具有偏向的表面特性的柔软的加填料的薄页纸制造技术

一种坚韧、柔软、低掉粉、加填料的、层状的起皱薄页纸，其特征在于它包括造纸纤维和非纤维素的颗粒填料，所说的薄页纸具有这样的偏向的表面粘合性以致使掉毛率至少为１．２，和更优选至少为１．４。（*该技术在2016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】
本专利技术一般涉及起皱的薄页纸制品和方法。更具体地说，本专利技术涉及由纤维素纸浆与非纤维素的水不溶的颗粒填料制造的起皱的薄页纸制品。
技术介绍
卫生用的薄页纸制品已被广泛使用。这样的物品在商业上是以适用于各种应用诸如面巾纸、卫生纸和吸水纸巾的形式提供的。这些制品的规格，即定量、厚度、强度、纸页尺寸、配料介质等等经常是非常不同的，但是它们是由共同的制备方法，所谓的起皱造纸法而相互联系的。起皱是一种在机器方向上机械压缩纸的方式。其结果是定量(单位面积的质量)增加和许多物理性质的惊人变化，特别是当在机器方向测量时。起皱通常是在机器操作中用柔软的刀片—一种所谓的刮刀片朝向单烘缸而完成的。单烘缸是一个大直径的、通常为8～20英尺的鼓，它用蒸汽加压来提供热表面以便在造纸过程结束时完成造纸纸幅的干燥。纸幅首先在有孔的成型载体上形成、诸如长网上，在该处纸幅被脱去分散纤维淤浆所必不可少的大量水，被输送到所谓压缩段的毛毯或织物，在最后的半干燥条件输送到完成干燥的单烘缸表面之前，在该处通过机械压缩纸或通过某些其他脱水方法例如用热空气穿透干燥而继续脱水。各种起皱的薄页纸制品通过普通消费者对一组相互矛盾的物理性质令人舒适的触感、即柔软度和同时具有的高强度与耐掉毛和掉粉性要求而进一步互相联系。柔软度指由消费者在他/她手持具体制品来回摩擦他/她的皮肤，或在他/她的手中揉皱具体制品时所感到的触感。此触感是由是几种物理性质的结合而提供的。涉及柔软度的最重要的物理性质之一通常是由技术熟练人员就制造制品的纸幅硬挺度来考虑的。硬挺度本身通常被认为是与纸幅的强度直接有关的。强度是在使用条件下制品和构成制品的纸幅保持物理整体性、抗撕裂性、耐破裂性和耐粉碎性的一种能力。掉毛(linting)和掉粉(dusting)是指纸幅在处理或使用期间掉落未粘合的或松散粘合的纤维或颗粒填料的趋向。起皱的薄页纸通常主要包括造纸纤维。经常还包括诸如湿强度胶粘剂或干强度胶粘剂、助留剂、表面活性剂、浆料、化学软化剂、皱纹促进剂等的少量的化学功能剂，但是它们一般仅以少量被使用。最常用于起皱的薄页纸的造纸纤维是新鲜的化学木浆。随着世界天然资源供应受到日渐增大的经济与环境影响，减少林木产品例如在卫生用纸等产品中新鲜的化学木浆的消耗的压力日渐上升。一种扩大给定量的木浆供应而不影响制品质量的方法是用高产量纤维例如机械浆或化学-机械浆取代新鲜的化学浆纤维或使用再生纤维。不幸的是，随着这种变换纤维通常伴随出现明显严重的性能变劣。这样的纤维常具有高的粗糙度并且这会造成丧失所选择的原纤维的松软度所赋予的天鹅绒感。在机械或化学-机械释放纤维的情况中，高粗糙度是由于保留了原始木材物质的非-纤维素组分之故，这样的组分包括木素与所谓的半纤维素。这造成在不增加长度的情况下使每一纤维的重量增加。回收的纸常常可能还具有高的机械浆含量，但是，甚至在为缩小此影响而在选择废纸的级别中采取预期的所有的注意措施的情况下，仍经常会出现高粗糙度。据说这是由于纤维结构的不纯混合物引起的，当来自各种来源的纸被掺混而制造再生浆时不纯物必然会存在。例如，由于实质上主要是北美硬木因而可能选用某些废纸；然而，人们经常会发现来自较粗糙的软木纤维的过量污染物，甚至最有害的树种例如美国南方松的变种。此处作为参考文献而编入的Carstens的1981年11月17日颁布的美国专利4300981解释了由主纤维所赋予的纹理与表面质量。此处作为参考文献而编入的Vinson的1993年7月20日颁布的美国专利5228954和Vinson的1995年4月11日颁布的美国专利5405499公开了提高这样纤维源的品质从而它们受到较少的有害影响的方法，但是纤维的取代量仍是受限制的和新的纤维源本身供应有所限制从而由此限制其使用。申请人现已发现另一种限制在卫生用薄页纸中使用木浆以便用低成本、易得到的填料例如高岭粘土或碳酸钙部分取代它的方法。尽管本
的熟练人员知道此作法在造纸工业的某些部分已被采用多年，但是他们还考虑到将此方法扩展到卫生用薄页纸制品会涉及到许多具体的困难，这些困难直至今日仍阻碍其实施。第一个主要的限制是在造纸过程中如何保持填料。在纸制品中卫生用薄页纸是处于低定量的极端处。当薄页纸幅从单烘缸被卷绕在纸轴上时，薄页纸幅的定量一般仅为约15g/m2并由于在起皱刮刀处产生的起皱或按比例缩小之故，在机器的成型、压缩和干燥段的干纤维定量实际上低于成品的干定量的约10％～约20％。由于低的定量而引起保留填料困难的复杂化，薄页纸幅占有非常低的密度，当它被卷绕在纸轴上时通常具有表观密度仅为约0.1g/cm3或以下。尽管知道该膨松性的某些是在起皱刮刀处产生的，但是本领域的技术人员知道薄页纸幅通常由较游离状浆料形成的，这意味其组成纤维不是通过打浆而成为松软的。在实践中要求薄页纸造纸机在非常高速度下操作；因此，游离状浆料必须防止过高的成型压力和干燥负荷。组成游离状浆料的较坚韧纤维在胚纸幅形成时保持其支撑胚纸幅的能力。本
的熟练人员马上会认识到这样低的重量、低密度结构不能提供在纸幅形成时过滤细颗粒的机会。基本上未被固定在纤维表面的填料颗粒会被高速趋近的流动体系的急流所冲出而被抛入到液相中，并穿过胚纸幅进入到从成型纸幅中排出的水中。用来形成纸幅的水仅仅重复循环使得颗粒浓度增加到一定程度，此时填料开始从纸中排出。在废水中这样的固体浓度是不能使用的。第二个主要限制是一般不能使颗粒填料在形成的纸幅被干燥时以各造纸纤维彼此相粘合的方式粘合到造纸纤维上。这将降低制品的强度。填料加入引起强度降低，如果这未被校正的话会对本已相当软弱的制品构成严重的限制。被要求用来恢复强度的步骤例如增加纤维打浆度或使用化学增强剂也是经常受到限制的。填料对纸页完整性的有害影响还经常会由于插入压力毛毯或由从压缩段到单烘缸的输送不良而引起卫生问题。最后，含填料的薄页纸制品是易于掉毛或掉粉的。这不仅是因为填料本身不能被很好地包夹在纸幅中，而且还因为它们具有如上所述的抑制粘合的作用而引起纤维锚固到结构中的局部变弱。此倾向在起皱造纸过程中和随后的转化操作中由于纸被加工时易产生过多的粉尘而引起操作困难。另一种考虑是使用由加填料的薄页纸制的卫生用薄页纸制品的使用者要求这样的纸制品是较少掉毛或掉粉的。通过使用化学粘合剂或机械精磨来克服此倾向的努力总是会引起薄页纸制品变粗。因此，在单烘缸纸机上造纸时使用填料已是受到严格限制的。在此处作为参考文献被编入的，在1940年10月1日颁布的Thiele的美国专利2216143讨论了填料对单烘缸纸机的限制问题并公开一种如何克服这些限制的结合方法。不幸的是，该方法需要在毛毯面和单烘缸相接触时在纸页的毛毯面上涂覆一层粘合剂粘结的颗粒的麻烦的单元操作。此操作对近代的高速单烘缸造纸机是行不通的，而且本领域的熟练人员知道Thiele的方法将生产出的是涂布的薄页纸而不是加填料的薄页纸制品。“加填料的薄页纸”与“涂布的薄页纸”在生产方法上是有区别，即，“加填料的薄页纸”是在它组合成纸幅之前已具有被添加到纤维的颗粒物质的纸，而“涂布的薄页纸”是在纸幅基本上组成后具有被添加的颗粒物质的纸。作为这样差别的结果，加填料的薄页纸制品可被认为是一种在单烘缸纸机上制成的重量较轻的、低本文档来自技高网...

【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：肯尼思·D·文森，罗伯特·M·鲍登，霍华德·T·迪森，戴维·J·洛伦茨，查尔斯·W·尼尔，保罗·T·韦斯曼，
申请(专利权)人：纸科学与技术研究院，
类型：发明
国别省市：