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CN1207431A - 水解性的纤维纸 - Google Patents

水解性的纤维纸 Download PDF

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Abstract

一种能被厕所等水流冲走的水解性纤维纸,该水解性纤维纸的水解性好,强度高,而且能够满足耐热性的要求。通过在一种用聚乙烯醇作为粘合剂而制得的纤维纸上,使用溶解有水溶性羧酸盐的水溶液来将其含浸并借此使聚乙烯醇盐析,从而使纤维纸保持其湿润强度。如此获得的纤维纸,其水解性好,强度高,而且即使在高温下也不会导致水解性的劣化和强度的降低。另外,即使在冷水中,其水解性也良好。

Description

水解性的纤维纸
本发明涉及一种容易被水流冲散的水解性纤维纸。更详细地说，涉及一种水解性、强度、耐热性均优良，并且在冷水中的水解性也优良的纤维纸。
人们为了擦拭臀部等处的肌肤，或者为了清扫厕所的周围，一般使用纤维纸。为了能使纤维纸能被厕所中的水流直接冲走，优选是使用水解性的纤维纸。然而，在被厕所等水流冲走的情况下，如果不是水解性良好的手纸，则必须在净化槽中将其分散，因此需要花较多时间。另外，还存在堵塞厕所等排水沟的危险性。通常，以含浸消毒药液等湿润的状态包装的纤维纸，由于以消毒药液等浸湿的状态进行擦拭，因此必须具有能够经受擦拭操作所需的足够的强度，而且在被厕所水流冲走时又必须使其水解。因此，人们需求一种水解性良好，而且具有耐使用的强度的水解性纤维纸。
例如，在特公平7-24636号公报中公开了一种内含具有羧基的水溶性粘合剂、金属离子和有机溶剂的水解性清扫用物品。然而，含有羧基的物质对皮肤具有刺激性。
另外，在特开平3-292924号公报中公开了一种用硼酸水溶液含浸到含有聚乙烯醇的纤维而制成的水解性清扫用物品。进而，在特开平6-198778号公报中公开了一种在含有聚乙烯醇的非织布中含有硼酸根离子和碳酸氢根离子的水解性卫生巾。这些现有技术都是利用硼酸对聚乙烯醇的交联性质，通过纤维与纤维的结合来制成纤维纸。然而，在要制成具有耐使用强度的纤维纸时就必须使用大量的粘合剂，即聚乙烯醇。
另一方面，所谓杂货制品多数都是在该制品的转送或保管过程中置于车中或仓库中。在此情况下，在一个密闭空间中的温度随着外部气体温度的升高而升高。另外，即使在家庭内保管的情况下，在盛夏时要置于气温达到40℃的环境中。然而，当将水解性纤维纸在预先润滑的状态下进行包装并将其作为制品在市场上出售时，一旦将其置于高温下，就会使该纤维纸的水解性和强度显著降低。因此，重要的是要使得水解性纤维纸即使在上述的高温环境中也不损失其水解性和强度，也就是要有耐热性。然而，就上述各公报中所公开的水解性清扫用物品和水解性非织布而言，关于这些物品的耐热性没有任何报导。
可是，水温要随季节而变化，其温度通常低于气温。使用后的纤维纸在厕所等地被水冲走的情况下，必须在低温的水中，即冷水中，使其水解。然而在一般情况下，对于使用聚乙烯醇作为粘合剂的水解性纤维来说，水温越高其水解性越好，水温越低其水解性就越差。
本发明的第一个目的是提供一种水解性优良，而且具有耐使用强度的纤维纸。
本发明的第二个目的是提供一种耐热性优良的水解性纤维纸。
本发明的第三个目的是提供一种即使在冷水中其水解性也优良的纤维纸。
本发明的第四个目的是提供一种不会对人体产生不良影响的水解性纤维纸。
本发明者们注意到，电解质具有能使聚乙烯醇盐析的效果。之后又发现，使用电解质，特别是在使用羧酸盐的情况下，可以获得一种水解性、强度和耐热性均优良的水解性纤维纸。
本发明的上述目的和优点可以通过下述方案来达到，也就是一种水解性的纤维纸，其特征在于，在使用聚乙烯醇作为粘合剂来粘合纤维的纤维纸中含有水溶性的羧酸盐。
更详细地说，使用聚乙烯醇作为粘合剂的纤维纸即使在被消毒药液等含浸的状态，也就是在潮湿的状态下，只要利用电解质对聚乙烯醇的盐析，就能保持该纤维纸的强度。也就是可以防止纤维间粘合强度的降低。可是在遇到大量的水时，电解质就被溶解掉，从而使已盐析出的聚乙烯醇呈现可以溶解的水解性。
在本发明的纤维纸中，可以使用一种在水中具有良好分散性的纤维。此处所谓在水中的分散性是指与水解性同样的含义，是一种在与大量的水接触时呈现细分散化的性质。
作为适用于本发明的纤维纸中所含的纤维，可以使用天然纤维和/或化学纤维。作为天然纤维，可以举出木材纸浆；作为化学纤维，可以举出属于再生纤维的人造丝和属于合成纤维的聚丙烯等。另外，以这些纤维作为主体，其中还可以含有由木棉等天然纤维、人造丝、聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯或聚丙烯腈等合成纤维、聚乙烯等制成的合成纸浆以及玻璃棉等无机纤维等。
在本发明中，纤维的用量(单位面积重量)优选为20～100g/m2。如果用量小于上述下限值，则在将该纤维纸作为擦试用纸使用时，不能获得必要的强度。另外，在该情况下，一旦涂敷了聚乙烯醇，该纤维纸就变硬，从而降低了与皮肤接触时的柔软感。当用量大于上述上限值时，就缺乏作为纤维纸所需的柔软性。另外，在此情况下，在形成纤维纸时需要较多量的聚乙烯醇，从而使其缺乏水解性。当将其作为擦拭臀部用或清扫用的擦拭作业纤维纸使用时，从强度和柔软感两方面考虑，更优选的纤维用量为30～70g/m2。
本发明中的纤维纸可以使用常规的干法、湿法中的任一种方法来制造。例如，在使用湿法制造的情况下，首先把抄纸获得的纤维纸坯干燥，然后使用丝网等在其上面涂敷作为粘合剂的聚乙烯醇。所谓纤维纸坯是指那些纤维方向在某种程度上一致的纤维团块形成薄片状的产品。在制成的纤维纸上，由于聚乙烯醇的作用而强化了纤维之间的接合。
就聚乙烯醇而言，存在具有各种不同皂化度和聚合度的产品。
就本发明中所用的聚乙烯醇的皂化度而言，可以使用完全皂化物和/或部分皂化物。但是，部分皂化物的水解性较好。聚乙烯醇的皂化度优选为80～92％。当皂化度低于上述下限时，水解性纤维纸的强度变差。也就是说，在作为擦臀部用或清扫用的擦拭作业用时，纤维纸容易破坏。另外，当皂化度大于上述极限值时，虽然其强度较好，但其水解性变差。从水解性和强度两方面考虑，更优选的皂化度为82～88％。另外，在使用皂化度低的聚乙烯醇的情况下，可以通过提高相对于纤维纸的聚乙烯醇的用量来获得耐擦拭作业等使用所需的强度。
另一方面，关于聚合度，作为重均聚合度，优选为100～2000左右。当聚合度小于上述下限值时，不能起到作为粘合剂所要求的，强化纤维与纤维之间的结合力的作用，从而导致纤维纸的强度不足。另外，当聚合度大于上述上限值时，其粘度过高，导致在制造工序中不能均匀涂敷到纤维纸上等不利情况。另外，这样获得的纤维纸具有硬邦邦的感觉，缺乏柔软感，因此不能作为制品使用。从水解性纤维纸的水解性和柔软感的观点考虑，更优选的聚合度为1000～1800左右。
聚乙烯醇的用量(涂敷量)优选是相对于100g重量的纤维，使用3～30g。当该用量低于上述下限时，纤维纸的强度降低。另外，当该用量超过上述上限时，纤维纸变硬，柔软感降低，因此使用感变差，而且，其水解性也降低了。从水解性和柔软感两方面考虑，更优选是相对于每100g重量的纤维，聚乙烯醇的用量为5～20g。
在本发明中，可以使用一种能够盐析聚乙烯醇，并且其水溶性良好的羧酸盐。另外，为了使纤维纸含有羧酸盐，较有效的方法是使用溶解有羧酸盐的水溶液来含浸该纤维纸。作为羧酸盐，优选是使用从酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、苹果酸钠和苹果酸钾中选择的至少一种羧酸盐。这些羧酸盐水溶性优良，而且不会对人体产生不良影响。其中，特别优选使用酒石酸盐，例如酒石酸钠或酒石酸钾。当使用酒石酸盐时，可以进一步地改善纤维纸的水解性、强度和耐热性。
当从酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、苹果酸钠和苹果酸钾中选择所用的羧酸盐时，优选是相对于每100g纤维，使用1.25g以上的羧酸盐。例如，使用一种羧酸盐浓度在0.5重量％以上的水溶液250g来含浸100g的纤维。当羧酸盐用量少于上述量时，在潮湿状态下的纤维纸强度不够好，而且其水解性变差。在此情况下，可以通过增加相对于纤维纸的聚乙烯醇用量来提高纤维纸的强度。但是，如果聚乙烯醇的用量过多，则纤维纸的柔软性变差。更优选为，相对于100g的纤维，羧酸盐的用量在2.50g以上。在纤维纸中的羧酸盐含量越高，其水解性和强度均越好。因此，当聚乙烯醇的皂化度较低时，可以通过增加羧酸盐的用量来提高水解性纤维纸的强度。至于羧酸盐用量的上限，没有特别限制，实验结果表明，在使用250g羧酸盐水溶液来含浸100g纤维的情况下，羧酸盐的浓度达到36重量％，纤维纸的水解性和强度双方均为良好。
按照如上方法获得的水解性纤维纸，在高于通常气温的温度下，例如即使在40℃的气氛中保管时，其水解性和强度也不会降低。另外，该纤维纸在低温的水中，例如即使在10℃的水中，其水解性也不会降低。
在本发明的水解性纤维纸中，在不妨碍本发明效果的范围内，也可以含有其他物质。例如，可以含有表面活性剂、杀菌剂、保存剂、除臭剂、保湿剂、醇类等。另外，可以通过使用含有这些物质的羧酸盐水溶液含浸纤维纸来调整该纤维纸。
本发明的水解性纤维纸可以作为湿手纸用于擦拭臀部等人体肌肤，另外，也可用来清扫厕所周围等场所。在本发明的水解性纤维纸作为预先润湿的制品进行包装的情况下，该纤维纸可以不经干燥就直接密封包装并提供市售。
或者，本发明的水解性纤维纸也可以在干燥状态下提供市售。例如，可以在纤维纸上涂敷聚乙烯醇，再用溶解有羧酸盐的水溶液将其含浸，然后将其干燥以使其成为干燥的水解性纤维纸，待使用时再用水或药液来含浸。
下面通过实施例来更详细地解释本发明，但本发明不受这些实施例的限定。
实施例1
使用100％的针叶树牛皮纸用纸浆〔加拿大标准排水度(Canadian Standard Freeness)(CSF)=740ml〕作为原料纤维，使用抄纸机(圆网)按湿式抄纸法制造一种单位面积重量为50g/m2的纤维纸(原纸)。将纤维纸(原纸)干燥，然后在该纤维纸(原纸)的表面上涂敷10g/m2的聚乙烯醇，以此调整该纤维纸。作为涂敷方法，可以使用丝网(60目)将聚乙烯醇均匀地涂敷在纤维纸(原纸)上。涂敷后，使用热风式干燥机在170℃下干燥2分钟。这时使用的聚乙烯醇的皂化度为88％，并且其重均聚合度为1700(“PVA-217”ケラレ(株)制)。
在按照上述方法获得的经调整的纤维纸上含浸一种溶解有羧酸盐的水溶液，在含浸时，以纤维的重量为100％，上述水溶液的用量则为250重量％。使用所获的纤维纸来进行本发明实施例的水解性、湿润强度和耐热性的试验。另外，作为比较例，使用含有0.8重量％硼砂的水溶液和含12.0重量％芒硝的水溶液含浸经过调整的纤维纸来制造纤维纸产品。在比较例中，与实施例同样地进行水解性、湿润强度和耐热性的试验。
水解性的试验可以按照JIS P4501规定的手纸分解容易程度的试验来进行(在以下的表中以秒表示)。
湿润强度的测定是把按照上述方法获得的纤维纸剪成一种宽为25mm，长为150mm的试样，使用一坦锡伦型万能试验机，按照卡盘间隔为100mm，拉伸速度为100m/min的条件测定上述试样的湿润强度(在以下的表中以g/25mm表示)。
另外，关于耐热性试验，将水解性的纤维纸放入一个聚丙烯制的袋子中密封后，再将其放入一个聚乙烯制的容器中，在40℃的气氛中保管24小时，然后按照上述方法测定上述试样的水解性和湿润强度。
结果示于表1中。
【表1】
水溶液的浓度(重量％) 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm)     耐热性
水解性(秒) 强度(g/25mm)
比較例 硼砂     0.8  182 2511  226     612
芒硝     12.0  330 2113  563     1852
酒石酸钠     18.0  132 3121  159     2956
表1中记载了在使用酒石酸钠的实施例中所获的水解性结果和通过耐热性试验所获的水解性结果，通过对比可以看出，二者的纤维纸水解时间基本上未变。也就是说，即使在高温下保管，其水解性也能很好地维持。而且，在耐热性试验中所获的湿润强度的降低也很少。
实施例2
与实施例1同样地制备纤维纸。制备三种分别溶解有柠檬酸钠、酒石酸钾、酒石酸钠的水溶液作为羧酸盐溶液。三种溶液的浓度皆为18重量％。以纤维的重量为100％，使用250重量％的上述水溶液来含浸经调整的纤维纸。对所获纤维纸测定了其水解性、湿润强度以及在耐热性试验时的水解性和湿润强度。结果示于表2中。
【表2】
水溶液的浓度(重量％) 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm)     耐热性
水解性(秒) 强度(g/25mm)
柠檬酸钠     18.0     189     3345     211     3222
酒石酸钾     18.0     118     3642     123     3571
酒石酸钠     18.0     132     3121     159     2956
由表2可以看出，不管使用溶解有柠檬酸钠、酒石酸钾、酒石酸钠中哪一种羧酸盐的水溶液，皆能获得一种水解性、湿润强度均优良的纤维纸。另外，即使在耐热性试验中，该纤维纸的水解性和湿润强度的降低也很少。特别是对于使用酒石酸盐的纤维纸来说，不仅其水解性优良，而且，即使在耐热性的试验中，其水解性仍能很好地维持。
实施例3
与实施例1同样地调整纤维纸。制备酒石酸钠浓度分别为13.5重量％、18.0重量％、36.0重量％的三种水溶液。以经调整的纤维的重量为100％，分别使用250重量％的上述水溶液含浸上述的纤维纸。对所获纤维纸测定了其水解性、湿润强度以及在耐热性试验时的水解性和湿润强度。测定方法与实施例1相同。另外，也使用通常使用的硫酸钠作为用于盐析聚乙烯醇的物质，同时也进行了相应的水解性、湿润强度和耐热性的试验。在试验中使用的硫酸钠水溶液的浓度分别为5.0重量％、7.0重量％、12.0重量％。
结果示于表3中。
【表3】
水溶液的浓度(重量％) 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm)     耐热性
水解性(秒) 强度(g/25mm)
比較例 硫酸钠     5.0    114     1032     222     1003
硫酸钠     7.0    218     1558     432     1440
硫酸钠     12.0    330     2113     563     1852
酒石酸钠     13.5    177     1847     196     1732
酒石酸钠     18.0    132     3121     159     2956
酒石酸钠     36.0     63     4681     69     4666
从表3可以看出，酒石酸钠的浓度越大，则纤维纸水解所需的时间越短，而且其湿润强度越高。而且，即使在耐热性的试验中，同样是酒石酸钠的浓度越高，则纤维纸的水解性越好，而且其湿润强度越高。
实施例4
在与实施例1同样地制得的纤维纸(原纸)上分别涂敷具有各种不同皂化度的聚乙烯醇10g/m2。所用的聚乙烯醇的皂化度分别为80、82、84、88、99(顺次为PVA、PVA-420、PVA-317、PVA-217，全部由ケラレ(株)制造)。
对于上述所获的经调整的纤维纸，分别用一种溶解了18重量％酒石酸钠的水溶液来含浸，含浸时以纤维的重量为100％，使用250重量％的酒石酸钠溶液。对所获的纤维纸测定其水解性、湿润强度以及在耐热性试验时的水解性和湿润强度。测定方法同实施例1。
结果示于表4中。
【表4】
聚乙烯醇的种类 皂化度(％) 聚合度 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm)     耐热性
水解性(秒) 强度(g/25mm)
    PVA  80  1700  40  824  71     788
 PVA-420  82  1700  66  1165  80     1045
 PVA-317  84  1700  86  1532  94     1470
 PVA-217  88  1700  132  3121  159     2956
从表4可以看出，聚乙烯醇的皂化度越大，则纤维纸的湿润强度越高。另外，不管是在聚乙烯醇皂化度不同的哪一个实施例中，在耐热性试验时的水解性和湿润强度的降低均很少。
实施例5
在与实施例1同样地制得的纤维纸(原纸)上分别涂敷不同量的聚乙烯醇。以纤维的重量为100％，分别涂敷3重量％、5重量％、20重量％、30重量％的聚乙烯醇，所用聚乙烯醇的皂化度均为88％，而且其重均聚合度为1700(PVA-217，クラレ(株)制)。另外，作为比较例，调整在纤维纸(原纸)上完全不涂聚乙烯醇的纤维纸。
对经调整的纤维纸，使用一种溶解有18重量％的酒石酸钠水溶液进行含浸。对所获的纤维纸进行了水解性和湿润强度的测定。测定方法同实施例1。
结果示于表5中。
【表5】
聚乙烯醇的涂敷量(重量％) 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm)
比较例     0     4     30
    3     25     470
    5     66     1020
    20     132     3121
    30     211     4681
从表5可以看出，聚乙烯醇的涂敷量越多，其湿润强度越高。
实施例6
与实施例1同样地调整纤维纸。制备一种酒石酸钠浓度为18重量％的水溶液作为羧酸盐。以经调整的纤维重量为100％，使用250重量％的上述水溶液来含浸经调整的纤维纸。对所获的纤维纸进行水解性、湿润强度和在冷水中的水解性的测定。水解性和湿润强度的测定方法同实施例1。在冷水中的水解性的测定是将水温定为10℃，然后按照JIS P4501规定的手纸分解容易程度的试验来进行。
另外，作为比较例，分别使用含有0.8重量％硼砂的水溶液和含有12.0重量％硫酸钠的水溶液来含浸经过调整的纤维纸。用来含浸经调整的纤维纸的水溶液是以纤维的重量为100％，水溶液量为250重量％。在比较例中，也与实施例同样地进行了水解性、湿润强度的试验和在冰水中的水解性的试验。
结果示于表6中。
【表6】
水溶液的浓度(重量％) 水解性(秒) 湿润强度(g/25mm) 冷水中(10℃)的水解性(秒)
比較例 硼砂     0.8     182     2511     612
硫酸钠     12.0     330     2113     1852
酒石酸钠     18.0     132     3121     2956
从表6可以看出，在使用酒石酸钠的实施例中，水解性的结果与冷水中的水解性的结果相比，纤维纸的水解时间基本上没有变化。
如上所述，本发明的水解性纤维纸，即使在潮湿的状态下使用也能保持足够的强度，而且在使用后一旦被大量水浸泡就能容易地分解。另外，即使在高温下，其水解性和强度也不会降低。而且，即使在冷水中，其水解性也良好。

Claims (9)

1．水解性纤维纸，其特征在于在使用聚乙烯醇作为粘合剂来粘合纤维的纤维纸中含有水溶性的羧酸盐。
2．如权利要求1所述的水解性纤维纸，该纤维纸是使用一种溶解有羧酸盐的水溶液来含浸纤维纸以使其湿润而制成的。
3．如权利要求1或2所述的水解性纤维纸，是通过将聚乙烯醇作为粘合剂涂敷在纤维纸坯上而制成的。
4．如权利要求1或2所述的水解性纤维纸，其中的羧酸盐是从酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、苹果酸钠和苹果酸钾中选择的至少一种化合物。
5．如权利要求1、2、3或4所述的水解性纤维纸，其中，相对于100g纤维，含有3～30g的聚乙烯醇。
6．如权利要求1、2、3、4或5所述的水解性纤维纸，其中，相对于100g重量的纤维，含有1.25g以上的羧酸盐。
7．如权利要求1、2、3或4所述的水解性纤维纸，其中，聚乙烯醇含量与羧酸盐含量之比为3～30∶1.25以上。
8．如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的水解性纤维纸，其中，纤维的单位面积重量为20～100g/m2。
9．如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的水解性纤维纸，其中所说的聚乙烯醇的皂化度为80～92％。
CNB981167535A 1997-08-05 1998-08-04 水离解性的纤维纸 Expired - Fee Related CN1154765C (zh)

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