用于紙或非織造網(wǎng)的交聯(lián)/功能化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含纖維和特定交聯(lián)劑或功能化劑的紙或非織造網(wǎng)（non-woven web)、用于生產(chǎn)所述紙或非織造網(wǎng)或氣流成網(wǎng)（air-laidweb)的方法以及所述交聯(lián)劑或功 能化劑在紙或非織造網(wǎng)中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙或非織造網(wǎng)可以用于各種目的。其實(shí)例包括用作包裝材料，如用于食品包裝； 過濾材料，如用于注入飲料例如茶和咖啡，或用于油過濾；復(fù)合層壓材料，如覆蓋紙；適用 于標(biāo)簽或包裝的鍍金屬紙；非織造氣流成網(wǎng)（airlaidnon-wovenweb)，如衛(wèi)生和個(gè)人護(hù) 理產(chǎn)品、家庭護(hù)理產(chǎn)品例如濕巾、毛巾、餐巾和桌布，特種紙例如墻紙（wallcovering,wal1 paper)、床墊和家具墊料，僅舉幾例。
[0003] 根據(jù)其用途，紙或非織造網(wǎng)必須滿足多種性能，如干燥狀態(tài)和/或潮濕狀態(tài)下的 抗張強(qiáng)度、孔隙度、附著性、潤濕性、親水性/疏水性。使用后，可能有必要或有利的是，紙或 非織造網(wǎng)可被分解。因此，生物可降解性是紙或非織造網(wǎng)的常需的另一特性。
[0004] 紙或非織造網(wǎng)通常包含主要構(gòu)成網(wǎng)的纖維，其可以是天然纖維或合成纖維。為了 賦予紙或非織造網(wǎng)所需的性能，通常需要改變其組成。
[0005]EP0943731A1描述了一種過濾材料，其通過使用兩親化合物如羧甲基纖維素 (CMC)或親水性和疏水性化合物如苯乙烯/丙烯酸酯共聚物的添加劑來控制潤濕性和吸水 性。
[0006] 然而，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在EP0943731A1中提出的作為兩親性或親水性化合物的 多糖（polysaccharide)單獨(dú)提供的纖維-纖維交聯(lián)鍵在干燥狀態(tài)下是穩(wěn)定的，但在潮濕狀 態(tài)下穩(wěn)定性不足。而在EP0943731A1中提出的疏水性化合物，如苯乙烯/丙烯酸酯共聚物， 提供更好的濕強(qiáng)度性能（wet-strengthproperty)，它們基于礦物油，因此從資源保護(hù)和可 生物降解性的觀點(diǎn)看，這些化合物是不理想的。
[0007] 發(fā)明目的
[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種紙或非織造網(wǎng)，其根據(jù)需要提供特定的性能，并在生物 學(xué)基礎(chǔ)和/或可生物降解性方面具有生態(tài)優(yōu)勢。
[0009] 特別是，本發(fā)明的目的在于提供一種交聯(lián)/功能化系統(tǒng)，如交聯(lián)劑或功能化劑，其 賦予紙或非織造網(wǎng)所需特定性能，同時(shí)比迄今已知的油基化合物對環(huán)境更加友好。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本發(fā)明涉及一種紙或非織造網(wǎng)，其包含纖維和至少一種交聯(lián)劑或功能化劑，所述 交聯(lián)劑或功能化劑選自羧酸、鹵代雜芳環(huán)化合物及其鹽。
[0012]本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，本文所述的交聯(lián)劑或功能化劑適合取代迄今已知的油基化合 物，并可賦予紙或非織造網(wǎng)所需的特定性能，如在干燥和潮濕兩種狀態(tài)下，甚至在惡劣條件 下例如極端PH下的高抗張強(qiáng)度。紙或非織造網(wǎng)的孔隙度、附著性、潤濕性或親水性/疏水 性可以通過適當(dāng)選擇如本文所述的特定交聯(lián)劑或功能化劑及其量，或通過將其與其它添加 劑如多糖添加劑例如羧甲基纖維素（CMC)結(jié)合來容易地控制到所需的性能。
[0013] 因此，本發(fā)明進(jìn)一步涉及本文中所描述的交聯(lián)劑或功能化劑在紙或非織造網(wǎng)中的 用途。
[0014] 此外，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)紙或非織造網(wǎng)的方法，其特征在于，應(yīng)用至少一種本文 所述的交聯(lián)劑或功能化劑。
【附圖說明】
[0015] 圖1是根據(jù)本發(fā)明在紙或非織造網(wǎng)中使用和/或結(jié)合本文所述的交聯(lián)劑或功能化 劑的可能性的不意圖。
[0016] 圖2是顯示測定本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的紙或非織造網(wǎng)的抗張強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0017] 發(fā)明詳述
[0018] 在下文中將描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)及其進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)。但是，本發(fā)明不限于下 列具體的描述和實(shí)施方案，其僅用于說明的目的。
[0019] 而且，本文中所作出的有關(guān)紙或非織造網(wǎng)的任何公開或示例性實(shí)施方案也可適用 于如本文所述的用于生產(chǎn)紙或非織造網(wǎng)的方法和如本文所述的交聯(lián)劑或功能化劑的用途 中，反之亦然。
[0020] 本發(fā)明提供了一種包含纖維的紙或非織造網(wǎng)，其特征在于，其包含至少一種如本 文所述的交聯(lián)劑或功能化劑。
[0021] 所述至少一種交聯(lián)劑或功能化劑的分子量特別不超過1000g/m〇l，特別不超過 750g/mol，特別不超過600g/mol，特別不超過500g/mol，特別不超過400g/mol，特別不超過 300g/mol，且通常超過50g/mol，特別是超過75g/mol。換言之，所述至少一種交聯(lián)劑或功能 化劑尤其不是聚合物。
[0022] 特別是，所述紙或非織造網(wǎng)優(yōu)選不包含聚合物（合成）粘合劑，如丙烯酸酯聚合物 粘合劑。
[0023] 本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)可以例如為包裝材料，如用于食品包裝的包裝材料；過濾 材料，如用于注入飲料例如茶和咖啡的過濾材料，或用于油過濾的過濾材料；復(fù)合層壓材 料，如覆蓋紙；鍍金屬紙，如適用于標(biāo)簽或包裝的鍍金屬紙；非織造氣流成網(wǎng)，如衛(wèi)生和個(gè) 人護(hù)理產(chǎn)品、家庭護(hù)理產(chǎn)品例如濕巾、毛巾、餐巾和桌布，特種紙例如墻紙、床墊和家具墊 料。優(yōu)選的是，本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)是用于茶和咖啡的過濾材料。
[0024] 本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)可以特別是氣流成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)（wet-laidweb)。
[0025] 本文所用的表述"包含（comprising) "或"包含（comprise) "不僅包括"包含" 的含義，還包括"基本由…所組成的（consistingessentiallyof)"或"基本由…所組 成（consistessentiallyof)"以及"由…所組成的（consistingof)"或"由…所組成 (consistof)" 的含義。
[0026] 術(shù)語"交聯(lián)劑或功能化劑"表示能夠優(yōu)選通過共價(jià)鍵結(jié)合到纖維上并能夠形成交 聯(lián)鍵或使纖維功能化的化合物。
[0027] 本文使用的術(shù)語"交聯(lián)（crosslinking) "或"交聯(lián)鍵（crosslinkage) "不僅包括 兩種纖維或纖維與另外的添加劑如將會(huì)在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的多糖添加劑的連接，還包 括在一種纖維內(nèi)的交聯(lián)。本文使用的術(shù)語"交聯(lián)"或"交聯(lián)鍵"特別包括紙或非織造網(wǎng)內(nèi)在 內(nèi)部中）的連接（例如兩種纖維的連接、纖維和另外的添加劑的連接，和/或在一種纖維內(nèi) 的交聯(lián)），且特別不僅是在紙或非織造網(wǎng)表面上的連接。
[0028] 本文使用的術(shù)語"功能化（functionalization) "表示提供給紙或非織造網(wǎng)特定的 一種功能或特定的多種功能，如親水性、疏水性、潤濕性、附著性、穩(wěn)定性、抗張強(qiáng)度以及抗 性等。
[0029] 在本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)中，至少一部分交聯(lián)劑或功能化劑結(jié)合到，特別是共價(jià) 結(jié)合到纖維上。本文所用的術(shù)語"至少一部分（atleastapartof)"可以表示在如將會(huì) 在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的羧酸化合物和次磷酸鹽化合物的組合的情況中，羧酸化合物和次 磷酸鹽化合物中的至少一種類型的化合物結(jié)合到纖維上，例如至少羧酸結(jié)合到纖維上。本 文所用的術(shù)語"至少一部分"也可以表示在紙或非織造網(wǎng)中含有的交聯(lián)劑或功能化劑的至 少5 %、特別是至少10 %、特別是至少20 %、特別是至少30 %、特別是至少40 %、特別是至少 50%、特別是至少60%、特別是至少70%、特別是至少80%、特別是至少90%、以及特別是 至少100%的量結(jié)合到纖維上。
[0030] 本發(fā)明的交聯(lián)劑或功能化劑選自羧酸、鹵代雜芳環(huán)化合物及其鹽。
[0031] 羧酸優(yōu)選選自二羧酸、聚羧酸、氨基酸及其鹽，更優(yōu)選選自脂肪族二羧酸、脂肪族 聚羧酸、脂肪族氨基酸及其鹽。
[0032] 二羧酸特別優(yōu)選是馬來酸、富馬酸、草酸、丙二酸、丁二酸、己二酸及其鹽。
[0033] 聚羧酸特別優(yōu)選是檸檬酸、丁烷四羧酸、亞氨基二琥珀酸及其鹽。
[0034] 氨基酸特別優(yōu)選是天冬氨酸、谷氨酸及其鹽。
[0035] 羧酸最優(yōu)選是檸檬酸及其鈉鹽、丁烷四羧酸特別是丁烷1，2, 3, 4-四羧酸及其鈉 鹽、以及天冬氨酸。
[0036] 鹵代雜芳環(huán)化合物可含有一個(gè)或多個(gè)鹵原子，彼此獨(dú)立地選自F、Cl、Br和I。
[0037] 鹵代雜芳環(huán)化合物優(yōu)選是鹵代含氮雜芳環(huán)化合物及其鹽，更優(yōu)選是氯代含氮雜芳 環(huán)化合物及其鹽。
[0038] 鹵代雜芳環(huán)化合物特別優(yōu)選是鹵代三嗪化合物及其鹽，特別是氯代三嗪化合物及 其鹽。
[0039] 鹵代雜芳環(huán)化合物最優(yōu)選是4, 6-二氯-1，3, 5-三嗪-2-醇及其鈉鹽（NHDT)。
[0040] 本發(fā)明最優(yōu)選的交聯(lián)劑或功能化劑是檸檬酸和4, 6-二氯-1，3, 5-三嗪-2-醇及 其鈉鹽（NHDT)。
[0041] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在交聯(lián)劑或功能化劑包含羧酸的情況下，該羧酸為其酸式形式 是有利的。換言之，羧酸的鹽可能是次優(yōu)選的。
[0042] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在交聯(lián)劑或功能化劑包含羧酸如二羧酸或聚羧酸，特別是檸 檬酸的情況下，包含額外至少一種次磷酸鹽化合物是有利的。所述至少一種次磷酸鹽 (phosphinate)化合物可以特別是次磷酸（phosphinicacid，H3P02)的鹽，特別是其鈉 鹽，如次磷酸鈉（sodiumphosphinate,NaH2PO2)。由此，本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)在可生物 降解性和抗張強(qiáng)度方面顯示出特別有利的性能。基于紙或非織造網(wǎng)的總重量，在紙或非 織造網(wǎng)中次磷酸鹽化合物試劑的含量優(yōu)選為0.I-IOwt%，特別是0. 2-5.Owt%，特別是 0? 3-4.Owt%，特別是 0? 4-3.Owt%，特別是 0? 5-2. 5wt%。
[0043] 基于紙或非織造網(wǎng)的總重量，在本發(fā)明的紙或非織造網(wǎng)中交聯(lián)劑或功能化劑的含 量優(yōu)選高至50wt%，更優(yōu)選0? 01_40wt%，還更優(yōu)選0? 02_30wt%，