專利名稱：生產(chǎn)低密度彈性紙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景本發(fā)明總體上涉及生產(chǎn)紙制品的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及在改進(jìn)的傳統(tǒng)濕壓機(jī)上生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法。
在造紙技術(shù)領(lǐng)域中，通常使用被稱為Yankee干燥器的大型蒸汽填充的滾筒來(lái)干燥被壓在所述干燥器滾筒表面上的、仍然是濕的紙。在傳統(tǒng)造紙業(yè)中，將濕態(tài)紙牢固地壓在Yankee干燥器的表面上。將濕的紙壓在所述滾筒上，形成了緊密的接觸，以便迅速將熱量傳入該紙。隨著所述紙的干燥，在所述Yankee干燥器表面和紙之間所形成的粘接，通常會(huì)由于在所述濕態(tài)紙和干燥器表面之間接觸之前噴灑的粘接劑而得到加強(qiáng)。當(dāng)用起皺刮刀將平的、干燥紙從所述干燥器表面上刮去時(shí)，所述粘接會(huì)斷開，這樣可以在所述紙上形成細(xì)小的、柔軟的花紋，提高其脹量，并斷開很多纖維粘接，以便改善其柔軟度，并降低其硬度。
傳統(tǒng)的起皺工藝具有若干缺陷。因?yàn)樗黾埰瞧綁涸赮ankee上，隨著該紙的干燥，會(huì)以扁平、密集的狀態(tài)在纖維之間形成氫鍵。盡管起皺工藝可以在所述紙上產(chǎn)生很多扭結(jié)和變形，并增加其脹量，但當(dāng)所述起皺的紙濕潤(rùn)以后，所述扭結(jié)和變形會(huì)由于纖維的膨脹而松開。其結(jié)果是，所述紙傾向于恢復(fù)在所述氫鍵形成時(shí)所處的扁平狀態(tài)。因此，起皺的紙?jiān)跐駶?rùn)以后傾向于厚度變薄，并且沿機(jī)器方向側(cè)向膨脹，如果所述側(cè)向膨脹的織物的某些部分受到限制的，仍然是干燥的，或者通過(guò)表面張力保持在另一個(gè)表面上話，通常會(huì)在該工藝中起皺。
另外，起皺限制了可以賦予所述紙的花紋和脹量。用Yankee的傳統(tǒng)操作生產(chǎn)諸如透干紙的高度起紋的織物可以進(jìn)行的改進(jìn)較少，所述紙是在有花紋的透干織物上生產(chǎn)的。所述Yankee上的紙的扁平的、密集的結(jié)構(gòu)大大限制了該制品在離開所述Yankee之后可以獲得的結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)起皺工藝的另一個(gè)缺陷是，用于在造紙機(jī)上實(shí)施起皺的刮刀會(huì)由于接觸所述旋轉(zhuǎn)滾筒的表面而磨損。隨著磨損的發(fā)展，所述到刀的效果受到破壞，這會(huì)導(dǎo)致紙性能的波動(dòng)性越來(lái)越大。通常在一種特別重要的產(chǎn)品性能，如拉伸量、脹量、機(jī)器方向的抗拉強(qiáng)度業(yè)已偏離預(yù)定的目標(biāo)值之后更換起皺刮刀。更換起皺刮刀需要相當(dāng)長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間，并會(huì)減緩生產(chǎn)。
通過(guò)生產(chǎn)無(wú)皺的透干紙可以避免上述傳統(tǒng)起皺工藝的缺陷?？蓪⑺黾堉瞥膳蛎浀娜S結(jié)構(gòu)，而不是扁平的和密集的結(jié)構(gòu)，從而提供良好的濕潤(rùn)彈性。不過(guò)，眾所周知，無(wú)皺的紙通常傾向于堅(jiān)硬，并且缺乏起皺制品的柔軟度。另外，透干的紙有時(shí)會(huì)由于為了實(shí)現(xiàn)全干而流過(guò)所述紙的氣流，而在該織物上形成小孔。而且，世界上大多數(shù)造紙機(jī)使用傳統(tǒng)的Yankee干燥器，而且造紙商不情愿接受增加透干技術(shù)的高成本或與透干相關(guān)的較高的生產(chǎn)成本。
以前在滾筒干燥器或Yankee干燥器上生產(chǎn)無(wú)皺紙片的方法業(yè)已包括了將紙卷繞在所述干燥器上。例如，滾筒干燥器長(zhǎng)期以來(lái)一直被用于高質(zhì)量的紙。在傳統(tǒng)滾筒干燥中，所述紙由干燥器織物攜帶，所述織物卷繞在所述滾筒干燥器上，以便形成良好的接觸，并防止紙滑動(dòng)。遺憾地是，所述卷繞結(jié)構(gòu)不適用于將現(xiàn)代的起皺造紙機(jī)轉(zhuǎn)變成無(wú)皺的造紙機(jī)。典型的起皺造紙機(jī)采用具有加熱罩的Yankee干燥器，其中，用高速、高溫空氣以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)滾筒干燥器可能達(dá)到的速度干燥紙。大多數(shù)干燥器織物會(huì)在干燥器罩的高溫下快速破壞，并且它們會(huì)干擾熱量向所述紙的轉(zhuǎn)移。另外，傳統(tǒng)Yankee罩的設(shè)計(jì)不能用環(huán)形織物通過(guò)所述干燥器罩卷繞所述紙，除非對(duì)該設(shè)備進(jìn)行昂貴的改進(jìn)。
因此，需要一種用包括Yankee干燥器和干燥罩的傳統(tǒng)造紙機(jī)生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，這種紙具有三維結(jié)構(gòu)并能產(chǎn)生良好的濕潤(rùn)彈性，高柔軟度和彈性。更具體地講，需要一種粘合控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能將所述紙適當(dāng)?shù)卣辰拥剿龈稍锲鞅砻妫员愀纳茖?dǎo)熱性，并能承受鼓風(fēng)力，同時(shí)其結(jié)合足夠疏松，使得該紙能夠在無(wú)皺狀態(tài)下剝離所述干燥器表面，而不損害所述紙。
本發(fā)明概述根據(jù)上述需要，業(yè)已發(fā)現(xiàn)在濕成網(wǎng)造紙中用傳統(tǒng)的Yankee干燥器或滾筒干燥器取代大型的昂貴的透干干燥器可以生產(chǎn)柔軟的、高脹量的、有花紋的、濕潤(rùn)彈性的紙。事實(shí)上，可以對(duì)現(xiàn)有的濕壓起皺造紙機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地改進(jìn)，以便生產(chǎn)具有類似于透干材料的特性的高質(zhì)量無(wú)皺紙。通過(guò)一種粘接控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)具有良好運(yùn)行性的所述紙的高速生產(chǎn)，所述控制系統(tǒng)適用于在干燥期間將所述紙固定在所述Yankee干燥器上，同時(shí)又能在所述紙干燥之后將其除去。所述粘接控制系統(tǒng)包括一種界面控制混合物，該混合物能夠擴(kuò)展該造紙機(jī)的作業(yè)速度的上限，而不會(huì)造成紙的缺陷。當(dāng)所述紙?jiān)诘竭_(dá)所述Yankee干燥器之前脫水到至少30％的稠度時(shí)，所述界面控制混合物特別有用。
所述濕態(tài)紙?jiān)谡辰拥剿鰸L筒干燥器表面上之前，具有三維高脹量結(jié)構(gòu)。這一目的優(yōu)選是通過(guò)組合使用特殊處理過(guò)的纖維，如卷曲的或分散的造紙纖維，將潮濕的紙快速?gòu)妮^快運(yùn)動(dòng)的織物上轉(zhuǎn)移到較慢運(yùn)動(dòng)的織物上，和／或?qū)⑺黾埬Ｖ频揭环N有結(jié)構(gòu)的、花紋織物上而實(shí)現(xiàn)的。所述三維結(jié)構(gòu)的特征是具有大體上均勻的密度，因?yàn)樗黾埵窃谌S基帶上模制的，而不是通過(guò)壓縮方法形成高密度和低密度的部分。通過(guò)在粘接到所述Yankee干燥器上之前對(duì)所述紙進(jìn)行非壓縮性脫水，可以改善該結(jié)構(gòu)的三維性。
然后，優(yōu)選將所述紙粘接到Y(jié)ankee或其它加熱的干燥器表面上，以便保留通過(guò)前面的處理所產(chǎn)生的大部分的花紋，特別是通過(guò)在三維織物上模造所述的花紋。具體地講，用一種有孔織物將所述紙粘接到干燥器表面上，這樣能改善良好的接觸，同時(shí)又能保留一定程度的花紋。所述織物優(yōu)選具有低的織物粗糙度，并且較少分離的突起。用于生產(chǎn)濕壓起皺紙的傳統(tǒng)方法不適用于三維結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谒龇椒ㄖ?，用一個(gè)壓力輥對(duì)所述紙進(jìn)行脫水，并且將紙均勻地壓成密集的扁平狀態(tài)。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，所述傳統(tǒng)的大體上光滑的壓力毛氈被一種有花紋的材料所取代，如有孔的織物，并且優(yōu)選為透干的織物、有花紋的毛氈、或有花紋的無(wú)紡布等所取代。
為了獲得最佳結(jié)構(gòu)，可以用明顯低于傳統(tǒng)造紙工藝的壓力。施加在所述紙上的最大負(fù)荷部位的壓力優(yōu)選大約400psi或更低，特別是大約150psi或更低，如為大約2-大約50psi，最優(yōu)選大約30psi或更低，平均通過(guò)任何包括最大壓力點(diǎn)的1平方英寸的部位。在最大壓力點(diǎn)測(cè)定的用每線性英寸的磅數(shù)(pli)表示的壓力優(yōu)選為大約400pli或更低，特別是大約350pli或更低。將三維紙結(jié)構(gòu)低壓施加到滾筒干燥器上，有助于在干燥的紙上保持大體上均勻的密度。
由于有孔織物在加壓期間不能像毛氈那樣有效地對(duì)濕態(tài)紙進(jìn)行脫水，在到達(dá)Yankee干燥器之前需要額外的脫水裝置，以便在所述紙片粘接到Y(jié)ankee干燥器表面上之后馬上達(dá)到大約30％或更高的固體含量，特別是大約35％或更高，如大約35％-大約50％，更優(yōu)選大約38％或更高。在較低固體含量下作業(yè)是可行的，但是，有可能需要放慢造紙機(jī)的速度，以便在所述Yankee之后獲得預(yù)定的干燥度，這樣做是不理想的。
用于對(duì)初級(jí)紙進(jìn)行脫水的多種有用的技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，所述技術(shù)優(yōu)選在快速轉(zhuǎn)移之前進(jìn)行。脫水到纖維稠度低于大約30％，優(yōu)選基本上是不加熱的。不加熱的脫水方法包括由重力、液動(dòng)態(tài)力、離心力、真空或施加氣體壓力等讓水從成型的織物上流出。通過(guò)不加熱方法進(jìn)行的部分脫水可以包括通過(guò)在長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)上或雙長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)或上長(zhǎng)網(wǎng)改進(jìn)的長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)上使用箔和真空箱而實(shí)現(xiàn)脫水，包括由W．Kufferath等在Das Papier，42(10A)V140(1988)中所披露“聲波輥”在內(nèi)的的振動(dòng)輥或“抖動(dòng)”輥，壓輥、吸輥、或本領(lǐng)域已知的其它裝置，不同的氣體壓力或施加在所述紙上的毛吸壓力還可用于從所述紙中排出液體水，如在下列文獻(xiàn)中所披露的空氣壓力所提供的由M．A．Hermans等在申請(qǐng)日為1996年5月14日的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)08／647，508中所披露的，題為“用于生產(chǎn)柔軟紙的方法和裝置”和由F．Hada等于同一天申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)(未知)，題為“用于濕紙脫水的空氣壓機(jī)”；披露于1993年7月27日授予I．A．Andersson等的US5，230，776中的造紙機(jī)，披露于1997年2月4日授予US5，598，643和于1985年12月3日授予S．C．Chuang等的US4，556，450中的毛細(xì)脫水技術(shù)；和由J．D．Lindsay在“排出脫水以便保持脹量”，Paperi ja Puu，74(3)232-242(1992)；以上所有文獻(xiàn)均被收作本文參考文獻(xiàn)。所述空氣壓機(jī)是特別優(yōu)選的，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)對(duì)機(jī)器進(jìn)行比較簡(jiǎn)單的改造就經(jīng)濟(jì)地施加，并產(chǎn)生高效率的和良好的脫水。
在諸如長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)的造紙機(jī)上的成型部分開始形成紙之后，通常通過(guò)將濕的紙從第一載體織物上快速轉(zhuǎn)移到第一轉(zhuǎn)移織物上對(duì)所述濕態(tài)紙進(jìn)行較大的機(jī)器方向的拉伸。使用粗糙的三維快速轉(zhuǎn)移織物，使得模制的織物具有彈性、三維結(jié)構(gòu)，具有高的垂直于機(jī)器方向的拉伸?？梢杂枚鄠€(gè)快速轉(zhuǎn)移操作獲得各種形狀和設(shè)計(jì)的織物之間的協(xié)合優(yōu)點(diǎn)，并且在該紙上產(chǎn)生所需的機(jī)械性能。
所述快速轉(zhuǎn)移步驟可以用本領(lǐng)域已知的多種方法進(jìn)行，特別是披露于下列文獻(xiàn)中的方法Lindsay等于1997年1月29日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)08／790，980，題為“改進(jìn)快速轉(zhuǎn)移的方法，以便產(chǎn)生高脹量而又沒有的大的折疊”；由Lindsay等于1996年9月6日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)08／709，427，題為“用無(wú)紡基帶制生產(chǎn)高脹量紙的方法”；于1997年7月16日授予Engel等的US 5，667，636；和于1997年3月4日授予T．E．Farrington，Jr．等的US5，607，551，以上文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。為了具有良好的紙性能，所述第一轉(zhuǎn)移織物的織物粗糙度(如下文所定義的)大約為該織物的最大經(jīng)紗或緯紗的紗線直徑的30％至大約300％，更優(yōu)選大約70％至大約110％，或者對(duì)無(wú)紡織物來(lái)說(shuō)，在織物的表面上具有最高細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的固有寬度之上述百分比。通常，紗線的直徑為大約0．005至大約0．05英寸，特別是大約0．005至大約0．035英寸，更優(yōu)選大約0．010至大約0．020英寸。
對(duì)于干燥器表面上的可接受的熱轉(zhuǎn)移來(lái)說(shuō)，所述紙可以從第一轉(zhuǎn)移織物轉(zhuǎn)移到第二轉(zhuǎn)移織物上，優(yōu)選具有低于第一轉(zhuǎn)移織物的粗糙度。所述第二轉(zhuǎn)移織物的粗糙度與第一轉(zhuǎn)移織物的粗糙度的比例優(yōu)選為大約0．9或更低，特別是大約0．8或更低，更優(yōu)選大約0．3至大約0．7，更優(yōu)選大約0．2至大約0．6。類似地，所述第二轉(zhuǎn)移織物的表面厚度優(yōu)選低于第一轉(zhuǎn)移織物的表面厚度，使得第二轉(zhuǎn)移織物上的表面厚度與第一轉(zhuǎn)移織物上的表面厚度的比例大約為0．95或更低，更優(yōu)選大約0．85或更低，更優(yōu)選大約0．3至大約0．75，更優(yōu)選大約0．15至大約0．65。
盡管紡織物因?yàn)槠涞统杀竞瓦\(yùn)行性是最常用的，但已經(jīng)有無(wú)紡材料并在開發(fā)成作為傳統(tǒng)成型織物和壓力毛氈的替代品，并可用于本發(fā)明中。其例子包括由J．Lindsay等于1996年9月6日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)08／709，427，題為“用無(wú)紡基帶生產(chǎn)高脹量紙的方法”。
所述界面控制混合物適用于將花紋紙粘接到滾筒干燥器上，其粘接程度足于改善導(dǎo)熱性，并優(yōu)選能承受高速空氣流，并且能不起皺地將所述花紋紙從滾筒干燥器表面分離。在本文中，術(shù)語(yǔ)“界面控制混合物”是指粘性化合物、分離劑和選擇性的其它化合物的組合，該混合物沉積在所述濕的紙和所述滾筒干燥器表面之間的界面上。該界面控制混合物的粘性化合物和分離劑可以單獨(dú)地涂在纖維或紙上，或者首先混合在一起然后再涂在纖維或紙上，其前提是，所述粘性化合物和分離劑同時(shí)存在于所述紙和干燥器表面之間的界面上?？梢栽谡辰铀黾堉皩⑺稣承曰衔锖头蛛x劑涂在所述滾筒干燥器的表面上；可以在將所述紙粘接到干燥筒上之前或在粘接期間直接或間接涂在所述纖維或紙上；或者用纖維漿體涂在濕的末端上。例如，可以用單一的噴霧系統(tǒng)或多個(gè)噴霧系統(tǒng)將所述成分涂在干燥器表面上，如一個(gè)用于粘性化合物的噴霧裝置，和一個(gè)分離劑的噴霧裝置。
合適的粘性化合物包括聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、淀粉、動(dòng)物膠、高分子量聚合駐留劑、纖維素衍生物、乙二醇二乙酸酯／辛基乙酸酯的共聚物、或本領(lǐng)域已知的其它化合物作為有效的起皺粘接劑。所述粘性化合物可以與熱固陽(yáng)離子型聚酰胺樹脂的水溶液混合或含有該溶液，并優(yōu)選進(jìn)一步包含聚乙烯醇。合適的熱固陽(yáng)離子型聚酰胺樹脂是表鹵代醇，優(yōu)選表氯醇的水溶性聚合反應(yīng)產(chǎn)物，和具體源于聚亞烴多胺的二級(jí)胺基的水溶性聚酰胺和含有大約3-10個(gè)碳原子的飽和脂族二價(jià)羧酸。所述樹脂的一個(gè)有用的，但不是必要的特征是它與聚乙烯醇是物相相容性的。合適的市售粘性化合物包括由Delaware的Wilmington的Hercules公司出售的KYMENE和由美國(guó)Borden出售的CASCAMID，并更詳細(xì)地披露于下列文獻(xiàn)中1960年2月23日授予G．Keim的US2，926，116；1962年10月16日授予G．Keim的US3，058，873；和1985年7月9日授予D．Soerens的US4，528，316；以上所有文獻(xiàn)均被收作本文參考文獻(xiàn)。
與傳統(tǒng)濕壓起皺作業(yè)不同，本發(fā)明可以不使用諸如KYMENE的膠聯(lián)粘接劑達(dá)到這一目的，該粘接劑通常是建立和保持對(duì)Yankee干燥器表面的有效包衣所必須的。所述包衣劑必須是防水的，否則它會(huì)被溶解并被在傳統(tǒng)濕壓作業(yè)中來(lái)自紙的水破壞。諸如山梨醇和聚乙烯醇的水溶性粘性化合物不添加膠聯(lián)劑即可用在Yankee干燥器的表面上用于生產(chǎn)起皺運(yùn)行空氣干燥紙，因?yàn)閴涸赮ankee干燥器表面上的紙業(yè)已足夠干燥(通常其稠度高于60％)，以便消除溶解包衣劑和破壞適當(dāng)?shù)恼辰拥奈ｋU(xiǎn)。另人吃驚的是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明中可將完全水溶性的粘性化合物用在本發(fā)明的滾筒干燥器表面上，而不會(huì)破壞適當(dāng)?shù)恼辰?，即使紙是濕的時(shí)也是如此，所述濕的紙?jiān)趬旱綕L筒干燥器表面上時(shí)的稠度低于60％、50％、45％、或40％。例如，業(yè)已發(fā)現(xiàn)不含膠聯(lián)劑的山梨醇和聚乙烯醇的混合物可以在本發(fā)明中作為良好的粘性化合物，能夠?qū)駪B(tài)紙穩(wěn)定地和適當(dāng)?shù)卣辰拥結(jié)ankee干燥器表面上，并在與有效量的分離劑結(jié)合之后能夠不起皺的將紙除去。在本發(fā)明中具有潛在價(jià)值的其它水溶性粘性化合物包括淀粉、動(dòng)物膠、和纖維素衍生物等。
所述粘性化合物通常作為含有大約0．1％至大約10％的固體，更優(yōu)選含有大約0．5％至大約5％固體的溶液使用，其平衡物通常是水。所述粘性化合物(包括濕強(qiáng)化合物)可以含有占所述界面控制混合物重量大約10％-99％的活性固體，特別是占所述界面控制混合物重量大約10％-70％的活性固體，更優(yōu)選占所述界面控制混合物重量大約30％-60％的活性固體。
當(dāng)使用上述制備的粘性化合物時(shí)，所述粘接劑的添加量?jī)?yōu)選為以活性粘接成分為基礎(chǔ)計(jì)算，每噸用于造紙的干燥纖維大約0．01-大約30磅。更具體地講，所述粘接劑的添加量等于每噸干纖維大約0．01-大約5磅活性粘接劑，如每噸干纖維大約0．05至大約1磅活性粘接劑，更優(yōu)選每噸干的纖維素纖維大約0．05至大約1磅活性粘接劑。
以有效量添加所述分離劑，以便能夠?qū)⑺黾垙臐L筒干燥器表面自由地拉開而不會(huì)起皺，并且不會(huì)對(duì)所述紙?jiān)斐擅黠@的損害。在本申請(qǐng)中所使用的術(shù)語(yǔ)“分離劑”，是指能夠減弱由所述粘性化合物產(chǎn)生的所述紙與干燥滾筒表面的粘接程度的任何化學(xué)物質(zhì)或化合物。所述分離劑可以是通過(guò)以下方式達(dá)到上述目的改變一種混合物的整體化學(xué)特性，主要改變表面上的粘性相互作用，通過(guò)與所述粘性化合物起反應(yīng)以便形成具有較低粘接強(qiáng)度的化合物等。
合適的分離劑包括增塑劑和粘性改進(jìn)劑，如季銨化聚胺基酰胺，化學(xué)剝離劑和表面活性劑，如由Union Carbide出售的TRITONX100；水溶性多元醇，如甘油、乙二醇、二甘醇、和三甘醇；硅分離劑包括聚硅氧烷和相關(guān)的化合物，特別是以較低的量使用；脫泡沫劑，如由Nalco化學(xué)公司出售的Nalco 131DR，最好通過(guò)濕潤(rùn)末端添加來(lái)添加；疏水性或非極性化合物，如烴油、礦物油、植物油、或這種類型烴材料的任意組合，用常用于該目的的乳化劑將所述油乳化在含水介質(zhì)中；諸如聚乙二醇的聚多元醇，單獨(dú)使用或者與所述烴油、礦物油、和植物油混合使用，特別是可以通過(guò)將其乳化在水中制備的分離劑，乳化是在有或沒有聚乙二醇的條件下進(jìn)行的，并使用上述烴類油的任意組合等。當(dāng)使用由Quaker化學(xué)公司出售的諸如Quaker 2008的季銨化聚氨基酰胺時(shí)，需要使用的量明顯高于其它類型的分離劑，以便防止所述紙片纏繞在干燥器上。需要用常規(guī)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定與所述粘性化合物和其它化合物組合使用的水溶性多元醇的最佳量，因?yàn)椴⒉皇撬械乃苄远嘣级寄墚a(chǎn)生相似的結(jié)果。不容易溶解在水中的分離劑通常通過(guò)添加乳化劑將其制備在水中。合適的分離劑的其它例子披露于下列文獻(xiàn)中1996年2月13日授予Chen等的US5，490，903和1993年2月16日授予Furman，Jr．的US5，187，219，以上文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。
所述界面控制混合物中的適量的分離劑可以占固體重量的大約1-90％，優(yōu)選大約10-90％，更優(yōu)選大約15-80％，更優(yōu)選大約25-70％。所述分離劑的加入量可以為每噸所使用的干纖維大約0．1-10磅，如每噸所使用的干纖維大約1-5磅。
本發(fā)明可以在Yankee干燥器上干燥高脹量紙，而不必預(yù)先進(jìn)行透干作業(yè)，并可以不讓紙起皺地將其除去，以便生產(chǎn)具有透干特征的無(wú)皺紙。因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，包括以下步驟a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度；c)在三維基帶上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)涂上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)，并且可以將紙分開而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；和g)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
在另一種實(shí)施方案中，一種用于生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法包括以下步驟a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度；c)在三維花紋基帶上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)在大約30-45％的稠度下用花紋基帶將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)涂上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述粘性化合物是水溶性的并且基本上不含膠粘粘接劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)，并且可以將紙分開而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；和g)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
在另一種實(shí)施方案中，一種用于生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法包括以下步驟a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)對(duì)所述紙進(jìn)行脫水；c)在三維花紋基帶上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)涂上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；g)用起皺刮刀將所述紙從干燥器表面上分離；h)調(diào)整所述界面控制混合物，以便該界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上而又不會(huì)滑動(dòng)，并且能夠?qū)⑺黾埛蛛x而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；和i)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種對(duì)濕壓起皺造紙機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地改進(jìn)的方法，以便生產(chǎn)有花紋的無(wú)皺紙。所述造紙機(jī)最初包括一個(gè)成型部分，該部分包括一個(gè)環(huán)形成型織物，一個(gè)環(huán)形光滑的濕壓毛氈，一個(gè)用于將濕的紙從所述成型織物上轉(zhuǎn)移到濕壓毛氈上的轉(zhuǎn)移部分，一個(gè)Yankee干燥器，一個(gè)用于將停留在所述濕壓毛氈上的濕的紙壓在Yankee干燥器上的壓機(jī)，一個(gè)用于將起皺粘接劑涂噴到所述Yankee干燥器表面上的噴霧部分，一個(gè)用于壓迫所述Yankee干燥器讓所述紙從干燥器表面上起皺的刮刀，和一個(gè)卷筒，不過(guò)，濕壓起皺造紙機(jī)缺少位于Yankee干燥器之前的旋轉(zhuǎn)透干器。
對(duì)所述造紙機(jī)進(jìn)行改進(jìn)的方法包括a)用一種有花紋的造紙織物取代所述光滑的濕壓毛氈；b)改進(jìn)所述轉(zhuǎn)移部分，以便將位于成型織物上的初級(jí)紙轉(zhuǎn)移到所述有花紋的造紙織物上；c)提供非壓縮型脫水裝置；d)提供一個(gè)用于將分離劑涂在所述有花紋的造紙織物表面的輸送系統(tǒng)，所述分離劑適用于協(xié)助所述紙從所述造紙織物上的分離；和e)改進(jìn)所述噴霧部分，以便提供有效量的一種界面控制混合物的成分，該混合物含有粘性化合物和分離劑，該界面控制混合物適用于所述造紙機(jī)的無(wú)皺作業(yè)，以便在該造紙機(jī)上生產(chǎn)的紙保持與所述Yankee的穩(wěn)定結(jié)合，直到它被所述卷筒的張力拉開而不會(huì)起皺。
另一方面，本發(fā)明涉及不進(jìn)行透干的經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)的但仍然具有類似于透干紙的特征的紙。具體地講，本發(fā)明涉及一種在濕壓造紙機(jī)上生產(chǎn)并在不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)行干燥的滾筒干燥器上干燥的無(wú)皺紙。所述紙具有三維形狀，大體上均勻的密度，在未壓延的狀態(tài)下其脹量至少為10cc／g，其吸收力為每克纖維至少12克水。所述紙還包括可檢測(cè)量的界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑。檢測(cè)可以通過(guò)溶劑提取并結(jié)合FT-IR、質(zhì)譜法、或本領(lǐng)域已知的其它分析方法完成。
非壓縮脫水，將紙低壓涂敷到滾筒干燥器表面上，和使用適當(dāng)選擇的織物或毛氈將所述紙涂在所述滾筒干燥器上，使得所述紙不會(huì)由于所述織物或毛氈上的突出部分而被高度密集化的組合，可導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)具有大體上均勻的密度的干燥紙。有可能存在主要將部分紙保持在干燥器表面上的織物節(jié)，不過(guò)，所述紙最好不會(huì)在所述關(guān)節(jié)部位被明顯的密集化，所述密集化是由于在干燥之前適當(dāng)?shù)胤菈嚎s脫水和由于所述織物所施加的較低的壓力。
無(wú)論所述紙具有大體上均勻的密度或者具有高和低密度的部位，根據(jù)在0．05psi的負(fù)荷下在平的壓板之間測(cè)定的紙的厚度衡量的所述紙的平均脹量(密度的倒數(shù))可以大約為3cc／g或更高，優(yōu)選大約6cc／g或更高，更優(yōu)選大約10cc／g或更高，更優(yōu)選大約12cc／g或更高，最優(yōu)選大約15cc／g或更高。通常對(duì)高脹量的紙進(jìn)行壓延，以便形成最終制品。在對(duì)所述紙進(jìn)行選擇性的壓延之后，所述成品的脹量?jī)?yōu)選為大約為4cc／g或更高，更優(yōu)選大約6cc／g或更高，更優(yōu)選大約7．5cc／g或更高，最優(yōu)選大約9cc／g或更高。
很多類型的纖維可用于本發(fā)明，包括硬木或軟木、稻草、亞麻、乳樹種子絲綿纖維、馬尼拉麻、大麻、洋麻、甘蔗渣、棉花、和蘆葦?shù)?。所述已知的造紙纖維都可以使用，包括漂白的和未漂白的纖維，天然纖維(包括木纖維和其它纖維素纖維，纖維素衍生物，和化學(xué)硬化或膠聯(lián)的纖維)或合成纖維(合成的造紙纖維包括由聚丙烯、丙烯酸、芳酰胺、和乙酸酯制成的某種形式的纖維)，天然纖維和回收或再利用的纖維，硬木和軟木，和通過(guò)機(jī)械打漿的纖維(例如，細(xì)木漿)，化學(xué)成漿(包括，但不限于牛皮紙和亞硫酸鹽成漿工藝)，熱機(jī)械成漿，和化學(xué)熱機(jī)械成漿等?？梢允褂蒙鲜鋈魏晤愋屠w維的混合物或相關(guān)的纖維類型。所述纖維可以用本領(lǐng)域已知的優(yōu)選的多種方法制備。制備纖維的有用方法包括分散，以便產(chǎn)生卷曲和改進(jìn)的干燥特性，如在1994年9月20日授予M．A．Hermans等的US5，348，620和1996年3月26日授予M．A．Hermans等的US5，501，768中所披露的。
還可以使用化學(xué)添加劑，并且可以添加到原纖維、纖維漿體或在生產(chǎn)期間或生產(chǎn)之后添加到紙上。所述添加劑包括遮光劑、色素、濕強(qiáng)劑、干強(qiáng)劑、柔軟劑、潤(rùn)膚劑、濕潤(rùn)劑、殺病毒劑、殺細(xì)菌劑、緩沖劑、蠟、含氟聚合物、氣味控制材料和除臭劑、沸石、染料、熒光染料或增白劑、芳香劑、脫漿劑、植物油和礦物油、濕潤(rùn)劑、上漿劑、超強(qiáng)吸收劑、表面活性劑、濕潤(rùn)劑、紫外線抑制劑、抗生劑、洗液、殺真菌劑、防腐劑、蘆蕓提取物、或維生素E等?；瘜W(xué)添加劑的使用不一定是均勻的，而是可以改變部位，并且從所述紙的一面到另一面。沉積在所述紙的一部分表面上的疏水性材料可用于增強(qiáng)所述紙的性能。
不受起皺所產(chǎn)生的限制，所述無(wú)皺紙的化學(xué)特性可以改變，以便獲得新的效果。例如，在起皺時(shí)，大量的脫離劑或紙柔軟劑可能干擾與Yankee的粘接，但在無(wú)皺模式中，可以使用更高的添加量?，F(xiàn)在可以以理想的高含量添加潤(rùn)膚劑、洗液、濕潤(rùn)劑、護(hù)膚劑、和諸如聚硅氧烷的硅氧烷化合物等，而少有由起皺所產(chǎn)生的限制。不過(guò)，實(shí)際上必須加以小心，以便將紙從第二轉(zhuǎn)移織物上可適當(dāng)?shù)胤蛛x，并保持對(duì)干燥器表面的最低程度的粘接，以便有效干燥并控制滑動(dòng)。不過(guò)，在不依賴于起皺的前提下，本發(fā)明與起皺方法相比在使用新型濕潤(rùn)的最終化合物和其它化學(xué)處理方面具有更大的自由度。
可以使用單一的料箱或多個(gè)料箱。所述料箱可以是成層的，以便可以用單一的料箱噴頭生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)的紙。在具體實(shí)施方案中，所述紙是用成層或?qū)訝畹牧舷渖a(chǎn)的，以便優(yōu)選將較短的纖維沉積在所述紙的一面，以獲得改進(jìn)的柔軟度，而將較長(zhǎng)的纖維沉積在所述紙的另一面或者沉積在具有三層或三層以上的紙的內(nèi)層。所述紙優(yōu)選是在環(huán)形有孔成型織物上生產(chǎn)，該織物可以使液體流出并對(duì)紙進(jìn)行部分脫水。來(lái)自多個(gè)料箱的多個(gè)初級(jí)紙可以潮濕狀態(tài)多層鋪設(shè)或機(jī)械或化學(xué)連接，以形成一種具有多層的單一的紙。
通過(guò)以下說(shuō)明可以了解本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)。在本說(shuō)明書中，結(jié)合用于說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的附圖。所述實(shí)施方案不代表本發(fā)明的所有范圍。因此，還要參考本發(fā)明的權(quán)利要求書，以便解釋本發(fā)明的完整的范圍。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1表示可用于生產(chǎn)本發(fā)明紙的改進(jìn)的濕壓起皺造紙機(jī)的一種實(shí)施方案的示意性工藝流程圖。
圖2表示本發(fā)明另一種實(shí)施方案的示意性工藝流程圖，表示具有額外的紙轉(zhuǎn)移和一定的織物包裝的造紙機(jī)。
圖3表示本發(fā)明的一種實(shí)施方案的另一種示意性工藝流程圖，涉及本發(fā)明的改進(jìn)的雙線造紙機(jī)。
圖4表示可用于生產(chǎn)本發(fā)明紙的另一種改進(jìn)的雙長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)的另一種示意性工藝流程圖。
術(shù)語(yǔ)定義和方法在本文中，紙樣品的“MD抗拉強(qiáng)度”是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的當(dāng)對(duì)紙進(jìn)行沿機(jī)器方向的拉伸時(shí)，在斷裂點(diǎn)上每單位寬度的負(fù)荷的常規(guī)指標(biāo)。類似地，“CD抗拉強(qiáng)度”是沿垂直于機(jī)器方向的方向測(cè)定的類似指標(biāo)。MD和CD抗拉強(qiáng)度是用一臺(tái)Instron拉力測(cè)定儀測(cè)定的，使用3英寸的夾爪寬度、4英寸的夾爪跨度、和每分鐘10英寸的十字頭速度。在測(cè)定之前將有關(guān)樣品保持在TAPPI條件下(73°F，50％的相對(duì)濕度)4小時(shí)。抗拉強(qiáng)度是以每英寸的克數(shù)為單位表示的(在斷裂點(diǎn)上，所述Instron克的讀數(shù)除以3，因?yàn)闇y(cè)試寬度是3英寸)。
“MD拉伸”和“CD拉伸”是指所述樣品在拉力測(cè)試期間在斷裂之前拉伸的百分比。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的紙可以具有大約3％或更高的MD拉伸，如大約4％-24％，大約5％或更高，大約8％或更高，大約10％或更高，更優(yōu)選大約12％或更高。本發(fā)明紙的CD拉伸主要是通過(guò)將濕態(tài)紙模制在高度彎曲的織物上而產(chǎn)生的。CD拉伸可以為大約4％或更高，大約6％或更高，大約8％或更高，大約9％或更高，大約11％或更高，或大約6％-15％。
在本文中，用于造紙機(jī)的“高速作業(yè)”或“工業(yè)上有用的速度”是指機(jī)器速度至少與下列值或范圍中的任一個(gè)相等，以每分鐘的英尺數(shù)為單位1，000；1，500；2，000；2，500；3，000；3，500；4，000；4，500；5，000；5，500；6，000；6，500；7，000；8，000；9，000；10，000；和具有上述數(shù)值中任一個(gè)的上限和下限的范圍。
在本文中，“工業(yè)上有價(jià)值的干燥度水平”可以是大約60％或更高，大約70％或更高，大約80％或更高，大約90％或更高，大約60％-95％，或大約75％-95％。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，所述紙應(yīng)當(dāng)在滾筒干燥器上干燥到工業(yè)上有價(jià)值的干燥度水平。
在本文中，“吸收能力”是通過(guò)將20張紙制品切成4英寸×4英寸的方形，并將四角釘在一起以便形成一個(gè)20層的紙墊而測(cè)定的。將所述紙墊放入鐵絲網(wǎng)藍(lán)中，將所述釘住的點(diǎn)下垂到水池(30℃)中。當(dāng)所述紙墊完全濕潤(rùn)時(shí)，將其取出，并保持在所述鐵絲藍(lán)中排水30秒。30秒之后保留在所述紙墊中的水的重量是吸收量。用該數(shù)值除以所述紙墊的重量以便確定其吸收能力，該吸收能力在本發(fā)明中用每克纖維吸收的水的克數(shù)表示。
“吸收速度”是用與吸收能力相同的方法測(cè)定的，所不同的是紙墊的大小為2．5英寸×2．5英寸。所述紙墊在放入水池是之后完全濕透所用的時(shí)間是吸收速度，用秒表示。該數(shù)值越大，吸水的速度越慢。
在本文中，在95℃下，如果1克的材料的至少95％可以完全溶解在100毫升去離子水中，就認(rèn)為該材料是“水溶性的”。用于所述界面控制混合物中的粘性化合物優(yōu)選具有足夠的水溶性，以便所述粘性化合物在具有1克固體質(zhì)量的水溶液中的薄的涂層可以干燥，并在150℃下干燥30分鐘，而且在100℃下在100毫升去離子水中至少具有95％的水溶性。
在本文中，“表面厚度”是指有花紋的三維表面的特有的波峰-波谷高度差。它可以表示模制紙結(jié)構(gòu)的特有的厚度或高度。測(cè)定表面厚度的特別合適的方法是莫爾條紋干涉儀，該儀器可以進(jìn)行精確測(cè)定而沒有表面的變形。為了參考本發(fā)明的材料，應(yīng)當(dāng)用計(jì)算機(jī)控制的白光視野偏移莫爾條紋干涉儀測(cè)定表面形狀，采用大約38毫米的視野。使用該系統(tǒng)的原理披露于Bieman等的“用場(chǎng)偏移莫爾條紋進(jìn)行的絕對(duì)測(cè)定”，SPIE光學(xué)會(huì)議進(jìn)展，1614卷，259-264頁(yè)，1991。莫爾條紋干涉儀的一種合適的商用儀器是由Medar公司生產(chǎn)的CADEYES干涉儀(FarmingtonHills，Michigan)制成38毫米的視野(在37-39．5毫米范圍內(nèi)的視野是合適的)。CADEYES系統(tǒng)使用白色光線，該光線通過(guò)一個(gè)網(wǎng)格投射，將細(xì)的黑色線條投射到所述樣品表面上。通過(guò)一個(gè)類似的網(wǎng)格觀察所述表面，產(chǎn)生邊紋，用一個(gè)CCD相機(jī)觀察所述邊緣。用合適的鏡頭和步進(jìn)馬達(dá)調(diào)整光學(xué)圖象，進(jìn)行視場(chǎng)的移動(dòng)(如下文所述的技術(shù))。一臺(tái)影象處理器將捕獲的邊紋圖象發(fā)送到一臺(tái)PC計(jì)算機(jī)，進(jìn)行處理，以便根據(jù)由攝象機(jī)所觀察到的邊緣圖形反推出有關(guān)表面高度的細(xì)節(jié)。使用CADEYES系統(tǒng)分析特有的紙的波峰-波谷高度的原理由J．D．Lindsay和L．Bieman披露，“利用莫爾條紋干涉儀研究紙的有形特性”，Proceedingsof the Non-contact，Three-dimensional Gaging Methods andTechnologies Workshop，制造工程師協(xié)會(huì)，Dearborn，Michigan，1997年3月4-5日。
本領(lǐng)域技術(shù)人員隨后可將所述CADEYES形態(tài)資料的高度圖象用于鑒定特有的單位區(qū)間結(jié)構(gòu)(在結(jié)構(gòu)是由織物圖案產(chǎn)生的情況下，通常將其像鋪地磚一樣并列排列，以便覆蓋較大的二維面積)，并測(cè)定所述結(jié)構(gòu)或其它任何表面的典型的波峰與波谷深度。達(dá)到上述目的的一種簡(jiǎn)單的方法是從畫在所述地形高度圖上的線條提取二維高度曲線，該曲線通過(guò)所述單位區(qū)間的最高和最低部位，或者通過(guò)一個(gè)定期表面的足夠數(shù)量的代表性部分。所述高度曲線隨后可分析波峰與波谷的距離，如果所述曲線是從在測(cè)定時(shí)處于比較平的狀態(tài)的紙或紙的一部分獲得的話。為了消除偶然的光學(xué)干擾和可能的外部干擾的影響，應(yīng)當(dāng)將所述曲線的最高的10％和最低的10％排除，并將其余點(diǎn)的高度范圍作為其表面厚度。從技術(shù)上講，該方法要求計(jì)算我們稱之為“P10”的變量，該術(shù)語(yǔ)被定義為10％和90％材料基準(zhǔn)之間的高度差。有關(guān)材料基準(zhǔn)的概念在本領(lǐng)域中是眾所周知的，如L．Mummery在表面花紋分析手冊(cè)，HommelwerkeGmbH，Muhlhausen，德國(guó)，1990中所披露的。在該方法中，所述表面被視為從空氣到材料的一種過(guò)渡。對(duì)于特定的曲線來(lái)說(shuō)，就平放的紙來(lái)說(shuō)，所述表面開始的最大高度-最高波峰的高度-是“0％參考線”或“0％材料線”的高度，表示在所述高度上0％的水平線條的長(zhǎng)度被材料占據(jù)。沿著通過(guò)所述曲線最低點(diǎn)的水平線，100％的線被材料占據(jù)，使得所述線成為“100％的材料線”。在0％-100％的材料線之間(在所述曲線的最大點(diǎn)或最小點(diǎn)之間)，由材料占據(jù)的水平線長(zhǎng)度的部分將會(huì)隨著該線高度的降低簡(jiǎn)單地增加。所述材料比例曲線提供了沿著通過(guò)所述曲線的水平線的材料部分和所述線的高度的水平線的關(guān)系。所述材料比例曲線也是一種曲線的累積高度分布(更準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)是“材料部分曲線”)。
一旦建立所述材料比例曲線，即可將其用于限定一種特有的曲線的波峰高度。P10“特有的波峰與波谷高度”參數(shù)被定義為10％的材料線和90％的材料線的高度之間的差別。所述參數(shù)在所述典型曲線結(jié)構(gòu)的外側(cè)或不正常的邊緣部分是較強(qiáng)的，并且對(duì)P10高度具有較小的影響。P10的單位是毫米。一種材料的表面厚度是用P10表面厚度值表示的，表示包括所述表面的典型單位區(qū)間的高度極限的曲線?！熬?xì)的表面厚度”是沿著該表面的平面部位的曲線的P10值，它在相對(duì)包括所述單位區(qū)間的最大和最小部分的曲線方面在高度方面是均勻的。如果存在兩個(gè)側(cè)面的話，要測(cè)定的是該材料的具有最多花紋的一側(cè)。
表面厚度是用于檢查在基帶中產(chǎn)生的形狀的，特別是在干燥工藝之前和干燥工藝期間在所述紙上產(chǎn)生的特征，不過(guò)，同樣用于排除在干燥轉(zhuǎn)化作業(yè)中所“人工”產(chǎn)生的大型的形狀，所述作業(yè)如壓花、開孔、起皺等。因此，所檢查的曲線應(yīng)當(dāng)取自沒有壓花的部位，如果所述紙被壓花的話，或者測(cè)定未壓花的紙。表面厚度測(cè)定應(yīng)當(dāng)排除大型結(jié)構(gòu)，如不能體現(xiàn)原有基片本身的三維性質(zhì)的皺和折。業(yè)已認(rèn)識(shí)到，通過(guò)壓延或其它能影響整個(gè)基片的作業(yè)可以減弱紙的形狀。表面厚度測(cè)定可以在壓延紙上適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
在本文中，“橫向長(zhǎng)度尺寸”是指一種有花紋的三維紙的特有尺寸，所述紙具有一種包括重復(fù)的單位區(qū)間的花紋。環(huán)繞所述單位區(qū)間的凸出的多邊形的最小寬度被視為所述橫向長(zhǎng)度尺寸。例如，在于具有重復(fù)的沿垂直方向間隔大約1毫米，沿機(jī)器方向間隔大約2毫米的矩形凹陷的織物上透干的紙上，其橫向長(zhǎng)度尺寸應(yīng)當(dāng)為大約1毫米。在本文中所述的有花紋的織物(轉(zhuǎn)移織物和毛氈)可以具有周期性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有下列數(shù)值中至少一種的橫向長(zhǎng)度尺寸大約0．5毫米，大約1毫米，大約2毫米，大約3毫米，大約5毫米，和大約7毫米。
在本文中，“MD單位區(qū)間長(zhǎng)度”是指在織物或紙上特有的單位區(qū)間的機(jī)器方向的長(zhǎng)度(跨度)，其特征是具有重復(fù)的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中披露的有花紋的織物(轉(zhuǎn)移織物和毛氈)可以具有周期性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有下列數(shù)值中至少一種的橫向長(zhǎng)度尺寸大約1毫米、大約2毫米、大約5毫米、大約6毫米、和大約9毫米。
在本文中，“織物粗糙度”是指跨越可接觸沉積在它上面的紙的有花紋的織物的上表面的特有的最大垂直距離。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)移織物的一種或兩種是按照披露于1995年7月4日授予K．F．Chiu等的US5，429，686中的技術(shù)生產(chǎn)的，該文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。披露于本發(fā)明的三維織物具有靠近該織物的機(jī)器表面的負(fù)載層，并在該織物的紙漿表面上具有三維刻紋層。所述承載層和刻紋層之間的連接被稱為亞水平面。所述亞水平面是由所述承載層上的最低的CD節(jié)的頂部形成的。位于所述織物的紙漿表面的刻紋用于在由該織物攜帶的紙漿紙上產(chǎn)生反的圖象印記。
由所述刻紋層的最高點(diǎn)形成一個(gè)上表面，所述刻紋層的上部是由設(shè)在MD印記節(jié)上的“印記”經(jīng)紗部分形成的，其上部形成該刻紋層的上平面。該刻紋層的其余部分高于所述亞水平面。所述最高CD節(jié)的上部形成一個(gè)中間平面，該平面可能與所述亞水平面吻合，但更常見的是略高于所述亞水平面。該中間平面必須低于所述上平面一定的距離，該距離被稱為“平面差”。由Chiu等披露的織物或類似的織物的“平面差”可以被視為“織物的粗糙度”。對(duì)于其它織物來(lái)說(shuō)，織物的粗糙度通常被視為所述織物的最高部分和該織物的有可能接觸紙的最低表面之間的垂直高度差。
與織物粗糙度有關(guān)的一種特定指標(biāo)是“油灰粗糙度因子”，其中，測(cè)定所述織物的油灰印記的垂直高度范圍。將以SILLY PUTTY為商標(biāo)出售的Dow CorningDilatant化合物3179加熱到73°F，并熔化成一個(gè)直徑為2．5英寸，厚度為1／4英寸的盤。將所述盤放置在一個(gè)黃銅滾筒的一端，使其質(zhì)量為2046克，并測(cè)定2．5英寸的直徑和3英寸的高度。將待測(cè)定的織物放置在一個(gè)干凈的固體表面上，并將在其一端有油灰的滾筒顛倒，并輕輕地放上所述織物。由所述滾筒的重量將所述油灰壓在所述織物上。讓所述重量保持在所述油灰盤上20秒，此時(shí)，將所述滾筒輕輕地抬起并通常順利地將所述油灰?guī)г谒厦妗，F(xiàn)在可以通過(guò)光學(xué)方法測(cè)定與所述織物接觸的有花紋的油灰表面，以便獲得典型的最大波峰與波谷高度差的估計(jì)值，用于所述測(cè)定的一種有用的裝置是上述CADEYES莫爾條紋干涉儀，具有38毫米的視野。所述測(cè)定應(yīng)當(dāng)在去掉黃銅滾筒之后2分鐘之內(nèi)進(jìn)行。
在本文中，術(shù)語(yǔ)用在織物、毛氈、或非壓延紙的表面前面的“有花紋的”或“三維的”表示該表面基本上不是光滑的和共平面的。具體地講，它表示所述表面的一種表面厚度、織物粗糙度、或油灰粗糙度值至少為0．1毫米，如大約0．2-大約0．8毫米，優(yōu)選至少0．3毫米，如大約0．3-1．5毫米，更優(yōu)選至少0．5毫米，更優(yōu)選至少0．7毫米。
“經(jīng)紗密度”被定義為每英寸織物寬度上的總的經(jīng)紗數(shù)量乘以用英寸表示的經(jīng)紗條的直徑，乘以100。
我們所說(shuō)的“經(jīng)紗”和“緯紗”是指在一臺(tái)織機(jī)上編織的織物，經(jīng)紗是沿著該織物通過(guò)造紙裝置運(yùn)行的方向(機(jī)器方向)分布的紗線，而緯紗是垂直于機(jī)器方向(垂直方向)分布的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以將所述織物制成使經(jīng)紗沿著垂直于機(jī)器的方向分布而使緯紗沿著機(jī)器方向分布。所述織物可用于本發(fā)明中，將所述緯紗視為MD經(jīng)紗，而將所述經(jīng)紗視為CD緯紗。所述經(jīng)紗和緯紗可以是圓形的、扁平的、或帶狀的，或?yàn)橐陨闲螤畹慕M合。
在本文中，“非壓縮脫水”和“非壓縮干燥”分別是指不涉及會(huì)導(dǎo)致所述織物的一部分在干燥或脫水過(guò)程中發(fā)生明顯的密集化或壓縮的壓力輥或其它步驟的用于從纖維素紙上除去水的脫水或干燥方法。所述方法包括透干；噴氣沖擊干燥；徑向噴射再連接和徑向槽再連接干燥，如R．H．Page和J．Seyed-Yagoobi，Tappi J．，73(9)229(1990年9月)所披露的；非接觸干燥，如空氣浮動(dòng)干燥，如由E．V．Bowden，E．V．，AppitaJ．44(1)41(1991)所披露的；過(guò)熱蒸汽的流通或沖擊；微波干燥和其它射頻或介電干燥方法；由超臨界流體進(jìn)行的水提?。挥蔁o(wú)水、低表面張力流體進(jìn)行的水提??；紅外線干燥；通過(guò)接觸熔化的金屬薄膜干燥；和其它方法。相信本發(fā)明的三維紙可以用上述任何非壓縮干燥方法進(jìn)行干燥或脫水，而不會(huì)導(dǎo)致紙的明顯密集化或其三維結(jié)構(gòu)以及其濕的彈性特征的明顯喪失。標(biāo)準(zhǔn)的干燥起皺技術(shù)被視為壓縮干燥方法，因?yàn)樗黾埍仨毻ㄟ^(guò)機(jī)械方法壓在干燥表面的一部分上，導(dǎo)致壓在加熱的Yankee滾筒上的部位明顯的密集化。
一種材料的“濕壓縮彈性”是對(duì)其沿z方向壓縮之后在潮濕狀態(tài)下保持彈性和脹量特性的能力的衡量。在壓縮模式下使用一種可編程的強(qiáng)度測(cè)定裝置，以便對(duì)用特殊方法小心地濕潤(rùn)的樣品進(jìn)行特殊系列的壓縮循環(huán)。
所述測(cè)試過(guò)程的開始是對(duì)所述濕潤(rùn)的樣品施加0．025psi的壓力，以便獲得起始厚度(循環(huán)A)，然后重復(fù)進(jìn)行兩次施加2psi的壓力，接著去掉壓力(循環(huán)B和C)。最后，再次對(duì)所述樣品施加0．025psi的壓力，以便獲得最終厚度(循環(huán)D)。(有關(guān)所述方法的細(xì)節(jié)，包括壓縮速度將在下文披露)。用細(xì)的去離子水的水霧將所述樣品均勻地潤(rùn)濕，以便使吸水率(克水／克干纖維)為大約1．1，0．9-1．6范圍內(nèi)的值都是可以接受的。上述目的是通過(guò)以調(diào)節(jié)樣品質(zhì)量為基礎(chǔ)施加大約100％的水分而實(shí)現(xiàn)的。這會(huì)使典型的纖維素材料處在濕潤(rùn)狀態(tài)，而物理特性對(duì)含水量相對(duì)不敏感(例如，其敏感性比水分比例低于70％時(shí)更低)。然后將濕潤(rùn)的樣品放在測(cè)試裝置中，并重復(fù)所述壓縮循環(huán)。
考慮三次濕彈性的測(cè)定，該彈性對(duì)于用于紙層疊物中的樣品層的數(shù)量不敏感。第一種測(cè)定是在2psi的壓力下測(cè)定的，測(cè)定濕樣品的脹量。該脹量被稱為“濕壓縮脹量”(WCB)。第二個(gè)測(cè)定被稱為“彈性”，它是指在壓縮結(jié)束時(shí)(循環(huán)D)在0．025psi下的濕的樣品厚度與在測(cè)試開始時(shí)(循環(huán)A)在0．025psi下測(cè)定的濕態(tài)樣品的厚度的比例。第三個(gè)測(cè)量是“加載能量比”(LER)，它是指在上述對(duì)濕的樣品進(jìn)行測(cè)定期間在第二次壓縮對(duì)2psi(循環(huán)C)時(shí)的加載能量與第一次壓縮到2psi(循環(huán)B)時(shí)的加載能量的比例。加載能量是所施加的負(fù)荷與樣品的厚度的曲線圖上的曲線從無(wú)負(fù)荷到最大負(fù)荷2psi的下面的面積；加載負(fù)荷的單位是英寸-磅。如果在加壓以后材料收縮并喪失其脹量，隨后的壓縮將需要更少的能量，會(huì)導(dǎo)致一種低的LER。對(duì)于純彈性材料來(lái)說(shuō)，所述彈性和LER是統(tǒng)一的。這里所述的三種測(cè)量相對(duì)獨(dú)立于有關(guān)疊層中的層數(shù)，并可以作為濕彈性的有用指標(biāo)。對(duì)于純彈性材料來(lái)說(shuō)，所述彈性也應(yīng)該是統(tǒng)一的。本發(fā)明還涉及對(duì)“壓縮比”，它被定義為在第一個(gè)壓縮循環(huán)加壓到2psi時(shí)的最大負(fù)荷時(shí)濕潤(rùn)樣品的厚度與在0．025psi壓力下的最初濕厚度的比例。
在進(jìn)行濕壓縮彈性的上述測(cè)定時(shí)，應(yīng)當(dāng)在TAPPI條件(50％RH，73°F)下對(duì)樣品進(jìn)行至少24小時(shí)的調(diào)節(jié)。樣品是從所述紙上切下來(lái)的，以便得到2．5英寸寬的方形。通常將3-5層紙堆疊在一起，以便得到2．5英寸的方形疊層。以10毫克或更高的精度測(cè)定所述切成方形的疊層的質(zhì)量。切割樣品的質(zhì)量?jī)?yōu)選為接近0．5克，應(yīng)當(dāng)為0．4-0．6克；否則的話，應(yīng)當(dāng)對(duì)所述疊層中紙的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整(業(yè)已證實(shí)，每個(gè)疊層中3或4層紙?jiān)诖蠖鄶?shù)測(cè)定中具有典型的紙的基重(濕彈性的結(jié)果通常對(duì)疊層中的層數(shù)不敏感)。在70-73°F下用細(xì)的去離子水水霧均勻地施加水分。這一目的可以用傳統(tǒng)塑料噴霧瓶實(shí)現(xiàn)，用一種容器或其它隔擋裝置阻擋大部分的水霧，僅容許大約外面的20％的水霧套-細(xì)的水霧-接近所述樣品。如果操作適當(dāng)?shù)脑?，在噴霧期間不會(huì)在樣品上出現(xiàn)由大的液滴形成的濕斑，而該樣品會(huì)被均勻地濕潤(rùn)。在噴霧作業(yè)期間所述噴霧源應(yīng)當(dāng)保持距離所述樣品至少6英寸。
在噴霧期間用一個(gè)平的有孔支撐物支撐所述樣品，同時(shí)防止在所述支撐表面上形成大的水滴，這些水會(huì)被吸取到樣品的邊緣，產(chǎn)生濕的斑點(diǎn)。在進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)可以使用大體上干燥的纖維素泡沫海綿，不過(guò)，也可以使用諸如網(wǎng)狀開口蜂窩泡沫的其它材料。
對(duì)于有三層紙片的疊層來(lái)說(shuō)，這三層紙片應(yīng)當(dāng)分開，并彼此相鄰地放在有孔支撐物上。所述水霧應(yīng)當(dāng)均勻地施加，用固定數(shù)量的噴霧器(對(duì)噴霧瓶進(jìn)行固定次數(shù)的泵送)從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向連續(xù)嘖霧到所述分離的紙片上，所述次數(shù)是通過(guò)試錯(cuò)確定的，以便獲得目標(biāo)水分含量?？焖賹⑺鰳悠贩崔D(zhuǎn)，并再次噴灑固定的噴霧次數(shù)，以便降低所述紙的z方向上的水分梯度。按原有順序并且按所述紙的原有相對(duì)取向重新組裝所述層疊物。以至少10毫克的精度快速稱所述重新組裝的層疊物的重量，然后集中在下部的Instron壓縮臺(tái)板上，此后用計(jì)算機(jī)開始所述Instron測(cè)試過(guò)程。在樣品第一次接觸噴霧和開始測(cè)試過(guò)程之間的時(shí)間間隔不超過(guò)60秒，通常為45秒。
當(dāng)在目標(biāo)范圍內(nèi)每一個(gè)層疊物需要4層紙片時(shí)，所述紙片傾向于比3層紙片的層疊物薄，并在濕潤(rùn)以后出現(xiàn)處理難度加大的問題。在濕潤(rùn)期間并不是分別處理4層紙中的每一層，而是將所述層疊物分成由2層紙片的疊層，將所述每一疊層并排放置在有孔基帶上。按上述方法噴霧，將所述疊層上部的紙片潤(rùn)濕。然后將以上兩個(gè)疊層反轉(zhuǎn)，并再次噴灑大體上相同數(shù)量的水分。在這一過(guò)程中，盡管每一張只僅濕潤(rùn)一側(cè)，但與3層只的層疊物相比，由于4層紙片的層疊物上的紙的厚度總體上下降，部分緩和了在每一層紙上z方向產(chǎn)生水分梯度的可能性。用類似方法可以處理每一個(gè)層疊物中較大數(shù)量的紙片。(用同一種紙的3層和4層的層疊物進(jìn)行的有限試驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)明顯的差別，這表明所述紙片上z方向的水分梯度(如果有的話)不大可能是壓縮型濕彈性測(cè)量的一個(gè)主要因素)。在施加水分之后，對(duì)所述層疊物進(jìn)行重新組裝、稱重、并放置在所述Instron裝置上進(jìn)行測(cè)試，如以前針對(duì)3層紙片的層疊物所做的說(shuō)明。
用一臺(tái)Instron4502通用測(cè)試機(jī)進(jìn)行壓縮測(cè)定，該測(cè)試機(jī)與一臺(tái)286PC計(jì)算機(jī)連接，該計(jì)算機(jī)采用Instron系列Ⅻ軟件(1989年發(fā)布)和Version2硬件。標(biāo)準(zhǔn)的“286計(jì)算機(jī)”是指具有速度為12MHz的80286處理器的計(jì)算機(jī)。所使用的具體的計(jì)算機(jī)是一臺(tái)康柏DeskPro286e，具有一個(gè)80287數(shù)學(xué)共處理器和一個(gè)VGA視頻接頭和一個(gè)用于數(shù)據(jù)收集和計(jì)算機(jī)控制的IEEE板。使用具有2．25英寸直徑的圓形臺(tái)板的1kN測(cè)力儀進(jìn)行樣品壓縮。所述下部臺(tái)板具有一個(gè)滾珠軸承組件，以便能夠使所述臺(tái)板對(duì)齊。在由上部臺(tái)板施加負(fù)荷(30-100磅力)的條件下固定所述下部臺(tái)板，以便確保其表面平行。必須用標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)狀螺母固定所述上部臺(tái)板，以便消除在施加負(fù)荷時(shí)上部臺(tái)板的搖動(dòng)。應(yīng)當(dāng)在自由懸掛狀態(tài)下將所述測(cè)力儀調(diào)零。在進(jìn)行測(cè)定之前，應(yīng)當(dāng)讓所述Instron和測(cè)力儀升溫1小時(shí)。
在開始升溫之后至少1小時(shí)，用所述儀器控制板將伸長(zhǎng)量設(shè)定為0長(zhǎng)度，同時(shí)保持所述臺(tái)板接觸(負(fù)荷為10-30磅)，由此確保所述伸長(zhǎng)或厚度讀數(shù)是兩個(gè)臺(tái)板之間的距離。沒有加載的測(cè)力儀也被調(diào)零(“平衡”)，并將上部臺(tái)板提升到大約0．2英寸的高度，以便將樣品插入兩個(gè)壓縮臺(tái)板之間。然后將所述Instron的控制移交給計(jì)算機(jī)。應(yīng)當(dāng)定期檢查測(cè)力儀的伸長(zhǎng)量，以避免基準(zhǔn)的偏移(零點(diǎn)的改變)。測(cè)定必須是在根據(jù)TAPPI說(shuō)明的控制濕度和溫度環(huán)境下進(jìn)行(50％±2％RH和73°F)。
使用Instron系列XII循環(huán)測(cè)試軟件(1．11版)，建立一個(gè)儀器程序。將所述編程的程序作為參數(shù)文件保存。所述參數(shù)文件具有7個(gè)包括“3個(gè)循環(huán)模塊”(指令組)的下列“標(biāo)記”(獨(dú)立的事件)標(biāo)記1模塊1標(biāo)記2模塊2標(biāo)記3模塊3標(biāo)記4模塊2標(biāo)記5模塊3標(biāo)記6模塊1標(biāo)記7模塊3。
模塊1指示十字頭以0．75英寸／分的速度下降，直到產(chǎn)生0．1lb的負(fù)荷(Instron設(shè)置為-0．1磅，因?yàn)閴毫Ρ欢x為負(fù)力)。通過(guò)移動(dòng)進(jìn)行控制。在達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷之后，將所施加的負(fù)荷降低為0。
模塊2指示所述十字頭以0．2英寸／分的速度將所施加的0．05磅的負(fù)荷增加到最大負(fù)荷8磅，然后再返回到0．05磅。使用所述Instron軟件，對(duì)控制模式進(jìn)行移動(dòng)，有限的類型是負(fù)荷，第一個(gè)負(fù)荷水平為-0．05磅，第二個(gè)負(fù)荷水平為-8磅，駐留時(shí)間為0秒，轉(zhuǎn)變次數(shù)為2(壓縮然后放松)；規(guī)定所述模塊最終為“無(wú)作用”。
模塊3用轉(zhuǎn)移控制和所述轉(zhuǎn)移限制類型，將所述十字頭以4英寸／分的速度簡(jiǎn)單地增加到0．15英寸，駐留時(shí)間為0。其它Instron軟件設(shè)置為第一高度為0英寸，第二高度為0．15英寸，一次轉(zhuǎn)變，以及在所述模塊結(jié)束時(shí)為“無(wú)作用”。如果一種樣品具有大于0．15英寸的非壓縮厚度，應(yīng)當(dāng)對(duì)模塊3進(jìn)行修改，以便將十字頭高度增加到適當(dāng)?shù)母叨?，并記錄和注明改變了的高度?br> 在按照上述順序執(zhí)行時(shí)(標(biāo)記1-7)，所述Instron程序壓縮樣品到0．025psi(0．1磅力)，放松，然后壓縮到2 psi(8磅力)，接著是去掉壓力，并將十字頭增加到0．15英寸，然后再次壓縮所述樣品到2psi，放松，將十字頭提升到0．15英寸，再次壓縮到0．025psi(0．1磅力)，然后抬起十字頭。對(duì)于模塊2來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)當(dāng)以不超過(guò)每0．004英寸或0．03磅力的間隔進(jìn)行(首先進(jìn)行任一項(xiàng))，對(duì)于模塊1來(lái)說(shuō)，其間隔不超過(guò)0．003磅力。一旦開始測(cè)試，持續(xù)時(shí)間略少于2分鐘，直到所述Instron程序結(jié)束。
設(shè)置所述系列Ⅻ的軟件的輸出，以便提供標(biāo)記1、2、4、和6在最大負(fù)荷下的伸長(zhǎng)量(厚度)(各自在0．025和2．0psi最大負(fù)荷下)，標(biāo)記2和4的負(fù)荷能量(兩次壓縮到2．0psi)，兩個(gè)負(fù)荷能的比例(第二個(gè)2psi循環(huán)／第一個(gè)2psi循環(huán))，最終厚度與最初厚度的比例(最終厚度與第一次0．025psi壓縮厚度的比)。在執(zhí)行模塊1和2期間，在屏幕上對(duì)負(fù)荷與厚度結(jié)果進(jìn)行作圖。
在所述Instron測(cè)試之后，將樣品放置在105℃的對(duì)流烘箱中干燥。當(dāng)該樣品完全干燥時(shí)(至少20分鐘之后)，記錄其干重量。(如果不使用加熱的天平的話，樣品的重量必須在從烘箱中取出之后幾秒鐘之內(nèi)稱出，因?yàn)樵摌悠窌?huì)馬上吸收水分)。
具有高的濕壓縮脹量(WCB)值的紙或吸收結(jié)構(gòu)的用途是顯而易見的，對(duì)于在加壓情況下能保持高的脹量的濕的材料來(lái)說(shuō)，可以保持較大的流體容量，并且在受到壓力時(shí)不太容易將流體擠出。
高回彈值是特別理想的，因?yàn)樵趬嚎s之后能夠反彈的濕的材料可以保持高的空隙體積，以便有效吸收和分配隨后進(jìn)入的流體，而且所述材料在其膨脹期間可以收回在壓縮期間被排除的流體。例如，在尿布中，潮濕的部位會(huì)由于身體的運(yùn)動(dòng)或身體姿勢(shì)的改變而受到暫時(shí)的壓縮。如果所述材料在壓力解除之后不能恢復(fù)其脹量，其控制流體的效率會(huì)受到削弱。
一種材料的高的負(fù)荷能量比例值也很有用，因?yàn)檫@種材料低于2psi的最大負(fù)荷的壓力下能夠連續(xù)承受壓縮(LER是根據(jù)對(duì)壓縮一種樣品所需能量的測(cè)定)，即使在其受到一次重壓之后也是如此。據(jù)信，保持所述濕的彈性特征在該材料被用于吸收制品時(shí)可以產(chǎn)生該材料的手感，并有助于保持該吸收制品與使用者身體的配合，除了所述一般優(yōu)點(diǎn)之外，當(dāng)一種結(jié)構(gòu)在濕潤(rùn)之后可以保持其孔隙體積還有額外的優(yōu)點(diǎn)。
就上述三種參數(shù)中任一項(xiàng)而言，本發(fā)明的紙可能具有高的濕彈性值。更具體地講，本發(fā)明的非壓延的或壓延的紙可能具有大約5立方厘米／克或更高的濕壓縮脹量，更優(yōu)選大約6立方厘米／克或更高，更優(yōu)選大約8立方厘米／克或更高，更優(yōu)選大約8-15立方厘米／克或更高。所述壓縮比可以大約為0．7或更低，如大約0．4-大約0．7，更優(yōu)選大約0．6或更低，更優(yōu)選大約0．5或更低。另外，本發(fā)明的紙的濕彈性比大約為0．5或更高，如大約0．5-大約0．8，更優(yōu)選大約0．6或更高，更優(yōu)選大約0．7或更高。所述負(fù)荷能量比可以為大約0．45或更高，大約0．5或更高，更優(yōu)選大約0．55-大約0．8，更優(yōu)選大約0．6或更高。
附圖的詳細(xì)說(shuō)明下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。為了簡(jiǎn)便起見，示意性地示出了用于形成若干織物運(yùn)行帶的各種張力輥，但不編號(hào)，而且，在不同附圖中的相似的元件具有相同的參考編號(hào)。針對(duì)原料制備、料箱、成型織物、紙的轉(zhuǎn)移和干燥可以使用各種常規(guī)的造紙裝置和作業(yè)。不過(guò)，示出了具體的常規(guī)元件，以便提供可以使用本發(fā)明的各種實(shí)施方案的場(chǎng)合。
本發(fā)明的方法可以在圖1所示裝置上完成。將造紙纖維漿體形式的初級(jí)紙10從料箱12沉積到環(huán)形有孔成型織物14上。所述箱體中的稠度和流速?zèng)Q定了其干紙的基重，所述基重優(yōu)選為每平方米大約5-80克(gsm)，更優(yōu)選大約10-40gsm。
在攜帶在所述成型織物14上的條件下，用本領(lǐng)域已知的箔片、吸箱、和其它裝置(未示出)對(duì)所述初級(jí)紙10進(jìn)行部分脫水。對(duì)于本發(fā)明的高速作業(yè)來(lái)說(shuō)，在干燥器滾筒之前的常規(guī)紙脫水方法可能產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)孛撍?，所以需要額外的脫水裝置。在所述實(shí)施方案中，使用一個(gè)空氣壓機(jī)16對(duì)紙10進(jìn)行非壓縮性脫水。所述空氣壓機(jī)16包括一個(gè)組件，該組件包括一個(gè)位于紙10上方的加壓空氣室18，一個(gè)位于所述成型織物14下面與所述加壓空氣室呈可操作的關(guān)系的真空箱20，以及一個(gè)支撐織物22。在通過(guò)所述空氣壓機(jī)16時(shí)，所述濕的紙10被壓在成型織物14和支撐織物22之間，以利于所述紙的密封而不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐蓳p壞。所述壓機(jī)可以除去大量的水，使得紙?jiān)谶B接到Y(jié)ankee上之前達(dá)到超過(guò)30％以上的干燥度，最好不需要進(jìn)行大量的壓縮脫水。合適的空氣壓機(jī)披露于下列文獻(xiàn)中由M．A．Hermans等于1996年5月14日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)08／747，508，題為“用于生產(chǎn)軟紙的方法和裝置”，和由F．Hada等于以與本申請(qǐng)同一天申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)(未知)，題為“對(duì)濕紙進(jìn)行脫水的空氣壓機(jī)”。
在所述空氣壓機(jī)16之后，紙10與織物14一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到它在轉(zhuǎn)移裝置上的一個(gè)真空轉(zhuǎn)移靴26的幫助下轉(zhuǎn)移到有花紋的有孔織物24上為止。所述轉(zhuǎn)移優(yōu)選以快速轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行，使用適當(dāng)設(shè)計(jì)的靴、織物定位、和真空度，如在1997年9月16授予S．A．Engel等的US5，667，636和1997年3月4日授予T．E．Farrington，Jr．等的US5，607，551中所披露的。在快速轉(zhuǎn)移作業(yè)中，有花紋的織物24的運(yùn)行速度明顯慢于成型織物14，其速度差至少為10％，優(yōu)選至少20％，更優(yōu)選大約15％-60％。所述快速轉(zhuǎn)移優(yōu)選產(chǎn)生微小的收縮，并增加機(jī)器方向的拉伸量，而沒有不可接受的強(qiáng)度的減弱。
所述有花紋的織物24可以包括諸如披露于1995年7月4日授予K．F．Chiu等的US5，429，686中的三維透干織物，或者可以包括其它紡織的、有花紋的織物或無(wú)紡織物。所述有花紋的織物24可以用諸如硅氧烷或烴的混合物的織物分離劑處理，以利于濕態(tài)紙隨后從該織物上分離?？梢栽谟谢y的織物24收集紙之前將所述織物分離劑噴在它上面。一旦收集到所述有花紋的織物上，紙10可以通過(guò)施加真空壓力或輕微的加壓(未示出)進(jìn)一步模制到所述織物上，不過(guò)，在收集期間由于轉(zhuǎn)移靴26上的真空力所產(chǎn)生的模壓可能足于對(duì)所述紙進(jìn)行模制。
然后用壓力輥32將位于有花紋的織物24上的濕的紙10壓到滾筒干燥器30上。滾筒干燥器30將有一個(gè)罩34。所述罩通常采用溫度高于300°F的加熱空氣射流，優(yōu)選高于400°F，更優(yōu)選高于500°F，最優(yōu)選高于700°F，所述氣流從噴頭或其它流動(dòng)裝置上射在所述紙上，所述罩上的空氣射流具有下列值中至少一種的最大或局部平均速度10m／s，50m／s，100m／s，250m／s(米／秒)。
可以將非傳統(tǒng)外罩和沖擊系統(tǒng)用作Yankee干燥器罩34的替代品或補(bǔ)充，以便增強(qiáng)紙的干燥。具體地講，可以用徑向噴射再附接技術(shù)或徑向狹縫再連接技術(shù)降低將紙10穩(wěn)定保持在Yankee干燥器30上所需要的連接程度。徑向噴射和徑向狹縫再粘接是指高效率的熱轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，其中，氣體射流大體上平行地射在被加熱的表面上，在該表面上形成強(qiáng)化循環(huán)區(qū)，這有利于熱量和質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，而不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)干燥技術(shù)的高的張力或沖擊力。徑向噴射再連接的技術(shù)的例子披露于下列文獻(xiàn)中E．W．Thiele等，“在現(xiàn)有造紙機(jī)上用RJR鼓風(fēng)箱增強(qiáng)干燥速度、水分分布和紙的穩(wěn)定性”，1985造紙商大會(huì)，Tappi出版社，亞特蘭大，佐治亞，1985，223-228頁(yè)；和R．H．Page等，Tappi雜志，73(9)229(1990年9月)；以上文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。在所述第一個(gè)滾筒干燥器之后可以使用另外的滾筒干燥器或其它干燥方法，特別是非壓縮干燥。
盡管圖中沒有示出，紙10還可以由織物24裹在干燥器表面上一個(gè)預(yù)定的長(zhǎng)度，以便改善干燥和連接。所述織物優(yōu)選纏繞所述干燥器的長(zhǎng)度少于所述紙與干燥器接觸的完整長(zhǎng)度，特別是所述織物在所述紙進(jìn)入干燥器罩34之前與紙分離。
濕紙10在固定到干燥器30上之前的纖維稠度以大約30％或更高為宜，優(yōu)選大約35％或更高，如大約35％-大約50％，更優(yōu)選大約38％或更高。所述紙開始與滾筒干燥器接觸時(shí)的稠度可以低于60％、50％、或40％。所述紙?jiān)陔x開干燥器30時(shí)的干燥度增加到大約60％或更高，特別是大約70％或更高，更優(yōu)選大約80％或更高，更優(yōu)選大約90％或更高，最優(yōu)選90％-98％。
將所得到的干燥的紙36從所述干燥器上不起皺地拉開或輸出及移去，然后將其卷繞到卷筒38上。術(shù)語(yǔ)“不起皺”包括無(wú)皺，此時(shí)所述紙根本不接觸起皺刮刀；和基本上無(wú)皺，此時(shí)所述紙僅與起皺刮刀有很小或微弱的接觸，這意味著所述紙接近可以僅通過(guò)張力從干燥器表面上分離，而不需要任何起皺。位于干燥器表面上的紙接近不需要任何起皺就可以從干燥器表面上分離的點(diǎn)，此時(shí)操作條件的微小的變化就能夠僅通過(guò)張力將紙從干燥器表面上除去，而不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷，例如，下列任何條件都可以僅通過(guò)張力成功地分離a)將用于把紙從干燥器表面上拉下來(lái)的張力提高不超過(guò)10％，更優(yōu)選不超過(guò)5％；b)將用在每磅纖維上的分離劑的量增加不超過(guò)10％，更優(yōu)選增加不超過(guò)5％；c)將用于該方法的粘性化合物的量降低不超過(guò)10％，更優(yōu)選不超過(guò)5％；或d)將所述紙與干燥器表面的粘接強(qiáng)度降低不超過(guò)10％，更優(yōu)選不超過(guò)5％。本發(fā)明的大體上無(wú)皺的紙通常具有大體上無(wú)大于20微米高度的皺折的形狀(通過(guò)在干燥器表面上起皺而產(chǎn)生的折)和／或通常由于微弱的起皺作用所造成的脹量恢復(fù)不大于大約10％，更優(yōu)選大約5％。將紙從干燥器表面上拉掉的角度以大約80至大約100度為宜，該角度是在分離點(diǎn)與干燥器表面的切線處測(cè)定的，不過(guò)該角度在不同的作業(yè)速度下可以改變。
紙的卷繞可以用本領(lǐng)域已知的任何方法進(jìn)行，包括披露于1996年9月17日授予Henseler的US5，556，053中所披露的皮帶驅(qū)動(dòng)卷繞器或皮帶協(xié)助的卷繞器，該文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。然后可以在后續(xù)作業(yè)中對(duì)紙卷進(jìn)行壓延、切割、用濕潤(rùn)劑或柔軟劑進(jìn)行表面處理，或壓花，以便生產(chǎn)出最終的成品。
為了靈活應(yīng)用并為了開始作業(yè)，應(yīng)當(dāng)有一個(gè)起皺刮刀以便將紙從滾筒干燥器上起皺分離。一旦適當(dāng)平衡地使用了粘性化合物和分離劑，向無(wú)皺作業(yè)的過(guò)渡可以通過(guò)用卷筒或其它裝置重復(fù)地拉所述紙而實(shí)現(xiàn)，使所述紙?jiān)诮佑|起皺刮刀之前與滾筒干燥器表面分開，而不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@損傷。向無(wú)皺作業(yè)的過(guò)渡包括增加界面控制混合物中的分離和／或減少粘性化合物到足于進(jìn)行紙的無(wú)皺分離的程度，但不至于達(dá)到使紙?jiān)诟稍锲髡种凶兊貌环€(wěn)定的程度。應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè)并控制諸如基重和pH的影響粘接的其它因素，以便優(yōu)化該方法。
如果需要，所述起皺刮刀可以保持在原位，以便清理滾筒干燥器的表面，不過(guò)，可以在切換到非起皺模式之后完全取出或施加較小的壓力。用于起皺作業(yè)的典型的刮刀負(fù)載為15-30pii(每線性英寸的力的磅數(shù))；較小的壓力適用于清理干燥器滾筒，而在非起皺模式作業(yè)時(shí)可以低于15pli，優(yōu)選低于10pli，更優(yōu)選大約1-大約10pli，最更優(yōu)選大約1-大約6pli。
顯示了在濕紙10接觸干燥器表面之前以噴霧形式將界面控制混合物40從噴桿42中噴到旋轉(zhuǎn)滾筒干燥器30的表面上。也可以不直接噴到干燥器表面上，而是通過(guò)凹板印花將所述界面控制混合物直接施加在濕的紙上或干燥器表面上或在造紙機(jī)的潮濕末端將其摻入含水的纖維漿體中。作為另一種方案，可將所述界面控制混合物的粘性化合物和分離劑單獨(dú)噴在干燥器表面上或者在不同時(shí)期噴灑。例如，在一種具體實(shí)施方案中，在鋪設(shè)濕紙之前將粘性化合物噴在干燥器表面上，并在所述纖維漿體的潮濕末端添加分離劑。而在所述干燥器表面上，可以用化合物對(duì)紙10做進(jìn)一步的處理，通過(guò)印制或直接將溶液嘖在干燥中的紙上，包括添加促進(jìn)紙從干燥器表面上分離的試劑。
在圖2中示出了另一種實(shí)施方案，其中，通過(guò)環(huán)繞真空靴52的一個(gè)轉(zhuǎn)移輥隙將濕的紙10從成型織物14上轉(zhuǎn)移到第一轉(zhuǎn)移織物50上。紙10優(yōu)選快速轉(zhuǎn)移到第一轉(zhuǎn)移織物50上，第一轉(zhuǎn)移織物50的粗糙度大于、小于、或相當(dāng)于成型織物14的粗糙度。為了改進(jìn)紙的花紋，第一轉(zhuǎn)移織物50的織物粗糙度優(yōu)選至少比成型織物高30％，更優(yōu)選至少高60％。
然后通過(guò)轉(zhuǎn)移輥隙將濕紙10轉(zhuǎn)移到第二轉(zhuǎn)移織物54上，該轉(zhuǎn)移選擇性地包括一個(gè)真空箱56和一個(gè)鼓風(fēng)箱或加壓箱58，以便有利于所述轉(zhuǎn)移并對(duì)紙進(jìn)行脫水。第二轉(zhuǎn)移織物54優(yōu)選有至少0．3毫米的表面厚度，并且其織物粗糙度比成型織物的粗糙度至少高50％，更優(yōu)選至少高100％，更優(yōu)選至少高200％，以便賦予所述紙花紋和脹量。所述第二個(gè)轉(zhuǎn)移輥隙還可以涉及快速轉(zhuǎn)移。
還可以用一個(gè)空氣壓機(jī)16對(duì)紙10做進(jìn)一步的脫水，該壓機(jī)包括一個(gè)壓力室18和一個(gè)真空箱20，以便迫使空氣流過(guò)所述紙而沒有明顯的密集化。一種上部支撐織物22有助于夾住所述紙，并防止紙和所述空氣壓機(jī)表面之間的摩擦，因此具有很小的間隙，以防空氣從所述空氣壓機(jī)的側(cè)面泄露，以便進(jìn)行節(jié)能脫水?？蓪⑹覝叵碌目諝?、加熱的空氣、過(guò)熱的蒸汽、或蒸汽或空氣的混合物用作所述空氣壓機(jī)中的氣體介質(zhì)。
第二轉(zhuǎn)移織物54的粗糙度優(yōu)選低于第一轉(zhuǎn)移織物50的粗糙度，以便第一轉(zhuǎn)移織物能提供所紙的模制，而第二轉(zhuǎn)移織物由于具有更光滑的外形可以在干燥期間加強(qiáng)熱量轉(zhuǎn)移。如果僅有一小部分紙10與干燥器表面密切接觸，熱轉(zhuǎn)移會(huì)受到妨礙?？蓪⒌诙D(zhuǎn)移織物54纏繞在Yankee干燥器30上一定長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度優(yōu)選至少大約6英寸，如大約12-大約40英寸，更優(yōu)選大約18英寸，沿機(jī)器方向纏繞在滾筒干燥器表面上。所述織物纏繞的長(zhǎng)度可能取決于該織物的粗糙度。輥60和62中的任一個(gè)、兩個(gè)或者一個(gè)也沒有，可以對(duì)所述滾筒干燥器表面進(jìn)行施壓，以便增強(qiáng)干燥、紙的模制、并形成粘接。在將無(wú)皺紙36從滾筒干燥器表面上退繞之前該粘接必須足于承受Yankee罩34中的吹風(fēng)力。
在即將接附紙10之前，由一個(gè)噴桿42將界面控制混合物40噴在滾筒干燥器30的表面上。將所得到的干紙36不起皺地從干燥器30上移去，并卷繞到輥38上。
在圖3中示出了本發(fā)明的一種實(shí)施方案，其中，從位于雙長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)的上長(zhǎng)網(wǎng)70和下長(zhǎng)網(wǎng)71之間的料箱12中將造紙纖維的漿體排出。所述雙長(zhǎng)網(wǎng)在形狀和材料方面可以相同或不同，用一個(gè)吸輥72轉(zhuǎn)移所述紙。然后通過(guò)諸如一系列的真空箱74，箔、和／或其它裝置的機(jī)械裝置對(duì)所述初級(jí)紙進(jìn)行脫水。優(yōu)選用一個(gè)包括壓力箱18和真空箱20的空氣壓力頭16對(duì)所述紙進(jìn)行非壓縮性脫水到大于30％的稠度。然后在轉(zhuǎn)移點(diǎn)借助于真空收集靴26將脫水的紙轉(zhuǎn)移，特別是快速轉(zhuǎn)移到有花紋的有孔織物24上。在一種具體實(shí)施方案中，所述有花紋的織物包括一種三維織物，如Lindsay Wire T-116-3設(shè)計(jì)(Lindsay Wire分部，Appleton Mills，Appleton，威斯康星)，織物的粗糙度至少為0．3毫米，該粗糙度優(yōu)選大于成型織物的粗糙度。
由有花紋的織物24將紙10攜帶到輥32和滾筒干燥器30之間的輥隙中，在這里，所述紙被連接到該滾筒干燥器表面上。所述有花紋的織物24可以將所述濕紙卷繞到滾筒干燥器30上一段短的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度優(yōu)選沿機(jī)器方向少于6英尺，更優(yōu)選少于4英尺，包括壓力輥32和第二輥76之間的跨度，所述輥可能接觸或者不接觸所述滾筒干燥器表面。在接觸濕的紙之前，用噴霧器42或其它噴霧裝置將一種界面控制混合物40的粘性化合物和／或分離劑處理所述滾筒干燥器表面。在連接到干燥器表面上之前，可以用噴頭78將粘性化合物、分離劑或其混合物額外地噴在所述紙的表面。在接收所述紙之前還可以用一個(gè)額外的噴桿或噴淋桿79將稀釋的分離劑噴在織物24與紙接觸的一面。
在所述紙接附到干燥器表面上之后，可以用高溫空氣沖擊罩34或其它干燥和沖擊裝置對(duì)所述紙做進(jìn)一步干燥。然后不起皺地將所述部分干燥的紙從干燥器30表面上取出，如果需要的話，對(duì)分離的紙36做進(jìn)一步的干燥處理(未示出)，或者在卷繞之前做其它處理。
在圖4中示出了另一種實(shí)施方案，其中，將初級(jí)紙10加在一對(duì)長(zhǎng)網(wǎng)70和71之間，以便通過(guò)具有一個(gè)壓力室18和一個(gè)低真空室20的空氣壓機(jī)16進(jìn)行脫水。在固體含量大約為30％或更高的稠度下，在第一轉(zhuǎn)移點(diǎn)用一個(gè)真空轉(zhuǎn)移靴52將紙10轉(zhuǎn)移到第一轉(zhuǎn)移織物50上。所述第一轉(zhuǎn)移織物50的空隙體積明顯高于下長(zhǎng)網(wǎng)71的空隙體積，并優(yōu)選具有一種三維形狀，其特征是增加機(jī)器方向的節(jié)，該節(jié)高出最大的垂直方向節(jié)至少0．2毫米，優(yōu)選至少0．5毫米，如大約0．8-大約3毫米，更優(yōu)選至少1．0毫米。
通過(guò)一個(gè)真空收集靴56以及選擇性地包括一個(gè)壓力鼓風(fēng)箱或噴頭58將紙10從第一轉(zhuǎn)移織物50轉(zhuǎn)移到第二轉(zhuǎn)移織物54上。紙向第一轉(zhuǎn)移織物50和第二轉(zhuǎn)移織物54的轉(zhuǎn)移或者這兩種轉(zhuǎn)移可以用10％或更高的快速轉(zhuǎn)移進(jìn)行。用壓力輥32將位于第二轉(zhuǎn)移織物54上的紙壓在滾筒干燥器30的表面上。在旋轉(zhuǎn)輥82之間的一段較短的接觸織物80可以將所述紙壓在所述滾筒干燥器表面上，以便產(chǎn)生額外的花紋或改進(jìn)的熱轉(zhuǎn)移。然后，除了通過(guò)滾筒干燥器30的表面導(dǎo)熱之外，在干燥器罩34中通過(guò)對(duì)流方式將所述紙干燥。可以用噴桿42將一種界面控制混合物40或其成分噴在干燥器表面上。然后將干燥的紙36不起皺地分離。
可能需要將織物卷繞到滾筒干燥器表面上一定程度，以利于熱轉(zhuǎn)移并減輕紙的控制問題。如果所述織物過(guò)早地分離，所述紙有可能粘在所述織物上，而不是粘在滾筒干燥器表面上，除了用高壓將紙壓在該干燥器表面上，當(dāng)需要通過(guò)基本上非壓縮的處理來(lái)獲得最佳脹量和濕彈性時(shí)這種方案是不理想的。所述織物優(yōu)選保持與位于干燥器表面上的紙接觸，直到所述紙達(dá)到大約40％或更高的干燥度，優(yōu)選大約45％或更高，如大約45％-65％，更優(yōu)選大約50％或更高，更優(yōu)選大約55％或更高。施加在紙上的壓力優(yōu)選為0．5-5psi，更優(yōu)選0．5-4psi，更優(yōu)選大約0．5-3psi，不過(guò)，更高和更低的值仍然屬于本發(fā)明的范圍。對(duì)于涉及大量織物卷繞的實(shí)施方案來(lái)說(shuō)，織物的卷繞程度應(yīng)當(dāng)不超過(guò)所述滾筒干燥器的機(jī)器方向周長(zhǎng)的60％，優(yōu)選大約40％或更低，更優(yōu)選大約30％或更低，最優(yōu)選為所述滾筒干燥器周長(zhǎng)的大約5-20％或更低。
實(shí)施例下面的實(shí)施例用于說(shuō)明與本發(fā)明有關(guān)的可能的方案。具體的用量、比例、組成和參數(shù)是用于示意性的，而不是要具體限定本發(fā)明的范圍。
例1用一臺(tái)實(shí)驗(yàn)造紙機(jī)生產(chǎn)本發(fā)明的公稱基重為12磅／2880英尺2的紙，紙的寬度為22英寸，Yankee干燥器的工業(yè)上有用的速度為每分鐘1000英尺。配料包括漂白牛皮紙由加利樹纖維和漂白的牛皮紙南方軟木纖維的未精練過(guò)的50∶50的混合物(LL19購(gòu)自亞拉巴馬的Coosa River紙漿廠)。讓所述纖維漿體通過(guò)一個(gè)層疊的3層料箱，每一層含有相同的漿體，以便產(chǎn)生混合的紙。以1000毫升／分鐘的速度和6％的固體量加入Parez631NV強(qiáng)化助劑加入所述漿體中。用一種控制系統(tǒng)將漿體的pH保持在6．5，該系統(tǒng)采用添加硫酸和碳酸的方法。
所述料箱用一個(gè)吸輥將漿體噴射到雙長(zhǎng)網(wǎng)成型部分的兩個(gè)成型織物之間。每一種織物是Lindsay Wire2064成型織物。當(dāng)位于所述兩個(gè)織物之間的初級(jí)紙從5個(gè)真空箱上通過(guò)時(shí)對(duì)其進(jìn)行脫水，所述真空箱的相應(yīng)的工作真空壓力為10．8、13．4、0、和19．2Hg。在離開真空箱之后，所述初級(jí)紙仍然保持在兩個(gè)成型織物之間，通過(guò)一個(gè)空氣壓機(jī)，該壓機(jī)具有一個(gè)壓力為15psig的室，和一個(gè)壓力為9英寸Hg真空度的真空箱。所述空氣壓力頭的速度為1000fpm，它能將所述紙?jiān)谶M(jìn)入空氣壓力頭之前的27．8％的稠度提高到離開空氣壓機(jī)時(shí)的39．1％，進(jìn)行了明顯程度的脫水。
然后，將脫水的紙轉(zhuǎn)移到一種通常用于模壓透干紙的三維織物上，該織物為L(zhǎng)indsay Wire216-3TAD織物。向TAD織物上的轉(zhuǎn)移涉及能夠有效進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移的真空收集靴，并且用三種不同的快速轉(zhuǎn)移速度進(jìn)行10％，20％，和30％。所述TAD織物然后接近Yankee干燥器，并且用一個(gè)常規(guī)壓力輥壓在干燥器表面上。到第二個(gè)壓力輥的位置能夠?qū)⒋蠹s24英寸的織物卷繞在Yankee干燥器表面上，所述第二壓力輥不施加壓力，并且略微與Yankee干燥器分離，類似于圖4所示結(jié)構(gòu)。在接收紙之前，用硅氧烷分離劑對(duì)TAD織物進(jìn)行噴霧，該硅氧烷分離劑是具有大約1％活性固體的Dow Corning2-1437硅氧烷乳液，以大約400毫升／分鐘的流量噴施該乳液，以便使用大致為20-25毫升／平方米的硅氧烷劑量。使用硅氧烷以防所述紙粘接在TAD織物上而不粘接到Y(jié)ankee干燥器表面上。所述硅氧烷似乎能夠在該方法的下列情況下使用當(dāng)硅氧烷流中斷時(shí)，由于紙粘在TAD織物上而使得所述紙從TAD織物向Yankee干燥器的轉(zhuǎn)移出現(xiàn)問題。
在啟動(dòng)時(shí)，所述紙以10％的快速轉(zhuǎn)移速度運(yùn)行，在Yankee干燥器上起皺，在大約70psig的蒸汽壓力下工作，該壓力隨后增加到大約100psig的最大值。在開始階段，所述外罩在大約650-750°F的溫度下工作，隨后溫度超過(guò)750°F，并以大約35％45％的空氣循環(huán)值運(yùn)行，由此產(chǎn)生的空氣沖擊速度為大約65米／秒。在大約95％的稠度下對(duì)所述紙進(jìn)行干起皺。所述Yankee的涂層包括用由嘖霧系統(tǒng)公司提供的4個(gè)#6501噴頭噴灑聚乙烯醇AIRVOL523(由Air Products and Chemicai Inc．生產(chǎn))和溶解在水中的山梨醇，所述噴頭的工作壓力為大約psig，流量大約為0．4加侖／分(gpm)。所述噴霧劑的固體濃度為大約0．5％的重量比。無(wú)須除去或分離所述起皺刮刀，通過(guò)提高涂在所述紙上的分離劑的含量即可轉(zhuǎn)變成無(wú)皺作業(yè)，將所述分離劑的含量一直提高到使所述紙?jiān)谶_(dá)到起皺刮刀之前通過(guò)來(lái)自卷筒的張力離開Yankee干燥器。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果將過(guò)量的分離劑涂在Yankee表面上，所述紙將不根本能夠附著或者會(huì)提前分離，并進(jìn)入所述外罩中。不過(guò)，通過(guò)適當(dāng)平衡粘性化合物和分離劑的濃度，可以實(shí)現(xiàn)成功的和穩(wěn)定的作業(yè)。
該實(shí)驗(yàn)的連續(xù)的界面控制混合物包括以活性固體的百分比為基礎(chǔ)計(jì)算大約26％的聚乙烯醇、46％的山梨醇，和28％的Hercules M1336聚乙二醇，使用的劑量為50-75毫克／平方米。將所述化合物制備在水溶液中，其固體的重量百分比低于5％。在所述紙的起皺生產(chǎn)期間，將HerculesM1336的用量逐漸增加到大約28％的最佳水平，以便減弱起皺的程度，并最終使得不起皺地將紙從Yankee干燥器上拉下來(lái)。所述紙是通過(guò)卷筒下來(lái)的，所述卷筒以大體上與Yankee相同的速度工作。
然后，進(jìn)一步加強(qiáng)快速轉(zhuǎn)移的程度。在將沖擊速度增加到2％時(shí)，然后再增加到3％時(shí)之后，必須對(duì)工作條件進(jìn)行若干調(diào)整，以便成功地獲得無(wú)皺產(chǎn)品。將速度從1000fpm略微降到900fpm，有助于提高可以成功地采用的快速轉(zhuǎn)移的量。將紙的基重從12磅／2880英尺2提高到13磅／2880英尺2，也有助于獲得較高程度的快速轉(zhuǎn)移。
不希望受理論的約束，相信快速轉(zhuǎn)移的差別會(huì)導(dǎo)致直接影響紙連接在Yankee干燥器表面上的性質(zhì)的紙的形狀的差別。結(jié)果快速轉(zhuǎn)移的加強(qiáng)以及同時(shí)出現(xiàn)的表面厚度和花紋的增強(qiáng)，預(yù)計(jì)能產(chǎn)生與Yankee干燥器有較少接觸的表面。結(jié)果，為了在所述滾筒干燥器表面上干燥期間保持足夠的粘接力防止紙的提前分離或滑動(dòng)，快速轉(zhuǎn)移的增強(qiáng)可能需要諸如較高程度的粘接、較低的機(jī)器速度、較高的壓力、在所述罩中較低的空氣循環(huán)以便減弱空氣動(dòng)力、或較高的基重以便提供更大質(zhì)量和對(duì)鼓風(fēng)力的更大抗性的補(bǔ)充措施。
為了有利于所述紙從TAD織物上分離，在紙收集之前以400毫升／分的速度將硅氧烷試劑噴灑在TAD織物上，所述分離劑溶液具有大約1％的硅氧烷固體。
將以20％的快速轉(zhuǎn)移速度制成的制品轉(zhuǎn)換成衛(wèi)生紙卷，并測(cè)定其物理特性。以20％的量快速轉(zhuǎn)移的無(wú)皺紙?jiān)跈C(jī)器方向上的拉伸為13％，與不進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移的相似的起皺紙相比，其機(jī)器方向的拉伸為14％。這兩種類型的紙無(wú)水干基重為19gsm。對(duì)于無(wú)皺紙來(lái)說(shuō)在2kPa壓力下側(cè)得的8層紙的厚度為2．4毫米，而對(duì)于起皺紙來(lái)說(shuō)為1．6毫米。結(jié)果，具有180層紙的無(wú)皺紙的紙卷與具有253層紙的起皺紙的紙卷具有相同的直徑。起皺紙的吸收能力為每克纖維11．8克水，與此對(duì)應(yīng)，無(wú)皺制品的吸收能力為每克纖維14．1克水。
表面形狀的測(cè)定是用38毫米CADEYES莫爾條紋干涉儀進(jìn)行的。使用從在高度圖的垂直于機(jī)器方向的10個(gè)曲線中提取的曲線獲得所述紙的空氣一側(cè)表面厚度的中間P10值為0．22毫米。所述紙的Yankee干燥器一側(cè)具有略微低一些的表面厚度值0．19毫米，是用相同方法獲得的。所述紙上的花紋圖案的特征性單元與機(jī)器方向的單元長(zhǎng)度主要呈線性關(guān)系，在機(jī)器方向上為大約5．4毫米，而垂直于機(jī)器方向的寬度為大約2．6毫米(在這種情況下是側(cè)向長(zhǎng)度尺寸)。在外觀上，所述無(wú)皺紙更接近用相同的TAD織物和配料制成的無(wú)皺透干紙。
在所述生產(chǎn)期間，發(fā)現(xiàn)所述罩中的空氣循環(huán)速度對(duì)需要施加在Yankee上的化合物有影響，較大的循環(huán)速度會(huì)導(dǎo)致在所述紙上產(chǎn)生較高的空氣動(dòng)力，并需要更強(qiáng)的粘接。對(duì)于適于在Yankee干燥器上生產(chǎn)無(wú)皺紙的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，所述界面控制混合物中制劑的平衡必須相應(yīng)于所述罩中的循環(huán)速度和其它空氣動(dòng)力學(xué)因素，另外還必須相應(yīng)于基重、濕的最終化合物、快速轉(zhuǎn)移程度、和其它諸如此類的因素。
非壓延Yankee干燥的無(wú)皺紙，在通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法轉(zhuǎn)變成2層浴室的紙卷之后，與類似的無(wú)皺透干紙相比具有較大的脹量和吸收能力(所述無(wú)皺透干紙?jiān)?kPa的壓力下8層紙的厚度為1．5毫米，每克纖維的吸水量為12．5克)，但手感不柔軟。可以用進(jìn)一步的壓延或其它機(jī)械處理(輕擦、微拉伸、或起皺等)以便提高所述紙的柔軟度，同時(shí)有可能損失某些脹量或吸收力；還可以使用化學(xué)柔軟劑，正如本領(lǐng)域眾所周知的。使用卷曲或分散的纖維還可以進(jìn)一步提高紙的柔軟度，以便使所述紙除了具有突出的機(jī)械特征之外還具有理想的觸覺特征。
用本實(shí)施例無(wú)皺制品制成的轉(zhuǎn)化手紙?jiān)跈C(jī)器方向上的強(qiáng)度為1919克／3英寸，而CD強(qiáng)度為1408克／3英寸，濕的垂直方向的強(qiáng)度為105克／3英寸。所述轉(zhuǎn)化的無(wú)皺紙具有下列濕的彈性參數(shù)0．640回彈，LER為0．591，濕壓縮脹量為6．440，根據(jù)5個(gè)樣品的平均值計(jì)算，每一個(gè)樣品包括3層雙層紙部分的疊層。以上三種濕的彈性參數(shù)的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0．013，0．014，和0．131。所述濕潤(rùn)樣品在0．025psi的第一種壓力下的起始脹量為20．1cc／g。當(dāng)把相同的三維紙用常規(guī)粘接劑粘接到Y(jié)ankee表面上并通過(guò)常規(guī)起皺分離時(shí)，所得到的濕的彈性參數(shù)相對(duì)較低。這種起皺紙的彈力為0．513回彈，LER為0．568，濕壓縮脹量為4．670(根據(jù)6個(gè)樣品的平均值計(jì)算，每一個(gè)樣品包括3層雙層紙部分的疊層。以上三種濕的彈性參數(shù)的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0．022，0．020，和0．111。無(wú)皺樣品的平均烘箱干燥基重為37．3gsm，而對(duì)于起皺樣品來(lái)說(shuō)為36．0gsm。
例2大體上按例1所述方法制備具有高柔軟度纖維和永久性濕強(qiáng)劑的無(wú)皺紙，不同的是，用花紋較少的Asten 44GST織物取代Lindsay Wire TAD織物作為轉(zhuǎn)移織物。配料包括以100 BCTMP軟木(云杉)纖維，在所述纖維漿體中以每噸纖維20磅KYMENE 557 LX(由Hercules生產(chǎn)，Wilmington，Delaware)濕強(qiáng)樹脂。然后以大約34％的稠度將所述紙接附到Y(jié)ankee干燥器上，然后干燥到結(jié)束。同樣使用由聚乙烯醇、山梨醇、和Hercules M1336聚乙二醇的界面控制混合物，將所述制劑的用量和比例進(jìn)行調(diào)整，以便進(jìn)行有效干燥和分離。將無(wú)皺紙從Yankee上分離，并卷繞不再進(jìn)行進(jìn)一步處理。烘箱干燥的基重為30．7gsm。
所述無(wú)皺紙的回彈率為0．783，LER為0．743，濕壓縮脹量為8．115根據(jù)4個(gè)樣品的平均值計(jì)算，每一個(gè)樣品包括具有4個(gè)單層紙部分的疊層。以上三種濕的彈性參數(shù)的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0．008，0．019，和0．110。濕潤(rùn)的樣品在0．025psi的壓力下的起始脹量為17．4cc／g。
以上的詳細(xì)說(shuō)明是用于說(shuō)明目的的。因此，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和范圍的前提下可以進(jìn)行多種改進(jìn)和改變。例如，可以用作為一種實(shí)施方案的組合部分披露的替代性或選擇性特征形成另一種實(shí)施方案。另外，有兩個(gè)名稱的元件可以代表同一種結(jié)構(gòu)的部分。此外，可以采用各種替代方法和設(shè)備結(jié)構(gòu)，特別是針對(duì)原料制備、料箱、成型織物、紙轉(zhuǎn)移和干燥進(jìn)行的改進(jìn)，或者如下列文獻(xiàn)中所披露的于與本申請(qǐng)同一天由M．Hermans等申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)(未知)，題為“用于在改進(jìn)的傳統(tǒng)濕壓機(jī)上生產(chǎn)紙的方法”；于與本申請(qǐng)同一天由M．Hermans等申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)(未知)，題為“用減少的能量投入生產(chǎn)低密度紙的方法”；和于與本申請(qǐng)同一天由S．Chen等申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)流水號(hào)(未知)，題為“低密度彈性紙和生產(chǎn)這種紙的方法”；以上文獻(xiàn)被收作本文參考文獻(xiàn)。因此，本發(fā)明不是由所披露的具體實(shí)施方案限制的，而是由權(quán)利要求書及其等同物限定的。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，包括a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)；b)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度；c)在三維基質(zhì)上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)加上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)，并且可以將紙分開而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；和g)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
2．如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述紙壓在滾筒干燥器上，同時(shí)保持該紙與有花紋的基質(zhì)的接觸。
3．如權(quán)利要求1的方法，其中，在大約30％至大約45％的稠度下將所述紙壓在所述滾筒干燥器的表面上，同時(shí)保持該紙與有花紋的基質(zhì)的接觸。
4．如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述粘性化合物涂在所滾筒干燥器表面上，而將分離劑涂在造紙纖維的水懸浮液中。
5．如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述粘性化合物和分離劑都加在所述滾筒干燥器表面上。
6．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述粘性化合物是水溶性的。
7．如權(quán)利要求6的方法，其中，所述粘性化合物是以水溶液形式薄層涂敷并在干燥和加熱到150℃保持30分鐘之后仍然是水溶性的。
8．如權(quán)利要求6的方法，其中，所述界面控制混合物中的粘性化合物在干燥并加熱到250°F保持30分鐘之后至少有90％是水溶性的。
9．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述界面控制混合物基本上不含交聯(lián)劑。
10．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述界面控制混合物以每平方米涂敷面積大約0．02-0．15克固體的用量使用。
11．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述界面控制混合物包括有效量的多元醇。
12．如權(quán)利要求9的方法，其中，所述分離劑含有烴乳液。
13．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述界面控制混合物以干固體為基礎(chǔ)計(jì)算含有高于0-80％的山梨醇。
14．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述界面控制混合物含有乙烯醇。
15．如權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)所述紙與所述滾筒干燥器表面接觸時(shí)在它上面包覆一種織物的步驟，其中，織物纏繞的長(zhǎng)度低于滾筒干燥器周長(zhǎng)的60％。
16．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述紙轉(zhuǎn)移到干燥器表面上時(shí)施加在紙上的最大壓力低于400psi，該壓力是在通過(guò)包括最大壓力點(diǎn)的1英寸的方形面積上測(cè)定的。
17．如權(quán)利要求1的方法，還包括將所述紙快速轉(zhuǎn)移到一種轉(zhuǎn)移織物上的步驟，所述轉(zhuǎn)移織物的運(yùn)行速度比所述紙?jiān)诳焖俎D(zhuǎn)移之前的速度至少慢10％。
18．如權(quán)利要求17的方法，其中，所述轉(zhuǎn)移織物的織物粗糙度至少為0．3毫米。
19．如權(quán)利要求1的方法，還包括在將所述紙?jiān)谒龌|(zhì)上形成花紋之前將一種織物分離劑噴在所述三維基質(zhì)上。
20．如權(quán)利要求1的方法，其中，用非熱脫水方法將所述紙脫水大約30％或更高的稠度。
21．如權(quán)利要求1的方法，其中，僅用非壓縮脫水方法將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度。
22．如權(quán)利要求21的方法，其中，用一個(gè)空氣壓機(jī)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度，所述壓機(jī)包括一個(gè)與一個(gè)真空箱可操作地結(jié)合的加壓空氣室。
23．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述紙的所有脫水和干燥都是在使用非旋轉(zhuǎn)透干干燥器的條件下完成的。
24．如權(quán)利要求1的方法，其中，所述紙?jiān)跐L筒干燥器上的干燥包括在一個(gè)罩中進(jìn)行加熱空氣沖擊干燥。
25．如權(quán)利要求24的方法，其中，所述空氣沖擊干燥包括以至少1Om／s的速度射在所述紙上的空氣射流。
26．以工業(yè)上有用的速度生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，包括a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度；c)將所述紙轉(zhuǎn)移到第一轉(zhuǎn)移織物上；d)將所述紙轉(zhuǎn)移到第二轉(zhuǎn)移織物上；e)將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；f)加上一種有效量的界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)，并且可以將紙分開而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；g)在所述滾筒干燥器表面上干燥所述紙；和h)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
27．如權(quán)利要求26的方法，其中，在所述紙被轉(zhuǎn)移到所述轉(zhuǎn)移織物之一上之后將所述濕態(tài)紙脫水到大約30％或更高的稠度。
28．如權(quán)利要求27的方法，其中，在將所述紙從干燥器表面上分離之前的所有脫水和干燥都是在不使用旋轉(zhuǎn)透干干燥器的條件下完成的。
29．如權(quán)利要求26的方法，其中，將所述紙從所述轉(zhuǎn)移織物中的至少一種上轉(zhuǎn)走的步驟是用至少10％的快速轉(zhuǎn)移完成的。
30．如權(quán)利要求29的方法，其中，所述第一種轉(zhuǎn)移織物的織物粗糙度至少比所述成型織物的粗糙度高30％。
31．一種生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，包括a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)將所述紙脫水到大約30％或更高的稠度；c)在三維花紋基質(zhì)上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)在大約30-45％的稠度下用花紋基帶將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)加上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述粘性化合物是水溶性的并且基本上不含交聯(lián)粘接劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)，并且可以將紙分開而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；和g)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
32．如權(quán)利要求31的方法，其中，所述粘性化合物包括山梨醇和聚乙烯醇。
33．如權(quán)利要求31的方法，其中，所述粘性化合物是在以干固體質(zhì)量為1克水溶液形式薄層涂敷并在干燥及加熱到150℃保持30分鐘之后仍然是水溶性的。
34．如權(quán)利要求31的方法，其中，所述界面控制混合物中的粘性化合物在干燥并加熱到250°F保持30分鐘之后至少有90％是水溶性的。
35．一種生產(chǎn)無(wú)皺紙的方法，包括a)將造紙纖維的含水懸浮液沉積在一種成型織物上，以便形成初級(jí)紙；b)對(duì)所述紙進(jìn)行脫水；c)在三維花紋基帶上使所述紙產(chǎn)生花紋；d)將所述紙轉(zhuǎn)移到一個(gè)滾筒干燥器的表面上；e)涂上一種界面控制混合物，該混合物含有粘性化合物和分離劑，所述界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上，而不會(huì)滑動(dòng)；f)在所述滾筒干燥器上干燥所述紙；g)用起皺刮刀將所述紙從干燥器表面上分離；h)調(diào)整所述界面控制混合物，以便該界面控制混合物適用于將所述紙粘接到干燥器表面上而又不會(huì)滑動(dòng)，并且能夠?qū)⑺黾埛蛛x而又不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐擅黠@的損傷；和i)不起皺地將所述紙從所述干燥器表面上分離。
36．如權(quán)利要求35的方法，其中，對(duì)所述界面控制混合物的調(diào)整包括相對(duì)分離劑的量而言減少粘性化合物的量。
37．如權(quán)利要求35的方法，其中，以大約30％-45％的稠度將所述紙壓在所述干燥器表面上，同時(shí)保持所述紙與有花紋的基帶的接觸。
38．如權(quán)利要求35的方法，其中，所述不起皺地將所述紙從干燥器表面上分離包括提高卷筒的速度。
39．一種對(duì)濕壓起皺造紙機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)地改進(jìn)的方法，以便生產(chǎn)有花紋的無(wú)皺紙，所述造紙機(jī)包括一個(gè)成型部分，該部分包括一個(gè)環(huán)形成型織物，一個(gè)環(huán)形光滑的濕壓毛氈，一個(gè)用于將濕的紙從所述成型織物上轉(zhuǎn)移到濕壓毛氈上的轉(zhuǎn)移部分，一個(gè)Yankee干燥器，一個(gè)用于將停留在所述濕壓毛氈上的濕態(tài)紙壓在Yankee干燥器上的壓機(jī)，一個(gè)用于將起皺粘接劑涂噴到所述Yankee干燥器表面上的噴霧部分，一個(gè)用于壓迫所述Yankee干燥器讓所述紙從干燥器表面上起皺的刮刀，和一個(gè)卷筒，所述濕壓起皺造紙機(jī)缺少位于Yankee干燥器之前的旋轉(zhuǎn)透干干燥器，該方法包括以下步驟a)用一種有花紋的造紙織物取代所述光滑的濕壓毛氈；b)改進(jìn)所述轉(zhuǎn)移部分，以便將位于成型織物上的初級(jí)紙轉(zhuǎn)移到所述有花紋的造紙織物上；c)提供非壓縮型脫水裝置；d)提供一個(gè)用于將分離劑涂在所述有花紋的造紙織物表面的輸送系統(tǒng)，所述分離劑適用于協(xié)助所述紙從所述造紙織物上的分離；和e)改進(jìn)所述噴霧部分，以便提供有效量的一種界面控制混合物的成分，該混合物含有粘性化合物和分離劑，該界面控制混合物適用于所述造紙機(jī)的無(wú)皺作業(yè)，以便在該造紙機(jī)上生產(chǎn)的紙保持與所述Yankee的穩(wěn)定結(jié)合，直到它被所述卷筒的張力拉開而不會(huì)起皺。
40．如權(quán)利要求39的方法，其中，改進(jìn)所述轉(zhuǎn)移部分的步驟還包括增加用于將所述紙從所述成型織物上快速轉(zhuǎn)移到所述造紙織物上的裝置，所使用的不同的速度至少為10％。
41．如權(quán)利要求39的方法，還包括在生產(chǎn)無(wú)皺紙期間將刮刀在Yankee干燥器上的負(fù)荷調(diào)整到低于15pli的步驟。
42．如權(quán)利要求39的改進(jìn)的濕壓造紙機(jī)。
43．一種用權(quán)利要求1的方法生產(chǎn)的表面厚度為至少為0．2毫米的無(wú)皺紙。
44．如權(quán)利要求43的無(wú)皺紙，其機(jī)器方向的拉伸量至少為6％，垂直方向的拉伸量至少為6％。
45．如權(quán)利要求43的無(wú)皺紙，其脹量為至少為15cc／g，機(jī)器方向的拉伸至少為6％。
46．如權(quán)利要求43的無(wú)皺紙，其回彈值至少為0．6。
47．如權(quán)利要求43的無(wú)皺紙，其濕壓脹量值至少為5cc／g。
48．一種在濕壓造紙機(jī)上生產(chǎn)的并且在非進(jìn)行旋轉(zhuǎn)透干的滾筒干燥器上干燥的無(wú)皺紙，所述紙具有三維形狀，大體上均勻的密度，在非壓延狀態(tài)下的脹量至少為10cc／g，每克纖維的吸水量至少為12克，所述紙包括可測(cè)量的界面控制混合物，該混合物包括粘性化合物和分離劑。
49．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述界面控制混合物包括多元醇。
50．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述界面控制混合物基本上不含交聯(lián)劑。
51．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述紙包括卷曲的造紙纖維。
52．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述紙包括交聯(lián)的纖維。
53．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述紙包括化學(xué)脫離劑。
54．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其中，所述紙包括多個(gè)獨(dú)立的層，至少有一個(gè)向外的層的平均纖維長(zhǎng)度小于所述紙中的至少一種其它層的纖維長(zhǎng)度。
55．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其在非壓延狀態(tài)下的濕壓脹量至少為5cc／g。
56．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其回彈值至少為0．5。
57．如權(quán)利要求48的無(wú)皺紙，其LER值至少為0．45。
58．如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述分離劑涂在所述紙的表面上，而將所述粘性化合物加在造紙纖維的水懸浮液上。
59．如權(quán)利要求1的方法，其中，將所述分離劑涂在所述紙的表面上，而將所述粘性化合物涂在所述滾筒干燥器表面上。
60．如權(quán)利要求1的方法，其中，在將所述紙轉(zhuǎn)移到所述滾筒干燥器表面上之前至少將所述粘性化合物和分離劑中的一種涂在所述紙的接觸滾筒干燥器的表面上。
全文摘要
一種用傳統(tǒng)濕壓起皺造紙機(jī)生產(chǎn)花紋紙的方法,在傳統(tǒng)圓柱形滾筒干燥器上干燥所述紙,以便產(chǎn)生具有運(yùn)行干燥樣特性的無(wú)皺制品。對(duì)機(jī)器的改進(jìn)和粘性化合物和分離劑的適當(dāng)平衡,使得花紋紙可以在Yankee干燥器上干燥,然后在不使用起皺刮刀的條件下將其剝離。
文檔編號(hào)D21F11/00GK1283242SQ98812687
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期1998年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月31日
發(fā)明者F·G·德呂克, 陳善梁, M·A·赫爾曼斯, 胡盛新, R·J·坎普斯 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司