CN111107921A - 用粗纤维生产的玻璃夹层纸 - Google Patents

用粗纤维生产的玻璃夹层纸 Download PDF

Info

Publication number
CN111107921A
CN111107921A CN201880052701.6A CN201880052701A CN111107921A CN 111107921 A CN111107921 A CN 111107921A CN 201880052701 A CN201880052701 A CN 201880052701A CN 111107921 A CN111107921 A CN 111107921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
sheet
fiber
fibers
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880052701.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Z·L·雷库勒
C·L·威廉姆斯
C·R·詹森
J·J·纽维勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Business Osram North America Special Paper Co Ltd
Ahlstrom Munksjo NA Specialty Solutions LLC
Original Assignee
American Business Osram North America Special Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Business Osram North America Special Paper Co Ltd filed Critical American Business Osram North America Special Paper Co Ltd
Publication of CN111107921A publication Critical patent/CN111107921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
    • D21H5/12—Special paper or cardboard not otherwise provided for characterised by the use of special fibrous materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/08—Filter paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
    • D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
    • D21H15/10—Composite fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52—Additives of definite length or shape
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
    • D21H5/26—Special paper or cardboard manufactured by dry method; Apparatus or processes for forming webs by dry method from mainly short-fibre or particle material, e.g. paper pulp
    • D21H5/2607—Pretreatment and individualisation of the fibres, formation of the mixture fibres-gas and laying the fibres on a forming surface
    • D21H5/2628—Formation of a product from several constituents, e.g. blends of various types of fibres, fillers and/or binders or formation from various sources and/or streams or fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
    • D21H5/26—Special paper or cardboard manufactured by dry method; Apparatus or processes for forming webs by dry method from mainly short-fibre or particle material, e.g. paper pulp
    • D21H5/265—Treatment of the formed web
    • D21H5/2657—Consolidation
    • D21H5/2664—Addition of a binder, e.g. synthetic resins or water

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Buffer Packaging (AREA)
  • Packaging Frangible Articles (AREA)

Abstract

用作保护玻璃表面的滑托片夹层的纸，其中，该纸包括基重为15‑60磅/3,000英尺2、堆积密度小于0.75g/cm3、并且平均纤维粗度大于0.18mg/m的片材。与常规的夹层纸张相比，该纸由具有高粗度的精制浆料生产。

Description

用粗纤维生产的玻璃夹层纸
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月14日提交的题为“用粗纤维生产的玻璃夹层纸”的美国临时专利申请62/519,698的申请日权益。该申请通过引用纳入本文用于所有目的，如同在本文中完整阐述一样。
关于联邦资助研究或开发的声明
无。
背景
本公开涉及用于用于分隔玻璃片材的夹层(interleaver)纸张，以保护玻璃免于破裂和表面损坏。
玻璃片材产品通常以包裹或堆叠的形式包装，其中，夹层纸张分隔玻璃片材。夹层纸张的目的是保护玻璃免于破裂、表面损伤(例如刮擦或污斑)，并允许在拆箱期间易于处理和分隔玻璃。
特别是对于工业玻璃产品，例如视频显示器中使用的玻璃，夹层理想地保护了玻璃，使其免于受因夹层中污染物或玻璃制造、包装、运输和使用过程中产生的污染物而引起的非常微小表面缺陷影响。该夹层纸应不含可能会在玻璃表面造成刮擦或擦伤斑的污染物(例如硬颗粒)，不含会转移到玻璃上并且不易去除、并在玻璃上产生松散颗粒或“污渍”。随着显示技术的进步，显示器玻璃的保护变得越来越困难，因为随着这种显示器分辨率的提高(例如，从720到1080，到4K，到下一代显示器中的更高)，玻璃中构成缺陷的尺寸与分辨率成比例地减小。因此，随着对玻璃的质量要求不断提高，特别是在LCD/OLED玻璃上，需要性能更好的夹层纸。
发明概述
鉴于上述现有技术，通常，为了抑制污染物的存在或影响，已经设计了具有北方软木“软”纤维的夹层纸以具有低的松密度、具有非常细的光滑表面质地、并且最大程度减少颗粒生成和可迁移材料。
本公开提出了一种用于夹层纸组成和生产的不同且违反常理的方法，该方法已发现与夹层纸应具有异常光滑的接触表面的常规范例相比具有改进的保护性能。本文公开的夹层纸使用采用优化精制的粗长纤维来生产适用于高性能玻璃夹层的厚度均匀、密度下降且表面粗糙度较高的片材，而不是试图使蓬松度最大化并构造具有非常细纤维和极其光滑表面纹理的夹层纸。在许多形式中，可以对含有粗纤维的浆料进行精制以提供高百分比的短长度纤维组分。用这些纤维生产纸可产生厚度均匀的片材，其甚至具有更高的膨松度(bulk)、更高但更均匀的表面微观粗糙度、较高的表面强度和良好的物理性能，这些均已被发现非常适合用于高性能玻璃夹层。
新近公开的夹层纸特别适用于运输和使用期间的LCD玻璃保护，因为假设其中，较大的膨松度可缓冲玻璃层并最大程度地减少刮擦，粗糙度(光滑度)最大程度地减少刮擦，并且内部粘结防止纤维转移和颗粒生成。基于当前现有技术，通过制备具有粗纤维和高微观粗糙度的片材来防止刮擦是违反常理的。实际上，已经发现均匀(但相对较高)的表面微观粗糙度提供了由谷分隔的大量支撑峰。因此，当与玻璃接触时，微观粗糙度类似于躺在一千个钉子的床上，而不是仅具有两个或三个接触点的表面。当负载均匀地分布在大量接触点而不是仅两个或三个接触点上时，可能发生较小的玻璃损坏。更进一步，较高的微观粗糙度还提供了谷，颗粒可以落入该谷使颗粒无法接触玻璃并刮擦玻璃。这不同于常规的高密度夹层纸，所述高密度夹层纸没有用于无害接收硬污染物的容量。
根据一个方面，公开了一种纸，其用作保护玻璃表面的滑托片夹层。所述纸包括基重为15-60磅/3,000英尺2、堆积密度小于0.75g/cm3、并且平均纤维粗度大于0.18mg/m的片材。
在一些形式中，片材可包括例如至少20％、80％或100％的粗纤维。粗纤维可包括选自下组的一组纤维：南方软木牛皮纸、南方硬木牛皮纸、丝光纤维、海岸花旗松(CoastalDouglas Fir)、辐射松和合成聚合物纤维。进一步地，在一些形式中，片材可包括南方软木，并且保护至少20％、80％或100％绒毛浆。
在一些形式中，片材可包含至少10％的粗纤维，并且那些粗纤维可包括南方软木牛皮纸、南方硬木牛皮纸、丝光纤维、海岸花旗松、辐射松、绒毛浆和合成聚合物纤维中的一种或多种。
在一些形式中，片材可包含至少80％的粗纤维，并且那些粗纤维可包括南方软木牛皮纸、南方硬木牛皮纸、丝光纤维、海岸花旗松、辐射松、绒毛浆和合成聚合物纤维中的一种或多种。
在一些形式中，片材的基重可以为25-40磅/3000英尺2，堆积密度小于0.65g/cm3，并且平均纤维粗度大于0.20mg/m。
在一些形式中，片材的斯科特粘结强度(Scott Bond strength)可以大于200g、250g、或300g。
在一些形式中，片材两侧上的帕克光滑度(Parker smoothness)可以大于7.5μm，或者两侧上的帕克光滑度可以大于8.5μm。
在一些形式中，片材两侧上的表面粗糙度(Sa)可以大于4.5μm，或者两侧上的表面粗糙度(Sa)可以大于5.0μm。
在一些形式中，片材的空隙体积可以大于1.30g/g或1.40g/g。
在一些形式中，片材的平均纤维长度(LWFLA)可以小于1.9mm，或者平均纤维长度(LWFLA)可以小于2.1mm。
在一些形式中，片材的短纤维和细料含量可以大于10％(其中，短纤维和细料小于0.5mm)。片材还可以具有大于5％的长纤维含量，(其中，长纤维大于3.5mm)。在一些形式中，片材的短纤维和细料含量可以大于10％(其中，短纤维和细料小于0.5mm)，同时长纤维含量大于5％(其中，长纤维大于3.5mm)。
在一些形式中，片材的0.9mm至2.7mm的中等长度纤维的含量可以小于55％。
在一些形式中，片材的短纤维和细料含量可以大于15％(其中，短纤维和细料小于0.5mm)。
在一些形式中，片材的聚二甲基硅氧烷流(PDMS)含量可小于0.5份每百万(ppm)。
在一些形式中，片材的灰分含量为小于0.35％。
在一些形式中，纸可以包含粘结剂。在一些形式中，粘结剂可以选自包括如下的粘合剂组：丙烯酸乳胶、苯乙烯丁二烯共聚物、丁二烯丙烯腈共聚物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然橡胶或其它基于自然的粘合剂、聚氯乙烯、聚氯丁烯、环氧树脂、苯酚、脲-醛和热熔胶。在一些形式中，粘结剂可以是纤维，其包括选自以下聚合物组的至少一种聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙交酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或聚丙烯腈、和离聚物。
根据另一方面，制备上述纸的方法包括使用精制设备、精制能级和纤维类型来生产具有宽纤维长度分布的含纤维的纸，其中，短纤维和细料以及长纤维的总和大于纤维混合物的20％，其中，短纤维和细料小于0.5mm，并且长纤维大于3.5mm。
根据另一方面，制备上述纸的方法包括如下步骤：使用造纸机成形区来制造纸，其中，所述成形区包括长网造纸机、斜网成形器、圆网成形器、双网成形器、夹网成形器、上方喷浆成形器、多层成形器、和坛莫成形器(Tanmo)中的至少一种。
根据另一方面，公开了一种使用上述纸分隔玻璃片材的方法，所述方法包括通过将该纸放置在两个玻璃片材之间来分隔该两个玻璃片材的步骤。
应当理解，尽管上面和本文分别叙述了各种组成和参数，但是这种组成要求和所得参数的所有可行组合和排列都被认为落入本公开的范围内。
通过详细描述，本发明的这些以及其它优点将显而易见。下述内容只是关于本发明的优选实施方式的描述。为了评定本发明的整个范围，对于权利要求书应理解这些优选的实施方式并非指的是权利要求书范围内的仅有的实施方式。
附图说明
图1显示由经漂白的北方软木牛皮浆料(NBSK)制成的纸的纸表面粗糙度轮廓。
图2显示由粗浆制成的纸的纸表面粗糙度轮廓。
具体实施方式
在本申请中采用如下术语：
基重是单位面积纸重量的量度。典型单位是磅每3000英尺2或克每平方米(gsm)。
蓬松度与密度相反。据说具有低密度的纸张具有高蓬松度。
压光是将纸张暴露于压力和热量下以使纸张进一步致密、平滑和固结的过程。
卡尺厚度(Caliper)是纸张的厚度。常规单位为密耳(千分之一英寸)或微米。
消泡剂是制浆过程中用于减少/尽可能减少泡沫的化学品。最常见的消泡剂包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)油作为消泡能力的基础。
密度是每单位体积纸的质量的度量。密度可以通过基重除以纸厚度来进行计算。密度的典型单位是克/立方厘米。
正面是指在排水过程中与面向成形织物的一侧相对的纸表面(并且该反面称为网面)。
纤维粗度是纤维质量的量度，以单位长度的质量(mg/m)为单位表示。纤维粗度取决于纤维壁厚度。
纤维长度(算术平均值)是所有纤维长度的总和除以纤维数。算术平均纤维长度通常以毫米表示。
纤维长度(长度加权平均值)是一种纤维长度计算，其使通常不均匀的分布中较短纤维的重要性降低。长度加权平均纤维长度通常以毫米表示。
纤维壁厚度是木纤维外壁的厚度，通常以微米测量。
细料是长度小于0.2mm的纤维或部分纤维。
绒毛浆是长而粗的纤维，通常是软木牛皮纸，更具体地说是湿地松。绒毛浆通常用于吸收产品和空气辅助(airlaid)应用中。
玻璃纸是一种高度致密的纸张，通常使用高水平的纤维精制和超级压光生产。
管腔直径是木纤维的圆形中心中空部分的宽度。
丝光浆是已用强碱(如苛性钠)处理过的木浆，其导致纤维具有高的扭结度或弯曲度。丝光浆通常用于高蓬松度、高透气性的应用中，例如滤纸。
微观粗糙度是片材表面粗糙度的量度。微观粗糙度可以通过使用垂直扫描干涉仪(VSI)技术来测量。
莫菲(MorFi)纤维分析仪是一种通过使用如标准测试方法ISO 16065-2中所述光学方法来确定纤维混合物的纤维性质的仪器。
“NBSK”是指经漂白的北方软木牛皮浆料。
帕克光滑度是表面光滑度的量度，也称为帕克打印表面(Parker Print Surf，PPS)，标准塔皮(Tappi)法T555。帕克光滑度的单位为微米，并且值越高表示表面越不光滑。
灰分百分比是根据标准塔皮法T211将纸置于温度高于525℃的烘箱中后残留的灰分量。
精制是一种利用能量开发造纸用木浆纤维的过程。精制的效果包括纤维的切割、纤维的擦制、纤维的塌缩、产生细料和产生原纤维。
精制能量是在精制过程中向木浆流所施加能量的量度，通常以马力-天每吨为单位表示。大多数纸是使用高达10马力-天/吨(hp-day/ton)的精制能量生产的。
“SBHK”是指经漂白的南方硬木牛皮浆料。
“SBSK”是指经漂白的南方软木牛皮浆料。
斯科特粘结强度是沿纸张厚度方向(z)方向测定的纸张强度。测量方法包括将双面带置于纸张的表面上，并且测量分开纸张所需的力。测试方法也称为内部粘结，是标准塔皮法Tappi T569。
聚硅氧烷是指以硅氧烷(即交替硅原子和氧原子的链)重复单元为基本结构的合成聚合物，例如聚二甲基硅氧烷流体。为了增加其它特殊的化学性质或使用性质，也可以聚合具有侧链或其它功能团的聚硅氧烷主链聚合物。
超级压光是利用高温和高压以及大量压区(nip)进行压光的一种极端方法。超级压光通常用于压敏剥离衬层和玻璃纸的生产。
表面粗糙度(Sa)是根据标准方法ISO 25178由Bruker NPFlex垂直扫描干涉仪测量的总表面粗糙度。表面粗糙度的典型单位为微米，数值越大，纸张表面越粗糙。
空隙体积是纸样中空白空间的量度，通过标准润湿剂的饱和度进行测量。测试方法详述于美国专利第7,794,566号中，其通过引用纳入本文。在相关部分中，美国专利第7,794,566号解释了通过用非极性液体使纸张饱和并测量所吸收液体的体积来确定空隙体积。所吸收液体的体积等于纸张结构内的空隙体积。空隙体积表示为纸张中每克纤维吸收的液体克数。更具体地说，对于每个待测试的单层纸张样品，选择八张纸，并切出1英寸乘1英寸的正方形(机器方向1英寸，横向机器方向1英寸)。对于多层产品样本，各层作为单独的实体进行测量。多层样品应分成单独的单层，将来自各层位置的八个纸张用于进行测试。对各试样的干重进行称重，并记录精确到0.001克。将试样放在盛有足够深度和数量的
Figure BDA0002383746830000061
孔润湿液的盘中，以试样在吸收液体后自由漂浮。比重为1.875克/立方厘米的
Figure BDA0002383746830000062
液体可从康塔仪器公司，合作路1900，博因顿海滩，佛罗里达州33426(Quantachrome Instruments,1900 Corporate Drive,Boynton Beach,Florida 33426)获得。10秒后，用镊子在一个角的最边缘(1-2毫米内)处夹住试样，并将其从液体中取出。使试样的这个角保持在最上方，并允许多余液体滴落30秒。试样的下方角落在滤纸上轻轻擦拭(少于1/2秒接触)，以去除过量的最后部分滴落。试样立即在10秒内进行称重，并且重量记录精确到0.001克。各试样的空隙体积以每克纤维的
Figure BDA0002383746830000063
克数表示，并按如下进行计算：
空隙体积＝[(W2-W1)/W1]
其中，W1是以克计的试样干重，并且W2是以克计的试样湿重。
网面是在排水过程期间面对成形织物(网)的纸张表面。
在该术语总体上已经建立的情况下，现在将更详细地描述用于夹层纸张的改进的纸组成。
在尝试进一步改进用于生产夹层纸张以分隔玻璃片材的现有纸配方(其中所有纸都使用北方纤维)所产生的性能结果均没有现有配方好，发明人采用了一种完全不同的方法，其中，使具有高粗度纤维的精制浆料形成夹层。
这是一种非常不显而易见的方法。具有高粗度纤维的浆料常常用于吸收产品中，并且通常不进行精制，因为这会降低蓬松度(bulk)并因此降低吸收性。例如，PCT申请公开号WO 01/57313解释了由于缺乏与粗纤维的粘结而难以生产绒毛浆含量高的纸张。更进一步，根据现有技术，生产膨松柔软片材例如湿纸巾(bath tissue)或毛巾的最佳纤维是经漂白的桉树牛皮纸或具有低粗度的NBSK纤维。参见，例如，美国专利申请公开号2106/0244916。此外，JP4313415B1指出，小于1.0mm的纤维导致差的缓冲效果、以及由容易破裂的纤维腔(即，薄壁，宽腔)而导致的任何缓冲效果较差。
因此，过去，由于形成均匀片材和形成光滑片材表面以防止玻璃损坏的能力差、并且还因为并未被认为其特别能够缓冲，包含高粗度纤维的浆料被认为不适合用于生产玻璃夹层纸张。
进行实验室工作以确定各种浆料作为高性能玻璃夹层纸张的有效性。在该研究中，使用四种不同的浆料并精制成不同水平。然后将这些条件中的每一个用于生产实验室制纸张，其被称为手抄纸。手抄纸(handsheet)的测试结果可用于显示相对差异。为实验室工作选择的四种浆料举例了常见市售可购得的造纸纤维的范围。测试浆料包括经漂白的南方硬木牛皮纸(SBHK)、经漂白的北方软木牛皮纸(NBSK)、经漂白的南方软木牛皮纸(SBSK)和绒毛浆。每一种纸浆用在浆料实验室打浆(PFI磨碎法)的塔皮测试方法T248所述的台式精制机(称为PFI磨机)进行精制。在精制之前和1500、2250和3000转之后制作手抄纸。对手抄纸的性能进行测试，以确定各浆料对玻璃夹层纸制造的适用性。这些性质包括密度、帕克光滑度、斯科特粘结性、空隙体积和表面粗糙度。研究的结果显示于表1中。
表1：基于浆料类型和精制的手抄纸性质
Figure BDA0002383746830000071
Figure BDA0002383746830000081
该研究的结果表明，对于上文所列的关键性能测量，绒毛浆在所有测试浆料中整体性能最佳。经漂白的南方硬木牛皮纸显示出在较低的精制水平下具有良好的空隙体积和较低的密度，但是较低的斯科特粘结性和片材强度分别使纸张在从玻璃上取下时容易转移到玻璃上或会撕裂。经漂白的北方软木牛皮纸可用于制造具有良好内部粘合形的纸，但来自NBSK的纸密度更高、空隙体积较小，但由于表面谷太浅而无法使颗粒保持与玻璃接触，因此过于光滑而无法成为高性能玻璃夹层。经漂白的南方软木牛皮纸是表现第二好的浆料，但在密度、派克光滑度、表面粗糙度和空隙体积方面优于绒毛浆。
为了验证实验室结果，由包括高粗度纤维的浆料生产试验夹层纸，所述包括高粗度纤维的浆料包括“绒毛”浆和丝光浆。绒毛浆通常用于吸收产品，例如气流成网非织造物和其他吸收型垫。丝光浆由于其极大的膨松度和产生大量空气或液体流通过基材的能力而通常用于过滤应用。基于优异的清洁度和膨松能力来选择这些纤维。可以预期的是，其它粗纤维也可以用于配方中，包括南方硬木牛皮纸(来自美国东南方)、辐射松(来自南美)和中国赤松(东南亚和中国)。应注意，将粗纤维(如绒毛浆中)，特别是来自美国东南方所生长的松树种的粗纤维，包括湿地松、火炬松、长叶松或其它有粗纤维的软木树种用于玻璃夹层纸的浆料配方中尚是未知的，并且现有技术表明：低粗度纤维在缓冲/划痕保护应用中更好，因为其可产生更光滑的表面。
在试验的最初阶段，由于纤维的高粗度、长度分布和刚度，尚不清楚能否生产出具有适当物理性能的、良好成形的、厚度均匀的固结片材。人们发现，用典型的精制磨盘设计进行机械精制获得了包括纤维长度分布的纸设计，其含有显著更高百分比的0.2至0.5mm的纤维和细料，并且同时含有较高百分比的大于3.5mm的纤维，当用于生产纸张时，产生了良好成形的、卡尺厚度均匀、固结、蓬松度高、高纹理化“微观粗糙度”、并具有良好的内部粘结和表面强度的纸。因此，证实了含有粗纤维的浆料可以进行精制并形成为用于玻璃夹层纸的片材。
已发现，本文公开的制造玻璃夹层纸的方法使得纸具有保护玻璃免于刮擦和磨损的出色能力。与例如用细北方纤维制备片材(按常规方法进行)相比，通过该工艺和纤维长度组成形成片材是一种更好的新颖方法，并且当玻璃夹层首次投放市场时是未预料到的。
在下表2中，提供了各种比较数据，详述了各种纸组成和试验结果。在表面2中，对以下配方进行比较：(1)竞争性论文A的基准配方；(2)NBSK[经漂白的北方软木牛皮纸浆]，高精制；(3)NBSK[经漂白的北方软木牛皮纸浆]，中等精制；(4)NBSK，中等精制，较不均匀；(5)粗浆料；中等精制；(6)粗浆料，高精制；(7)粗浆料(90％)和丝光浆(10％)，中等精制；(8)粗浆料(90％)和丝光浆(10％)，高精制。可以注意到，用粗纤维和中等精制产生的条件产生了用于玻璃夹层的滑纸片，其是本发明的优选实施方式，与目前可用方法相比，其具有密度、帕克光滑度、表面粗糙度、空隙体积和斯科特粘结性的优异组合。
表2：用于试验条件和基准的纤维形态和片材性质数据
Figure BDA0002383746830000091
纤维分析证实，来自纸的未加工纤维和精制纤维具有高水平的纤维粗度，所述粗度定义为单位长度的纤维重量。纤维粗度是纤维壁厚和总纤维直径的结果。具有厚壁和狭窄腔(中心的中空区域)的纤维具有较高的粗度，而具有薄壁和宽腔的纤维具有较低的粗度。丝光浆是通过化学过程生产的，该过程会在纤维中产生“纽结”，从而产生较高的粗度测量值。还令人惊奇地得知，与粗度较小的北方纤维浆料相比，当使用与北方纤维相同的条件进行精制时，粗浆料在精制后产生了相似的平均纤维长度。这种差异是由于精制过程中增加切割的结果，而不是仅仅导致纤维原纤化和塌缩。精制设备和强度产生了纤维组分的宽纤维分布，并且短纤维长度组分的百分数比北方纤维纸高。剩余长纤维的百分比也出奇地大。含有较高百分比的长纤维和短纤维组分的宽纤维长度分布产生了成形良好的纸张，而且具有高膨松度、抗掉屑(anti-linting)性和粗糙度，提供了出色的玻璃保护。
这使得纸张能够在更多的位置接触玻璃，从而降低了对玻璃表面的比压力，并产生了可以使碎屑进入/捕获碎屑的表面空隙，从而防止了玻璃表面的接触和表面刮擦。由于纤维较粗，该纸张还保留了其蓬松度，因此该纸张是更好的玻璃缓冲材料。精制还使得粘结区域增加，并使纤维彼此粘结，因此纤维不会转移到玻璃表面。该新的属性组合降低了纸张刮擦或磨损玻璃表面的倾向，同时相对于标准的北方纤维纸，其抵抗掉屑或其它材料转移。使用该技术处理的北方纤维片材将无法保持相同的蓬松度，无法提供足够大的表面空隙，并且无法对玻璃进行缓冲。
因此，提供了一种改进的用于滑托片夹层的纸，其与玻璃表面接触用于分隔玻璃片材，其中，所述纸使用高粗度纤维来生产。所应用的精制水平可能高达18马力-天/吨，而更具体地可能为7-16马力-天/吨，并且由于浆料的粗度，这种纸将保持膨松性质。在性能优异的纸张中的浆料长度分布可以包含大于5％的0.2至0.5毫米的纤维，大于5％的细料(即小于0.5毫米)和大于5％的大于3.5毫米的纤维。生产所用浆料时不使用含有消泡剂的PDMS油。这种纸张可以优选用单一浆料源生产，但是也可以使用多浆料源，以实现纤维长度分布和纸张性质。不同于许多现有的夹层纸，改进的纸张将不进行压延以保持高松散性质。
蓬松、柔软、接触点多的纸张性质导致由造纸或玻璃制造过程中(特别是当对未完成的LCD玻璃进行包装时，所述LCD玻璃具有来自玻璃制造过程的拉制底部(bottom ofdraw，BOD)的污染物)的污染物而引起的玻璃刮擦减少。鉴于夹层纸的需求不断增加，这种改进特别有价值，对于分辨率提高的显示器(其中对于玻璃的损坏的容忍度越来越小)，所述夹层纸减少了上文所确定的显示器玻璃的刮擦和磨损包装的数量和尺寸。
新公开的夹层配方中蓬松度和微观粗糙度增加转化为用新纸包装的玻璃上的刮擦减少。高水平的内部粘结和表面强度将导致颗粒产生减少。刮擦和微粒产生的减少使得生产LCD/OLED装置屏幕时的像素损失减少，改进了玻璃片材产量，降低了玻璃的总体成本，并改进了玻璃制造商和LCD/OLED板制造商的客户满意度。表面纹理、帕克光滑度、膨松度、体积空隙、斯考特粘结、纤维粗度和纤维长度分布的组合，都使耐刮擦和耐磨性达到了前所未有的新水平。
为了解释粗纤维对纸表面形貌的影响以及在保护玻璃表面免受刮擦和污染的能力方面的相应改进，图1和图2中显示了表面粗糙度轮廓。图1和2中的图表显示了纸表面的粗糙度，并且对于1.2mm跨度，Y轴上显示以微米为单位的峰高度和谷深度，沿X轴显示纸的横向方向。模拟的污染物包括在纸片表面轮廓上，并显示为直径约5微米的圆形。同样在各图中，在玻璃表面上显示了模拟玻璃板，以说明与纸的接触点的数量以及与污染物的接触点的数量。
图1显示由标准NBSK浆料所产生的玻璃夹层纸表面。该图清楚地显示出与污染物接触的发生率高。如此大量的污染物接触点会增加玻璃表面上的缺陷数量，包括刮擦和污渍。
不同的是，图2显示由标准粗浆料所产生的玻璃夹层纸表面。该图清楚地显示出，与NBSK纸相比，与污染物的接触点数量减少。该污染物接触点数量的减少会减少玻璃表面上潜在缺陷的数量，包括刮擦和污渍。
已通过一个或多个优选的实施方式描述了本发明，但应理解，除了明确描述的那些方案之外，许多等同方案、替代方案、变化方案和修改方案是可能实现的并在本发明范围内。

Claims (28)

1.一种用于玻璃表面保护的滑托片夹层的纸，所述纸包括基重为15-60磅/3,000英尺2、堆积密度小于0.75g/cm3、并且平均纤维粗度大于0.18mg/m的片材。
2.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材包含至少10％的粗纤维。
3.如权利要求2所述的纸，其中，所述至少10％的粗纤维包括选自下组的一组纤维：南方软木牛皮纸、南方硬木牛皮纸、丝光纤维、海岸花旗松、辐射松、绒毛浆和合成聚合物纤维中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材包含至少80％的粗纤维。
5.如权利要求4所述的纸，其中，所述至少80％的粗纤维包括选自下组的一组纤维：南方软木牛皮纸、南方硬木牛皮纸、丝光纤维、海岸花旗松、辐射松、绒毛浆和合成聚合物纤维中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的基重为25-40磅/3000英尺2，堆积密度小于0.65g/cm3，并且平均纤维粗度大于0.20mg/m。
7.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的斯科特粘结强度大于200g。
8.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的斯科特粘结强度大于250g。
9.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材两侧上的帕克光滑度大于7.5μm。
10.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材两侧上的帕克光滑度大于8.5μm。
11.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材两侧上的表面粗糙度(Sa)大于4.5μm。
12.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材两侧上的表面粗糙度(Sa)大于5.0μm。
13.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的空隙体积大于1.30g/g。
14.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的空隙体积大于1.40g/g。
15.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的平均纤维长度(LWFLA)小于1.9mm。
16.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的平均纤维长度(LWFLA)小于2.1mm。
17.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的短纤维和细料含量大于10％，其中，短纤维和细料小于0.5mm。
18.如权利要求17所述的纸，其中，所述片材的长纤维含量大于5％，其中，长纤维大于3.5mm。
19.如权利要求1所述的纸，其中，片材的0.9mm至2.7mm的中等长度纤维的含量小于55％。
20.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的短纤维和细料含量大于15％，其中，短纤维和细料小于0.5mm。
21.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的聚二甲基硅氧烷(PDMS)含量小于0.5份每百万(ppm)。
22.如权利要求1所述的纸，其中，所述片材的灰分含量小于0.35％。
23.如权利要求1所述的纸，其中，所述纸包含粘结剂。
24.如权利要求23所述的纸，其中，所述粘结剂选自由如下组成的粘合剂组：丙烯酸乳胶、苯乙烯丁二烯共聚物、丁二烯丙烯腈共聚物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然橡胶或其它基于自然的粘合剂、聚氯乙烯、聚氯丁烯、环氧树脂、苯酚、脲-醛和热熔胶。
25.如权利要求23所述的纸，其中，所述粘结剂是纤维，其包括选自以下聚合物组的至少一种聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙交酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或聚丙烯腈、和离聚物。
26.一种制备如权利要求1所述纸的方法，所述方法包括使用精制设备、精制能级和纤维类型来生产具有宽纤维长度分布的含纤维的纸，其中，短纤维和细料以及长纤维的总和大于纤维混合物的20％，其中，短纤维和细料小于0.5mm，并且长纤维大于3.5mm。
27.一种制备如权利要求1所述的纸的方法，所述方法包括如下步骤：使用造纸机成形区来制造纸，其中，所述成形区包括长网造纸机、斜网成形器、圆网成形器、双网成形器、夹网成形器、上方喷浆成形器、多层成形器、和坛莫成形器中的至少一种。
28.一种使用如权利要求1所述纸分隔玻璃片材的方法，所述方法包括通过将所述的纸放置在两个玻璃片材之间来分隔这两个玻璃片材。
CN201880052701.6A 2017-06-14 2018-06-12 用粗纤维生产的玻璃夹层纸 Pending CN111107921A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762519698P 2017-06-14 2017-06-14
US62/519,698 2017-06-14
PCT/US2018/037056 WO2018231792A1 (en) 2017-06-14 2018-06-12 Glass interleaver paper produced with coarse fibers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111107921A true CN111107921A (zh) 2020-05-05

Family

ID=64659272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880052701.6A Pending CN111107921A (zh) 2017-06-14 2018-06-12 用粗纤维生产的玻璃夹层纸

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200199823A1 (zh)
JP (1) JP2020524232A (zh)
KR (1) KR20200119227A (zh)
CN (1) CN111107921A (zh)
TW (1) TW201905280A (zh)
WO (1) WO2018231792A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115413303A (zh) * 2021-03-29 2022-11-29 特种东海制纸株式会社 玻璃板用衬纸以及抑制玻璃板用衬纸产生纸粉的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7326377B2 (ja) * 2021-03-29 2023-08-15 特種東海製紙株式会社 ガラス板用合紙
TW202342851A (zh) * 2022-01-17 2023-11-01 日商王子控股股份有限公司 玻璃合紙用紙槳、玻璃合紙及其製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494554A (en) * 1993-03-02 1996-02-27 Kimberly-Clark Corporation Method for making soft layered tissues
WO2000017446A1 (en) * 1998-09-22 2000-03-30 International Paper Company Method and apparatus for finishing paperboard to achieve improved smoothness and bulk
JP2008266862A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Oji Paper Co Ltd ガラス合紙
WO2014098162A1 (ja) * 2012-12-21 2014-06-26 旭硝子株式会社 ガラス合紙およびガラス板梱包体
WO2014104187A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 特種東海製紙株式会社 ガラス板合紙用木材パルプ及びガラス板用合紙

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005248409A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Daifuku Paper Mfg Co Ltd ガラス用合紙及びその製造方法
JP4639690B2 (ja) * 2004-07-30 2011-02-23 王子製紙株式会社 ガラス合紙
JP5366528B2 (ja) * 2008-12-12 2013-12-11 大王製紙株式会社 電子写真記録用紙及び電子写真記録用紙の製造方法
US20140004307A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 The Procter & Gamble Company Textured Fibrous Webs, Apparatus And Methods For Forming Textured Fibrous Webs

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494554A (en) * 1993-03-02 1996-02-27 Kimberly-Clark Corporation Method for making soft layered tissues
WO2000017446A1 (en) * 1998-09-22 2000-03-30 International Paper Company Method and apparatus for finishing paperboard to achieve improved smoothness and bulk
US20020060005A1 (en) * 1998-09-22 2002-05-23 Mohan K. Krishna Method and apparatus for finishing paperboard to achieve improved smoothness and bulk
US6497790B2 (en) * 1998-09-22 2002-12-24 International Paper Company Paperboard of improved smoothness and bulk
JP2008266862A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Oji Paper Co Ltd ガラス合紙
WO2014098162A1 (ja) * 2012-12-21 2014-06-26 旭硝子株式会社 ガラス合紙およびガラス板梱包体
WO2014104187A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 特種東海製紙株式会社 ガラス板合紙用木材パルプ及びガラス板用合紙

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MANSFIELD ET AL: "Characterization of the Reinforcement Potential of Different Softwood Kraft Fibers in Softwood/Hardwood pulp Mixtures", 《CHARACTERIZATION OF THE REINFORCEMENT POTENTIAL OF DIFFERENT SOFTWOOD KRAFT FIBERS IN SOFTWOOD/HARDWOOD PULP MIXTURES》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115413303A (zh) * 2021-03-29 2022-11-29 特种东海制纸株式会社 玻璃板用衬纸以及抑制玻璃板用衬纸产生纸粉的方法
CN115413303B (zh) * 2021-03-29 2024-05-14 特种东海制纸株式会社 玻璃板用衬纸以及抑制玻璃板用衬纸产生纸粉的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020524232A (ja) 2020-08-13
WO2018231792A1 (en) 2018-12-20
US20200199823A1 (en) 2020-06-25
KR20200119227A (ko) 2020-10-19
TW201905280A (zh) 2019-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101893721B1 (ko) 남부 연질목을 포함하는 연성 티슈
US20190194874A1 (en) Sanitary Tissue Products
CA2642085C (en) Acacia fiber-containing fibrous structures and methods for making same
CN111107921A (zh) 用粗纤维生产的玻璃夹层纸
KR20220024519A (ko) 재생 셀룰로오스 섬유를 포함하는 부드럽고 강한 티슈 제품
KR20220024520A (ko) 재생 셀룰로오스 섬유를 포함하는 부드럽고 강한 티슈 제품
WO2015095433A1 (en) Sanitary tissue products
KR102044502B1 (ko) 낮은 습윤 마모성 및 양호한 내구성을 갖는 부드러운 화장실 티슈
CN111886187B (zh) 玻璃板用衬纸及其制造方法
US20230320539A1 (en) Characteristics of Non-wood Fibers and the Sanitary Tissue Products Comprising Them
TWI817401B (zh) 玻璃板用間隔紙
CN115413303B (zh) 玻璃板用衬纸以及抑制玻璃板用衬纸产生纸粉的方法
KR20220072780A (ko) 유리판용 합지, 유리판 적층체 및 유리판 곤포체
JP2019119527A (ja) 表面保護シート及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200505

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication