制造纤维产品的方法和纤维产品技术

本发明专利技术涉及多层纤维产品和制造这些种类的产品的方法。本发明专利技术的产品包含主要由天然纤维组成的第一层(12)和位于第一层顶部的第二热封层(14)。热封层(14)主要由合成热塑性纤维或颗粒组成。根据本发明专利技术的方法，已经在幅材成型工艺过程中将热封层(14)带到第一层(12)上，所述第一层和第二层在泡沫成型工艺中形成并接合于一起。采用本发明专利技术，可以减少具有热封性能的包装材料中塑料材料的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造纤维产品的方法和纤维产品
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的制造纤维产品的方法。在当前类型的方法中，在幅材成型工艺中形成主要包含天然纤维的基础层并将热封层带到基础层上以制备多层纤维产品。本专利技术还涉及根据权利要求20的纤维产品和根据权利要求26的用途。
技术介绍
如今，消费者需要越来越环境友好的包装解决方案。为此，对于许多零售连锁店和品牌所有者来说，纸和纸板是优选的包装材料，因为这样的产品是从可再生原料获得的并易于再循环。许多要求例如对氧气、水和油脂具有良好阻挡性能的包装都设置有具有热封性能的材料的层。为此，纸-塑料层合物常被用于包装糖果和烘焙产品，这样的层合物通过纸的挤出涂布或通过使用冷或热胶将纸与塑料膜层合于一起而制造。由于挤出膜与纸或纸板基材的粘结或层合膜强度的所需提高，这些膜层合物中塑料的比例常为百分之几十，因此材料难以制浆，并且再循环通常基于的是通过燃烧回收热。例如，在纸的挤出涂布中，塑料膜的最小厚度通常为约15um，因为比指定厚度薄的膜使得难以获得膜与纸的充分粘合。另一方面，通过层合难以粘附厚度小于20um的膜，因为膜在层合过程中必须是自支撑的。FI126474B披露了一种包含天然纤维基质的产品，热塑性纤维可作为增强纤维掺入其中，从而赋予该产品热封性能。然而，为了提供足够好的热封性，混合到基质中的这样的增强纤维的量必须相对较高。例如由于目前的转换过程和材料的上述缺点，流行的热封纸材料包含相对大量的塑料，这会损害材料的再循环。另外，这样的材料的制造原则上需要一个或多个额外的工艺步骤，这会增加成本。此外，基于塑料膜的热封产品是不透气的。然而，由于包装线的有效性，许多被包装产品，例如粉末状产品，要求从包装透气性。对于许多产品，如纺织品和家具，在贮存和运输过程中需要换气或通风。烘焙产品如面包将从透气包装受益，因为这将通过消除包装前冷却产品的需要而缩短交付时间。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是消除与本领域相关的至少一些问题并提供一种新型的热封产品和一种制造热封纤维产品的方法。特别地，一个目的是通过减少掺入到产品中的热塑性材料的量和通过增加可再循环包装材料的制造的成本效率来改善热封纸型材料的可再循环性。本专利技术的又一个目的是提供一种方法，通过该方法可产生新颖的热封和透气性最终产品。根据本专利技术，在主要包含天然纤维的基材层上形成热封层，该热封层主要包含合成纤维或颗粒，尤其是长合成纤维。在本专利技术中已发现，这样的单独的热封纤维层使薄得多的总层厚度和因此总量较少的合成材料成为可能。另一方面，通过本专利技术，提供了可用热封接合的材料，该热封通常比常规挤出涂布或层合的膜所获得的更强，并且是也比其中向基础层中均匀地掺入了相同的量的合成纤维或颗粒的产品所获得的更强的热封。在根据本专利技术的方法中，层、特别是热封层已经在幅材成型步骤被带到基材层上，由此，热封纤维层坚固地粘附到基材层而不需要任何完全单独的工艺步骤或生产线。根据本专利技术，优选通过泡沫成型来形成层中的至少一个，特别是至少一个基材层或至少一个热封层，或两者。更具体地，根据本专利技术的方法主要特征在于权利要求1的特征部分中所述的内容。继而，根据本专利技术的产品特征在于权利要求20的特征部分中所述的内容。根据本专利技术的用途在权利要求26中限定。通过本专利技术获得了相当大的优点。特别地，通过本专利技术，与通常用作包装材料的纸-塑料层合物相比，可以显著减少新型材料的塑料比例达75%。这是由于以下事实：可将富含纤维或颗粒的热封层制成为非常薄的结构，其在幅材成型步骤牢固地粘附到产品的基材层。因此，本专利技术使得能够制造更易于再循环的多层材料。由于本专利技术从生产链去除了一个单独的精制过程，故本专利技术还允许制造成本有效的热封材料。此外，与其中合成热塑性纤维被均匀混合到整个纤维基质中的现有塑料仿制品相比，已发现在相同的起始材料和材料总量下根据本专利技术的热封的强度要强出高达60%。这使得可以使用甚至更少量的塑料材料，从而使得材料的再循环更加容易，而且还可制造强的接缝，这在包装行业中至关重要。与通过层合或挤出涂布方法制造的产品相比，获得了产品透气的优点，这是由于除了基础层外，纤维结构的热封层也可实施为透气结构，这与自立膜(self-containedfilm)不同。优选地，当产品的干物质含量仍低、例如为35%或更少时，在泡沫成型工艺中，基础层和热封层均被形成并彼此粘附。可通过向层或至少向它们的界面区域添加粘结剂来加强层的密封。当对合成纤维材料的需求进一步减少时，所使用的粘结剂优选是本身可热封的。另一方面，可通过在足够的压力和温度下压光来确保足够强的互连。热封层的厚度通常比基础层的厚度小得多，热封层具有15g/m2或更小、优选地10g/m2或更小、更优选地5g/m2或更小的克重。热封层的绝对厚度优选为10um或更小，例如2-10um，其显著小于常规热封产品中可以获得的绝对厚度。下面将基于附图更密切地探察本专利技术的优选实施方案。附图说明图1A示出了根据本专利技术的一个实施方案的双层多层纤维产品的结构的横截面视图。图1B示出了根据本专利技术的一个实施方案的三层多层纤维产品的结构的横截面视图。图1C示出了根据本专利技术的一个实施方案的多层纤维产品的结构的横截面视图，在该结构中，基础层和热封层彼此被部分地混合以增强这些层之间的粘结。图2A和2B示出了根据本专利技术的两个实施方案的根据本专利技术的制造方法的流程图。图3以图表形式示出了实施例1中描述的强度测试的结果。具体实施方式在本专利技术的上下文中术语“主要由X组成(或“主要包含X”)的层”是指所述层包含至少50重量%的材料X。术语“热封”是指能够在热和压力的影响下至少与另一种类似的结构和材料形成永久密封的结构和材料。术语“幅材成型工艺”和“成型”代表通过湿铺工艺形成基于纤维的幅材样结构，其中将最终产品中所含的原材料以水性泥浆或泡沫的形式引导到丝网上，它们被成形或形成为纤维幅材，该纤维幅材在纸机或纸板机的干燥部中干燥以提供最终的纤维基质。“泡沫成型”特别是指如FI126474中所披露的方法。当用于合成纤维时，术语“长”通常指的是长度为至少1mm的纤维。术语“多层纤维产品”的“多层幅材”代表由至少两个重叠的纤维层形成的幅材或纤维产品。可存在多个这样的重叠层，通常2至10个，特别是2或3个。优选地，形成多层幅材或产品的表面的层中的至少一个由热封层形成。在一个实施方案中，与热封层相邻的层是通常本身不具有热封性能的基材层。除纤维层外，还可以有一个表面层，其赋予层状产品预选的性能，例如疏水性。“平均纤维长度”的“纤维长度”以长度加权平均表示。长度加权平均纤维长度作为如下计算：将单个纤维长度平方之和除以单个纤维长度之和。如从上文可以看出，在一种优选实施方案的制造方法中，已经在制造阶段将纸材料的热封层带到产品上以提供多层产品。这样的多层纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造包含至少两个重叠的层的多层纤维产品的方法，所述方法特征在于在幅材成型工艺中提供/n- 主要含天然纤维的第一层，和/n- 含合成纤维或颗粒的第二层，/n其中所述第一层和第二层在泡沫成型工艺中形成并接合于一起，所述第一层和所述第二层以重叠的关系布置，并且所述第二层能够赋予所述纤维产品热封性能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171231 FI 201762061.一种制造包含至少两个重叠的层的多层纤维产品的方法，所述方法特征在于在幅材成型工艺中提供
-主要含天然纤维的第一层，和
-含合成纤维或颗粒的第二层，
其中所述第一层和第二层在泡沫成型工艺中形成并接合于一起，所述第一层和所述第二层以重叠的关系布置，并且所述第二层能够赋予所述纤维产品热封性能。


2.根据权利要求1所述的方法，其中
-所述第一层由具有第一组合物的第一泥浆形成为幅材，和
-由具有第二组合物的第二泥浆向所述由第一层形成的幅材上施加所述第二层，以形成多层幅材，
所述第一组合物不同于所述第二组合物，并且通过泡沫成型形成所述第一层和第二层中的至少之一、优选两者。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一层和第二层在泡沫成型工艺中形成并接合于一起，优选使用多层流浆箱。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中
-将所述第一层形成为具有第一固体含量的幅材，
-对所述幅材进行干燥以增加所述幅材的固体含量，从而提供具有第二固体含量的改性幅材，和
-向所述改性幅材上施加所述第二层。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中
-将所述第一层形成为具有第一固体含量的幅材，
-对所述幅材进行在压榨部中的压榨、在滚筒部中的滚筒干燥或它们的组合，以增加所述幅材的固体含量，从而提供具有第二固体含量的改性幅材，和
-向所述改性幅材上施加所述第二层。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法包括在所述第一层上施加第二层之前，通过干燥提供干物质含量为15至35重量%、特别是20至35重量%的改性第一层。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第二层以泡沫的形式施加到所述改性幅材上。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将由所述第一层和所述第二层形成的所述多层幅材干燥以产生多层纤维产品。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多层幅材的干燥通过非接触干燥进行。


10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述干燥通过选自真空干燥、热风干燥、空气穿透干燥、IR干燥及其组合中的至少一种方法进行。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一层由含天然纤维的第一泥浆形成，所述天然纤维选自纤维素和木质纤维素纤维及其组合，特别地所述第一泥浆含自一年生或多年生植物、特别是自木材获得的纤维素或木质纤维素纤维或其组合。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二层由含热塑性纤维或颗粒的第二泥浆形成，所述热塑性纤维或颗粒选自聚丙交酯、乙醇酸聚合物、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚琥珀酸丁二醇酯或双组分(bico)纤维或颗粒及其组合，特别地所述第二泥浆含可生物降解的热塑性纤维，如聚丙交酯或聚丙交酯-聚琥珀酸丁二醇酯纤维。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·金努宁劳达斯科斯基，M·尤沃宁，E·托尔尼艾宁，M·哈格布鲁姆，T·穆斯托宁，
申请(专利权)人：下一代纸制品有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI