CN103827392B - 具有高的机器方向横向拉伸度的薄纸产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有增强的机器方向横向CD拉伸度的薄纸产品,其可使用其中初生纤网经受两次不同的急速转移的工艺制成。第一次急速转移发生在纤网从成形织物转移到转移织物上时,即“第一位置”,和第二次急速转移发生在纤网从转移织物转移到空气穿透干燥(TAD)织物上,即“第二位置”。在成形织物和TAD织物之间的总速率差例如可以为约10%到约50%。其中急速转移的量以足以获得期望的CD拉伸度和片材料其它性能的方式在第一位置和第二位置之间分配。
Description
背景技术
在薄纸产品领域,诸如面巾纸、浴巾纸、餐巾纸、纸巾等,纸片的机器方向横向(CD)拉伸度是重要的特性或性质。由于薄纸产品易于在机器方向横向上发生断裂,CD拉伸度的增加通常会增加薄纸产品在给定抗拉强度下的耐久性和强度。类似地,增加CD拉伸度还可以改善薄纸产品在使用中的手感。增加的CD拉伸度还可以提高薄纸产品的生产效率,尤其是转换作业的效率,这得益于强度和耐久性的增加。因此,希望增加CD拉伸度,使其超过通过传统方法获得和在传统片材中达到的拉伸量。例如,起绉的薄纸可具有约4%到约5%的CD拉伸度。CD拉伸度等级已经在诸如在共同转让的美国专利US6,017,417,US7,156,953和US7,294,229的那些空气穿透干燥的未起绉薄纸中增加到约10%。虽然这些产品具有增加的CD拉伸度,但对具有甚至更高CD拉伸度、同时保留其它重要片性质的薄纸基片仍存在需要。
另外,用于增加拉伸度的很多方法往往会降低抗拉强度。例如,起绉经常用来增加机器方向(MD)拉伸度,但起绉往往会降低纤网的强度。类似地,纤网在机器方向横向上的缩短会降低CD抗拉强度。由于抗拉强度和拉伸度对纤网耐久性来说均是重要的,期望同时具有高CD抗拉强度和高CD拉伸度,以将纤网在CD上的耐久性最大化。虽然MD和CD抗拉强度可通过打浆剂或增强剂来增加,但不希望显著增加MD抗拉强度,因为这会过度减小纤网的柔软度。因而,对具有较高CD拉伸度和CD抗拉强度并同时保留其它重要片质性能的薄纸基片存在需要。
发明内容
现在已经令人惊讶地发现CD拉伸度等级可以通过使用这样的工艺制造薄纸片来增加,其中初生纤网受到两次不同的急速转移。术语“急速转移”通常是指当初生纤网在造纸工艺中从一织物转移到另一织物时使初生纤网经受不同的速率。本发明提供一种工艺,其中初生纤网经受两次不同 的急速转移,第一次急速转移发生在纤网从成形织物转移到转移织物上,即“第一位置”,和第二次急速转移发生在纤网从转移织物转移到空气穿透干燥(TAD)的织物上,即“第二位置”。在成形织物和TAD织物之间的总体速率差例如可以为约10%到约50%。其中急速转移的量以足以获得期望的CD拉伸度和其它片质性能的方式在第一位置和第二位置之间分配。
因此,在本发明的某些实施例中,本发明通过提供一种具有改善的CD拉伸度的薄纸片和获得具有改善的CD拉伸度的方法来提供造纸方法和产品的改进。因此,通过示例,本发明提供一种薄纸片,其具有大于约15%的CD拉伸度和大于约750克/3英寸的CD抗拉强度。CD拉伸度的增加改善了薄纸产品的手感,同时还降低了片质材料在使用中沿机器方向(MD)撕裂的倾向性。
在另一个方案中,本发明提供一种包括一个或多个薄纸层的薄纸纤网,至少一个薄纸层具有大于约15%的CD拉伸度百分比和大于约750克/3英寸的CD抗拉强度。
在另一个方案中,本发明提供一种包括两层或更多层的多层薄纸纤网,所述产品具有大于约18%的CD拉伸度百分比和大于约700克/3英寸的CD抗拉强度。
在其它方案中,本发明提供一种卷纸产品,其包括螺旋地卷绕成卷的薄纸纤网,所述卷绕成的卷具有至少约22cc/g的卷的松密度和小于约7mm的Kershaw坚实度。
在另一个方案中,本发明提供一种制造薄纸片的方法,包括以下步骤:(a)将造纸纤维的水悬浮液沉积到以第一速率行进的成形织物上以形成湿纤网;(b)将湿纤网脱水至稠度为约20%或更大;(c)将已脱水的纤网急速转移到转移织物,所述转移织物以比所述成形织物的速率慢约1%到约30%的速率行进;(d)将所述纤网急速转移到穿透干燥织物,所述穿透干燥织物以比所述转移织物的速率慢约1%到约30%的速率行进;和(e)穿透干燥所述纤网。
在本发明的其它方案中,本发明提供一种用于制造具有高CD拉伸度和抗拉强度的薄纸产品的方法,包括以下步骤:(a)将造纸纤维的水悬浮液沉积到以第一速率行进的成形织物上以形成湿纤网;(b)将纤网脱水到浓度为约20%或更大;(c)将已脱水的纤网急速转移到转移织物,所述转移织物以比所述成形织物的速率慢约1%到约30%的速率行进;(d)将所述纤网急速 转移到穿透干燥织物,所述穿透干燥织物以比所述转移织物的速率慢约1%到约30%的速率行进;和(e)穿透干燥所述纤网,以形成薄纸产品,所述薄纸产品具有大于约15%的CD拉伸度百分比和大于约800克/3英寸的CD抗拉强度。
附图说明
图1示出了一种用于制造根据本发明的薄纸产品的方法;
图2示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD拉伸度百分比(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系;
图3示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD拉伸度百分比(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系;
图4示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD拉伸度百分比(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系;
图5示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD拉伸度百分比(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系;
图6示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD TEA(gf*cm/cm2)(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系;
图7示出了根据本发明制备的多种薄纸产品的CD TEA(gf*cm/cm2)(纵轴线)与在第二位置处的急速转移百分比(横轴线)的关系。
具体实施方式
定义
在在本文中,术语“薄纸产品”是指由包含纤维的基础纤网制成的产品,并包括浴巾纸、面巾纸、纸巾、工业擦拭巾、餐饮用擦拭巾、餐巾纸、医用垫和其它类似产品。
在本文中,术语“薄纸纤网”或“薄纸片”是指适用于制成或用作面巾纸、浴巾纸、纸巾、餐巾纸等等的纤维素纤网。其可以是分层的或未分层的、起绉或未起绉的,并可以由单层或多层组成。上面提到的薄纸纤网优选由天然纤维素纤维源诸如硬木材、软木材和非木本物种制成,但也可含有大量的再生纤维、上浆或化学改性纤维,或者合成纤维。
在本文中,术语“卷的松密度”是指纸的体积除以该卷绕成的卷中纸的质量。卷的松密度通过将计算以平方厘米(cm2)为单位的卷直径的平方和以平方厘米(cm2)为单位的外芯直径的平方的差值除以4获得的数值乘以圆周率(3.142),除以以厘米为单位的片长度乘以片数乘以克每平方厘米(cm2)的片的全干基重得到的数值计算出。
在本文中,“几何平均抗拉强度(GMT)”是指纤网的机器方向抗拉强度和机器方向横向抗拉强度的乘积的平方根。在本文中,抗拉强度是指对本领域技术人员将是显而易见的平均抗拉强度。几何抗拉强度是在测试前将样品保持在TAPPI(美国制浆造纸技术标准)条件下4小时后,通过MTS Synergy拉伸测试仪使用宽3英寸的样品、2英寸钳口开度和10英寸/分的十字头速率测得。在拉伸测试仪器中使用最大值50牛顿的测压元件。
在本文中,术语“Kershaw测试”是指使用如Archer等人的美国专利US6,077,590中详细描述的Kershaw测试确定的卷坚实度,该专利的内容通过引用结合入本文。该装置购自Kershaw仪器公司(新泽西州,斯韦兹伯勒)并称为型号RDT-2002卷密度测试仪。
在本文中,术语“CD拉伸度”是指在根据TAPPI测试方法T576进行抗拉试验中断裂之前,沿机器方向横向在薄纸纤网或产品中产生的最大抗拉应变。该拉伸度以百分比表示,即相对于原始测试跨度薄纸纤网或产品长度的增加比率的一百倍。
详细描述
当初生纤网在造纸工艺中从一织物传递到另一织物时使初生纤网经受速率差是本领域已知的并且通常称为急速转移。急速转移通常用来在纤网中提供机器方向(MD)拉伸度并通常在纤网从成形织物转移到转移织物时进行。在成形织物和转移织物之间的速率差通常为约20%到约30%,并且得到的薄纸通过具有类似于以百分比表示的急速转移速率差的MD拉伸度,即MD拉伸度为约20%到约30%。然而,在机器方向横向上的拉伸量明显较小,仅约5%到约10%,并且通常不会随着急速转移的量的增加而增加。然而,已经发现当纤网从转移织物转移到TAD织物时通过提供第二急速转移,CD拉伸度可在不会负面地影响其它片性质的情况下增加。通过将急速转移在两个不同位置之间分配,已经发现不仅可以将MD拉伸度引入片材中,而且可以增加CD拉伸度。
用于制造本发明的薄纸片的合适的造纸工艺包括在薄纸和纸巾造纸领域众所周知的未起绉穿透干燥工艺。这类工艺在美国专利US5,607,551,US5,672,248,和US5,593,545中有所描述,上述专利的所有内容通过引用 以与本发明一致的方式结合入本文。
参考图1,将更详细地描述根据本发明执行的工艺方法。示出的工艺方法描绘了未起绉穿透干燥工艺,但将认识到任何已知的造纸方法或薄纸制造方法可与制成本发明的织物的非织造薄纸相配合。相关的未起绉空气穿透干燥薄纸工艺例如在美国专利US5,656,132和US6,017,417中有所描述,上述专利的内容通过引用以与本发明一致的方式结合入本文。
在图1中,具有造纸流浆箱10的双网成形装置将造纸纤维的水悬浮液配料注射或沉积到多个成形织物,诸如外成形织物5和内成形织物3,从而形成湿薄纸纤网6。本发明的成形工艺可以是造纸工业中已知的任何传统的成形工艺。这样的成形工艺包括但不限于长网造纸机、顶部成形机(roof former)如抽吸胸辊成形机、和夹网成形机如双网成形机和新月形成形机。
当内成形织物3绕成形辊4旋转时,湿薄纸纤网6形成在内成形织物3上。当湿薄纸纤网6被部分脱水至基于纤维的干重为约10%的浓度时,内成形织物3用来在工艺流程的下游支承和承载新形成的湿薄纸纤网6。湿薄纸纤网6的附加脱水可通过已知的造纸技术如真空抽吸箱进行,同时内成形织物3支承湿薄纸纤网6。湿薄纸纤网6可附加地脱水至至少约20%的浓度,更特别地为约20%至约40%,更特别地为约20%至约30%。
成形织物3通常由任何合适的多孔材料如金属线或聚合物长丝制成。例如,一些合适的织物可包括但不限于购自奥伯尼国际公司(奥尔巴尼,纽约)Albany84M和94M;购自Asten成形织物公司(威斯康星州,阿普尔顿)的Asten856,866,867,892,934,939,959或937和Asten Synweve Design274;和购自福伊特织物(威斯康星州,阿普尔顿)的Voith2164。也可以使用包括非织造基础层的成形织物或毡,包括斯卡帕公司的用挤出聚氨酯泡沫体如Spectra系列制成的那些。
与本发明相关的合适的纤维素纤维包括在所有比例下的二次(再循环)造纸纤维和原生造纸纤维。这类纤维包括但不限于硬木和软木纤维以及非木本纤维。非纤维素合成纤维也可被包括作为配料的一部分。已经发现具有独特的平衡性能的高质量产品可使用占主要地位的二次纤维或完全使用二次纤维制成。
根据需要,可以将湿强度树脂添加至配料中,以增加成品的湿强度。目前,最常用的湿强度树脂属于称为聚酰胺-聚胺表氯醇树脂的聚合物类。这些类型的树脂有很多商业供应商,包括Hercules公司(KymeneTM)、汉高 公司(FibrabondTM)、波登化学公司(CascamideTM)、乔治亚-太平洋公司等。这些聚合物的特征在于具有含有沿主链分布的活性交联基团的聚酰胺主链。其它有用的湿强度剂是由美国氰胺公司以商标名ParezTM销售。
类似地,根据需要干强度树脂可添加入配料以增加成品的干强度。这类干强度树脂包括但不限于羧甲基纤维素(CMC)、任何类型的淀粉、淀粉衍生物、树胶、聚丙烯酰胺树脂,以及其它众所周知的干强度树脂。这类树脂的商业供应商是提供上面所讨论的湿强度树脂的相同的那些供应商。
在约10%到约35%的固体浓度下,尤其是在约20%到约30%的固体浓度下,湿纤网6随后从成形织物3转移到转移织物8。在本文中,“转移织物”是位于纤网制造工艺的成形段和干燥段之间的织物。
转移到转移织物8可在正压和/或负压的帮助下进行。例如,在一个实施例中,真空靴9可施加负压,使得成形织物3和转移织物8同时在真空槽的前边缘处汇聚和分开。通常,真空靴9供应约10到约25英寸汞柱的压力。如上所述,真空转移靴9(负压)可通过使用来自纤网的相对侧的正压来补充或代替,以将纤网吹到下一织物上。在一些实施例中,其它真空靴也可用来帮助将纤维性纤网6抽吸到转移织物8的表面。
通常,转移织物8以比成形织物3慢的速率行进以提高纤网的MD和CD拉伸度,其通常称为纤网在其机器方向横向(CD)或机器方向(MD)的拉伸度(以样品在破坏时的伸长百分比表示)。例如,所述两织物之间的相对速率差可以为约1%到约30%,在某些实施例中为约5%到约20%,并且在某些实施例中,为约10%到约15%。这通常称为“急速转移”。在“急速转移”过程中,纤网的很多结合处认为被破坏,从而迫使片弯曲并折叠进入转移织物8上的凹陷处。到转移织物8表面轮廓上的这种模压可增加纤网的MD和CD拉伸度。从一织物到另一织物的急速转移可遵循下面的美国专利US5,667,636,US5,830,321,US4,440,597,US4,551,199,US4,849,054中任一个专利中教导的原理,上述专利通过引用以与本发明一致的方式结合入本文。
湿薄纸纤网6随后从转移织物8转移到穿透干燥织物11。通常,转移织物8以与穿透干燥织物11大致相同的速率行进。然而,已经发现第二急速转移可在纤网从转移织物8转移到穿透干燥织物11上时进行。这种急速转移在本文中称为在第二位置处发生并通过以比转移织物8低的速率操作穿透干燥织物来实现。通过在两个不同的位置,即第一位置和第二位置处进行急速转移,可以生产具有增加的CD拉伸度的薄纸产品。
除了将湿薄纸纤网从转移织物8急速转移到穿透干燥织物11之外,湿薄纸纤网6可借助于真空转移辊12或类似于真空靴9的真空转移靴宏观上重新整理成顺应穿透干燥织物11的表面。如果需要,穿透干燥织物11可以低于转移织物8的速率行进,以进一步提高所生成的吸收性薄纸产品的MD拉伸度。这种转移可在真空的帮助下进行,以确保湿薄纸纤网6顺应于穿透干燥织物11的形貌。
在由穿透干燥织物11支承时,湿薄纸纤网6通过穿透干燥器13干燥至最终为约94%或更高的浓度。纤网15随后经过在卷筒22和卷轴26之间的卷绕辊隙,并被卷绕到薄纸卷25以便进行后续转换如切割、折叠和包装。
干燥工艺可以是趋向于保持或增加湿纤网的厚度的任何无压缩的干燥方法,包括但不限于穿透干燥、红外辐射、微波干燥等等。因为其工业有效性和实用性,穿透干燥是众所周知的并且是为本发明的目的用于无压缩地干燥纤网的一种优选手段。穿透干燥工艺和用具可以是常用的,如在造纸工业中众所周知的那样。
一旦湿薄纸纤网6已经被无压缩地干燥,从而形成干燥的薄纸纤网15,可以在卷起来之前通过将干燥的薄纸纤网15转移到杨克干燥器,或者使用如在美国专利US4,919,877中公开的微起绉来对干燥的薄纸纤网15起绉。
根据本发明制备的单层薄纸纤网的基重可以为约10克/平方米(gsm)到约45gsm,特别为约10gsm到约40gsm,更特别为约15gsm到约35gsm,更特别为约20gsm到约35gsm,更特别为约30gsm到约35gsm。可选地,在某些实施例中,多个穿透干燥片可层压在一起以形成具有两层、三层、四层或更多层的多层产品。多层产品的基重取决于层的数目和每一层的基重。
根据本发明制备的纤网的MD和CD抗拉强度可以为约400克/3英寸样品宽度到约1800克/3英寸样品宽度或更大,特别地为约1000到约1600克/3英寸样品宽度,更特别地为约1300到约1500克/3英寸样品宽度。MD抗拉强度和CD抗拉强度的比值将通常大于1,例如为约1.5到约2,更特别地为约1.6到约1.8。
根据本发明制备的几何平均抗拉强度(GMT)可以为约500到约1500克/3英寸宽度,特别地为约800到约1300克/3英寸宽度,更特别地为约900到约1200克/3英寸宽度。
根据本发明制备的纤网的MD拉伸度可以为约5%或更大,特别地为 约10%或更大,更特别地为约10%到约40%且更特别地为约15%到约30%。
根据本发明制备的纤网的CD拉伸度可以为约5%或更大,特别地为约10%或更大,更特别地为约5%到约20%,更特别地为约10%到约20%且更特别地为约15%到约20%。因为根据本发明制备的纤网的CD拉伸度通过多种因素,主要通过将急速转移在制造工艺过程中的两位置之间分配来显著增加,并且因为MD拉伸度可通过多种因素减小,以便使MD TEA和CD TEA基本相同。在某些例子中,CD拉伸度可大致等于MD拉伸度。
本发明的薄纸纤网将通常具有大于约6克-厘米/平方厘米,更特别地为约6到约8克-厘米/平方厘米的CD TEA。
根据本发明制备的纤网可以是分层的或未分层的(混合的)。分层的片可具有两层、三层或更多层。对于将被转换成单层产品的薄纸片,具有三层是有利的,其中外层主要含有硬木纤维且内层主要含有软木纤维。根据本发明的薄纸片将适用于所有形式的薄纸产品,包括但不限于用于消费者和服务市场的浴室用纸、厨房用纸、面巾纸和餐巾纸。
用来生产本发明的纸巾的多种织物尤其是穿透干燥织物和转移织物具有这样的形貌结构,其赋予所产生的薄纸片或层三维性。这种三维性又赋予片CD拉伸度,因为当给所述片材加压时三维的隆起部和/或脊部可被拉开。对于织物来说,织物的这种增加的“形貌”通常也可称为增加的“应变”,对于织物来说,增加的“形貌”反映出给形成有这种“形貌”的材料纤网赋予增加的应变。
用于本发明目的的合适的三维织物是那些具有顶面和底面的织物。在湿法模压和/或穿透干燥过程中,顶面支承湿薄纸纤网。湿薄纸纤网同成形到顶面并在模压过程中被变形到对应于织物的顶面的三维形貌的三维形貌形式。靠近所述底面,织物具有载荷承载层,其使织物完整并提供适于与多种薄纸机器部件接触的相对光滑的表面。
织物可以是织造或非织造织物,或者是具有提供形貌纹饰层的挤出纹饰层的织造基片的组合。也可以对织物进行精整,使得在薄纸机上行进时经线平行于机器方向横向,产生由凹部分开的一系列基本连续的机器方向横向脊部。
这里使用的转移织物和TAD织物具有由通过凹部分开的基本连续的机器方向脊部构成的织构化片接触面,并且类似于美国专利US6,673,202中描述的那些织物,该专利通过引用以与本发明一致的方式结合入本文。 另外,具有脊状纹饰层的这类织物可被伸展至包括高度为0.4mm到约5mm,脊宽度为0.5mm或更大和CD脊部频率为约1.5到约8个/厘米的脊部。以这种方式描述的特定的织物类型包括例如Voith Fabrics t1205-l,其具有3.02波纹/cm,脊高度为大约0.8mm。具有不同的表面形貌程度的其它织物也是可以使用的。
通过对比,通常用在纸产品制造中的平织物,如购自福伊特织物(VoithFabrics)公司的44GST织物型式的平织物比本文中使用的具有织构化片接触表面织物的TAD织物具有小得多的形貌。这类平织物具有不明显的形貌。随后,低形貌(或“平”)织物将通常赋予纤维性纤网非常小的CD应变。
适合用作转移织物或TAD织物的其它织物可具有织构化的片接触表面,其包括由机器方向和机器方向横向脊部构成的网格状图案,具有峰高(从由薄纸接触的最低部分到最高部分)在0.5到约8mm范围内、二维图案的出现频率为约0.8到约3.6每平方厘米织物的纹饰层。
例子
例1
薄纸样品如美国专利US5,772,845所述制成,该专利的公开内容通过引用以与本发明一致的方式结合入本文,在薄纸机上具有成形织物、转移织物和穿透干燥的织物。使用由50重量%的北方软木纤维和50重量%的桉树纤维构成共混配料制成目标基重为40gsm的单层薄纸。所述配料未进行提纯且没有添加化学品。
对于所有代码,总急速转移等级设置在28%,即TAD织物设置成在比成形织物慢28%的速度下行进。对于对照样品(样品编号1,6,9和14),当纤网从成形织物转移到转移织物(第一位置)时实现所有的急速转移。对于本发明的样品,当纤网从转移织物转移到TAD织物(第二位置)时,执行总转移的一部分。在每种情况下,不管是否在第一位置、第二位置或两个位置执行急速转移,总急速转移为28%。对于本发明的样品来说,急速转移按如下方式在第一位置和第二位置之间分配:21/7,14/14,7/21和0/28,其中第一个数值表示在第一位置发生的急速转移百分比且第二数值表示在第二位置发生的急速转移百分比。成形织物为Voith2164,TAD织 物为在美国专利US7,611,607中描述为“Jack”的织物,该专利以与本发明一致的方式结合入本文,并且转移织物为Voith2164或在美国专利US7,611,607中作为“Jetson”描述的织物,如下面的表1中列出的。
对每一个样品来说,机器条件和化学添加物保持恒定并且不会努力补偿由急速转移变化引起的变化。类似地,除非指定,其它变量诸如真空度、TAD和卷轴设置以及碎浆条件保持恒定,以便观察仅由改变急速转移位置引起的变化。因而产生的物理特性在下面的表2中进行总结。在表2中,在编号数字后的名称R或R2反映用于给定编号的重复行进。例如,1R为编号1重复,1R2为标号1第二次重复。进行重复以确保实验数据的再现性。
表1
从表2的数据可以计算出其它参数,这些参数在下面的表3中给出。如下所示,对于其中急速转移在第一位置和第二位置之间分配的样品,MD/CD斜率比值与对照样品相比减小,其中一些样品的MD/CD斜率比值约为1或者更小。约为1或者更小的MD/CD斜率比值表明样品在MD和CD方向上的刚度近似相等。另一方面,根据现有技术方法制备的样品具有大于1并且在某些情况下约为2的MD/CD斜率比值。
表3
通过下面表2和3中的数据,作出若干曲线图,示出了随着从第一位置到第二位置的某些急速转移的转变,性质如何变化。尤其关注的是当急速转移从第一位置转变到第二位置时CD拉伸度的变化。图1包括第一组八个样品(样品1-5,以及样品1R,2R和1R2)并示出了CD拉伸度作为在第二位置完成多少急速转移的函数关系,用于使用高转移真空度和织物包装。如图2所示,当在第二位置处发生的总急速转移的百分比增加时, CD拉伸度连续增加。类似的结果在图3中示出,该图示出了类似于图2中示出的那些样品,但转移真空度降低至较低水平。图3包括例子6,7和8的数据,即相对用于2中的样品的11英寸汞柱使用大约8英寸汞柱的转移真空度生产的样品编号。在图4中观察到CD拉伸度的类似增加趋势,图4示出了样品9-13,外加编码9R,它们使用规定的织物组合和高转移真空度生产。
图5示出了类似于图4中数据的数据,但对于使用低转移真空度生产的样品,类似于图3中示出的样品6,7和8。图5示出了使用规定的织物组合制备的样品,在低转移真空度下,其和高真空度相比,在形状和绝对拉伸水平方面看起来不会对CD拉伸度造成太大的影响。
除了CD拉伸度之外,对耐久性重要的另一种片质性能是CD TEA。图6示出了随着在第二位置处发生的总急速转移的百分比增加,对CDTEA的影响。如图6所示,CD TEA正如CD拉伸度增加那样,随着较大的第二位置急速转移连续增加。
例2
薄纸样品主要如例1所述使用在上面表1中指定的Jetson转移织物制成,除了基片是两叠层的,其中每叠层由三层构成。第一层包含桉树纤维(占所述叠层的总重量的33%),第二层包含北方软木牛皮浆(占所述叠层的总重量的34%)和第三层包括桉树纤维(占所述叠层的总重量的33%)。生产的对照薄纸具有多种几何平均抗拉强度,以允许在恒定的抗拉强度下与本发明的编号表面相比较。这是必须的,因为很多薄纸性质,例如拉伸度受到产品抗拉强度的影响。抗拉强度通过添加Baystrength干强度添加剂和匀浆进行控制。样品如表4所指示进行生产。最后获得的物理特性总结在下面的表5中。
表4
表6
如表5和6所示,基片的机器方向横向性质通过将急速转移在第一位置和第二位置之间分配而得到改善。将样品4和5与具有类似CD抗拉强度(对照1和2在CD方向明显较弱)的对照样品3相比较,CD拉伸度通过分开急速转移操作而得到改善。此外,CD斜率和因此CD刚度同样较低。将对照样品6与本发明的样品7,8和9相对比示出了相同的结果,
前述样品均通过在第一和第二位置之间分配急速转移制备。此外,CD拉伸度通过分配急速转移而增加并且CD斜率减小。
通过在MD和CD拉伸度之间的纤网性质的最优化,获得了期望的结果。根据本发明制备的样品显示了附加的益处,即具有基本相同的MD和CD拉伸度,同时保持高的CD拉伸度值。这个特征是MDS/CDS比值,其期望为约1或更小,例如约0.9或者甚至更优选为约0.8,而同时保持大于约15%的期望CD拉伸度。
所述产品随后使用标准的转换技术被转换成2-层薄纸卷。每个2-层卷在不进行压花和压光的情况下转换并卷绕以获得5.5到7.5的目标Kershaw坚实度,其中卷直径为约125mm。转换后的卷和片性质在下表中示出。
表7
本发明的样品(样品13和15)具有较高的松密度/坚实度关系和提高的CD拉伸度。例如,相对对照样品,本发明的样品13具有较高的松密度(超过22cc/g)和提高的坚实度(小于7mm,其中较低的Kershaw坚实度表示坚实的,因此是首选的卷)。可以在本发明的样品15和对照样品14之间进行相同的对比。本发明的样品在恒定的CD抗拉强度下还具有较低的CD斜率。例如,本发明的样品13比任何对照样品具有较低的CD斜率,且本发明的样品15尽管在CD抗拉强度方面弱65克但与对照样品14具有相同的CD斜率。
虽然已经参照多个特定的实施例描述了本发明,但本领域技术人员将会认识到在理解前述内容的基础上,可以容易地想到这些实施例的改变、变型和等同。因此,本发明的范围应当确定为后附权利要求书以及它们的任何等同的范围。
Claims (8)
1.一种制造薄纸纤网的方法,包括以下步骤:
(a)将造纸纤维的水悬浮液沉积到以第一速率行进的成形织物上以形成湿纤网;
(b)将该纤网脱水到浓度为20%或更大;
(c)将已脱水的纤网急速转移到转移织物上,所述转移织物以比所述成形织物的速率慢1%到30%的速率行进;
(d)将所述纤网急速转移到穿透干燥织物,所述穿透干燥织物以比所述转移织物的速率慢1%到30%的速率行进;以及
(e)穿透干燥所述纤网。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述转移织物以比所述成形织物的速率慢5%到15%的速率行进。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述穿透干燥织物以比所述成形织物的速率慢5%到15%的速率行进。
4.如权利要求1或2所述的方法,还包括压光已穿透干燥的纤网的步骤。
5.如权利要求1或2所述的方法,还包括将已穿透干燥的纤网起绉的步骤。
6.如权利要求1或2所述的方法,其中,已穿透干燥的纤网是未起绉的。
7.如权利要求1或2所述的方法,其还包括穿透干燥所述纤网以形成如下产品的步骤,所述产品具有大于15%的CD拉伸度百分比和大于800克/3英寸的CD抗拉强度。
8.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述成形织物和所述穿透干燥织物之间的总体速率差为10%到50%。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |