專(zhuān)利名稱(chēng)：水崩解性纖維片，制造所述纖維片的方法，所述纖維片用于芯制造的用途的制作方法
水崩解性纖維片，制造所述纖維片的方法，所述纖維片用于芯制造的用途
本發(fā)明涉及可崩解纖維片的制造，特別是紙片，并且涉及一種可崩解纖維片，特別是紙片。尤其涉及該片材用于制造形成輥筒支撐物的芯的用途。本發(fā)明以芯的形式，特別是以衛(wèi)生紙卷紙或棉塞涂藥器的支撐芯的形式用于衛(wèi)生或家庭用紙領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
衛(wèi)生或家庭用紙，例如衛(wèi)生紙、紙巾或擦紙，在某些情況下以卷紙的形式包裹在芯上。
所述芯是圓筒狀的，通常由厚紙制成，在卷紙的紙用完后被丟棄。所述芯完成若干功能
-在卷紙的制造過(guò)程中，作為紙張纏繞的支撐物。通常，由非常寬的主片材制造的紙卷，也稱(chēng)為大直徑紙卷，纏繞在相應(yīng)長(zhǎng)度的管上，所得紙卷被鋸成所需寬度的獨(dú)立紙卷。
-它承受紙卷的內(nèi)應(yīng)力保持中心孔打開(kāi)并防止纏繞裝置的內(nèi)部匝數(shù)毀壞；和
-它承受在輸送過(guò)程中或在使用前的各種裝卸操作中受到的沿著它的軸的擠壓力或橫切力，從而保持紙卷的外形。
所述芯通常通過(guò)螺旋狀纏繞并將一個(gè)或多個(gè)扁平厚紙條膠結(jié)在圓筒周?chē)鷣?lái)獲得。
扁平的厚紙是一種便宜的材料，它可以是由再生纖維制造。它也很輕并且其機(jī)械強(qiáng)度足以滿(mǎn)足該用途。
但是，它具有不能再利用、在紙卷用完后很難以另一種形式被利用和變成廢品的缺陷。
在衛(wèi)生紙的情況下，不建議試圖將它與廢水一起排放來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)芯，雖然主要由造紙纖維組成，但是它與水接觸時(shí)崩解慢，通常不能從抽水馬桶中移出，或者在用水流沖去前它可能堵住或阻塞馬桶的排水管。
申請(qǐng)人設(shè)定的目的是生產(chǎn)一種用于紙卷的芯，其能夠容易地與家用衛(wèi)生設(shè)備的廢水一起排掉。
更具體地
-所述芯在與水接觸時(shí)必須快速崩解；
-所述材料必須以在形成堵塞之前足以排出它的速度在水中崩解；對(duì)于相同的質(zhì)量，它崩解的速率必須與通常組成紙卷的衛(wèi)生紙的崩解速率可比；
-所述芯必須與其想替代的厚紙一樣，在徑向和軸向上都具有相同數(shù)量級(jí)的抗壓潰性能；
-所述芯必須與制備常用厚紙芯一樣容易和簡(jiǎn)單；和
-所述芯必須用可重復(fù)使用的材料制造；它應(yīng)當(dāng)對(duì)紙?jiān)偕庸ず退幚碓O(shè)備加工不具有負(fù)面影響。
現(xiàn)有技術(shù)
用造紙纖維和淀粉制備的片狀或其它形式的產(chǎn)品是已知的。
EP415385描述了摻入不溶于水的改性淀粉(淀粉尿素磷酸酯，它在干燥過(guò)程中凝膠化)制備紙片，所述淀粉的凝膠化溫度相對(duì)較低，即在35°C和55°C之間。目的是改善所得片材的干燥強(qiáng)度并避免在制造過(guò)程中在造紙機(jī)中布滿(mǎn)網(wǎng)。
EP1630288描述了一種壓花和浸漬紙片，在水中可崩解，被設(shè)計(jì)為用作清潔紙片例如濕紙巾。它含有水溶性粘結(jié)劑，例如多糖或合成聚合物，以及與制造暫時(shí)不溶的水溶性粘結(jié)劑的試劑相關(guān)的水性試劑。根據(jù)給出的實(shí)施例，所述紙片在30-40秒內(nèi)崩解，該崩解速度使用參考適用于0. 3g正方形紙片樣品的JIS P4501的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。
US6169857描述了一種可生物降解的產(chǎn)品，例如以片材的形式。它由造紙纖維等增強(qiáng)的淀粉基質(zhì)組成并由模塑獲得。前述混合物至少由未凝膠化的淀粉、纖維和水組成。所述產(chǎn)品通過(guò)模塑該混合物獲得。為了形成膜，在表面上添加聚合物例如纖維素醚，這防止了在產(chǎn)品制造過(guò)程中的粘著。發(fā)明內(nèi)容
芯的質(zhì)量至少在一定程度取決于成分纖維片。
主要由造紙纖維制成的纖維片
根據(jù)本發(fā)明，纖維片的單位重量在20和1000g/m2之間，根據(jù)濕法造紙工藝制造， 并且在水中崩解時(shí)間低于120秒，基于干燥纖維片的總重量，所述纖維片包含10-70%的淀粉和至少30%的造紙纖維。
術(shù)語(yǔ)“崩解”符合NF Q34-020標(biāo)準(zhǔn)中給定的總崩解的定義，即不再有顯著的片且所述片均勻分散。當(dāng)它在水中的崩解時(shí)間小于120秒時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的纖維板是可崩解的。
術(shù)語(yǔ)“濕法造紙工藝”是指使用濕端片成形制造紙片的方法。更確切地說(shuō)，這種方法包含紙漿和配料的制備環(huán)節(jié)、濕法成形環(huán)節(jié)、除去水的壓榨環(huán)節(jié)和干燥環(huán)節(jié)。漿料制備環(huán)節(jié)包括將包含纖維、填料和添加劑的不同組分與水混合，得到懸浮液或配料。濕法成形環(huán)節(jié)可以在平臺(tái)例如長(zhǎng)網(wǎng)臺(tái)或其它任何圓筒狀成形設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。流漿箱可以提供一個(gè)或多個(gè)噴射分配器。壓榨環(huán)節(jié)包括通過(guò)機(jī)械壓網(wǎng)除去水。干燥環(huán)節(jié)可以包含常用干燥器例如干燥滾筒、Yankee干燥器、通氣干燥筒、紅外干燥器等以通過(guò)熱交換除去水。然后在卷軸上纏繞這樣得到的片材作為最終產(chǎn)品。
術(shù)語(yǔ)“纖維素的”、“纖維素纖維”等意在包括任何包含纖維素作為主要成分的纖維?！霸旒埨w維”是指纖維素纖維，包括原漿或再生(二次)纖維素纖維或包含重組纖維素纖維的纖維混合物。適于制造本發(fā)明的纖維片的纖維素纖維包括非木質(zhì)纖維，例如棉纖維或棉衍生物、蕉麻、洋麻、印度草、亞麻、蘆葦草、稻草、黃麻、甘蔗渣、羽毛絨纖維和菠蘿葉纖維；以及木質(zhì)纖維例如得自落葉樹(shù)和針葉樹(shù)的那些，包括軟木纖維，例如北方和南方軟木牛皮紙纖維；硬木纖維，比如桉屬植物、楓木、樺樹(shù)、山楊等。與本發(fā)明結(jié)合使用的造紙纖維包括天然紙漿衍生纖維以及重組纖維素纖維例如溶解性纖維或人造絲。紙漿衍生纖維通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的眾多制漿方法包括硫酸鹽制漿、亞硫酸鹽制漿、多硫化物制漿、蘇打水制漿等中的任何一種從它們的原材料中析出。如果需要，所述紙漿可以用化學(xué)方法包括使用氯氣、二氧化氯、氧氣、堿性過(guò)氧化物等漂白。天然紙漿衍生纖維在本發(fā)明中簡(jiǎn)單地稱(chēng)作 “紙漿衍生”造紙纖維。本發(fā)明的產(chǎn)品可以包含常用纖維(無(wú)論是衍生自原漿還是再生資源)和粗糙度高的富含木質(zhì)素的管式纖維，例如漂白化學(xué)熱機(jī)紙漿(BCTMP)。因此紙漿衍生5纖維也包括高產(chǎn)率纖維，例如BCTMP以及熱機(jī)紙漿(TMP)、化學(xué)熱機(jī)紙漿(CTMP)和堿性過(guò)氧化物機(jī)械紙漿(APMP)?！芭淞稀奔邦?lèi)似術(shù)語(yǔ)是指用于制造紙類(lèi)產(chǎn)品的水性組合物，包括造紙纖維、任選地濕強(qiáng)樹(shù)脂、脫粘劑等。
牛皮紙軟木纖維是低產(chǎn)量纖維，通過(guò)眾所周知的牛皮紙(硫酸鹽)制漿工藝由針葉材料制成，包括北方和南方軟木牛皮紙纖維、花旗松牛皮紙纖維等等。牛皮紙軟木纖維通常具有小于5wt%的木質(zhì)素含量，大于2mm的長(zhǎng)度權(quán)重平均纖維長(zhǎng)度，以及大于0. 6mm的算術(shù)平均纖維長(zhǎng)度。
牛皮紙硬木纖維通過(guò)牛皮紙工藝由硬木資源即桉屬植物制成，通常也具有小于 5wt%的木質(zhì)素含量。牛皮紙硬木纖維比軟木纖維短，通常具有小于1. 2mm的長(zhǎng)度權(quán)重平均纖維長(zhǎng)度和小于0. 5mm或小于0. 4mm的算術(shù)平均長(zhǎng)度。
再生纖維可以以任意量加入到所述配料中。雖然可以使用任何合適的再生纖維， 木紙漿相對(duì)較少的再生纖維在很多情況下是優(yōu)選的，例如，根據(jù)使用的配料混合物和應(yīng)用可以?xún)?yōu)選木質(zhì)素含量小于15wt%或小于IOwt%的再生纖維。
另外，根據(jù)本發(fā)明的纖維片還可以含有非纖維素纖維，例如合成聚合物纖維等。該術(shù)語(yǔ)是指由合成聚合物例如聚酯、尼龍和聚烯烴類(lèi)等制成的纖維。聚酯通常由脂肪族二羧酸或芳族二羧酸與飽和的脂肪族二醇或芳族二醇通過(guò)已知的聚合工藝獲得。
更具體地，所述纖維片具有至少一個(gè)下列特征
-淀粉在所述纖維片的整個(gè)厚度方向上基本上均勻分布。術(shù)語(yǔ)“基本上均勻”是指淀粉完全分布在所述片材的整個(gè)厚度方向上以提供纖維之間大多數(shù)連接，并且淀粉也存在于所述片材的外表面。
-基于干燥纖維片的總重量，包含15-40%，優(yōu)選20-35%的淀粉。
-單位重量在100和600g/m2之間，優(yōu)選在130和400g/m2之間。
-8X9cm2的片材樣品根據(jù)NFQ 34-020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的水崩解小于50秒，優(yōu)選小于35 秒，更特別地小于15秒。
-根據(jù)說(shuō)明書(shū)中報(bào)道的臺(tái)測(cè)試測(cè)得的強(qiáng)度損失符合于用水潤(rùn)濕6秒后形成至少 85°，優(yōu)選88° -90°的傾斜角時(shí)所述片材樣品的強(qiáng)度損失。
-所述片材濕潤(rùn)狀態(tài)與其干燥狀態(tài)相比的殘余強(qiáng)度，根據(jù)下列說(shuō)明書(shū)中描述的環(huán)壓試驗(yàn)測(cè)得，小于1%。
-所述片材含有用于提供不同于淀粉的功能的添加劑，例如消毒劑、清洗劑、染料或香料。
片材的用途，例如作為芯
本發(fā)明的纖維片用于制造支撐輥筒(roll)，特別是一卷紙，更特別是一卷纖維素棉胎或衛(wèi)生紙，所述片材的一條或多條帶螺旋形地纏繞在圓柱體上。片材單位重量的選擇取決于組成芯的被稱(chēng)作絲束的帶的數(shù)目。
因此根據(jù)本發(fā)明的芯的結(jié)構(gòu)具有可控的崩解連同強(qiáng)度與厚紙相比的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明還針對(duì)衛(wèi)生紙卷，包含由此制造的芯。因此，當(dāng)紙卷用完后，因?yàn)樗澜夥浅Ｑ杆伲鲂究梢耘c家用衛(wèi)生設(shè)備的廢水一起被排出并被沖走。
根據(jù)本發(fā)明的纖維片還可以用于棉塞涂藥器。
本發(fā)明的纖維片可以通過(guò)使用在摻入溫度下不溶于水的淀粉的方法(方法I)或通過(guò)使用(不溶于水的和/或水溶性的)淀粉的方法(方法II)來(lái)獲得。
用不溶于冷水的淀粉制備片材的方法I。
制備在水中小于120秒以?xún)?nèi)崩解的纖維片的方法，包含通過(guò)將所述纖維懸浮在水中制備紙漿的步驟、由所述紙漿形成纖維片的步驟和干燥步驟。該方法的特征在于進(jìn)一步包含在所述干燥步驟之前添加在摻入溫度下不溶于水的淀粉和在足以使所述淀粉的至少一些凝膠化的溫度下干燥該含有淀粉的片材的步驟。目的是制備可溶于水的淀粉，使得該片材可崩解。
詞語(yǔ)"不溶于水的淀粉"應(yīng)當(dāng)理解為是指當(dāng)被摻入、與水混合并攪拌時(shí)，基本上形成懸浮液的淀粉。換句話(huà)說(shuō)，該淀粉微?；蝾w粒主要保持懸浮在水中。當(dāng)攪拌停止時(shí)，該淀粉顆粒沉淀。摻入的溫度低于該淀粉的凝膠化溫度。
因此，從該片材最少單位重量，例如150g/m2開(kāi)始，大部分淀粉顆粒被纖維氈保留， 因此在成形臺(tái)或壓榨機(jī)的脫水過(guò)程中不會(huì)夾含在廢水中。因此淀粉的保留程度很高。
淀粉包含植物來(lái)源的天然產(chǎn)品，例如小麥、玉米、土豆、米、木薯淀粉或高梁淀粉以及其它由高分子量的聚合物或多糖組成的淀粉。植物素材通過(guò)研磨-浸漬和離心處理以提取淀粉。天然淀粉對(duì)應(yīng)于沒(méi)有分子改性的提取產(chǎn)品。天然淀粉不溶于水-它起填料的作用。 在攪拌下，淀粉混入過(guò)量水中以形成淀粉懸浮液。當(dāng)?shù)矸蹜腋∫旱臏囟壬仙龝r(shí)，水滲透到淀粉顆粒中，這些淀粉顆粒溶脹，該懸浮液轉(zhuǎn)化為膠體溶液，變稠、凝膠化并變得有粘性。凝膠化溫度取決于植物玉米60-72°C ；小麥60-65°C ；木薯淀粉52_64°C ；土豆58_66°C。繼續(xù)加熱，所述顆粒破裂，構(gòu)成淀粉的高分子從顆粒中顯露出來(lái)并溶于水。對(duì)于淀粉的這種凝膠化和溶解，足量的水存在是必不可少的
淀粉也包含衍生自天然淀粉的產(chǎn)品，它通過(guò)物理處理、化學(xué)處理和物理化學(xué)處理或生物處理，例如酶處理轉(zhuǎn)化，和衍生淀粉或改性淀粉，例如陽(yáng)離子淀粉、陰離子淀粉、兩性淀粉、非離子淀粉或交聯(lián)淀粉，以及淀粉水解產(chǎn)生的產(chǎn)品，例如麥芽糖糊精。這些淀粉被稱(chēng)作改性淀粉。
因此，在不溶于水的范圍內(nèi)，可以用于該方法的優(yōu)選的淀粉可以是改性淀粉。
優(yōu)選地，使用塊莖淀粉，例如土豆淀粉，因?yàn)轭w粒比其它淀粉例如玉米淀粉的顆粒相對(duì)粗糙，并在片材中具有更高的保留率。
優(yōu)選的淀粉是陰離子改性土豆淀粉，例如購(gòu)自Avebe的商品名為Perfectacote A35的淀粉，或者購(gòu)自National March的名為Mackote 6的非離子淀粉。優(yōu)選淀粉存在 0.01-0.07的取代度，其中取代基團(tuán)是羧基。這些淀粉在凝膠化溫度(對(duì)于Perfectacote A35而言是52°C)下具有低的粘度，隨著時(shí)間保持得非常穩(wěn)定。對(duì)于本發(fā)明的用途，該性能適于良好地分布在纖維片中。
優(yōu)選地，目標(biāo)是使所有存在于片材中的淀粉凝膠化并提供在片材的整個(gè)厚度上的淀粉分布。
根據(jù)本發(fā)明的方法有利地包括在干燥步驟之前壓榨片材的步驟。
不溶于水的淀粉被摻入通常溫度低于50°C的生產(chǎn)用水中。
不溶于水的淀粉有利地被摻入成形臺(tái)上游的紙漿中。因此淀粉懸浮液可以與紙漿纖維均勻地混合。
雖然這不是最佳的，但也可以預(yù)見(jiàn)，當(dāng)片材在成形網(wǎng)上時(shí)摻入不溶于水的淀粉，特7別是通過(guò)將它噴到片材上或采用其它常用施加方法。
不溶于水的淀粉以足以賦予該片材上述性能的量供應(yīng)。
根據(jù)另一個(gè)特征，該片材用逐漸上升的溫度干燥使得淀粉完全凝膠化并使其可溶。通過(guò)逐漸升高溫度，能控制在凝膠化溫度時(shí)存在于片材中的水的量并維持足夠量的水用來(lái)使所有顆粒破裂。這使得該纖維片可崩解。
本發(fā)明不排除添加其它步驟的可能性，包括通過(guò)在干燥區(qū)域壓出的方式沉淀一單位重量的淀粉以賦予紙片特定的性能，只要該附加層不損害該片材的崩解性。
水溶性的或不溶于水的淀粉制備片材的方法II。
制備在水中小于120秒內(nèi)崩解的纖維片的方法的特征在于包含以下步驟將纖維懸浮在水中，用所述纖維形成至少一個(gè)第一纖維層和一個(gè)第二纖維層，將淀粉沉淀在第二纖維層上，將第一纖維層沉淀在第二纖維層上，將兩層連接在一起成為纖維片并干燥該纖維片。
層數(shù)不限于兩層-所述片材可能包含至少三層，例如多達(dá)約十層。淀粉可以在兩層形成后沉淀在它們之間，但不是強(qiáng)制的。
淀粉以足以賦予該片材上述性能的量供應(yīng)。
當(dāng)選擇水溶性淀粉時(shí)，其溶解速度取決于由濕法處理形成的纖維層中存在的水的量。因此它能夠賦予該片材干態(tài)機(jī)械強(qiáng)度和在水中的溶解度。
通常，水溶性淀粉是包括麥芽糖糊精化合物的改性淀粉。這種淀粉的一些實(shí)例是購(gòu)自AVEBE的AVEDEX (糊精化的馬鈴薯淀粉)、購(gòu)自CARGILL的CARGILL MDO1904 (麥芽糖糊精)。
當(dāng)選擇不溶于水的淀粉時(shí)，它是指在方法I的說(shuō)明中提到的淀粉。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，淀粉是以粉末或片或膜的形式干態(tài)供應(yīng)的。該實(shí)施方案就淀粉由纖維層中存在的水活化而不需要另外提供水而言是有利的。
根據(jù)另一個(gè)特征，該片材在干燥前被沖壓或在干燥后壓延，以獲得干燥后密度在 450kg/m3到650kg/m3之間的片材。
淀粉的用途
本發(fā)明為了其目的使用不溶于水的淀粉來(lái)制備單位重量在20_1000g/m2之間的纖維片，該纖維片根據(jù)濕法造紙工藝制造并在水中小于120秒內(nèi)崩解，基于干燥纖維片的總重量，所述纖維片包含10-70%的淀粉和至少30%的造紙纖維。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，不溶于水的淀粉和水溶性淀粉結(jié)合使用來(lái)制備這一種纖維片。
發(fā)明詳述
現(xiàn)在將結(jié)合附圖非常詳細(xì)地描述本發(fā)明的兩個(gè)非限定性的示例性實(shí)施方案，其中


圖1顯示了用于根據(jù)本發(fā)明適于根據(jù)本發(fā)明制備芯的方法I制備重質(zhì)紙片的造紙機(jī)的側(cè)視圖。
圖2顯示了用于根據(jù)方法II制備重質(zhì)紙片的造紙機(jī)的側(cè)視圖。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明方法I制造的片材在干燥前的橫截面的(X 100)倍率電子顯微鏡照片。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明方法I制造的片材在干燥后的橫截面的(X2000)倍率電子顯微鏡照片。
根據(jù)方法I制備
方法I在如圖1所示的常用造紙機(jī)1上實(shí)施。它顯示了制備方向的上游端到下游端。紙漿包含在漿池2中，其中纖維以懸浮液形式存在并摻入添加劑；紙漿被注入到流漿箱 3中，它特別包含在機(jī)器的整個(gè)寬度上延伸的標(biāo)明"噴射"的刀口形式的紙漿分配器。紙漿被沉積在成形臺(tái)5的環(huán)形網(wǎng)4上。該網(wǎng)4形成環(huán)并在支撐它的臺(tái)的平行輥周?chē)鸁o(wú)端運(yùn)行。 它側(cè)向振動(dòng)以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)紙片和均勻形成及其脫水。纖維與該網(wǎng)的運(yùn)行方向成一條直線(xiàn)。在離開(kāi)臺(tái)時(shí)，紙片含有75-85%的水。該片材被引入到壓榨區(qū)6，在那里水含量降低到60%或70%。壓榨機(jī)包含若干對(duì)上膠的滾筒。該操作也提高了片材的密度并以機(jī)械作用改進(jìn)了它的表面裝飾。
然后紙片進(jìn)入造紙機(jī)中被稱(chēng)為干燥區(qū)的干燥端，它包含多個(gè)干燥筒7。燥筒7是用蒸汽在足以使片材中所含的水逐漸蒸發(fā)直到達(dá)到至少90%的干燥度的溫度下內(nèi)部加熱的鑄鐵轉(zhuǎn)筒。通常，該轉(zhuǎn)筒的表面溫度約為95°C。該片材用重質(zhì)棉氈或由棉和人工纖維組成的干燥織物保持在干燥筒的對(duì)面。
在紙纏繞到卷軸上之前，制備印刷紙或書(shū)寫(xiě)紙的常用機(jī)器也包括用于表面處理和用于沉淀合適組合物的施膠機(jī)，以及任選的半干壓光機(jī)或壓延機(jī)。然后在后續(xù)的轉(zhuǎn)換步驟中，該卷軸被用作主卷軸。
在本發(fā)明中，紙?jiān)诒痪砥鹬霸诟稍飬^(qū)基本上是干燥的。為了制造本發(fā)明的片材 C，淀粉在壓榨前被加入到造紙機(jī)的濕部。優(yōu)選地，淀粉以在水中懸浮液的形式被摻入。
淀粉可以通過(guò)噴涂沉積在片材上，而所述片材在沿著成形臺(tái)5移動(dòng)使被擱在網(wǎng)4 上。
在片材形成之前，淀粉可以在上游進(jìn)一步引入。引入它的有利區(qū)域位于漿池和流漿箱之間輸送泵的入口處。因此，淀粉在引入到流漿箱中的制造組合物中保持懸浮液的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明方法I的一個(gè)重要特征，在該階段引入的淀粉不溶于水。當(dāng)片材穿過(guò)干燥區(qū)時(shí)，它變得可溶。連續(xù)干燥筒的溫度通過(guò)逐漸升高片材的溫度直到達(dá)到它含有的淀粉的凝膠化溫度的方式來(lái)有利地調(diào)節(jié)。連續(xù)筒的溫度可以控制在60°C和100°C之間。目的是在片材中保持足量的水使得凝膠化能夠有效地進(jìn)行并且使淀粉變得可溶。如果水量不足，部分淀粉不會(huì)被凝膠化。一旦片材中的淀粉已經(jīng)凝膠化并且變得可溶，所述片材可以繼續(xù)被干燥到所需的干燥度。
采用壓榨、干燥以獲得所需的產(chǎn)品最終的含水量。
這樣連續(xù)制得的片材被卷起用于后續(xù)使用。
確定片材C的制造參數(shù)以獲得所需性能的芯。
所用的纖維是長(zhǎng)纖維、短纖維或再生纖維并且也可以是它們的混合物。
不溶于水的淀粉是優(yōu)選的，這樣不溶顆粒的尺寸足夠大，不容易濾過(guò)濕片材，例如具有大于20微米的粒徑。
也可能摻入其它添加劑提供其它功能，例如消毒劑、清洗劑或香料。
也可以添加保留試劑以改進(jìn)片材中淀粉的保留，特別用于重量輕的片材。
優(yōu)選地，所述淀粉是有顏色的以便檢查粘結(jié)劑在厚度上正確的分布。另外，它代表了在美觀方面的改進(jìn)。
擁誠(chéng)I #/丨、#勒式H隨氏M卜.棚去離微
該機(jī)器包含3個(gè)干燥單元，每個(gè)干燥單元由兩個(gè)滾筒組成。
制造了一種淀粉含量約33%的270g/m2的紙片。
在IOm3漿池中制備了濃度為2. 5%的紙漿。
所述紙漿質(zhì)量為250kg，由以下物質(zhì)組成
-35%的淀粉，即97. 2kg的淀粉；和
-162. 5kg的纖維，四分之一是長(zhǎng)纖維和四分之三是短纖維。
混合后，混合漿池中的內(nèi)容物被轉(zhuǎn)移到機(jī)器的漿池中。
制造了480m 紙。
干燥度是
-在離開(kāi)長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)時(shí)，在16-17%之間；
-在離開(kāi)壓榨機(jī)時(shí)，57%；以及
-在卷起時(shí)，91%，
干燥重量為M3g/m2。
控制六個(gè)干燥滾筒的溫度使得溫度逐漸上升。
在片材中測(cè)得的淀粉含量，相對(duì)于該片材的總干重平均為33%。
現(xiàn)在描述根據(jù)方法II的制造實(shí)施例
根據(jù)圖2中所示的制造實(shí)施例，造紙機(jī)100包含用于濕法處理在長(zhǎng)網(wǎng)臺(tái)(此處示出)或滾筒模上形成一層造紙纖維的第一單元102。層C' 1是經(jīng)過(guò)流漿箱121沉淀紙漿形成的，該紙漿是由造紙纖維懸浮在第一成形臺(tái)120的可滲透移動(dòng)網(wǎng)122上的水中形成的。 該網(wǎng)形成環(huán)并在支撐它的平行輥周?chē)鸁o(wú)端運(yùn)行。層C' 1在沿著網(wǎng)122移動(dòng)時(shí)進(jìn)行第一次脫水步驟。
第一纖維層C' 1被在環(huán)中圍繞平行托輥轉(zhuǎn)換移動(dòng)的引紙?zhí)何?，其中一個(gè)131 壓在第一層C' 1上，在圍繞輥123的成形臺(tái)120的扁平部分的末端行程，發(fā)生部分脫水。 第一層C' 1被該毯輸送到第二單元104的第二長(zhǎng)網(wǎng)臺(tái)140上用于形成第二層C' 2造紙纖維。所述層C' 2，與第一層類(lèi)似，經(jīng)過(guò)流漿箱141，在此處通過(guò)沉淀含有臺(tái)140的移動(dòng)網(wǎng) 142的纖維懸浮液的紙漿形成。這樣形成的所述纖維層C' 2像第一層一樣通過(guò)可滲透網(wǎng)脫水。引紙?zhí)和ㄟ^(guò)輥132壓在第二纖維層C' 2上以便在臺(tái)140末端的滾筒143處取出第二層。兩個(gè)纖維層連接在一起形成一個(gè)片材C'，它被引導(dǎo)到壓榨機(jī)105兩個(gè)輥之間留下的縫隙，當(dāng)壓片時(shí)用于從兩層中提取另外部分的水。然后該片材被引導(dǎo)到干燥單元(未示出)，它可以是常用的。在這種多重制造片材的配置中，層的數(shù)目不限于兩個(gè)。
為了制造本發(fā)明的片材C ‘，用于以粉末形式沉積淀粉L的裝置106被放置在兩個(gè)滾筒132和143的上游。使用的裝置使得粉末在第二纖維層C' 2的寬度上以所需的量均勻分布并且在機(jī)器的運(yùn)行方向上以規(guī)則的方式分布。使用包含產(chǎn)品儲(chǔ)存料斗、產(chǎn)品計(jì)量設(shè)備和振動(dòng)刷的設(shè)備以滿(mǎn)足所有這些條件。在工業(yè)化制造中，造紙纖維層，此處的C' 2，由濕法處理形成并且淀粉沉淀在上面，具有約10%至約15%的干燥度。
水溶性粉末淀粉沉積在第二層造紙纖維C' 2上-在兩層被相對(duì)于彼此放置并壓在一起之前-當(dāng)所述層被充分脫水并且具有的干燥度足以在層的結(jié)構(gòu)中保留產(chǎn)品并限制用脫水的水除去部分淀粉時(shí)。
沉積淀粉是夾在這樣形成的兩層之間的，仍然處于濕態(tài)，并且與每層中殘余的水反應(yīng)。
所述纖維層/淀粉/纖維層復(fù)合物被毯130輸送到壓榨區(qū)105，進(jìn)行其中的操作條件，然后進(jìn)入機(jī)器中干燥片材的區(qū)域。
不管是否與粉末沉積的方式相關(guān)，可能有其它的方式來(lái)形成另外的層，以形成可能包含例如至少十層的片材。
這樣連續(xù)制得的片材被卷起用于后續(xù)使用。
確定片材C的制造參數(shù)以獲得所需性能的芯。
所用的纖維是長(zhǎng)纖維、短纖維或再生纖維并且也可以是它們的混合物。
可能摻入其它添加劑提供其它功能，例如消毒劑、清洗劑或香料。
優(yōu)選地，所述淀粉是有顏色的以便檢查淀粉在兩側(cè)正確的分布。另外，它代表了在美觀方面的改進(jìn)。
沉積量在35和150g/m2之間。
因此片材中淀粉的量是干燥后片材的總重量的約10%至約70%。
壓榨纖維片的密度在450kg/m3和650kg/m3之間。
當(dāng)摻入干燥的水溶性淀粉時(shí)，在兩層中使用水來(lái)活化淀粉是有利的。壓榨也確保了淀粉在大部分纖維中的正確分布。
制造芯
紙片被切成窄的帶或束，然后被螺旋地卷在圓筒周?chē)?。粘合劑被施加到匝?shù)的重疊部分把它們粘結(jié)在一起形成硬管。通常對(duì)于一卷衛(wèi)生紙的芯來(lái)說(shuō)，纏繞一束或兩束。
制造芯的技術(shù)是每位研究人員已知的。它根據(jù)粘結(jié)劑的性能在必需考慮用粘合劑將束連接到一起的帶的快速崩解的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
腿
用根據(jù)方法I獲得的片材進(jìn)行芯壓縮、崩解和馬桶下排出測(cè)試
根據(jù)制造方法I制備的單束芯A的特征如下
-片材的重量270g/m2；
-纖維的品質(zhì)原漿形式的長(zhǎng)纖維/短纖維混合物；
-淀粉參數(shù)由Avebe銷(xiāo)售的PERFECTACOTEA35 (改性的不溶于水的淀粉)；
-裝飾片材保留的淀粉量90g/m2，33%的淀粉；
-圓筒的壁厚數(shù)1;
-圓筒內(nèi)壁的重量270g/m2；以及
-形成芯的圓筒的直徑和長(zhǎng)度分別是40mm和97mm。
芯壓縮試驗(yàn)
使用下列方法測(cè)定了芯的橫向壓縮強(qiáng)度。
待測(cè)試芯首先被切成由垂直于圓柱體的軸的兩個(gè)對(duì)立面作為界限的圓柱體部分， 所述部分在平行于該軸的方向上具有50mm的長(zhǎng)度。
然后該圓柱體部分被放在測(cè)試機(jī)的兩塊金屬板之間，所述板是相互平行的并且開(kāi)11始時(shí)分開(kāi)的距離略大于圓柱體部分的長(zhǎng)度。
放置該圓柱體部分使得圓柱體的軸沿著垂直于由一塊或其它板形成的平面取向。
然后所述圓柱體部分在兩塊板之間被壓縮，在壓縮距離15mm時(shí)測(cè)量，以牛頓記錄在這一點(diǎn)的力。
附隨地，測(cè)量該芯表示的阻力直到它的最大值，即剛好在該芯被不可逆地破壞之、r -刖。
每次取5個(gè)測(cè)量值并計(jì)算所述測(cè)量值的平均值。
所得結(jié)果和由一束厚紙制成也具有^Og/m2的內(nèi)壁重量的對(duì)照芯的結(jié)果一起在下表中給出。
權(quán)利要求
1.根據(jù)濕法造紙工藝制造的單位重量在20至1000g/m2之間并且在水中崩解時(shí)間低于 120秒的纖維片，基于干燥纖維片的總重量，所述纖維片包含10-70%的淀粉和至少30%的造紙纖維。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求的纖維片，基于干燥纖維片的總重量，包含15-40%，優(yōu)選 20-35%的淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的纖維片，其中所述單位重量在100至600g/m2之間，優(yōu)選在 130 至 400g/m2 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的纖維片，根據(jù)適用于9X8cm2片材樣品的NFQ34-020標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的在水中的崩解時(shí)間小于50秒，優(yōu)選小于35秒，更優(yōu)選小于15秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的纖維片，其中根據(jù)說(shuō)明書(shū)中報(bào)道的臺(tái)測(cè)試測(cè)得的強(qiáng)度損失符合用水潤(rùn)濕6秒后形成至少85°，優(yōu)選88° -90°的傾斜角時(shí)所述片材樣品的強(qiáng)度損失。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的纖維片，與其干燥強(qiáng)度相比的殘余濕強(qiáng)度，根據(jù)說(shuō)明書(shū)中描述的環(huán)壓試驗(yàn)測(cè)得，小于1%。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的纖維片，所述淀粉在所述纖維片的整個(gè)厚度方向上基本上均勻分布。
8.制造根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的在水中崩解時(shí)間低于120秒的纖維片的方法，包括通過(guò)將纖維懸浮在水中制備紙漿的步驟、由所述紙漿形成纖維片的步驟和干燥步驟，其特征在于進(jìn)一步包括在所述干燥步驟之前向纖維片添加在摻入溫度下不溶于水的淀粉和在足以使所述淀粉的至少一些凝膠化的溫度下干燥該含有淀粉的纖維片的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，所述不溶于水的淀粉被摻入位于成形臺(tái)上游的紙漿中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，當(dāng)纖維片在成形網(wǎng)上時(shí)摻入不溶于水的淀粉，特別是將它噴到纖維片上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)的方法，在干燥步驟前包含壓榨步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)的方法，所述不溶于水的淀粉是物理、化學(xué)或物理-化學(xué)處理改性的淀粉。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項(xiàng)的方法，所述纖維片用逐漸上升的溫度干燥使得淀粉完全凝膠化。
14.不溶于水的淀粉用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的纖維片的用途。
15.不溶于水的淀粉和水溶性淀粉的組合用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的纖維片的用途。
16.制造根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的在水中崩解時(shí)間小于120秒的纖維片的方法，其特征在于包括以下步驟將纖維懸浮在水中，用所述纖維形成至少第一纖維層和一個(gè)第二纖維層，將淀粉沉淀在第二纖維層上，將第一纖維層沉淀在第二纖維層上，將兩層連接在一起成為纖維片并干燥該纖維片。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中淀粉是水溶性的并且以干燥狀態(tài)沉積在第二層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中淀粉是不溶于水的并且以干燥狀態(tài)沉積在第二層上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中淀粉是水溶性和不溶于水的組合并且以干燥狀態(tài)沉積在第二層上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17、18或19的方法，其中淀粉以粉末形式沉積。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20之一的方法，其中不管是否有淀粉介入，形成至少一個(gè)第三層并沉積在所述兩層上。
22.根據(jù)權(quán)利要求8-13和16-21之一的方法，其中所述片材在干燥前被壓榨或在干燥后壓延，以獲得干燥后密度在450kg/m3到650kg/m3之間的片材。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的纖維片用于制造支撐紙卷的芯的用途，來(lái)自所述纖維片的一條或多條帶螺旋形纏繞在圓筒周?chē)?br> 24.芯，由一條或多條帶螺旋纏繞組成，其特征在于所述帶是根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的纖維片。
25.衛(wèi)生紙卷，包含根據(jù)權(quán)利要求M的芯。25、棉塞施涂器，包含根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的纖維片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種根據(jù)濕法造紙工藝制造的單位重量在20和1000g/m2之間并且在水中崩解時(shí)間低于120秒的纖維片，基于干燥纖維片的總重量，所述纖維片包含10-70％的淀粉和至少30％的造紙纖維。所述片材被用于例如制造一卷衛(wèi)生紙的水可崩解芯。
文檔編號(hào)B31C3/00GK102510802SQ201080042153
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者J-C·多齊, P·普洛布斯特, P·科林, R·魯佩爾, V·維斯 申請(qǐng)人:喬治亞太平洋法國(guó)公司