[发明专利]耐用柔软的湿压薄纸

说明书

背景技术

设计薄纸产品(诸如面巾纸、纸巾、卫生纸、餐巾纸和其他类似产品)时，时刻记住其具备若干种重要性质。例如，产品应当具有良好的堆积体积、柔软的手感，而且应当强韧耐用。然而，遗憾的是，在采取步骤以提高产品的一种性质时，经常导致其他性质受到不良影响。

为了实现最佳的产品性质，通常至少部分地由含有木纤维且时常为硬木纤维与软木纤维的共混物的纸浆形成薄纸产品，以实现期望的性质。通常在试图优化表面柔软度时，对于薄纸产品这是常有的情况，造纸厂将部分地基于纸浆纤维的粗度来选择纤维配料。具有低粗度纤维的纸浆是期望的，原因在于由具有低粗度的纤维制成的薄纸可能比由具有高粗度的纤维制成的类似薄纸更柔软。为了甚至进一步优化表面柔软度，优质薄纸产品经常包含分层结构，其中低粗度纤维朝向薄纸片的外层，而薄纸片的内层包含较长、较粗的纤维。

遗憾的是，对柔软度的需求要与对耐用性的需求达成平衡。薄纸产品的CD耐用性可依据拉伸强度、拉伸能量吸收(TEA)、破裂强度和撕裂强度等项来限定。通常，撕裂强度、破裂强度和TEA将显示出与拉伸强度正相关，而拉伸强度(从而耐用性)与柔软度逆相关。因此，造纸厂不断努力应对该需求的挑战，以平衡对柔软度的需求与对耐用性的需求。遗憾的是，薄纸的耐用性一般随着纤维长度的缩短而降低。因此，单纯地缩短纸浆纤维长度可导致产品表面柔软度与产品耐用性之间出现不期望的折衷。

除耐用性之外，长纤维还在薄纸产品的总体柔软度方面发挥着重要作用。虽然薄纸产品的表面柔软度是重要属性，但薄纸片总体柔软度的第二要素为挺度。挺度可由应力-应变拉伸曲线的拉伸斜率来衡量。斜率越小，挺度就越小，产品将显现的总体柔软度也就越佳。挺度与拉伸强度正相关，但在给定的拉伸强度下，较短的纤维将显现比长纤维更大的挺度。虽然不愿受到理论的束缚，但据信这种行为归因于需要更大数目的氢键，才能使用短纤维而非长纤维生产具有给定拉伸强度的产品。所以，容易塌陷的低粗度长纤维，诸如由北方软木牛皮纸(NSWK)纤维提供的那些，在结合硬木牛皮纸纤维(诸如桉树硬木牛皮纸纤维(EHWK))使用时，通常提供薄纸产品的耐用性与柔软度的最佳组合。虽然NSWK纤维具有比EHWK纤维更高的粗度，但由于相对管腔直径加上其较长的长度，其细胞壁厚度小，使其成为优化薄纸的耐用性与柔软度的理想候选材料。

遗憾的是，供给NSWK不但在经济上而且在环保上面临着巨大压力。因此，NSWK的价格飙升，于是产生了这样的需求，即寻找替代材料来优化薄纸产品的柔软度和强度。但替代材料仍然受到限制。例如，南方软木牛皮纸(SSWK)可能只以有限量用于制造薄纸产品，原因在于其粗度高，导致相比NSWK，产品更硬挺、手感更粗糙。所以，迄今为止SSWK尚未广泛用于制造必须既柔软又强韧的优质薄纸产品。

因此，需要的是具有相对低的粗度、可用于制造既柔软又强韧的薄纸产品的长纤维。

发明内容

本发明人已惊讶地发现，使用包含南方软木(SSW)纤维并且更具体地讲低粗度南方软木(低粗度SSW)纤维，且还更优选地低粗度南方软木牛皮纸(低粗度SSWK)纤维的纤维配料，可生产既柔软又强韧的薄纸产品。本发明的薄纸产品具有可与使用常规软木纤维(诸如北方软木牛皮纸(NSWK)纤维)生产的薄纸产品相媲美或更佳的性质。因此，在某些优选实施例中，SSW纤维可替换薄纸产品中至少约50％的NSWK，更优选地至少约75％、还更优选地全部NSWK，而不对薄纸产品的柔软度和耐用性造成负面影响。

因此，在某些实施例中，薄纸产品可包含多层薄纸网，其中所述层中的一个或多个包含低粗度SSW纤维和NSWK纤维和/或常规SSWK纤维。将低粗度SSW纤维与NSWK纤维和/或常规SSWK纤维共混，可改善薄纸产品的物理性质，诸如提高柔软度和耐用性，同时降低制造成本。所以，在某些实施例中，本发明提供一种薄纸产品，该产品包含按产品重量计约5％至约30％的低粗度SSW纤维和按产品重量计约5％至约30％的常规SSW纤维。低粗度SSW纤维与常规SSW纤维的共混物可选择性地掺入多层产品的非皮肤接触层，诸如三层薄纸产品的中间层。此外，低粗度SSW纤维与常规SSW纤维的共混物可替换薄纸产品中基本上全部NSWK，同时改善产品性质，诸如改善耐用性并提升柔软度。