具有反应性改性剂的热固性起皱粘合剂制造技术

一种起皱粘合剂，包括一种PAE组合物，该PAE组合物包括一种反应性轻度交联的聚酰胺胺-表氯醇聚合物（PAE型聚合物），任选地与一种反应性改性剂组合；以及用该粘合剂使纤维素纤维幅起皱的相应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及造纸，并且确切地说涉及适于制备纸巾、餐巾、擦面纸、以及卫生纸等级的纸的制造。本专利技术特别是针对一种新的起皱粘合剂组合物，以及该粘合剂组合物在起皱工艺中的用途。
技术介绍
纸通常通过以下方式制备在加有多种添加剂的水中制造纤维素纤维的浆料，并且然后除去大部分水形成薄纸幅。纸的结构完整性在很大程度上由卷幅中纤维素纤维的机械缠结以及纤维之间的氢键产生。在纸意欲用作薄纸和纸巾产品(即擦面纸、卫生纸、纸巾、餐巾等)的情况下，由造纸工艺产生的结构完整性水平与消费者接受这些产品所必需的感知柔软程度有些矛盾。·提高薄纸和纸巾产品的感知柔软度的最常见方法是使纸起皱。起皱是一种沿机器方向对纸进行机械压实的手段。起皱行为赋予了片材(sheet)以精细的波状纹理，并且还增加了片材的松厚度(bulk)，产生改进的柔软度和吸收性，以及在多种物理特性(如拉伸)方面的其他重大变化，特别是在沿机器方向测量时。起皱通常通过以下方式实现通过将纤维素纸幅施加于已喷了通常呈水溶液、乳液或分散体形式的粘合剂和剥离剂的组合的热鼓式干燥器(通常称为杨克式干燥器(Yankee dryer))表面上，将该卷幅固定在该干燥器上。然后，借助柔性刀片(所谓的刮刀)将卷幅在它自身上反向刮擦并且从杨克式干燥器上刮落。这种刀片有时也称为起皱刀片或简单地称为起皱器。杨克式干燥器是一个大直径的圆筒，通常为8-20英尺直径的鼓。典型地，该鼓用高压蒸汽加热，提供在造纸工艺结束时完成纸幅干燥的热表面。在遇到杨克式干燥器之前，通过使纤维素纤维浆料脱水而形成的纸幅经常被转移到所谓的压榨部中的毛布或织物上，在该处通过对纸进行机械压实或通过某些其他脱水方法(如用热空气进行空气穿透干燥)而继续脱水以提高纸的浓度(consistency)(通常达到约40%到80%),然后送入杨克式干燥器中。此后，将纸幅在这一部分干燥的高固体含量状态下转移到杨克式干燥器的表面上。起皱工艺引起大量的纤维间结合断开，改变了卷幅的多种特征，并且增加了所得薄纸和纸巾产品的感知柔软度。虽然需要在干燥器表面上累积一定量的粘合剂来控制起皱(粘合)工艺，但在某些类型的粘合剂的情况下可能发生的粘合剂或粘合剂条纹在干燥器表面上的过量累积妨碍了起皱工艺。条纹会引起干燥器宽度上粘合特征的差异，并且会在成品纸卷中产生隆起或褶皱。该种累积还可能使得起皱刀片骑在涂层上，引起刀片震颤并且缩短刀片寿命。在起皱刀片后方时常安有一个第二刮刀以除去过量的起皱粘合剂和其他残留物。因此，获得并且维持纸幅与杨克式干燥器之间适当的粘合水平是决定起皱质量的一个重要因素。通常，不足的粘合引起不良起皱或不存在起皱，而过量粘合可能引起不良片材质量并且妨碍稳定操作。举例来说，不充分粘合到杨克式干燥器的卷幅影响当卷幅在起皱刀片与卷绕机(在其上形成纸卷)之间的间隙中运行时对卷幅的控制，在形成均一纸卷方面造成问题。具体地说，起皱器与辊之间的松散片材会引起卷起的纸褶皱、折叠或片材边缘摆动。不良形成的纸卷不仅影响造纸操作的可靠性，而且还影响薄纸和纸巾制造的后续操作，在这些操作中，纸卷被转变成薄纸和纸巾产品。纸幅与杨克式干燥器之间的粘合水平还影响卷幅干燥的效率。较高的粘合水平减少热传递的阻抗，并且使卷幅干得更快，实现更高的能量有效性，更高速操作，而不良粘合妨碍当今造纸操作中所需的高加工速度。常规地，单独的或与剥离剂组合的起皱粘合剂通过喷雾到杨克式干燥器表面上来涂覆，以便提供纸幅与干燥器表面之间的适当粘合来产生所希望的起皱程度。多年来，已使用不同类型的起皱粘合剂来将纸幅粘合到干燥器表面，即杨克式干燥器的表面。现有技术起皱粘合剂的一些实例披露于美国专利号4，886，579,4, 528，316以及4，501，640中。历史上，用作起皱粘合剂的最常见的聚合物类别之一是热固性聚氨基酰胺-表氯醇聚合物(PAE聚合物)。聚酰胺胺-表氯醇树脂已在以下专利中用作起皱粘合剂 U. S. 5，388，807、U. S. 5，786，429、U. S. 5，902，862 以及 U. S. 5，944，954。这些粘合剂被设计用于在高湿度条件下提供粘合和良好性能。然而，如本领域普通技术人员已知，不同的起皱产品需要不同水平的粘合、粘性以及可再湿性(rewetability)以制造具有一致特征的产品。举例来说，指定用作擦面纸的卷幅与指定用于制造纸巾的卷幅相比将需要不同水平的粘合、粘性以及可再湿性。可再湿性是指在卷幅与加热的干燥器接触时，部分干燥的纸幅中所含的水分增强残留于干燥器表面上的粘合剂的粘性水平的能力。粘性的显著增加是高可再湿性的指示。粘合剂的可再湿性是重要的，因为在杨克式干燥器的给定旋转下，通常只有一部分干燥器表面覆盖有新涂覆的粘合剂。热固性聚酰胺-表氯醇聚合物在用作起皱粘合剂时遇到的一个问题是聚合物特性(包括可再湿性和粘合水平)在很大程度上受到表氯醇交联度的限制。这使得在粘合剂用于任何给定起皱工艺时难以改变聚合物特性。当常规PAE型粘合剂遭遇低湿/高温条件时，干燥器表面上的残留粘合剂趋向于变得硬而脆。这一特性变化造成干燥器表面上的粘合剂累积增加以及粘合(粘性)降低，从而导致以上概述的许多问题。造纸商也早已认识到，如果要使起皱工艺最优化，那么不同的起皱工艺，不同的起皱机器以及基于不同木浆的纸幅具有不同的粘合剂需求。具有控制和改变交联量的能力来实现给定造纸工艺中起皱的最佳粘合水平是一个所希望的目标。令人遗憾的是，在现有技术热固性聚酰胺-表氯醇(PAE型)聚合物的情况下，控制程度因制造工艺的过程中出现粘合剂交联而尚不可能，并且具有大量具备不同交联度的水溶性热固性阳离子聚酰胺-表氯醇(PAE型)聚合物以求使起皱粘合剂适应起皱工艺是不切实际的。现有技术已试图通过加入剥离助剂改变聚合物的粘合特性来弥补PAE型聚合物的缺陷。剥离助剂为刮刀提供了润滑，缓和了粘合剂涂层影响纸幅从杨克式干燥器剥离的粘合特性，并且提高了纸产品的吸收性。一些剥离助剂是非极性、中性以及非水溶性的化合物。阳离子剥离助剂也可供使用并且包括水不溶性物质，如咪唑啉季铵盐。尽管现有技术努力改进起皱工艺，但对于管理起皱工艺的方式仍然存在需求，即通过允许更多地控制粘合和粘合剂可再湿性水平，并且因此允许更多地控制薄纸或纸巾基材与使该基材起皱的干燥器表面之间的粘合程度。以下起皱粘合剂将是高度希望的在不同湿度条件下并且特别在低湿度条件下提供对杨克式鼓的高粘合水平，同时也提供高水平的抗水性以便实现可接受的片材均一性和薄纸品质。本专利技术集中于一种基于PAE型聚合物的改进的粘合剂组合物。具体地说，本专利技术提供了一种用于起皱的PAE型粘合剂以及一种用于起皱的相关方法，其中粘合剂的特征可以被调适和改变以控制粘合水平，并且因此更好地最优化给定起皱工艺。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术提供了一种起皱粘合剂，其包括一种PAE聚合物组合物，该PAE聚合物组合物包括一种反应性轻度交联的聚酰胺胺-表卤代醇聚合物(PAE型聚合物)；任选地与一种反应性改性剂组合。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于使纸幅起皱的方法，包括a)将一种起皱粘合剂涂覆到一个干燥表面上山)将一张纤维素纤维幅粘合到该干燥表面上；并且c)从该干燥表面移去该卷幅；其中该起皱粘合本文档来自技高网...

【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：C·E·凌高德，K·D·费沃斯，D·C·约翰逊，D·F·汤森德，T·L·怀特，C·哈吉奥普，
申请(专利权)人：佐治亚太平洋化工品有限公司，
类型：
国别省市：