бумаги и нетканого материала.
14. Применение молочной кислоты и/или ее соли для улучшения мягкости волокнистого материала, содержащегося в волокнистом продукте по любому из пп. 1-8.
15. Применение по п. 14, в котором упомянутый волокнистый материал имеет увеличение гибкости, измеренное как значение D, по меньшей мере на 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом без молочной кислоты и/или ее соли.
16. Применение волокнистого продукта по любому из пп. 1-8 для снижения значения pH кожи пользователя упомянутого волокнистого продукта, например, по меньшей мере на 0,5 единиц pH.
17. Способ улучшения мягкости волокнистого материала, содержащегося в волокнистом продукте по любому из пп. 1-8, содержащий стадии:
a) обеспечения волокнистого материала;
b) обеспечения состава, содержащего молочную кислоту и/или ее соль, для упомянутого волокнистого материала; и
c) сушки упомянутого волокнистого материала до водной активности 0,85 или меньше для обеспечения волокнистого продукта, имеющего улучшенную мягкость.
18. Способ по п. 17, в котором упомянутый волокнистый материал имеет увеличение гибкости, измеренное как значение D, по меньшей мере на 10% по сравнению с тем же самым волокнистым материалом без молочной кислоты и/или ее соли.
