專利名稱：起皺脫模劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法造紙產(chǎn)品的起皺(creping)。
背景技術(shù)：
在某些濕法造紙產(chǎn)品例如化妝紙、衛(wèi)生紙或紙巾的生產(chǎn)中，為了使其具備所需的諸如柔軟度和松厚度等構(gòu)造特性，通常紙幅要經(jīng)過(guò)起皺工藝處理。典型的起皺工藝包括將紙幅粘附到轉(zhuǎn)動(dòng)的起皺烘缸(creping cylinder)例如已知的楊克式烘缸上,然后用刮刀將粘附著的紙幅刮下來(lái)。紙幅與刮刀之間的沖擊作用會(huì)破壞紙幅內(nèi)某些纖維和纖維之間的接合，從而使紙幅產(chǎn)生皺紋。起皺作用的程度取決于多種因素，包括紙幅與起皺烘缸表面之間粘附的程度。雖然通常損失一些強(qiáng)度，但粘附性增大導(dǎo)致柔軟度提高。為了提高粘附性，帶粘性的起皺助劑被用于增強(qiáng)紙幅因含水而具有的任何自然存在的粘附力，該粘附力因紙幅之前被干燥的程度不同而差異很大。起皺助劑應(yīng)該還可防止烘缸表面的磨損，并提供刮刀與烘缸表面之間的潤(rùn)滑，以及降低化學(xué)腐蝕，還有控制起皺程度。將紙張粘附到烘缸上的涂層將產(chǎn)生良好的起皺，在紙強(qiáng)度的損失盡可能小的同時(shí)賦予紙吸水性和柔軟度。如果烘缸上的粘附性太強(qiáng)，紙張可能撕裂甚至“堵塞(plug)”，即鉆撞刮刀，并纏繞在烘缸上。如果粘附性不足，紙張將過(guò)于容易地揭開(kāi)且起皺太少。起皺粘合劑以含水溶液或分散液的形式通常被噴涂在起皺烘缸如楊克式烘缸的表面上。將紙張粘附到楊克式烘缸上改善了熱傳遞，使得紙張的干燥更聞效。如果紙幅與起皺烘缸的粘貼過(guò)強(qiáng)，可將脫模劑噴涂在起皺烘缸上。這些脫模劑有助于薄紙紙幅在起皺刮刀處的脫模，潤(rùn)滑刮刀和保護(hù)刮刀免于過(guò)度磨損，以及改變粘合劑的特性從而使得可控制涂覆厚度。脫模劑可以包括諸如可乳化油類、多磷酸鹽或酯以及各種表面活性劑型化學(xué)物質(zhì)等的材料?？蓪⒚撃┘尤氲綕癫?，與粘合劑混合并通過(guò)使用單一的施用系統(tǒng)噴涂到烘缸上，或者可將脫模劑通過(guò)專門的施用系統(tǒng)與粘合劑分開(kāi)噴涂。脫模劑的作用方式是它們有意地干擾涂層的形成。通常，隨著脫模劑的添加量增加，粘附水平持續(xù)下降。某些疏水化學(xué)物質(zhì)，特別是以含水乳狀液的形式，被施用在造紙?jiān)O(shè)備上來(lái)充當(dāng)脫模劑。例如，Glover的美國(guó)專利5，658，374教導(dǎo)了包含經(jīng)水溶性或水分散性表面活性劑乳化的醇、脂肪酸或油、以及卵磷脂的水包油乳狀液能用于控制造紙過(guò)程中壓輥表面、楊克式輥表面和伏輥表面的粘性沉積物。又例如，Siebott等人的美國(guó)專利5，863，385教導(dǎo)了通過(guò)用水包油乳狀液處理表面來(lái)清潔包括壓榨部的造紙機(jī)器部件上沉積物以及防止其沉積的方法。所述油相可是包括飽和烴類、脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯、石蠟油、礦物油或聚-α -烯烴在內(nèi)的幾種化合物中的任何一種。再例如，Vanhecke等人的美國(guó)專利6，139，911教導(dǎo)了含水微乳狀液用于提高壓輥的脫模特性的用途，其中油相選自油類、水不溶性表面活性劑、水不溶性聚合物、以及蠟類。將微乳狀液首先用過(guò)量水稀釋再施用或者直接在過(guò)量水存在下施用。當(dāng)將微乳狀液以任何一種稀釋方式施用于壓輥時(shí)，乳狀液破碎，導(dǎo)致脫模組分以更大的微乳尺寸(或更大)的顆粒沉積在輥表面上，這種顆粒能更高效率地影響脫模。Pease等人的美國(guó)專利6，558，513教導(dǎo)了將非固化烴類聚合物如聚丁烯用于改善紙幅從壓輥表面或者其他造紙機(jī)器或紙張加工設(shè)備表面脫模的應(yīng)用。將組合物在水不存在的條件下直接施用到設(shè)備表面上，這需要施用于已經(jīng)固化的起皺粘合劑涂層，并不可能將該組合物應(yīng)用在這樣一種系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中將粘合劑與脫模劑混合并由單一施用系統(tǒng)噴涂到烘缸上。此外，這些組合物包含最小20%的聚丁烯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于改善紙幅從壓輥或者其他紙張加工設(shè)備脫模的方法，該方法通過(guò)干擾粘合劑涂層的形成、提供刮刀和烘缸表面之間額外的潤(rùn)滑、以及改變粘合劑的特性從而使得可控制涂層厚度和粘附度而實(shí)施。發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，含有相對(duì)少量非固化烴類聚合物(比如聚丁烯)的基于烴油的組合物，與那些不包含非固化烴類聚合物的基于烴油的組合物或者那些具有更高含量非固化烴類聚合物的基于烴油的組合物相比，表現(xiàn)出更大的脫模效率。
所述方法包括將一種組合物施用于設(shè)備表面上，該組合物包含(a) —種或多種可乳化的烴油，(b) 一種或多種乳化劑，以及(C) 一種或多種非固化烴類聚合物。本發(fā)明實(shí)踐中所應(yīng)用的非固化烴類聚合物具有化學(xué)式
(GHshcfc^KRd—C(R3)(R4)^C(R5)=C(CH3)2
η或者為其氫化物,其中R1至R5為氫或-CH3, R1至R4中的至少一個(gè)為-CH3 ;并且η為使得所述烴類聚合物數(shù)均分子量為50至3000的數(shù)。 烴油優(yōu)選選自單獨(dú)或組合使用的輕油、礦物油、或者石油餾出物。乳化劑優(yōu)選選自單獨(dú)或組合使用的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、以及陽(yáng)離子表面活性劑。非固化烴類聚合物優(yōu)選為異丁烯/ 丁烯共聚物(即聚丁烯)或其氫化物。所述組合物能通過(guò)任何方法施用，例如，通過(guò)與粘合劑混合然后用單一的施用系統(tǒng)噴涂在烘缸上，或者通過(guò)經(jīng)由專門的施用系統(tǒng)與粘合劑分開(kāi)噴涂。本發(fā)明的組合物還提供額外的優(yōu)勢(shì)。已知聚丁烯是有效的潤(rùn)滑劑，因此本發(fā)明所述的組合物預(yù)期能提供額外的潤(rùn)滑益處以減少起皺刮刀和刮刀片的磨損。發(fā)現(xiàn)聚丁烯在以組合物總量中相對(duì)低含量(小于10%)存在時(shí)是令人驚奇地有效的脫模劑，并且比其他潛在的脫模劑如含氟聚合物和硅油成本更低。此外，本發(fā)明能被用于在其中提高脫?；蛟黾訚?rùn)滑性重要的造紙或紙張加工過(guò)程的其他設(shè)備的表面上。此類設(shè)備表面的實(shí)例包括小壓棍(lump-breaker rolls)、伏棍、真空吸水箱蓋(uhle box cover)、烘缸(dryercan)、壓光棍(calendar rolls)、溝紋棍(corrugating fluting rolls)、包括那些通過(guò)空氣烘缸所使用的造紙織物在內(nèi)的造紙織物、織物托棍(fabriccarrier rolls),以及印刷機(jī)。


圖I是示例說(shuō)明起皺力(creping force)隨配制物中聚丁烯的含量而變的曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種組合物，其包含(a) 50-98份烴油，(b) 1_40份乳化齊U，以及(C) 1-10份非固化烴類聚合物。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種降低造紙或紙張加工過(guò)程中所用設(shè)備的表面的粘附性的方法，所述方法特征在于，將包含一種或多種可乳化烴油、一種或多種乳化劑、以及一種或多種非固化烴類聚合物的組合物施用到所述表面上。烴油優(yōu)選選自單獨(dú)或組合使用的輕油、礦物油或者石油餾出物。乳化劑優(yōu)選選自單獨(dú)或組合使用的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑。非固化烴類 聚合物優(yōu)選具有化學(xué)式
(CH3)3CfC(R1)(R2)-C(R3)(R4)^C(R5)=C(CH3)2或者為其氫化物,其中R1至R5為氫或-CH3, R1至R4中的至少一個(gè)是-CH3 ；n為使得所述烴類聚合物數(shù)均分子量為50-3000的數(shù)。非固化烴類聚合物優(yōu)選為異丁烯/ 丁烯共聚物(即聚丁烯)或其氫化物。另一方面，本發(fā)明提供一種降低造紙或紙張加工過(guò)程中所用設(shè)備的表面的粘附性的方法，所述方法特征在于，將包含可乳化烴油、乳化劑、以及一種或多種產(chǎn)生自異丁烯/丁烯共聚合作用的非固化聚丁烯或其氫化物的組合物施用到所述表面上。雖然本發(fā)明的配制物是采用聚丁烯制成的，但是可以預(yù)見(jiàn)本發(fā)明還可以利用由聚乙烯、聚丙烯以及其他類似的烴類聚合物制成的配制物。烴油的實(shí)例包括但不限于石臘油Blandol White Mineral Oil (Sonneborn,莫瓦，新澤西，美國(guó))；環(huán)燒基石油懼出物Hygold 100 (ErgonRefining,杰克遜,密西西比，美國(guó))；重?zé)裏N石油潤(rùn)滑油Sunpar'& 150(HollyCorporation,達(dá)拉斯,德克薩斯,美國(guó))；以及溶劑精制的石蠟餾分UllipaP 1000M(UniSource Energy，西芝加哥，伊利諾州，美國(guó))。乳化劑的實(shí)例包括但不限于脂肪酸的聚乙二醇單酯及二酯；線型和支化脂肪醇乙氧基化物；烷基酚乙氧基化物；線型和支化脂肪醇乙氧基化物的磷酸酯；以及季銨型表面活性劑。存在乳化劑以降低油與水之間交界面處的界面張力和在使用前以及使用時(shí)穩(wěn)定該組合物的乳化狀態(tài)。非固化聚丁烯的實(shí)例包括但不限于=IndopoIu1 (Ineos,利格城，德克薩斯，美國(guó))；以及Dynapak Poly (Univar,雷蒙德,華盛頓州，美國(guó))。本發(fā)明組合物包含50-98重量％、優(yōu)選62-97重量％的可乳化烴油。本發(fā)明組合物包含1-40重量％、優(yōu)選2-30重量％、更優(yōu)選5_25重量％的乳化劑；以及1-10重量％、優(yōu)選1-8重量％、更優(yōu)選1-5. 5重量％的非固化烴類聚合物。優(yōu)選的非固化烴類聚合物為產(chǎn)生自異丁烯/丁烯共聚合作用的聚丁烯或其氫化物。本發(fā)明組合物的一個(gè)實(shí)施方案包含(a)50_98重量％的可乳化烴油；(b) 1_40重量％的乳化劑，以及(c) 1-10重量％的產(chǎn)生自異丁烯/ 丁烯共聚合作用的非固化聚丁烯或其氫化物。該非固化聚丁烯的數(shù)均分子量為50-3000。為了提高配制物穩(wěn)定性，組合物中可以含有少量其它添加劑如聚合物分散劑。實(shí)施例實(shí)施例中所評(píng)價(jià)的化學(xué)品組合物在表I中描述。所用的表面活性劑是一種聚乙二醇二酯，PEG 400D0。聚丁烯為 Indopol L-14。表I
權(quán)利要求
1.組合物，包含(a)50-98份烴油，(b)1-40份乳化劑，以及(C)1-10份非固化烴類聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于，至少一種所述烴油選自輕油、礦物油、 石油餾出物或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于，所述非固化烴類聚合物具有化學(xué)式(CH3)3CfC(R1)(R2)-C(R3)(R4)^C(R5)=C(CH3)2或?yàn)槠錃浠铮渲蠷1至R5為氫或-CH3, R1至R4中的至少一個(gè)為-CH3, η是使得所述烴類聚合物數(shù)均分子量為50-3000的數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于，所述非固化烴類聚合物是產(chǎn)生自異丁烯/丁烯共聚合作用的聚丁烯或其氫化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于，所述非固化烴類聚合物是產(chǎn)生自異丁烯/丁烯共聚合作用的聚丁烯或其氫化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于，所述組合物含有少于約8%的聚丁烯。
7.使紙幅起皺的方法，包括以下步驟a)將權(quán)利要求I所述的組合物施用于起皺烘缸的表面上，b)將紙幅緊壓到所述干燥表面上，使所述紙幅粘附在所述干燥表面上，以及c)用起皺裝置將所述紙幅從所述干燥表面上剝離，使所述紙幅產(chǎn)生皺紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，至少一種所述烴油選自輕油、礦物油、石油餾出物或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述非固化烴類聚合物具有化學(xué)式(CH3)3CfC(R1)(R2)-C(R3)(R4)^C(R5)=C(CH3)2LJ η或?yàn)槠錃浠?，其中R1至R5為氫或-CH3, R1至R4中的至少一個(gè)為-CH3, η是使得所述烴類聚合物數(shù)均分子量為50-3000的數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述非固化烴類聚合物是產(chǎn)生自異丁烯/丁烯共聚合作用的聚丁烯或其氫化物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述組合物含有少于約8%的聚丁烯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新的組合物，其包含(a)50-98份烴油，(b)1-40份乳化劑，以及(c)1-10份非固化烴類聚合物。本發(fā)明還公開(kāi)了一種降低造紙或紙張加工過(guò)程中所用設(shè)備的表面的粘附性的方法，其包括將本發(fā)明所公開(kāi)的新組合物施用于所述表面。
文檔編號(hào)D21H17/35GK102933617SQ201180028104
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者C·P·迪爾克斯 申請(qǐng)人:赫爾克里士公司