CN102170852A - 湿巾中的流体迁移控制 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了具有包含在基材中的液体部分的湿巾组合物，其中液体部分含有增稠或胶凝聚合物以及增稠或胶凝剂的二元对，其基本上降低了储存期间湿巾堆叠中的液体部分的流体迁移。
Description
技术领域
本发明涉及湿巾组合物，其在湿巾的储存期间减少流体迁移。
背景技术
湿巾变得越来越普及，现在普遍用于日常应用中。由于湿巾的液体或半液体部分的功效和柔和，湿巾用于清洁成人以及儿童的皮肤，尤其是用于清理婴儿的皮肤。
湿巾中的流体迁移是消费者不满的潜在原因。迁移导致堆叠的顶端纸巾变得太干而底部纸巾浸满水而过饱和。
湿巾主要包括基材和含有对特定任务有益的试剂的液体部分。例如，硬质表面清洁纸巾含有可以从表面去除不期望的异质材料的有益试剂的液体。另一方面，个人护理湿巾主要包括基质和具有有益试剂的液体部分，所述液体部分具有可以从皮肤或头发上去除不期望的材料，但是任选地保持皮肤或头发感觉更柔软、更柔和、和/或被修复。
现有技术中对湿巾组合物有充分的文献记录。所述现有技术的实例为US 2005/0008680A1，在此全部并入作为参考，其公开了一种注入了洗液组合物的湿巾，其中洗液包括防腐剂体系和减轻刺激的安慰成分。US2005/0009431A1公开了一种制造含有润肤剂、表面活性剂和水的浓缩乳液组合物的湿巾的方法，其中表面活性剂溶液含有至少约25wt％，所述文献在此全部并入作为参考。US 2005/0266055A1公开了非水溶性无纺布的化妆品或皮肤病学纸巾，所述无纺布用Pickering油包水乳液的化妆品或皮肤病学组合物润湿，所述文献在此全部并入作为参考。
在美国专利No.4,775,582中，通过使用特别的可润湿聚烯烃熔喷纤维保持需要控制的湿巾堆叠中的流体迁移以及所述堆叠中的液体浓度。
湿巾，如婴儿纸巾的主要问题之一是在储存期间在其容器中的流体迁移。在诸如婴儿纸巾的应用中，通常用于湿巾储存的容器是顶部开口的“桶”。
在用于婴儿纸巾的湿巾的制造中，在制造期间，流体典型地被均匀施加在全部纸巾上。然而，在储存期间，流体随着时间迁移至“桶”的底部，导致液态流体将底部纸巾变得非常润湿(湿透)，同时导致纸巾的顶层相对干燥。这对使用者和制造商是主要的质量问题。因此，在工业上需要一种湿巾组合物，其降低或没有流体从湿巾中迁移，因而具有更长的保存期并改善感知质量。
发明概述
本发明涉及具有改善的流体迁移性质的湿巾。湿巾包含增稠或胶凝聚合物，可以对增稠或胶凝聚合物增稠或胶凝的增稠或胶凝剂，织造物、非织造物或针织物基材，和包含水相的液体部分。
本发明还涉及一种生产湿巾的方法，其中所述方法包含如下步骤：得到基材；在基材上施加包含水相和增稠或胶凝聚合物的液体部分；和在基材上施加增稠或胶凝剂，以使液体部分增稠或胶凝。可选的，增稠或胶凝聚合物可以施加在基材上，同时增稠或胶凝剂可以包含在液体部分中，将其施加在基材上以使液体部分增稠或胶凝。
如在此所用的，术语“湿巾”指织造物、非织造物或针织物的基材，其在制造期间具有施加在其上的液体部分，以使液体部分可以保持在纤维片上或其中，直到其被消费者使用。所述液体部分可以包括香料和/或润肤剂，并可以有助于纤维片保留在其使用期间需要擦除的材料。
增稠或胶凝聚合物以及增稠或胶凝剂包含二元体系，其中在具有包含连续相的液体部分的溶液、分散液或乳液中的增稠或胶凝聚合物与有效量的增稠或胶凝剂结合，以便当连续相与基材接触时，有效地使连续相增稠或胶凝。
液体部分可以是任何溶液，其可以被吸收进湿巾纤维片中，并可以包括任何适合的提供期望的擦拭性能的组分。例如，织造物、非织造物或针织物的组分基材。
附图说明
图1描述了堆叠中的本发明的湿巾以及对照湿巾的流体部分随着时间的流体迁移。
具体实施方式
每个湿巾包含基材和液体部分，湿巾以折叠构造排列，并一个在另一个的顶部堆叠，以提供湿巾的堆叠，或以适合pop-up分布的构造交错折叠。所述折叠构造是本领域内的那些技术人员熟知的，包括c型折叠、z型折叠、四折构造等。折叠的湿巾的堆叠可以置于容器内，如塑料桶，以提供湿巾包装。可选的，湿巾可以包括基材材料的连续剥离，其在每个纸巾之间具有穿孔，并且其可以以堆叠形式排列或缠绕在用于分配的卷中。
用于本发明的基材典型地是用纤维质浆和/或人造纤维生产的非织造物材料。选择基材以表现出对特别终端用途应用所期望的擦拭性能，并被认为是实际上可任意使用的。基材通常是多于一种类型的纤维的组合，如聚丙烯、聚酯、纤维胶、棉、纤维素、纤维素衍生物、其他合成纤维、或它们的混合物；尽管如此，基材可以是单一的纤维类型。纤维可以通过各种技术形成非织造物、织造物或针织纤维纸巾，例如纺黏、spun lacing、梳棉和粘合等。许多所述基材利用热粘合在用于形成基材的纤维之间提供需要的机械阻力。在一些实例中，纤维的强度通过添加粘合剂而进一步增强，(如乳液或溶液聚合物)在基材的纤维之间提供化学键。
将液体部分添加至基材中产生湿巾组合物。液体部分可以是任何可以被吸收进基材的溶液，并可以包括任何适合的组分，所述组分提供期望的擦拭性能。例如，所述组分可以包括水、润肤剂、表面活性剂、香料、防腐剂、螯合剂、pH缓冲剂或其组合，如本领域内的那些技术人员熟知的。
湿巾的液体部分可以是不仅清洁身体而且舒缓和治愈身体的水包油乳液或油包水乳液或溶液或悬浮液或浆液，尤其是针对婴儿而言。
任选可以包括在湿巾的液体部分中的其他成分是稳定剂、水增稠剂(如纤维素醚)、油相增稠剂和稳定剂、悬浮剂、色素、和其他有益的试剂。有益的试剂的实例包括油和脂肪及其衍生物、调节剂、滑爽剂、修补剂、驱虫剂、除臭剂、抗菌剂、润滑剂、发光剂、维生素、增湿剂、软化剂、清洁剂、抗静电剂、静电剂、及其混合物。
当湿巾堆叠排列或缠绕在卷中或储存在容器中直到被消费者使用时，本湿巾组合物使用二元体系控制湿巾的液体部分的流体迁移。
二元体系包含(A)溶液、分散液或乳液中的增稠或胶凝聚合物和(B)有效量的增稠或胶凝剂。依据特定的增稠或胶凝聚合物，增稠或胶凝剂可以是例如盐溶液或pH调节溶液(如在丙烯酸聚合物的情况下需要的)或与(A)中的增稠或胶凝聚合物反应的第二聚合物，以结合进湿巾内产生增稠/胶凝连续相。
适合的增稠或胶凝聚合物的范围是广泛的，并包含天然和合成聚合物。增稠或胶凝聚合物的用量优选为包含水相的液体部分的约0.05-约5wt％，优选约0.10-约2wt％。
以下是在与湿巾的基材接触时，为了在储存期间控制湿巾内的流体迁移，适合进行连续相的增稠或胶凝的增稠或胶凝聚合物与增稠或胶凝剂的二元对的几个实例。在所述对中，首先列出增稠或胶凝聚合物，其次列出增稠或胶凝剂。二元对可以选自藻酸钠和含Ca2+盐；羧甲基纤维素和含Al3+盐；瓜尔胶/瓜尔胶衍生物(如HP-瓜尔胶(羟丙基瓜尔胶)、HE-瓜尔胶(羟乙基瓜尔胶)、CM-瓜尔胶(羧甲基瓜尔胶)、M-瓜尔胶(甲基瓜尔胶)、HPM-瓜尔胶(羟丙甲基瓜尔胶)、阳离子瓜尔胶、阳离子HM瓜尔胶(阳离子疏水改性瓜尔胶)、阴离子HM瓜尔胶(阴离子疏水改性瓜尔胶)、和HM瓜尔胶(疏水改性瓜尔胶))和硼砂；果胶和含Ca2+盐；角叉胶和含K+盐；聚乙烯醇和硼砂；交联聚丙烯酸和中性底液；黄原胶、瓜尔胶、以及结冷胶和二价阳离子；具有电荷的离子聚合物或表面活性剂和具有相反电荷的聚合物或表面活性剂，以及二元对的任何组合。
在应用中，增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂的二元对可以任意连续地施加在基材上，在此首先添加二元对的成分之一，而后添加二元对的第二成分。可选的，将二元对的一个成分添加在基材的一个区域，而二元对的另一个成分可以添加在另一个区域，这样在施加在基材上之后，二元对的成分相互组合。可选的，将二元对的一个成分施加在基材上或基材的短堆叠上，而其他成分施加在另一个基材或基材的短堆叠上，而后以交替的方式(即A-B-A-B...)组合，在此二元体系随着流体向下迁移而组合。
以二元对施加增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂的一个优势在于，连续相的液体部分先于液体部分的增稠或胶凝聚合物的改性被施加在基材上。除了通过二元对先于其改性施加液体部分的优势外，其他优势在于相当低的液体粘度允许液体部分容易地施加在基材上，并有效穿透基材的主体。
实施本发明的一个可选方法包含将二元体系的组分之一结合进固体形式的基材基质中，例如藻酸钠和含Ca2+盐二元体系，含Ca2+盐可以在添加液体形式的藻酸钠之前混入基材基质中。在所述方法中，含Ca2+盐的溶液可以通过各种方式施加在基材上，如喷涂、刷涂或浸涂，随后可以干燥基材。而后可以将含有期望量的溶液形式的藻酸钠的连续相的液体部分施加在含Ca2+盐的干燥的基材上，从而允许连续相的液体部分随着其有效地穿透基材的主体而使基材增稠或胶凝。可选的，可以在将溶液形式的含Ca2+盐添加到基材上之前，先将藻酸钠混入基材基质中。
实施本发明的另一个方法包括将有效量的二元体系的组分之一并入粘合剂中，(如乳胶或溶液聚合物)用于提供特定基材的纤维之间的化学键合。生产湿巾的方法的一个变体包含将增稠或胶凝剂混入粘合剂中，而后将其施加在基材上。例如，含Ca2+盐可以混入用于形成基材的乳胶中。在烘箱中干燥乳胶形成基材，含Ca2+盐随后可用作增稠或胶凝剂的官能用于在湿巾组合物的生产中的液体部分的增稠或胶凝聚合物的改性。
施加具有液体部分的溶液、分散液或乳液中的增稠或胶凝聚合物的方式可以通过任何本领域内已知的方式施加在基材上，包括浸渍槽、喷雾、传送辊等。同样，可以通过上述任何方式将增稠或胶凝剂施加在基材上。
本发明的湿巾可以用于个人护理纸巾或家用纸巾。个人护理纸巾可以分为不同的种类，如婴儿纸巾、化妆/面巾、湿卫生纸、成人纸巾、女性私密护理、个人清洁、指甲膏清洗剂和hair remover pull strip。家用纸巾包括的类别例如通用应用、家具清洁、玻璃清洁等。
下列实例用于举例说明本发明，除非另外指明，份数和百分数以重量计。
实施例
实施例1
生产了含有藻酸钠和氯化钙的二元混合物的湿巾组合物的实例。湿巾组合物使用市售传统湿巾(购自Wal-Mart Stores，Inc.的Parent′s Choice
纸巾)，在其中添加胶凝聚合物藻酸钠和胶凝剂氯化钙的二元对。在本实施例中使用的传统湿巾的堆叠含有80张纸巾，包含10夹，每夹含有8张纸巾，可以容易地分离。在Carver压片机(Carver Laboratory Press，Model 2518，购自Fred S.Carver Inc.，Menomenee，W1，53051)上挤压堆叠，以去除基本量的传统湿巾的液体部分，从而将传统湿巾的重量由起始的610克降至330克。明显的，80张纸巾的干燥堆叠的重量约为170克。
挤压步骤后，将纸巾的堆叠分为10夹。将所述夹分为两组。第一组夹用约40克0.5wt％胶凝聚合物藻酸钠的溶液处理。第二组夹用含有11克0.8wt％氯化钙溶液的胶凝剂处理。而后将夹以交替的方式装回堆叠，以含氯化钙夹起始，而后是含藻酸钠夹，直到全部10个夹重新装成初始堆叠。而后将所述堆叠密封以防止挥发并保存，以研究流体迁移作为时间的函数。
图1说明了在实施例的湿巾组合物的72小时和16天后的流体迁移结果。
在含藻酸钠/氯化钙堆叠中的流体迁移与通过用从传统湿巾中压出的液体部分储存的传统湿巾制备的对照对比。由顶部至底部称量夹，奇数夹含有藻酸钠，偶数夹含有氯化钙。含藻酸钠夹比含氯化钙夹含有更多的流体。更高的含湿量可以有效保持上至16天。
实施例2
生产了湿巾组合物的实例，其中以干燥盐的形式的胶凝剂(氯化钙)混入基材中，提供含有有效量的胶凝聚合物(藻酸钠)的液体部分，其在添加至包含胶凝剂的基材上时，产生具有改善的流体迁移性能的湿巾组合物。
湿巾基材(PET/纤维胶/棉混合物)被切割成4″×7″(10.2cm×17.8cm)的片。通过喷涂将0.1wt％溶液的CaCl2施加在片上。改变施加的CaCl2盐溶液的量以达到片上的不同盐浓度。而后将含盐片在105℃下干燥。将0.3wt％溶液的藻酸的钠盐(Keltone
HVCR藻酸的钠盐，购自InternationalSpecialty Products)施加在模型婴儿纸巾洗剂上，产生湿巾组合物。所述湿巾组合物在水平位置上平衡2小时，悬挂过夜。测量湿巾以确定液体部分的流体迁移。所述测试的结果列于表1。
表1
| 0％CaCl2 | 0％CaCl2 | 0.1％CaCl2 | 0.1％CaCl2 | 0.15％CaCl2 | 0.15％CaCl2 | 0.2％CaCl2 | 0.2％CaCl2 | 0.3％CaCl2 | 0.3％CaCl2 | |
| 1 | 6 | 6 | 7 | 6 | 9 | 9 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 2 | 8 | 7 | 12 | 7 | 13 | 12 | 14 | 12 | 14 | 15 |
| 3 | 9 | 8 | 12 | 9 | 15 | 12 | 11 | 13 | 14 | 12 |
| 4 | 9 | 10 | 10 | 11 | 13 | 13 | 12 | 13 | 11 | 9 |
| 5 | 9 | 14 | 11 | 12 | 11 | 15 | 14 | 10 | 11 | 11 |
| 6 | 16 | 16 | 15 | 14 | 13 | 16 | 11 | 11 | 15 | 14 |
| 7 | 21 | 19 | 16 | 20 | 14 | 14 | 14 | 15 | 15 | 13 |
| 8 | 22 | 21 | 18 | 22 | 13 | 9 | 13 | 16 | 11 | 16 |
| 斜率 | 2.4 | 2.3 | 1.3 | 2.3 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 0.5 |
表1显示沿着悬挂湿巾，流体迁移作为流体百分数分布的结果(重复操作)。对照(无盐并含0.3％藻酸钠)显示流体分布在顶部6％-底部22％之间。用含0.1％盐纸巾几乎不可见改善。如通过斜率值反映(见表1的最后一行)，在较高的盐浓度下所述性能显著改善，斜率由对照的2.3降至低至0.2的数值。
本实施例中所列方法提供湿巾的改善的流体保留。表1中发现的结果表明，在对照流体迁移上施加增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂作为二元对的本方法可以通过湿巾制造者实施而无需工程生产的改变以操作两个流体。可替换的，盐形式的胶凝剂可以在基材形成期间容易地混入基材中，而藻酸钠溶液形式的胶凝聚合物可以容易地用所显示的应用方法施加。
实施例3
进行筛查以确定含钙盐(氯化钙)的添加是否会反向影响在基材配方中使用的乳胶。所述筛查如下所列。
凝固物确定(干燥粗粉法)
目的：
本程序提供确定折干计的凝固物(粗粉)的量作为乳液的百分数的方法。
设备/材料：
●美国标准筛(3″直径，100目)
●洗瓶
●铝皿(60×15mm)
●顶加载天平(0.1g精度)
●分析天平(0.0001g精度)
●空气循环烘箱
●干燥箱
●1加仑玻璃缸
制备/程序
1.将约1英寸室温水充入加仑缸中，称量缸和水的皮重。
2.向称皮重的玻璃缸中添加700-900克乳液。
3.向缸中小心添加约300ml室温水，旋转缸中的内容物直到达到完全混合。
注：不要振摇缸，因为这会导致过度泡沫化。
4.通过100目筛过滤所述材料。
5.用室温水冲洗缸直到没有剩余的乳液残余物。每次冲洗通过筛过滤。
6.当所有冲洗通过筛后，用室温水洗涤残余物直到澄清。
7.用洗瓶将粗粉洗入铝皿中，称皮重，精确至0.0001克。
注：当在步骤6中冲洗粗粉时，在筛的一侧收集粗粉，以用最小量的水将其转移至铝皿中。
8.在空气循环烘箱中干燥铝皿和内容物约一小时。当所有湿气挥发后，须保留皿在烘箱中至少30分钟。
在添加一定量的胶凝剂(CaCl2)后，筛选典型地用作改善预润湿的湿巾的湿强度的粘合剂的自交联聚合物用于形成粗粉。测试的聚合物是自交联乙烯醋酸乙烯酯(VAE)(Airflex 192 VAE粘合剂，购自Wacker ChemieAG)。
一定量的聚合物、水和1wt％胶凝剂(CACl2)组合，或者一(1)小时或者二十四(24)小时后，用上述测试法确定存在于聚合物乳液中的粗粉的量。所述测试的结果见表2。
表2
| 运行 | 聚合物量(g) | 水量(g) | 1％CaCl2量(g) | 时间(hr) | 粗粉(g) |
| 1 | 800 | 0 | 0 | 1 | 0.0155 |
| 2 | 300 | 250 | 150 | 1 | 0.0254 |
| 3 | 300 | 137.5 | 262.5 | 1 | 0.0149 |
| 4 | 300 | 25 | 375 | 1 | 0.0111 |
| 5 | 300 | 400 | 0 | 1 | 0.0129 |
| 6 | 300 | 25 | 375 | 24 | 0.0115 |
上述粗粉筛查得到的结果表明，在乳胶中添加胶凝剂(氯化钙)不会反向影响用于基材形成中的乳胶。所述结果表明，将胶凝剂混入典型地用于湿巾的基材形成的粘合剂中不会反向影响粘合剂，可以允许其与具有粘合剂的胶凝剂的添加组合。这通过消除对分离胶凝剂添加步骤的需求简化了本发明的湿巾的生产。
尽管本发明已经参考优选实施方案进行描述，可以理解的是可以产生对其形式和细节的改变和修饰而不背离要求的方法的精神和范围。所述改变和修饰被认为是在此附加的权利要求的范围内。
Claims (17)
1.一种具有改善的流体迁移性能的湿巾，其包含：
增稠或胶凝聚合物；
能够使增稠或胶凝聚合物增稠或胶凝的增稠或胶凝剂；
织造物、非织造物或针织物的基材；和
包含水相的液体部分。
2.权利要求1的湿巾，其中增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂包含二元对，其中所述二元对选自藻酸钠和含Ca2+盐；羧甲基纤维素和含Al3+盐；瓜尔胶/瓜尔胶衍生物(如HP-瓜尔胶(羟丙基瓜尔胶)、HE-瓜尔胶(羟乙基瓜尔胶)、CM-瓜尔胶(羧甲基瓜尔胶)、M-瓜尔胶(甲基瓜尔胶)、HPM-瓜尔胶(羟丙甲基瓜尔胶)、阳离子瓜尔胶、阳离子HM瓜尔胶(阳离子疏水改性瓜尔胶)、阴离子HM瓜尔胶(阴离子疏水改性瓜尔胶)、和HM瓜尔胶(疏水改性瓜尔胶))和硼砂；果胶和含Ca2+盐；角叉胶和含K+盐；聚乙烯醇和硼砂；交联聚丙烯酸和中性底液；黄原胶、瓜尔胶、以及结冷胶和二价阳离子；具有电荷的离子聚合物或表面活性剂和具有相反电荷的聚合物或表面活性剂，以及二元对的任何组合。
3.权利要求1的湿巾，其中增稠或胶凝聚合物包含约0.05-约5wt％的水相的液体部分。
4.权利要求3的湿巾，其中增稠或胶凝聚合物包含约0.10-约2wt％的水相的液体部分。
5.权利要求2的湿巾其中二元对包含藻酸钠和含Ca2+盐。
6.权利要求1的湿巾，其中液体部分还包含选自以下组中的至少一种成分：水、润肤剂、表面活性剂、香料、防腐剂、螯合剂、pH缓冲剂、乳化剂、水增稠剂、油增稠剂、稳定剂和悬浮剂。
7.权利要求1的湿巾，其中液体部分还包含选自以下组中的有益试剂：油和脂肪及其衍生物、保湿剂、调节剂、滑爽剂、修补剂、驱虫剂、除臭剂、抗菌剂、润滑剂、软化剂、发光剂、维生素、增湿剂、软化清洁剂、清洁剂、香料、色素、抗静电剂、静电剂、及其混合物。
8.权利要求1的湿巾，其中湿巾是个人护理纸巾。
9.权利要求1的湿巾，其中湿巾是家庭护理纸巾。
10.一种生产湿巾的方法，其包含如下步骤：
a)得到基材；
b)在基材上施加包含水相和增稠或胶凝聚合物的液体部分；和
c)在基材上施加增稠或胶凝剂，以便使液体部分增稠或胶凝。
11.权利要求10的生产湿巾的方法，其中用浸渍槽、喷雾或传送辊将包含水相和增稠或胶凝聚合物的液体部分施加在基材上。
12.权利要求10的生产湿巾的方法，其中将增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂连续施加在基材上。
13.权利要求10的生产湿巾的方法，其中将增稠或胶凝聚合物施加在基材的一个区域，而将增稠或胶凝剂施加在基材另一个区域，这样在施加在基材上之后，增稠或胶凝聚合物和增稠或胶凝剂相互组合。
14.权利要求10的生产湿巾的方法，其中将增稠或胶凝聚合物施加在基材上或基材的短堆叠上，而将增稠或胶凝剂施加在另一个基材或基材的短堆叠上，而后以交替的方式(即A-B-A-B…)组合，在此二元体系随着液体部分向下迁移而组合。
15.权利要求10的生产湿巾的方法，其中将增稠或胶凝剂作为水溶液施加在基材上，其中增稠或胶凝聚合物含在液体部分中。
16.权利要求10的生产湿巾的方法，还包含将增稠或胶凝剂混入随后施加在基材上的粘合剂中的步骤。
17.一种生产湿巾的方法，其包含如下步骤：
a)得到基材；
b)在基材上施加增稠或胶凝聚合物；和
c)在基材上施加包含水相和增稠或胶凝剂的液体部分，从而使液体部分增稠或胶凝。
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