用于造纸的包括烷基乙烯酮二聚物和烷基琥珀酸酐的涂料组合物制造技术

一种造纸方法，其中在丝线上沉积配料并且脱水，该方法包括：　　　　向配料中添加一种混合物，所述混合物包括有效量的包括选自烷基乙烯酮二聚物（ＡＫＤ）和烷基琥珀酸酐（ＡＳＡ）中的至少一种的组合物以及任选的含丙烯酸的组合物。（*该技术在2023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】
本专利技术旨向一种造纸技术，更具体地说旨向一种具有改善的抗油性和抗水性及增加的拉伸强度、而且便于回收利用纸的造纸方法。这种纸(在本说明书和权利要求中“纸”包括新纸和再循环的纸、牛皮纸纸料和相似的材料)在所述改善的性质对其有利的纸箱(container)制造技术中具有特别的应用。特别是在波纹纸箱，可褶叠板纸盒，以及托盘和纸箱工业领域中，纸箱制造技术消耗了大量的自然界木材资源。因此，专利技术新的方法来形成具有抗油和水性质、以及拉伸强度增加和湿强度提高、并且可以再浆化并因此是可再循环的纸是有利的。
技术介绍
“造纸”技术是一种在公元前由中国人专利技术的古老技术。远在需要容器以前，木材的使用已经是非常流行的，并且具有很长的历史。桶和板条箱形状的容器传统上已经用来装运和/或储存许多不同种类的材料，包括湿产品，例如农产品、鱼类、肉类和家禽。当然这并不局限于包装湿或冷冻产品的需求，因为有许多更湿的包装产品，其包含水和冰或者冰箱冷凝物，从而延迟熟化过程或者在宽的地理区域内配送时维持产品新鲜度。为了降低成本，尽可能多次再循环木制的板条箱。对于某些产品，这样会引起健康问题，因为细菌经常在木材的表面上或者木材的裂纹中生长。结果，当不经常实施得当的清洁时，细菌或病毒，例如沙门氏菌从一个板条箱到另一个板条箱的交叉污染是常见。在二十世纪三十和四十年代，波纹纸开始成熟地用作轻重量物品的容器选择。随着技术的发展并且能够从更重或者更厚的纸(或者衬里)制造波纹纸箱，波纹纸箱的强度增加。纸的波纹强度正表现出木材板条箱生产者们意想不到的强度。随着波纹纸工业中创新的思想，波纹纸供应者们引出一个认为可能将湿容器市场渗入木制板条箱的新概念。这就是蜡涂布的波纹纸箱的引入。如果可以设计用蜡涂布的波纹纸箱来安全地保存产品并且纵向叠加的应力可以超过250lbs，也许蜡将保持纸/衬里干燥，这反过来会保持纸箱与干燥环境中一样高的刚性和强度，并且因此可以代替木制板条箱。但是，为了增加传统波纹纸箱的强度，需要使用更重和更厚的纸。作为波纹纸箱优越性质的结果，木制板条箱慢慢停止生产。木制板条箱退出波纹纸箱适于使用的每个市场。自从二十世纪四十年代，蜡涂布的纸箱已经在使用纸箱来储存例如农产品、鱼类、肉类和家禽的物品中起了优异的作用。更现代的发展导致广泛接受的福德林尼尔(Fourdrinier)造纸工艺(通常参阅Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第9卷，第846-7页，John Wiley & Sons，New York 1980，该文献被引入本文作参考)，其中“配料”(“配料”主要是水，例如99.5％重量的水和0.5％的“原料”，即纯的、再循环的或者混合的纯的和再循环木纤维纸浆、填料、施胶和/或染料)被从压头箱(headbox)中沉积到用作形成纸的工作台的“丝线(wire)”(快速移动的多孔运输带或筛网)上。随着配料移动，重力和丝线下的吸水箱将水吸出。材料的体积和密度及其流到丝线上的速度决定了纸最后的重量。典型地，在纸离开造纸机械的“湿端”后，它仍含有主要量的水。因此，纸进入通常包括一系列重旋转筒的挤压部分，其将水从纸中压出，进一步压缩并降低其含水量，典型地降至70％重量。此后，纸进入干燥部分。典型地，干燥部分是造纸机最长的部分。举例来说，热空气或者蒸汽加热的圆筒可以接触纸的两面，蒸发水至较低的水平，例如不高于纸的10％，典型地2-8％并且优选5％重量。在干燥部分后，纸任选通过施胶液体，使其多孔性降低并且有助于印刷油墨保持在表面上而不是渗入纸中。纸可以通过附加的干燥设备，蒸发施胶和涂料中的任何液体。砑光机和抛光钢辊使纸更加平滑并且更密实。当大多数砑光机增加光泽度时，一些砑光机用来产生无光泽或无光的饰面。纸被缠绕到“母”轴上并且从造纸机上取下。母轴上的纸可以被进一步加工，例如在切刀/分卷机上加工成更小的尺寸或者装入切片机中，例如对开纸或者切割施胶切片机(cut-size sheeter)中，用于印刷端用途或者甚至办公应用。为了制造常规的容器，由切刀/分卷机(例如衬里的纸和牛皮纸级)形成的辊被松开并且用蜡涂布。使用蜡来赋予衬里抗水性和湿强度，但是阻止，或者抑制了与它们结合的用过的容器的再循环。另外，必须用热熔化的粘合剂粘合常规蜡涂布的衬里与容器的其它组件。大多数热熔化的粘合剂都会进一步妨碍所形成容器的再循环，因为它们使用含蜡的组分。因此，仍然需要制造具有优越的湿和拉伸强度，以及抗水和油性质但便于再浆化和再循环的纸。通常使用两种方法来用例如蜡的液体添加剂涂布纸箱或者其它纸产品。第一种称作幕涂方法。该设计结合用热蜡浸渍的纸板芯层，然后变成波纹纸箱。完成的(即结合的)纸板在造纸技术中常称作“幕涂”的程序中被通过热蜡的幕帘。首先用热蜡涂布一面，然后涂布另一面。但是由于实施幕涂方法所需的条件，火成为重要的危险。另一种常规的纸涂布方法是“级联法”。级联法蜡程序与幕涂程序不同，因为任何形状或大小的波纹箱可以在一端站立，以至于波纹凹槽是垂直的，从而允许热蜡渗入整个结构中，蜡在易于堆叠装运的平坦位置中围绕着容器并通过容器来喷涂。与幕涂方法相比，级联方法需要在施用蜡或者其它液体添加剂之前完全形成箱形。这被认为在两种所述实施蜡的纸箱中是更好的。可选的涂布程序在本领域中也是公知的，例如在美国专利第5,858,173、5,531,863、5,429,294及5,393,566号所述，每篇专利被引入本文作参考，举例来说表面涂布来保护模拟接受幕涂程序的纸箱的两面上衬里的外面。另外，已经开发了蜡涂层的替代物。举例来说，美国专利第5,393,566号公开了在造纸机上使用丙烯酸来产生防潮层。甚至在用设计中包括的纸板芯层涂布一面衬里的情况下，此处所述的丙烯酸涂布的纸箱具有与借助喷涂方法涂布的传统蜡涂布纸箱相等的性能。传统蜡纸箱的终端用户通常面临着用于清理费的过高费用，其通常超过每吨纸箱废物80美元。因为本专利技术的涂料可以在任何现在的造纸厂中使用，这种成本可以被一度降低至$70/吨，在当前价格下总的成本节约$150/吨，这对于国营食品商是重要的。正是这种产业驱动了对已经提供了约60年可靠服务的蜡纸箱的解决方案的需求。
技术实现思路
本专利技术人已经发现单独或者与其它已知添加剂组合作为添加剂的AKD或ASA的量可以产生未来的无蜡技术。为了克服与传统纸涂布相关的问题，同时仍维持防潮性，举例来说，在施胶挤压(size press)或砑光机组并且最经常在湿端中，本专利技术包括添加至少一种烃二聚物，例如烷基乙烯酮二聚物(AKD)和/或烷基琥珀酸酐(ASA)。因此，产生在实验室试验中对于燃烧和撕裂强度及抗水性优于上蜡纸板芯层(medium)的纸板芯层。此处所用的“AKD”除了上述的烷基乙烯酮二聚物外还可以是烯基乙烯酮二聚物。本专利技术的特殊涂层等于或者超过举例来说用于冰箱或例如家禽包装的其它湿强度环境的传统蜡纸箱。通常，传统的上蜡纸箱在例如重冰包装的湿环境中能持续大约6-9天，因为即使蜡作为防水层，衬里随着时间仍会变湿。但是，在造纸工艺的湿端中施用包括AKD和/或ASA的涂料组合物提供了能满足或者超过上蜡纸箱的可用寿命。另外，本专利技术的纸箱例如在冷冻条件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：小查尔斯·普罗普斯特，詹姆斯·C·琼斯，
申请(专利权)人：斯派克特拉科特公司，
类型：发明
国别省市：