CN1685108A - 在制绉滚筒上定向涂覆性能增强物质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明说明和要求了一种在制绉滚筒(30)上对性能增强物质(77，78，79)进行定向涂覆以改进造纸操作的方法。该方法包括将制绉滚筒(30)分为区域(15，17，18，19，28，38)，然后在单个区域的基础上对期望的性能增强物质(77，78，79)进行定向涂覆，以使各区域均由最理想的性能增强物质(77，78，79)存在。本发明还说明和要求了一种确定制绉滚筒(30)上所使用的性能增强物质(77，78，79)涂覆用量和涂覆模式的方法。该方法包括向所述性能增强物质中加入惰性荧光示踪剂，然后使用荧光计在制绉滚筒(30)、和/或绉纹纸产品和/或由毛毡中除去的水中寻找示踪剂。
Description
技术领域
本发明涉及纸浆和造纸领域。具体的说，本发明涉及对制造棉纸(tissue)过程中制绉滚筒的性能进行改进的领域。
技术背景
在棉纸的制造过程中，纤维湿网，也叫作湿纸薄片，在长网或新月形形成器或双股线上形成，然后经毛毡转移到蒸汽加热金属滚筒上并在其上干燥。蒸汽加热金属滚筒通常被称为制绉滚筒或“扬基干燥器(Yankee Dryer)”。因为纤维湿网在滚筒上旋转，大量水被驱除，并且留下固体含量为大约50wt％至大约99wt％的纤维湿网。然后使用被称为制绉刀的金属刮刀除去纤维网，在除去网的过程中金属刮刀对纤维方向上的薄片进行压制产生折叠作用。这种去除和压制过程被称为“制绉”。制绉使纸页起绉或折叠。制绉经常破坏大量纸页中纤维与纤维的结合，从而给予所制造的棉纸体积、拉伸、吸收和柔软特性的性质。
在棉纸制造过程中，正常做法是将稀释的粘合剂溶液通过喷杆喷雾到制绉圆筒的加热金属表面上帮助纤维网与制绉滚筒的粘附以进行干燥和随后的制绉。这种粘合物质提供纤维网与制绉圆筒间足够的粘附力以增强品质棉纸的制造，有助于保护干燥器不至于过度磨损，为刮浆刀提供润滑并且足够柔软使刮浆刀间断渗透以良好制绉。在冲击制绉滚筒上的粘合剂层后，通常使用压力辊或吸压辊将纤维网粘合到滚筒上，该辊的位置能够在与纤维网碰到粘合剂层几乎相同的时间使纤维网碰到压力辊的尖部(压力辊的尖部是压力辊和制绉滚筒相接触的地方)。然后薄片继续围绕加热滚筒以使用金属刮刀进行制绉。在制绉过程中，赋予该薄片例如柔软度、吸收性和体积的评价标准。在使用制绉刮刀将纤维网从制绉滚筒上除去之后，本领域技术的说法目前称为再次使用稀释粘合剂溶液喷雾制绉滚筒表面，并且继续进行制绉过程。
在使用制绉刮刀将纤维网从制绉滚筒上除去后，一些物质，这些物质可以包括加热固化粘合剂和杂纤维，通常留在干燥器的表面。这些留在干燥器表面上的物质往往粘在该表面上，并且这些积累最终变得足以被称为“沉积物”。由于粘合剂溶液被烘烤留在滚筒上的纤维网边缘的沉积物是一个主要的问题，因为沉积物的存在导致纤维板在滚筒上的不均运覆盖，并且能够导致刮浆刀的颤动和很差的流动性，并且能够导致纤维板的不想要的破裂。
制绉过程的另一个已知问题是不与任何纤维网或毛毡相接触的制绉滚筒的边缘往往处于比该制绉滚筒中心部分高的多的温度下。得到的在贯穿该制绉滚筒的温度梯度能够导致制造的纤维湿板的不均匀。
因为制绉滚筒各部分具有不同的性能要求并且制绉滚筒各部分具有与邻近部分不同的操作温度范围，因而难以保持制绉滚筒的良好运行性是显而易见的。
过去试图通过向稀释的粘合剂溶液中加入一种或多种改性剂改进运行性的作法并非最理想，因为必须存在一种被鉴定为能够在制绉滚筒整个长度上改善运行性的改性剂。因而希望存在一种改善制绉滚筒性能的方式以对与贯穿制绉滚筒的温度梯度相关的问题和与留在制绉滚筒上的沉积物相关的问题进行改正。
发明内容
本发明的第一方面是在一种制绉滚筒上对性能增强物质进行定向涂覆的方法，包括以下步骤：
a)提供一种棉纸制造工艺，其中使用旋转制绉滚筒对纤维物质的湿板进行干燥，其中该纤维物质湿板与刮浆刀相接触，该刮浆刀在其离开制绉滚筒时使纤维板产生绉纹。
b)将制绉滚筒分为多个区域，其中各区域的性能要求和操作温度范围均与相邻区域不同；
c)提供将一种或多种期望的性能增强物质在制绉滚筒上的各区域上进行定向涂覆的方法；和
d)将一种或多种性能增强物质涂覆在制绉滚筒的至少两个区域上，其中基于制绉滚筒各区域的性能要求和操作温度范围选择涂覆到各区域上的性能增强物质。
本发明的第二方面是一种用于将性能增强物质在制绉滚筒上进行定向涂覆的设备，包括用于将特定性能增强物质涂覆到制绉滚筒各区域上的装置，其中该装置必须能够进行定向输送，以使邻近区域上的性能增强物质的涂覆出现最小化的不期望的重叠，并且该装置也必须能够连续地起作用以使在制绉滚筒操作过程中性能增强物质的涂覆中不存在意外的中断。
本发明的第三方面是一种对制绉滚筒上是否存在性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在制绉滚筒上涂覆；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量制绉滚筒上的惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用惰性荧光示踪剂的荧光信号测定制绉滚筒上存在的惰性荧光示踪剂的量；
e)将制绉滚筒上存在的惰性荧光示踪剂的量与制绉滚筒上存在的性能增强物质的量关联起来；
f)对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量与假设存在于制绉滚筒上的性能增强物质的预期量进行比较，和任选地
g)基于惰性荧光示踪剂的测量的荧光信号对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量进行调节。
本发明的第四方面是一种对绉纹棉纸产品上是否存在性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在制绉滚筒上涂覆；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计对离开制绉滚筒的绉纹棉纸上的惰性荧光示踪剂的荧光信号进行测量，根据需要重复这种测量以确定绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量；
d)使用绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量对制绉滚筒上性能增强物质的涂覆是否为最优化进行确认；以及任选地；
e)基于绉纹棉纸上所述性能增强物质的存在模式和量，对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量进行调节。
本发明的第五方面是一种对制绉滚筒上是否存在正确量和类型的性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合涂覆在制绉滚筒上；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量所收集的由毡上除去的水中的惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用惰性荧光示踪剂的荧光信号对所收集的由毡上除去的水中存在的惰性荧光示踪剂的量；
e)将所收集的由毡上除去的水中存在的惰性荧光示踪剂的量与由毡上除去的水中存在的性能增强物质的量关联起来；
f)对由毡上除去的水中存在的性能增强物质的量和假设存在于制绉滚筒上的性能增强物质的预期量进行比较；和任选地
g)基于所测量的在由毡上除去的水中发现的荧光示踪剂的荧光信号，对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量和类型进行调节。
附图说明
图1说明了制绉滚筒的表面上存在的不同区域，下标L指左侧而下标R指右侧。图1并未描述本发明。
图2说明了制绉滚筒的表面上存在的不同区域，并且显示了以如下方式相对于制绉滚筒表面定位的喷杆(spray boom)：各喷雾嘴只能将物质涂覆到一个区域中。图2并未描述本发明。
图3显示了与图2中说明的相同构造的设备，其中的变化是，各喷雾嘴具有自己的进料管，因此利用这种构造可以向制绉滚筒的各区域上涂覆不同的性能增强物质。
图4显示了具有主要喷杆的制绉滚筒，其中涂覆主要性能增强物质的主要喷杆的每一个喷嘴也具有来自提供第二性能增强物质的第二喷杆的辅助进料管线。利用这种构造可以向主要性能增强物质中加入第二性能增强物质，因此能够得到使用两种性能增强物质的混合物的好处。
图5显示了一种设备装置，其中在喷杆上存在的喷嘴的喷嘴进料管上连接了管路。该设备装置能够使加入到喷嘴中的第二性能增强物质涂覆到制绉滚筒的一定定向区域中。
具体实施方式
以下术语在本专利申请全文具有所指明的含义。
“制绉”指在干燥过程中有意使纸起绉以制造柔软的有弹性的棉纸薄片。制绉刀，也称为刮浆刀，用来有意使纸起绉。
“刮浆刀”用来从旋转滚筒上除去某些东西。“制绉刀”是“刮浆刀”的特殊类型。所有的制绉刀都是刮浆刀，但并非所有刮浆刀都是制绉刀。
“保湿剂”是具有亲水性并且对物质中的水含量起稳定作用的物质。保湿剂将湿度波动所引起的湿含量保持在窄范围内。当在制绉工艺中使用时，保湿剂用于将性能增强物质中的湿含量保持在期望的水平，这样性能增强物质能够增进网与制绉滚筒尖的最佳粘合。
“低分子量聚合物”具有大约1000至大约200,000的重量平均分子量。
“增塑剂”是一种加入到高分子量聚合物中以促进加工并提高性能增强物质的柔度和韧度的有机物质。
“表面活性剂”是当溶解在水或水溶液中时使表面张力降低的任何化合物，或使两种液体间界面张力降低的任何化合物。
“棉纸”指纸制毛巾、纸制餐巾、纸制擦面巾、厕纸、纸尿布、光面棉纸、月经纸和卫生纸制品。
“扬基干燥器”是用于制造绉纹纸的制绉滚筒的另一个术语(主要在北美使用)。
本发明的第一方面是在一种制绉滚筒上对性能增强物质进行定向涂覆的方法，包括以下步骤：
a)提供一种棉纸制造工艺，其中使用旋转制绉滚筒对纤维物质的湿板进行干燥，其中该纤维物质湿板与刮浆刀相接触，该刮浆刀在其离开制绉滚筒时使纤维板产生绉纹。
b)将制绉滚筒分为多个区域，其中各区域的性能要求和操作温度范围均与相邻区域不同；
c)提供将一种或多种期望的性能增强物质在制绉滚筒上的各区域上进行定向涂覆的方法；和
d)将一种或多种性能增强物质涂覆在制绉滚筒的至少两个区域上，其中基于制绉滚筒各区域的性能要求和操作温度范围选择涂覆到各区域上的性能增强物质。
现在参考图1，显示了制绉滚筒30。在现有的商业棉纸制造生产厂中所使用的制绉滚筒典型的横向在大约100英寸到大约328英寸之间。制绉滚筒横向最常用的距离是在大约200英寸到大约260英寸之间。
在图1中，显示了区域AL，15和区域AR，18，其中左侧或右侧的区域A定义为制绉滚筒的外缘。区域AL和AR在被纤维棉纸板覆盖的滚筒部分的外侧并且也在与将纤维棉纸湿板运送到干燥器的毛毡相接触的滚筒部分的外侧。如图2所示，通常使用喷杆27将性能增强物质涂覆在区域A上。在图2中，喷嘴N1供给区域AL，15而喷嘴N10将性能增强物质涂覆到区域AR，18。区域AL和区域AR是制绉滚筒上最热的区域，因为纤维物质湿板没有与区域AL或区域AR相接触，因此在这些区域中没有冷却效果。
在图1中，用于提供干燥用热量的蒸汽通过蒸汽管线10从左侧进入制绉滚筒30，而冷凝水通过冷凝水管线20离开滚筒30。围绕区域AL或区域AR的滚筒距离没有标准量。区域AL和区域AR中典型的温度范围是大约95℃到大约170℃之间。
区域AL和区域AR中需要涂层以防止刮浆刀刮在制绉滚筒的裸露金属上。如果在区域A中不存在涂层以提供制绉刀和制绉滚筒之间的保护性润滑隔离物，将发生刮刀的过度磨损和“燃烧”。这也能够引起制绉滚筒自身的过度磨损。
制绉滚筒上的区域B定义为从毛毡与制绉滚筒相接触的内缘延伸至恰好位于纤维棉纸板边缘的外侧的区域。这个边缘也称为棉纸片修整轨迹(棉纸片的边缘)。图1清楚的显示了区域BL，17和区域BR，28。围绕区域BL和BR的滚筒距离没有标准量。区域B中典型的温度范围是在大约90℃到大约120℃之间。
如图2所示，通常通过喷杆27将性能增强物质涂覆在区域B上。在图2中，喷嘴N2供给区域BL，17，而喷嘴N9将性能增强物质涂覆到区域BR，28上。
区域B是最容易发生有问题的边缘沉积的区域。这是因为在这一区域的制绉滚筒上涂覆粘合剂，参见图2，喷嘴N2和N9用于粘合剂的喷洒涂覆。除了区域B中存在的粘合剂外，支撑棉纸网的毛毡也能够在该区域的制绉滚筒上沉积另外的不想要的物质。制绉刀除去大多数这种粘合剂和不想要的物质，但是一部分粘合剂留在滚筒上并且可能发生沉积物随时间的积累。如果存在积累的沉积物并且没有被制绉或清洁刮浆刀的正常操作除去，那么刮浆刀会跳刀并且能够被提离滚筒。
区域B中的另一种类型的问题是刮浆刀的过度磨损。
区域C定义为棉纸片修整轨迹的内侧或外侧的大约3到9英寸。如前所述，棉纸片修整轨迹是纤维物质湿板的修整过的边缘。图1清楚的显示了区域CL，19和区域CR，38。如前所述，围绕区域CL或区域CR的滚筒距离近似为3至9英寸。区域C中典型的温度范围为大约90℃到大约110℃之间。
通常使用喷杆27将性能增强物质涂覆到区域C中，如图2所示。在图2中，喷嘴N3供给区域CL，19，而喷嘴N8将性能增强物质涂覆到区域CR，38。
如果当纤维物质湿板在区域C中干燥时过于疏松，表示板和制绉滚筒之间的粘合力差。如果发现区域C中的制绉刀过度磨损，那么必须在该区域涂覆额外的性能增强物质。刺穿(picking)是在纤维物质干燥板牢固地粘附在制绉滚筒上而开始从刮浆刀下经过的地方。非常不希望发生刺穿，因为它造成薄片上的洞，而这些洞导致网的破裂。如果在区域C中由于该区域中较高的粘附力和温度发生刺穿，那么需要涂覆不同量和类型的性能增强物质。
区域D，21，是制绉滚筒表面上除了被区域C包围的调整轨迹区域的区域，该区域被烘干的棉纸薄片覆盖。围绕区域D的滚筒距离没有标准量。区域D中典型的温度范围是大约85℃到大约95℃之间。
通常使用喷杆27将性能增强物质涂覆到区域D，如图2所示。喷嘴N4、N5、N6和N7将性能增强物质涂覆到区域D上。区域D中棉纸薄片可能过于疏松，它可能过于致密，引起刺穿或在区域D中可能存在其它性能问题而需要涂覆性能增强物质。
在所述制绉滚筒的各区域上对期望的性能增强物质进行定向涂覆的装置可以是任何能够将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上的一个且仅有一个位置的装置。例如，图3显示了典型的喷雾操作，然而，在图3中，将供给各喷雾嘴定向输送到制绉滚筒30的各区域上的性能增强物质进行分割，以使不同性能增强物质可以供给并且涂覆到各区域上。
在图4中，主要喷杆41，具有附有喷雾嘴的管路51、52、53、54、55、56、57、58、59、60和61，它们涂覆同一种性能增强物质，77。第二喷杆42，具有管路81、82、83、84、85、86、87、88、89、90和91，它们分别进料到管路51、52、53、54、55、56、57、58、59、60和61。因此，性能增强物质78可以与性能增强物质77相混合，这样在制绉滚筒80上涂覆改性性能增强物质79。
在图4中，也可以关闭单向阀81v、82v、83v、84v、85v、86v、87v、88v、89v、90v和91v中的一个、一些或全部，以便在有些区域只涂覆性能增强物质77，在有些区域涂覆改性性能增强物质79，而利用设备中的管路51、52、53、54、55、56、57、58、59、60和61上的单向阀(图4中未描述，但容易在设备装置上增加)，可以只在某些区域上涂覆性能增强物质78。使用图4所描述的设备意味着可以通过许多不同的有效方式进行本发明的方法。
性能增强物质77优选是典型地涂覆整个制绉滚筒的基础涂层。该基础涂层通常是带有结合的脱模剂的粘合剂，它作为水溶液涂覆，尽管有些粘合剂可以以含水分散体或者甚至以非水溶液或非水分散体进行涂覆。性能增强物质77选自用于制备绉纹纸的制绉粘合剂。用于制备绉纹纸的制绉粘合剂包括但不限于以下：聚胺、聚酰胺、聚酰胺型胺类、酰氨基胺-表氯醇聚合物、聚乙烯亚胺、聚乙烯基醇、乙烯基醇共聚物、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯共聚物、聚醚、聚丙烯酸、丙烯酸共聚物、纤维素衍生物、淀粉、淀粉衍生物、动物胶、如美国专利第5,374,334号所述的交联的乙烯基胺/乙烯基醇聚合物、乙二醛化的丙烯酰胺/二烯丙基二甲基丙烯酰胺共聚物、如美国专利第5,179,150号所述和声称的聚合物、如美国专利第5,167,219号所述和声称的聚合物、如美国专利第6,277,242 B1号所述和声称的大约0.1至大约50wt％的第一种聚胺-表氯醇树脂和大约99.9至大约50wt％的第二种聚胺-表氯醇树脂的混合物以及如美国专利第5,382,323号所述和声称的基于交联的阳离子化聚氨基酰胺聚合物的无卤制绉滚筒粘合剂。
基于制绉滚筒各区域的性能要求选择性能增强物质78。如果在性能增强物质中77中加入性能增强物质78并涂覆到一个或多个特定区域，那么性能增强物质77可以是任何期望加入到基础涂层中对基础涂层的性能进行改性和改进的物质，或者，当不涂覆基础涂层时，性能增强物质78可以是特别配制的基础涂层。
例如，如果区域A的基础涂层存在过于柔软而导致它的磨损和洗脱过于迅速和容易的问题，那么可以使用含有与性能增强物质77相同的性能增强物质78的双层基础涂层仅对区域A进行涂覆，但是喷杆的构造使得这两种性能增强物质均仅涂覆在区域AL和AR上。
或者，性能增强物质78可以是完全不同的粘合剂，它被加入到性能增强物质77中并仅仅涂覆在区域C和D上。可以在该区域上加入另一种粘合剂以部分或全部取代现有的粘合剂。这种不同的粘合剂可以具有更高的玻璃化转变温度Tg，或交联程度更高，或具有更高的分子量，或以另一种方式改变以使这种特殊的功能取得提高的耐用度。目前商业上可得到的粘合剂产品可以从位于伊利诺斯州内普维尔市W.Diehl路1601翁德奥纳尔科中心60563(630)305-1000(Ondeo NalcoCenter，1601 W.Diehl Road，Naperville，IL 60563(630)305-1000)的翁德奥纳尔科公司(Ondeo Nalco Company)得到，如Nalco690HA、Nalco663XDP和Nalco675P。或者，可以加入改性剂作为性能增强物质78，其对性能增强物质77进行交联或改变以得到具有提高的耐用度的改性性能增强物质79。
对现有的性能增强物质77进行改性的能力在区域B中是非常重要的，因为在区域B中往往积累不想要的沉积物并且对棉纸的生产导致严重的结果。选择加入到现有性能增强物质77中的改性物质，使它会软化沉积物。非常希望沉积物被软化因为可以通过制绉和清洁刮浆刀的正常操作除去软化的沉积物同时仍然保持涂层物质的良好保护层。
计划具体涂覆在区域B上的性能增强物质78优选是一种组合物，其成分为一种或多种选自保湿剂、增塑剂、表面活性剂和低分子量聚合物以及它们的混合物的物质。用于涂覆在区域B上的性能增强物质78可以被配制为与其中的一种成分一起涂覆或可以被配制为与以下四种成分的全部或任意物质一起涂覆：保湿剂、表面活性剂、低分子量聚合物、或这四种物质中任意一种或多种的混合物。
为本专利申请的目的，“保湿剂”是具有亲水性并且对物质的含水量具有稳定作用的物质。保湿剂将由于湿度波动引起的湿含量保持在窄范围内。优选的用于性能增强物质涂覆在区域B上的保湿剂选自低分子量水溶性多羟基化合物，例如聚乙二醇、丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇和甘油。更优选的保湿剂选自乙二醇、丙二醇和甘油。最优选的保湿剂是甘油。
用于涂覆在区域B上的性能增强物质中保湿剂的优选含量为大约5至大约90wt％。分散体或溶液组合物中保湿剂的更优选的含量为大约25至大约70wt％。分散体或溶液组合物中保湿剂的最优选的含量为大约40wt％。
“增塑剂”是加入到高分子聚合物中促进加工并且提高性能增强物质的柔度和韧度的有机化合物。用于涂覆到区域B的增塑剂优选选自单糖，例如葡萄糖、果糖和山梨糖醇。优选的增塑剂为山梨糖醇。
用于涂覆到区域B的性能增强物质78中增塑剂的优选含量为大约10至大约30wt％。更优选分散体或溶液组合物中增塑剂的含量为大约15至大约25wt％。最优选分散体或溶液组合物中增塑剂的含量为大约20wt％。
“表面活性剂”是当溶解在水或水溶液中时降低表面张力或降低两种液体间界面张力的任何化合物。用于涂覆在区域B上的表面活性剂优选选自环氧乙烷同聚物、环氧丙烷同聚物、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(下文称为“EO/PO”共聚物)、环氧乙烷同聚物的脂肪酸酯、环氧丙烷同聚物的脂肪酸酯、EO/PO共聚物的脂肪酸酯、季铵化合物例如二烷基二甲基季铵化合物、二酰氨基胺季铵化合物、二烷基烷氧基化季铵化合物、咪唑啉季铵化合物和咪唑啉甲基硫酸盐。更优选的表面活性剂是咪唑啉甲基硫酸盐。
优选用于涂覆到区域B上的性能增强物质78的表面活性剂的含量为大约5至大约20wt％。更优选分散体或溶液组合物中的表面活性剂的含量为大约10至大约15wt％。最优选分散体或溶液组合物中表面活性剂的含量为12wt％。
“低分子量聚合物”的重量平均分子量为大约1000至大约200,000。优选用于涂覆到区域B的低分子量聚合物选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚胺、聚酰胺、聚(酰氨基胺)、聚乙烯基醇、聚(酰氨基胺)-表氯醇聚合物(下文称为“PAEs”)，和改性的聚乙烯亚胺聚合物(下文称为“PEIs”)。更优选低分子量聚合物选自PAEs和PEIs。
优选用于涂覆到区域B的性能增强物质中低分子量聚合物的含量为大约20至大约40wt％。更优选分散体或溶液组合物中低分子量聚合物的含量为大约25至大约35wt％。最优选分散体或溶液组合物中低分子量聚合物的含量为大约30wt％。
优选用于涂覆到区域B的性能增强物质78的组合物为以下中的一种或几种或全部：
a)甘油；
b)山梨糖醇；
c)咪唑啉甲基硫酸盐；和
d)聚(酰氨基胺)-表氯醇聚合物和改性的聚乙烯亚胺聚合物。
应当理解对于将性能增强物质78涂覆到区域B上，在性能增强物质78中的保湿剂和增塑剂之间非常可能存在交迭。这是因为某些保湿剂也能够起到增塑剂的作用而某些增塑剂也能够起保湿剂的作用。
使用任何可以得到的涂覆用装置将用于涂覆到区域B上的性能增强物质78涂覆到制绉滚筒上。可以使用图4中的设备装置或者可以使用图5中的设备装置，其中只有某些特定的管子的构造使得可以向性能增强物质77中加入性能增强物质78以得到作为实际涂覆到制绉滚筒80的区域B上的物质的改性性能增强物质79。
用同一种方式，可以配制优选的性能增强物质78涂覆于区域B上，可以配制其他优选的性能增强物质78涂覆于制绉滚筒上的其它区域上。如果在另一个区域的某部分缺乏涂层和保护，那么可以在该区域的这个部分上进行增强的或更具抵抗性的涂层的定向输送。这种定向输送可以包括在该区域上加入不同的粘合剂以部分或全部代替现有的粘合剂。这种不同的粘合剂可以具有较高的Tg，或者交联度更大，或者可以具有较高的分子量，或者以另一种方式改变以达到提高的耐用度。或者，可以加入改性剂使涂层交联或改变以使其耐用度提高。这些改性剂应当是制绉工艺领域普通技术人员所公知的或容易地确定的。
如果另一个区域的某部分缺乏粘合性，那么可以对另一个区域的这个部分进行目前涂料组合物的提高量粘合剂的定向输送。或者，可以对另一个区域的这个部分进行目前涂料组合物的降低量脱模剂的定向输送。或者可以对另一个区域的这个部分进行更强的粘合剂的定向输送。
如果在例如区域D的另一个区域的某部分上积累了过多涂料，表明涂料太硬，那么可以对区域D的这个部分进行改性物质的定向加入以使减少涂料的积累。该改性物质将使涂层软化从而将除去积累的涂料，同时仍然保持涂料物质的良好保护层。如果在区域D上某部分产生了过强的粘性，导致刺穿或其它操作问题，那么可以通过向该区域上定向加入目前涂料组合物的更多脱模剂使区域C上的粘性降低。或者，可以使用另一种更强的脱模剂，例如咪唑啉类的阳离子表面活性剂。或者可以向该区域种加入诸如湿润剂或增塑剂的改性剂以使粘性降低。
在将性能增强物质涂覆到制绉滚筒的区域上的过程中，希望知道该物质的涂层是否存在于该制绉滚筒的全部通道上，也希望知道滚筒的多少被该涂料所涂覆并且也希望知道该涂料是否保留在滚筒上或者随棉纸被从滚筒上除去或者在从毡上除去的水中。测定这些项目的方法如下所述。
检测性能增强物质是否存在于制绉滚筒上的方法包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入己知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在制绉滚筒上涂覆；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量制绉滚筒上的惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用惰性荧光示踪剂的荧光信号测定制绉滚筒上存在的惰性荧光示踪剂的量；
e)将制绉滚筒上存在的惰性荧光示踪剂的量与制绉滚筒上存在的性能增强物质的量关联起来；
f)对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量与假设存在于制绉滚筒上的性能增强物质的预期量进行比较，和任选地
g)基于惰性荧光示踪剂的测量的荧光信号对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量进行调节。
适用于本发明的方法荧光示踪剂是那些具有可以使用荧光计测量的荧光信号的惰性荧光物质。所有适用于本发明的方法的惰性荧光示踪剂必须这样选择：其荧光信号在没有性能增强物质中存在的背景荧光的信号屏蔽下仍然是可以检测的。信号屏蔽定义为，相对于惰性荧光示踪剂的信号，激发波长超过5％的阈值的背景荧光。
本文所使用的术语“惰性”的含义是惰性荧光示踪剂不受性能增强物质中或所述制绉滚筒表面上的任何其它化学品轻微地或显著地影响。为对何谓“轻微地或显著地影响”进行量化，这种说法意味着在带有一种或多种性能增强物质存在于表面上的制绉滚筒通常遇到的条件下，惰性荧光化合物的荧光信号的变化不超过10％。
合适的惰性荧光示踪剂包括但不限于：
1，5-萘磺酸二钠盐(1，5-NDSA)，
2-氨基-1-萘磺酸，
5-氨基-2-萘磺酸，
4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸，
6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸，
7-氨基-1，3-萘二磺酸钾盐，
4-氨基-5-羟基2，7-萘二磺酸，
5-二甲氨基-1-萘磺酸，
2，6-萘二羧酸二钾盐，
2-蒽磺酸钠盐，喹啉(CAS注册号：91-22-5)
1-乙基喹那啶碘化鎓，
二苯并呋喃磺酸，
亮酸性黄8G(Brilliant Acid Yellow 8G)(CAS注册号：2391-30-2，即，Lissamine Yellow FF，Acid Yellow 7)，
醋酸甲苯紫(cresyl violet acetate)(CAS注册号：10510-54-0)
藏红O(CAS注册号：477-73-6)，
红菲绕啉二磺酸二钠盐(CAS注册号：52746-49-3)，
钛黄(CAS注册号：1829-00-1，即噻唑黄G)，
天青蓝(CAS注册号：1562-90-9)，
Sandoz CW(CAS注册号：56509-06-9，即Flu.Bright，235)，
Sandoz CD(CAS注册号：16470-24-9，即Flu.Bright，220)，
Sandoz TH-40(CAS注册号：32694-95-4)，
Tinopal(天来宝)5BM-GX(CAS注册号：169762-28-1)，
Keyfluor白ST(CAS注册号：144470-48-4，即Flu.Bright.28)，
Phorwite CL(CAS注册号：12270-53-0，即Flu.Bright.191)，
Phorwite BKL(CAS注册号：61968-72-7，即Flu.Bright.200)，
Leucophor BSB(CAS注册号：68444-86-0，即Leucophor AP，Flu.Bright.230)，
Leucophor BMB(CAS注册号：16470-24-9，即Leucophor U，Flu.Bright 290)，
Keyfluor白CN(CAS注册号：16470-24-9)，
Tinopol(天来宝)DCS(CAS注册号：205265-33-4)，
1-氨基4-萘磺酸，
1-氨基-7-萘磺酸，
氨基2，5-苯二磺酸，
1，3，6，8-芘四磺酸四钠盐，
8-羟基-1，3，6-芘三磺酸三钠盐(即，荧光黄)，
3，4，9，10-苝四羧酸，
双-N-甲基吖啶鎓(即，Lucigenin)，
2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑，
荧光素(CAS注册号：2321-07-5，即酸性黄73，荧光素钠)，
磺酰罗丹明B(CAS注册号：3520-42-1，即酸性红52)，
罗丹明WT(CAS注册号：37299-86-8)，
刃天青((CAS注册号：550-82-3)
Rhodalux(CAS注册号：550-82-3)，
蒽焦油绿IB(CAS注册号：2538-84-3，即溶液化的还原染料)，
吖啶橙(CAS注册号：65-61-2)，
Phorwite BHC 766(CAS注册号：52237-03-3)，
Tinopal(天来宝)CBS-X(CAS注册号：27344-41-8)，
Tinopal(天来宝)RBS200，
Pylaklor白S-15A(CAS注册号：64169-68-8)以及它们的铵盐、钾盐和钠盐。
优选的惰性荧光示踪剂是1，3，6，8-芘四磺酸四钠盐。
所有这些惰性荧光示踪剂均可以由位于伊利诺斯州内普维尔市的Ondeo Nalco Center(翁德奥纳尔科中心)60563(630)305-1000的OndeoNalco Company(翁德奥纳尔科公司)或其它商用化学品供应公司商业获得，或者可以使用本领域普通技术人员所公知的技术进行合成。
待使用的惰性荧光示踪剂的选择基于该荧光剂与性能增强物质之间的匹配。用于选择最佳惰性荧光示踪剂的方法是使用荧光计对存在于被具体性能增强物质所包覆的制绉滚筒上的任何荧光信号进行检测。然后向该性能增强物质中加入惰性荧光示踪剂，然后使用荧光计对其在性能增强物质所处的这种滚筒上的信号进行检测。如果由于背景荧光或性能增强物质自身荧光信号的干扰不能够检测出惰性荧光示踪剂的荧光信号，那么可以选择使用更多的惰性荧光示踪剂或另一种惰性荧光示踪剂。另一种惰性荧光示踪剂这样选择：其激发和发射波长与背景荧光信号和性能增强物质的荧光信号有所不同。惰性荧光示踪剂的这种选择方法可以在无需额外的实验下进行。
适用于本发明的荧光计可从Ondeo Nalco Company(翁德奥纳尔科公司)商业获得。所选择的荧光计必须能够检测和测量所使用的惰性荧光示踪剂的荧光信号(发射光)。对使用的荧光计的选择方法是荧光法领域普通技术人员所公知的。
使用惰性荧光示踪剂的另一种方法如下：
对性能增强物质是否存在于绉纹纸产品上进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在制绉滚筒上涂覆；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计对离开制绉滚筒的绉纹棉纸上的惰性荧光示踪剂的荧光信号进行测量，根据需要重复这种测量以确定绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量；
d)使用绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量对制绉滚筒上性能增强物质的涂覆是否为最优化进行确认；以及任选地；
e)基于绉纹棉纸上所述性能增强物质的存在模式和量，对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量进行调节。
在该方法中，使用荧光计对绉纹纸自身上的惰性荧光示踪剂的荧光信号进行检测并且使用该信息以确定在整个制绉滚筒上该性能增强物质是否具有期望的最佳流动模式以使棉纸的粘附力、流动性和脱模性能达到期望值。用于本发明的惰性荧光示踪剂可以包括当“不可见光”照耀其上时明显发出荧光的那些惰性荧光示踪剂。这些类型的可见荧光剂部分对于本领域熟练技术人员是公知的，并且可以商业获得。
用于操作制绉滚筒的另一种方法是对制绉滚筒上是否存在正确量和类型的性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合涂覆在制绉滚筒上；
b)将性能增强物质涂覆到制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量所收集的由毡上除去的水中的惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用惰性荧光示踪剂的荧光信号对所收集的由毡上除去的水中存在的惰性荧光示踪剂的量；
e)将所收集的由毡上除去的水中存在的惰性荧光示踪剂的量与由毡上除去的水中存在的性能增强物质的量关联起来；
f)对由毡上除去的水中存在的性能增强物质的量和假设存在于制绉滚筒上的性能增强物质的预期量进行比较；和任选地
g)基于所测量的在由毡上除去的水中发现的荧光示踪剂的荧光信号，对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量和类型进行调节。
当怀疑性能增强物质没有以期望的方式粘附在制绉滚筒上时该方法是有用的。使用这种方法，如果在由毛毡上除去的水中发现“过多”的性能增强物质，那么可以对制绉滚筒的操作参数进行调整直到在洗涤水中发现“恰好”量的性能增强物质。制绉滚筒工艺领域的普通技术人员公知制绉滚筒上应当存在多少性能增强物质以及在由毛毡上除去的水中应当存在多少性能增强物质。
除了对制绉滚筒上存在的性能增强物质的量进行调整之外，该方法也考虑到对存在的性能增强物质的组成进行调整以使在任何给定时间下粘附到制绉滚筒上的性能增强物质存在最佳量。
尽管为了说明的目的对本发明做了详细说明，应当理解这种细节仅仅为了说明目的，本领域普通技术人员在不脱离本发明精神和范围的情况下可以对其作出各种修改、替换和改变，除非其被权利要求所限制。所有根据权利要求等同含义和范围的改变均被其范围所包括。
Claims (5)
1.一种在制绉滚筒上对性能增强物质进行定向涂覆的方法，包括以下步骤：
a)提供一种棉纸制造工艺，其中使用旋转制绉滚筒对纤维物质的湿板进行干燥，其中所述纤维物质湿板与刮浆刀相接触，所述刮浆刀在其离开该制绉滚筒时使所述纤维板产生绉纹。
b)将所述制绉滚筒分为多个区域，其中各区域的性能要求和操作温度范围均与相邻区域不同；
c)提供将一种或多种期望的性能增强物质在该制绉滚筒上的各区域上进行定向涂覆的方法；和
d)将一种或多种该性能增强物质涂覆在该制绉滚筒的至少两个区域上，其中基于该制绉滚筒各区域的性能要求和操作温度范围选择涂覆到各区域上的性能增强物质。
2.一种用于将性能增强物质在制绉滚筒上进行定向涂覆的设备，包括用于将特定性能增强物质涂覆到所述制绉滚筒各区域上的装置，其中所述装置必须能够进行定向输送，以使邻近区域上的性能增强物质的涂覆出现最小化的不期望的重叠，并且该装置也必须能够连续地起作用以使在该制绉滚筒操作过程中性能增强物质的涂覆中不存在意外的中断。
3.一种对制绉滚筒上是否存在性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的所述性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在所述制绉滚筒上涂覆；
b)将该性能增强物质涂覆到该制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量该制绉滚筒上的该惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用该惰性荧光示踪剂的荧光信号测定该制绉滚筒上存在的该惰性荧光示踪剂的量；
e)将该制绉滚筒上存在的该惰性荧光示踪剂的量与该制绉滚筒上存在的该性能增强物质的量关联起来；
f)对该制绉滚筒上存在的该性能增强物质的量与假设存在于该制绉滚筒上的该性能增强物质的预期量进行比较，和任选地
g)基于该惰性荧光示踪剂的测量的荧光信号对该制绉滚筒上存在的该性能增强物质的量进行调节。
4.一种对绉纹棉纸产品上是否存在性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的所述性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合在制绉滚筒上涂覆；
b)将该性能增强物质涂覆到所述制绉滚筒上；
c)使用荧光计对离开该制绉滚筒的所述绉纹棉纸上的该惰性荧光示踪剂的荧光信号进行测量，根据需要重复这种测量以确定该绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量；
d)使用该绉纹棉纸上性能增强物质的存在模式和量对该制绉滚筒上性能增强物质的涂覆是否为最优化进行确认；以及任选地；
e)基于该绉纹棉纸上该性能增强物质的存在模式和量，对该制绉滚筒上存在的该性能增强物质的量进行调节。
5.一种对制绉滚筒上是否存在正确量和类型的性能增强物质进行检测的方法，包括以下步骤：
a)向已知量的所述性能增强物质中加入已知量的惰性荧光示踪剂，其中该性能增强物质适合涂覆在所述制绉滚筒上；
b)将该性能增强物质涂覆到该制绉滚筒上；
c)使用荧光计测量所收集的由毡上除去的水中的所述惰性荧光示踪剂的荧光信号；
d)使用该惰性荧光示踪剂的荧光信号对所收集的由毡上除去的水中存在的该惰性荧光示踪剂的量；
e)将所收集的由毡上除去的水中存在的该惰性荧光示踪剂的量与由毡上除去的水中存在的该性能增强物质的量关联起来；
f)对由毡上除去的水中存在的该性能增强物质的量和假设存在于制绉滚筒上的该性能增强物质的预期量进行比较；和任选地
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