CN118215766A - 用于在泡沫形成工艺中重新定向纤维的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于对幅材进行泡沫形成的方法。将发泡纤维悬浮液馈送到混合室中，并且随后引导通过狭窄收缩部，在所述狭窄收缩部中，所述发泡纤维悬浮液的速度增加。从所述狭窄收缩部，所述发泡纤维悬浮液进入成形室，这使得所述发泡纤维悬浮液的速度迅速减小。例如，在一个实施方案中，所述发泡纤维悬浮液经历水跃，从而引起显著的纤维重新定向。通过所述方法，能够控制纤维定向。例如，与横向相比，能够生产出在纵向上具有相当的纤维定向的幅材。

Description

用于在泡沫形成工艺中重新定向纤维的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请基于提交日期为2021年6月25日的美国临时专利申请序列号63/215,128以及提交日期为2021年6月27日的美国临时专利申请序列号63/215,494并且要求其优先权，这两件美国临时专利申请以引用方式并入本文中。

背景技术

许多薄纸产品如面巾纸、卫生纸、纸巾、工业擦拭物等是根据湿法成网工艺生产的。湿法成网幅材是通过将纸浆纤维的水性悬浮液沉积到成形织物上，并且随后去除新形成幅材中的水而制成的。

为了改善薄页纸幅的各种特性，还已根据泡沫形成工艺来形成幅材。在泡沫形成工艺期间，形成发泡纤维悬浮液，并且将该发泡纤维悬浮液铺展到移动的多孔传送带上，以用于生产初期幅材。泡沫形成幅材可以展现出在松厚度、拉伸、厚度和/或吸收性方面的改进。

除了薄页纸幅以外，泡沫形成可用于制造所有不同类型的幅材和产品。例如，相对较长的纤维和合成纤维可以使用泡沫形成工艺结合到幅材中。因此，泡沫形成工艺可以比许多湿法成网工艺更通用。

然而，当根据泡沫形成工艺来形成幅材时，在控制所得幅材中的纤维定向方面已遇到问题。例如，在幅材的生产期间，泡沫使纤维悬浮，并且将纤维以展现出栓塞流特性和/或低屈服应力的流速向下游输送。因此，许多泡沫形成工艺生产出幅材，其中纤维主要在幅材制造工艺的纵向上定向，尤其是当泡沫形成幅材在倾斜表面上形成时。

因此，目前需要一种生产泡沫形成幅材的系统和方法，其中对纤维定向进行控制。具体地讲，需要一种可生产泡沫形成幅材的方法和系统，其中纤维定向更随机，并且使得纤维在纵向和横向上定向。生产具有更均匀纤维定向分布的幅材可以提供各种益处和优点。例如，幅材可以在幅材的纵向与幅材的横向之间展现出物理特性的较大均匀性。

发明内容

整体上，本公开涉及一种用于由发泡纤维悬浮液形成幅材的改进的方法和系统。更具体地讲，本公开的方法和系统已被特别设计，以便更好地控制由所述方法制成的幅材中的纤维定向。例如，由所述方法制成的幅材可以展现出更随机的纤维定向，使得较大量的纤维在纵向上定向。在一个方面，在纵向上定向的纤维量与在横向上定向的纤维量成比例或基本相等。

通过本公开的方法，可以生产具有改进的特性和特征的幅材。例如，所述幅材可以在纵向和横向两者上显示出增强的拉伸特性。另外，根据本公开制造的泡沫形成幅材可以具有约0.8至约1.8，诸如约0.9至约1.6，诸如约0.9至约1.4，诸如约0.9至约1.2的纵向与横向拉伸强度比。在一个特定实施方案中，幅材可以具有约1至约1.15的纵向与横向拉伸强度比。

幅材可以被制造为具有高松厚度特性或低松厚度特性。例如，幅材可以具有大于约3cc/g，诸如大于约5cc/g，诸如大于约7cc/g，诸如大于约9cc/g，诸如大于约11cc/g，诸如大于14cc/g，并且一般小于约20cc/g的松厚度。替代地，幅材可以具有小于约3cc/g，诸如小于约1cc/g，诸如小于约0.5cc/g，诸如小于约0.08cc/g，并且一般大于约0.03cc/g的松厚度。

根据本公开制造的幅材可以具有所有不同类型的基重。例如，所述基重可以为约6gsm至约800gsm，诸如约10gsm至约200gsm，诸如约20gsm至约120gsm。幅材可以仅由纸浆纤维制成，或者可以由纸浆纤维与其他纤维(诸如合成纤维以及/或者超吸收颗粒或纤维)混合制成。替代地，幅材可以仅由合成聚合物纤维、再生纤维素纤维或它们的混合物制成。在一个方面，合成纤维例如可以以大于约5重量％的量，诸如以大于约15重量％，诸如大于约20重量％的量，诸如以大于约25重量％的量，并且以至多100重量％的量存在于非织造幅材中。合成纤维可以包括聚合物纤维，诸如聚酯纤维。替代地，合成纤维可以包括再生纤维素纤维，诸如人造丝纤维、粘胶纤维等。

为了生产如上文所描述的幅材，在一个实施方案中，所述方法包括将发泡纤维悬浮液沉积到混合室中。在一个方面，发泡纤维悬浮液可以在至少一个方向上并且有可能在两个不同方向上注入到混合室中。例如，发泡纤维悬浮液可以在竖直方向和水平方向上注入到混合室中。在一个实施方案中，发泡纤维悬浮液从混合室的顶部和混合室的侧部注入到混合室中。发泡悬浮液可以以大于约1m/sec，诸如大于约1.5m/sec，诸如大于约2m/sec，诸如大于约2.5m/sec，并且小于约6m/sec，诸如小于约5m/sec，诸如小于约4m/sec的速度进入混合室。

所述方法还包括使发泡纤维悬浮液从混合室流动通过狭窄收缩部并且进入成形区的步骤。例如，除了狭窄收缩部之外，混合室可以是封闭的。狭窄收缩部可以包括在底部处沿混合室的宽度延伸的狭槽。狭槽可以使得发泡纤维悬浮液达到超临界流动。发泡纤维悬浮液以一定的流体流速移动通过狭窄收缩部，使得发泡纤维悬浮液在成形区内经历湍流。例如，发泡纤维悬浮液可以经历水跃，这在泡沫中形成漩涡，并且产生更好的纤维混合。

发泡纤维悬浮液在移动成形表面上被输送通过成形区。发泡纤维悬浮液通过成形区内的成形表面排出流体，以形成初期幅材。在一个方面，相对于在纵向上移动的发泡纤维悬浮液的速度来控制移动成形表面的速度。例如，在于成形区中排出发泡纤维悬浮液期间，发泡纤维悬浮液速度与成形表面速度的比率可以为约1∶0.5至约1∶2，诸如约1∶0.8至约1∶1.8。

除了相对于发泡纤维悬浮液的速度来控制移动成形表面的速度以外，还可以控制发泡纤维悬浮液的排出，以便保持由于纤维的混合而发生的纤维定向。例如，成形区可以具有一定长度，并且其中发泡纤维悬浮液可以在成形区的长度上具有一定排出分布。在一个方面，发泡纤维悬浮液的大于约50％，诸如大于约60％，诸如大于约70％的排出发生在成形区的长度的初始33％上。在一个方面，成形表面可以相对于水平面倾斜。

可以根据本公开通过将泡沫与纤维配料进行组合来形成发泡纤维悬浮液。泡沫可以具有约200g/L至约600g/L，诸如约250g/L至约400g/L的密度。可以通过将发泡剂与水进行组合来形成发泡悬浮液。混合室中的发泡纤维悬浮液可以含有约40体积％至约65体积％的空气。

本公开还涉及一种用于生产非织造幅材的系统。所述系统包括用于接收发泡纤维悬浮液的封闭混合室。封闭混合室包括顶部、底部和至少一个侧壁。混合室具有一定高度和一定宽度。混合室还包括前切片壁，所述前切片壁终止于距混合室的底部一定距离处，从而形成狭窄收缩部。一旦发泡纤维悬浮液沉积到混合室中并被混合，发泡纤维悬浮液便通过狭窄收缩部被引导出混合室。

所述系统还包括与混合室操作关联的移动成形表面。成形表面在纵向上移动，并且从混合室接收发泡纤维悬浮液，以用于向下游输送发泡纤维悬浮液。与混合室的狭窄收缩部相邻处定位有成形区。成形区具有由移动成形表面限定的长度。成形区还包括从移动成形表面定位的顶部成形表面。在一个实施方案中，成形区在成形区的长度上在纵向上具有逐渐减小的高度。通过混合室的狭窄收缩部输送的发泡纤维悬浮液经历水跃，这可以产生发泡悬浮液的湍流以及纤维的更好混合。所述系统还包括定位在成形区下游的干燥装置，以用于使在成形区中形成的幅材干燥。例如，所述干燥装置可以是通风干燥器或者一个或多个加热干燥滚筒。

本公开的其他特征和方面在下文更详细地讨论。

附图说明

在说明书的其余部分(包括对附图的参考)中更具体地阐述了本公开的全面且能够实现的公开内容，在附图中：

图1是根据本公开的用于由发泡纤维悬浮液形成幅材的方法的一个实施方案的示意图；

图2是根据本公开的用于将发泡纤维悬浮液沉积到成形表面上的系统和方法的横截面视图；

图3是根据本公开的用于接收发泡纤维悬浮液的混合室的横截面视图；

图4是示出当使用如图2中所示出的方法和系统时发泡纤维悬浮液的流动的图；并且

图5是在下述示例中讨论的一些结果的图形表示；

在本说明书和附图中对附图标记的反复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

定义

如本文所用，术语“纵向”是指非织造幅材形成过程中纤维在其上沉积的成形表面的行进方向。

如本文所用，术语“横向”是指垂直于上文所定义的纵向的方向。

如本文所用，术语“纸浆”是指来自诸如木本和非木本植物的天然来源的纤维。木本植物包括例如落叶和针叶树。非木本植物包括例如棉、亚麻、西班牙草、马利筋属植物、秸秆、黄麻、大麻和甘蔗渣。纸浆纤维可以包括硬木纤维、软木纤维以及它们的混合物。

如本文所用，术语“平均纤维长度”是指通过利用显微技术测量确定的纤维、纤维束和/或纤维状材料的平均长度。从纤维的液体悬浮液中分离出至少20根随机选择的纤维的样品。将纤维放置于显微镜载玻片上，所述载玻片已准备好将纤维悬浮于水中。将着色染料添加到悬浮纤维中以对含纤维素的纤维进行着色，以便可以将它们与合成纤维区分或分离。将载玻片放置于Fisher Stereomaster II显微镜--S19642/S19643系列下。使用0-20密耳刻度在20X线性放大率下对样品中的20根纤维进行测量，并计算平均长度、最小和最大长度以及偏差或变异系数。在一些情况下，平均纤维长度将计算为纤维(例如，纤维、纤维束、纤维状材料)的加权平均长度，所述加权平均长度通过装备例如得自Kajaani OyElectronics,Kajaani,Finland的Kajaani纤维分析仪型号FS-200来测定。根据标准测试程序，用浸渍液处理样品，以确保不存在纤维束或碎片。每个样品在热水中分解并稀释成大约0.001％的悬浮液。使用标准的Kajaani纤维分析测试程序测试时，从稀释悬浮液中各自汲取每份约50ml至100ml的测试样品。加权平均纤维长度可以是算术平均值、长度加权平均值或重量加权平均值，并且可以由以下等式表示：

其中

k＝最大纤维长度

x_i＝纤维长度

n_i＝长度为xi的纤维数

n＝测量的纤维总数。

Kajaani纤维分析仪测量的平均纤维长度数据的一个特征是它不区分不同类型的纤维。因此，平均长度表示基于样品中的所有不同类型(如果有的话)纤维的长度的平均值。

如本文中所使用的术语“短纤维”意指由合成聚合物制成的不连续纤维，该合成聚合物诸如聚丙烯、聚酯、消费后回收(PCR)纤维、聚酯、尼龙、再生纤维素纤维(例如人造丝、粘胶纤维、莱赛尔(lyocell)纤维、莫代尔纤维等)等，并且非亲水的那些不连续纤维可以被处理成亲水的。短纤维可以是切割纤维等。短纤维可以具有圆形、双组分、多组分、成型、中空等的横截面。

如本文所用，干强度或干拉伸强度是使用拉伸测试来测量的。该测试是针对已在23℃+1℃和50％+2％相对湿度下处理最少4小时的样品执行的。使用JDC 15M-10型精密样品切割机将样品切割成三英寸×六英寸的样品，该切割机可从位于Philadelphia,PA的Thwing-Albert Instruments获得。

拉伸框架的标距长度设定为4英寸。拉伸框架是用TestWorks 4软件运行的Alliance RT/1框架。拉伸框架和软件可从位于Minneapolis,MN的MTS SystemsCorporation获得。

将样品放置在拉伸框架的夹具中，并且以每分钟25.4cm的速率施加应变，直到样品失效点。样品上的应力作为应变的函数被监测。计算输出包括峰值载荷(克力/3英寸，以克力测量)、峰值拉伸(％，通过以下方式计算：将样品的伸长率除以样品的原始长度并乘以100％)、500克力下的拉伸百分比、断裂时的拉伸能量吸收(TEA)(克力*厘米/厘米²，通过以下方式计算：对应力-应变进行积分或取应力-应变的曲线下面积，直到载荷下降到其峰值的30％时的失效点)和斜率A(千克力，以57-150克力的应力-应变曲线的斜率测量)。

使用五个重复样品来测量产品。产品在纵向和横向进行测试。

湿强度或湿拉伸强度以与干强度相同的方式测量，不同之处在于在测试之前将样品润湿。具体而言，为了润湿样品，在3英寸x5英寸的托盘中填充温度为23℃+2℃的蒸馏水或去离子水。将水添加至托盘至大约1厘米深。

将3M“Scotch-Brite”通用擦洗垫切割成2.5英寸x4英寸的尺寸。沿着垫的四英寸边缘之一放置一块大约5英寸长的遮蔽胶带。遮蔽胶带用于固定擦洗垫。

然后将擦洗垫放置在水中，带胶带的一端朝上。在测试完成之前，将垫始终保持在水中。将待测样品放置于符合TAPPI T205的吸墨纸上。将擦洗垫从水浴中取出并在与润湿盘相关的筛网上轻轻拍打三次。然后将擦洗垫轻轻地放置在样品上，平行于样品的大致中心的宽度。擦洗垫保持在原位大约一秒钟。然后立即将样品放入拉伸测试仪中进行测试。

为了计算湿/干拉伸强度比率，用湿拉伸强度值除以干拉伸强度值。

具体实施方式

本领域的普通技术人员应理解，本论述只是对示例性实施方案的描述，并且无意限制本公开的更广泛的方面。

整体上，本公开涉及一种用于形成幅材的系统和方法，该幅材包括所有不同类型的非织造幅材，包括薄页纸幅，诸如面巾纸、卫生纸、纸巾等；适用于擦拭产品的幅材，包括工业擦拭布、预湿擦拭布等；以及用于结合到吸收制品中的非织造幅材，该吸收制品诸如尿布、成人失禁产品、女性卫生产品、拉拉裤、游泳尿布等。根据本公开，该幅材由发泡纤维悬浮液形成。根据特定流动路径，发泡纤维悬浮液沉积或注入到幅材形成工艺中，已发现该特定流动路径提供了对用于形成幅材的纤维的定向的控制。具体地讲，本公开的系统和方法可用于形成具有更随机的纤维定向的幅材，与在横向上定向的纤维数量相比，这使得在纵向上定向的纤维量更均匀。当比较幅材在纵向上的物理特性与幅材在横向上的物理特性时，如上文所描述的更随机但更均匀的纤维定向得到具有更均匀的特性的幅材。

如下文将更详细地解释，本公开的方法和系统也可用于控制纤维定向。例如，取决于期望结果，可以根据本公开形成在纵向上具有较大定向或者在横向上具有较大定向的幅材。因此，本公开的系统和方法也可用于生产针对特定最终用途具有定制特性的幅材。例如，通过本公开的方法，可以形成具有改进的拉伸特性、改进的吸收特性、增加的松厚度(如果需要)、增加的厚度(如果需要)和/或增加的基重的幅材。另外，可以增强和改进不同特性的组合。

如上文所描述的泡沫形成工艺具有许多优点和益处。在泡沫形成工艺中，用泡沫代替水作为形成幅材的纤维的载体。代表大量空气的泡沫与造纸纤维共混。由于形成幅材所使用的水较少，因此使幅材干燥所需的能量也较少。

根据本公开，将泡沫形成工艺与独特的纤维定向和/或混合工艺进行组合，以用于生产具有期望特性平衡的幅材。纤维定向和/或混合工艺可以包括首先形成发泡纤维悬浮液，以及在混合室中混合发泡纤维悬浮液。例如，可以将发泡纤维悬浮液注入到混合室中，该混合室使得纤维混合并且形成均质纤维分布。除了狭窄收缩部之外，混合室可以是封闭的。例如，混合室可以包括形成狭槽的前切片壁，发泡纤维悬浮液被引导通过该狭槽。更具体地讲，发泡纤维悬浮液以超临界流速流动通过狭窄收缩部，并且进入开放且扩大的成形区中。移动通过狭窄收缩部并且进入成形区中使得发泡纤维悬浮液的速度或流速增加，并且随后速度或流速迅速减小，这使得湍流出现并且形成涡流。以此方式，狭窄收缩部和成形区使得发泡纤维悬浮液经历水跃，这进一步使得纤维均匀且均质地混合，从而与纵向相比在横向上形成更好的纤维定向。

一旦发泡纤维悬浮液在成形区内经历湍流，发泡纤维悬浮液便在多孔成形表面上进行输送。一个或多个真空装置可以定位在成形表面下方，以用于使流体从水性纤维悬浮液中排出。根据本公开，在发泡纤维悬浮液的水跃的点处，发泡悬浮液被排出，同时成形表面以受控速度移动，以便保持在成形区中形成的纤维定向，以用于形成初期幅材，该初期幅材进一步向下游馈送以用于进一步加工和干燥。例如，在初期幅材的形成期间，相对于发泡纤维悬浮液的速度和发泡纤维悬浮液的排出分布，成形表面的速度受到控制，以便锁定在于水跃期间形成的纤维定向上。例如，在一个实施方案中，移动成形表面的速度与发泡纤维悬浮液在纵向上的速度基本匹配。另外，可以使用单独的排出箱，使得大多数流体在成形表面的开始处从发泡纤维悬浮液中排出。例如，成形表面可以具有一定长度，并且按体积或重量计，流体的大于50％，诸如大于约60％，诸如大于约70％的排出发生在成形表面的长度的初始33％上。

根据本公开，在形成可包括薄页纸幅或纸幅或者非织造合成纤维幅材的非织造幅材时，在一个实施方案中，首先通过将水与发泡剂进行组合来形成泡沫。发泡剂例如可包含任何合适的表面活性剂。在一个实施方案中，例如，发泡剂可包含月桂基硫酸钠，其也称为月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠或月桂基醚硫酸钠。其他发泡剂包括十二烷基硫酸钠或月桂基硫酸铵。在其他实施方案中，发泡剂可包含任何合适的阳离子和/或两性表面活性剂。例如，其他发泡剂包括脂肪酸胺、酰胺、氧化胺、脂肪酸季铵化合物等。

在一个实施方案中，使用非离子表面活性剂。例如，非离子表面活性剂可以包括烷基多糖苷。例如，在一个方面，表面活性剂可以是C8烷基多糖苷、C10烷基多糖苷或C8烷基多糖苷与C10烷基多糖苷的混合物。

发泡剂一般以大于约0.1重量％的量，诸如以大于约0.5重量％的量，诸如以大于约0.7重量％的量与水进行组合。一种或多种发泡剂一般以约0.01重量％至约5重量％的量存在，诸如以至多约2重量％的量存在。

一旦发泡剂和水组合，就将混合物共混或以其他方式经受能够形成泡沫的力。泡沫通常是指多孔基质，其是可以相互连接以形成通道或毛细管的中空单元或气泡的聚集体。

泡沫密度可根据具体应用和各种因素而变化，包括所用的纤维配料。在一个实施方案中，例如，泡沫的泡沫密度可以大于约200g/L，诸如大于约250g/L，诸如大于约300g/L。泡沫密度一般小于约600g/L，诸如小于约500g/L，诸如小于约400g/L，诸如小于约350g/L。在一个实施方案中，例如，使用泡沫密度一般小于约350g/L，诸如小于约340g/L，诸如小于约330g/L的较低密度泡沫。泡沫一般将具有大于约40％，诸如大于约50％，诸如大于约60％(在STP下)的空气含量。空气含量一般小于约75体积％，诸如小于约70体积％，诸如小于约65体积％。

泡沫可以在纤维配料的存在下形成，或者替代地，泡沫可以首先形成，并且随后与纤维配料进行组合。一般来说，可以使用能够制造基片的任何纤维，诸如根据本公开的薄页纸幅或另一类型的非织造幅材。

适用于制备幅材的纤维包括任何天然或合成纤维素纤维，包括但不限于非木质纤维，诸如棉、马尼拉麻、洋麻、印度草、亚麻、茅草、秸秆、黄麻、甘蔗渣、马利筋绒纤维和菠萝叶纤维；以及木质或纸浆纤维，诸如从阔叶树和针叶树获得的那些，包括软木纤维，诸如北方和南方软木牛皮纸纤维；硬木纤维，诸如桉树、枫树、桦树和山杨。纸浆纤维可以高收率或低收率形式制备，并且可以任何已知方法(包括牛皮纸、亚硫酸盐、高收率制浆方法)和其他已知制浆方法进行制浆。也可以使用由有机溶剂制浆方法制备的纤维。

纤维的一部分(诸如高达100％或更少的干重)可以是合成纤维。例如，合成纤维可以以大于约5重量％，诸如以大于10重量％的量，诸如以大于20重量％的量，诸如以大于30重量％的量，诸如以大于40重量％的量，诸如以大于50重量％的量，诸如以大于60重量％的量，诸如以大于70重量％的量，诸如以大于80重量％的量，诸如以大于85重量％的量，并且以小于约100重量％的量，诸如以小于约90重量％的量，诸如以小于约80重量％的量，诸如以小于约70重量％的量，诸如以小于约60重量％的量，诸如以小于约50重量％的量，诸如以小于约40重量％的量，诸如以小于约30重量％的量存在于幅材中。在一个方面，合成纤维以约5重量％至约70重量％(包括其间1重量％的所有增量，诸如5重量％至约30重量％)的量存在于非织造幅材中。合成纤维包括人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、双组分皮芯纤维、多组分粘合纤维等。纤维可以是原生纤维或回收纤维。纤维可以是短纤维，并且可以具有约3mm至约150mm的平均长度。示例性聚乙烯纤维是可从Minifibers,Inc.(Jackson City,Tenn.)获得的当含有合成聚合物纤维时，幅材可以在纤维相交处热粘结。

在一个方面，非织造幅材可以含有与聚酯纤维组合的纸浆纤维，诸如软木纤维。聚酯纤维可以是大小为约0.5旦尼尔至约2.5旦尼尔的短纤维。聚酯纤维可以以约5重量％至约50重量％，诸如10重量％至约40重量％的量包含在幅材中。

合成纤维素纤维类型包括再生纤维素纤维，诸如呈所有其变体形式的人造丝以及从粘胶或化学改性纤维素中衍生的其他纤维。可以使用经化学处理的天然纤维素纤维，诸如丝光纸浆、化学硬化或交联的纤维、或磺化纤维。为了在使用造纸纤维时实现良好的机械性质，可能期望纤维相对不受破坏并且大部分未精制或仅轻微精制。虽然可以使用再生纤维，但原生纤维通常因其机械性质和不含污染物而可用。可以使用丝光纤维、再生纤维素纤维、由微生物产生的纤维素、人造丝以及其他纤维素材料或纤维素衍生物。合适的造纸纤维还可包括再生纤维、原生纤维或它们的混合物。在能够实现高松厚度和良好的压缩特性的某些实施方案中，纤维可具有至少200、更具体地讲至少300、更具体地讲至少400并且最具体地讲至少500的加拿大标准游离度。

可用于本公开的其他造纸纤维包括次等纸张或再生纤维以及高收率纤维。高收率纸浆纤维是通过制浆工艺制造的那些造纸纤维，这些制浆工艺提供约65％或以上、更具体地讲约75％或以上、还更具体地讲约75％至约95％的收率。收率是以初始木材质量的百分比表示的所得加工纤维的量。这样的制浆工艺包括漂白化学热磨机械浆(BCTMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、压力/压力热磨机械浆(PTMP)、热磨机械浆(TMP)、热磨机械化学浆(TMCP)、高收率亚硝酸盐纸浆以及高收率牛皮纸浆，所有这些纸浆使所得纤维具有高水平的木质素。高收率纤维因其在干燥和湿润两个状态下相对于典型的化学制浆纤维的刚度而为人们熟知。

幅材也可以在没有大量内部纤维与纤维粘结强度的情况下形成。就这一点而言，用于形成基础幅材的纤维配料可以利用化学剥离剂来处理，尤其是当存在纤维素纤维时。脱粘剂可以在制浆过程中加入到发泡纤维浆料中，也可以直接加入到流浆箱中。可用于本公开的合适脱粘剂包括阳离子脱粘剂，诸如脂肪二烷基季胺盐、单脂肪烷基叔胺盐、伯胺盐、咪唑啉季盐、有机硅季盐以及不饱和脂肪烷基胺盐。其他合适的脱粘剂公开于Kaun的美国专利号5,529,665中，该专利以引用方式并入本文。具体地讲，Kaun公开了阳离子有机硅组合物作为脱粘剂的用途。

在一个实施方案中，本公开的工艺中使用的脱粘剂是有机季铵氯化物，并且具体地讲是季铵氯化物的有机硅基胺盐。例如，脱粘剂可以是由Hercules Corporation出售的PROSOFT.RTM.TQ1003。脱粘剂可以浆料中存在的约1kg/公吨纤维至约10kg/公吨纤维的量添加到纤维浆料中。

在一个另选的实施方案中，脱粘剂可以是基于咪唑啉的试剂。基于咪唑啉的脱粘剂可以例如得自Witco Corporation。基于咪唑啉的脱粘剂可以介于每公吨2.0至约15kg的量添加。

其他任选的化学添加剂也可以加入到含水造纸配料或所形成的初期幅材中以赋予产品和工艺额外的益处。包括以下材料作为可施加到幅材上的其他化学品的实例。这些化学品作为实例，并非意在限制本发明的范围。此类化学品可以在造纸工艺中的任何时间添加。

可以添加到纸幅中的其他化学品类型包括但不限于通常呈阳离子、阴离子或非离子表面活性剂、湿润剂和增塑剂形式的吸收性助剂诸如低分子量聚乙二醇和多羟基化合物诸如甘油和丙二醇。提供皮肤健康益处的材料诸如矿物油、芦荟提取物、维生素E、有机硅、一般乳液等也可以掺入成品中。

通常，本公开的产品可以与任何已知的材料和化学品结合使用，所述材料和化学品不与其预期用途对立。此类材料的实例包括但不限于气味控制剂，诸如气味吸收剂、活性炭纤维和颗粒、婴儿用爽身粉、小苏打、螯合剂、沸石、香料或其他气味掩盖剂、环糊精化合物、氧化剂等。也可以使用超吸收颗粒。附加选项包括阳离子染料、荧光增白剂、湿润剂、润肤剂等。

为了形成幅材，将泡沫与选定的纤维配料和任何辅助剂组合。可以将发泡纤维悬浮液泵送到罐中，并且从罐馈送到流浆箱中。替代地，发泡悬浮液可以被直接泵送到流浆箱或者直接在流浆箱中形成，而不使用中间罐。例如，图1示出了用于形成幅材的根据本公开的方法的一个实施方案。如图1中特别示出的，从流浆箱10中，发泡纤维悬浮液从流浆箱中排送到由辊28支撑和驱动的环形行进织物26上，以便支撑湿初期幅材12。幅材12可以包括单个均质纤维层，或者可以包括分层或层状构造。该系统可以包括单个流浆箱，或者可以包括多个流浆箱，该多个流浆箱协同工作以形成非织造幅材。

一旦湿幅材被支撑在织物26上，幅材便向下游输送，并且进一步脱水和干燥。

根据本公开，发泡纤维悬浮液以产生具有期望纤维定向的幅材的方式经历混合和湍流。例如，在一个方面，可以在流浆箱10内控制纤维定向。例如，流浆箱10在图2和图3中更详细地示出。参考图2，例如，本公开的方法包括混合室14，该混合室被设计成接收发泡纤维悬浮液。在图2和图3中所示出的实施方案中，混合室14具有在造纸系统的宽度上延伸的矩形横截面形状。然而，混合室14可以具有任何合适的形状。例如，在其他实施方案中，混合室14可以包括更好地增强纤维混合的曲形表面。

如图3中所示出，混合室14包括与底部18间隔开的顶部16。混合室14还包括侧壁20和一对相对的端壁，该一对相对的端壁沿宽度方向封闭混合室14的端部。根据本公开，混合室14还包括前切片壁22。前切片壁从混合室14的顶部16延伸，并且在底部18之前终止。更具体地讲，前切片壁22与混合室14的底部18一起形成狭窄收缩部24。在所示出的实施方案中，狭窄收缩部24呈在混合室14的宽度上延伸的狭槽的形状。如下文将更详细地描述，沉积或注入到混合室14中的发泡纤维悬浮液通过狭窄收缩部24被引导出混合室14。

在所示出的实施方案中，前切片壁22与混合室14的底部18一起形成狭窄收缩部24。然而，应理解，狭窄收缩部24可以在混合室14中升高，并且位于前切片壁22上的任何合适的位置处。另外，狭窄收缩部可以具有任何合适的横截面形状。

可以使用各种技术和工艺将发泡纤维悬浮液馈送到混合室14。例如，发泡纤维悬浮液可以以促进纤维更好混合的方式注入到混合室中。

在一个方面，发泡纤维悬浮液在至少两个不同方向上注入到混合室14中。例如，如图3中所示出，注入器泵34可用于通过定位在混合室14的顶部16处的一个或多个顶部喷嘴28以及通过沿混合室14的侧壁20定位的一个或多个侧部喷嘴30来注入水性纤维悬浮液。以此方式，发泡纤维悬浮液从竖直方向和水平方向注入到混合室14中。竖直纤维流和水平纤维流在混合室14内相交，并且促进混合室内的稳定混合。

发泡悬浮液可以以大于约1m/sec，诸如大于约1.5m/sec，诸如大于约2m/sec，诸如大于约2.5m/sec，并且小于约6m/sec，诸如小于约5m/sec，诸如小于约4m/sec的速度进入混合室。如图3中所示出的混合室14表示用于在发泡悬浮液中初始地混合纤维的方法的一个实施方案。然而，在其他实施方案中，发泡纤维悬浮液可以仅沿单个方向注入到混合室14中，该混合室包括用于促进混合的挡板或曲形表面。在又其他实施方案中，发泡纤维悬浮液可以从多于两个不同方向注入到混合室14中。

一旦注入到混合室14中并混合，发泡纤维悬浮液便被引导通过由前切片壁22形成的狭窄收缩部24。如图2中所示出，在离开狭窄收缩部24之后，发泡纤维悬浮液进入成形区60，该成形区准许发泡纤维悬浮液的体积膨胀。如图2中所示出，例如，成形区60在非织造幅材制造机(诸如当含有纸浆纤维时，为造纸机)的宽度上延伸，并且被定义为移动成形表面62与顶部成形表面64之间的空间。如图2中所示出，移动成形表面可以相对于水平面倾斜定位。例如，成形表面62可以相对于水平面成大于约5°，诸如大于约10°，诸如大于约15°，诸如大于约20°，诸如大于约25°，诸如大于约30°的角度。成形表面的角度62一般小于约60°，诸如小于约50°，诸如小于约40°，诸如小于约30°。尽管是可选的，但倾斜成形表面可以有助于排出发泡纤维悬浮液，并且可以有助于形成初期幅材12。

如图2中所示出，在移动成形表面62与顶部成形表面64之间形成的成形区可以具有逐渐减小的体积。例如，成形区60的逐渐减小的体积可以有助于将发泡纤维悬浮液向下游传送，并且便于初期幅材12的形成。因此，成形区60一般在狭窄收缩部24附近具有相对较大的体积，并且随后在相对端处逐渐减小至较小体积。在狭窄收缩部24附近具有膨胀或较大的体积准许发泡纤维悬浮液在发泡悬浮液进入成形室时膨胀，并且因此促进纤维的更好混合。例如，成形室60在狭窄收缩部24附近的高度可以与混合室14的高度相同，或者可以具有比混合室16高的高度，如图2中所示出。例如，形成室60在狭窄收缩部24附近的高度可以是狭窄收缩部24的高度的至少约1.3倍，诸如至少约1.5倍，诸如至少约1.8倍，诸如至少约2倍，诸如至少约2.3倍，诸如至少约2.5倍，诸如至少约2.8倍，诸如至少约3倍，诸如至少约3.5倍，诸如至少约4倍，诸如至少约4.5倍，并且一般小于狭窄收缩部的高度的约5倍。成形室60在狭窄收缩部24附近的高度一般不受限制，但出于实用目的，该高度可以与混合室16的高度大约相同。

如上文所描述，发泡纤维悬浮液离开混合室14，并且操作性地沉积到移动成形表面62上。移动成形表面62可以是毛毡、丝或筛网，并且是多孔的，以允许流体从发泡纤维悬浮液中排出。在一个实施方案中，如图2中所示出，一个或多个排出箱可以定位在移动成形表面62下方，以便于发泡悬浮液的排出。例如，在图2中所示出的实施方案中，该系统包括三个排出箱66、68和70。每个排出箱66、68和70可以与真空或抽吸装置相关联，以用于向在移动成形表面62上输送的发泡纤维悬浮液施加抽吸力。在一个方面，例如，单个真空装置可用于从不同排出箱66、68和70中的每一者施加抽吸力。真空装置可以放置成以使得每个排出箱中的抽吸量可单独变化的方式与排出箱中的每个排出箱操作性地相关联。替代地，每个排出箱66、68和70可以与单独的真空装置相关联，以用于控制每个排出箱内抽吸力的量。在移动成形表面62下方具有多个排出箱准许发泡纤维悬浮液的受控排出。例如，在成形表面62的长度上的排出可以是均匀的，或者可以变化，使得在初期幅材12形成时存在特定排出分布。

现在参考图4，示出了根据本公开加工的发泡纤维悬浮液的流动分布和排出分布的一个实施方案。如图4中所示出，发泡纤维悬浮液72以良好混合的状态容纳在混合室14中。从混合室14中，发泡纤维悬浮液72被迫使通过狭窄收缩部24。狭窄收缩部24的大小使得发泡纤维悬浮液72的速度和流速迅速增加。发泡纤维悬浮液72随后离开狭窄收缩部24，并且排放到成形区60中。流速的迅速增加，随后发泡纤维悬浮液72的流速显著减小，这使得在成形室60中出现显著湍流，从而引起纤维的进一步混合。通过此过程，与仅在流动方向上定向相对，纤维的定向变得显著更随机。因此，在纵向上的纤维定向可以与在横向上的纤维定向相同或类似。如图4中所示出，在离开狭窄收缩部24之后，发泡纤维悬浮液72随后通过成形表面62排出，以用于保持和锁定在纤维定向上。以此方式，可以生产出在纵向上的物理特性非常类似于在横向上的物理特性的初期幅材12。

用于确定幅材是否具有(与主要在单个方向上的纤维定向相对的)随机纤维定向的一种方法是测量幅材在纵向和横向两者上的拉伸强度，并且确定比率。比率为1指示纤维定向在两个方向上大致相等。例如，根据本公开制造的幅材可以具有一般大于约0.8，诸如大于约0.9，诸如大于约1，诸如大于约1.1的纵向与横向拉伸强度比。幅材的纵向与横向拉伸强度比一般可以小于约1.8，诸如小于约1.6，诸如小于约1.4，诸如小于约1.2。然而，应理解，本公开的方法和系统也可用于控制纤维定向。因此，该方法和系统也可用于生产具有主要在单个方向上定向的纤维的幅材。因此，在其他实施方案中，本公开的方法和系统可用于生产纵向与横向拉伸强度比超出上文描述的范围的幅材。

如上文所解释，在图4中，发泡纤维悬浮液72首先在混合室中进行混合，通过狭窄收缩部24在流速和速度方面加速，并且随后排放到成形区60中，该成形区具有膨胀体积，从而允许发泡纤维悬浮液的速度和流速迅速减小，从而在流体内引起湍流，并且产生随机的纤维定向。湍流是指发泡悬浮液的流动，其中与流体在平滑的路径或层中移动的层流相比，流体经历不规则的波动或混合。在图4中所示出的过程中，例如，发泡纤维悬浮液可以在成形室60内经历湍流，从而使得形成流体旋流和旋涡，这显著增强了纤维在泡沫内的随机分布。

在一个实施方案中，例如，发泡纤维悬浮液72经历从混合室14到成形区60的水跃。例如，当较浅的高速流体遇到较慢的移动流体时，可能发生水跃，从而引起动能的迅速耗散。例如，当处于高速的流体排放到较低速度区中时，流体表面中可能出现相当突然的上升。快速流动的流体突然减缓并且高度增加，这会释放动能，从而引起湍流和/或涡流形成。例如，在一些条件下，流体从快速到慢速的转变使得流体自身卷曲，在本公开的方法中，这使得纤维经历强烈的混合和重新定向。

在一个实施方案中，发泡纤维悬浮液的流动在狭窄收缩部24内达到超临界流动，随后在成形室60内达到亚临界流动。当流动受惯性力而不是重力支配时，会出现超临界流动，并且可以表现为快速或不稳定流动。超临界流动具有大于1的弗劳德(Froude)数。另一方面，亚临界流动受重力支配，并且表现为较慢的稳定方式。当流动从超临界流动转变到亚临界流动时，可能发生水跃，这表示高能量损失、湍流和纤维的随机定向。

在本公开的一个方面，发泡纤维悬浮液通过狭窄收缩部24的流动可以在期望弗劳德数下操作。例如，发泡纤维悬浮液的弗劳德数可以大于约2，诸如大于约5，诸如大于约10，诸如大于约15，诸如大于约20，诸如大于约25，诸如大于约30，并且一般小于约50，诸如小于约40。

一旦发泡纤维悬浮液72已排放到成形区60中并且经历纤维重新定向，发泡纤维悬浮液便从流体中排出，以努力保持完整并且锁定在所得幅材内的纤维定向上。可能影响纤维定向的两个因素包括成形表面62相对于发泡纤维悬浮液在纵向上的速度的相对速度以及发泡悬浮液的排出分布。

例如，在一个方面，控制移动成形表面62的速度，以便防止发泡悬浮液内所含有的纤维重新定向成主要为纵向定向。就这一点而言，移动成形表面62的速度可以与发泡纤维悬浮液在纵向上流动通过成形区60的速度相匹配。在一个方面，例如，发泡纤维悬浮液在成形区中在纵向上以一定速度移动，并且成形表面以一定速度移动，并且其中在发泡纤维悬浮液的排出期间，发泡纤维悬浮液速度与成形表面速度的比率为约1∶0.5至约1∶2，诸如约1∶0.8至约1∶1.8。

除了成形表面62的速度以外，还可以控制发泡纤维悬浮液的排出分布，以便维持期望纤维定向。例如，成形区可以具有一定长度，并且其中发泡纤维悬浮液在成形区的长度上具有一定排出分布，使得从成形区的开始到成形区的结束，该排出基本相同。例如，在一个实施方案中，就所排出的流体体积或所排出的流体重量而言，在成形区的长度上，排出分布的变化不超过约20％，诸如不超过约10％。

替代地，如图4中所示出，该系统可以被设计成使得在成形表面的开始处出现较大流体排出，并且随后该流体排出朝向成形表面的结束逐渐减少。例如，如图2中所示出，排出箱66、68和70可用于产生任何期望的排出分布。在一个实施方案中，例如，在成形区的长度上的排出分布使得在成形区的长度的初始33％上出现大于约50％，诸如大于约55％，诸如大于约60％，诸如大于约65％，诸如甚至大于约70％的流体排出。

一旦发泡纤维悬浮液形成为幅材，便可以使用各种技术和方法来处理该幅材。例如，在图1中，示出了用于制造穿透干燥非织造幅材的方法，并且仅出于示例性目的而示出该方法。(为简单起见，示出了示意性地用于限定多个织物运行的各个张紧辊，但未编号。应当理解，可以在不脱离一般过程的情况下进行图1所示的设备和方法的变化)。

湿幅材从织物26转移到转移织物40。在一个实施方案中，转移织物可以比成形织物更慢的速度行进，以赋予幅材增加的拉伸。这通常被称为“匆促”转移。转移织物的空隙体积可以等于或小于成形织物的空隙体积。两种织物之间的相对速度差异可为0-60％，更具体地讲为约15％-45％。转移可以在真空靴42的帮助下进行，使得成形织物和转移织物同时在真空狭槽的前缘会聚并分开。

随后借助于真空转移辊46或真空转移靴将幅材从转移织物转移到穿透干燥织物44。穿透干燥织物可以相对于转移织物以大致相同的速度或不同的速度行进。如果需要，穿透干燥织物可以较慢的速度运行以进一步增强拉伸性。转移可以在真空辅助下进行，以确保片材变形，以适形于穿透干燥织物，从而在需要时产生所需的松厚度和外观。合适的穿透干燥织物描述于授予Kai F.Chiu等人的美国专利5,429,686以及授予Wendt等人的美国专利5,672,248中，这两个美国专利以引用方式并入。

在一个实施方案中，穿透干燥织物包含高和长的压节。例如，穿透干燥织物可具有每平方英寸约5至约300个压节，所述压节在织物平面上方至少约0.005英寸处凸起。在干燥期间，幅材可以进一步宏观地布置成适形于穿透干燥织物的表面并形成三维表面。然而，平坦表面也可用于本公开中。

与穿透干燥织物接触的幅材的侧面通常被称为纸幅的“织物侧”。如上所述，纸幅的织物侧可具有在织物在穿透干燥器中干燥之后适形于穿透干燥织物的表面的形状。另一方面，纸幅的相对侧通常被称为“空气侧”。在正常的穿透干燥过程中，幅材的空气侧通常比织物侧更光滑。

用于幅材转移的真空水平可为约3至约15英寸汞柱(75至约380毫米汞柱)，优选约5英寸(125毫米)汞柱。真空靴(负压)可通过使用来自幅材相对侧的正压来补充或替换，以将幅材鼓吹到下一织物上，除此之外或作为替代，用真空吸附到下一织物上。另外，可使用一个或多个真空辊代替真空靴。

在由穿透干燥织物支撑时，幅材通过穿透干燥器48最终干燥至约94％或更高的稠度，然后转移到载体织物50上。使用载体织物50和可选的载体织物56将干燥基片52运送到卷轴54上。可以使用可选的加压转向辊58来促进幅材从载体织物50转移到织物56。适用于此目的的载体织物是Albany International 84M或94M和Asten 959或937，它们都是具有精细图案的相对光滑的织物。尽管未示出，但卷轴压延或随后的离线压延可用于改善基片的光滑度和柔软度。

在一个实施方案中，所得幅材52可以是已在三维状态下干燥的有纹理幅材，使得连接纤维素纤维(当存在时)的氢键基本上在幅材不处于平坦的平面状态时形成。例如，幅材52可以被干燥，同时仍然包括由气体输送装置30形成到幅材中的图案，并且/或者可以包括由通风干燥器赋予的纹理。

一般来说，能够形成幅材的任何方法也可用于本公开中。例如，本公开的方法可以利用起绉、双起绉、压花、空气加压、起绉通风干燥、不起绉通风干燥、适形、水力缠结、热粘结以及本领域已知的其他步骤。例如，在一个实施方案中，在该方法期间，幅材可以经受水力缠结步骤。此外，替代通风干燥，可以使用任何合适的干燥装置(诸如一个或多个加热干燥辊)来使幅材干燥。

根据本公开制造的幅材的基重可以取决于最终产品而变化。例如，该方法可用于生产卫生纸、面巾纸、纸巾、工业擦拭物等。可以根据本公开来制造各种其他产品。例如，该方法和系统也可用于生产所有不同类型的非织造幅材，诸如可结合到吸收制品中的幅材。在一个方面，可以生产含有大量合成聚合物纤维的幅材。例如，该幅材可以含有呈大于约20重量％的量，诸如呈大于约30重量％的量，诸如呈大于约40重量％的量，诸如呈大于约50重量％的量的合成聚合物纤维。一般来说，产品的基重可以从约6gsm至约800gsm，诸如从约10gsm至约200gsm变化。例如，对于卫生纸和面巾纸，基重可在约10gsm至约40gsm的范围内。另一方面，对于纸巾，基重可在约25gsm至约90gsm的范围内。对于擦拭物，基重可以在约40gsm至约125gsm的范围内。

幅材松厚度也可以从约3cc/g至20cc/g，诸如从约5cc/g至15cc/g变化。片材“松厚度”计算为以微米表示的干燥片材的厚度除以以克每平方米表示的干燥基重的商。所得片材松厚度以立方厘米每克表示。更具体地讲，厚度被测量为十个代表性片材的叠堆的总厚度并将叠堆的总厚度除以十，其中叠堆内的每个片材被放置为相同侧朝上。根据TAPPI测试方法T411 om-89“Thickness(caliper)of Paper,Paperboard,and Combined Board”中针对叠堆片材的说明3，测量厚度。用于实施T411 om-89的测微计为得自Emveco,Inc.,Newberg,Oreg的Emveco 200-A薄纸厚度测试仪。该测微计的负荷为2.00千帕斯卡(132克每平方英寸)，压脚面积为2500平方毫米，压脚直径为56.42毫米，停留时间为3秒，并且下降速率为0.8毫米每秒。

在替代实施方案中，可以形成较低松厚度的产品。例如，幅材可以具有小于3cc/g，诸如小于2cc/g，诸如小于1cc/g的松厚度。

在多层产品中，产品中存在的每个幅材的基重也可以变化。一般来说，多层产品的总基重一般将与上文指示的总基重相同，诸如约15gsm至约120gsm。因此，每层的基重可为约10gsm至约60gsm，诸如约20gsm至约40gsm。

参考以下示例，可以更好地理解本公开。

示例

使用类似于图2中所示出的方法来生产各种泡沫形成幅材。幅材中的每个幅材含有70重量％的软木纤维和30重量％的12mm、0.5旦尼尔的聚酯纤维。纤维与水和表面活性剂进行组合，并且形成为含有40％至60％空气的泡沫。成形表面通过系统的速度为80米/分钟。使狭窄收缩部的高度变化以改变发泡纤维悬浮液的流动的弗劳德数。在1号和2号样品中，弗劳德数为30。在4号样品中，弗劳德数为14。在不使用前切片壁(3号样品)的情况下进行另一实验。

在这组实验期间，发泡纤维悬浮液的速度与成形表面速度之间的速度比是变化的。随后测试所制成的样品的纵向与横向拉伸强度比(md/cd)。结果如下并且示出在图4中。

1号样品

2号样品

3号样品

4号样品

如图4中所示出，使用图2中所示出的配置不仅使得md/cd比显著提高，而且出乎意料地产生了用于优化纤维定向的显著较大的操作窗口。

在不脱离在所附权利要求中更具体地描述的本发明的精神和范围的情况下，本发明的这些和其他修改和变型可由本领域的普通技术人员实践。此外，应当理解各种实施方案的方面可整体或部分互换。此外，本领域的普通技术人员将了解，前述描述仅仅是举例，而不旨在限制这类所附权利要求中进一步描述的本发明。

Claims (22)

1.一种用于生产幅材的方法，包括：

将发泡纤维悬浮液沉积到混合室中；

使所述发泡纤维悬浮液从所述混合室流动通过狭窄收缩部，并且进入成形区中，所述发泡悬浮液在移动成形表面上进行输送，所述发泡纤维悬浮液具有一定流体流速，并且所述狭窄收缩部的大小使得所述发泡纤维悬浮液在所述成形区内经历纤维混合；

将流体通过所述成形区内的成形表面从所述发泡纤维悬浮液中排出，以形成初期幅材；以及

使所述初期幅材干燥。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述混合室具有从顶部延伸到底部的高度和一定宽度，除了所述狭窄收缩部之外，所述混合室是封闭的，所述狭窄收缩部包括沿所述混合室的所述宽度延伸的狭槽。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述发泡纤维悬浮液在所述狭窄收缩部中经历超临界流动。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡纤维悬浮液在所述成形区中在纵向上以一定速度移动，并且所述成形表面以一定速度移动，并且其中在所述发泡纤维悬浮液的排出期间，发泡纤维悬浮液速度与成形表面速度的比率为约1∶0.5至约1∶2。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形区具有一定长度，并且其中所述发泡纤维悬浮液在所述成形区的所述长度上具有一定排出分布，并且其中大于约50％，诸如大于约60％的排出发生在所述成形区的所述长度的初始33％上。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中干燥幅材具有约0.8至约1.8，诸如约0.9至约1.6，诸如约0.9至约1.4，诸如约0.9至约1.2的纵向与横向拉伸强度比。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡纤维悬浮液在所述成形区内的湍流产生涡流，从而引起所述发泡悬浮液中纤维的定向的变化。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成形表面相对于水平面倾斜。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡纤维悬浮液通过将泡沫与纤维配料进行组合来形成，所述泡沫具有约200g/L至约600g/L，诸如约250g/L至约400g/L的密度。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡悬浮液通过将发泡剂与水进行组合来形成，所述混合室中的所述发泡纤维悬浮液含有约40体积％至约65体积％的空气。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述发泡剂包括月桂基硫酸钠。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中包含在所述幅材中的所述纤维包含至少约50重量％的纸浆纤维，诸如至少约60重量％的纸浆纤维，诸如至少约70重量％的纸浆纤维，诸如至少约80重量％的纸浆纤维。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中包含在所述幅材中的所述纤维包含至少约5重量％的合成纤维。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述幅材通过通风干燥来进行干燥。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥幅材具有大于约3cc/g，诸如大于约5cc/g，诸如大于约7cc/g，诸如大于约9cc/g，诸如大于约11cc/g的松厚度。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥幅材具有小于约3cc/g，诸如小于约2cc/g，诸如小于约1cc/g的松厚度。

17.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥幅材具有约6gsm至约800gsm，诸如约10gsm至约200gsm，诸如约20gsm至约120gsm的基重。

18.如权利要求1所述的方法，其中所述发泡纤维悬浮液以大于约1m/sec，诸如大于约2m/sec的速度注入到所述混合室中。

19.一种用于生产幅材的系统，包括：

封闭混合室，所述封闭混合室用于接收发泡纤维悬浮液，所述封闭混合室包括顶部、底部和至少一个侧壁，所述混合室具有一定高度和一定宽度，所述混合室还包括前切片壁，所述前切片壁终止于距所述混合室的所述底部一定距离处，从而形成狭窄收缩部，其中沉积到所述混合室中的发泡纤维悬浮液通过所述狭窄收缩部被引导出所述混合室；

移动成形表面，所述移动成形表面与所述混合室操作性地接合，所述成形表面在纵向上移动，并且接收所述发泡纤维悬浮液，以用于向下游输送所述发泡纤维悬浮液；

成形区，所述成形区定位成与所述混合室的所述狭窄收缩部相邻，所述成形区具有一定长度并且由所述移动成形表面和顶部成形表面限定，所述顶部成形表面与所述移动成形表面间隔开；以及

干燥装置，所述干燥装置定位成在所述成形区下游，以用于使在所述成形区中形成的幅材干燥。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述成形区在所述成形区的所述长度上在所述纵向上具有逐渐减小的高度。

21.如权利要求19或20所述的系统，其中所述移动成形表面相对于水平面倾斜。

22.一种流浆箱，包括：

封闭混合室，所述封闭混合室用于接收发泡纤维悬浮液，所述封闭混合室包括顶部、底部和至少一个侧壁，所述混合室具有一定高度和一定宽度，所述混合室还包括前切片壁，所述前切片壁终止于距所述混合室的所述底部一定距离处，从而形成狭窄收缩部，其中沉积到所述混合室中的发泡纤维悬浮液通过所述狭窄收缩部被引导出所述混合室；以及

成形区，所述成形区定位成与所述混合室的所述狭窄收缩部相邻，所述成形区具有一定长度和顶部成形表面，所述成形区从所述狭窄收缩部沿所述成形区的所述长度具有递减的高度。