纤维结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种包括不同微观区的单层纤维幅片。纤维幅片至少包含两种多个以非随机模式和重复模式排列的微观区：利用纤维粘结物质互连的纤维构成的第一多个微观区和优选未利用纤维粘结物质互连的纤维构成的第二多个微观区。纤维粘结物质从包括半纤维素、木质素、聚合物提取物及前述各物质的任意混合物所组成的物质组中选择。第一多个微观区中的纤维是通过使处于纤维质纤维之间的纤维粘结物质软化、流动和固化这一过程而粘结在一起的。生成纤维幅片的方法包含下列步骤：将包含纤维粘结物质的幅片加热到足够温度使纤维粘结物质软化；对纤维幅片加压从而使纤维粘结物质流动并因此使得在第一多个微观区并置的那些纤维互连；然后固化纤维粘结物质从而在第一多个微观区中的互连纤维之间形成纤维粘结。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造强度高、柔软、吸水性强的纤维幅片的方法。更具体地说，本专利技术涉及具有微观区域的纤维幅片，其微观区域是由利用纤维粘结物质互连的纤维所形成的。专利技术的
技术介绍
纤维制品用途广泛。纸手巾、面巾纸、卫生纸以及其他类似物品在现代工业化社会中经常使用。对这类包括纸制品在内的纤维制品的大量需求就要求改进制品的性能。如果诸如纸手巾、面巾纸、卫生纸及其他类似的纸制品要很好地发挥功能并被广泛的接受，则它们必须具备某种物理特性。这些特性中最重要的就是强度、柔软度和吸水性。强度是使纤维幅片在使用过程中保持其物理完整性的一种能力。柔软是消费者在使用纤维制品时所感受到的令人舒服的触觉体验。吸水性是纤维制品的特性，它使得制品能锁住液体，特别是水分和含水溶液及悬浮液。不仅一定量的制品所能容纳液体的总量很重要，而且该制品吸收液体的速度也很重要。目前的专利受让人所生产的纤维结构包含了在密度和/或定量上有差异的多个微观区域。采用下列步骤生成更加典型的具有不同密度的纤维结构首先，对附着在模塑带上湿态幅片施加真空压力从而使造纸纤维中的一部分弯沉——生成低密度区；然后，将包含了未弯沉造纸纤维的幅片部分压在一个坚硬表面上，例如Yankee干燥鼓的表面——生成高密度区。这类纤维素结构的高密度微观区产生一定的强度，而低密度微观区则提供必要的柔软性、蓬松性和吸水性。可采用穿透式空气干燥的造纸带来生产这种具有不同密度的纤维素结构，造纸带包含增强结构和树脂构架。造纸带的说明参见下列各专利具有共同受让人的于1985年4月30日授予Johnson等的美国专利4,514,345；1985年7月9日授予Trokhan的美国专利4,528,239；1985年7月16日授予Trokhan的美国专利4,529,480；1987年1月20日授予Trokhan的美国专利4,637,859；1994年8月2日授予Trokhan等的美国专利5,334,289。前述各专利引入作为参考文。在纤维幅片的强度和密度之间存在一种确实的关系。因此，人们做出各种努力生产高密度的纤维幅片。这类方法中一种称为CONDEBELT技术的方法在下列专利中公开1978年9月12日授权的美国专利4,112,586、1985年3月26日授权的美国专利4,506,456和4,506,457、1990年2月13日授权的美国专利4,899,461、1990年6月12日授权的美国专利4,932,139；1997年1月21日授权的美国专利5,594,997，这些专利均授予了Lehtinen；1986年11月18日授予Lehtinen等的美国专利4,622,758；1990年9月25日授予Rautakorpi等的美国专利4,958,444。前面所有这些专利均转让给了芬兰的Valmet公司，并且在此处引用作为参考。CONDEBELT技术采用一对运动的环形带来干燥幅片，幅片受压并在两带逐渐运动且与带平行。热梯度驱动水离开较热一侧，而水凝结在较冷一侧的织物中。温度、压力、幅片水分和流时间的综合作用使得幅片的造纸纤维中所含的半纤维素和木质素变得柔软并流动，从而将造纸纤维相互连接并“固结”在一起。尽管利用CONDEBELT技术可以使高密度、强度大的纸可以满足包装的需要，但该方法生产出强度大而同时又柔软的纤维制品，如毛巾纸、纸巾、卫生纸等。因此，本专利技术的目的是提供一种制造强度高、柔软和吸水的纤维结构的方法，这种纤维结构至少包含两个微观区利用纤维粘结物质互连的纤维所构成的微观区，未利用纤维粘结物质互连的纤维所构成的微观区。本专利技术的另一个目的是提供一种纤维结构，这种纤维结构具有许多利用纤维粘结物质互连的纤维所构成的微观区。本专利技术的又一个目的是提供一种制造这类纤维幅片的装置。专利技术简述单层纤维幅片至少包含两种多个优选以非随机模式和重复模式排列的微观区第一多个微观区和第二多个微观区。第一多个微观区包括利用第一多个微观区上纤维粘结物质互连的纤维。第二多个微观区包括未利用第二多个微观区上纤维粘结物质互连的纤维。纤维粘结物质优选从包括半纤维素、木质素、聚合体提取物及前述各物质混合物的物质组中选择。纤维粘结物质可以是本身就包含在纤维中的一些物质。另一种方案或作为附加的，纤维粘结物质还可以被添加到纤维或纤维的幅片中，这可作为本专利技术制造幅片方法中的步骤。第一多个微观区中的纤维是粘结在一起的，即例如通过使构成第一多个外观区的幅片选定部分中的纤维粘结物质软化、流动和固结这一系列步骤形成粘结。在一个优选实施例中，第一多个微观区包括基本连续的、宏观单平面且加花的网络区；第二多个微观区包括多个分散其中、相互分离且被网络区包围的拱顶。第二多个微观区可以包括基本连续且加花的网络区；第一多个微观区则可以包括不连续且被网络区环绕并且分散的关节构成。在本专利技术的方法方面，制成单层纤维幅片的方法包括下列步骤；提供包含纤维粘结物质和水的纤维幅片；提供宏观单平面的带子，该带子具有幅片侧背面和与幅片侧表面相对的背侧表面；将纤维幅片沉积在带上；至少对幅片的选定部分加热一段的时间，并加热到足够高的温度，以使包含在幅片选定部分中的纤维粘结物质软化；至少对幅片的选定部分施加压力，使得选定部分中的纤维粘结物质流动，从而使选定部分中相互邻近的那些纤维素纤维互连；固化纤维粘结物质，从而在选定部分中已互连的纤维之间形成纤维粘结，这样就使幅片的选定部分成为第一多个微观区。固化纤维粘结物质的步骤可以由一个步骤完成或由下列步骤的组合完成至少对幅片的选定部分进行干燥；至少对幅片的选定部分冷却；释放幅片选定部分上的压力。施加压力的步骤可以在相对的第一挤压件和第二挤压件之间向附着在造纸带上的幅片加压来完成，第一挤压件和第二挤压件相互压向对方。第一挤压件具有第一挤压表面；第二挤压件具有第二挤压表面。两个挤压表面彼此平行且相对。幅片和造纸带被插入第一和第二挤压表面之间，以便第一挤压表面接触幅片而第二挤压表面接触造纸带的背侧表面。第一挤压表面优选地包括基本连续的网络区。本方法可以包括将纤维粘结物质至少沉积于幅片的选定部分中/上或者沉积于形成幅片的纤维中/上。如果具有弯沉导管且流体可渗透的带子应用于本专利技术的方法中，则方法中还可以包括向幅片施加流体压差的步骤，以便当幅片的第二部分向弯沉导管弯沉时幅片的第一部分仍然附着于带子的幅片侧表面。在后一种情况下，带子的幅片侧表面优选地包含基本连续的幅片侧网络，该网络限定了弯沉导管的幅片侧开口。附图简述附图说明图1是本专利技术的连续造纸方法的一个示例性实施例的示意性侧视图，显示了被加热丝网加热以及在一对挤压件之间被施压的幅片。图1A是本专利技术的连续造纸方法的另一个示例性实施例的示意性侧视图，显示了被Yankee干燥鼓加热以及在Yankee干燥鼓和挤压带之间被施压的幅片。图1B是本专利技术的方法的示意性侧视图的一部分，显示了在Yankee干燥鼓和挤压辊之间被施压的幅片。图2是本专利技术的方法中所采用的造纸带的示意性俯视图，造纸带具有基本连续的幅片侧网络和不连续的弯沉导管。图2A是沿图2的2A-2A线所取的造纸带的部分示意性剖视图，显示了纤维素幅片和造纸带在第一挤压件与第二挤压件之间受压。图3是包含了由不连续突起所形成框架的造纸带的示意性俯视图，这些凸起被基本连本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有两种多个微观区的单层纤维幅片，该幅片包括：由利用第一多个微观区中的纤维粘结物质互连的纤维所形成的第一多个微观区；由未利用第二多个微观区中的纤维粘结物质互连的纤维所形成的第二多个微观区，所述纤维粘结物质优选从包括半纤维素、木质素、聚合物提取物以及上述三者的任意混合物所组成的物质组中选择。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗D特罗克汉，马克R理查兹，小迈克尔G斯特尔杰斯，
申请(专利权)人：普罗克特和甘保尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]