造紙機(jī)帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種造紙機(jī)帶，一些線或所有線部分地或整體地由生物塑料制成。
【專利說(shuō)明】造紙機(jī)帶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙機(jī)帶。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙機(jī)帶為具有大長(zhǎng)度和大寬度的環(huán)狀紡織產(chǎn)品或通過(guò)縫線制成為環(huán)狀的紡織產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)和選擇的材料適應(yīng)造紙機(jī)的特定需求。造紙機(jī)帶在造紙機(jī)中循環(huán)，并且由此在于造紙機(jī)中形成的紙條經(jīng)過(guò)造紙機(jī)時(shí)支撐該紙條，且因此允許并促進(jìn)干燥處理。根據(jù)造紙機(jī)帶的使用位置，造紙機(jī)帶能夠分為三種基本類型。
[0003]在造紙機(jī)的第一部分即成形部中，紙漿被施加到單層或多層織物，從而單層或多層織物用于形成紙條。利用重力作用以及利用通過(guò)抽吸箱施加的負(fù)壓作用，水穿過(guò)成形織物而被從紙漿去除。因此，一方面，成形織物必須能夠高度滲透，另一方面，必須在成形織物的外側(cè)具有良好的纖維保持力。在造紙機(jī)的后續(xù)部分即壓榨部中，紙條被轉(zhuǎn)移到壓榨氈(press felt)上并通過(guò)壓棍(roller presses),通過(guò)壓榨壓力，任何仍容納在紙條中的液體都被壓榨出來(lái)且被推動(dòng)通過(guò)壓榨氈。壓榨氈基本上包括呈線系統(tǒng)形式的支撐件，在線系統(tǒng)上用針固定(pinned) 了一個(gè)或多個(gè)纖維層。線系統(tǒng)可以是編織物或針織物或者是鋪設(shè)的麻布(laid scrim)。這些線系統(tǒng)的組合同樣是已知的。壓榨部的后面是干燥部，在干燥部中，紙條經(jīng)過(guò)干燥機(jī)用織物(dryer fabrics),該干燥機(jī)用織物引導(dǎo)紙條經(jīng)過(guò)熱棍。在這里，通過(guò)加熱去除水。干燥機(jī)用織物一般由敞開(kāi)的編織織物或細(xì)絲元件帶(關(guān)于這類:EP0171891A1、EP0472072A1以及EP0763623B1)制成。除了這些，還有其它形式的造紙機(jī)帶，例如，由支撐件生產(chǎn)而成的所謂的靴式壓榨帶，其例如包括編織物或鋪設(shè)的麻布以及施加到編織物或鋪設(shè)的麻布上的不可滲透聚合物層。
[0004]以往，這種造紙機(jī)帶的線系統(tǒng)用羊毛或棉花來(lái)生產(chǎn)。然而，羊毛或棉花的機(jī)械性能受到限制，使得它們不能跟上造紙機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，幾十年來(lái)，造紙機(jī)帶專門(mén)由基于化石原料的塑料，諸如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮樹(shù)脂等制成。由于造紙機(jī)中不適宜的環(huán)境條件，造紙機(jī)帶只具有幾個(gè)月的使用壽命，而且之后必須換成新的帶，因此在這里消耗的這種塑料的量是相當(dāng)大的。
[0005]用于聚合塑料的化石原料尤其是石油化工原料諸如礦物油正被用盡。由于仍然沒(méi)有用于生產(chǎn)燃料的礦物油的替代物，因此具有如下一般需求，即盡可能節(jié)約現(xiàn)有的礦物油并將其用于仍然必要的應(yīng)用中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的潛在目標(biāo)是提供用于造紙機(jī)帶的材料，其能夠替換目前為止使用的、用于造紙機(jī)帶的基于石油化工原料的塑料。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)部分地或整體地由生物塑料制成的造紙機(jī)帶來(lái)完成，尤其使用一種或多種可再生的原料，特別是使用植物原料生產(chǎn)生物塑料。通過(guò)使用這種塑料，對(duì)節(jié)約化石資源做出了貢獻(xiàn)。此外，處理生物塑料的問(wèn)題較少，并且它們的材料能夠很大程度地回收用于再利用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，可使用生物學(xué)上不可降解的以及生物學(xué)上可降解的生物塑料。然而，在后一種情況中，降解應(yīng)只發(fā)生在造紙機(jī)帶已變得無(wú)法使用之后，使得造紙機(jī)帶保持其初始性能，直到其使用壽命的終點(diǎn)為止。生物降解應(yīng)只在此后的某個(gè)時(shí)間是可能的。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下的生物聚合物尤其適合在造紙機(jī)中使用。因此，能夠使用基于淀粉的塑料，尤其是熱塑性淀粉。淀粉的原料可以是玉米、小麥、馬鈴薯或木薯粉。在這里應(yīng)使用例如在EP0596437A2、W002 / 051284A2 或 W096 / 19599A1 中出現(xiàn)的抗水淀粉塑料。
[0010]另一種原料為進(jìn)一步處理過(guò)的、例如通過(guò)酯化的纖維素。在JP2009-138022A1、JP2003-082160A1, W02011 / 097700A1, JP2004-0 10844、JP2004-131670A1、JP2003-335898A1以及CN101492837A1中給出了纖維素聚合物的實(shí)例。
[0011]其它合適的生物塑料為例如在用于生產(chǎn)纖維和織物絲線的W002 / 051284A2、W02011 / 097700A1 中，還有在 JP2003-082160A1、JP2008_223177A1 以及 JP2008-297680A1中所述的聚乳酸(PLA)。例如 W02010 / 078328A2、US2010 / 0168372A1、JP2008-223177A1以及JP2008-297680A1中出現(xiàn)的基于1，3_丙二醇(PDO)的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)也是合適的。
[0012]生物塑料也適合為例如在JP2010-222721A1、W02011 / 094673A2、W02011 /066619A1或者W02011 / 066620A1中描述的生物基聚酰胺(PA)。這同樣適用于例如在JP2008-223177A1以及JP2008-297680中公開(kāi)的聚羥基脂肪酸酯(PHA)以及生物基聚乙烯(PE)。
[0013]其它適合的生物聚合物為:例如在US2010 / 0168371A1和W02010 / 078328A2中提及的由生物基乙烯或乙炔制成的聚氯乙烯(PVC)、生物基聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；例如在 W02010 / 101698A2、CN101525416A1、W02010 / 078328A2、US2010 / 0168371A1 以及TO2009 / 120457A2中描述的聚亞苯基硫醚(PPS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET);例如在 US2010 / 0168371A1、W02010 / 078328A2 以及 W02008 / 088501A1 中提及的聚乙烯-共-異山梨醇對(duì)苯二酸鹽聚合物(PEIT)、基于1，3-丙二醇的聚酯；以及基于生物基多元醇和生物基異氰酸鹽的聚氨酯(PUR)。
[0014]此前引用的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的所有內(nèi)容被包括在本發(fā)明的內(nèi)容中。這尤其適用于在這些公開(kāi)中描述的生產(chǎn)工藝，并同樣適用于相應(yīng)的與其它材料和原料的組合。不言而喻，之前詳述的生物塑料和原料以及所需要的生物塑料和原料可盡可能地與已知的礦物油基塑料混合以形成例如化合物或混合物。
[0015]如果造紙機(jī)帶具有線系統(tǒng)，該線系統(tǒng)帶有線或者線系統(tǒng)由線制成，則一些線或所有線應(yīng)部分地或整體地由生物塑料制成。該線系統(tǒng)可以是編織物或針織物、非編織層形式，或者由編織物或針織物、非編織層的組合形成的線連接帶(wire-link band)。在線系統(tǒng)中，線可以是單絲、線和/或復(fù)絲或紗形式。由生物塑料制成的纖維和由礦物油基塑料制成的纖維均能用作復(fù)絲。
[0016]線系統(tǒng)能同樣具有多層，至少一層包括線或者由線組成，該線部分地或整體地由生物塑料制成。這里，也可組合生物塑料和石油化工塑料，例如將由生物塑料生產(chǎn)的一層和由石油化工塑料生產(chǎn)的另一層組合，或者兩層均由兩種類型的塑料的組合生產(chǎn)。如果造紙機(jī)中的環(huán)境條件允許，則兩層均應(yīng)該用相應(yīng)的適合其目的的生物塑料生產(chǎn)，以能夠盡可能地省掉石油化工塑料。
[0017]正如在造紙機(jī)帶中已知的，這里的線系統(tǒng)的一層可同樣是編織物或針織物形式，而另一層是無(wú)紡層形式，在該無(wú)紡層中，線被一根在另一根之上地鋪設(shè)，并且不被編織或針織在一起。
[0018]如上所述，在線系統(tǒng)中，線可以部分地由生物塑料制成而部分地由石油化工塑料制成，兩種塑料被作為化合物或混合物混合，并且/或者一些線用生物塑料生產(chǎn)而其它線用石油化工塑料生產(chǎn)。這例如能夠以如下形式出現(xiàn):使得線形成為核芯/外鞘型式的線形式，并且核芯用生物塑料生產(chǎn)，而外鞘用石油化工塑料生產(chǎn)，反之亦可。然而，也可以存在復(fù)絲線和/或紗形式的線，一些細(xì)絲可由生物塑料制成，而一些細(xì)絲由石油化工塑料制成。
[0019]特別是，造紙機(jī)帶能夠?yàn)槌尚慰椢锏男问?，其用在成形部中，用于形成紙條。在這里，部分地或整體地由生物塑料制成的線應(yīng)具有在如下范圍內(nèi)的性能:
[0020]線直徑:0.08-0.5mm ；
[0021]張力:2-110N;
[0022]斷裂時(shí)的線延伸:10-32% ；
[0023]線彈性模量:80-9250N/ mm2。
[0024]在本發(fā)明提供的另一構(gòu)造中，造紙機(jī)帶設(shè)有涂層，涂層部分地或整體地由生物塑料制成，例如其中一種上面詳細(xì)確認(rèn)的生物塑料。獨(dú)立于此，造紙機(jī)帶還可以同樣具有纖維層，纖維層部分地或整體地由生物塑料制成。
[0025]上述造紙機(jī)帶能優(yōu)選地具有成形織物、壓榨毛氈或者干燥機(jī)用織物的形式。
【權(quán)利要求】
1.一種造紙機(jī)帶，其特征在于，一些線或所有線部分地或整體地由生物塑料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，使用一種或更多種可再生原料、尤其是植物原料來(lái)生產(chǎn)所述生物塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述生物塑料是生物學(xué)上不可降解的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述生物塑料被制造成無(wú)法降解，或只能在造紙機(jī)的環(huán)境條件下，在所述造紙機(jī)帶已變成無(wú)法使用之后在生物學(xué)上降解。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述生物塑料或其原料選自包含如下材料的組:淀粉、纖維素聚合物、聚乳酸(PLA)、由生物基I，3-丙二醇(PDO)制成的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、生物基聚酰胺(PA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、生物基聚乙烯(PE)、由生物基乙烯或乙炔制成的聚氯乙烯(PVC)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、生物基聚亞苯基硫醚(PPS)、生物基聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、生物基聚乙烯-共-異山梨醇對(duì)苯二酸鹽聚合物(PEIT)、由生物基多元醇和/或生物基異氰酸鹽制成的聚氨酯(PUR)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述造紙機(jī)帶具有線系統(tǒng)，所述線系統(tǒng)帶有線或者所述線系統(tǒng)由線制成，一些線或所有線部分地或整體地由生物塑料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)形成一個(gè)或更多個(gè)編織或針織織物、非編織紗層或者編織或針織織物、非編織紗層和/或線連接帶的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)中存在為單絲和/或復(fù)絲的形式的線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)具有多層，至少一層包含部分地或整體地由生物塑料制成的線或者由部分地或整體地由生物塑料制成的線組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)具有多層，至少一層包含部分地或整體地由石油化工塑料制成的線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)的一層為編織織物形式，另一層為非編織層形式。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，在所述線系統(tǒng)中，存在部分地由所述生物塑料制成而部分地由石油化工塑料制成的線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線具有為核芯/外鞘型式的線的形式，并且所述核芯由所述生物塑料制成，而所述外鞘由所述石油化工塑料制成，或所述核芯由所述石油化工塑料制成，而所述外鞘由所述生物塑料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述線系統(tǒng)中，存在為復(fù)絲線或紗的形式的線，且一些細(xì)絲由所述生物塑料制成，而一些細(xì)絲由所述石油化工塑料制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求6至14中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述造紙機(jī)帶為成形織物形式，并且部分地或整體地由所述生物塑料制成的所述線具有在如下范圍內(nèi)的特性:線直徑:0.08-0.5mm ； 張力:2-110N ； 斷裂時(shí)的線延伸:10-32% ； 線彈性模量:80-9250N / mm2。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述造紙機(jī)帶設(shè)有涂層，并且所述涂層部分地或整體地由生物塑料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的造紙機(jī)帶，其特征在于，所述造紙機(jī)帶具有纖維層，并且所述纖維層部分地或整體地由生物塑料制成。
【文檔編號(hào)】D21F1/10GK103710791SQ201310544129
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】雷克斯·巴雷特, 阿利斯特爾·約翰·萊比 申請(qǐng)人:亨巴赫有限公司&兩合公司