在纸张中使用的组合物和造纸方法_4

文档序号:9277952阅读:来源:国知局
落液 体或浆料的薄的幕帘,所述幕帘接触在其下方的移动纤维网。据说在良好的流动性下,可实 现宽范围的涂料材料施加剂量。也可采用该体系,幕涂相对干燥的纤维网,例如刚好在起皱 之前或之后的纤维网。
[0089] 在例举的实施方案中,该方法可包括泡沫施加该组合物到含纤维的纤维网上 (例如泡沫整理),以供或者局部施加或者在压差影响下浸渍添加剂到纤维网内(例如 真空辅助的浸渍泡沫体)。在下述出版物中描述了泡沫施加添加剂,例如粘合剂的原理: F.Clifford,"FoamFinishingTechnology:TheControlledApplicationofChemicals toaMovingSubstrate,''TextileChemistandColorist,第 10 卷,第 12 期,1978,第 37-40 页;C.W.Aurich,''UniquenessinFoamApplication,〃Proc. 1992TappiNonwovens Conference,TappiPress,Atlanta,Geogia,1992,第 15-19 页;W.Hartmann,"Application TechniquesforFoamDyeing&Finishing",CanadianTextileJournal,1980 年 4 月,第 55页;美国专利No. 4, 297, 860,和美国专利No. 4, 773, 110,其中每一篇在此通过参考引入。
[0090] 在例举的实施方案中,该方法可包括在已有的含纤维的纤维网内浸轧含该组合物 的溶液。
[0091] 在例举的实施方案中,该方法可包括流体辊进料组合物的溶液以供施加到纤维网 上。
[0092] 当施加到纸张纤维网的表面上时,可在杨克式干燥之前或者通过干燥,和/或任 选地在施加最终的真空脱水之后,施加例举的组合物到开始的纤维网(embryonicweb)上。
[0093] 在例举的实施方案中,该组合物的的施加水平可以是相对于任何纸张强度体系 来说的纤维网干物质,约0.05% -约10wt%。在例举的实施方案中,施加水平可以是约 0? 01% -约 50%,约 0? 05% -4%,或约 0? 1% -2%。
[0094] 在例举的实施方案中,组合物当与纤维网或者与纤维素纤维(例如纸浆浆料)结 合时,可具有用于选择体系的任何合适的pH。在各种实施方案中,该组合物可以在pH低于 约10,约9,约8或约7,例如约2-约8,约2-约7,约3-约6,或约3-约5. 5的溶液内。或 者,pH范围可以是约5-约9,约5. 5-约8. 5,或约6-约8。在接触纤维网或纤维之前,这些 pH值可应用到组合物上,或者在干燥之前,应用到组合物和纸浆浆料或纤维网或纤维的混 合物上。
[0095] 在一个实施方案中,纸浆浆料的温度可以是约10_80°C,当添加该混合物到纸浆浆 料中时。在一个实施方案中,工艺变量可视需要或期望而改性,其中包括例如组合物的的温 度,和纸浆浆料的浓度。
[0096] 在忽略除了组合物以外的化合物的存在且集中在组合物在纤维网上分布的情况 下,本领域技术人员会意识到该组合物可按照各种方式分布。例如,该组合物可均匀地分布 或存在于纤维网的图案内,或者选择性存在于一个表面上或者多层纤维网的一层内。在多 层纤维网中,纸幅的全部厚度可进行组合物和本文描述的其他化学处理剂的施加,或者每 一单独的层可被独立地用该组合物和本发明公开内容的其他化学处理剂处理或者未处理。 在例举的实施方案中,该组合物主要施加在多层纤维网的一层内。或者,至少一层用比其他 层显著较少的组合物处理。例如,里层可充当处理层的作用,所述处理层具有增加的湿强或 其他性能。
[0097] 在例举的实施方案中,该组合物也可选择性与多种纤维类型之一结合,且可吸附 或化学吸附到一类或更多类纤维的表面上。例如,与可能存在的合成纤维相比,漂白的牛皮 纸纤维可对该组合物具有较高的亲和性。
[0098] 在例举的实施方案中,可在图案致密化的纤维网,例如在任何下述美国专利 No. 4, 514, 345 ;美国专利No. 4, 528, 239 ;美国专利No. 5, 098, 522 ;美国专利No. 5, 260, 171 ; 美国专利No. 5, 275, 700 ;美国专利No. 5, 328, 565 ;美国专利No. 5, 334, 289 ;美国专利 No. 5, 431,786 ;美国专利No. 5, 496, 624 ;美国专利No. 5, 500, 277 ;美国专利No. 5, 514, 523 ; 美国专利No. 5, 554, 467 ;美国专利No. 5, 566, 724 ;美国专利No. 5, 624, 790 ;和美国专利 No. 5, 628, 876中公开的纤维网内发生某些化学品的分布,其公开内容在此通过参考引入, 其程度使得它们不与本文冲突。
[0099] 在例举的实施方案中,该组合物,或其他化学品可选择性浓缩在纤维网的致密化 区域内(例如,致密化的网络,它对应于通过压印织物,贴着杨克式烘缸挤压纤维网压缩的 纤维网区域,其中致密化的网络可提供三维纤维网良好的拉伸强度)。当致密化的区域贴着 炽热的干燥器表面压印,同时该纤维网仍然足够湿润,以允许当一部分纤维网干燥时,液体 借助毛细力在纤维之间发生迀移时,这尤其如此。在这种情况下,该组合物的水溶液的迀移 可使组合物朝致密化区域移动,从而经历最快速的干燥或最高水平的传热。
[0100] 在文献中很好地检验了在干燥过程中,化学品在微观水平下迀移的原理。参见例 如八.0.0代811;1^61(1,〃1116〇^;[1^0€?3。61'〃,13。。;[]〇111'1^1,第39卷,第7期,1956,第 449-455 页;A.A.Robertson",ThePhysicalPropertiesofWetWebs.PartI",Tappi Journal,第42卷,第12期,1959,第969-978页;美国专利No. 5, 336, 373,和美国专利 No. 6, 210, 528,其中每一篇在此通过参考引入。
[0101] 在不希望束缚于理论的情况下,认为在干燥过程中,当纤维网中起始的含固量 (干燥水平)低于约60% (例如,小于约65%,约63%,约60%,约55%,约50%,约45%,约 40%,约35%,约30%,和约27%中任何一个,例如约30% -60%,或约40% -约60% )时, 可发生化学品的迀移。化学迀移的程度可例如取决于纤维的表面化学,所牵涉的化学品,干 燥细节,纤维网的结构,如此等等。另一方面,若含固量低于约60%的纤维网透干到高的干 燥水平,例如约60%固体,约70%固体,和约80%固体中任何一个(例如,65%固体-99% 固体,或70%固体-87%固体),则在偏转管道(deflectionconduit)上方布置的纤维网区 域(即,图案致密化的纤维网中的庞大的"圆顶(domes)")可具有比致密化的区域高浓度 的组合物,或者其他水溶性的化学品,因为干燥将倾向于首先在空气可容易地穿过其中的 纤维网的区域内发生,和毛细芯吸可引起流体从纤维网的相邻部分到达其中最快速地发生 干燥的区域。简而言之,取决于如何进行干燥,水溶性试剂可以相对较高的浓度(与纤维网 的其他部分相比)存在于致密化区域或者不那么致密化的区域("圆顶")内。
[0102] 该组合物也可基本上均匀地存在于纤维网内,或者至少没有选择性浓缩在致密化 或未致密化区域内。
[0103] 根据例举的方法,纸浆浆料和工艺的条件(例如,纸浆浆料的温度,组合物的温 度,组合物的浓度,固体的共混,和类似条件)可以视需要或期望变化,这取决于要形成的 特定的纸产品,所形成的纸产品的特征,和类似情况。在一个实施方案中,纸浆浆料的温度 可以是约10-80°c,当该组合物加入到纸浆浆料中时。在一个实施方案中,可视需要或期望 改良工艺变量,其中包括例如组合物的温度,和纸浆浆料的浓度。
[0104] 在各种例举的实施方案中,可通过用本文描述的组合物处理纤维素纤维或含水纸 浆浆料,形成纸张。可使用一种或更多种方法,其中包括本文描述的那些,形成纸张。
[0105] 在例举的实施方案中,相对于使用可商购的PAE生产的纸张,所得纸张具有改进 的干燥和临时湿强性能特征。
[0106] 试验方法:
[0107] 干燥拉伸试验
[0108] 通过施加恒定速率的伸长率到样品上,和记录纸张与纸板的三个拉伸断裂性能: 使样品断裂所要求的单位宽度的力(拉伸强度),断裂伸长率的百分比(拉伸),和在断裂 之前单位面积的样品吸收的能量(拉伸能吸收),从而测量拉伸强度。这一方法可应用到所 有类型的纸张上,但不是波纹纸板。这一工序参考TAPPI试验方法T494 (2001),在此通过参 考将其引入且如所述的改性。
[0109] 起始的湿拉伸试验
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