CN101535037B - 制造吸收性片材的织物起绉/拉伸方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;和c)将该网幅使用有图案的起绉织物在约30-约60%的稠度下从转移面上进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅。
Description
技术领域
本发明在某种程度上涉及织物压缩脱水,起绉从而变成起绉织物并拉伸以扩展干燥的织物的方法。
发明背景
制造薄纸、手巾和类似物的方法是公知的,其中包括各种特征,如杨克式干燥、穿透干燥、织物起绉、干法起绉、湿法起绉等等。与常规的通过空气干燥方法相比,普通湿压法具有一些优点,包括:(1)不用热空气蒸发干燥,而与用机械除去水相关的较低的能量成本;和(2)利用湿压形成网幅的方法更容易实现的较高生产速度。另一方面,尤其对于生产柔软、蓬松、特级质量薄纸和手巾产品来说,通过空气干燥的方法已广泛适合于新的资金投资方法。
在造纸工艺方面已利用织物起绉作为影响产品性能的方式,所述造纸工艺包括纸幅的机械或压缩脱水。参见,Weldon的美国专利Nos.4689119和4551199;Klowak的4849054;和Edwards等的6287426。有效地转移高或中等稠度的网幅到干燥器上所存在的困难阻碍了织物起绉工艺的操作。同样注意:Hermans等的美国专利No.6350349公开了网幅从旋转的转移面转移到织物上的湿法转移。更一般性地涉及织物起绉的进一步的美国专利包括下述:4834838;Wells等的4482429、4445638以及4440597。
关于造纸工艺,也已使用织物模塑作为提供纹理和蓬松度的方式。关于这一方面,在Lindsey等的美国专利No.6610173中可看到在湿压事件过程中,压印纸幅的方法,该方法导致对应于偏转元件的偏转导管的不对称凸起。‘173专利报道了在压制事件过程中不同速度的转移起到用偏转元件改进模塑和压印网幅的作用。据报道,所生产的薄纸网幅具有一套特殊的物理和几何性能,如图案致密化的网络和具有不对称结构的重复图案凸起。关于使用有纹理的织物湿法模塑网幅,同样参见下述美国专利:Wendt等的6017417和5672248;Hermans等的5508818和5510002,和Trokhan的4637859。关于赋予大部分干燥片材纹理所使用的织物的用途,参见,Drew等的美国专利No.6585855以及美国公布的No.US2003/00064。
穿透干燥、起绉的各种产品公布在下列专利:小Morgan的美国专利No.3994771;Morton的美国专利No.4102737;和Trokhan的美国专利No.4529480。在这些专利中公开的方法一般包括在多孔载体上形成网幅,加热预干燥网幅,施加该网幅到杨克式干燥器上,所述杨克式干燥器具有部分地由压印织物确定的辊隙,和在杨克式干燥器中使产品起绉。典型地要求相对可渗透的网幅,这使得难以在可能希望的程度下使用回收的供料。典型地在约60%-约70%的网幅稠度下进行转移到杨克式干燥器上。参见,Druecke等的美国专利No.6187137。至于当网幅在织物中时应用真空,可以注意下列专利:Hermans等的美国专利No.5411636;Hermans等的美国专利No.5492598;Hermans等的美国专利No.5505818;Hermans等的美国专利No.5510001;Hermans等的美国专利No.5510002;
如上所述,穿透干燥产品倾向于显示出提高的蓬松度和柔软度;然而,用热空气热脱水倾向于能量密集。因此,从能量的角度考虑,优选其中网幅机械脱水的湿压操作,且更容易应用到含有回收纤维的供料中,所述回收纤维倾向于形成比原生纤维具有较低渗透度的网幅。许多改进涉及增加压缩脱水产品的蓬松度和吸收度,其中所述压缩脱水产品典型地部分采用造纸毡脱水。
发明简述
本发明的织物起绉产品典型地包括与较低基重的区域连接在一起的相对提高了基重的纤维富集区域。尤其优选的产品具有可拉伸网状结构(reticulum),当拉伸到更大的长度时它能够扩展,即增加空隙体积和蓬松度。通过考察图1和图2的显微照片以及在下面的发明详述部分中讨论的数据,这一高度不平常的和令人惊讶的性能能够进一步得到认识。
未拉伸的、织物起绉的网幅的纤维富集区域的显微照片示于图1中,它在沿着MD的区段中(在照片的左到右)。可以看出该网幅具有横跨纵向的微型褶皱,即脊或褶皱在CD上延伸(进入照片中)。图2是与图1类似的网幅的显微照片,其中该网幅已经拉伸45%。在这里看出,微型褶皱已经扩展,沿着纵向从纤维富集区域中分散纤维。不希望受任何理论的束缚,可以相信本发明的这一特征,材料在纤维富集区域中的重排或展开(unfold),导致了由该材料所显示出的独特的宏观特性。
因此根据本发明提供了制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,它包括如下步骤:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维的明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;和c)在约30%-约60%的稠度下将该网幅从转移面上使用具有图案的起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中进行,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,使得该网幅从转移面上起绉并再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,这些纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联。该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料(matrix),后者在干燥和接下来的拉伸后能增加空隙体积。拉伸网幅增加网幅的蓬松度;减少网幅的侧边度(sidedness);和削弱网幅的纤维富集区域。
按照本发明的吸收性片材的制造方法典型地带来网幅内纤维的非随机分布,该网幅中纤维在纤维富集区域内的取向偏向于CD方向。由这里所附的显微照片,显而易见在CD方向上的取向在邻近织物关节(knuckle)处是最强的。该网幅的典型特征在于纤维富集区域具有多个微皱褶,这些微褶皱具有横跨纵向的褶皱线或折痕。拉伸纵向的网幅从而展开微型褶皱。
本发明的方法一般地在约10%到约100%的织物起绉下操作,例如在至少约40%的织物起绉下操作。在一些情况下,优选至少约60%或80%的起绉;然而,在织物起绉的100%或以上时该方法仍然可以操作,在一些情况下,或许甚至超过125%的织物起绉下可以操作该方法。
本发明另一方面提供一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,它包括如下步骤:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;c)利用具有图案的起绉织物,从转移面在约30%到约60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间定义的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择织物图案、辊隙参数、δ速度和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布,形成具有可拉伸的网状结构的网幅,所述网幅具有局部基重不同的多个互连区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,该纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重的连接区域互连。该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积。该方法进一步包括:d)施加网幅到干燥圆筒;e)将网幅在干燥圆筒上干燥;f)从干燥圆筒上移去网幅;其中执行步骤d、e和f以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构;和g)拉伸干燥的网幅。优选干燥圆筒是现有技术众所周知的带有干燥罩的杨克式干燥器。没有实质上起绉的网幅可以从杨克式干燥器除去。尽管既可以使用也可以不使用起绉刀片,然而可取的是在某些情况下使用刀片例如非金属的刀片,这些刀片可以柔和地帮助或促使网幅从杨克式干燥器除去。
本发明的方法一般地在大约10到100%或甚至200%或300%的织物起绉下操作,和起绉恢复率在大约10%到100%之间。从下述描述中应当认识到起绉恢复率是指赋予网幅起绉的数量后随后将网幅拉平测定的量度。本发明的方法在优选的实施方案中可以在至少约20%的起绉恢复率之下操作,例如在至少约30%,40%,50%,60%,80%或100%下操作。
可以使用任何适当的造纸供料用以制造按照本发明的纤维素片材。本发明的方法特别适合用于次级纤维,这是因为该方法对微细纤维具有适应性。网幅最优选在线砑光和拉伸。
尽管任何适当的方法可以用来拉伸网幅,然而特别优选网幅在第一辊和第二辊之间拉伸,而第一辊在纵向速度大于起绉织物速度下操作和第二辊在纵向速度大于第一辊速度下操作。
在优选实施方案中,在拉伸之前,将织物起绉的吸收性纤维素片材干燥到至少约90%的稠度或甚至更优选干燥到至少约92%的稠度。典型地,当在织物中被干燥时,网幅被干燥到约98%的稠度。
一般而言,可以这样控制织物起绉的工艺参数以便在拉伸网幅时纸厚下降的百分比与网幅的基重下降的百分比的比率小于约0.85。更优选该比值小于约0.7乃至0.6。
本发明另一方面提供一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,它包括如下步骤:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;c)从转移面在约30%到约60%稠度下使用图案起绉织物对网幅进行织物起绉。其中在压力下,在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择织物图案、辊隙参数、和速度δ和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布,形成具有可拉伸网状结构的网幅,所述网状结构具有多个局部基重不同的互连区域,其中包括至少:i)多个高局部基重的纤维富集区域,这些纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重的连接区域互连。网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增大空隙体积。该方法进一步包括步骤:d)施加网幅到干燥圆筒;e)网幅在干燥圆筒上干燥;f)从干燥圆筒上剥离网幅;g)控制从干燥圆筒的离开角,其中步骤d,e,f和g的进行以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构。然后将干燥的网幅拉伸到最终长度。
在优选的实施方案中,使用片材控制圆筒进行控制从干燥圆筒的离开角的步骤。片材控制圆筒配置在邻近于干燥圆筒之处以便干燥圆筒表面和片材控制圆筒表面之间的间隙小于约网幅厚度的两倍。在优选的情况下,片材控制圆筒配置在以便干燥圆筒表面和片材控制圆筒表面之间的间隙小于约网幅厚度或更少。优选,在从干燥圆筒剥离后,对网幅在线砑光和拉伸。
网幅所进行的任何适当数量的拉伸取决于所需要的性质。一般地网幅至少拉伸约10%,通常至少拉伸约15%,适宜地至少拉伸约30%。网幅可以拉伸至少约45%或75%以上,这取决于先前施加的织物起绉的数值。
为拉伸网幅,可以使用任何适当的方法。一个优选的方法是网幅在第一拉伸辊和第二拉伸辊之间拉伸,而第一拉伸辊在第一纵向速度理想地稍微大于起绉织物速度下操作和第二拉伸辊在纵向速度基本上大于第一拉伸辊速度下操作。当使用这个设备时,有益地,网幅以超过足够控制滑动的角度包裹第一拉伸辊,理想地该角度超过辊圆周的180°。同样地网幅以超过足够控制滑动的角度包裹第二拉伸辊,理想地该角度也超过辊圆周的180°。在优选的情况下,网幅以超过各自圆周的约200°到约300°的角度包裹第一和第二拉伸辊中的每一个。也优选第一和第二拉伸辊彼此可以相对移动;以便它们可以放置在引线(thread)的第一位置和操作的第二位置,网幅的一边与第一拉伸辊接触和网幅的另外一边与第二拉伸辊接触。
本发明另一方面还提供一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,它包括如下步骤:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的转移面上;c)从转移面在约30%到约60%稠度下,使用图案起绉织物对网幅进行织物起绉。其中在压力下,在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布,形成具有可拉伸网状结构的网幅,所述网状结构具有多个局部基重不同的互连区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,该纤维富集区域通过(ii)多个较低局部基重的连接区域互连。该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积。该方法进一步包括步骤:d)将网幅用树脂粘合涂料组合物粘附到干燥圆筒;e)网幅在干燥圆筒上干燥;f)从干燥圆筒上移去网幅。其中执行步骤d,e和f以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构。干燥之后,然后将网幅拉伸到最终长度。
干燥圆筒任选的在树脂粘合涂料组合物之下配有树脂保护涂层。树脂保护涂层优选包括聚酰胺树脂;例如现有技术中众所周知的二亚乙基三胺树脂。这些树脂可以通过任何合适的方法交联。
树脂粘合涂料组合物优选可再润湿。该方法在操作时在干燥圆筒上保留粘合树脂涂料组合物以便涂层在网幅转移到干燥圆筒时提供足够的湿粘着强度从而确保网幅在干燥期间被粘附在干燥圆筒上。也将粘合树脂涂料组合物保持以便当网幅被干燥时粘合涂料组合物是柔韧的(pliant)从而网幅可以从干燥圆筒不用起绉刀片就可以除去。在这方面,″柔韧的″指粘合树脂涂料组合物干燥时不会变硬或换句话说维持在柔性状态以便网幅可以从干燥圆筒不受实质损伤的除去。粘合涂料组合物可以包括聚乙烯醇树脂和优选包括至少一种附加的树脂。该附加的树脂可以是多糖树脂例如纤维素树脂或淀粉。
本发明更进一步提供一种制造如上所述的织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中当网幅在干燥圆筒上时对网幅进行压花。压花之后,网幅在干燥圆筒上进一步干燥然后由此移去。优选执行施加网幅到干燥圆筒、当网幅放置在干燥圆筒上时对网幅进行压花、在干燥圆筒上干燥网幅和从干燥圆筒移去网幅的步骤,以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构。从干燥圆筒上移去后,将干的网幅拉伸。当网幅具有小于约80%稠度时,网幅在干燥圆筒上被压花;典型地,当网幅具有小于约70%的稠度时对网幅压花;和优选当网幅具有小于约50%的稠度时对网幅压花。在一些情况下,当网幅被施加到干燥圆筒时对网幅进行压花,而干燥圆筒具有压花表面,网幅在纵向方向移动的速度小于干燥圆筒的速度。在一些情况下,当网幅放置在干燥圆筒上时,对网幅进行附加的起绉。
应用真空有助于增加CD拉伸。制造织物起绉的吸收性纤维素片材的另一方法包括:a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;和c)利用起绉织物,从转移面在大约30%到大约60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择网幅图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布,形成具有可拉伸网状结构的网幅,其具有多个局部基重不同的互连区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,这些纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重的连接区域互连。该方法也包括d)对网幅施加真空从而增加其CD拉伸至少约5%,该数值是相对于采用类似方法而没有在织物起绉后施加真空生产的类似网幅而言的。优选,当网幅被保持在起绉织物中时施加真空到网幅和当适宜水平的真空施加到网幅时对织物起绉进行选择从而增加CD拉伸。一般地,至少施加5英寸水银柱压的真空;更典型地当需要时至少施加10英寸水银柱压的真空。更高的真空水平例如至少15英寸水银柱压或至少20英寸水银柱压或至少25英寸水银柱压或以上的真空可以施加。
相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅优选增加网幅的CD拉伸至少约5-7.5%;更优选,相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅增加网幅的CD拉伸至少约10%。在还有一些实施方案中,相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅增加网幅的CD拉伸至少约20%;相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅增加网幅的CD拉伸至少约35%或至少约50%,在某些情况下这是更优选的。
喷流/丝网速度δ同样是用于制造本发明产品的重要参数。制造织物起绉的吸收性纤维素片材的另一方法包括:a)施加造纸供料的喷流到成形丝网,喷流具有喷流速度和丝网以成形丝网速度移动,喷流速度和成形丝网速度之间的差值称为喷流/丝网速度δ;b)对造纸供料压缩脱水从而形成初生网幅;和c)利用起绉织物,从转移面在大约30%到大约60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布。该方法进一步包括:d)干燥网幅;和e)控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤包括对织物选择以便干燥的网幅的干燥MD/CD拉伸比为约1.5或更少。在一些情况下,优选控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤以便干燥网幅的干燥MD/CD拉伸比约1到0.75或更少,或约0.5或更少。喷流/丝网速度δ可以大于约300fpm,例如大于约350fpm;或喷流/丝网速度δ小于约50fpm。喷流/丝网速度δ也可以小于0fpm,以便成形丝网速度超过喷流速度。
制造本发明的织物起绉的吸收性纤维素片材还有另一个方法,其包括:a)施加造纸供料的喷流到成形丝网,喷流具有喷流速度和丝网以成形丝网速度移动,喷流速度和成形丝网速度之间的差值称为喷流/丝网速度δ;b)对造纸供料压缩脱水从而形成初生网幅;和c)利用起绉织物,从转移面在大约30%到大约60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进。选择织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度以便网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布。该方法进一步包括:d)干燥网幅;和e)控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤包括织物选择以便干燥的网幅的干燥拉伸比为约1.5或更少,而条件是喷流/丝网速度δ(i)是负值或(ii)大于约350fpm。喷流/丝网速度δ可以大于约400fpm,例如大于约450fpm。典型地,网幅具有多个局部基重不同的互连区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,该纤维富集区域通过(ii)多个较低局部基重的连接区域互连。在优选实施方案中,在纤维富集区域内纤维的取向偏向CD方向。
本发明还有的其它特征和优点将由以下描述和附图而得以明了。
附图简述
本发明将参照附图加以详细阐述,其中相同的附图标记表示相似的部件:
图1是织物起绉片材在起绉之后没有拉伸的纤维富集区域沿纵向剖面的显微照片(120X);
图2是本发明的织物起绉片材起绉之后拉伸45%的纤维富集区域沿纵向的剖面的显微照片(120X);
图3是织物内干燥的织物起绉网幅的织物侧的显微照片(10X);
图4是织物内干燥然后拉伸45%的织物起绉网幅的织物侧的显微照片(10X);
图5是图3网幅的干燥器侧的显微照片(10X);
图6是图4网幅的干燥器侧的显微照片(10X);
图7是包括多个不同基重区域的开孔(open mesh)网幅的显微照片(8X),高基重区域通过在其间延伸的较低基重区域而互连;
图8显示图7网幅局部放大(32X)的显微照片;
图9显示图7的放置在用于制造网幅的起绉织物上的开口网幅的显微照片(8X);
图10显示用17%织物起绉制造的具有19磅/令基重的网幅的显微照片;
图11显示用40%织物起绉制造的具有19磅/令基重的网幅的显微照片;
图12显示用28%织物起绉制造的具有27磅/令基重的网幅的显微照片;
图13是吸收性片材的表面图像(10X),标明了对于表面和截面SEM取样的区域
图14-16是从图13中看到的片材中取得的材料样品的表面SEM;
图17和18是图13所示的片材在横跨MD的截面上的SEM;
图19和20是图13所示的片材在沿MD的截面上的SEM;
图21和22也是图13所示的片材在沿MD的截面上的SEM;
图23和24是图13所示的片材在横跨MD的截面上的SEM;
图25是实施本发明方法的造纸机的示意图;
图26是实施本发明方法的另一造纸机的示意图;
图27是实施本发明方法的再一造纸机的局部示意图;
图28a和28b是图解用于和本发明相关的粘合剂和保护涂层的示意图;
图29a和29b是图解用于图27的造纸机的拉伸辊示意图;
图30是另一造纸机的局部示意图,该造纸机具有当网幅附着于杨克式干燥圆筒时对网幅压花的压花辊;
图31是当网幅拉伸时空隙体积对基重的曲线图;
图32是显示了本发明的网幅的纵向模量的图解,其中各横坐标为了清楚起见已经位移;
图33是本发明的产品的纵向模量对百分拉伸率的曲线图;
图34是本发明的各种产品的厚度变化对基重变化的曲线图;
图35是织物起绉的网幅的厚度对所施加真空的曲线图;
图36是织物起绉的网幅和各种起绉织物的厚度对所施加真空的曲线图;
图37是本发明的各种网幅的TMI摩擦值对拉伸率的曲线图;
图38是各种产品的空隙体积变化对基重变化的曲线图;和
图39是显示了本发明产品和普通湿压(CWP)吸收性片材的MD/CD拉伸比率对由喷流/丝网速度δ的典型曲线的图解;
发明详述
本发明参考下述几个实施方案和多个实施例进行详细描述。此类讨论仅仅是为了举例说明的目的。在所附权利要求中阐明的本发明的精神和范围之内的对于具体实施例的改进对于本领域中的技术人员来说是显而易见的。
在这里使用的术语给出了与紧接着在下面阐明的举例性质的定义一致的它的寻常意义。
在整个说明书和权利要求中,当我们谈到具有纤维取向的明显随机分布(或使用类似术语)的初生网幅时,我们指当已知的成形技术用于将供料沉积在成形织物上时所导致的纤维取向的分布。当在显微镜下观察时,即使取决于喷流/丝网速度,可能有相对于纵向取向的显著偏向,使得该网幅的纵向拉伸强度超过横向拉伸强度,该纤维仍然有随机取向的外观。
除非另作说明,″基重″,BWT,bwt等等是指产品的3000平方英尺令的重量。稠度指初生网幅的固体含量百分数,例如,按照完全干燥的基础来计算。″空气干燥″指残留水分,按照惯例对于纸浆至多约10%水分和对于纸张有至多约6%水分。具有50%水和50%完全干燥的纸浆的初生网幅具有50%的稠度。
术语″纤维素″,″纤维素片材″等等意指包括引入了含有纤维素作为主要成分的造纸纤维的任何产品。″造纸纤维″包括原始纸浆或再循环(二次)纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维混合物。适合于制造本发明的网幅的纤维包括:非木纤维,如棉纤维或棉衍生物,马尼拉麻,南非槿麻,沙巴草,亚麻,芦苇草,稻草,黄麻纤维,甘蔗渣,马利筋属植物花纤维,和菠萝叶纤维;以及木纤维,如从每年落叶树和针叶树获得的那些,其中包括软木纤维,如北方和南方软木牛皮纸纤维;硬木纤维,如桉树,枫木,桦树,山杨等。造纸纤维能够利用本领域中的技术人员熟悉的许多化学制浆方法中的任何一种来从它们的来源物质释放出来,此类方法包括硫酸盐,亚硫酸盐,多硫化物,碱法制浆,等等。如果需要的话,该纸浆能够通过化学方法漂白,其中包括使用氯,二氧化氯,氧,碱金属过氧化物等。本发明的产品可以包括普通纤维(不论从原始纸浆还是从再循环的来源得到)和高粗糙度富含木质素的管式纤维的共混物,如漂白化学热机械纸浆(BCTMP)。″供料″和类似术语指包括用于制造纸类产品的造纸纤维,任选的湿强度树脂,解粘结剂和类似原料的一种水性组合物。
在这里使用的术语″将网幅或供料压缩脱水″指通过在脱水毡上湿压的机械脱水,例如,在一些实施方案中通过利用在网幅表面上连续地施加的机械压力,就象在压辊和压瓦(press shoe)之间的辊隙中一样,其中该网幅与造纸毡接触。术语″压缩脱水″用来区别一些工艺,其中网幅的初始脱水主要通过热方式来进行,例如在以上指出的Trokhan的美国专利No.4529480和Farrington等人的美国专利No.5607551中通常就是这样。网幅压缩脱水因此指,例如,通过对其施加压力从具有低于30%左右的稠度的初生网幅中除去水和/或通过对其施加压力将网幅的稠度提高了约15%或更高。
起绉织物和类似术语指适合于实施本发明的方法的携带图案的织物或带,并且优选是足够可渗透的,使得在网幅保持在起绉织物中的同时该网幅可以干燥。对于该网幅转移到另一个织物或表面(不是该起绉织物)进行干燥的情况,该起绉织物可具有较低的渗透性。
″织物侧″和类似术语指网幅的与起绉和干燥用织物接触的那一侧。″干燥器侧″和″圆筒侧″是该网幅的与网幅的织物侧相对的那一侧。
Fpm指英尺/分,而稠度指网幅的重量百分数纤维。
喷流/丝网速度δ是从流料槽(如流料槽70,图25,26)流下的流料槽喷流和成形丝网或织物之间速度的差值;喷流速度-丝网速度一般地以fpm作为单位。在新月形-成形机的情况下,如果使用一对成形织物,在纵向推进网幅的织物的速度用于计算喷流/丝网速度δ,如织物54,图25或毡78,图26。无论如何,两个成形织物一般地具有相同的速度。
由″同样的″方法制造的″同样的″网幅意指网幅由基本上同等的设备以基本上同样的方法制造的网幅;也就是说具有基本上一样的总体起绉、织物起绉、辊隙参数等。
MD指纵向和CD指横跨纵向。
辊隙参数包括,但不局限于,辊隙压力,辊隙长度,支承辊硬度,织物接近角,织物离开角,均匀性,以及在辊隙表面之间的速度δ。
辊隙长度指辊隙表面上发生接触的长度。
当网幅在拉伸时能够显示出空隙体积增加时,可拉伸性网状结构″基本上得到保持″。
″在线″和类似术语指所进行的工艺步骤不从生产该网幅的造纸机中除去该网幅。当它在卷绕之前没有切断的情况下被拉伸或砑光时,网幅在线拉伸或砑光。
在起绉粘合剂的上下文中″柔韧的″指粘合树脂涂料组合物干燥时不会变硬或换句话说维持在柔性状态以便网幅可以从干燥圆筒不受实质损伤的除去。粘合涂料组合物可以包括聚乙烯醇树脂和优选包括至少一种附加的树脂。该附加的树脂可以是多糖树脂例如纤维素树脂或淀粉。
移动式转移面指一个表面,网幅从该表面上起绉进入到起绉织物中。移动式转移面可以是下面所述的转鼓的表面,或可以是连续光滑移动带的表面或可以具有表面织构等的另一种移动织物。移动式转移面需要支持该网幅和促进高固体起绉,这可从下面的讨论领会到。
在这里报导的厚度和/或蓬松度可以使用所说明的1,4或8片材厚度来测量。各片材被堆叠和在堆叠体的中心部分上进行厚度测量。优选,试验样品在23℃±1.0℃(73.4°±1.8)的氛围中在50%相对湿度下调理至少约2小时,和然后用Thwing-Albert Model 89-II-JR或Progage Electronic Thickness Tester,以2-英寸(50.8-mm)直径测砧,539±10克净荷重和0.231英寸/秒下降率进行测量。对于成品试验,每片的试验产品必须具有与销售产品相同的层数。对于通常的试验,选择八个片材并堆叠在一起。对于卫生巾(napkin)试验,在堆叠之前将卫生巾展开。对于从缠绕器上退绕的基片试验,所试验的各片材必须具有与从缠绕器上退绕生产的相同层数。对于从造纸机圆筒上退下的基片试验,必须使用单层。片材在MD上对齐排列被堆叠在一起。在通常的压花或印刷产品上,如果完全有可能的话,在这些区域中避免测量。蓬松度也能够通过将厚度除以基重,以体积/重量的单位表达。
本发明的产品的吸收性用简单的吸收性测试器来测量。简单的吸收性测试器是测量薄织物、卫生巾、或手巾的样品的亲水性和吸收性的特别有用的装置。在这一试验中2.0英寸直径的薄织物、卫生巾、或手巾的样品被安放在顶部平直塑料盖与底部刻纹槽的样品板之间。该薄织物、卫生巾、或手巾样品圆盘利用1/8英寸宽圆周法兰面积来固定就位。样品没有用夹持器压缩。通过1mm直径导管将73的去离子水在底部样品板的中心上引入到样品中。该水处于-5mm的静水压头。在测量的开始由仪器机构所引入的脉冲引发流动。水因此利用毛细管作用被该薄织物、卫生巾、或手巾样品从这一中心进入点沿径向向外浸渗。当水浸渗的速率下降到低于0.005gm水/每5秒时,该试验终止。从贮器中除去的并被样品吸收的水的量被称量并报导为水的克数/每平方米的样品或水的克数/每克的片材。在实践中,使用M/KSystems Inc.Gravimetric Absorbency Testing System。这是可从M/K Systems Inc.,12Garden Street,Danvers,Mass.,01923获得的市售系统。也称为SAT的WAC或吸水容量实际上由仪器本身测得。WAC被定义为重量对时间曲线具有″零″斜率的点,即样品已经停止吸收。试验的终止标准是以经过固定的时间之后所吸收的水重量的最大变化来表达的。这基本上是重量对时间曲线的零斜率的估计。该程序使用经过5秒时间间隔的0.005g的变化作为终止标准;除非规定了″Slow SAT″,在这种情况下中断标准是在20秒中的1mg。
干拉强度(MD和CD)、拉伸率、它们的比率、模量、破裂模量、应力和应变是用标准Instron试验设备或以各种方式构型设计的其它合适伸长拉伸试验机来测量的,典型地使用在23℃±1℃(73.4±1)的气氛中在50%相对湿度下调理了2小时的薄织物或手巾的3或1英寸宽的带材。拉伸试验是在2英寸/min的十字头速度下进行的。模量是以磅/英寸/每英寸的伸长来表达,除非另有说明。
拉伸比率简单地是由前述方法测定的数值的比率。除非另作说明,拉伸性能是干片材性能。
″织物起绉比率″是在起绉织物和成形丝网之间的速度差的表达并且典型地作为紧接着在织物起绉之前的网幅速度与紧接着在织物起绉之后的网幅速度的比率来计算,成形丝网和转移面一般地但不是必需地在同一速度下操作:
织物起绉比率=转移圆筒速度÷起绉织物速度
织物起绉也能够表达为按照下式计算的百分比:
织物起绉率,百分数=[织物起绉比率-1]×100%
从具有750fpm的表面速度的转移圆筒到具有500fpm的速度的织物发生起绉的网幅具有1.5的织物起绉比率和50%的织物起绉。
该拉伸比类似地计算,一般地作为缠绕速度与起绉织物速度的比率。拉伸率可以表示为从拉伸比中减去1,再乘以100%所得到的百分数。施加于试样上的″拉长率″或″拉伸率″是从最终长度除以它在拉伸之前的长度的比率计算的。除非另作说明,拉伸率指相对于刚刚干燥之后的网幅的长度而言的伸长率。这一量也可以表示为百分数。例如4″试样被拉伸至5″具有5/4或1.25的拉伸比和25%的拉伸率。
总起绉率是作为成形丝网速度与圆筒速度的比率来计算的并且%总起绉是:
总起绉%=[总起绉率-1]×100%
具有2000fpm的成形丝网速度和1000fpm的圆筒速度的工艺将具有2的线性或总起绉率和100%的总起绉百分率。
网幅的恢复起绉率是当网幅伸长或拉伸时所除去的织物起绉的量。这一量计算如下和表示为百分数:
恢复起绉率=[1-总起绉%/织物起绉%]×100%
具有25%的总起绉和50%的织物起绉的工艺将具有50%的恢复起绉率。
恢复起绉率称为当定量起绉的量和施加于特殊网幅上的拉伸率时的起绉恢复率。具有转移圆筒90、起绉织物48以及卷收筒(take upreel)120的在图25中所示类型的造纸机40的各种量的样品计算值将在下面表1中给出。恢复的织物起绉是产品属性,它涉及在下面的图和实施例中见到的蓬松度和空隙体积。
表1-样品织物起绉、拉伸率和恢复起绉率的计算
丝网速度 | 起绉织物 | 圆筒 | 织物起绉率 | 织物起绉% | 拉伸比 | 拉伸率% | 总起绉率 | 总起绉% | 恢复起绉率 |
fpm | fpm | fpm | % | % | % | % | |||
1000 | 500 | 750 | 2.00 | 100% | 1.5 | 50% | 1.33 | 33% | 67% |
2000 | 1500 | 1600 | 1.33 | 33% | 1.067 | 6.7% | 1.25 | 25% | 25% |
2000 | 1500 | 2000 | 1.33 | 33% | 1.33 | 33% | 1.00 | 0% | 100% |
3000 | 1500 | 2625 | 2.00 | 100% | 1.75 | 75% | 1.14 | 14% | 86% |
3000 | 2000 | 2500 | 1.50 | 50% | 1.25 | 25% | 1.20 | 20% | 60% |
摩擦值和侧边度是通过对于在Dwiggins等人的美国专利No.6827819中讨论的TMI方法加以改进来计算的,这一改进方法描述如下。在拉伸时摩擦值或侧边度的百分数变化率是以在没有拉伸时的初始值与拉伸值之间的差值再除以该初值为基础的并且表示为百分数。
侧边度和摩擦偏差测量能够通过使用Lab Master Slip&Friction tester,Model 32-90来完成,它具有特殊的高灵敏度荷载测量选择和自定义顶部和样品支持模块Model 32-90,该试验仪可以从以下途径获得:
Testing Machines Inc.
2910 Expressway Drive South
Islandia,N.Y.11722
800-678-3221
www.testingmachines.com
适配接受摩擦传感器,可以从下面途径获得:
Noriyuki Uezumi
Kato Tech Co.,Ltd.
Kyoto Branch Office
Nihon-Seimei-Kyoto-Santetsu Bldg.3F
Higashishiokoji-Agaru,Nishinotoin-Dori
Shimogyo-ku,Kyoto 600-8216
Japan
81-75-361-6360
katotechmxl.alpha-web.ne.jp
Lab Master Slip and Friction tester的软件经过改进之后使之:(1)取回和直接记录关于当摩擦传感器跨越样品时施加于摩擦传感器上的力的瞬时数据;(2)计算该数据的平均值;(3)计算在这些瞬时数据点中的每一个点与所计算的平均值之间的差值的偏差-绝对值;和(4)计算整个扫描的平均偏差,以克报道。
在试验前,试样应当在23.0℃±1℃(73.4±1.8)和50%±2%R.H.的气氛中调理。试验也应该在这些条件下进行。样品应该仅仅由边和角来进行操作并且样品的所试验区域的任何触碰应当减到最少,因为样品是准确质量的,以及物理性能因为野蛮操作或油污从手转移到试验仪上而容易地发生变化。
试验的样品通过使用切纸机获得直边,作为3-英寸宽(CD)×5-英寸长(MD)带条,来制得;具有明显缺陷的任何片材被除去并用可接受的片材置换。这些尺寸符合标准拉伸试验,允许同一试样首先在拉伸试验机中伸长,然后测试表面摩擦。
将各试样放置于测试器的样品台上,试样的边缘与样品台和夹紧装置的前边对齐排列。将金属框架放置于该试样的表面上在样品台的中心位置且同时通过平缓的将试样片材的外边缘修光滑来保证该试样在框架下方是平直的。将传感器小心地放置于样品上,其中传感器臂处于传感器夹持器的中间。在各试样的每一边上进行两次MD-扫描。
为了计算样品的TMI摩擦值,在各片材的每一侧上进行传感器头的两次MD扫描,其中从该片材的织物侧的第一次MD扫描获得的平均偏差值被记录为MDF1;在片材的织物侧上的第二次扫描所获得的结果被记录为MDF2。MDD1和MDD2是在该片材的干燥器侧(鼓或杨克侧)上进行的扫描的结果。
织物侧的TMI摩擦值计算如下:
同样地,干燥器侧的TMI摩擦值计算如下:
整个片材摩擦值能够作为织物侧和干燥器侧的平均值计算如下:
获得了侧边度,作为在该片材的两侧之间摩擦有多少不同的指征。该侧边度定义为:
这里″U″和″L″下标指两侧(织物侧和干燥器侧)的摩擦偏差的上下值一即较大的摩擦值总是被放入公式的分子中。
对于织物起绉的产品,该织物侧摩擦值高于该干燥器侧摩擦值。侧边度不仅考虑在该片材的两侧之间的相对差,而且考虑总体摩擦水平。因此,低侧边度值通常是优选的。
PLI或pli指磅力/每线性英寸。
Pusey和Jones(P&J)硬度(凹陷)是根据ASTM D 531测量的,并且指凹陷数(标准试样和条件)。
速度δ指线速度的差异。
下面所述的空隙体积和/或空隙体积比率是通过用非极性POROFIL液体饱和片材和测量所吸收的液体的量来测定的。所吸收的液体的体积等价于在片材结构内的空隙体积。该百分重量增加(PWI)表示为所吸收液体的克数/每克的在片材结构中的纤维再乘以100,如以下所表示。更具体地说,对于所试验的各单层片材样品,选择8个片材和裁切成1英寸×1英寸正方形(在纵向上1英寸和在横向上1英寸)。对于多层产品样品,各层是作为独立实体来测量的。多层样品应该从用于试验的各层位置上分离成独立的各单层和8个片材。称量和记录各试样的干燥重量,精确至0.0001克。将试样置于含有比重为1.875克/每立方厘米的POROFIL液体(可从Coulter ElectronicsLtd.,Northwell Drive,Luton,Beds,England;Part No.9902458获得)的盘子中。在10秒后,用镊子在一个角的非常小的边缘(1-2毫米)夹起该试样并从液体中取出。让该角在最上面来夹持该试样,让过量液体经过30秒滴淌掉。将试样的较低角轻轻地轻触(低于1/2秒接触)在#4滤纸(Whatman Lt.,Maidstone,England)上,以除去任何过量的最后部分液滴。立即称量该试样,在10秒之内,记录该重量精确至0.0001克。各试样的PWI,表示为POROFIL液体的克数/每克的纤维,计算如下:
PWI=[(W2-W1)/W1]×100%
其中
″W1″是试样的干重,以克计;和
″W2″是试样的湿重,以克计。
全部八个独立试样的PWI按照以上所述方法来测定,八个试样的平均值是样品的PWI。
该空隙体积比率是通过将PWI除以1.9(流体的密度)将所得比率表达为百分数来计算的,而空隙体积(gms/gm)简单地是重量增加率;即,PWI除以100。
在压力辊隙中的织物起绉过程中,该纤维再分布在该织物上,使得该工艺能够容忍低于理想成形条件,就象有时对于弗德林尼尔造纸机成形器(former)所见到的那样。弗德林尼尔造纸机的成形段包括两个主要零件,流料槽和弗德林尼尔造纸机平台。后者由在各个排水控制设备上运行的丝网组成。实际的成形是沿着弗德林尼尔造纸机平台进行。排水、取向的剪切、和沿着该平台产生的湍流的流体动力效应一般是在成形工艺中的控制因素。当然,通常在比网幅的构造元件更大的规模上,该流料槽也在该工艺中具有重要的影响作用。因此该流料槽会引起大规模的效果,如在跨越该机器的全宽度上的流量、速度和浓度的分布的变化;由接近刮刀(slice)的加速流动在纵向之前产生并在纵向上定向排列的旋涡条纹;和随时间变化的脉冲或流入到流料槽中的脉动。MD-定向排列的涡旋在流料槽排出料中的存在是常见的。弗德林尼尔造纸机成形器进一步描述在The Sheet FormingProcess,Parker,J.D.,Ed.,TAPPI Press(1972,1994年再版)Atlanta,GA。
根据本发明,吸收性纸幅是通过将造纸纤维分散到水性造纸供料(淤浆)中并将该水性供料沉积到造纸机器的成形丝网上来制备的。任何合适的成形流程都可以使用。例如,除了弗德林尼尔造纸机成形器之外的广泛但非穷举的清单包括新月形成形器,C-形包裹双丝网成形器,S-形包裹双丝网成形器,或吸取胸辊成形器。该成形织物能够是任何合适多孔单元,其中包括单层织物,双层织物,三层织物,光聚合物织物,等等。在成形织物领域中的非穷举的背景技术包括美国专利No.4157276;4605585;4161195;3545705;3549742;3858623;4041989;4071050;4112982;4149571;4182381;4184519;4314589;4359069;4376455;4379735;4453573;4564052;4592395;4611639;4640741;4709732;4759391;4759976;4942077;4967085;4998568;5016678;5054525;5066532;5098519;5103874;5114777;5167261;5199261;5199467;5211815;5219004;5245025;5277761;5328565;和5379808,全部这些专利以它们的全部内容被引入这里供参考。特别为本发明可使用的一种成形织物是由Voith Fabrics Corporation,Shreveport,LA制得的Voith织物系列成形织物2164。
水性供料在成形丝网或织物上的泡沫体形成可以用作控制片材在织物起绉时的渗透性或空隙体积的方法。泡沫体形成技术已公开在美国专利No.4543156和加拿大专利No.2053505中,它们的公开内容被引入这里供参考。发泡的纤维供料是由纤维与发泡的液体载体混合所制得的水性淤浆制成,刚好在后者被引入到流料槽中之前。提供到该系统中的该纸浆淤浆具有在约0.5重量%至约7重量%纤维之间,优选在约2.5重量%至约4.5重量%之间的稠度。该纸浆淤浆被添加到含有50-80%空气(按体积)的包括水、空气和表面活性剂的起泡液中,利用来自自然紊流的简单混合作用和在处理部件中所固有的混合作用来形成具有在约0.1wt%至约3wt%纤维的范围内的稠度的起泡纤维供料。该纸浆作为低稠度淤浆的添加会导致从成形丝网中回收过量的起泡液。过量的起泡液从系统中排出并可以在其它地方使用或经过处理从中回收表面活性剂。
该供料可含有化学添加剂从而改变所生产的纸的物理性能。这些化学品能够由本领域中技术人员很好地理解并且可以按照任何已知的结合方式来使用。此类添加剂可以是表面改性剂,软化剂,解粘结剂,强度助剂,胶乳,不透明剂,荧光增白剂,染料,颜料,施胶剂,阻隔性化学品,助留剂,减溶剂,有机或无机交联剂,或它们的结合物;这些化学品任选地包括多元醇,淀粉,PPG酯,PEG酯,磷脂,表面活性剂,多胺,HMCP(疏水改性阳离子聚合物),HMAP(疏水改性阴离子聚合物)等。
该纸浆能够与强度调节剂如湿强度剂,干强度剂和解粘结剂/软化剂等混合。适当的湿强度剂对本领域熟练技术人员而言是众所周知的。有用的强度助剂的全面但非穷举的清单包括脲甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,乙醛酸化聚丙烯酰胺树脂,聚酰胺-表氯醇树脂等。热固性聚丙烯酰胺是通过如下生产的:让丙烯酰胺与二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)反应生产出阳离子型聚丙烯酰胺共聚物,它最终与乙二醛反应生产出阳离子交联湿强度树脂,乙醛酸化聚丙烯酰胺。这些材料一般描述在授权于Coscia等人的美国专利No 3556932和授权于Williams等人的美国专利No 3556933中,其中两者都以全部内容引入这里供公开。这一类型的树脂可以由Bayer Corporation以PAREZ631NC商品名市售获得。不同摩尔比的丙烯酰胺/-DADMAC/乙二醛可用于生产交联树脂,它可用作湿强度剂。此外,其它二醛能够代替乙二醛来产生热固性湿强度特性。特别有用的是聚酰胺-表氯醇湿强度树脂,它的例子是由Hercules Incorporated of Wilmington,Delaware以商品名Kymene 557LX和Kymene 557H和由Georgia-Pacific Resins,Inc以商品名Amres销售。这些树脂和制造该树脂的方法已描述在美国专利No.3700623和美国专利No.3772076中,每个专利以全部内容引入这里供参考。聚合物-表卤代醇树脂的广泛描述已给出在Chapter 2:Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin,由Espy在Wet Strength Resins and Their Application(L.Chan,Editor,1994)之中,该文献以全部内容被引入这里供参考。湿强度树脂的适度综合目录由Westfelt描述在Cellulose Chemistry andTechnology,13卷,第813页,1979,它被引入这里供参考。
合适的临时湿强度剂同样地可以包括在内。有用的临时湿强度剂的全面但非穷举的清单包括脂肪族和芳族醛,其中包括乙二醛,丙二醛,丁二醛,戊二醛和双醛淀粉,以及取代的或反应的淀粉,二糖,多糖,脱乙酰壳多糖,或具有醛基和任选的氮基团的单体或聚合物的其它已反应聚合物反应产物。代表性含氮的聚合物,它适宜与含醛的单体或聚合物反应,包括乙烯基-酰胺,丙烯酰胺和相关含氮的聚合物。这些聚合物为含有醛的反应产物赋予正电荷。另外,其它从市场上可买到的临时湿强度剂,如由Bayer制造的PAREZ 745,与例如在美国专利No.4605702中公开的那些一起,都能够使用。
该临时湿强度树脂可以是包括用于提高纸类产品的干和湿拉伸强度的醛单元和阳离子单元的各种水溶性有机聚合物之中的任何一种。此类树脂已描述在美国专利No 4675394;5240562;5138002;5085736;4981557;5008344;4603176;4983748;4866151;4804769和5217576中。可以使用由National Starch and Chemical Company ofBridgewater,N.J.以商标CO-BOND1000和CO-BOND1000 Plus销售的改性淀粉。在使用以前,该阳离子醛式水溶性聚合物能够通过将维持在大约240华氏度的温度和约2.7的pH下的大约5%固体的水性淤浆预热大约3.5分钟来制备。最后,该淤浆能够通过添加水来骤冷和稀释,在低于约130华氏度下生产大约1.0%固体的混合物。
也可从National Starch and Chemical Company获得的其它临时湿强度剂是以商标CO-BOND1600和CO-BOND2300销售的。这些淀粉是作为胶态水分散体提供并且在使用之前不需要预热。
能够使用临时湿强度剂如乙醛酸化聚丙烯酰胺。临时湿强度剂如乙醛酸化聚丙烯酰胺树脂是通过如下生产的:让丙烯酰胺与二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)反应生产出阳离子型聚丙烯酰胺共聚物,它最终与乙二醛反应生产出阳离子交联临时性或半永久性湿强度树脂,乙醛酸化聚丙烯酰胺。这些材料一般描述在Coscia等人的美国专利No3556932和Williams等人的美国专利No 3556933中,其中两者都以全部内容在此引入作为参考。这一类型的树脂是由Bayer Industries以PAREZ 631NC商品名销售。不同摩尔比的丙烯酰胺/DADMAC/乙二醛可用于生产交联树脂,它可用作湿强度剂。此外,其它二醛能够代替乙二醛来产生热固性湿强度特性。
合适干强度剂包括淀粉,瓜尔胶,聚丙烯酰胺,羧甲基纤维素等。特别有用的是羧甲基纤维素,它的例子是由Hercules Incorporatedof Wilmington,Delaware以商品名Hercules CMC销售的。根据一个实施方案,该纸浆可以含有约0到约15磅/吨的干强度剂。根据另一个实施方案,该纸浆可以含有约1到约5磅/吨的干强度剂。
合适的解粘结剂同样地是本领域中技术人员已知的。解粘结剂或软化剂也可以被引入到纸浆中或在网幅形成之后喷雾在网幅上。本发明也可以与软化剂材料一起使用,后者包括但不限于从部分地酸中和的胺衍生的那一类型的酰胺基胺盐。此类材料已公开在美国专利No.4720383中。Evans,Chemistry and Industry,5 July 1969,pp.893-903;Egan,J.Am.Oil Chemist′s Soc.,Vol.55(1978),pp.118-121;和Trivedi et al.,J.Am.Oil Chemist′s Soc.,June 1981,pp.754-756,以它们的全部内容在此引入作为参考,指明软化剂常常仅仅作为复杂混合物,而不是作为单一化合物来商购获得。尽管下面的讨论集中于主要品种,但应该理解,实际上一般能够使用可以市售获得的混合物。
Quasoft 202-JR是合适的软化剂材料,它可以通过将油酸和二亚乙基三胺的缩合产物加以烷基化来形成。使用不足的烷基化剂(例如,硫酸二乙酯)和仅仅一个烷基化步骤,随后进行pH调节以使非乙基化物质质子化的合成条件将得到由阳离子乙基化和阳离子非乙基化物质组成的混合物。较少比例(例如,约10%)的所得酰胺基胺会环化得到咪唑啉化合物。因为这些材料的仅仅咪唑啉部分是季铵化合物,在组成上总体是pH-敏感的。因此,在使用这一类型的化学品的本发明实施中,在流料槽中的pH应该是大约6到8,更优选6到7和最优选6.5到7。
季铵化合物,如二烷基二甲基季铵盐也是合适的,特别当该烷基含有约10到24个碳原子时。这些化合物的优点是对于pH相对不敏感。
能够使用可生物降解的软化剂。代表性可生物降解的阳离子型软化剂/解粘结剂已公开在美国专利No 5312522;5415737;5262007;5264082;和5223096中,所有的这些专利以全部内容在此引入作为参考。化合物是季属氨化合物的可生物降解的二酯,季铵化的胺-酯,和用季铵氯化物和二酯双二十二烷基二甲基氯化铵官能化的可生物降解的植物油型酯,并且是代表性可生物降解的软化剂。
在一些实施方案中,特别优选的解粘结剂组合物包括季属胺组分以及非离子表面活性剂。
该初生网幅典型地在造纸毡上脱水。任何合适的毡都可以使用。例如,毡可具有双层基础编织物,三层基础编织物,和层压基础编织物。优选的毡是具有层压基础编织设计的那些。对于本发明特别有用的湿压制毡是由Voith Fabric制造的Vector 3。在压制毡领域中的背景技术包括美国专利No 5657797;5368696;4973512;5023132;5225269;5182164;5372876;和5618612。在Curran等人的美国专利No.4533437中所公开的的不同压制毡同样地可以使用。
合适的起绉织物包括单层,多层,或复合的、优选开孔的结构。织物可具有下列特性中的至少一种:(1)在起绉织物的与湿网幅接触的一侧(″顶″侧)上,纵向(MD)线条的数量/每英寸(目数)是10到200和横向(CD)线条的数量/每英寸(支数)也是10到200;(2)线条直径典型地小于0.050英寸;(3)在顶侧上,在MD关节的最高点与CD关节的最高点之间的距离是约0.001英寸到约0.02或0.03英寸;(4)在这两层面之间有通过MD或CD线条形成的关节,给予该片材以外形结构,为三维山/谷外观;(5)该织物能够以任何合适的方式取向以便实现对于产品的加工和对于产品的性能而言的预期效果;如果在网幅从转移圆筒转移到起绉织物上时希望有更多的CD脊影响起绉特性的话,长的经线关节可以在顶侧上以增大在产品中的MD脊,或长的纬线关节可以在顶侧上;和(6)该织物可以制成为显示出悦目的某些几何图案,该图案典型地在每两个到50个经纱之间重复。合适的市售获得的粗糙织物包括由Voith Fabrics制造的多种织物。
该起绉织物因此可以是在Farrington等人的美国专利No.5607551,7-8栏中描述的类型,以及描述在Trokhan的美国专利No.4239065和Ayers的美国专利No.3974025中的织物类型。此类织物可具有约20到约60根长丝/每英寸并且是从直径一般地约0.008英寸到约0.025英寸的单丝聚合物纤维形成的。经纬单丝两者可以,但不是必须地具有相同的直径。
在一些情况下该长丝经过编织和至少在Z-方向(该织物的厚度)上互补迂回构型设计,以获得第一组或阵列的两组长丝的共平面型顶面-平面交叉;和预定第二组或阵列的亚顶面交叉。这些阵列是散布的,这样顶面-平面交叉的各个部分在织物的顶面中限定了一排的柳条吊篮状(wicker-basket)空腔,这些空腔在纵向(MD)和横向(CD)上以交错排列关系配置,和因此各空腔覆盖了至少一个亚顶面交叉。这些空腔通过包括多个顶面-平面交叉的部分的桩状轮廓离散地在视野中被包围在平面视图中。织物的环可以包含热塑性材料的热定形单丝;共平面型顶面-平面交叉的顶面可以是单平面的平整表面。本发明的特定实施方案包括缎纹编织物以及三个或更多个梭口的杂混纹编织物,和约10×10到约120×120根长丝/每英寸(4×4到约47×47/每厘米)的网孔支数,虽然网孔支数的优选范围是约18×16到约55×48根长丝/每英寸(9×8到约22×19/每厘米)。
如果希望这样的话,代替压印织物,干燥器织物可以用作起绉织物。合适织物已描述在Lee的美国专利No 5449026(编织式样)和5690149(堆叠MD扁纱式样)以及Smith的美国专利No.4490925(螺旋形式样)。
如果弗德林尼尔造纸机成形器或其它缝隙成形器被使用,则该初生网幅可以用真空盒和蒸汽掩蔽层(shroud)来调理,直至它达到了适合于转移到脱水毡中的固体含量为止。该初生网幅可以在真空协助下被转移到该毡上。在新月形成形器中,真空辅助的使用是不必要的,因为该初生网幅是在成形用织物和毡之间形成的。
鼓干燥能够单独或与冲击空气干燥相结合使用,如果按照以下所述那样两层干燥段布局是可用的,则该结合是尤其合适的。冲击空气干燥也可以用作干燥该网幅的唯一手段,因为如果需要的话该网幅保持在织物中,或可以与鼓式干燥器相结合使用。合适的旋转冲击空气干燥设备已描述在Watson的美国专利No.6432267和Watson等人的美国专利No.6447640中。由于本发明的工艺能够在现有设备上作合理的修改之后容易地实施,任何现有的平直干燥器能够方便地使用,从而也能得以节约资金。
另外地,该网幅可以在织物起绉之后进行穿透干燥,这在现有技术中是众所周知的。代表性参考文献包括:Cole等人的美国专利No.3342936;Morgan,Jr.等人的美国专利No.3994771;Morton的美国专利No.4102737;和Trokhan的美国专利No.4529480。
参见附图,图1显示了沿着织物起绉的、未拉伸的片材10的MD方向的横截面(120X),示出了纤维富集区域12。将会认识到,纤维富集区域12的纤维具有在CD上偏向的取向,尤其在区域12的右侧,其中该网幅接触起绉织物的关节。
图2示出了在织物起绉和干燥之后拉伸45%的片材10。在这里看出,当区域12的微型褶皱扩展或展开时,区域12在纵向上变纤细或分散。相对于未拉伸的网幅而言,拉伸网幅显示出提高的蓬松度和空隙体积。参考图3-12可以进一步理解结构和性质变化。
图3是在没有网幅的相当大的后续拉伸时所制备的本发明织物起绉网幅的织物侧的显微照片(10X)。在图3中看出,片材10具有由较低基重区域14连接的多个非常显著的高基重、纤维富集的区域12,后者具有在横向(CD)上偏向取向的纤维。从照片可以看出,连接区域14具有沿着在纤维富集区域12之间的方向延伸的纤维取向偏向。另外还看出,纤维富集区域12的微型褶皱的褶皱线或折皱纹沿着该CD延伸。
图4是经过织物起绉、干燥和随后拉伸45%的本发明的织物起绉网幅的织物侧的显微照片(10X)。在图4中看出,片材10仍然具有由较低基重区域14连接的多个较高基重区域12;然而,通过比较图3和4可以了解到,在网幅拉伸之后纤维富集区域12更不明显。
图5是图3的网幅的干燥器侧(即该网幅的与起绉织物相对的侧)的显微照片(10X)。该网幅是织物起绉的和干燥的,没有拉伸。这里可以看出较高基重的纤维富集区域12以及连接纤维富集区域的较低基重区域14。这些结构特征在网幅的干燥器或″鼓″侧上一般不太明显;然而例外的是,当织物起绉网幅10被拉伸时,纤维富集区域的变细或展开也许更容易地在该网幅的干燥器侧上观察到,正象在图6中看出的那样。
图6是经过织物起绉的、干燥的和随后拉伸45%的根据本发明制备的织物起绉网幅10的干燥器侧的显微照片(10X)。在这里看出,纤维富集的高基重区域12在变纤细时多少会″打开″或展开(在图1和2中在更高的放大倍数下也可以看出)。在网幅拉伸时,较低基重区域14保持相对完整。换句话说,当网幅拉伸时,纤维富集区域优先地变纤细。在图6中进一步看出,相对压缩的纤维富集区域12已经在该片材中扩展。
不希望受任何理论束缚,可以相信在这里描述的对网幅进行织物起绉会生产出在局部基重上有明显变化的内聚性纤维网状结构。在该网幅被干燥的同时该网络基本上得到保存,例如使得干拉伸该网幅将使纤维富集区域多少分散或变纤细并增加该网幅的空隙体积。本发明的这一属性在图6中通过在该网幅拉伸到更大长度时在区域12上的网幅中微型褶皱打开来显示出来。在图5中,未拉伸网幅的相应区域12保持关闭。
本发明的方法及其优选产品通过参考附图7-24会进一步领会。图7是极低基重、开孔式网幅20的显微照片,该网幅具有由多个较低基重连接区域24互联的多个较高基重伞形(pileated)区域22。连接区域24的纤维素纤维具有沿着它们在伞形区域22之间延伸的方向发生偏向的取向,这也许在图8的放大图中明显地看出。在局部基重区域中的取向和变化是令人惊讶的,鉴于以下事实:初生网幅当在从其中进行湿织物起绉之前形成和基本上未被扰乱地转移到转移面上时具有明显随机的纤维取向。所赋予的有序结构在极低基重区域中明显看出,其中网幅20具有开式部分26和因此是开孔结构。
图9显示了网幅和起绉织物28,在从转移圆筒上起绉之前在一般随机形成达到40-50%左右的稠度之后该纤维在湿起绉辊隙中再分布在起绉织物上。
尽管包括伞形和再定向的区域的结构在极低基重的开孔式实施方案中容易地观察到,但是当基重增加时同样能够看见本发明产品的有序结构,其中纤维30的包覆区域(integument regions)覆盖该伞形和连接区域,就象在图10至12中见到的那样,因此片材32具有基本上连续的表面,就象特别在图19和22中见到的那样,其中较暗的区域具有较低的基重,而几乎实心白色区域是相对压缩的纤维。
工艺参数变量等的影响也可以从图10至12中鉴别。图10和11两者显示19磅片材;然而,根据基重变化的该图案在图11中更显著,因为织物起绉高得多(40%对17%)。同样地,图12显示了在28%起绉下的较高基重网幅(27磅),其中该伞形的、连接和包覆区域全部是明显的。
纤维从一般随机排列再分布到包括取向偏向的有图案的分布以及与起绉织物结构对应的纤维富集区域仍然可以参考图13至24来鉴别。
图13是显示纤维素网幅的显微照片(10X),从该纤维素网幅制备了一系列的样品并获得扫描电子显微照片(SEM)来进一步显示纤维结构。在图13的左侧,显示了一个表面区域,从该区域制得了SEM表面图像14,15和16。在这些SEM中可以看出,正如前面关于该显微照片所指出的,连接区域的纤维具有沿着它们在伞形区域之间的方向发生偏向的取向。在图14,15和16中进一步看出,所形成的包覆区域具有沿着纵向的纤维取向。该结构特征在图17和18中相当引人注目地显示。
图17和18是沿着图13的XS-A线的截面视图。尤其在200倍放大率(图18)下看出,该纤维向着观察平面或纵向来取向,因为当样品截切时大部分的纤维被切断。
图19和20是沿着图13的样品的XS-B线的截面,显示了较少的切断纤维,尤其在显微照片的中间部分上,再次显示了在这些区域中的MD取向偏向。在图19中指出,在左侧的纤维富集区域中看见U型折叠。
图21和22是图13的样品沿着XS-C线的截面的SEM。在这些图中看出,该伞形区域(左侧)″堆积″成更高局部基重。另外,在图22的SEM中看出,大量的纤维已经在伞形区域(左侧)中切断,显示纤维在相对于MD的横向方向(在这种情况下沿着CD)在这一区域中再定向。也值得注意的是,当从左到右移动时所观察到的纤维末端的数量减少,表明从伞形区域离开时向着MD取向。
图23和24是沿着图13的XS-D线截切的截面的SEM。在这里看出随着跨越该CD移动,纤维取向偏向发生变化。在左边,在连接或集束(colligating)区域中,看见大量的″末端″,表明MD偏向。在中间,随着横跨伞形区域的边缘而有较少的末端,表明有更多CD偏向,一直到接近另一个连接区域为止,并且切断纤维再次变得更丰富,再次表明增加了MD偏向。
纤维的所需再分布可通过稠度,织物或织物图案,辊隙参数,和速度δ,以及在转移面和起绉织物之间的速度差值的合适选择来实现的。至少100fpm,200fpm,500fpm,1000fpm,1500fpm或甚至超过2000fpm的速度δ是在一些条件下实现纤维的所希望的再分布和各项性能的结合所需要的,这将从下面的讨论变得更清楚。在很多情况下,约500fpm到约2000fpm的速度δ将是足够的。初生网幅的形成,例如,流料箱喷流和成形丝网或织物速度的控制同样是重要的,以便获得该产品的所希望性能,尤其是MD/CD拉伸比率。同样地,在维持该网幅的可拉伸性网状结构的同时进行干燥,特别是如果希望通过拉伸网幅来充分地提高蓬松度的话。在下面讨论中看出,下面的突出参数进行选择或控制以便在产品中实现所希望的一组特性:在该工艺的特定点(尤其在织物起绉)的稠度;织物图案;织物起绉辊隙参数;织物起绉比率;速度δ,尤其转移面/起绉织物和流料箱喷流/成形丝网;和该网幅的织物起绉后处置。本发明的产品与普通产品在下表2中对比。
表2-典型的网幅性能的对比
性能 | 普通的湿压 | 普通的穿透干燥 | 高速织物起绉 |
SATg/g | 4 | 10 | 6-9 |
*厚度 | 40 | 120+ | 50-115 |
MD/CD拉伸 | >1 | >1 | <1 |
CD拉伸率(%) | 3-4 | 7-15 | 5-15 |
*密耳/8片
图25是造纸机40的示意图,该造纸机具有普通的双丝网成形段42,毡运行段44,瓦式压机段46,起绉织物48和适用于本发明的杨克式干燥器50。成形段42包括由多个辊56,58,60,62,64,66支持的一双成形织物52,54和成形辊68。流料槽70提供由其流出的造纸供料作为在纵向到成形辊68和辊56之间的辊隙72和织物的喷流。供料形成初生网幅74,该网幅74在织物上借助于真空脱水,例如通过真空盒76。
初生网幅被推进到由多个辊80,82,84,85支持的造纸毡78并且该毡与瓦式压辊86接触。当网幅被转移到毡上时,网幅是低稠度的。通过真空辅助转移;例如辊80如果需要可以是真空辊或捡拾器或真空瓦,这些是本领域众所周知的。当网幅到达瓦式压辊,其可以具有10到25%的稠度,当其进入瓦式压辊86和转移辊90之间的辊隙88时,优选约20到25%。如果需要,转移辊90可以是加热辊。除了瓦式压辊,辊86可以是普通的负压辊。如果使用瓦式压机,理想的和优选的是在毡进入瓦式压辊辊隙之前,辊84是能有效将水从毡中除去的真空辊,这是因为来自供料的水将被压入瓦式压辊辊隙内的毡中。无论如何,对于本领域熟练技术人员而言从示意图中可以明了,在84处使用真空辊是一般需要用于确保网幅与毡在方向变化时保持与毡的接触。
网幅74在辊隙88中的毡上借助于压瓦92被湿压。网幅因而在88处被压缩脱水,一般地在该工艺的这个阶段可以使稠度增加15个点或以上。在88处所显示的构造一般被称为瓦式压机;与本发明相关的是,圆筒90作为转移圆筒进行工作,该转移圆筒的运转能够高速传送网幅74到起绉织物,一般地为1000fpm到6000fpm。
圆筒90具有如果需要可以配备粘合剂和/或脱模剂的光滑表面94。当网幅连续在由箭头96指示的纵向推进时,网幅74附着到以高角速度旋转的圆筒90的转移面94。在该圆筒上,网幅74具有一般明显随机分布的纤维。
方向96称为网幅和造纸机40的纵向(MD);而横向(CD)是网幅平面内垂至于MD的方向。
一般地在10到25%稠度时,网幅74进入辊隙88和对其进行脱水和干燥从而使得当其转移到示意图中所示的起绉织物48时稠度变为约25到约70%。
织物48支持于多个辊98,100,102和压制夹辊104上,从而与所示的转移圆筒90形成织物起绉辊隙106。
该起绉织物限定在起绉织物48适合于接触辊90的距离上的起绉辊隙;即,对于网幅施加较大压力使之紧贴在该转移圆筒上。为此目的,支承(或起绉)辊100可以具有柔软的可变形表面,它将增加起绉辊隙的长度和增加在织物和片材之间的织物起绉角度并且接触点或瓦式压辊能够用作辊100以便在高冲击织物起绉辊隙106中增加与该网幅之间的有效接触,其中网幅74转移到织物48上并在纵向上行进。通过在起绉辊隙处使用不同的设备,有可能调节织物起绉角度或与从起绉辊隙的离开角度。因此,有可能通过调节这些辊隙参数来影响纤维的再分布的性质和量,可能在织物起绉辊隙76处发生的层离/解粘。在一些实施方案中希望重新构造Z轴方向纤维间特性;而在其它情况下希望仅仅在网幅的平面上影响性能。该起绉辊隙参数能够在各个方向上影响纤维在网幅中的分布,其中包括在Z轴方向以及该MD和CD上诱导变化。在任何情况下,从转移圆筒转移到起绉织物上是高冲击性的,因为该织物比该网幅更缓慢地运行并且发生相当大的速度变化。典型地,在从转移圆筒转移到织物上的过程中,该网幅在任何地方起绉10-60%和甚至更高(200到300%)。
起绉辊隙106一般在约1/8″到约2″,典型地1/2″到2″的任何地方的织物起绉辊隙距离上延伸。对于32根CD带条/每英寸的起绉织物,网幅74因此将在辊隙中任何地方遇到约4到64根纬线长丝。
在辊隙106中的辊隙压力,即,在支承辊100和转移辊90之间的荷载适宜是20到200,优选40到70磅/每线性英寸(PLI)。
在织物起绉后,该网幅继续沿着MD96前进,在这里它被湿压到在转移辊隙112中的杨克圆筒110上。在辊隙112处的转移可以在一般约25-约70%的网幅稠度下进行。在这些稠度下,难以将该网幅足够稳固地粘附于圆筒110的表面114上以便从织物上彻底地除去该网幅。该工艺的此方面是重要的,特别是当需要使用高速干燥罩以及维持高冲击性起绉条件时。
在这一方面上,注意到普通的TAD方法不使用高速罩,因为实现不了对杨克圆筒的充足粘合。
已发现,根据本发明,使用特定粘合剂配合中等湿度的网幅(25-70%稠度),将它充分地粘着到杨克圆筒上,以便于该体系的高速运转和高喷流速度冲击空气干燥。在这一方面上,视需要在116处施加如上所述的聚(乙烯醇)/聚酰胺粘合剂组合物。
在杨克圆筒110(它是一个加热圆筒)上和借助在杨克罩118内的高喷流速度冲击空气干燥网幅。当圆筒旋转时,网幅74通过起绉刮刀119从圆筒上起绉并缠绕在卷绕圆筒120上。可使用波浪状起绉刮刀进行从杨克式干燥器使纸张起绉的步骤,如在美国专利No.5690788中所公开的,其公开内容在此引入作为参考。已表明使用波浪状起绉刮刀,当在生产薄纸产品中使用时,赋予数个优点。一般来说,与使用普通起绉刮刀所生产的相当的薄纸产品相比时,使用波浪状刮刀起绉的薄纸产品具有较高的纸张厚度(厚度)、增加的CD拉伸和高的孔隙体积。通过使用波浪状刮刀产生的所有这些变化趋向于与薄纸产品改进的柔软度感觉相关。
当使用湿法起绉工艺时,可使用冲击空气干燥器、穿透空气干燥器或多个鼓式干燥器替代杨克式干燥器。在下述专利和申请中公开了冲击空气干燥器,其公开内容在此引入作为参考:
Ilvespaaet等的美国专利No.5865955
Ahonen等的美国专利No.5968590
Ahonen等的美国专利No.6001421
Sundqvist等的美国专利No.6119362
标题为Wet Crepe,Impingment-Air Dry Process for MakingAbsorbent Sheet的美国专利申请No.09/733172,现美国专利No.6432267。
穿透干燥单元是本领域公知的且公开于Cole等的美国专利No.3432936中,其公开内容在此引入作为参考,如同美国专利No.5851353(它公开了一种罐式干燥体系)一样。
图26显示了本发明所用的优选的造纸机40。造纸机40是三种织物的成圈机(loop machine),其具有在本领域中通常称为新月形成形器的成形段42。成形段42包括由多个辊如62,65支持的成形丝网52。成形段还包括成形辊68,该成形辊支持造纸毡78,以便在毡78上直接形成网幅44。毡运转段44延伸到瓦式压机段46,其中潮湿网幅沉积在如上所述的转移辊90上。之后,在另一压辊辊隙112内在杨克式干燥器上沉积之前,在辊90,100之间的织物起绉辊隙内在织物上使网幅74起绉。当网幅保持在织物中时可以任选通过真空盒75施加真空。流料槽70和压机瓦92结合图25如上所述运转。在一些实施方案中,该体系包括真空转向辊84;然而,三个成圈体系可以以各种方式构造,其中不需要转向辊。结合造纸机的改造,该特征尤其重要,因为重新配置相关设备,即制浆或纤维加工设备和/或大型且昂贵的干燥设备如杨克式干燥器或多个鼓式干燥器的成本使得改造过于昂贵,除非改进可使得与已有的设备相容。
图27是造纸机200的局部示意图。造纸机200具有如上所述的成形和织物起绉段,其中在起绉织物202上对网幅205进行织物起绉。网幅205从起绉织物转移到杨克式干燥器206。不是从杨克式干燥器起绉而是网幅在片材控制辊210由干燥器上脱离被转移。然后将网幅供给给一对拉伸辊212,214,在下文中将有更详细的描述。任选的具有砑光站216,该砑光站具有一对砑光辊218,220。在经由导辊222缠绕到辊224上之前,因而将网幅205在线砑光。
为获得本发明的优点,据信在起绉段应当应用高织物起绉率。如此制造的片材然后附加到杨克式干燥器,如图27大致所示,但是使用将在下文中详细阐述的特殊的粘附系统。优选将片材在杨克圆筒上干燥到所需的干燥度。代替对离开圆筒的片材进行起绉,相对小直径的控制辊210位于非常接近和任选地接触到杨克式干燥器的位置。这个相对较小直径的辊控制片材的离开角以便片材在干燥器表面不会上下摇晃。直径越小,离开角越尖锐,而离开角越尖锐,则在片材纵向的所需的拉伸越小从而使网幅205在杨克206上的粘附断裂。接着片材可以通过拔出段取走,其中提供给网幅的织物起绉的主要部分在起绉段被从片材中除去。网幅的该拉伸或拉拔展开了纤维层,该纤维层在对关节起绉之前趋向积聚,从而改善片材的吸收性能和触觉特性。片材或网幅然后可以砑光从而减少两个侧边度和维持所需的厚度特性。如图27所示,优选砑光在线进行。
本领域技术人员将会理解因为与杨克式干燥器相比湿部可以飞快运转并且与杨克相比辊也可以显著更快的运转,所以全过程效率极高。缓慢的杨克式干燥器速度意味着用本发明的设备容易获得对于重质片材更高效率的干燥。参考图28a和28b,图解显示了用于本发明的优选粘合体系。图28a是杨克式干燥器例如杨克206的示意剖面图,其中在网幅205下提供了粘合层230。图28b是显示图28a的各种层的放大视图。当网幅在205被指示时,杨克式干燥器在232被指示。粘合层230包括柔软的粘合剂234以及干燥器的保护层236。
对于以最优的实施方案运转的本发明的工艺,干燥器涂层将具有下列特征。
因为在对织物起绉步骤中片材已经嵌入起绉织物中,粘合剂需要显示出相当的湿粘附(tack)性质,这是为了有效地将网幅从起绉织物转移到杨克式干燥器。为此本发明的起绉工艺一般地要求粘合剂具有高的湿触觉(tact),例如PVOH用于粘合剂混合物中。然而,当显示出高湿触觉时PVOH也显示出非常高的干粘附水平,从而需要使用起绉刮刀将干的片材从干燥器表面除去。对于图27工艺的运转,片材必须被拉伸离开干燥器表面,但是并不需要过度拉伸伸长的片材,从而破坏网幅的完整性或使片材在瑕疵点断裂。所以,被描述为柔软粘合剂的该粘合剂的级别必须是在湿片材粘附到干燥器表面时有化学活性的(aggressive),在高速干燥罩的影响下具有足够的强度以保持片材在干燥器上,但是粘合剂在除去点必须显示出足够的释放特性以便所需的片材性质得以保留。也就是,可拉伸纤维网状结构的性质应当保留。据信粘合剂必须显示出:对片材高的湿粘附和低干燥粘附性质;内聚性内部强度比干的纸粘附强度大得多以便点滴的粘合剂都不伴随片材离开;和对干燥器表面极高的干粘附。干燥器保护层应当对干燥器表面具有极高的干粘附性。在正常工作时,在片材离开干燥器表面被拉拔之前,需要起绉刮刀在缠绕工艺中启动片材。在这个时候必须小心操作以防止刮刀损害干燥器表面或除去粘合层。这可以利用这些涂层材料的性质达成,即使用柔软的、非金属的起绉刮刀使片材启动。在干燥器被用于干燥纸之前,施加干燥器保护层并固化。在干燥器研磨之后或彻底清洁除去离开干燥器表面的旧涂层之后,可以施加该保护层。该涂层通常是聚酰胺基的可交联材料,其可以在运转之前涂敷和接着加热固化。
图29a和29b是显示拉伸辊212和214启动和运转构造的示意图。拉伸辊在240和242分别地安装在活动的轴上。在启动期间辊212和214一般地在网幅205的两边的任一边以相反的位置关系布置。所示的构造对于网幅205引线是非常方便的。一旦引线,辊旋转超过270°以便片材被缠绕在两个辊上并足以使片材能够被每个驱动的辊夹住和拔出。图29b中显示了运转构造,其中辊以超过杨克的速度运行。辊214以比杨克式干燥器稍快的速度运转以便片材能够离开杨克干燥器被拔出和拉伸工艺开始进行。辊212将以比辊214快得多的速度运行。拉伸段的下游可以进一步配备砑光站,其中剩余的拔出将在砑光辊和辊212之间发生。优选所有的辊按照实际情况尽可能接近地布置从而当网幅在纵向行进时使开孔片材的拉伸最小化。
进一步的改进对于本领域熟练技术人员而言也是容易理解的。例如在图30中所示,造纸机300基本上与造纸机200相同,除了造纸机300配备有压花辊315,压花辊315在将网幅施加到杨克式干燥器之后的短暂时间内对网幅进行压花。
也就是,在图30中所示的造纸机300包括常规成形段,织物起绉段(没有示出),该织物起绉段包括将网幅305运载到杨克式干燥器306的起绉织物302。将网幅305转移到杨克式干燥器306的表面和在此后不久当网幅305干燥时用压花辊315进行压花。在一些情况下,当需要从杨克上剥离网幅时,优选以轻微的速度差运行压花辊和干燥器表面。优选,杨克306配备有粘合体系,该粘合体系具有如上所述的杨克保护层和柔软的层。将网幅在杨克上干燥和从控制辊310上除去。网幅被拉伸辊312,314拉伸或拉拔,然后在卷轴324上卷起网幅之前对其在316进行砑光。
实施例1-8和实施例A-F
一系列的吸收性片材用不同数量的织物起绉和总体起绉进行制备。通常,50/50南方软木牛皮纸/南方硬木牛皮纸供料为36m(M编织物,在片材上有CD关节)所使用。不使用化学品如解粘剂和强度树脂。该织物起绉比率是约1.6。该片材在支承辊上通过使用约25pli的线性力在约50%稠度下进行织物起绉;之后通过让其与加热的干燥圆筒接触来让片材在织物中干燥,从织物上分出并缠绕到造纸机的圆筒之上。来自这些试验的数据在表3中被指定为实施例1-8,其中也规定了织物起绉后拉伸率。
通过使用压缩脱水、织物起绉和杨克式干燥(代替圆筒干燥)用在图25和26中所示类型的装置作进一步试验,其中该网幅用含有聚乙烯醇的粘合剂粘附于杨克圆筒上并通过刮刀起绉来除去。来自这些试验中的数据作为实施例A-F给出在表3中。
表3-片材性能
实施例1-8;A-F
样品 | 描述 | VV | 织物摩擦1 | 织物摩擦2 | 任选的摩擦1 | 任选的摩擦2 | 摩擦比率1 | 摩擦比率2 | 百分拉伸比 | 基重 | 厚度11个片材0.001in | 计算的蓬松度cc/gram |
1 | 对照 | 5.15 | 2.379 | 2.266 | 2.16 | 2.74 | 0 | 19.6 | 11.5 | 9.1 | ||
2 | 15%拉伸率 | 5.33 | 1.402 | 1.542 | 1.15 | 1.53 | 15 | 20.1 | 12.0 | 9.3 | ||
3 | 30%拉伸率 | 5.45 | 2.016 | 1.662 | 1.83 | 1.27 | 30 | 18.4 | 11.7 | 9.9 | ||
4 | 45%拉伸率 | 6.32 | 1.843 | 1.784 | 1.02 | 1.78 | 45 | 15.3 | 10.2 | 10.4 | ||
5 | 对照 | 1.100 | 0.828 | 0 | ||||||||
6 | 15%拉伸率 | 1.216 | 1.011 | 15 | ||||||||
7 | 30%拉伸率 | 1.099 | 1.304 | 30 | ||||||||
8 | 45%拉伸率 | 1.815 | 1.002 | 45 | ||||||||
A | 对照 | 5.727 | 1.904 | 1.730 | 2.13 | 1.68 | 0 | 21.6 | 14.2 | 10.3 | ||
B | 10%拉伸率 | 5.013 | 2.093 | 2.003 | 1.56 | 1.48 | 10 | 20.0 | 13.2 | 10.3 | ||
C | 17%拉伸率 | 4.771 | 0.846 | 0.818 | 0.76 | 0.84 | 17 | 19.1 | 11.4 | 9.3 | ||
D | 对照 | 0.895 | 1.029 | 0 | 14.2 | |||||||
E | 10%拉伸率 | 1.345 | 1.356 | 10 | 12.7 | |||||||
F | 17%拉伸率 | 1.107 | 0.971 | 17 | 11.5 | |||||||
不希望受任何理论的束缚,相信如果该网幅的织物起绉的、可拉伸性网状结构的内聚性在干燥过程中得到保存,则拉伸该网幅将展开该网幅的纤维富集区域或使纤维富集区域变纤细从而提高吸收性。在表4中看出,普通的湿压(CWP)和穿透干燥产品(TAD)在拉伸时所显示的性能变化少于本发明的织物起绉的/圆筒干燥的吸收性片材的相应性能变化。这些结果在下面与附加的实施例一起进一步进行讨论。
一般按照以上指出的程序,用在织物内(圆筒)干燥和杨克干燥的基础片材进行附加的试验。该杨克干燥的材料用聚乙烯醇粘合剂粘附于杨克式干燥器上,然后进行刮刀起绉。杨克干燥的材料在拉伸(一直到该拉伸的大部分被拔出为止)时所显示的性能变化少于圆筒干燥材料的性能变化。这可以通过使用有较低化学活性的刮刀起绉进行改变,使产品的表现更象圆筒干燥的产品一样。试验数据概括在表5-12和图31-39中。试验的织物包括在MD或CD上取向的44G、44M和36M。用真空箱如真空箱75(图26)的真空模塑包括用窄1/4″和较宽1.5″槽缝进行试验,达到约25″汞柱真空。
表4-
实施例 | 描述 | 厚度1个片材密耳/1片 | 空隙体积干重g | 空隙体积湿重g | 空隙体积Wt Inc.% | 空隙体积比率 | 空隙体积克/克 | 基重1bs/3000ft2 |
G | TAD0 | 18.8 | 0.0152 | 0.1481 | 873.970 | 4.600 | 8.74 | 14.5 |
H | TAD10%拉拔 | 18.5 | 0.0146 | 0.1455 | 900.005 | 4.737 | 9.00 | 13.8 |
I | TAD15% | 17.0 | 0.0138 | 0.1379 | 902.631 | 4.751 | 9.03 | 13.1 |
J | TAD20% | 16.2 | 0.0134 | 0.1346 | 904.478 | 4.760 | 9.04 | 12.8 |
K | CWP0 | 5.2 | 0.0156 | 0.0855 | 449.628 | 2.366 | 4.50 | 14.8 |
L | CWP10%拉拔 | 5.1 | 0.0145 | 0.0866 | 497.013 | 2.616 | 4.97 | 13.8 |
M | CWP15% | 5.0 | 0.0141 | 0.0830 | 488.119 | 2.569 | 4.88 | 13.4 |
CWP20% | 4.6 | 0.0139 | 0.0793 | 472.606 | 2.487 | 4.73 | 13.2 | |
表5-代表性的实施例9-34
描述 | 恢复的拉伸率(%) | 在恢复之后的厚度,1个片材(密耳/1片) | 初始厚度1个片材(密耳/1片) | 空隙体积干重(g) | 空隙体积湿重(g) | 空隙体积WtInc.(%) | 空隙体积比率 | 基重 | 空隙体积 | 最初的厚度 | 空隙体积变化 |
杨克式干燥的 | 0 | 16.5 | 16.5 | 0.0274 | 0.228 | 732 | 3.8516 | 26.0247 | 7.3180 | 1.0000 | |
0 | 16.3 | 16.3 | 0.0269 | 0.221 | 722 | 3.7988 | 25.5489 | 7.2178 | 1.0000 | ||
15 | 15.3 | 16.4 | 0.0264 | 0.217 | 725 | 3.8162 | 25.0731 | 7.2 508 | 0.9329 | -0.0023 | |
15 | 15.4 | 16.4 | 0.0264 | 0.218 | 726 | 3.8220 | 25.1207 | 7.2619 | 0.9390 | -0.0008 | |
25 | 13.7 | 16.5 | 0.0237 | 0.200 | 747 | 3.9333 | 22.5040 | 7.4732 | 0.8303 | 0.0283 | |
25 | 13.6 | 16.3 | 0.0240 | 0.198 | 725 | 3.8150 | 22.7894 | 7.2485 | 0.8344 | -0.0027 | |
30 | 12.9 | 16.6 | 0.0227 | 0.191 | 742 | 3.9049 | 21.5524 | 7.4193 | 0.7771 | 0.0208 | |
30 | 13.0 | 16.6 | 0.0227 | 0.188 | 732 | 3.8515 | 21.5524 | 7.3178 | 0.7831 | 0.0069 | |
35 | 12.4 | 16.4 | 0.0221 | 0.190 | 760 | 3.9987 | 21.0291 | 7.5975 | 0.7561 | 0.0454 | |
35 | 12.4 | 16.4 | 0.0224 | 0.189 | 742 | 3.9065 | 21.3145 | 7.4224 | 0.7561 | 0.0213 | |
40 | 11.6 | 16.4 | 0.0213 | 0.187 | 782 | 4.1164 | 20.2203 | 7.8212 | 0.7073 | 0.0761 | |
40 | 11.8 | 16.4 | 0.0213 | 0.190 | 793 | 4.1760 | 20.2203 | 7.9344 | 0.7195 | 0.0917 |
表5代表性实施例9-34(续)
描述 | 恢复的拉伸率(%) | 在恢复之后的厚度,1个片材(密耳/1片) | 初始厚度1个片材(密耳/1片) | 空隙体积干重(g) | 空隙体积湿重(g) | 空隙体积WtInc.(%) | 空隙体积比率 | 基重 | 空隙体积 | 最初的厚度 | 空隙体积变化 |
鼓式干燥的 | 0 | 12.4 | 12.4 | 0.0226 | 0.132 | 482 | 2.5395 | 21.5048 | 4.8250 | 1.0000 | |
0 | 12.4 | 12.4 | 0.0230 | 0.138 | 503 | 2.6478 | 21.8379 | 5.0308 | 1.0000 | ||
20 | 12.6 | 12.7 | 0.0202 | 0.135 | 568 | 2.9908 | 19.2211 | 5.6826 | 0.9921 | 0.1531 | |
20 | 11.9 | 12.4 | 0.0200 | 0.130 | 549 | 2.8884 | 19.0308 | 5.4880 | 0.9597 | 0.1137 | |
40 | 11.1 | 12.2 | 0.0176 | 0.129 | 635 | 3.3427 | 16.6996 | 6.3512 | 0.9098 | 0.2888 | |
40 | 11.1 | 12.1 | 0.0177 | 0.128 | 621 | 3.2679 | 16.8423 | 6.2091 | 0.9174 | 0.2600 | |
45 | 11.1 | 12.2 | 0.0175 | 0.129 | 635 | 3.3399 | 16.6520 | 6.3457 | 0.9098 | 0.2877 | |
45 | 11.0 | 12.1 | 0.0160 | 0.121 | 654 | 3.4406 | 15.2247 | 6.5371 | 0.9091 | 0.3265 | |
50 | 11.1 | 12.8 | 0.0168 | 0.124 | 641 | 3.3762 | 15.9383 | 6.4147 | 0.8672 | 0.3017 | |
50 | 10.5 | 12.2 | 0.0162 | 0.122 | 653 | 3.4364 | 15.3674 | 6.5291 | 0.8607 | 0.3249 | |
55 | 10.3 | 12.1 | 0.0166 | 0.125 | 653 | 3.4395 | 15.7480 | 6.5350 | 0.8512 | 0.3261 | |
55 | 10.0 | 12.4 | 0.0165 | 0.123 | 651 | 3.4277 | 15.6529 | 6.5126 | 0.8065 | 0.3216 | |
60 | 9.6 | 12.2 | 0.0141 | 0.117 | 731 | 3.8463 | 13.4167 | 7.3080 | 0.7869 | 0.4830 | |
60 | 9.6 | 12.5 | 0.0151 | 0.116 | 673 | 3.5404 | 14.3207 | 6.7267 | 0.7680 | 0.3650 |
表6-模量数据圆筒干燥片材
拉伸率 | 7点模量 |
0.0% | |
0.1% | |
0.2% | |
0.2% | |
0.3% | |
0.3% | |
0.4% | |
0.4% | 2.901 |
0.5% | 0.800 |
0.6% | 6.463 |
0.6% | 8.599 |
0.7% | 7.007 |
0.7% | 9.578 |
0.8% | 10.241 |
0.8% | 9.671 |
0.9% | 8.230 |
0.9% | 8.739 |
1.0% | 11.834 |
1.1% | 11.704 |
1.1% | 7.344 |
1.2% | 4.605 |
1.2% | 5.874 |
1.3% | 9.812 |
1.3% | 7.364 |
1.4% | 7.395 |
1.4% | 3.595 |
1.5% | 9.846 |
拉伸率 | 7点模量 |
1.6% | 9.273 |
1.6% | 9.320 |
1.7% | 9.044 |
1.7% | 8.392 |
1.8% | 6.904 |
1.8% | 9.106 |
1.9% | 4.188 |
1.9% | 9.058 |
2.0% | 5.812 |
2.1% | 6.829 |
2.1% | 8.861 |
2.2% | 8.726 |
2.2% | 7.547 |
2.3% | 8.551 |
2.3% | 5.323 |
2.4% | 8.749 |
2.4% | 8.335 |
2.5% | 3.565 |
2.6% | 7.184 |
2.6% | 10.009 |
2.7% | 6.210 |
2.7% | 4.050 |
2.8% | 6.196 |
2.8% | 6.650 |
2.9% | 3.741 |
2.9% | 4.788 |
3.0% | 1.204 |
3.1% | 4.713 |
拉伸率 | 7点模量 |
3.1% | 6.730 |
3.2% | 1.970 |
3.2% | 6.071 |
3.3% | 9.930 |
3.3% | 1.369 |
3.4% | 6.921 |
3.4% | 4.998 |
3.5% | 3.646 |
3.6% | 8.263 |
3.6% | 1.287 |
3.7% | 2.850 |
3.7% | 4.314 |
3.8% | 3.653 |
3.8% | 4.033 |
3.9% | 3.033 |
3.9% | 2.546 |
4.0% | 2.951 |
4.1% | -1.750 |
4.1% | 3.651 |
4.2% | 3.476 |
4.2% | 1.422 |
4.3% | 2.573 |
4.3% | 2.629 |
4.4% | 0.131 |
4.4% | 7.777 |
4.5% | 2.504 |
4.6% | 0.845 |
4.6% | 4.639 |
拉伸率 | 7点模量 |
4.7% | 2.827 |
4.7% | 1.037 |
4.8% | 4.396 |
4.8% | -0.680 |
4.9% | 3.015 |
4.9% | 4.976 |
5.0% | 2.223 |
5.1% | 2.288 |
5.1% | 1.501 |
5.2% | -0.534 |
5.2% | 3.253 |
5.3% | 1.184 |
5.3% | 0.749 |
5.4% | -0.231 |
5.4% | 0.069 |
5.5% | 2.161 |
5.6% | 6.864 |
5.6% | 1.515 |
5.7% | -0.281 |
5.7% | -2.001 |
5.8% | 2.136 |
5.8% | 4.216 |
5.9% | -0.066 |
5.9% | -0.596 |
6.0% | -0.031 |
6.1% | 1.187 |
6.1% | 1.689 |
6.2% | 1.424 |
拉伸率 | 7点模量 |
6.2% | 1.363 |
6.3% | 3.877 |
6.3% | 0.712 |
6.4% | 1.810 |
6.4% | 2.368 |
6.5% | 1.531 |
6.6% | 1.984 |
6.6% | 0.014 |
6.7% | -4.405 |
6.7% | 1.606 |
6.8% | 2.634 |
6.8% | -0.467 |
6.9% | 1.865 |
6.9% | -3.493 |
7.0% | 1.088 |
7.1% | 7.333 |
7.1% | -0.900 |
7.2% | -2.607 |
7.2% | 3.199 |
7.3% | 1.892 |
7.3% | 1.306 |
7.4% | 1.063 |
7.4% | -0.836 |
7.5% | 1.785 |
7.6% | 4.308 |
7.6% | -0.647 |
7.7% | 2.090 |
7.7% | 2.956 |
拉伸率 | 7点模量 |
7.8% | -0.666 |
7.8% | 1.187 |
7.9% | -0.059 |
7.9% | -2.503 |
8.0% | 0.420 |
8.1% | -0.130 |
8.1% | -1.059 |
8.2% | 4.016 |
8.2% | -0.561 |
8.3% | 0.784 |
8.3% | 4.101 |
8.4% | 3.313 |
8.4% | 1.557 |
8.5% | 1.425 |
8.6% | -1.135 |
8.6% | 3.694 |
8.7% | 0.668 |
8.7% | -1.626 |
8.8% | -0.210 |
8.8% | -0.014 |
8.9% | 2.920 |
8.9% | 3.213 |
9.0% | -0.456 |
9.1% | 3.403 |
9.1% | 2.034 |
9.2% | -1.436 |
9.2% | -2.670 |
9.3% | -0.091 |
拉伸率 | 7点模量 |
9.3% | -1.808 |
9.4% | 1.817 |
9.4% | -1.529 |
9.5% | -1.259 |
9.6% | 4.814 |
9.6% | 3.044 |
9.7% | 2.383 |
9.7% | 0.411 |
9.8% | -1.111 |
9.8% | 1.785 |
9.9% | 2.055 |
9.9% | -0.801 |
10.0% | 0.466 |
10.1% | -0.899 |
10.1% | 0.396 |
10.2% | 2.543 |
10.2% | 0.226 |
10.3% | 1.842 |
10.3% | -0.704 |
10.4% | 2.350 |
10.4% | 1.707 |
10.5% | 0.120 |
10.6% | 1.741 |
10.6% | 0.553 |
10.7% | -0.931 |
10.7% | -0.635 |
10.8% | 0.713 |
10.8% | 0.040 |
拉伸率 | 7点模量 |
10.9% | 0.645 |
10.9% | 0.111 |
11.0% | 1.532 |
11.1% | 2.753 |
11.1% | 3.364 |
11.2% | -0.970 |
11.2% | -0.717 |
11.3% | 3.049 |
11.3% | -1.919 |
11.4% | 0.342 |
11.4% | 0.354 |
11.5% | -1.510 |
11.6% | 2.085 |
11.6% | 1.217 |
11.7% | -0.780 |
11.7% | 4.265 |
11.8% | -0.565 |
11.8% | 1.150 |
11.9% | 3.509 |
11.9% | 1.145 |
12.0% | 1.268 |
12.1% | 1.923 |
12.1% | -1.835 |
12.2% | 0.943 |
12.4% | 0.581 |
12.7% | 0.634 |
13.0% | 1.556 |
13.3% | 1.290 |
拉伸率 | 7点模量 |
13.6% | 0.467 |
13.8% | 1.042 |
14.1% | 1.116 |
14.4% | 0.339 |
14.7% | 0.869 |
14.9% | -0.213 |
15.2% | 0.192 |
15.5% | 0.757 |
15.8% | 0.652 |
16.1% | 0.648 |
16.3% | 0.461 |
16.6% | 0.142 |
16.9% | 0.976 |
17.2% | 0.958 |
17.4% | 0.816 |
17.7% | 0.180 |
18.0% | 0.318 |
18.3% | 1.122 |
18.6% | 1.011 |
18.8% | 0.756 |
19.1% | 0.292 |
19.4% | 0.257 |
19.7% | 1.411 |
19.9% | 1.295 |
20.2% | 0.467 |
20.5% | 0.858 |
20.8% | -0.177 |
21.1% | 1.148 |
拉伸率 | 7点模量 |
21.3% | 1.047 |
21.6% | 0.758 |
21.9% | 0.056 |
22.2% | 1.050 |
22.4% | 0.450 |
22.7% | 1.128 |
23.0% | 0.589 |
23.3% | 0.679 |
23.6% | 0.618 |
23.8% | 1.539 |
24.1% | 0.867 |
24.4% | 1.251 |
24.7% | 1.613 |
24.9% | 0.798 |
25.2% | 0.959 |
25.5% | 0.896 |
25.8% | 0.533 |
26.1% | 1.354 |
26.3% | 0.530 |
26.6% | 0.905 |
26.9% | 1.304 |
27.2% | 1.596 |
27.4% | 1.333 |
27.7% | 1.307 |
28.0% | 0.425 |
28.3% | 1.695 |
28.6% | 0.966 |
28.8% | 0.425 |
拉伸率 | 7点模量 |
29.1% | 0.100 |
29.4% | 0.774 |
29.7% | 1.388 |
29.9% | 1.413 |
30.2% | 0.636 |
30.5% | 1.316 |
30.8% | 1.738 |
31.1% | 1.870 |
31.3% | 1.460 |
31.6% | 1.317 |
31.9% | 1.209 |
32.2% | 1.623 |
32.4% | 1.304 |
32.7% | 1.434 |
33.0% | 1.265 |
33.3% | 1.649 |
33.6% | 1.194 |
33.8% | 1.354 |
34.1% | 0.968 |
34.4% | 0.932 |
34.7% | 1.107 |
34.9% | 1.554 |
35.2% | 0.880 |
35.5% | 1.389 |
35.8% | 1.876 |
36.1% | 1.733 |
36.3% | 2.109 |
36.6% | 1.920 |
拉伸率 | 7点模量 |
36.9% | 1.854 |
37.2% | 1.480 |
37.4% | 1.780 |
37.7% | 1.441 |
38.0% | 2.547 |
38.3% | 1.780 |
38.6% | 1.762 |
38.8% | 2.129 |
39.1% | 2.132 |
39.4% | 1.968 |
39.7% | 2.307 |
39.9% | 1.983 |
40.2% | 1.929 |
40.5% | 2.692 |
40.8% | 2.018 |
41.1% | 3.112 |
41.3% | 2.261 |
41.6% | 3.022 |
41.9% | 1.739 |
42.2% | 3.274 |
42.4% | 2.516 |
42.7% | 2.436 |
43.0% | 1.949 |
43.3% | 3.357 |
43.6% | 1.880 |
43.8% | 3.140 |
44.1% | 2.899 |
44.4% | 2.993 |
拉伸率 | 7点模量 |
44.7% | 3.665 |
44.9% | 3.671 |
45.2% | 2.694 |
45.5% | 4.047 |
45.8% | 3.875 |
46.1% | 2.465 |
46.3% | 3.712 |
46.6% | 3.560 |
46.9% | 2.967 |
47.2% | 3.945 |
47.4% | 3.337 |
47.7% | 4.052 |
48.0% | 5.070 |
48.3% | 4.113 |
48.6% | 4.044 |
48.8% | 4.366 |
49.1% | 4.639 |
49.4% | 5.178 |
49.7% | 4.315 |
49.9% | 4.674 |
50.2% | 4.061 |
50.5% | 4.884 |
50.8% | 6.005 |
51.1% | 5.250 |
51.3% | 4.888 |
51.6% | 4.868 |
51.9% | 5.304 |
52.2% | 5.920 |
拉伸率 | 7点模量 |
52.4% | 5.849 |
52.7% | 4.768 |
53.0% | 5.280 |
53.3% | 5.097 |
53.6% | 6.320 |
53.8% | 5.780 |
54.1% | 6.064 |
54.4% | 5.595 |
54.7% | 6.350 |
54.9% | 5.647 |
55.2% | 6.049 |
55.5% | 5.907 |
55.8% | 5.092 |
56.1% | 5.315 |
56.3% | 5.821 |
56.6% | 5.179 |
56.9% | 5.790 |
57.2% | 6.432 |
57.4% | 5.358 |
57.7% | 5.858 |
57.8% | 5.528 |
58.1% | -0.539 |
58.3% | -4.473 |
58.6% | -7.596 |
58.8% | -16.304 |
59.1% | -19.957 |
59.3% | -27.423 |
59.6% | -24.870 |
拉伸率 | 7点模量 |
59.8% | -24.354 |
60.1% | -26.042 |
60.2% | -33.413 |
60.3% | -33.355 |
60.4% | -39.617 |
60.5% | -49.495 |
60.8% | -54.166 |
表7-模量数据杨克式干燥片材
拉伸率(%) | 7点模量 |
0.0% | |
0.0% | |
0.1% | |
0.2% | |
0.2% | |
0.3% | |
0.3% | |
0.4% | |
0.4% | -1.070 |
0.5% | 1.632 |
0.6% | -0.636 |
0.6% | 2.379 |
0.7% | -0.488 |
0.7% | -0.594 |
0.8% | 4.041 |
0.8% | 2.522 |
0.9% | -1.569 |
0.9% | 0.684 |
1.0% | -1.694 |
1.1% | 1.769 |
1.1% | 1.536 |
1.2% | -1.383 |
1.2% | -1.222 |
1.3% | 0.462 |
1.3% | 3.474 |
1.4% | 4.228 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
1.4% | -1.074 |
1.5% | 0.133 |
1.6% | -0.563 |
1.6% | 1.659 |
1.7% | 0.430 |
1.7% | 0.204 |
1.8% | -2.271 |
1.8% | 0.536 |
1.9% | 0.850 |
1.9% | 1.918 |
2.0% | 3.341 |
2.1% | 3.455 |
2.1% | 1.837 |
2.2% | 1.079 |
2.2% | 1.027 |
2.3% | 1.637 |
2.3% | 1.999 |
2.4% | 0.340 |
2.4% | 0.744 |
2.5% | 1.202 |
2.6% | 2.405 |
2.6% | 1.714 |
2.7% | -0.616 |
2.7% | -0.934 |
2.8% | -1.307 |
2.8% | 0.976 |
2.9% | 1.584 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
2.9% | 2.162 |
3.0% | 1.594 |
3.1% | 2.895 |
3.1% | 1.606 |
3.2% | 4.526 |
3.2% | 1.075 |
3.3% | 1.206 |
3.3% | 0.414 |
3.4% | 0.611 |
3.4% | -0.006 |
3.5% | 3.757 |
3.6% | -0.541 |
3.6% | 0.524 |
3.7% | -0.531 |
3.7% | -0.563 |
3.8% | 2.439 |
3.8% | 2.976 |
3.9% | -1.508 |
3.9% | 0.142 |
4.0% | 2.031 |
4.1% | 2.765 |
4.1% | 1.384 |
4.2% | 2.172 |
4.2% | -0.561 |
4.3% | 2.293 |
4.3% | 0.745 |
4.4% | 1.172 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
4.4% | -2.196 |
4.5% | 0.657 |
4.6% | -1.475 |
4.6% | 1.805 |
4.7% | -0.679 |
4.7% | 1.787 |
4.8% | 3.364 |
4.8% | 3.989 |
4.9% | 0.673 |
4.9% | 2.903 |
5.0% | -0.233 |
5.1% | 1.353 |
5.1% | 2.525 |
5.2% | -1.461 |
5.2% | 0.923 |
5.3% | 3.618 |
5.3% | 1.279 |
5.4% | 1.515 |
5.4% | 1.022 |
5.5% | -1.682 |
5.6% | 1.089 |
5.6% | -1.423 |
5.7% | -0.381 |
5.7% | 0.464 |
5.8% | 3.053 |
5.8% | 1.658 |
5.9% | 4.678 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
5.9% | 3.621 |
6.0% | 1.960 |
6.1% | 1.921 |
6.1% | 0.775 |
6.2% | 1.072 |
6.2% | 1.441 |
6.3% | -1.200 |
6.3% | 0.089 |
6.4% | 2.611 |
6.4% | 2.132 |
6.5% | 0.832 |
6.6% | 0.665 |
6.6% | 3.531 |
6.7% | 2.040 |
6.7% | 0.289 |
6.8% | 0.654 |
6.8% | 2.516 |
6.9% | 2.139 |
6.9% | 1.454 |
7.0% | -0.256 |
7.1% | 2.056 |
7.1% | 2.278 |
7.2% | 3.943 |
7.2% | 0.398 |
7.3% | 2.336 |
7.3% | -1.757 |
7.4% | 1.079 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
7.4% | 0.113 |
7.5% | -0.534 |
7.6% | -2.582 |
7.6% | 0.738 |
7.7% | -1.566 |
7.7% | 4.872 |
7.8% | 0.032 |
7.8% | 0.591 |
7.9% | 2.197 |
7.9% | 3.343 |
8.0% | -0.128 |
8.1% | 2.866 |
8.1% | 1.846 |
8.2% | 2.232 |
8.2% | 2.015 |
8.3% | 1.955 |
8.3% | 1.117 |
8.4% | 2.535 |
8.4% | 0.939 |
8.5% | 0.684 |
8.6% | 1.770 |
8.6% | 1.808 |
8.7% | 0.904 |
8.7% | 0.990 |
8.8% | 1.683 |
8.8% | 1.088 |
8.9% | 0.840 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
8.9% | 1.290 |
9.0% | 1.118 |
9.1% | 1.210 |
9.1% | 1.270 |
9.2% | 0.469 |
9.2% | 0.958 |
9.3% | 1.209 |
9.3% | 0.845 |
9.4% | 0.841 |
9.4% | 1.195 |
9.5% | 1.445 |
9.6% | 1.655 |
9.8% | 1.449 |
10.1% | 1.206 |
10.4% | 1.309 |
10.7% | 1.269 |
10.9% | 1.102 |
11.2% | 1.258 |
11.5% | 0.870 |
11.8% | 1.237 |
12.1% | 0.804 |
12.3% | 1.020 |
12.6% | 0.753 |
12.9% | 1.285 |
13.2% | 0.813 |
13.4% | 1.073 |
13.7% | 0.870 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
14.0% | 1.327 |
14.3% | 1.693 |
14.6% | 0.992 |
14.8% | 1.296 |
15.1% | 1.329 |
15.4% | 1.372 |
15.7% | 1.292 |
15.9% | 1.045 |
16.2% | 0.377 |
16.5% | 1.694 |
16.8% | 0.310 |
17.1% | 0.637 |
17.3% | 0.929 |
17.6% | 1.506 |
17.9% | 1.005 |
18.2% | 1.360 |
18.4% | 0.723 |
18.7% | 1.746 |
19.0% | 1.706 |
19.3% | 1.339 |
19.6% | 0.488 |
19.8% | 1.269 |
20.1% | 0.884 |
20.4% | 1.600 |
20.7% | 0.979 |
20.9% | 0.969 |
21.2% | 0.970 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
21.5% | 1.395 |
21.8% | 1.352 |
22.1% | 1.175 |
22.3% | 0.860 |
22.6% | 0.895 |
22.9% | 1.456 |
23.2% | 1.254 |
23.4% | 1.140 |
23.7% | 0.913 |
24.0% | 1.293 |
24.3% | 0.674 |
24.6% | 1.326 |
24.8% | 1.071 |
25.1% | 1.386 |
25.4% | 1.253 |
25.7% | 1.467 |
25.9% | 1.078 |
26.2% | 1.772 |
26.5% | 1.464 |
26.8% | 1.177 |
27.1% | 1.125 |
27.3% | 0.929 |
27.6% | 1.538 |
27.9% | 2.302 |
28.2% | 1.871 |
28.4% | 1.425 |
28.7% | 1.751 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
29.0% | 1.368 |
29.3% | 2.044 |
29.6% | 1.522 |
29.8% | 0.797 |
30.1% | 1.208 |
30.4% | 1.567 |
30.7% | 1.396 |
30.9% | 2.030 |
31.2% | 1.196 |
31.5% | 1.311 |
31.8% | 1.528 |
32.1% | 1.803 |
32.3% | 1.424 |
32.6% | 1.627 |
32.9% | 1.458 |
33.2% | 2.377 |
33.4% | 2.158 |
33.7% | 1.866 |
34.0% | 1.749 |
34.3% | 1.924 |
34.6% | 2.075 |
34.8% | 2.551 |
35.1% | 1.869 |
35.4% | 2.248 |
35.7% | 2.498 |
35.9% | 2.400 |
36.2% | 3.339 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
36.5% | 2.649 |
36.8% | 2.267 |
37.1% | 2.878 |
37.3% | 2.005 |
37.6% | 2.636 |
37.9% | 2.793 |
38.2% | 2.104 |
38.4% | 2.511 |
38.7% | 2.605 |
39.0% | 2.521 |
39.3% | 2.875 |
39.6% | 2.766 |
39.8% | 2.753 |
40.1% | 2.619 |
40.4% | 2.698 |
40.7% | 3.165 |
40.9% | 3.134 |
41.2% | 4.025 |
41.5% | 4.118 |
41.8% | 4.165 |
42.1% | 3.912 |
42.3% | 4.667 |
42.6% | 3.692 |
42.9% | 3.871 |
43.2% | 3.261 |
43.4% | 3.661 |
43.7% | 3.470 |
拉伸率(%) | 7点模量 |
44.0% | 4.725 |
44.3% | 3.424 |
44.6% | 3.444 |
44.8% | 4.148 |
45.1% | 5.041 |
45.4% | 3.676 |
45.7% | 4.125 |
45.9% | 3.372 |
46.2% | 3.748 |
46.5% | 4.368 |
46.8% | 3.565 |
46.8% | 3.132 |
47.1% | 2.726 |
47.4% | -4.019 |
47.4% | -10.656 |
47.5% | -21.712 |
47.6% | -45.557 |
47.6% | -62.257 |
表8厚度增长对比代表性实施例35-56
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7306 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 65.18 | 13.82 | 718 | 9.2 | 7.4 |
7307 | 10 | MD | 0.25 | 1.30 | 77.05 | 13.21 | 624 | 11.4 | 7.6 |
7308 | 5 | MD | 1.50 | 1.30 | 68.60 | 13.51 | 690 | 9.9 | 7.2 |
7309 | 10 | MD | 1.50 | 1.30 | 77.70 | 13.25 | 575 | 11.4 | 6.7 |
7310 | 20 | MD | 0.25 | 1.30 | 88.75 | 13.19 | 535 | 13.1 | 8.2 |
7311 | 20 | MD | 0.25 | 1.30 | 91.05 | 13.24 | 534 | 13.4 | 8.2 |
7312 | 20 | MD | 1.50 | 1.30 | 87.73 | 13.23 | 561 | 12.9 | 8.4 |
7313 | 0 | MD | 1.50 | 1.33 | 64.83 | 13.50 | 619 | 9.4 | |
7314 | 0 | MD | 1.50 | 1.30 | 64.18 | 13.47 | 611 | 9.3 | |
7315 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 70.55 | 13.38 | 653 | 10.3 | |
7316 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 52.58 | 13.23 | 1063 | 7.7 | |
7317 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 53.05 | 13.12 | 970 | 7.9 | 6.3 |
7318 | 5 | MD | 0.25 | 1.15 | 57.40 | 13.20 | 1032 | 8.5 | 6.5 |
7319 | 10 | MD | 0.25 | 1.15 | 62.45 | 13.01 | 969 | 9.4 | 6.7 |
7320 | 5 | MD | 1.50 | 1.15 | 54.65 | 12.98 | 1018 | 8.2 | 6.0 |
7321 | 10 | MD | 1.50 | 1.15 | 62.43 | 13.02 | 991 | 9.3 | 6.2 |
7322 | 20 | MD | 1.50 | 1.15 | 71.40 | 13.08 | 869 | 10.6 | 7.5 |
7323 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 77.68 | 13.21 | 797 | 11.5 | |
7324 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 75.75 | 23.53 | 1518 | 6.3 | |
7325 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 78.90 | 24.13 | 1488 | 6.4 | |
7326 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 78.40 | 24.53 | 1412 | 6.2 | 5.8 |
7327 | 15 | MD | 0.25 | 1.15 | 83.93 | 24.09 | 1314 | 6.8 | 6.1 |
表8厚度增长对比代表性实施例57-78
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7328 | 10 | MD | 1.50 | 1.15 | 83.18 | 24.15 | 1280 | 6.7 | 6.2 |
7329 | 20 | MD | 0.25 | 1.15 | 88.35 | 24.33 | 1316 | 7.1 | 6.2 |
7330 | 15 | MD | 1.50 | 1.15 | 86.55 | 24.40 | 1364 | 6.9 | 6.3 |
7331 | 24 | MD | 1.50 | 1.15 | 93.03 | 24.43 | 1333 | 7.4 | 6.4 |
7332 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 93.13 | 24.62 | 1264 | 7.4 | 6.5 |
7333 | 5 | MD | 0.25 | 1.15 | 79.10 | 24.68 | 1537 | 6.2 | 5.9 |
7334 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 92.00 | 25.16 | 779 | 7.1 | |
7335 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 90.98 | 24.89 | 1055 | 7.1 | |
7336 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 91.45 | 24.15 | 1016 | 7.4 | 6.3 |
7337 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 90.13 | 23.98 | 1022 | 7.3 | 6.5 |
7338 | 10 | MD | 0.25 | 1.30 | 94.93 | 23.92 | 980 | 7.7 | 6.6 |
7339 | 5 | MD | 1.50 | 1.30 | 95.23 | 24.05 | 1081 | 7.7 | 6.6 |
7340 | 20 | MD | 0.25 | 1.30 | 103.20 | 23.43 | 961 | 8.6 | |
7341 | 15 | MD | 1.50 | 1.30 | 99.88 | 23.60 | 996 | 8.2 | 6.5 |
7342 | 20 | MD | 1.50 | 1.30 | 104.83 | 24.13 | 934 | 8.5 | 7.1 |
7343 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 106.20 | 23.98 | 903 | 8.6 | 6.7 |
7344 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 111.20 | 23.93 | 876 | 9.1 | |
7345 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 92.08 | 24.44 | 967 | 7.3 | 6.7 |
7346 | 15 | MD | 0.25 | 1.30 | 102.90 | 23.89 | 788 | 8.4 | 7.2 |
7347 | 15 | MD | 0.25 | 1.15 | 91.68 | 24.15 | 1159 | 7.4 | 6.5 |
7348 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 83.98 | 24.27 | 1343 | 6.7 | 6.5 |
7349 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 96.43 | 23.91 | 1146 | 7.9 | 6.9 |
表8厚度增长对比代表性实施例79-100
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7351 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 86.65 | 24.33 | 1709 | 6.9 | |
7352 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 87.60 | 24.62 | 1744 | 6.9 | 5.9 |
7353 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 88.60 | 24.76 | 1681 | 7.0 | 5.6 |
7354 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 100.58 | 24.50 | 1614 | 8.0 | 6.2 |
7355 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 100.33 | 24.44 | 1638 | 8.0 | 6.3 |
7356 | 0 | CD | 1.50 | 1.15 | 88.40 | 24.18 | 1548 | 7.1 | |
7357 | 0 | CD | 1.50 | 1.15 | 87.05 | 24.12 | 1565 | 7.0 | |
7358 | 24 | CD | 1.50 | 1.15 | 99.30 | 24.17 | 1489 | 8.0 | |
7359 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 104.08 | 24.21 | 1407 | 8.4 | |
7360 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 91.18 | 24.13 | 1415 | 7.4 | 6.3 |
7361 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 92.43 | 24.18 | 1509 | 7.4 | 6.3 |
7362 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 102.15 | 24.21 | 1506 | 8.2 | 6.7 |
7363 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 104.50 | 24.58 | 1476 | 8.3 | 6.7 |
7364 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 119.45 | 24.72 | 1056 | 9.4 | |
7365 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 123.25 | 24.46 | 952 | 9.8 | |
7366 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 124.30 | 24.62 | 1041 | 9.8 | 7.0 |
7367 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 100.18 | 24.52 | 1019 | 8.0 | 6.6 |
7368 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 113.95 | 24.29 | 1023 | 9.1 | 6.8 |
7369 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 106.55 | 24.56 | 1106 | 8.5 | 6.6 |
7370 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 96.28 | 24.68 | 1238 | 7.6 | 6.1 |
7371 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 98.80 | 24.65 | 1239 | 7.8 | 6.1 |
7372 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 109.80 | 24.64 | 1110 | 8.7 | 6.4 |
表8厚度增长对比代表性实施例101-122
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7373 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 114.65 | 24.75 | 1182 | 9.0 | 6.6 |
7376 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 70.88 | 13.32 | 723 | 10.4 | 6.5 |
7377 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 80.48 | 13.38 | 629 | 11.7 | 7.5 |
7378 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 100.90 | 13.71 | 503 | 14.3 | 8.9 |
7379 | 20 | CD | 0.25 | 1.30 | 112.55 | 13.87 | 468 | 15.8 | 9.2 |
7380 | 20 | CD | 0.25 | 1.30 | 112.60 | 12.80 | 345 | 17.1 | 9.8 |
7381 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 103.93 | 12.96 | 488 | 15.6 | 9.1 |
7382 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 91.35 | 13.06 | 499 | 13.6 | 7.8 |
7383 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 73.03 | 13.17 | 613 | 10.8 | 8.1 |
7386 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 59.35 | 13.21 | 1138 | 8.8 | 5.9 |
7387 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 64.35 | 13.20 | 1153 | 9.5 | 6.1 |
7388 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 77.43 | 13.22 | 1109 | 11.4 | 6.7 |
7389 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 83.38 | 13.31 | 971 | 12.2 | 7.4 |
7390 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 87.28 | 13.20 | 895 | 12.9 | 7.6 |
7391 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 82.58 | 13.02 | 935 | 12.4 | 7.2 |
7392 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 68.58 | 12.97 | 1000 | 10.3 | 6.2 |
7393 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 61.40 | 12.92 | 952 | 9.3 | 6.3 |
7394 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 57.35 | 12.67 | 878 | 8.8 | |
7395 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 57.45 | 12.83 | 924 | 8.7 | |
7396 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 58.50 | 13.50 | 1053 | 8.4 | 6.2 |
7397 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 63.75 | 13.20 | 1094 | 9.4 | 6.5 |
7398 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 79.08 | 13.95 | 878 | 11.0 | 6.9 |
表8厚度增长对比代表性实施例123-144
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7399 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 82.50 | 13.44 | 811 | 12.0 | 6.7 |
7400 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 96.88 | 13.68 | 566 | 13.8 | |
7401 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 96.78 | 13.70 | 556 | 13.8 | 7.9 |
7402 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 91.00 | 13.75 | 585 | 12.9 | 8.1 |
7403 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 76.03 | 13.50 | 633 | 11.0 | 6.9 |
7404 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 69.98 | 13.19 | 605 | 10.3 | 7.2 |
7405 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 96.58 | 24.55 | 1091 | 7.7 | |
7406 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 94.05 | 24.17 | 1023 | 7.6 | 6.4 |
7407 | 5 | CD | 0.25 | 1.30 | 93.65 | 24.41 | 888 | 7.5 | 6.5 |
7408 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 99.13 | 24.31 | 1051 | 7.9 | 7.0 |
7409 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 104.48 | 24.47 | 988 | 8.3 | 7.0 |
7410 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 100.38 | 24.40 | 1278 | 8.0 | |
7411 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 97.33 | 24.33 | 1302 | 7.8 | |
7412 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 96.83 | 24.73 | 1311 | 7.6 | |
7413 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 96.00 | 24.58 | 1291 | 7.6 | 5.9 |
7414 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 91.88 | 24.41 | 1477 | 7.3 | 6.2 |
7415 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 84.88 | 24.37 | 1521 | 6.8 | 6.0 |
7416 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 8 3.60 | 23.89 | 1531 | 6.8 | 6.1 |
7417 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 85.33 | 23.72 | 1310 | 7.0 | 6.2 |
7418 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 103.48 | 24.05 | 1252 | 8.4 | 6.1 |
7419 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 108.75 | 24.37 | 979 | 8.7 | |
7420 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 113.00 | 24.23 | 967 | 9.1 | 7.4 |
表8厚度增长对比代表性实施例145-166
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7421 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 94.43 | 24.27 | 954 | 7.6 | 6.6 |
7423 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 94.00 | 24.75 | 1164 | 7.4 | |
7424 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 93.83 | 24.41 | 969 | 7.5 | 6.5 |
7425 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 94.55 | 23.96 | 1018 | 7.7 | 6.8 |
7426 | 15 | MD | 0.25 | 1.30 | 110.53 | 24.17 | 1018 | 8.9 | 6.7 |
7427 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 115.93 | 24.39 | 997 | 9.3 | 6.9 |
7428 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 122.83 | 23.86 | 834 | 10.0 | |
7429 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 95.40 | 23.88 | 915 | 7.8 | |
7430 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 78.25 | 24.15 | 1424 | 6.3 | |
7431 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 80.30 | 23.60 | 1365 | 6.6 | |
7432 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 80.53 | 23.91 | 1418 | 6.6 | 6.0 |
7433 | 5 | MD | 0.25 | 1.15 | 81.50 | 24.37 | 1432 | 6.5 | 5.9 |
7434 | 15 | MD | 0.25 | 1.15 | 94.43 | 23.84 | 1349 | 7.7 | 6.2 |
7435 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 101.90 | 24.22 | 1273 | 8.2 | 6.6 |
7438 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 72.53 | 13.82 | 475 | 10.2 | |
7439 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 71.63 | 13.47 | 478 | 10.4 | 7.9 |
7440 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 82.75 | 13.70 | 541 | 11.8 | 7.7 |
7441 | 15 | MD | 0.25 | 1.30 | 102.48 | 13.77 | 529 | 14.5 | 7.8 |
7442 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 104.23 | 13.80 | 502 | 14.7 | 8.3 |
7446 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 87.08 | 24.39 | 1155 | 7.0 | |
7447 | 0 | MD | 0.25 | 1.30 | 88.53 | 24.41 | 1111 | 7.1 | |
7448 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 90.60 | 24.50 | 1105 | 7.2 | 6.5 |
表8厚度增长对比代表性实施例167-187
辊号数 | Vac水平 | 长织物线条相对于片材 | 模塑箱槽缝宽度英寸 | 织物起绉比率 | 厚度密耳/8片 | 基重Lb/3000ft2 | 拉伸GMg/3英寸 | Cal/Bwtcc/克 | 空隙体积克/克 |
7449 | 5 | MD | 0.25 | 1.30 | 89.15 | 24.59 | 1085 | 7.1 | 6.3 |
7450 | 15 | MD | 0.25 | 1.30 | 99.03 | 24.26 | 1014 | 8.0 | 6.8 |
7451 | 24 | MD | 0.25 | 1.30 | 106.90 | 24.54 | 960 | 8.5 | 7.4 |
7452 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 87.23 | 23.90 | 1346 | 7.1 | |
7453 | 24 | MD | 0.25 | 1.15 | 94.05 | 23.54 | 1207 | 7.8 | 7.2 |
7454 | 15 | MD | 0.25 | 1.15 | 87.38 | 24.15 | 1363 | 7.1 | 6.2 |
7455 | 5 | MD | 0.25 | 1.15 | 79.40 | 24.27 | 1476 | 6.4 | 5.9 |
7456 | 0 | MD | 0.25 | 1.15 | 79.45 | 23.89 | 1464 | 6.5 | 6.1 |
7457 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 88.00 | 24.48 | 1667 | 7.0 | |
7458 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 88.43 | 24.15 | 1705 | 7.1 | |
7459 | 0 | CD | 0.25 | 1.15 | 87.88 | 24.32 | 1663 | 7.0 | 6.0 |
7460 | 5 | CD | 0.25 | 1.15 | 87.13 | 24.01 | 1639 | 7.1 | 6.2 |
7461 | 15 | CD | 0.25 | 1.15 | 99.50 | 24.18 | 1580 | 8.0 | 6.7 |
7462 | 24 | CD | 0.25 | 1.15 | 107.68 | 24.58 | 1422 | 8.5 | 7.3 |
7463 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 118.33 | 25.38 | 1008 | 9.1 | |
7464 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 123.75 | 24.57 | 1056 | 9.8 | |
7465 | 24 | CD | 0.25 | 1.30 | 120.00 | 24.86 | 1035 | 9.4 | |
7466 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 113.10 | 24.28 | 1072 | 9.1 | 6.4 |
7467 | 15 | CD | 0.25 | 1.30 | 110.25 | 24.49 | 1092 | 8.8 | 7.2 |
7468 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 97.70 | 24.38 | 1095 | 7.8 | 6.5 |
7469 | 0 | CD | 0.25 | 1.30 | 96.83 | 23.09 | 1042 | 8.2 | 5.6 |
表9使用真空时的厚度变化
织物Ct | 织物类型 | 织物取向 | 基重 | 织物起绉比率 | 斜率 | 截距 | 厚度25 in Hg |
444444 | MGM | MDCDCD | 131313 | 1.151.151.15 | 1.03691.14491.1464 | 51.757.959.8 | 77.686.688.4 |
44444444 | MGGM | MDCDMDCD | 13131313 | 1.301.301.301.30 | 1.32601.16821.53701.9913 | 64.070.573.272.6 | 97.199.7111.6122.4 |
364444444436 | MMGGMM | MDMDCDMDCDCD | 242424242424 | 1.151.151.151.151.151.15 | 0.51890.62460.63240.96890.62950.8385 | 78.478.283.378.988.186.7 | 91.493.899.2103.1103.8107.7 |
443644444436 | MMGGMM | MDMDCDMDCDCD | 242424242424 | 1.301.301.301.301.301.30 | 0.67710.82600.59741.10690.92610.9942 | 90.286.693.592.797.696.7 | 107.1107.2108.4120.4120.7121.6 |
表10使用真空时空隙体积的变化
织物Ct | 织物类型 | 织物取向 | 基重 | 织物起绉比率 | 斜率 | 截距 | VV25in Hg |
444444 | GMM | CDCDMD | 131313 | 1.151.151.15 | 0.02370.06170.0653 | 6.36.06.0 | 6.97.57.6 |
44444444 | GGMM | MDCDMDCD | 13131313 | 1.301.301.301.30 | 0.04310.01940.05890.1191 | 7.07.77.07.1 | 8.18.28.410.1 |
444444443636 | GMGGMM | CDMDMDCDMDCD | 242424242424 | 1.151.151.151.151.151.15 | -0.00400.02040.02120.02690.04560.0539 | 6.16.06.05.95.85.9 | 6.06.56.56.67.07.3 |
444444364436 | MGMMGM | CDMDMDCDCDMD | 242424242424 | 1.301.301.301.301.301.30 | 0.01870.01400.01770.04650.03090.0516 | 6.36.66.56.16.56.1 | 6.86.96.97.27.37.4 |
表11使用真空时CD拉伸的变化
织物Ct | 织物类型 | 织物取向 | 基重 | 织物起绉比率 | 斜率 | 截距 | 拉伸率2in Hg |
4444 | MG | MDCD | 1313 | 1.151.15 | 0.05820.0836 | 4.1474.278 | 5.66.4 |
444444 | GMG | CDMDMD | 131313 | 1.301.301.30 | 0.06890.12890.0769 | 6.7476.7298.583 | 8.510.010.5 |
364444 | MMG | MDMDMD | 242424 | 1.151.151.15 | 0.02790.03870.0534 | 4.1794.5264.265 | 4.95.55.6 |
364444 | MGM | MDMDMD | 242424 | 1.301.301.30 | 0.06340.04980.0596 | 5.5896.6026.893 | 7.27.88.4 |
表12
TMI摩擦数据
织物 | 拉伸率(%) | TMI摩擦顶面(无量纲) | TMI摩擦底面(无量纲) |
杨克式干燥 | 0015152525303035354040 | 0.8851.0220.8790.8401.2370.8451.2160.8001.2210.8710.8111.086 | 1.7151.2611.4441.2351.3581.0631.3060.8441.4441.1070.9371.100 |
圆筒干燥 | 00202040404545505055556060 | 0.6150.6890.8590.7150.6070.7480.7570.8870.7240.9290.9471.2130.5140.655 | 3.6511.7742.1002.1442.5872.4393.5662.4902.0342.1881.9611.6312.6852.102 |
在图31中看出,随着该片材被拉伸使得基重减少,圆筒干燥的材料显示出更多的空隙体积增加。另外,该杨克式干燥的和刮刀起绉的材料不显示出任何显著的空隙体积增长,一直到有较大伸长率为止。
在表6和表7以及图32和33中可以看出,圆筒干燥的材料和杨克式干燥的材料显示出类似的应力/应变行为;然而,圆筒干燥材料具有更高的初始模量,这有益于运行性能。通过将增量应力(每英寸的样品厚度)(磅)除以所观察到的附加伸长率来计算模量。名义上,该数量具有单位磅/英寸2。
图34是在产品拉伸时厚度对基重的曲线图。该杨克式干燥的、剧烈起绉的网幅显示出厚度与基重的约1∶1损失(即,大约恒定的蓬松度),而圆筒干燥网幅与厚度相比损失了更多的基重。这一结果与实施例1-8的数据集和与空隙体积数据一致。对于不同的工艺可以计算和比较在基重上的百分数减少的比率。当被拉伸至约20.5的基重时该杨克式干燥的材料具有约26磅的未拉伸状态的基重和约28%的厚度损失;即,该材料具有它初始厚度的仅仅约72%。该基重损失是大约5.5/26或21%;因此,厚度缩减百分率/基重缩减百分率的比率是大约28/21或1.3。在图34中可以看出,当材料被拉伸时,随着基重减少,圆筒干燥材料更加缓慢地损失厚度。随着圆筒干燥片材从约22磅的基重拉伸到约14磅的基重,厚度的仅仅约20%被损失以及厚度减少百分率/基重减少百分率的比率是大约20/36或0.55。
在拉伸后杨克式干燥和圆筒干燥材料的结果在图35中以图形表述。可以再次发现,随着基重的减少,圆筒干燥材料的变化小于杨克式干燥的材料。此外,当圆筒干燥的材料被拉伸时,可以观察到空隙体积较大的变化。
在图36中看出,厚度受真空和起绉织物的选择的影响;而表12和图37表明在织物内圆筒干燥材料显示出高得多的TMI摩擦值。通常,当材料拉伸时摩擦值会减少。从表12和图37中的数据了解到,即使样品仅仅在MD上运行,当样品被拉伸时在片材的任一侧上的摩擦值汇合(converge);例如圆筒干燥样品在拉伸之前具有2.7/0.65织物侧/圆筒侧的平均值以及在55%拉伸率下1.8/1.1的平均值。
在本发明的产品和普通产品之间的差异特别可参考表4和图38来了解。可以看出,普通的穿透干燥(TAD)产品在拉伸时不显示出空隙体积的相当大的提高(<5%)以及在超过7%拉伸率之后空隙体积的增加不是逐渐的;即,随着该网幅拉伸超过10%,空隙体积不显著地增加(低于1%)。所试验的普通湿压(CWP)手巾当拉伸至10%伸长率时显示出空隙体积的适度增加;然而,在更高伸长率下空隙体积减少,再次不逐渐地增加。本发明的产品在拉伸时显示出空隙体积的大的、逐渐的增加。20%、30%、40%等等的空隙体积增加是容易地实现的。
在本发明工艺和产品与普通产品和工艺之间的其它差异可以在图39中看出。图39是MD/CD拉伸比率(断裂强度)-对-在流料箱喷流速度与成形丝网速度(fpm)之间的差异的曲线图。上面的U形曲线代表普通的湿压制的吸收性片材。下面的较宽的曲线代表了本发明的织物起绉的产品。从图39中容易地认识到,根据本发明在喷流/丝网速度δ的宽范围中实现了低于1.5左右的MD/CD拉伸比率,该范围比所示CWP曲线的范围大了两倍以上。因此,流料箱喷流/成形丝网速度δ的控制可用来实现希望的片材性能。
从图39中还看出,在正方形以下的MD/CD比率(即低于1)是困难的;如果不是不可能用常规处理获得的话。此外,正方形或以下片材是由本发明形成的,没有过多的纤维聚集物或″絮凝物″,这不是具有低MD/CD拉伸比率的CWP产品的情况。这一差异部分地归因于为了在CWP产品中获得低拉伸比率所需要的较低速度δ并且部分地归因于以下事实:当根据本发明该网幅从转移面上起绉时,纤维再分布在起绉织物上。令人吃惊地,本发明的正方形产品抵抗在CD上撕破的蔓延并显示出自愈合的倾向。这是主要的处理优点,因为该网幅,即使是正方形,仍显示出当被缠绕时降低的容易破裂的倾向。
在许多产品中,横向性能比MD性能更重要,特别在CD湿强度是关键的商品手巾中。产品报废的主要来源是″选出(tabbing)″或撕去手巾的仅仅一片,而不是预定片材的全部。根据本发明,通过流料箱对成形丝网速度δ的控制以及织物起绉,CD拉伸可以有选择地提高。
尽管本发明已经结合几个实施例进行了描述,在本发明的精神和范围内的对于这些实施例的改进对于本领域中技术人员来说是显而易见的。考虑到上述讨论,现有技术中的相关知识和以上关于背景和发明详述所讨论的包括悬而未决的专利申请在内的参考文献,它们的公开内容全部在此引入作为参考,因此进一步描述被认为是不必要的。
Claims (90)
1.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;和
c)将该网幅使用有图案的起绉织物在30-60%的稠度下从转移面上进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有不同局部基重的多个互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
其中该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥和接下来的拉伸后能够增加空隙体积;
d)在维持该网幅的可拉伸性网状结构的同时干燥网幅;和
e)拉伸网幅,
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
2.按照权利要求1所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少30%的空隙体积增加。
3.按照权利要求1所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少40%的空隙体积增加。
4.按照权利要求1所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中控制工艺使在拉伸网幅时纸厚下降的百分比与网幅的基重下降的百分比的比率小于0.85。
5.按照权利要求1所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中控制工艺使在拉伸网幅时纸厚下降的百分比与网幅的基重下降的百分比的比率小于0.7。
6.按照权利要求1所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中控制工艺使在拉伸网幅时纸厚下降的百分比与网幅的基重下降的百分比的比率小于0.6。
7.按照权利要求1的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在10到300%的织物起绉下进行操作。
8.按照权利要求1的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在至少40%的织物起绉下进行操作。
9.按照权利要求1的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在至少60%的织物起绉下进行操作。
10.按照权利要求1的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在至少80%的织物起绉下进行操作。
11.按照权利要求1的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在100%或以上的织物起绉下进行操作。
12.按照权利要求11的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,在至少125%的织物起绉下进行操作。
13.制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;
c)将该网幅在30-60%的稠度下从转移面上利用有图案的起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
其中该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积,
d)施加网幅到干燥圆筒;
e)在干燥圆筒上对网幅进行干燥;
f)从干燥圆筒上移去网幅;
其中执行步骤(d)、(e)和(f)以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构,和
g)拉伸干燥的网幅;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
14.按照权利要求13的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中干燥圆筒是杨克式干燥器。
15.按照权利要求14的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅在没有实质性起绉的情况下从杨克式干燥器除去。
16.按照权利要求14的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中在启动之后,网幅不需要起绉刮刀而从杨克式干燥器除去。
17.按照权利要求13的方法,该方法在10%到100%的织物起绉以及10%到100%的起绉恢复率之下操作。。
18.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少20%的起绉恢复率下操作。
19.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少30%的起绉恢复率下操作。
20.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少40%的起绉恢复率下操作。
21.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少50%的起绉恢复率下操作。
22.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少60%的起绉恢复率下操作。
23.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少80%的起绉恢复率下操作。
24.按照权利要求13所述的方法,该方法在至少95%的起绉恢复率下操作。
25.按照权利要求13的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅包含次级纤维。
26.按照权利要求13的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中从转移面对网幅起绉的步骤使用起绉织物进行。
27.按照权利要求13的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅在线拉伸。
28.按照权利要求13所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅在第一拉伸辊和第二拉伸辊之间拉伸,而第一拉伸辊在纵向速度大于起绉织物速度下操作和第二拉伸辊在纵向速度大于第一拉伸辊速度下操作。
29.按照权利要求13的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中干燥的网幅在线砑光。
30.按照权利要求13所述的制造织物起绉的纤维素片材的方法,其中在拉伸之前,将网幅干燥到至少90%的稠度。
31.按照权利要求13所述的制造织物起绉的纤维素片材的方法,其中在拉伸之前,将网幅干燥到至少92%的稠度。
32.按照权利要求13所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中在拉伸网幅时,控制织物起绉和工艺参数以便网幅厚度下降百分比与网幅基重下降百分比的比率小于0.85。
33.按照权利要求13所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中在拉伸网幅时,控制织物起绉和工艺参数以便网幅厚度下降百分比与网幅基重下降百分比的比率小于0.7。
34.按照权利要求13所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中在拉伸网幅时,控制织物起绉和工艺参数以便网幅厚度下降百分比与网幅基重下降百分比的比率小于0.6。
35.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;
c)将该网幅在30-60%的稠度下从转移面上使用有图案的起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
其中该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积,
d)施加网幅到干燥圆筒;
e)在干燥圆筒上对网幅进行干燥;
f)从干燥圆筒上剥离网幅;
g)控制网幅从干燥圆筒的离开角;
其中执行步骤(d)、(e)、(f)和(g)以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构,和
h)拉伸干燥的网幅;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
36.按照权利要求35的方法,其中控制从干燥圆筒的离开角的步骤利用片材控制圆筒来进行。
37.按照权利要求36的方法,其中片材控制圆筒配置在邻近于干燥圆筒之处以便干燥圆筒表面和片材控制圆筒表面之间的间隙小于网幅厚度两倍。
38.按照权利要求37的方法,其中片材控制圆筒配置在邻近于干燥圆筒之处以便干燥圆筒表面和片材控制圆筒表面之间的间隙等于网幅厚度或更少。
39.按照权利要求35的方法,其中在从干燥圆筒剥离后对网幅进行在线拉伸。
40.按照权利要求39的方法,其中网幅被拉伸至少10%。
41.按照权利要求39的方法,其中网幅被拉伸至少15%。
42.按照权利要求39的方法,其中网幅被拉伸至少30%。
43.按照权利要求39的方法,其中网幅被拉伸至少45%。
44.按照权利要求39的方法,其中网幅被拉伸至少75%。
45.按照权利要求35所述的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅在第一拉伸辊和第二拉伸辊之间拉伸,而第一拉伸辊在纵向速度大于起绉织物速度下操作和第二拉伸辊在纵向速度大于第一拉伸辊速度下操作。
46.按照权利要求45所述的方法,其中网幅包裹第一拉伸辊超过其圆周的180°。
47.按照权利要求46所述的方法,其中网幅包裹第二拉伸辊超过其圆周的180°。
48.按照权利要求45所述的方法,其中网幅包裹第一和第二拉伸辊的每一个超过其各自圆周的200°-300°。
49.按照权利要求45的方法,其中所述第一和第二拉伸辊可以相对于彼此移动。
50.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;
c)将该网幅在30-60%的稠度下从转移面上利用有图案的起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二种速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
其中该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积,
d)将网幅用树脂粘合涂料组合物粘附到干燥圆筒;
e)在干燥圆筒上对网幅进行干燥;
f)从干燥圆筒上移去网幅;
其中预先执行步骤(d)、(e)和(f)以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构,和
g)拉伸干燥的网幅;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
51.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中网幅在没有实质性起绉的情况下从干燥圆筒除去。
52.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中在启动之后,网幅不需要起绉刮刀而从干燥圆筒除去。
53.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中当用片材控制圆筒控制其离开角时,网幅从干燥圆筒剥离。
54.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中干燥圆筒具有树脂保护涂层。
55.按照权利要求54的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中树脂保护涂层包含聚酰胺树脂。
56.按照权利要求55的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中聚酰胺树脂是交联的。
57.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中树脂粘合涂料组合物是可再润湿的。
58.按照权利要求50所述的制造织物起绉的吸收性片材的方法,进一步包括保持粘合树脂涂料组合物在干燥圆筒上的步骤,以便在网幅转移到干燥圆筒时提供足够的湿粘着强度从而确保网幅在干燥期间粘附在干燥圆筒上,和其中在干燥期间粘合涂料组合物保持柔软以便网幅可以从干燥圆筒不用起绉刮刀而除去。
59.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中树脂粘合涂料组合物包含聚乙烯醇树脂。
60.按照权利要求59的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中树脂粘合涂料组合物包含除聚乙烯醇树脂之外的至少一种树脂。
61.按照权利要求50的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中树脂粘合涂料组合物包含多糖树脂。
62.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;
c)将该网幅在30-60%的稠度下从转移面上利用有图案的起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二种速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域经由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
其中该网幅的可拉伸性网状结构特征在于它包括内聚性纤维基料,后者在干燥-拉伸时能增加空隙体积,
d)施加网幅到干燥圆筒;
e)当网幅沉积在干燥圆筒上时对网幅进行压花;
f)在干燥圆筒上对网幅进行干燥;
g)从干燥圆筒上除去网幅;
其中执行步骤(d)、(e)、(f)和(g)以便基本上保留可拉伸的纤维网状结构,和
h)拉伸干燥的网幅;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
63.按照权利要求62的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中当网幅的稠度小于80%时对网幅进行压花。
64.按照权利要求62的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中当网幅的稠度小于70%时对网幅进行压花。
65.按照权利要求62的制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其中当网幅的稠度小于50%时对网幅进行压花。
66.按照权利要求62的制造织物起绉的吸收性片材的方法,其中当网幅被施加到干燥圆筒时对网幅进行压花的步骤使用压花表面进行,而该压花表面在纵向以比干燥圆筒慢的速度行进。
67.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)将造纸供料压缩脱水形成具有造纸纤维明显随机分布的初生网幅;
b)将具有明显随机纤维分布的脱水网幅施加于在第一种速度下运转的移动式转移面上;和
c)将该网幅在30-60%的稠度下从转移面上利用起绉织物进行织物起绉,该起绉步骤是在压力下在转移面与起绉织物之间限定的织物起绉辊隙中发生,其中该织物是在比转移面的速度更缓慢的第二速度下运行,该织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度进行选择,以使该网幅从转移面上起绉并且再分布在起绉织物上形成具有可拉伸性网状结构的网幅,该网状结构具有多个不同局部基重的互联区域,其中包括至少(i)多个高局部基重的纤维富集区域,所述纤维富集区域由(ii)多个较低局部基重连接区域来互联;
d)对网幅施加真空从而增加其CD拉伸至少5%,该数值是相对于采用类似方法而没有在织物起绉后施加真空生产的类似网幅而言的;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
68.按照权利要求67所述的方法,当网幅被保持在起绉织物中时施加真空到网幅和对织物起绉进行选择以便当真空施加到网幅时增加CD拉伸。
69.按照权利要求67所述的方法,其中施加至少5英寸水银柱压的真空。
70.按照权利要求67所述的方法,其中施加至少10英寸水银柱压的真空。
71.按照权利要求67所述的方法,其中施加至少15英寸水银柱压的真空。
72.按照权利要求67所述的方法,其中施加至少20英寸水银柱压的真空。
73.按照权利要求67所述的方法,其中施加至少25英寸水银柱压的真空。
74.按照权利要求67所述的方法,其中相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅上增加了网幅的CD拉伸至少7.5%。
75.按照权利要求67所述的方法,其中相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅上增加了网幅的CD拉伸至少10%。
76.按照权利要求67所述的方法,其中相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅上增加了网幅的CD拉伸至少20%。
77.按照权利要求67所述的方法,其中相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅上增加了网幅的CD拉伸至少35%。
78.按照权利要求67所述的方法,其中相对于由相同方法制造但是没有在织物起绉后施加真空的同样网幅,施加真空到网幅上增加了网幅的CD拉伸至少50%。
79.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片材的方法,其包括:
a)施加造纸供料喷流到成形丝网,喷流具有喷流速度和丝网以成形丝网速度移动,喷流速度和成形丝网速度之间的差值称为喷流/丝网速度δ;
b)对造纸供料压缩脱水从而形成初生网幅;
c)利用起绉织物,从转移面在30%-60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进,选择织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度,以便使网幅从转移面起绉和在起绉织物上再分布;
d)干燥网幅;和
e)控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤包括对织物选择以便干燥的网幅的干MD/CD拉伸比1.5或更少;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
80.按照权利要求79所述的方法,包括控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤以便干燥的网幅的干MD/CD拉伸比1或更少。
81.按照权利要求79所述的方法,包括控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤以便干燥的网幅的干燥MD/CD拉伸比0.75或更少。
82.按照权利要求79所述的方法,包括控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤以便干燥的网幅的干燥MD/CD拉伸比0.5或更少。
83.按照权利要求79的方法,包括控制喷流/丝网速度δ,使其大于300fpm。
84.按照权利要求79的方法,包括控制喷流/丝网速度δ,使其大于350fpm。
85.按照权利要求79的方法,包括控制喷流/丝网速度δ,使其小于50fpm。
86.按照权利要求79的方法,包括控制喷流/丝网速度δ,使其小于0fpm,以便成形丝网速度超过喷流速度。
87.一种制造织物起绉的吸收性纤维素片的方法,其包括:
a)施加造纸供料的喷流到成形丝网,喷流具有喷流速度和丝网以成形丝网速度移动,喷流速度和成形丝网速度之间的差值称为喷射/丝网速度δ;
b}对造纸供料压缩脱水从而形成初生网幅;
c)利用起绉织物,从转移面在30%到60%的稠度下,对网幅进行织物起绉,在压力下并在由转移面和起绉织物之间限定的织物起绉辊隙内发生起绉步骤,其中起绉织物以比所述转移面的速度慢的第二速度行进,选择织物图案、辊隙参数、速度δ和网幅稠度,以便使网幅因从转移面起绉和在起绉织物上再分布;
d)干燥网幅;和
e)控制喷流/丝网速度δ和织物起绉步骤包括对织物选择以便干燥的网幅的干MD/CD拉伸比1.5或更少,而条件是喷流/丝网速度δ:(i)是负值或(ii)大于350fpm;
其中控制该过程使干燥的网幅在拉伸时显示出至少20%的空隙体积增加。
88.按照权利要求87所述的方法,其中喷流/丝网速度δ大于400fpm。
89.按照权利要求87所述的方法,其中喷流/丝网速度δ大于450fpm。
90.按照权利要求87所述的方法,其中网幅包括具有多个局部基重不同的互连区域的网状结构,其中包括至少(i)多个局部高基重的纤维富集区域,该区域通过(ii)多个局部较低基重的连接区域互连。
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