專利名稱：含添加劑組合物的改進纖維素制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及纖維素基制品及改進纖維素基制品的性質(zhì)，包括防水性、耐油和耐油脂性、濕態(tài)和干態(tài)強度或制品的柔軟度的方法。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請是非臨時申請，要求了2005年12月15日提交的題為“含添加劑組合物的改進纖維素制品”的臨時申請序列號No.60/750,466的權(quán)益，其內(nèi)容經(jīng)此引用并入本文，就如全文復制一樣列于下文。
背景技術(shù)：
纖維素基組合物應(yīng)用于廣泛范圍的產(chǎn)品中，且可包括一般種類，例如紙和紙板。特定終端用途產(chǎn)品包括衛(wèi)生棉、紙板盒、紙(書寫用、復印用、照相用等)、濕巾、紙板、食物容器及許多其它的產(chǎn)品。許多這些產(chǎn)品也包括折疊或彎曲，例如紙板或食物容器中的間格，產(chǎn)生了另外的相關(guān)制造企業(yè)。
通常對纖維素基組合物進行改性以用于終端用途。多種添加入這些纖維素基組合物的化學藥品可改進所需性質(zhì)，例如濕態(tài)和干態(tài)強度、柔軟度、防水性、耐油和耐油脂性及其它的性質(zhì)。然而令人遺憾地，當采取步驟以提升產(chǎn)品的一種性質(zhì)時，產(chǎn)品的其它特性通常受到負面影響。
作為纖維素基組合物改性的一個示例，在耐油和耐油脂性領(lǐng)域中存在多種包裝，例如比薩餅盒和漢堡包包裝紙，必需對其進行處理以防止來自所包裝的食物或其它物品的油或油脂不雅觀地污染包裝。當前用于耐油和耐油脂性的處理包括用碳氟化合物的處理或用例如LDPE(低密度聚乙烯)的聚合物的層擠出涂布紙。碳氟化合物處理通常引起消費者認知的問題；LPDE涂布通常需要高涂布厚度，增加了成本。
作為另一個示例，防/阻隔水性是多種紙和板的用途(包括用于水果和蔬菜冷藏的瓦楞紙箱和魚類和肉類的包裝)中所需的另一種重要屬性。通常使用蠟涂層以提供所需的防水性。因為所需的高涂布厚度，這些蠟涂層通常是昂貴的。由于蠟盒不能以與非蠟盒相同的方法進行再循環(huán)，蠟涂層也會引起問題。
作為提升纖維素基組合物的性能的第三個示例，照相用高級紙通?；诙鄬釉O(shè)計，由紙襯底和不透水聚合物層組成。其通常進一步涂布有吸水層的外涂層，和任選的吸墨頂層(通常包含陽離子官能度以與顏料粘合)。
上述的示例說明了在形成紙或板之后用聚合物或其它化學藥品涂布纖維素基組合物?？赏ㄟ^例如將聚合物分散體噴涂至紙上或通過例如復合擠壓聚合物層的方法形成聚合物涂層。也已將分散體或乳狀液加入含纖維素纖維、任選的填料和多種添加劑的水懸浮體。將水懸浮體加入網(wǎng)前箱，在那里將懸浮體噴射至金屬絲上，并形成濕紙幅。從金屬絲排出的水，稱為白水，通常在造紙過程中部分再循環(huán)。
數(shù)個參考文獻(包括WO2005/021638、DE10109992和EP0972794)公開了使用多種熱塑性分散體，作為紙和其它襯底上的涂層，以提供特定的包括熱封性、水或油阻隔性的性質(zhì)。WO99/24492公開了使用特定的聚烯烴分散體，特別是乙烯-苯乙烯共聚體，用于紙上的阻隔涂層。WO98/03731公開了使用乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)的分散體加入造紙過程的濕端中，以向完成的“纖維素制品”提供定型(防水性)。美國專利No.4,775,713公開了含有多種熱塑塑料和含羧酸鹽基團的熱塑性聚合物的水分散體。
用于造紙廠中有效操作的另一種重要屬性是可再生或再循環(huán)過程中使用的材料，例如白水再循環(huán)和在啟動和關(guān)閉過程中制造的邊緣修剪和紙的再破碎(將紙變換回紙漿液)。形成紙幅或紙板后的纖維素纖維的涂層，可負面影響紙的可再破碎性。在形成紙之前的過程加入的分散體可負面影響到白水的再循環(huán)。
因此，需要確定實用作紙涂層或添加劑以提升特定性能屬性的分散體組合物。也需要確定可提升特定性能屬性但同時不負面影響其它屬性，例如以改進強度但同時維持柔軟度為例的更窄范圍的分散體組合物。此外，也需要確定可再循環(huán)和回收加工材料以改進造紙過程的制造效率和成本的方法和組合物。


發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明的具體實施方式

涉及具有小于3立方厘米/克的比容、摻入包括導致制品具有改進性質(zhì)的水性聚烯烴分散體的復合物的纖維素基制品，例如，紙和板結(jié)構(gòu)。在多種具體實施方式

中，制品可具有改進的耐油和耐油脂性、改進的防水性、控制的摩擦系數(shù)、可熱壓花性、可熱成型性、改進的濕態(tài)和干態(tài)強度或改進的柔軟度等。
在一個具體實施方式

中，本發(fā)明提供形成具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素制品的方法，該方法包括將復合物摻入纖維素纖維，其中復合物包括具有以下物質(zhì)的水分散體至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑；水；且其中至少一種聚合物和至少一種穩(wěn)定劑的結(jié)合量構(gòu)成水分散體的大約25至大約74體積％。
在另一個具體實施方式

中，本發(fā)明提供具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素基制品，該纖維素基制品包括纖維素基組合物；和施用的復合物。在施用時，施用的復合物可包括具有以下物質(zhì)的水分散體至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑，其中該穩(wěn)定劑包括部分或全部中和后的乙烯-酸共聚物；和水。如在15秒的暴露時間下用Kit測試測量，制品可具有至少9的耐油和耐油脂性值。
在另一個具體實施方式

中，本發(fā)明提供具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素基制品，該纖維素基制品包括纖維素基組合物；和施用的復合物。在施用時，施用的復合物可包括具有以下物質(zhì)的水分散體至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑；和水。穩(wěn)定劑可包括部分或全部中和后的乙烯-酸共聚物。如經(jīng)Cobb測試測量，纖維素基制品可具有小于大約10g/m2/120秒的防水性值。
在其它的具體實施方式

中，本發(fā)明提供通過包括向方法提供紙漿纖維并將復合物摻入纖維的步驟的方法，形成的具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素基制品。該復合物可包括具有以下物質(zhì)的水分散體至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑；和水。該方法可包括形成紙漿纖維的水懸浮體；將水懸浮體成形入紙幅中；并干燥紙幅。
在其它的具體實施方式

中，本發(fā)明提供形成具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素制品的方法，該方法包括以下步驟將復合物施用于纖維素基組合物；形成纖維素基組合物的水懸浮體；將水懸浮體成形入紙幅中；干燥紙幅。復合物可包括具有以下物質(zhì)的水分散體至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑；和水。
從下面的說明書和隨附的權(quán)利要求，可明顯得出本發(fā)明的其它方面和優(yōu)勢。



圖1是實用于形成本發(fā)明的特定具體實施方式

的分散體的方法的示意圖。
圖2是表示用如下面的實施例中所描述的本發(fā)明的具體實施方式

形成的纖維素基制品的透濕滲透率的圖表。
圖3是表示用如下面的實施例中所描述的本發(fā)明的具體實施方式

形成的纖維素基制品的防水性的圖表。
圖4是在室溫下制得的第一種膜的輕敲模式原子力顯微鏡的截面視圖。
圖5是在高溫下制得的第二種膜的輕敲模式原子力顯微鏡的截面視圖。

具體實施例方式
在一個方面中，本發(fā)明的具體實施方式

涉及摻入包括導致制品具有改進性質(zhì)的水性聚烯烴分散體的復合物的纖維素基制品，例如，紙和板結(jié)構(gòu)。在多個具體實施方式

中，制品可具有改進的耐油和耐油脂性、改進的防水性、控制的摩擦系數(shù)、可熱壓花性、可熱成型性、改進的濕態(tài)和干態(tài)強度或改進的柔軟度等。在纖維素基制品中或上，摻入包括水性聚烯烴分散體的復合物可例如產(chǎn)生應(yīng)用于例如比薩餅盒、漢堡包包裝紙和瓦楞型紙箱的耐油和耐油脂性的紙和紙板。在其它的具體實施方式

中，摻入可產(chǎn)生改進的照相用高級噴墨紙。
如本文所用，“共聚物”指由兩種或兩種以上共聚單體形成的聚合物。
本發(fā)明的纖維素基制品可通過將包括水分散體的復合物摻入纖維素基組合物形成，其中分散體包括原料聚合物和穩(wěn)定劑。下面的說明書將首先詳述復合物和水分散體。隨后將討論纖維素基組合物，之后描述分散體可摻至纖維素基組合物之上或摻入纖維素基組合物之中的方法。
分散體或分散體復合物 在特定的具體實施方式

中，可將填料加入分散體以形成分散體復合物。為簡明和清楚起見，本文分散體和分散體復合物將通常稱為分散體。
原料聚合物 本發(fā)明的具體實施方式

使用乙烯基聚合物、丙烯基聚合物和丙烯-乙烯共聚物作為組合物的一種組分。
在選定的具體實施方式

中，一種組分由乙烯-α烯烴共聚物或丙烯-α烯烴共聚物形成。特別地，在優(yōu)選的具體實施方式

中，原料聚合物包括一種或多種非極性聚烯烴。
在其它選定的具體實施方式

中，烯烴嵌段共聚物，例如乙烯多嵌段共聚物，例如那些如在國際申請No.WO2005/090427和美國專利申請序列號No.11/376,835中描述的烯烴嵌段共聚物可用作原料聚合物。這些烯烴嵌段共聚物可為乙烯/α-烯烴共聚體 (a)具有大約1.7至大約3.5的Mw/Mn，至少一個以攝氏度表示的熔點Tm，和以克/立方厘米表示的密度d，其中Tm和d的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系 Tm＞-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2；或 (b)具有大約1.7至大約3.5的Mw/Mn，并由以J/g表示的熔化熱ΔH和定義為最高DSC峰和最高CRYSTAF峰的溫度差的以攝氏度表示的Δ量ΔT表征，其中ΔT和ΔH的數(shù)值具有下列關(guān)系 對ΔH大于0且多至130J/g，ΔT＞-0.1299(ΔH)+62.81， 對ΔH大于130J/g，ΔT≥48℃， 其中，CRYSTAF峰使用至少5％的累計聚合物測定，且如果小于5％的聚合物具有可識別CRYSTAF峰，則CRYSTAF溫度為30℃；或 (c)由以使用乙烯/α-烯烴共聚體的壓塑膜在300％應(yīng)變和1周期測量的％表示的彈性恢復Re表征，并具有以克/立方厘米表示的密度d，其中當乙烯/α-烯烴共聚體基本沒有交聯(lián)相時，Re和d的數(shù)值滿足下列關(guān)系 Re＞1481-1629(d)；或 (d)具有當使用TREF(升溫淋洗分級)進行分級時在40℃和130℃之間洗脫的分子級分，特征在于該級分具有至少比在相同溫度之間洗脫的可比無規(guī)乙烯共聚體的級分高5％的共聚單體摩爾含量，其中所述可比無規(guī)乙烯共聚體具有相同的共聚單體并且具有在乙烯/α-烯烴共聚體的熔體指數(shù)、密度和共聚單體摩爾含量10％以內(nèi)的熔體指數(shù)、密度和共聚單體摩爾含量(以全部聚合物計)；或 (e)具有在25℃時的儲能模量G’(25℃)和在100℃的儲能模量G’(100℃)，其中G’(25℃)對G’(100℃)的比在大約1∶1至大約9∶1的范圍內(nèi)。
乙烯/α-烯烴共聚體也可 (a)具有當使用TREF進行分級時在40℃和130℃之間洗脫的分子級分，特征在于該級分具有至少0.5且多至大約1的嵌段指數(shù)和大于大約1.3的分子量分布Mw/Mn；或 (b)具有大于0且多至大約1.0的平均嵌段指數(shù)和大于大約1.3的分子量分布Mw/Mn。
在特定具體實施方式

中，可使用聚烯烴，例如聚丙烯、聚乙烯及其共聚物和其摻合物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在某些具體實施方式

中，優(yōu)選的烯類聚合物包括如頒發(fā)給Elston的美國專利No.3,645,992中描述的均勻聚合物；如頒發(fā)給Anderson的美國專利No.4,076,698中描述的高密度聚乙烯(HDPE)；不均勻支化線性低密度聚乙烯(LLDPE)；不均勻支化超低線性密度聚乙烯(ULDPE)；均勻支化、線性乙烯/α-烯烴共聚物；可通過例如美國專利No.5,272,236和5,278,272(其公開以引用的方式并入本文)中公開的方法制備的均勻支化、基本線性乙烯/α-烯烴聚合物；和高壓、自由基聚合乙烯聚合物和共聚物，例如低密度聚乙烯(LDPE)。
美國專利No.6,566,446、6,538,070、6,448,341、6,316,549、6,111,023、5,869,575、5,844,045或5,677,383(各自的全文以引用的方式并入本文)中描述的聚合物組合物，也適用于某些具體實施方式

中。當然，也可使用聚合物的摻合物。在某些具體實施方式

中，摻合物包括兩種不同的齊格勒-納塔聚合物。在其它的具體實施方式

中，摻合物可包括齊格勒-納塔和茂金屬聚合物的摻合物。在其它的具體實施方式

中，本文所用的聚合物是兩種不同茂金屬聚合物的摻合物。在其它的具體實施方式

中，可使用由單活性中心催化劑生產(chǎn)的聚合物。在另一個具體實施方式

中，嵌段或多嵌段共聚物可用于本發(fā)明的具體實施方式

中。這些聚合物包括那些在WO2005/090427中要求并描述的聚合物(具有2004年3月7日提交的美國序列號No.60/553,906的優(yōu)先權(quán))。
在某些特定的具體實施方式

中，聚合物是丙烯基共聚物或共聚體。在某些具體實施方式

中，丙烯/乙烯共聚物或共聚體表征為具有基本全同立構(gòu)丙烯序列。術(shù)語“基本全同立構(gòu)丙烯序列”和相似的術(shù)語表示序列具有通過13C NMR(核磁共振)測量大于大約0.85、優(yōu)選大于大約0.90、更優(yōu)選大于大約0.92且最優(yōu)選大于大約0.93的全同立構(gòu)三單元組(mm)。全同立構(gòu)三單元組為本領(lǐng)域所熟知，且在例如美國專利No.5,504,172和WO 00/01745中進行了描述，其指通過13C NMR譜測定的共聚物分子鏈中根據(jù)三單元組單元的全同立構(gòu)序列。
在其他的特定具體實施方式

中，原料聚合物可為乙烯乙酸乙烯酯(EVA)基聚合物。在其它的具體實施方式

中，原料聚合物可為乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)基聚合物。在其它的特定具體釋放時鐘，乙烯-α烯烴共聚物可為乙烯-丁烯、乙烯-己烯或乙烯-辛烯共聚物或共聚體。在其它的具體實施方式

中，丙烯-α烯烴共聚物可為丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或共聚體。
在特定的具體實施方式

中，原料聚合物可為具有0.863至0.911克/立方厘米之間的密度和從0.1至100克/10分鐘的熔體指數(shù)(190℃，2.16kg重量)的乙烯-辛烯共聚物或共聚體。在其它的具體實施方式

中，乙烯-辛烯共聚物可具有0.863至0.902克/立方厘米之間的密度和從0.8至35克/10分鐘的熔體指數(shù)(190℃，2.16kg重量)。
在特定的具體實施方式

中，原料聚合物可為具有5至20重量％之間的乙烯含量和從0.5至300克/10分鐘的熔體流動速率(230℃，2.16kg重量)的丙烯-乙烯共聚物或共聚體。在其它的具體實施方式

中，丙烯-乙烯共聚物或共聚體可具有9至12重量％之間的乙烯含量和從1至100克/10分鐘的熔體流動速率(230℃，2.16kg重量)。
在特定的其它具體實施方式

中，原料聚合物可為具有0.911至0.925克/立方厘米之間的密度和從0.1至100克/10分鐘的熔體指數(shù)(190℃，2.16kg重量)的低密度聚乙烯。
在其它的具體實施方式

中，原料聚合物可具有低于50％的結(jié)晶度。在優(yōu)選的具體實施方式

中，原料聚合物的結(jié)晶度可為5至35％。在更優(yōu)選的具體實施方式

中，結(jié)晶度可在7至20％的范圍內(nèi)。
在特定的其它具體實施方式

中，原料聚合物可具有低于110℃的熔點。在優(yōu)選的具體實施方式

中，熔點可為25至100℃。在更優(yōu)選的具體實施方式

中，熔點可為40至85℃之間。
在特定的具體實施方式

中，原料聚合物可具有大于20,000克/摩爾的重均分子量。在優(yōu)選的具體實施方式

中，重均分子量可為20,000至150,000克/摩爾；在更優(yōu)選的具體實施方式

中，重均分子量可為50,000至100,000克/摩爾。
水分散體中可含有的一種或多種熱塑性樹脂的量為大約1重量％至大約96重量％。例如，水分散體中存在的熱塑性樹脂的量可為從大約10重量％至大約70重量％，例如從大約20重量％至大約50重量％。
本領(lǐng)域中那些普通技術(shù)人員將認識到上述列表是適合的聚合物的非全面列表。需領(lǐng)會僅通過權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍。
穩(wěn)定劑 本發(fā)明的具體實施方式

使用穩(wěn)定劑以促進形成穩(wěn)定的分散體或乳狀液。在選定的具體實施方式

中，穩(wěn)定劑可為表面活性劑、聚合物(不同于上面詳述的原料聚合物)或其混合物。在特定的具體實施方式

中，聚合物可為具有如共聚單體或接枝單體的極性基團的極性聚合物。在優(yōu)選的具體實施方式

中，穩(wěn)定劑包含一種或多種具有如共聚單體或接枝單體的極性基團的極性聚烯烴。典型的聚合物包括乙烯-丙烯酸(EEA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如那些在美國專利No.4,599,392、4,988,781和5,938,437(各自的全文經(jīng)此應(yīng)用并入本文)中描述的商標名為PRIMACORTM(The Dow Chemical Company的商標名)、NUCRELTM(E.I.Dupont de Nemours的商標名)和ESCORTM(ExxonMobil的商標名)的市售共聚物。其它聚合物包括乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)。也可使用其它的乙烯-羧酸共聚物。本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將認識到也可使用許多其它實用的聚合物。
可使用的其它表面活性劑包括具有12至60個碳原子的長鏈脂肪酸或脂肪酸鹽。在其它的具體實施方式

中，長鏈脂肪酸或脂肪酸鹽可具有12至40個碳原子。
如果聚合物的極性基團本質(zhì)上為酸性或堿性的，則可用中和劑部分或全部中和穩(wěn)定聚合物以形成對應(yīng)的鹽。在特定的具體實施方式

中，例如長鏈脂肪酸或EAA的穩(wěn)定劑的中和，可為摩爾基準上的25至200％；在其它的具體實施方式

中，可為摩爾基準上的50至110％。例如，對EAA，中和劑為堿，例如以氫氧化銨或氫氧化鉀為例。其它的中和劑可包括例如氫氧化鋰或氫氧化鈉。在另一選項中，中和劑可為例如任一胺，例如一乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)。本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將領(lǐng)會到適合的中和劑的選取取決于配制的特定組合物，并且該選擇在本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員的知識范圍之內(nèi)。
可在本發(fā)明的實踐中實用的額外的表面活性劑包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑。陰離子表面活性劑的示例包括磺酸鹽、羧酸鹽和磷酸鹽。陽離子表面活性劑的示例包括季胺。非離子表面活性劑的示例包括含環(huán)氧乙烷的嵌段共聚物和硅氧烷表面活性劑。本發(fā)明的實踐中實用的表面活性劑可為外部的表面活性劑或內(nèi)部的表面活性劑。外部的表面活性劑為不在分散體制備過程中發(fā)生化學反應(yīng)進入聚合物中的表面活性劑。本文實用的外部的表面活性的示例包括十二烷基苯磺酸的鹽和月桂基磺酸鹽。內(nèi)部的表面活性劑為在分散體制備過程中發(fā)生化學反應(yīng)進入聚合物中的表面活性劑。本文實用的內(nèi)部的表面活性劑的示例包括2，2-二羥甲基丙酸及其鹽。
在特定的具體實施方式

中，以所用原料聚合物(或原料聚合物混合物)的量計，分散劑或穩(wěn)定劑可以在大于0至大約60重量％的范圍內(nèi)的量使用。例如，以原料聚合物的量計，長鏈脂肪酸或其鹽可以0.5至10重量％使用。在其它的具體實施方式

中，以聚合物的重量計，乙烯-丙烯酸或乙烯-甲基丙烯酸共聚物可以0.5至60重量％的量使用。在其它的具體實施方式

中，以原料聚合物的量計，磺酸鹽可以0.5至10重量％的量使用。
所用穩(wěn)定劑的種類和量也可影響摻入分散體形成的纖維素基制品的終端性質(zhì)。例如，具有改進的耐油和耐油脂性的制品可摻入具有以原料聚合物的總量計從大約10至大約50重量％的量的乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的表面活性劑組。當改進的強度或柔軟度為所需終端性質(zhì)時，可使用相似的表面活性劑組。作為另一個示例，具有改進的防水性或耐濕性的制品可摻入使用從0.5至5重量％的量的長鏈脂肪酸，或從10至50重量％的量的乙烯-丙烯酸共聚物的表面活性劑組，兩種情況都以原料聚合物的總量計。在其它的具體實施方式

中，表面活性或穩(wěn)定劑的最小量必需至少為以原料聚合物的總量計的1重量％。
填料 本發(fā)明的具體實施方式

使用填料作為組合物的一部分。在本發(fā)明的實踐中，聚烯烴分散體中適合的填料裝填可為大約0至大約600份填料每百份聚烯烴。在特定的具體實施方式

中，分散體中的填料裝填可為大約0至大約200份填料每百份聚烯烴和聚合穩(wěn)定劑的結(jié)合量。填料材料可包括常規(guī)填料，例如磨碎玻璃、碳酸鈣、氫氧化鋁、滑石、三氧化二銻、飄塵、粘土(例如膨潤土或高嶺土)或其它已知的填料。
分散體配方 因此，在優(yōu)選的配方中，根據(jù)本發(fā)明的分散體可包括原料聚合物(其可包括至少一種非極性聚烯烴)、穩(wěn)定劑(其可包括至少一種極性聚烯烴)和任選的填料。關(guān)于原料聚合物和穩(wěn)定劑，在優(yōu)選的具體實施方式

中，至少一種非極性聚烯烴可構(gòu)成組合物中原料聚合物和穩(wěn)定劑的總量的大約30重量％至99重量％之間。更優(yōu)選地，至少一種非極性聚烯烴構(gòu)成大約50％至大約80％之間。仍然更優(yōu)選地，一種或多種非極性聚烯烴構(gòu)成大約70％。
關(guān)于填料，通常使用大于大約0至大約1000份每百份聚合物(此處聚合物表示與穩(wěn)定劑結(jié)合的非極性聚烯烴)。在選定的具體實施方式

中，使用大約50至250份每百份之間。在選定的具體實施方式

中，使用大約10至500份每百份之間。在其它的具體實施方式

中，使用大約20至400份每百份之間。在其它的具體實施方式

中，使用大約0至大約200份每百份之間。
這些固態(tài)材料優(yōu)選分散于液態(tài)介質(zhì)中，液態(tài)介質(zhì)在優(yōu)選的具體實施方式

中為水。在優(yōu)選的具體實施方式

中，加入足夠的中和劑以中和所得分散體以獲得在大約4至大約14之間的pH范圍。在優(yōu)選的具體實施方式

中，加入足夠的堿以維持在大約6至大約11之間的pH；在其它的具體實施方式

中，pH可為大約8至大約10.5之間。優(yōu)選控制分散體的水含量以使固體含量(以原料聚合物加上穩(wěn)定劑計)為大約1體積％至大約74體積％之間。在另一個具體實施方式

中，固體含量為大約25體積％至大約74體積％之間。在特別的具體實施方式

中，固體范圍可為大約10重量％至大約70重量％之間。在其它的特別的具體實施方式

中，固體范圍為大約20重量％至大約60重量％之間。在特別優(yōu)選的具體實施方式

中，固體范圍為大約30重量％至大約55重量％之間。
在特定的具體實施方式

中，帶有復合物的纖維結(jié)構(gòu)中，至少一種聚合物和聚合穩(wěn)定劑的結(jié)合量可在大約10至大約150份每百份織物的重量的范圍內(nèi)。在其它的具體實施方式

中，帶有復合物的纖維結(jié)構(gòu)中，填料、至少一種聚合物和聚合穩(wěn)定劑的結(jié)合量可在大約10至大約600份每百份織物的重量的范圍內(nèi)；在其它的具體實施方式

中，為大約10至大約300份。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式

形成的分散體特征在于具有大約0.1至大約5.0微米之間的平均粒度。在其它的具體實施方式

中，分散體具有從大約0.5μm至大約2.7μm的平均粒度。在其它的具體實施方式

中，為從大約0.8μm至大約1.2μm。關(guān)于“平均粒度”，本發(fā)明表示體積平均粒度。為測量粒度，可使用例如激光-衍射技術(shù)。本說明書中的粒度指分散體中的聚合物的直徑。對非球形聚合物顆粒，顆粒的直徑是顆粒的長和短軸的平均數(shù)。可在Beckman-Coulter LS230激光-衍射粒度分析器或其它適合的設(shè)備上測量粒度。
例如，本發(fā)明的配方可包括表面活性劑、起沫劑、分散劑、增稠劑、阻燃劑、顏料、抗靜電劑、增強纖維、防沫劑、防結(jié)塊劑、蠟分散體、抗氧化劑、中和劑、流變改性劑、保存劑、殺蟲劑、酸清除劑、潤濕劑及類似的物質(zhì)。雖然用于本發(fā)明的目的是任選的，但其它組分能夠非常有利于制造過程中和之后的產(chǎn)品穩(wěn)定性。
此外，本發(fā)明的具體實施方式

任選包括填料潤濕劑。填料潤濕劑通?？蓭椭固盍虾途巯N分散體更相容。實用的潤濕劑包括磷酸鹽，例如六偏磷酸鈉。填料潤濕劑可以至少大約0.5份每100份填料(以重量計)的濃度包括在本發(fā)明的組合物中。
此外，本發(fā)明的具體實施方式

可任選包括增稠劑。增稠劑在本發(fā)明中可實用于提升低粘度分散體的粘度。適合在本發(fā)明的實踐中使用的增稠劑可為任一本領(lǐng)域中已知的增稠劑，例如以聚丙烯酸酯型或關(guān)聯(lián)的非離子增稠劑(例如改性纖維素醚)為例。例如，適合的增稠劑包括ALCOGUMTM VEP-II(Alco Chemical Corporation的商標名)，RHEOVISTM和VISCALEXTM(Ciba Ceigy的商標名)，UCAR

增稠劑146，或ETHOCELTM或METHOCELTM(The Dow Chemical Company的商標名)和PARAGUMTM 241(Para-Chem Southern，Inc.的商標名)，或BERMACOLTM(Akzo Nobel的商標名)或AQUALONTM(Hercules的商標名)或ACUSOL

(Rohm and Haas的商標名)。可以任一需要的量使用增稠劑以制備具有所需粘度的分散體。
因此，分散體的最終粘度是可控的?？捎贸Ｒ?guī)方法完成增稠劑對包括填料的量的分散體的添加，以產(chǎn)生所需的粘度。通過適當?shù)脑龀韯┒拷o料(多至4％，優(yōu)選低于3％，以100phr的聚合物分散體計)，由此的分散體的粘度可達到+3000cP(布魯克菲爾德心軸4，20rpm)。與填料和添加劑配制前，如所述的起始聚合物分散體具有介于20和1000cP之間的初始粘度(用在50rpm的心軸RV3在室溫下測量布魯克菲爾德粘度)。更優(yōu)選地，分散體的起始粘度可為大約100至大約600cP之間。
同樣，當將填料加入聚合物/穩(wěn)定劑中時，本發(fā)明的具體實施方式

通過它們的穩(wěn)定性表征。在本文中，穩(wěn)定性指所得水性聚烯烴分散體的粘度的穩(wěn)定性。為測試穩(wěn)定性，經(jīng)過一個時段測量粘度。優(yōu)選地，當在室溫下儲存時，經(jīng)過24小時的時段，在20℃下測量的粘度應(yīng)保持原始粘度的+/-10％。
本發(fā)明的水分散體可包含具有從大約0.1至大約5微米的平均粒度的顆粒。由此獲得的涂層表現(xiàn)出極佳的耐濕性、抗水性、耐油和耐油脂性、對紙及其它的天然和合成襯底(例如金屬、木材、玻璃、合成纖維和膜以及織造和非織造織物)的熱粘合。
本發(fā)明的水分散體可用作用于涂層紙、紙板、糊墻紙或其它纖維素基制品的涂料或墨水組合物的粘合劑?？赏ㄟ^多種技術(shù)涂布水分散體，例如噴涂、幕涂、用滾涂機或凹面涂布機涂布、刷涂或浸漬。優(yōu)選通過將涂層襯底加熱至70-150℃干燥涂料1至300秒。
在例如美國專利申請公布No.2005/0100754、美國專利申請公布No.2005/0192365、PCT公布No.WO 2005/021638和PCT公布No.WO2005/021622中公開了可摻入本公開的添加劑組合物中的水分散體的示例，這些文獻經(jīng)此應(yīng)用都并入本文。
添加劑 在未偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可將添加劑與分散體中使用的原料聚合物、穩(wěn)定劑或填料一起使用。例如，添加劑可包括潤濕劑、表面活性劑、抗靜電劑、防沫劑、防結(jié)塊劑、蠟分散體顏料、中和劑、增稠劑、相容劑、增白劑、流變改性劑、殺蟲劑、殺菌劑和那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它添加劑。
形成分散體 本發(fā)明的分散體可通過任一被那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員認可的多種方法形成。在選定的具體實施方式

中，分散體可通過使用根據(jù)如WO2005021638(其全文經(jīng)此應(yīng)用并入本文)中描述的程序形成分散體中公開的技術(shù)形成。
在特定的具體實施方式

中，在擠出機中將原料聚合物、穩(wěn)定劑和填料與水和中和劑(例如氨、氫氧化鉀或兩者的結(jié)合)一起熔融捏合以形成分散體復合物。本領(lǐng)域中那些普通技術(shù)人員將認識到可使用多種其它的中和劑。在某些具體實施方式

中，可在摻合原料聚合物和穩(wěn)定劑之后加入填料。在某些具體實施方式

中，首先將分散體稀釋至含有大約1至大約3重量％的水，并隨后進一步稀釋至包含大于大約25重量％的水。
可使用本領(lǐng)域中任一已知的熔融捏合方法。在某些具體實施方式

中，使用捏合機、BANBURY

混合器、單螺桿擠出機或多螺桿擠出機。生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的分散體的方法不是特別限定的。一種優(yōu)選的方法，例如，是包括根據(jù)美國專利No.5,756,659和美國專利No.6,455,636熔融粘合上述組分的方法。
圖1圖解說明了可用于本發(fā)明具體實施方式

中的擠出裝置。擠出機1，在特定的具體實施方式

中為雙螺桿擠出機，連接于回壓調(diào)節(jié)閥、熔體泵或齒輪泵2。具體實施方式

也提供儲堿器3和初始儲水器4，兩者都包括泵(未顯示)。從儲堿器3和初始儲水器4分別提供所需量的堿和初始水。可使用任一適合的泵，但在某些具體實施方式

中，使用在240巴提供大約150立方厘米/分鐘的流量的泵以將堿和初始水供至擠出機20。在其它的具體實施方式

中，液體注射泵在200巴下提供300立方厘米/分鐘或在133巴下提供600立方厘米/分鐘的流量。在某些具體實施方式

中，在預(yù)熱器中預(yù)熱堿和初始水。
將珠粒、粉末或薄片形式的樹脂從進料器7加入擠出機1的入口8，在那里樹脂熔化或復合。在某些具體實施方式

中，將分散劑完全加入樹脂并與樹脂在一起，在其它的具體實施方式

中，將分散劑單獨供至雙螺桿擠出機1。隨后將樹脂熔體從混合和輸送區(qū)運送至擠出機的乳化區(qū)，在那里通過入口5加入來自儲存器3和4的初始量的水和堿。在某些具體實施方式

中，可將分散劑補充或獨自加入水流。在某些具體實施方式

中，在擠出機1的稀釋和冷卻區(qū)中，從入口9用來自儲存器6的附加的水進一步稀釋乳化混合物。通常，在冷卻區(qū)中將分散體稀釋至至少30重量％的水。此外，可對稀釋混合物稀釋多次直至獲得所需稀釋水平。在某些具體實施方式

中，沒有將水加入雙螺桿擠出機1，而是在熔體出擠出機之后將水加入含樹脂熔體的流中。在此方法中，消除了擠出機20中的流壓力提升。
在特定的具體實施方式

中，可需要使用泡沫形式的分散體。當制備泡沫時，通常優(yōu)選將分散體發(fā)泡。本發(fā)明的實踐中優(yōu)選使用氣體作為起沫劑。適合的起沫劑的示例包括氣體和/或氣體的混合物，例如，空氣、二氧化碳、氮氣、氬氣、氦氣及類似的氣體。特別優(yōu)選使用空氣作為起沫劑。起沫劑通常通過將氣體機械進氣加入液體加入，以形成泡沫。此技術(shù)已知為機械發(fā)泡。在制備泡沫分散體中，優(yōu)選混合所有組分并隨后使用例如OAKES、MONDO或FIRESTONE發(fā)泡機的設(shè)備將空氣或氣體摻合入混合物。
實用于制備穩(wěn)定泡沫的表面活性劑，本文稱為泡沫穩(wěn)定劑。泡沫穩(wěn)定劑實用于本發(fā)明的實踐中。那些該領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認識到可使用多種泡沫穩(wěn)定劑。泡沫穩(wěn)定劑可包括例如硫酸鹽、琥珀酰胺酸鹽和磺基琥珀酰胺酸鹽。
有利地，根據(jù)本文公開的具體實施方式

形成的聚烯烴分散體提供將分散體摻至纖維素基組合物之上或摻入纖維素基組合物之中(包括紙和紙板等)的能力，這將在下文中進一步詳述。
纖維素基組合物 本文公開的具體實施方式

涉及纖維素基組合物，其通常稱為“紙和/或紙板產(chǎn)品”(即，不是紙巾)，例如新聞紙、未涂層磨木、涂層磨木、不含磨木漿的涂層紙片、不含磨木漿的未涂層紙片、包裝和工業(yè)用紙、箱紙板、瓦楞夾心原紙、再循環(huán)紙板、漂白紙板、書寫用紙、打印紙、照相用高級紙、糊墻紙，等。這些組合物通?？捎芍辽僖环N紙幅根據(jù)本發(fā)明形成。例如，在一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品可包含由纖維的摻合物形成的單層紙幅。在另一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品可包含多層紙(即，分層的)幅。此外，紙產(chǎn)品也可為單-或多-層產(chǎn)品(例如，超過一種紙幅)，其中一或多層可含有根據(jù)本發(fā)明形成的紙幅。通常，本發(fā)明的紙產(chǎn)品的定量為大約10至大約525克每平方米(gsm)之間。通常，根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式

的紙產(chǎn)品的比容為大約0.3至大約2克每立方厘米(g/cc)之間。
可使用多種材料中的任一種以形成本發(fā)明的紙產(chǎn)品。例如，用于制造紙產(chǎn)品的材料可包括通過多種制漿法，例如牛皮紙制漿法、亞硫酸鹽制漿法、預(yù)熱機械制漿法等，形成的纖維。
本發(fā)明的方法中實用的造紙纖維包括任一已知實用于制造纖維素基紙片的纖維素纖維。適合的纖維包括天然軟木和硬木纖維以及非木質(zhì)纖維，和二次(即，再循環(huán))造紙纖維和其任何比例的混合物。水分散體中也可包括非纖維素合成纖維?？墒褂萌我灰阎闹茲{法，包括牛皮紙和亞硫酸鹽化學制漿法由木材獲得造紙纖維。
適用于制造紙幅的纖維包括任一天然或合成的纖維素纖維，包括但不限于非木質(zhì)纖維，例如棉、蕉麻、南非槿麻、印度草、亞麻、西班牙草、稻草、黃麻、甘蔗渣、馬利筋屬絮狀纖維和菠蘿葉纖維；和木質(zhì)纖維，例如那些從闊葉樹和針葉樹獲得的木質(zhì)纖維，包括軟木纖維，例如北方和南方軟木牛皮紙纖維；硬木纖維，例如桉樹、楓樹、樺樹和白楊樹。木質(zhì)纖維可以高產(chǎn)率或低產(chǎn)率形式制備，并可以任一已知的方法打成紙漿，包括牛皮紙、亞硫酸鹽、高產(chǎn)率制漿法和其它已知的制漿法。也可使用由有機溶劑制漿法制備的纖維，包括1988年12月27日頒發(fā)給Laamanen等人的美國專利No.4,793,898、1986年6月10日頒發(fā)給Chang等人的美國專利No.4,594,130和美國專利No.3,585,104中所描述的纖維和方法。實用的纖維也可通過蒽醌制漿法生產(chǎn)，由1997年1月21日頒發(fā)給Gordon等人的美國專利No.5,595,628給出示例。
在一個具體實施方式

中，部分纖維，例如以干重計多至或少于50％，或以干重計從大約5％至大約30％，可為合成纖維，例如人造纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、雙組分皮芯復合纖維、多種組分粘結(jié)纖維以及類似的合成纖維。示例性的聚乙烯纖維為PULPEX

，可從Hercules，Inc.(Wilmington，德國)購得。也可使用任一已知的漂白法。合成纖維素纖維種類包括所有變種形式的人造纖維和其它的得自粘膠或化學改性纖維素的纖維?？墒褂没瘜W處理過的天然纖維素纖維，例如絲光處理過的紙漿、化學硬化或交聯(lián)纖維或者磺化纖維。在使用造紙纖維中為了良好的機械性質(zhì)，纖維為相對未受損的且大部分未精制或僅輕微精制的是理想的。雖然可使用再循環(huán)纖維，但因為天然纖維的的機械性質(zhì)和未受污染而通常使用天然纖維?？墒褂媒z光處理纖維、再生纖維素纖維、通過微生物生產(chǎn)的纖維素、人造纖維和其它纖維素材料或纖維素衍生物。適合的造紙纖維也可包括再循環(huán)纖維、天然纖維或其混合。在特定的具體實施方式

中，可具有高整體性和良好的壓縮性，纖維可具有至少200、更特定地至少300、仍然更特定地至少400且最特定地至少500的加拿大標準游離度(Canadian StandardFreeness)。在某些其它的具體實施方式

中，以干重計多至大約90％的部分的纖維可為合成纖維。
本發(fā)明公開中可使用的其它造紙纖維包括損紙或再循環(huán)纖維和高產(chǎn)率纖維。高產(chǎn)率紙漿纖維是那些通過提供大約65％或更大、更特定地大約75％或更大且仍然更特定地大約75％至大約95％的產(chǎn)率的制漿法生產(chǎn)的造紙纖維。產(chǎn)率是表示為初始木質(zhì)量的百分數(shù)的加工纖維的所得量。這些制漿法包括漂白化學預(yù)熱機械制漿法(BCTMP)、化學預(yù)熱機械制漿法(CTMP)、壓力/壓力預(yù)熱機械制漿法(PTMP)、預(yù)熱機械制漿法(TMP)、預(yù)熱機械化學制漿法(TMCP)、高產(chǎn)率亞硫酸鹽制漿法和高產(chǎn)率牛皮紙制漿法，以上所有的方法產(chǎn)生具有高水平木素的所得纖維。已熟知高產(chǎn)率纖維在干態(tài)和濕態(tài)下相對典型的化學制漿法纖維的剛度。
在某些具體實施方式

中，紙漿纖維可包括具有基于長度-權(quán)重平均大于1mm且特別是從大約2至5mm的平均纖維長度的軟木纖維。這些軟木纖維可包括但不限于北方軟木、南方軟木、紅杉、鉛筆柏、鐵杉、松樹(例如，南方松樹)、云杉(例如，黑云杉)、其結(jié)合，以及類似的軟木纖維。適用于本發(fā)明的示例性的市售紙漿纖維包括那些可從Neenah Paper Inc.購得的商標名為“LONGLAC-19”的紙漿纖維。
在某些具體實施方式

中，也可使用硬木纖維，例如桉樹、楓樹、樺樹、白楊樹和類似的硬木纖維。在特定的情況下，桉樹纖維對提升幅的柔軟度是特別理想地。桉樹纖維也可增加亮度、提升不透光性，并改變紙的孔結(jié)構(gòu)以提升紙幅的芯吸能力。此外，必要時，也可使用由再循環(huán)材料獲得的二次纖維，例如來自原料(例如，以新聞紙、再生紙板和辦公廢紙為例)的纖維紙漿。此外，本發(fā)明中也可使用其它的天然纖維，例如蕉麻、印度草、馬利筋屬絮、菠蘿葉和類似的天然纖維。此外，在某些情況中，也可使用合成纖維。某些適合的合成纖維可包括但不限于人造纖維、乙烯乙烯醇共聚物纖維、聚烯烴纖維、聚酯以及類似的合成纖維。
如所述，本發(fā)明的紙產(chǎn)品可從一種或多種紙幅形成。紙幅可為單層或多層的。例如，在一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品包含從纖維的摻合物形成的單層紙幅層。例如，在某些情況下，可均勻摻合桉樹和軟木纖維以形成單層紙幅。
在另一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品可包含從具有多個主層的分層紙漿配料形成的多層紙幅。例如，在一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品包含三層，其中外層之一包括桉樹纖維，同時其它兩層包括北方軟木牛皮紙纖維。在另一個具體實施方式

中，一個外層和內(nèi)層可含有桉樹纖維，同時剩余的外層可含有北方軟木牛皮紙纖維。必要時，三個主層也可包括多種纖維的摻合物。例如，在一個具體實施方式

中，外層之一可包含桉樹纖維和北方軟木牛皮紙纖維的摻合物。然而，應(yīng)了解多層紙幅可包括任何數(shù)量的層且可從多種纖維制得。例如，在一個具體實施方式

中，多層紙幅可從僅具有兩個主層的分層紙漿配料形成。
根據(jù)本發(fā)明，可優(yōu)化如上所述的紙產(chǎn)品的多種性質(zhì)。例如，強度(例如，濕態(tài)拉伸，干態(tài)拉伸，撕裂，等)、柔軟度、棉絨水平、脫落水平(slough level)和類似的性質(zhì)，為可根據(jù)本發(fā)明優(yōu)化的紙產(chǎn)品的性質(zhì)的某些示例。然而應(yīng)了解，并不是在所有的情況下都需要優(yōu)化上述的每種性質(zhì)。例如，在某些應(yīng)用中，形成具有提升的強度而不考慮柔軟度的紙產(chǎn)品是理想的。
在這點上，在本發(fā)明的一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品的至少部分纖維可用水解酶處理以提升強度并減少棉絨。特別地，水解酶可在或靠近造紙纖維的表面與纖維素鏈隨機反應(yīng)以在纖維表面(其為纖維的一部分)產(chǎn)生單醛基。當形成纖維并干燥成紙片時，這些醛基成為用于與其它纖維的暴露羥基交聯(lián)的活性位點，從而提升了紙片的強度。此外，通過隨機切割或水解主要在或靠近纖維表面的纖維纖維素，避免或減少了纖維單元壁的內(nèi)部的降解。從而，由這些纖維獨自制得的、或由這些纖維與未處理紙漿纖維的摻合物制得的紙產(chǎn)品，表現(xiàn)提升的強度性質(zhì)，例如干態(tài)拉伸，濕態(tài)拉伸，撕裂，等。
本發(fā)明中實用的纖維素基組合物的其它示例包括美國專利No.6,837,970，6,824,650，6,863,940和美國專利申請No.US20050192402和20040149412中公開的那些組合物，這些參考文獻經(jīng)此應(yīng)用并入本文。根據(jù)本發(fā)明制備的纖維素幅可用于很寬范圍的用途，例如紙和紙板產(chǎn)品(即，不是紙巾)、新聞紙、未涂層磨木、涂層磨木、不含磨木漿的涂層紙片、不含磨木漿的未涂層紙片、包裝和工業(yè)用紙、箱紙板、瓦楞夾心原紙、再循環(huán)紙板和漂白紙板。根據(jù)本發(fā)明制造的幅可用于尿布、衛(wèi)生棉、復合材料、模制紙產(chǎn)品、紙杯、紙盤和類似的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明制備的材料也可用于多種織物的用途，特別是包含纖維素材料和羊毛、尼龍、絲或其它聚酰胺或蛋白質(zhì)基纖維的摻合物的織物幅。
紙制品可包括多種纖維種類，天然的與合成的。在一個具體實施方式

中，紙制品包括硬木和軟木。產(chǎn)品(包括組成產(chǎn)品的單張紙片)中，硬木紙漿纖維對軟木紙漿纖維的總體比率可大范圍變化。硬木紙漿纖維對軟木紙漿纖維的比可在大約9∶1至大約1∶9的范圍內(nèi)，更特定地從大約9∶1至大約1∶4，且最特定地從大約9∶1至大約1∶1。在本發(fā)明的一個具體實施方式

中，可在形成紙片前將硬木紙漿纖維和軟木紙漿纖維摻合，從而生產(chǎn)了在紙片的z-方向上的硬木紙漿纖維和軟木紙漿纖維的均勻分布。在本發(fā)明的另一個具體實施方式

中，可對硬木紙漿纖維和軟木紙漿纖維進行分層以獲得在紙片的z-方向上的硬木紙漿纖維和軟木紙漿纖維的不均勻分布。在另一個具體實施方式

中，可將硬木紙漿纖維置于紙產(chǎn)品和/或紙片的至少一個外層上，其中至少一個內(nèi)層可包括軟木紙漿纖維。在另一個具體實施方式

中，紙產(chǎn)品包含任選含有天然或合成纖維的二次或再循環(huán)纖維。
此外，本發(fā)明中也可使用合成纖維。應(yīng)了解本文關(guān)于紙漿纖維的討論包括合成纖維?？捎糜谛纬珊铣衫w維的某些適合的聚合物聚包括但不限于聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和類似的聚烯烴；聚酯，例如聚乙烯對苯二酸酯、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸)(PLA)、聚(β-蘋果酸)(PMLA)、聚(ε-己內(nèi)酯)(PCL)、聚(ρ-二氧環(huán)己酮)(PDS)、聚(3-羥基丁酸酯)(PHB)，以及類似的聚酯；和，聚酰胺，例如尼龍及類似的聚酰胺。本發(fā)明中可使用的合成或天然纖維素聚合物包括但不限于纖維素酯；纖維素醚；硝酸纖維素；乙酸纖維素；乙酸丁酸纖維素；乙基纖維素；再生纖維素，例如粘膠、人造纖維，以及類似的再生纖維素；棉；亞麻；大麻；和其混合物。合成纖維可位于構(gòu)成紙產(chǎn)品的層和片或紙產(chǎn)品的一層(片)或所有層(片)中。
可通過為那些本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種方法形成纖維素基制品。可設(shè)計機械裝置以具有形成段、壓制段、干燥段，和取決于所形成的制品而任選的卷軸?？稍凇癙roperties of PaperAn Introduction”第2版W.Scott an J.Abbott，TAPPI Press 1995中找到關(guān)于方法步驟和示意圖的詳細內(nèi)容的示例。在方法的簡化說明中，通常通過網(wǎng)前箱提供紙漿纖維的稀釋懸浮體，并將其經(jīng)均勻分散體中的水門沉積至常規(guī)造紙機的成形織物上。紙漿纖維的懸浮體可稀釋至通常用于常規(guī)造紙機的任一稠度。例如，懸浮體可含有懸浮于水中的大約0.01至大約1.5重量％的紙漿纖維。從紙漿纖維的懸浮體去除水以形成紙漿纖維的均勻?qū)?。本發(fā)明可使用其它的造紙方法、紙板制造方法以及類似的方法。例如，可使用美國專利No.6,423,183中公開的方法。
紙漿纖維可為任何的高平均纖維長度紙漿、低平均纖維長度紙漿或其混合物。高平均纖維長度紙漿通常具有從大約1.5mm至大約6mm的平均纖維長度。示例性的高平均纖維長度木紙漿包括一種可從Neenah Paper Inc.購得的商標名為LONGLAC 19的木紙漿。
低平均纖維長度紙漿可為，例如，特定的自然硬木紙漿和來自例如以新聞紙、再生紙板和辦公廢紙為例的原料的二次(即，再循環(huán))纖維紙漿。低平均纖維長度紙漿通常具有小于大約1.2mm，例如從0.7mm至1.2mm的平均纖維長度。
高平均纖維長度紙漿和低平均纖維長度紙漿的混合物可含有相當比例的低平均纖維長度紙漿。例如，混合物可含有超過大約50重量％的低平均纖維長度紙漿和小于大約50重量％的高平均纖維長度紙漿。一種示例性的混合物含有大約75重量％的低平均纖維長度紙漿和大約25重量％的高平均纖維長度紙漿。
本發(fā)明中使用的紙漿纖維可為未精制的或可被攪打成多種精煉度?？杉尤肷倭康臐駪B(tài)強度樹脂和/或樹脂粘合劑以提升強度和抗磨性。實用的粘合劑和濕態(tài)強度樹脂包括例如可從Hercules ChemicalCompany購得的KYMENE 557 H和可從American Cyanamid，Inc.購得的PAREZ 631。也可將交聯(lián)劑和/或水化劑加入紙漿混合物。如果需要非常稀疏(open)或松散的非織造紙漿纖維幅，也可將剝離劑加入紙漿混合物以降低氫鍵鍵合的程度。一種示例性的剝離劑是可從QuakerChemical Company，Conshohocken，Pa.購得的商標名為QUAKER 2008的剝離劑。特定剝離劑的添加量為例如復合材料的1至4重量％，也表現(xiàn)出降低了測得的靜態(tài)和動態(tài)摩擦系數(shù)并改進了復合材料織物的富含連續(xù)絲的一面的抗磨性。據(jù)信，剝離劑起潤滑劑或減摩劑的作用。
分散體的摻入 當根據(jù)本發(fā)明的公開處理紙幅時，可將含水性聚合物分散體的添加劑組合物局部地施用于幅，或可通過將含水性聚合物分散體的添加劑組合物與用于形成幅的纖維預(yù)混合摻入幅中。當局部地施用時，可在幅是濕態(tài)或干態(tài)時將添加劑組合物施用于幅。在一個具體實施方式

中，可在起皺過程中將添加劑組合物局部施用于幅。例如，在一個具體實施方式

中，可將添加劑組合物噴涂至幅上或噴涂至加熱干燥器轉(zhuǎn)鼓上以將幅粘合至干燥器轉(zhuǎn)鼓。隨后可將幅從干燥器轉(zhuǎn)鼓上起皺。當將添加劑組合物施用于幅并隨后粘合至干燥器轉(zhuǎn)鼓時，組合物可均勻施用于幅的表面上或可按照特定的圖案涂布。
當局部涂布于紙幅時，可將添加劑組合物噴涂于幅上、擠出于幅上或印刷于幅上。當擠出于幅上時，可使用任一適合的擠出設(shè)備，例如細縫式涂布擠出機或熔噴染色擠出機。當印刷至幅上時，可使用任一適合的印刷設(shè)備。例如，可使用噴墨打印機或轉(zhuǎn)輪影印設(shè)備。
分散體可在紙制造過程中的任一位置摻入。過程中分散體摻入纖維素基組合物中的位置可取決于纖維素基產(chǎn)品的所需終端性質(zhì)，這在下文將進行詳述。摻入位置可包括紙漿的預(yù)處理、過程的濕端中的共施用、干燥后但在造紙機上的后處理和局部后處理?？赏ㄟ^如下面的非限定說明所闡述的數(shù)種方法中的任一種實現(xiàn)將本發(fā)明的分散體摻至纖維素基結(jié)構(gòu)之上或摻入纖維素基結(jié)構(gòu)之中。
例如，在某些具體實施方式

中，紙幅和干燥器轉(zhuǎn)鼓表面之間存在轉(zhuǎn)鼓干燥添加劑形式的分散體復合物的對紙幅的粘合，其中當通過剝離、拉、使用氣刀或本領(lǐng)域已知的任一其它方法將紙幅從干燥器轉(zhuǎn)鼓分離時，部分復合物殘留在紙幅中。
在其它的具體實施方式

中，在進入網(wǎng)前箱之前，例如通過將復合物注射入漿液中先直接將分散體添加至纖維漿液。漿液的稠度可為大約0.2％至大約50％、特定地大約0.2％至大約10％、更特定地大約0.3％至大約5％且最特定地大約1％至大約4％。當在濕端與纖維的水懸浮體結(jié)合時，也可在分散體復合物或添加劑組合物中存在助留劑。例如，在一個特定的具體實施方式

中，助留劑可包括聚二烯丙基二甲基氯化銨。添加劑組合物可摻入紙幅的的量為大約0.01重量％至大約30重量％，例如從大約0.5重量％至大約20重量％。例如，在一個具體實施方式

中，添加劑組合物可以多至大約10重量％的量存在。上述的百分數(shù)以加入紙幅的固體計。
在其它的具體實施方式

中，可將分散體噴霧施用于紙幅。例如，可將在移動的幅上方安裝噴嘴以將所需劑量的溶液涂布于可為濕態(tài)的或基本干態(tài)的幅。也可使用中和劑以將輕霧施用于幅的表面。
在其它的具體實施方式

中，可將分散體印刷至紙幅上，例如通過任一種類的膠版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、噴墨打印、數(shù)字印刷和類似的方法。
在其它的具體實施方式

中，可將分散體涂布于紙幅的一面或所有面上，例如刮刀涂布、氣刀涂布、短駐留涂布、澆注涂布和類似的方法。
在其它的具體實施方式

中，可將分散體擠出至紙幅的表面上。例如，2001年2月22日公布的PCT公布WO 2001/12414中公開了分散體的擠出，該文以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文。
在其它的具體實施方式

中，可將分散體涂布施用于單個的纖維。例如，可在與復合物的氣溶膠或噴霧結(jié)合的氣流中夾帶細碎或急驟干燥纖維以在摻入紙幅或其它的纖維產(chǎn)品前處理單個纖維。
在其它的具體實施方式

中，可在施用于紙幅之前或過程中加熱分散體。加熱組合物可降低粘度以促進施用。例如，可將添加劑組合物加熱至大約50℃至大約150℃的溫度。
在其它的具體實施方式

中，用于溶液或漿液浸漬濕態(tài)或干態(tài)紙幅，其中分散體穿入幅的厚度內(nèi)相當大的距離，例如為幅的厚度的至少大約20％，更特定地為幅的厚度的至少大約30％且最特定的為至少大約70％，包括完全穿透幅的全部厚度。一種實用于浸漬濕紙幅的方法是如“New Technology to Apply Starch and Other Additives”，Pulp and PaperCanada，100(2)T42-T44(1999年2月)中描述的由Black ClawsonCorp.，Watertown，N.Y.生產(chǎn)的HYDRA-SIZER

系統(tǒng)。該系統(tǒng)由模具、可調(diào)節(jié)支撐結(jié)構(gòu)、集料器(catch pan)和添加劑供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成。產(chǎn)生了與其下的移動幅接觸的下行液體或漿液的薄簾。據(jù)說涂布材料的很寬范圍的施用劑量都可實現(xiàn)的良好運行能力。也可用系統(tǒng)以簾幕涂布相對干的幅。
在其它的具體實施方式

中，可用泡沫施用(例如，泡沫涂飾)將分散體涂布于纖維幅，或者將分散體用于局部施用，或者用于在壓力差(例如，泡沫的真空輔助浸漬)的影響下將分散體復合物浸入幅中。在1981年11月3日頒發(fā)給Pacifici等人的美國專利No.4,297,860，“Device for Applying Foam to Textiles”；和1988年9月27日頒發(fā)給G.J.Hopkins的美國專利No.4,773,110，“Foam Finishing Apparatus andMethod”中描述了例如粘合劑的添加劑的泡沫施用的原理，兩篇文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文。
在其它的具體實施方式

中，可通過將分散體復合物的溶液壓染入已有的纖維幅中施用分散體。也可使用輥筒流體進料將分散體復合物施用于紙幅。
在其它的具體實施方式

中，通過噴涂或其它方法將分散體復合物施用于移動的帶或織物，其進一步與紙幅接觸以將化學藥品施用涂布于幅，例如在2001年6月12日公布的S.Eichhorn的PCT公布WO01/49937“A Method of Applying Treatment Chemicals to a Fiber-BasedPlanar Product Via a Revolving Belt and Planar Products Made Using SaidMethod”中進行了公開。
可在上述的方法中的轉(zhuǎn)鼓干燥之前將分散體局部涂布于紙幅。除在紙幅形成的過程中涂布分散體之外，分散體也可用于后形成過程中。例如，在一個具體實施方式

中，分散體可用于印刷過程中。特定地，一旦局部涂布于紙幅的任一面，分散體可粘合于紙幅。例如，一旦紙幅形成并干燥后，在一個具體實施方式

中，可將分散體施用于幅的至少一面。通常，可僅將分散體涂布于幅的一面，或?qū)⒎稚Ⅲw涂布于幅的每一面。
在將分散體復合物施用于已有的紙幅前，幅的固體水平可為大約10％或更高(即，幅包括大約10克的干態(tài)固體和90克的水，例如大約任一下列的固體水平或更高12％、15％、18％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、75％、80％、90％、95％、98％和99％，示例性的范圍為大約30％至大約100％且更特定地為大約65％至大約90％)。在施用任一分散體后即刻的幅的固體水平也可為任一之前提及的固體水平。
優(yōu)選聚烯烴的涂層重量的范圍為大約2.5至300kg聚烯烴每公噸(大約5至大約600磅聚合物每噸)纖維素制品。更優(yōu)選聚烯烴的涂層重量的范圍為從大約5至大約150kg聚烯烴每公噸(大約10至大約300磅聚合物每噸)纖維素制品。最優(yōu)選干態(tài)涂層的厚度的范圍為從大約10至大約100kg聚烯烴每公噸(20至200磅每噸)。
在特定的具體實施方式

中，摻入可產(chǎn)生具有小于15g/m2的原料聚合物涂層重量的制品。在其它的具體實施方式

中，摻入可產(chǎn)生具有介于大約1.0至大約10g/m2之間的原料聚合物涂層重量的制品；在優(yōu)選的具體實施方式

中，介于大約1.0至5.0g/m2之間。
在其它的具體實施方式

中，摻入可產(chǎn)生具有大約0.1至大約100微米之間厚度的聚合物或復合物層；在其它的具體實施方式

中，層可為大約1.0至大約15微米之間；在優(yōu)選的具體實施方式

中，為大約1.0至大約10微米之間；在更優(yōu)選的具體實施方式

中，為大約1.0微米至大約5.0微米之間。
一旦根據(jù)上述的摻入分散體或添加劑組合物的方法中之一生產(chǎn)紙幅，根據(jù)本發(fā)明的公開，通過向含分散體的幅施加壓力和/或加熱，幅可與其它幅壓花、卷曲和/或?qū)訅骸Ｔ谶^程中，添加劑組合物可在產(chǎn)品中形成壓花，并且/或可形成用于將紙幅粘合于其它相鄰的幅的粘合區(qū)域。使用添加劑組合物以數(shù)種方式提升了壓花、卷曲和層壓過程。例如，由于添加劑組合物的存在，可更好的勾畫壓花圖案。此外，壓花不僅防水，而且預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，在基本上沒有使幅變?nèi)醯那闆r下，可對含添加劑組合物的紙幅進行壓花。特別地，發(fā)現(xiàn)在沒有使機器方向或機器交叉方向上的幅的拉伸強度降低超過大約5％的情況下，可對含添加劑組合物的紙幅進行壓花。實際上，在某些具體實施方式

中，壓花過程后，幅的拉伸強度居然可得到提升。
在形成多層產(chǎn)品時，所得紙產(chǎn)品可包括兩層、三層或三層以上。每個相鄰的層可包含添加劑組合物或至少彼此相鄰的層中之一可包含添加劑組合物。單個層通?？捎上嗤蛴刹煌睦w維配料制得，且可由相同的或不同的方法制得。
在其它的具體實施方式

中，可在紙產(chǎn)品制成后施用分散體。即，可將根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式

形成的分散體加入在先形成的產(chǎn)品，例如通過紙制品加工機形成的產(chǎn)品。本發(fā)明的具體實施方式

可用于“線上方法”中，即在造紙過程中，或線下用途中。一種示例是其中先將紙在機器上進行白土涂布。隨后，可用作為擠出涂層結(jié)構(gòu)的選項的分散體施用該產(chǎn)品。
干燥摻入的分散體 可經(jīng)任一常規(guī)干燥方法干燥如上文所述的摻入例如纖維素基組合物之中的分散體。該常規(guī)干燥方法包括但不限于空氣干燥、對流烘箱干燥、熱空氣干燥、微波烘箱干燥和/或紅外線烘箱干燥?？稍谌我粶囟认赂稍飺饺肜缋w維素基組合物中的分散體；例如，其可在等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)進行干燥，或在可選項中，其可在小于原料聚合物的熔點的范圍內(nèi)進行干燥。摻入例如纖維素基組合物中的分散體可在大約60°F(15.5℃)至大約700°F(371℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。本文包括并公開了大約60°F(15.5℃)至大約700°F(371℃)的所有單獨數(shù)值和子域；例如，摻入例如纖維素基組合物中的分散體可在大約60°F(15.5℃)至大約500°F(260℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行干燥，或者，摻入例如纖維素基組合物中的分散體可在大約60°F(15.5℃)至大約450°F(232.2℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于大約40分鐘的時段內(nèi)升高至等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度。本文包括并公開了從少于大約40分鐘的所有單獨數(shù)值和子域；例如，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于大約20分鐘的時段內(nèi)升高至等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度，或在可選項中，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于大約5分鐘的時段內(nèi)升高至等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度，或在另一種可選項中，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在大約0.5至300秒的范圍內(nèi)的時段內(nèi)升高至等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度。在另一種可選項中，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于40分鐘的時段內(nèi)升高至小于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度。本文包括并公開了從少于大約40分鐘的所有單獨數(shù)值和子域；例如，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于大約20分鐘的時段內(nèi)升高至小于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度，或在可選項中，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在少于大約5分鐘的時段內(nèi)升高至小于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度，或在另一種可選項中，摻入例如纖維素基組合物中的分散體的溫度可在大約0.5至300秒的范圍內(nèi)的時段內(nèi)升高至小于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度。
在小于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度下干燥摻入例如纖維素基組合物中的分散體是重要的，因為其促進了具有連續(xù)的穩(wěn)定劑相和分散于連續(xù)的穩(wěn)定劑相其中的不連續(xù)的原料聚合物相的膜的形成(如圖4所示)，從而改進了摻入分散體的纖維素基組合物的可再破碎性。
在等于或大于原料聚合物的熔點溫度的范圍內(nèi)的溫度下干燥摻入例如纖維素基組合物中的分散體是重要的，因為其促進了具有連續(xù)的原料聚合物相和分散于連續(xù)的原料聚合物相其中的不連續(xù)的穩(wěn)定劑相的膜的形成(如圖5所示)，從而改進了耐油性和耐脂膏性并提供對水分和蒸汽透過的阻隔層。
幅的制備 可通過本領(lǐng)域中已知的任一方法制造纖維素幅。纖維素幅可為濕法成網(wǎng)(wetlaid)的，例如用其中將稀釋水性纖維漿液置于移動的金屬絲上以過濾出纖維并形成紙幅并隨后通過包括吸箱、濕壓機、干燥器單元以及類似裝置的單元的結(jié)合從紙幅脫去水的已知造紙技術(shù)形成紙幅。已知的脫水技術(shù)的示例有，例如如1997年2月4日頒發(fā)的美國專利No.5,598,643中公開的也可用于從幅去除水的毛細脫水，以及那些在1985年12月3日頒發(fā)給S.C.Chuang等人的美國專利No.4,556,450中公開的技術(shù)。
多種干燥操作實用于本發(fā)明產(chǎn)品的制造中。這些干燥方法的示例包括但不限于如1994年10月11日頒發(fā)給Orloff的美國專利No.5,353,521和1997年2月4日頒發(fā)給Orloff等人的美國專利No.5,598,642中公開的轉(zhuǎn)鼓干燥、穿透干燥、蒸汽干燥(例如過熱蒸汽干燥)、置換脫水、楊克式干燥(Yankee drying)、紅外線干燥、微波干燥、通用射頻干燥和脈沖干燥，這些文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文?？墒褂闷渌母稍锛夹g(shù)，例如使用氣體壓力差的方法，包括如2000年8月1日頒發(fā)給Hermans等人的美國專利No.6,096,169和2000年11月7日頒發(fā)給Hada等人的美國專利No.6,143,135中公開的使用空氣壓縮，這些文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文。1993年7月27日頒發(fā)給I.A.Andersson等人的美國專利No.5,230,776中公開的造紙機也是適合的。也可使用美國專利No.6,949,167、6,837,970和6,808,595中公開的干燥方法，這些文獻經(jīng)此引用并入本文。對于其中柔軟度是所需終端性質(zhì)的用途，可使用非壓縮性干燥方法。
纖維素制品在離開干燥步驟時應(yīng)處于與分散體的聚合物原料的峰值熔點相似的最小溫度，同時維持在低于會損害纖維素襯底的溫度。例如，實用的溫度可為從90℃至140℃。
對紙幅，可使用多種制造方法。在1997年6月10日頒發(fā)給Ampulski等人的美國專利No.5,637,194和1985年7月16日頒發(fā)給Trokhan的美國專利No.4,529,480中公開了代表性的方法，這些文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文。
在完全干燥前，可將纖維素幅打印至偏流構(gòu)件(deflectionmember)。偏流構(gòu)建在凸面元件(raised element)之間具有偏流導管，且通過空氣壓力差將纖維素幅偏流進入偏流構(gòu)件中以產(chǎn)生大圓頂，同時可將殘留于凸面元件的表面上的部分纖維素幅壓于干燥器表面以產(chǎn)生提供強度的強化區(qū)域的圖案的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。打印纖維素幅中使用的偏流構(gòu)件和織物以及纖維素制造的相關(guān)方法在下列文獻中進行了公開1985年7月16日頒發(fā)給Trokhan的美國專利No.4,529,480；1985年4月30日頒發(fā)給Johnson等人的美國專利4,514,345；1985年7月9日頒發(fā)給Trokhan的美國專利No.4,528,239；1992年3月24日頒發(fā)給Smurkoski的美國專利No.5,098,522；1993年11月9日頒發(fā)給Smurkoski等人的美國專利No.5,260,171；1994年1月4日頒發(fā)給Trokhan的美國專利No.5,275,700；1994年8月2日頒發(fā)給Trokhan等人的美國專利No.5,334,289；1996年3月5日頒發(fā)給Stelljes，Jr.等人的美國專利No.5,496,624；2000年1月4日頒發(fā)給Boutilier等人的美國專利No.6,010,598；1997年5月13日頒發(fā)給Ayers等人的美國專利No.5,628,876，和由Lindsay等人共同擁有的申請序列No.09/705684。此外，美國專利No.6,702,925和6,372,091和美國專利公布No.2005023007中公開了處理高密度紙的其它方法，所有這些文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文。
纖維幅通常為可任選與粘合劑連接在一起的無規(guī)多元造紙纖維?？墒褂萌缜八x的任一造紙纖維或其混合物，例如得自牛皮紙或亞硫酸鹽化學制漿法的漂白纖維。也可使用再循環(huán)纖維，如罐裝棉絨或含棉的造紙纖維。可使用高產(chǎn)率和低產(chǎn)率纖維。在一個具體實施方式

中，纖維可主要是硬木，例如至少50％為硬木或大約或大于60％為硬木或大約或大于80％為硬木或基本上100％為硬木。在另一個具體實施方式

中，幅主要是軟木，例如至少大約50％為軟木或至少大約80％為軟木，或大約100％為軟木。
本發(fā)明的纖維幅可由單層或多層形成。強度和柔軟度通常都通過分層幅實現(xiàn)，例如那些由分層網(wǎng)前箱生產(chǎn)的分層幅，其中由網(wǎng)前箱產(chǎn)出的至少一層包括軟木纖維同時另外一層包括硬木或其它種類的纖維。在多層的情況下，層通常位于并列或面對面的關(guān)系，并且所有的或部分的層可與相鄰層粘合。也可由多元分散纖維素幅，其中分散纖維素幅可由單層或多層形成，形成纖維素幅。
空氣干法成網(wǎng)纖維素幅也可用半合成陽離子聚合物處理?？諝獬删W(wǎng)纖維素幅可用本領(lǐng)域中已知的任一方法形成，且通常包括在空氣流中夾帶纖維化或細碎纖維素纖維并沉積纖維以形成墊。隨后可在用已知技術(shù)進行化學處理(包括1999年9月7日頒發(fā)給Chen等人的美國專利No.5,948,507的那些技術(shù)，該文獻以與本文非抵觸的程度經(jīng)此應(yīng)用并入本文)之前或之后，壓延或壓縮墊。
任選的化學添加劑 也可將任選的化學添加劑加入水性造紙配料或紙中以向產(chǎn)品和/或方法提供附加的有益效果，并不與本發(fā)明的目標有益效果相背離。作為可與本發(fā)明的聚合分散體一起涂布于紙片或除本發(fā)明的聚合分散體之外可施用于紙片的附加化學藥品的示例，包括下面的材料。包括的化學藥品作為示例，但并不用于限定本發(fā)明的范圍。這些化學藥品可在造紙過程中的任一位置加入，例如聚合分散體添加之前或之后。它們也可與共聚物分散體同時加入。它們可與共聚物分散體摻合。
本發(fā)明中可使用的任選化學添加劑包括美國專利No.6,949,167和美國專利No.6,897,168中公開的那些化學添加劑，這些文獻經(jīng)此應(yīng)用并入本文。例如，任選的化學添加劑可包括疏水添加劑；潤濕劑；粘合劑；電荷促進劑或電荷控制劑；強度劑，包括濕態(tài)強度劑，瞬時濕態(tài)強度劑和干態(tài)強度劑；剝離劑；軟化劑；合成纖維；氣味控制劑；芳香劑；吸收助劑，例如超吸收顆粒；染料；增白劑；洗劑或其它皮膚護理添加劑；防粘劑；微粒；微膠囊和其它的輸運載體；保存劑和抗菌劑；清潔劑；硅氧烷；軟化劑；表面觸覺改性劑；遮光劑；pH控制劑；和干燥助劑，等。
這些材料和化學藥品的應(yīng)用位置與本發(fā)明不是特定相關(guān)的，并且這些材料和化學藥品可用于造紙過程中的任一位置。這包括紙漿的預(yù)處理、過程的濕端中的共涂布、干燥后但在造紙機上的后處理和局部后處理。可結(jié)合化學添加劑并與上述的分散體一起摻入紙幅中。
本發(fā)明的有益效果包括可再破碎性、改進的耐油和耐油脂性、改進的防水性和柔軟度與強度的同時改進。
可再破碎性造紙廠中有效操作的重要屬性，是在過程中紙組合物再生的能力。通常將在啟動/關(guān)閉過程中制造的邊緣修剪和紙再破碎(轉(zhuǎn)變回紙漿液)，并重新用于制造白紙。許多在先技術(shù)聚烯烴組合物是不可再破碎的。然而，使用乙烯-丙烯酸或其它的共聚物作為穩(wěn)定劑的特定配方是可再破碎的。
改進的耐油性/耐油脂性和防水性本發(fā)明的一種有益效果，是可實現(xiàn)特定水平的耐油和耐油脂性或防水性的能力。取決于所用的特定聚烯烴分散體，Kit，用于紙或板的耐油和耐油脂性(OGR)的量度標準，可從6(適度性能)多至12(高性能)變化。對苛求的包裝用途，例如寵物食物袋、比薩餅盒、漢堡包包裝紙以及類似的包裝用途，通常需要高水平的Kit。有利地，在折疊后，本發(fā)明的具體實施方式

可使纖維素制品維持耐油性、耐油脂性和/或防水性。
柔軟度和強度的結(jié)合本發(fā)明中描述的另一種重要的有益效果，是用多種方法摻入特定的聚烯烴分散體以產(chǎn)生具有改進的強度(通過拉伸能量吸收的拉伸強度進行測量)并同時維持或改進柔軟度的纖維素結(jié)構(gòu)的能力。
生產(chǎn)成本和效率本發(fā)明中描述的另一種重要的有益效果，是用多種施用技術(shù)以高速(在造紙設(shè)備上)生產(chǎn)改進的纖維素制品的能力。這使纖維素制品生廠商可通過分散體組合物和用于施用分散體的方法的結(jié)合，均衡終端產(chǎn)品性能和制造效率與成本。
用于改性纖維素制品以提升例如OGR和強度的性質(zhì)的聚合物組合物是非常重要的。聚烯烴主要由原料聚合物和分散劑構(gòu)成。原料聚合物通常構(gòu)成分散體的非水性部分的至少50％。分散劑構(gòu)成以分散體的總固體含量的重量計大約2％多至大約40％。分散劑的量取決于所用的劑的種類。低分子量表面活性劑，例如脂肪酸及其鹽，可以非常低的水平使用(低至以分散體的總固體含量的重量計的大約2％)。
原料聚合物和穩(wěn)定劑的結(jié)合可影響在纖維素制品中為實現(xiàn)提升的性質(zhì)重要的分散體性質(zhì)。例如，穩(wěn)定劑的種類和量或聚合物的種類和量可影響分散體的性質(zhì)，從而影響所得膜形成、聚合物和穩(wěn)定劑對襯底(例如纖維素)的粘合、耐油和耐油脂性和其它性質(zhì)。
膜形成對許多用途，連續(xù)膜的形成對實現(xiàn)水和油/油脂阻隔層是非常重要的。在纖維素制品上的涂層的情況中，未能形成連續(xù)膜造成涂層中殘留針孔并危害到阻隔層的性能?？赏ㄟ^多種分散體參數(shù)提升膜形成，包括摻入更大量(以分散體的總固體含量的重量計30％或更高)的乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物，將EAA共聚物中和至更大的程度以形成對應(yīng)的鹽(至少50-60％中和多至100％)，和使用具有低熔點的原料聚合物。在特定的具體實施方式

中，原料聚合物可具有低于110℃的熔點。在其它的具體實施方式

中，熔點可低于100℃；在優(yōu)選的具體實施方式

中，熔點可低于90℃。
對纖維素的粘合在需要強度的用途中，分散的聚合物和纖維素結(jié)構(gòu)之間的粘合是非常重要的?？赏ㄟ^摻入更大量(以分散體的總固體含量的重量計10％或更高)的乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物提升粘合。對纖維素的粘合可通過向聚合物加入馬來酐接枝進行改進。
耐油和耐油脂性在需要OGR的用途中，干聚合物耐油和油脂侵蝕性是非常重要的。可通過摻入更大量(以分散體的總固體含量的重量計10％或更高)的乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物提升耐化學侵蝕性，且在選定的具體實施方式

中，將EAA共聚物中和至更大的程度(即，基于丙烯酸的摩爾基準大于大約50％的EAA的中和)以形成對應(yīng)的鹽。
在將分散體中所用的聚烯烴和分散劑的組合物加入纖維素之外，其摻入的方式也可具有顯著影響。通過例如噴涂、擠出或印刷將聚烯烴局部加入纖維素制品(其可為濕態(tài)或干態(tài))，可優(yōu)選用于例如更高阻隔層(油、油脂、水)的用途。通過與用于形成制品的纖維預(yù)混合摻入纖維素制品中，可優(yōu)選用于優(yōu)化強度和柔軟度的性質(zhì)。在其它的具體實施方式

中，根據(jù)本發(fā)明配制的分散體可用作紙上的熱封性涂層，使紙粘合于其它襯底(例如熱塑性膜、箔和其它紙)的底/粘合層，和/或紙上的摩擦系數(shù)改性劑。取決于分散體的結(jié)晶度或硬度，摩擦系數(shù)可升高或降低。例如，低結(jié)晶度分散體可有效用作盒的防滑涂層(即，提升摩擦系數(shù))。
實施例 分散體的形成在下面每個包括分散體的實施例中，分散體根據(jù)如WO2005021638中所述的程序形成，該文獻經(jīng)此引用并入本文，并在上文關(guān)于圖1進行了簡述。
分散體1用乙烯-辛烯共聚物和表面活性劑體系形成。所用的乙烯-辛烯共聚物為AFFINITYTM EG 8200塑性體(可從The Dow ChemicalCompany購得，具有大約0.87g/cm3(ASTM D-792)的密度和大約5g/10分鐘的熔體指數(shù)，根據(jù)在190℃和2.16kg的ASTM D1238測定)。所用的表面活性劑體系是UNICIDTM 350(可從Baker-Petrolite獲得的C26羧酸，酸值為115mg KOH/g)和AEROSOLTM OT-100(可從CytecIndustries獲得的琥珀酸二辛酯磺酸鈉)的組合。以EG 8200的重量計，所用的UNICIDTM和AEROSOLTM的載荷分別為3重量％和1重量％。獲得了具有在10.3pH的53.1重量％的固體含量水分散體。通過CoulterLS230顆粒分析器測量，分散的聚合物相具有0.99微米的平均體積直徑和1.58的粒度分布(Dv/Dn)。在選定的具體實施方式

中，本文所提及的分散體根據(jù)WO2005021638中公開的方法配制。
分散體2也用AFFINITYTM EG 8200塑性體和表面活性劑體系形成。所用的表面活性劑體系為30重量％(基于EG 8200的量)的PRIMACORTM 5980I共聚物(從The Dow Chemical Company獲得的乙烯-丙烯酸共聚物，具有大約15g/10分鐘的熔體指數(shù)，根據(jù)在125℃/2.16kg和大約20.5重量％的丙烯酸含量的ASTM D1238測定)。獲得了具有在10.2pH的38.8重量％的固體含量的水分散體。通過Coulter LS230顆粒分析器測量，分散的聚合物相具有0.96微米的平均體積直徑和1.94的粒度分布(Dv/Dn)。
AFFINITYTM EG 8185-乙烯-辛烯共聚物具有0.885克/立方厘米(ASTM D792)的密度和30g/10分鐘的熔體指數(shù)(190℃/2.16kg，ASTM D1238)。此外，組合物A，其為實驗的丙烯基塑性體或彈性體(“PBPE”)，具有0.876克/立方厘米的密度、8克/10分鐘的熔體流動速率(230℃/2.16kg)和以所用的PBPE的重量計9％的乙烯含量。在WO03/040442和美國申請60/709,688(2005年8月19日提交)中教導了這些PBPE材料，這些文獻的全文經(jīng)此引用并入本文。
用分散體涂布實施例1至8，其中將分散體用刮棒施用至具有59g/m2的定量的Fraser基本原料的粗糙面上。表1顯示了用于產(chǎn)生實施例1至8的分散體組合物的特定結(jié)合、涂層厚度和干燥時間。用對流烘箱在149℃(300°F)進行涂布于紙襯底上的分散體涂層的干燥。
表1.實施例1至8的涂層厚度和干燥時間 測試試樣1至8以測定當它們暴露于油時的性能。通過將油滴置于每個試樣上并在多種時間間隔檢驗油滴以測定油穿入試樣的程度，進行熱油評定。測試油由芝麻油、植物油、低芥酸菜子油、橄欖油、花生油、玉米油和油酸構(gòu)成。在烘箱中將油預(yù)熱至140°F。將6×7英寸涂層片堆至PLEXIGLAS

丙烯酸片上。隨后將油滴置于試樣表面上并記錄時間。隨后，在沒有擦去油的情況下立刻在通過至失敗的范圍內(nèi)評價試樣。這就是測試圖表中記錄的立刻或“I”。
通過至失敗的范圍按如下評價 P＝通過，即，在前面或后面沒有記錄污點； LS＝輕微飽和，即污點沒有穿透至紙的背面； HS＝高度飽和，即污點擴展穿透至紙的背面； S＝纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)完全飽和； A#＝液滴領(lǐng)域中標記針孔的數(shù)目； M＝油滴領(lǐng)域中的多個針孔； 在室溫條件下經(jīng)過一小時后，再次評價試樣。該讀數(shù)在測試圖表中表示為“1”(1小時)。
隨后將處理后的試樣置于140°F的烘箱中過夜。在烘箱中20至24個小時后，取出試樣并擦去表面的油。通過PLEXIGLAS

丙烯酸片觀測試樣的背面。用背光更容易觀測穿透至背面的污點。或者，將試樣從PLEXIGLAS

丙烯酸片上完全去除。記錄從初始至最終讀數(shù)的時間的總量至最接近的0.5小時。
熱油測試結(jié)果如表2中所示。
表2.試樣1至8的熱油評定

Kit測試每個試樣的Kit值用TAPPI T559cm-02測定。如TAPPI測試中所述進行平板測試。這涉及將五滴分離的油放置于板的表面上并在特定量的曝光時間(15秒)后檢查板，看紙是否出現(xiàn)任何明顯的暗化。對每個溶液進行多至在12的最大值的記數(shù)，且所達到的數(shù)值越高，表面越有彈性。Kit測試結(jié)果示于表3中。
表3.試樣1至8的Kit測試結(jié)果 這些數(shù)據(jù)顯示，試樣1至4顯示獲得適度的高Kit值和在油暴露時間多至1小時的熱油評定中的良好性能的良好的表現(xiàn)。該數(shù)據(jù)顯示試樣5至8顯示獲得最大Kit值和良好性能的極佳的表現(xiàn)。
分析數(shù)種分散體的防潮性和防水性，詳細列于表4中。因為分散體3-7未包括聚合物和穩(wěn)定劑，所以將分散體3-7用作本發(fā)明的具體實施方式

的對比實施例。將分散體3至13涂布于牛皮紙上，用棒#3涂布并在120℃下干燥。隨后測量涂層紙試樣的透濕滲透率和防水性，并與未涂布牛皮紙比較。
表4.分散體3至13的組成 表5提供了關(guān)于上面所示的特定分散體的附加詳細情況。用RV2心軸在23℃和100rpm測量粘度。
表5 也根據(jù)本發(fā)明用AFFINITYTM EG 8200塑性體和表面活性劑體系形成分散體14。所用的表面活性劑體系是40重量％(以EG 8200的量計)的PRIMACORTM 5980I共聚物(從The Dow Chemical Company獲得的乙烯-丙烯酸共聚物，具有大約15g/10分鐘的熔體指數(shù)，根據(jù)在125℃/2.16kg和大約20.5重量％的丙烯酸含量的ASTM D1238測定)。獲得了具有在近似10的pH的大約38重量％的固體含量的水分散體。通過Coulter LS230顆粒分析器測量，分散的聚合物相由近似0.9微米的平均體積直徑和近似2.7的粒度分布(Dv/Dn)組成。將氫氧化鉀用作中和劑。酸中和的程度，其基于用于酸中和所消耗的堿溶液(即氫氧化鉀)的量，為酸的總量的95％。用分散體14形成第一種膜，并進行空氣干燥。圖4是在室溫下制得的此第一種膜的輕敲模式原子力顯微鏡的截面視圖。如圖4所示，第一種膜包括連續(xù)的穩(wěn)定劑相和分散于連續(xù)的穩(wěn)定劑相其中的不連續(xù)的原料聚合物相。經(jīng)將分散體噴涂至加熱后的具有120℃的表面空氣溫度的轉(zhuǎn)鼓上，也用分散體14形成第二種膜。圖5是在高溫下制得的此第二種分散體膜的輕敲模式原子力顯微鏡的截面視圖。如圖5所示，第二種分散體膜包括連續(xù)的原料聚合物相和分散于連續(xù)的原料聚合物相其中的不連續(xù)的穩(wěn)定劑相。
用ASTM E96-80皿測試(dish test)，測量透濕滲透率(MVTR)。測試測量濕氣從濕室穿過測試樣品(片)并進入含干燥劑的干室的滲透。MVTR測試在室溫下進行，濕室相對濕度為70％。圖2中顯示了摻入了分散體3至13的片的透濕滲透率。
在本發(fā)明的具體實施方式

中，總固體含量，即，至少一種聚合物和至少一種穩(wěn)定劑的結(jié)合量構(gòu)成總水分散體的大約25至74體積％。在其它的具體實施方式

中，結(jié)合量可為大約30％至60％。
用Cobb測試根據(jù)ASTM D3285-93測量防水性/吸水性。暴露時間為2分鐘。測試涉及將已知體積的水(100ml)傾注至板表面的特定區(qū)域(100cm2)上。對暴露前后的板進行稱重，隨后可將兩次稱重之間的差值表示為在該給定時間內(nèi)的重量每吸水的單位面積；Cobb值越低，結(jié)果越好。圖3顯示了實施例3至13經(jīng)Cobb測試的防水性。
這些數(shù)據(jù)顯示可溶性鉀鹽的量具有對防水性/阻隔水性有害的性能。最佳表現(xiàn)的試樣使用氨作為用于EAA的中和堿，或使用KOH作為用于脂肪酸的中和堿。
如本文時所用，根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式

的纖維素制品的比容可小于大約3立方厘米/克。在其它的具體實施方式

中，比容可在1立方厘米/克至2.5立方厘米/克的范圍內(nèi)。比容按干片的厚度(以微米表示)除以干定量(以克每平方米表示)的商值計算。所得比容以立方厘米每克表示。更特定地，厚度測量為十張典型片的堆垛的總厚度并用堆垛的總厚度除以10，其中堆垛中的每個片按相同面朝上放置。根據(jù)TAPPI測試法T411 om-89“Thickness(caliper)of Paper，Paperboard，and Combined Board”的用于堆垛片的記錄(Note)3測量厚度。用于執(zhí)行T411 om-89的測微計是可從Emveco，Inc.，Newberg，Oregon購得的Emveco 200-A Tissue Caliper Tester。該測微計具有2.00千帕斯卡(132克每平方英寸)的載荷、2500平方毫米的壓力底部區(qū)域(footarea)、56.42毫米的壓力底部直徑、3秒的停留時間和0.8毫米每秒的下降速率。
標準CRYSTAF方法 使用可從PolymerChar，Valencia，Spain購得的CRYSTAF 200裝置通過結(jié)晶分析分級(CRYSTAF)測定支化分布。將試樣在160℃、1小時內(nèi)溶于1，2，4三氯苯中(0.66mg/mL)并在95℃穩(wěn)定45分鐘。試樣溫度以0.2℃/分鐘的冷卻速率從95冷卻至30℃。紅外檢測器用于測量聚合物溶液的濃度。當溫度下降時，隨著聚合物結(jié)晶測量累計可溶濃度。分析的累計分布圖的導數(shù)反映了聚合物的短鏈支化分布。
通過CRYSTAF軟件(Version 2001.b，PolymerChar，Valencia，Spain)中包括的峰分析模塊識別CRYSTAF峰值溫度和面積。CRYSTAF峰尋找路徑識別如dW/dT曲線中的最大值的峰值溫度，和導數(shù)曲線中識別峰的每一邊最大正拐點之間的面積。為計算CRYSTAF曲線，優(yōu)選的處理參數(shù)為70℃的溫度限值和超過溫度限值0.1且低于溫度限值0.3的平滑參數(shù)。
彎曲/割線模量/儲能模量 用ASTM D 1928壓塑試樣。根據(jù)ASTM D-790測量彎曲和2％割線模量。根據(jù)ASTM D 5026-01或等效技術(shù)測量儲能模量。
DSC標準方法 使用裝配有RCS冷卻附件和自動進樣器的TAI模式Q1000 DSC測定示差掃描量熱法的結(jié)果。使用50ml/min的氮氣清洗氣流。將試樣壓縮成薄膜并在大約175℃下在壓機內(nèi)熔化，隨后空氣冷卻至室溫(25℃)。隨后將3-10mg物料切割成6mm直徑圓盤，精確稱重，置于輕質(zhì)鋁盤中(約50mg)，并隨后卷曲關(guān)閉(crimped shut)。用下面的溫度分布研究試樣的熱性能。將試樣快速加熱至180℃并保持等溫3分鐘以去除任何之前的熱經(jīng)歷。隨后將試樣以10℃/分鐘的冷卻速率冷卻至-40℃并在-40℃保持3分鐘。隨后將試樣以10℃/分鐘的加熱速率加熱至150℃。記錄冷卻和第二次加熱的曲線。
DSC熔融峰測量為在-30℃和熔化結(jié)束之間畫出的關(guān)于線性基線的熱流速率(W/g)中的最大值。熔化熱測量為使用線性基線的、在-30℃和熔化結(jié)束之間的熔化曲線之下的面積。
如下進行DSC的校準。首先，通過在鋁DSC盤中沒有任何試樣的情況下從-90℃運行DSC獲得基線。然后如下分析7毫克的新鮮銦試樣將試樣加熱至180℃，將試樣以10℃/分鐘的冷卻速率冷卻至140℃，然后使試樣在140℃保持等溫1分鐘，隨后將試樣以10℃/分鐘的加熱速率從140℃加熱至180℃。測定銦試樣的熔化熱和熔融開始，并核對熔融開始在156.6℃的0.5℃內(nèi)且熔化熱在28.71J/g的0.5J/g內(nèi)。然后通過將小滴新鮮試樣在DSC盤中以10℃/分鐘的冷卻速率從25℃冷卻至-30℃來分析去離子水。將試樣在-30℃保持等溫2分鐘，并以10℃/分鐘的加熱速率加熱至30℃。測定熔融開始并核對在0℃的0.5℃內(nèi)。
GPC方法 凝膠滲透色譜系統(tǒng)由Polymer Laboratories Model PL-210或Polymer Laboratories Model PL-220儀器組成。柱和轉(zhuǎn)盤室在140℃下操作。使用了三根Polymer Laboratories 10微米Mixed-B柱。溶劑為1，2，4三氯苯。以0.1克聚合物于50毫升含200ppm丁化羥基甲苯(BHT)的溶劑中的濃度制備試樣。通過在160℃下輕微攪拌2小時制備試樣。所用的注射體積為100微升，流速為1.0ml/分鐘。
GPC柱設(shè)定的校準用21種窄分子量分布的具有在580至8,400,000范圍內(nèi)的分子量的聚苯乙烯標準物進行，按照6種“雞尾酒”混合物排列，單獨分子量之間至少有十個分隔。標準物從Polymer Laboratories(Shropshire，UK)購得。對分子量等于或大于1,000,000的聚苯乙烯標準物，按0.025克于50毫升溶劑中制備，對分子量小于1,000,000的聚苯乙烯標準物，按0.05克于50毫升溶劑中制備。聚苯乙烯標準物在80℃下用輕度攪拌溶解30分鐘。首先運行窄標準物混合物并以漸減的最高分子量組分的順序以最小化降解。使用下面的公式(如Williams和Ward，J.Polym.Sci.，Polym.Let.，6，621(1968)中所描述)M聚乙烯＝0.431(M聚苯乙烯)，將聚苯乙烯標準物峰值分子量轉(zhuǎn)換成聚乙烯分子量。
聚乙烯當量分子量的計算使用Viscoteck TriSEC軟件Version 3.0進行。
密度 根據(jù)ASTM D 1928制備用于密度測量的試樣。用ASTM D792，方法B壓制試樣不超過一小時，進行測量。
ATREF 解析升溫淋洗分級(ATREF)分析根據(jù)美國專利No.4,798,081和Wilde，L.；Ryle，T.R.；Knobeloch，D.C.；Peat，I.R.；Determination ofBranching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers，J.Polym.Sci.，20，441-455(1982)(它們的全文經(jīng)此引用并入本文)中描述的方法進行。將要分析的組合物溶于三氯苯中并在含惰性支撐(不銹鋼噴丸)的柱中通過以0.1℃/分鐘的冷卻速率將溫度緩慢降至20℃進行結(jié)晶。柱裝配有紅外檢測器。隨后，通過以1.5℃/分鐘的速率從20至120℃緩慢升高洗脫溶劑(三氯苯)的溫度從柱中洗脫結(jié)晶聚合物試樣生成ATREF色譜曲線。
13C NMR分析 通過將近似3g的50/50四氯乙烷-d2/鄰二氯苯混合物添加至10毫米NMR管中的0.4克試樣制備試樣。通過加熱該管及其內(nèi)容物至150℃，將試樣溶解并均化。使用JEOL EclipseTM 400MHz波譜儀或Varian Unity PlusTM 400MHz波譜儀，收集對應(yīng)100.5MHz的13C共振頻率的數(shù)據(jù)。用4000瞬變/數(shù)據(jù)文件和6秒脈沖重復延遲獲取數(shù)據(jù)。為獲得最小的用于定量分析的信噪比，將多個數(shù)據(jù)文件疊加于一起。譜寬為25,000Hz，最小的文件大小為32K數(shù)據(jù)點。在130℃下于10mm寬頻帶探針中分析試樣。用Randall的三單元組法(Randall，J.C.；JMS-Rev.Macromol.Chem.Phys.，C29，201-317(1989)，其全文經(jīng)此應(yīng)用并入本文)測定共聚單體摻入量。
嵌段指數(shù) 乙烯/α-烯烴共聚體通過大于0且多至大約1.0的平均嵌段指數(shù)ABI和大于大約1.3的分子量分布Mw/Mn表征。平均嵌段指數(shù)ABI是在制備型TREF(即，通過升溫淋洗分級的聚合物的分級)從20℃至110℃、以5℃增量(雖然也可使用其它的溫度增量，例如1℃、2℃、10℃)獲得的各聚合物級分的嵌段指數(shù)(“BI”)的重量平均 ABI＝∑(wiBIi) 其中BIi是在制備型TREF中獲得的本發(fā)明的乙烯/α-烯烴共聚體的第i級分的嵌段指數(shù)，wi是第i級分的重量百分數(shù)。相似的，關(guān)于平均值的二次矩的平方根，在下文中稱為二次矩重均嵌段指數(shù)，可定義如下。
二次矩重均 其中N定義為BIi大于0的級分的總數(shù)。參考圖9，對每個聚合物級分，BI通過下面兩個公式之一定義(兩個公式都給出相同的BI值) 或 其中TX是ATREF(即，解析TREF)第i級分的洗脫溫度(優(yōu)選以開爾文表示)，PX是第i級分的乙烯摩爾分數(shù)，其可通過下面描述的NMR或IR測量。PAB是全體乙烯/α-烯烴共聚體(分級前)的乙烯摩爾分數(shù)，其也可通過NMR或IR測量。TA和PA是純“硬鏈段”(其指共聚體的結(jié)晶鏈段)ATREF洗脫溫度和乙烯摩爾分數(shù)。作為用于其中“硬鏈段”組成是未知的聚合物的近似，設(shè)定TA和PA的值為高密度聚乙烯均聚物的那些值。
TAB是與本發(fā)明共聚物相同組成(具有PAB的乙烯摩爾分數(shù))和分子量的無規(guī)共聚物的ATREF洗脫溫度?？捎孟旅娴墓綇囊蚁┑哪柗謹?shù)(通過NMR測量)計算TAB Ln PAB＝α/TAB+β 其中α和β為兩個常數(shù)，可通過用多個寬組成無規(guī)共聚物的表征良好的制備型TREF級分和/或表征良好的窄組成的無規(guī)乙烯共聚物的校準測定。應(yīng)注意，從一個儀器到另一個儀器，α和β可發(fā)生變化。此外，需使用對用于建立校準的制備型TREF級分和/或無規(guī)共聚物合適的分子量范圍和共聚單體類型，建立目標聚合物組成的合適的校準曲線。存在輕微的分子量影響。如果校準曲線從相似分子量范圍獲得，此影響基本可忽略。在某些如圖8中所說明的具體實施方式

中，無規(guī)乙烯共聚物和/或無規(guī)共聚物的制備型TREF級分滿足下面的關(guān)系 Ln P＝-237.83/TATREF+0.639 上述校準公式涉及窄組成無規(guī)共聚物和/或?qū)捊M成無規(guī)共聚物的制備型TREF級分的乙烯的摩爾分數(shù)P和解析TREF洗脫溫度TATREF。TXO是相同組成(即，相同共聚單體類型和含量)和相同分子量并具有PX的乙烯摩爾分數(shù)的無規(guī)共聚物的ATREF溫度?？捎蓽y得的PX摩爾分數(shù)從LnPX＝α/TXO+β計算TXO。相反地，PXO是相同組成(即，相同共聚單體類型和含量)和相同分子量并具有TX的ATREF溫度的無規(guī)共聚物的乙烯摩爾分數(shù)，其可用測得的TX的值從Ln PXO＝α/TX+β計算。
一旦獲得各制備型TREF級分的嵌段指數(shù)(BI)，可計算整體聚合物的重均嵌段指數(shù)ABI。
機械性質(zhì)-拉伸、滯后現(xiàn)象和撕裂 用ASTM D 1708微拉伸樣品測量單軸拉伸中的應(yīng)力-應(yīng)變性能。在21℃用Instron以500％/分鐘伸展試樣。從5個樣品的平均值報告在破裂時的拉伸強度和伸長。
在InstronTM儀器上用ASTM D 1708微拉伸樣品從周期負載至100％和300％應(yīng)變測定100％和300％的滯后現(xiàn)象。在21℃以267％/分鐘裝載并卸載試樣3個周期。用環(huán)境室進行在300％和80℃的周期實驗。在80℃實驗中，測試前，將試樣在測試溫度下平衡45分鐘。在21℃、300％應(yīng)變周期實驗中，記錄從第一次卸載周期的在150％應(yīng)變的收縮應(yīng)力。用裝載回歸基線處的應(yīng)變從第一次卸載周期計算所有實驗的％恢復。％恢復定義如下
其中εf是用于周期負載的應(yīng)變，εs是在第一次卸載周期過程中裝載回歸基線處的應(yīng)變。
有利地，一個或多個本發(fā)明的具體實施方式

可用于生產(chǎn)與在先技術(shù)組合物相比改進的纖維素產(chǎn)品。
雖然本發(fā)明關(guān)于有限數(shù)目的具體實施方式

進行了描述，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本公開的有益內(nèi)容，將領(lǐng)會到在不偏離如本文所公開的本發(fā)明的范圍的情況下，可設(shè)計其它的具體實施方法。相應(yīng)地，僅通過所附的權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍。
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權(quán)利要求
1、一種形成纖維素制品的方法，該方法包括
將復合物摻入纖維素纖維，其中復合物包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或
其混合物的聚合物；
至少一種聚合穩(wěn)定劑；
水；且
其中至少一種聚合物和至少一種穩(wěn)定劑的結(jié)合量構(gòu)成水分散體的大約25至大約74體積％；和
形成具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素制品。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中摻入包括至少一種選自用于形成紙幅的纖維的紙漿的預(yù)處理、添加入造紙過程的濕端、形成紙幅過程中或之后的處理、造紙過程的干燥階段中或之后的施用或其結(jié)合的方法。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中添加包括將復合物與纖維的水性漿液混合。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中施用包括將復合物涂布、噴涂、擠出、浸漬或壓染入紙幅中或至紙幅上。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中摻入產(chǎn)生具有從大約2.5至大約300kg聚合物每公噸制品的總聚合物重量的制品。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中摻入產(chǎn)生具有介于大約1g/m2和10g/m2之間的總聚合物重量的制品。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中摻入產(chǎn)生具有小于大約15微米的厚度的聚合物與聚合穩(wěn)定劑的層。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中摻入產(chǎn)生具有小于大約5微米的厚度的聚合物與聚合穩(wěn)定劑的層。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中纖維包括至少一種選自天然纖維素纖維、合成纖維素纖維或其混合物的纖維。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中穩(wěn)定劑包括部分或全部中和的乙烯-酸共聚物。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中乙烯-酸共聚物的中和按摩爾基準大約50％至大約110％進行。
12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中乙烯-酸共聚物為至少一種選自乙烯-丙烯酸或乙烯甲基丙烯酸的乙烯-酸共聚物。
13、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進一步包括再破碎至少部分的用復合物摻入的纖維，且其中共聚物包括乙烯-丙烯酸共聚物。
14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中聚合穩(wěn)定劑包括乙烯-酸共聚物，其中至少一種聚合物具有低于110℃的熔點，且其中乙烯-酸共聚物的中和按摩爾基準大約50％至大約100％進行。
15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中乙烯-酸共聚物構(gòu)成以分散體的總固體含量的重量計大約10％至大約50％。
16、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中穩(wěn)定劑構(gòu)成以分散體的總固體含量的重量計大約2％至大約40％。
17、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中纖維素制品在15秒的暴露時間下用Kit測試測量，具有至少9的耐油和耐油脂性值。
18、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中纖維素制品經(jīng)Cobb測試測量，具有小于大約10g/m2/120秒的防水性值。
19、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中纖維素制品具有在室溫下測量的小于大約200g/m2/24小時的透濕滲透率，和70％的濕面相對濕度。
20、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括向摻入后的混合物施加大約100℃至大約140℃的加熱。
21、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中制品是紙、紙板、瓦楞紙箱、糊墻紙或照相用級紙。
22、一種具有小于3立方厘米/克比容的纖維素基制品，該纖維素基制品包括
纖維素基組合物；和
施用的復合物，其中施用的復合物在施用時包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種穩(wěn)定劑，其中穩(wěn)定劑包括部分或完全中和的乙烯-酸共聚物；和
水；
其中制品在15秒的暴露時間下用Kit測試測量，具有至少9的耐油和耐油脂性值。
23、一種具有小于3立方厘米/克比容的纖維素基制品，該纖維素基制品包括
纖維素基組合物；和
施用的復合物，其中施用的復合物在施用時包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種穩(wěn)定劑，其中穩(wěn)定劑包括部分或完全中和的乙烯-酸共聚物；和
水；
其中纖維素基制品經(jīng)Cobb測試測量，具有小于大約10g/m2/120秒的防水性值。
24、一種具有小于3立方厘米/克比容的纖維素基制品，其通過包括以下步驟的方法形成
向方法提供紙漿纖維；
將復合物摻入纖維，其中復合物包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種聚合穩(wěn)定劑；
水；
其中方法包括
形成紙漿纖維的水懸浮體；
將水懸浮體成形進入紙幅中；
從紙幅去除至少部分的水。
25、一種形成纖維素制品的方法，該方法包括
將復合物施用于纖維素基組合物，其中復合物包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種穩(wěn)定劑；和
水；
形成纖維素基組合物的水懸浮體；
將水懸浮體成形進入紙幅中；
干燥紙幅，所述紙幅具有小于3立方厘米/克的比容。
26、一種具有小于3立方厘米/克比容的纖維素基熱粘合制品，其通過包括以下步驟的方法形成
向方法提供紙漿纖維；
將復合物摻入纖維，其中復合物包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種穩(wěn)定劑；
水；
其中方法包括
形成紙漿纖維的水懸浮體；
將水懸浮體成形進入紙幅中；
干燥紙幅，并在干燥過程中或之后用壓力和加熱進行熱粘合。
27、一種具有小于3立方厘米/克比容的纖維素基熱壓花或熱成型制品，其通過包括以下步驟的方法形成
向方法提供紙漿纖維；
將復合物摻入纖維，其中復合物包括水分散體，該水分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種穩(wěn)定劑；
水；
其中方法包括
形成紙漿纖維的水懸浮體；
將水懸浮體成形進入紙幅中；
干燥紙幅，并在干燥過程中或之后用加熱進行熱壓花或熱成型。
28、通過權(quán)利要求1的方法形成的制品，其中纖維素制品包含少于50重量％的纖維素。
29、通過權(quán)利要求1的方法形成的制品，其中纖維素制品包含大于或等于50重量％的纖維素。
30、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包括在低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下去除至少部分的水的步驟。
31、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包括在等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下去除至少部分的水的步驟。
32、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述摻入所述纖維素纖維中的復合物的溫度提升至低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
33、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述摻入所述纖維素纖維中的復合物的溫度提升至等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
34、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述紙幅在低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
35、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述紙幅在等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
36、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
37、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
38、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述紙幅在低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
39、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述紙幅在等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
40、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
41、根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
42、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述紙幅在低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
43、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述紙幅在等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下進行干燥。
44、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
45、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述方法進一步包括將所述紙幅的溫度提升至等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
46、一種纖維素基制品，該纖維素基制品包括
纖維素基組合物；
包括以下物質(zhì)的膜
連續(xù)的原料聚合物相，其中所述原料聚合物選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物；和
分散于所述連續(xù)的原料聚合物相中的不連續(xù)的穩(wěn)定劑相；其中所述纖維素制品具有小于3立方厘米/克的比容。
47、一種纖維素基制品，該纖維素基制品包括
纖維素基組合物；
包括以下物質(zhì)的膜
連續(xù)的穩(wěn)定劑相；和
分散于所述連續(xù)的穩(wěn)定劑相中的不連續(xù)的原料聚合物相，其中所述原料聚合物選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物；
其中所述纖維素制品具有小于3立方厘米/克的比容。
48、一種制品，該制品包括
非纖維素基組合物；
包括以下物質(zhì)的膜
連續(xù)的穩(wěn)定劑相；和
分散于所述連續(xù)的穩(wěn)定劑相中的不連續(xù)的原料聚合物相，其中所述原料聚合物選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物。
49、一種制品，該制品包括
非纖維素基組合物；
包括以下物質(zhì)的膜
連續(xù)的原料聚合物相，其中所述原料聚合物選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物；和
分散于所述連續(xù)的原料聚合物相中的不連續(xù)的穩(wěn)定劑相。
50、一種形成制品的方法，該方法包括以下步驟
提供非纖維素基組合物；
提供水分散體，其中所述分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種聚合穩(wěn)定劑；和
水；
將所述水分散體施用至所述非纖維素基組合物上；
在低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下去除至少部分的水。
51、根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中所述去除至少部分的水的步驟進一步包括將所述施用至所述非纖維素基組合物上的水分散體的溫度提升至低于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
52、一種形成制品的方法，該方法包括以下步驟
提供非纖維素基組合物；
提供水分散體，其中所述分散體包括
至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；
至少一種聚合穩(wěn)定劑；和
水；
將所述水分散體施用至所述非纖維素基組合物上；
在等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度下去除至少部分的水。
53、根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述去除至少部分的水的步驟進一步包括將所述施用至所述非纖維素基組合物上的水分散體的溫度提升至等于或大于所述選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物的熔點范圍內(nèi)的溫度的步驟。
全文摘要
在一個具體實施方式

中，本發(fā)明涉及提供一種形成具有小于3立方厘米/克的比容的纖維素制品的方法。該方法包括將復合物摻入纖維素纖維的步驟，其中復合物包括水分散體。水分散體可具有至少一種選自乙烯基熱塑性聚合物、丙烯基熱塑性聚合物或其混合物的聚合物；至少一種聚合穩(wěn)定劑；和水。在特定的具體實施方式

中，至少一種聚合物和至少一種穩(wěn)定劑的結(jié)合量構(gòu)成水分散體的大約25至大約74體積％。
文檔編號D21H23/00GK101356314SQ200680050669
公開日2009年1月28日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者B·M·蒙克拉, R·韋弗斯, W·梁, H·費利克斯, M·R·洛斯托克, T·M·朗格, T·J·戴爾, D·J·尼克爾, J·范賴斯貝亨 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司