在结构化片材制造应用中改进织物离型的方法技术

本公开提供了一种在诸如纸巾和毛巾制造过程的应用中改进织物离型的方法。所述方法包括将疏水剂和表面活性剂的微乳液施用于在纸巾机的片材制造应用中所用的结构化织物表面。巾机的片材制造应用中所用的结构化织物表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在结构化片材制造应用中改进织物离型的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年4月11日提交的美国申请No.16/381,033的权益。


[0003]本公开涉及一种在诸如纸巾(tissue)和毛巾制造过程的应用中改进织物离型(脱模)的方法。所述方法包括在结构化片材制造过程期间施用疏水剂和表面活性剂的微乳液并处理织物表面。

技术介绍

[0004]用于制造诸如面用纸巾、浴室用纸巾和纸毛巾的产品的纸巾制造方法包括由纸浆和化学添加剂的含水浆液形成纸巾幅材，接着从纸巾幅材除去水。当纸巾幅材从成形织物转移到结构化织物上时，从纸巾幅材中部分地除去水。然后通过将纸巾压在例如Yankee滚筒或Yankee干燥器上来完成最终除水，术语“Yankee滚筒”或“Yankee干燥器”在本文中可互换使用。
[0005]纸巾纸(薄棉纸，tissue paper)通常通过干法起皱(Dry Crepe)和热风穿透干燥(通风干燥，Through Air Drying，TAD)工艺生产。然而，热风穿透干燥(TAD)与干法起皱工艺的不同之处在于，在TAD工艺中，纸巾幅材从成形织物转移到结构化织物上，该结构化织物诸如TAD织物表面、造纸带表面、纹理化带或结构化带表面，所有这些都具有三维特征。结构化织物是主要由聚合物材料制成的纱线的织造物结构。用于纱线的典型的聚合物材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在将纸巾幅材转移到结构化织物后不久，其穿过成型箱，在那里在高真空下将片材拉到结构化织物上以将结构和图案赋予纸巾片材，使得在干燥时，图案保留在纸巾中。
[0006]结构化织物上的纸巾幅材经历这样的操作，其中热空气吹过纸巾幅材和结构化织物，从纸巾幅材部分地除去约60％至90％的水以形成结构化、压印或图案化的纸巾纸。将结构化或图案化的纸巾纸转移到Yankee滚筒以进一步干燥和起皱。TAD工艺使得可以产生具有增加的膨松性和柔软性、更高的强度和吸收性的更高质量的纸巾。
[0007]在水含量降低时，纤维彼此紧密接近并且缔合和结合程度显著增加。然而，纸浆纤维不仅彼此粘附，而且在通常在15英寸汞柱至25英寸汞柱范围的高真空下的“模制”过程期间还倾向于粘附至由聚合物纱线制成的织物。然而，由于织物材料的潜在变劣和一般性磨损和撕裂，随着织物使用时间的增加，纸巾纤维和织物之间的附着力会增加并且将增加。纸巾在结构化织物表面上的增加的附着力是不希望的，因为它可能在织物表面上产生纤维沉积物，并且使纸巾从织物上离型及将其进一步转移到例如Yankee干燥机或从Yankee干燥机转移复杂化。随着时间的推移，这使得织物覆盖材料的改性不那么有效。为了避免这些不期望的影响，已经采用了多种处理措施包括织物覆盖材料的改性和/或各种织物离型剂(脱模剂)的应用以帮助将纸巾与织物分离。
[0008]纸巾制造领域中的最新进展提供了实现高度膨松的益处，即TAD工艺提供了干法
起皱纸巾(DCT)工艺的速度和能量效率，诸如使用纹理化带的Metso
’
s NTT工艺和使用纹理化或结构化织物的Voith
’
s高级纸巾成型系统(Voith
’
s Advance Tissue Molding System(ATMOS))工艺。这些由聚合物材料制成的纹理化带通常需要织物离型产品或离型剂，因为纸巾幅材会粘附在带上并且可能不容易转移到Yankee干燥机，从而导致最终产品质量不一致。
[0009]更早一代的TAD织物离型产品用矿物油和/或植物油或石化来源的产品配制。虽然它们提供了离型性能，但这些产品在纸巾制造过程中会具有不期望的特性，导致热降解、冒烟、潜在的火灾和环境问题。这些化学品的应用可能非常复杂，因为添加到水性系统中的疏水性材料会产生不稳定的系统，导致纸巾制造过程中断，从而导致产品质量不一致。
[0010]因此，期望提供用于改进纸巾幅材从结构化织物的离型的方法。还期望提供在纸巾制造操作中改进纸巾幅材从结构织物离型的高性能织物离型组合物。此外，根据随后的详细描述和所附权利要求书并结合附图和
技术介绍
，本公开的其他期望的特征和特性将变得显而易见。
[0011]专利技术概述
[0012]本方法涉及减小纸巾制造过程中发现的纸巾幅材与表面之间的附着力。已经发现改进纸巾幅材从支撑介质的结构化织物表面的离型的方法，这是由于减少了纸巾幅材与结构化织物表面之间的附着力而导致。所述方法包括提供或制备包含至少一种疏水剂和至少一种表面活性剂的微乳液。所述至少一种疏水剂和所述至少一种表面活性剂在组合之前或之后均质化(匀化)，产生平均粒度范围为约1μm至0.1μm的微乳液。然后将微乳液施用于结构化织物表面，并且将结构化织物表面放置成与纸巾幅材接触。纸巾幅材继续通过纸巾制造过程以生产最终纸巾产品。
[0013]附图简述
[0014]下面结合附图对本专利技术进行说明。
[0015]图1说明了当前微乳液的改进的离型性能。
[0016]图2说明了当前微乳液的改进的附着力减小。
[0017]专利技术详述
[0018]以下详述在本质上仅是示例性的，并不旨在限制本专利技术或本专利技术的应用和用途。此外，无意受在本专利技术的前述
技术介绍
或以下专利技术详述中提出的任何理论的束缚。
[0019]本文提供了在纸巾制造操作中显著改进纸巾幅材从结构化织物的离型的高性能织物离型组合物和方法。所述组合物和方法产生具有增加的膨松性和柔软性以及更高的强度和吸收性的更一致的结构化纸巾产品。在一些方面，本公开涉及一种用于减小纸巾制造过程中纸巾幅材与结构化织物表面之间的附着力的方法，其中采用高性能织物离型组合物。如本文所考虑的高性能织物离型组合物是微乳液，其使用至少一种疏水剂和至少一种表面活性剂制备。如本文所定义的疏水剂包括在20℃下具有小于1克/升(g/L)水的溶解度的那些试剂。它们的分子通常包含一个或若干个
‑
(
‑
CH2‑
)
n
‑
CH3短或长的烃链并且通常溶解在有机(非极性)溶剂中。
[0020]在实施方案中，将疏水剂和表面活性剂均质化并组合，或者组合并均质化以形成单一微乳液产物。疏水剂和表面活性剂可以经历乳化过程，诸如施用高压和/或剪切以产生微乳液，其中组合物的平均粒度为约1微米(μm)或更小，如通过Horiba粒度分析仪LA300所
测定。当使用高压将一种或多种液体均质化时，采用高压使该液体或混合液体推动或强制通过小孔口或腔室。高压由孔口的尺寸、较高的流速或其组合产生。在这方面，孔口通常是可调节的并且压力量可以被调节。当混合物通过孔口时，较小的孔口将产生更高的压力，从而产生较小颗粒。然而，对其中粒度达到最小尺寸的制剂存在物理和化学限制。通常，使用约2000磅每平方英寸(psi)至3000psi的压力可以使大多数液体乳化，但可以是高达20000psi的压力。该压力将产生密集的能量以将大颗粒分成非常小的颗粒。因此，将共混材料均质化。两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在纸巾制造过程中减小纸巾幅材与结构化织物表面之间的附着力的方法，其包括：
‑
提供包含至少一种疏水剂和至少一种表面活性剂的微乳液，其中所述微乳液具有1μm至约0.1μm的平均粒度；
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将所得微乳液施用于结构化织物表面；
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此后，使结构化织物表面与纸巾幅材接触；和
‑
在使结构化织物表面与纸巾幅材接触之后由纸巾幅材生产纸巾产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种疏水剂和所述至少一种表面活性剂组合，然后均质化以产生微乳液。3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种疏水剂和所述至少一种表面活性剂组合，然后均质化以产生平均粒度为约0.5μm或更小的微乳液。4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述至少一种疏水剂和所述至少一种表面活性剂组合，然后均质化以产生平均粒度为约0.3μm或更小的微乳液。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种疏水剂选自疏水剂、表面活性剂、及其混合物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一种疏水剂选自疏水改性的聚乙二醇、疏水改性的聚氨基酰胺、矿物油、植物油、脂肪酸酯、天然或合成衍生的烃、天然或合成衍生的蜡、巴西棕榈蜡、水解AKD、聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、乙烯
‑
丙烯酸共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、丙烯马来酸酐共聚物、氧化聚丙烯均聚物、氧化聚乙烯均聚物、及其组合。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种疏水剂选自脂肪酸三酯、疏水改性的聚氨基酰胺及其组合。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述疏水剂是疏水改性的聚乙二醇。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种表面活性剂选自线性醇乙氧基化物、支化醇乙氧基化物、聚乙二醇单或二酯脂肪酸、聚乙二醇烷基醚、及其组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种疏水剂以微乳液的约50％干重至约99.9％干重的量存在，且所述至少一种表面活性剂以微乳液的约0.1％...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：索理思科技开曼公司，
类型：发明
国别省市：