PL213705B1 - Sposób wytwarzania krepowanej wstegi wlókien celulozowych oraz krepowana wstega z wlókien celulozowych uzyskana tym sposobem - Google Patents

Sposób wytwarzania krepowanej wstegi wlókien celulozowych oraz krepowana wstega z wlókien celulozowych uzyskana tym sposobem

Info

Publication number
PL213705B1
PL213705B1 PL355973A PL35597300A PL213705B1 PL 213705 B1 PL213705 B1 PL 213705B1 PL 355973 A PL355973 A PL 355973A PL 35597300 A PL35597300 A PL 35597300A PL 213705 B1 PL213705 B1 PL 213705B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polyamine
creping
epihalohydrin
polyvinyl alcohol
epihalohydrin resin
Prior art date
Application number
PL355973A
Other languages
English (en)
Other versions
PL355973A1 (pl
Inventor
J. Allen Anthony
Original Assignee
Hercules Incorporated
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 Hercules Incorporated filed Critical Hercules Incorporated
Publication of PL355973A1 publication Critical patent/PL355973A1/pl
Publication of PL213705B1 publication Critical patent/PL213705B1/pl

Links

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
    • 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
    • D21H21/14—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 function or properties in or on the 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
    • 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
    • D21H21/14—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 function or properties in or on the paper
    • D21H21/146—Crêping adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02—Polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J129/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Adhesives based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C09J129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • 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
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/36—Polyalkenyalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters
    • 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
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/56—Polyamines; Polyimines; Polyester-imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy wytwarzania krepowanej (marszczonej) wstęgi włókien celulozowych oraz krepowanej wstęgi z włókien celulozowych uzyskanej tym sposobem. Stosowane w wynalazku kleje krepujące zawierają mieszaniny żywicy poliaminowo-epihaIohydrynowej i poli(alkoholu winylowego) są użyteczne w procesie produkcji miękkich absorbujących wstęg bibuły.
Kleje krepujące używane są w procesie produkcji bibuły i ręczników papierowych w celu poprawienia jakości wytwarzanego produktu i zwiększenia wydajności produkcyjnej maszyn wytwarzających papier tego typu [R.J. Nelson, Chemical Processing Aids in Papermaking: A Practical Guide 161-165, K.J. Hipolt ed., TAPPI Press, Atlanta, GA 1992].
Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe, stosowane jako kleje krepujące, zostały przedstawione w patentach amerykańskich nr 5388807 autorstwa Espy'ego i współpracowników, 5786429 autorstwa Allena, 5902862 autorstwa Allena i patencie kanadyjskim nr 979579 autorstwa Gilesa i współpracowników.
Czyniono próby w celu zastosowania poli(alkoholu winylowego) (PVOH) jako składnika preparatów klejów krepujących.
Na przykład amerykański dokument patentowy nr 5025046 autorstwa Soerensa ujawnia kleje krepujące, wodne w postaci zawiesiny cząstek stałych, zawierające poli(alkohol winylowy), tlenek polietylenu i sulfonian ligninowy. Kompozycje klejowe stosowane są w produkcji wyrobów z krepowanej bibuły w celu przyklejenia wstęgi papieru do walca obrotowego, z którego jest ona następnie krepowana przy użyciu listwy zgarniającej.
Także amerykański dokument patentowy nr 5179150 autorstwa Furmana, Jr. i współpracowników ujawnia klej krepujący zawierający polimer amidowy i PVOH. Stosowany przez Furmana, Jr. i współpracowników polimer zawiera amidowe i glioksalowe podstawniki, które są odpowiedzialne za właściwości termoutwardzalne. Ujawniony klej krepujący używany jest do krepowania wstęg celulozowych.
Połączenie PVOH z termoutwardzalnymi kationowymi żywicami poliamidowymi stosowano jako krepującą kompozycję klejową. Takie kompozycje ujawnia amerykański dokument patentowy nr 4501640 autorstwa Soerensa. Ujawniony tam krepujący klej zawiera (1) wodną mieszaninę poli(alkoholu winylowego) i (2) rozpuszczalną w wodzie kationową termoutwardzalną żywicę poliamidową, która poprawia sklejalność w procesie produkcji krepowanej waty.
Amerykański dokument patentowy nr 4528316 autorstwa Soerensa ujawnia klej wodny zawierający wodę, PVOH i rozpuszczalny w wodzie kationowy poliamid, który tworzy jednorodną mieszaninę z PVOH. Poliamid opisywany przez Soerensa jest produktem reakcji nasyconego alifatycznego kwasu, takiego jak kwas adypinowy, i poliaminy polialkilenowej, jak triamina dietylenowa, która reaguje następnie z epichlorohydryną dając rozpuszczalny w wodzie kationowy poliamid. Ponadto, klej proponowany przez Soerensa może być użyty w celu przyklejania bibuły do walca krepującego w procesie wytwarzania krepowanej waty.
Amerykański dokument patentowy nr 4684439 autorstwa Soerensa również ujawnia klej krepujący w formie zawiesiny zawierający domieszkę roztworu wodnego PVOH i rozpuszczalną w wodzie, termoplastyczną żywicę poliamidową. Żywica jest produktem reakcji poliaminy polialkilenowej, nasyconego alifatycznego dwuzasadowego kwasu karboksylowego i poli(oksyetyleno)diaminy.
Amerykański dokument patentowy nr 4788243 autorstwa Soerensa ujawnia klej krepujący zawierający PVOH i rozpuszczalną w wodzie, termoplastyczną żywicę poliamidową. Żywica przedstawiana przez Soerensa tworzy jednorodną mieszaninę z PVOH i jest produktem reakcji poliaminy polialkilenowej, nasyconego alifatycznego dwuzasadowego kwasu karboksylowego i poli(Oksyetyleno)diaminy. Dodatkowo, amerykański dokument patentowy nr 5865950 autorstwa Vinsona i współpracowników ujawnia sposób dotyczący suchej krepowanej bibuły obejmujący nałożenie, w co najmniej dwóch etapach, kleju krepującego zawierającego PVOH i rozpuszczalną w wodzie, termoutwardzalną kationową żywicę poliamidową.
Ponadto, amerykański dokument patentowy nr 5490903 autorstwa Chena i współpracowników ujawnia kompozycję kleju krepującego zawierającą oksyetylenowany diol acetylenowy. Autorzy utrzymują, iż przedstawiona kompozycja kleju krepującego jest użyteczna w celu krepowania obsuszonych wstęg bibuły.
Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe były powszechnie stosowane w procesie produkcji papieru [H.H. Espy, w „Wet Strength Resins and Their Application”, L.L. Chan, Ed., str. 21-22, TAPPI
PL 213 705 B1
Press, Atlantic GA (1994)]. Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe różnią się od żywic poliamidoaminowo-epichlorohydrynowych brakiem wiązań amidowych. Ten brak wiązań amidowych powoduje, że żywice poliaminowo-epihalohydrynowe są mniej podatne na degradację poprzez hydrolizę w porównaniu z żywicami poliamidoaminowo-epichlorohydrynowymi. Kolejną różnicę stanowi stopień rozgałęzienia. W wyniku reakcji epichIorohydryny z poliaminą powstaje wysoce rozgałęziona struktura posiadająca różnorodne grupy funkcyjne, takie jak drugorzędowy alkohol, drugorzędowa amina, trzeciorzędowa amina, chlorek azetydyniowy i aminochlorohydryna. Wyższy stopień rozgałęzienia wywiera silny wpływ na fizyczne, mechaniczne i reologiczne właściwości żywic poliaminowo-epihalohydrynowych.
Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe sporządza się w jednoetapowym procesie, w którym poliamina i epihaIohydryna reagują w środowisku wodnym, aż do osiągnięcia żądanej masy cząsteczkowej. Następnie mieszanina reakcyjna jest rozcieńczana i/lub stabilizowana w środowisku o niskim pH poprzez dodatek kwasu.
Żywice poliamidoaminowo-epichlorohydrynowe są natomiast sporządzane w procesie dwuetapowym, na który składa się polikondensacja kwasu dikarboksylowego i poliaminy z wytworzeniem prepolimeru poliamidoaminowego. Prepolimer poliamidoaminowy zawiera wiązania amidowe i drugorzędowe grupy amidowe w łańcuchu głównym. Prepolimer ten reaguje następnie z epihalohydryną w podgrzewanym roztworze wodnym w celu uzyskania odpowiedniej masy cząsteczkowej i liczby aktywnych grup funkcyjnych polimeru. Po osiągnięciu żądanej masy cząsteczkowej lub stopnia lepkości, mieszanina reakcyjna jest rozcieńczana i/lub stabilizowana w środowisku o niskim pH poprzez dodatek kwasu.
Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe i sposoby ich sporządzania zostały opisane w amerykańskim dokumencie patentowym nr 3248353 autorstwa Coscii i amerykańskim dokumencie patentowym nr 3567659 autorstwa Nagy'ego. Pierwszy z wymienionych dokumentów ujawnia sporządzanie kationowej rozpuszczalnej w wodzie żywicy poliaminowo-epichIorohydrynowej. Drugi dokument ujawnia sporządzanie polimeru metyloaminowo-epichlorohydrynowego i stosowanie tegoż polimeru jako substancji zapoczątkowującej wytrącanie cząstek stałych rozproszonych w ściekach miejskich i wodzie wypływającej z kopalń, a także jako środka nadającego wytrzymałość końcową papieru.
Do dokumentów patentowych, w których ujawniono żywice poliaminowo-epihalohydrynowe należy amerykański dokument patentowy nr 3949014 autorstwa Maki i współpracowników. Żywicę poliaminowo-epichIorohydrynową otrzymuje się tu w reakcji epichlorohydryny z żywicą poliaminową, mającą co najmniej dwie grupy aminowe na cząsteczkę, z amfoterycznym związkiem o dużej masie cząsteczkowej. Dodatkowo, w amerykańskim dokumencie patentowym nr 4129528 autorstwa Petrovicha i współpracowników ujawnione zostały żywiczne produkty reakcji, charakteryzujące tym, że w celu otrzymania zwiększonej wytrzymałości w stanie mokrym i końcowym substratów celulozowych, haIogenowodorek poliaminy zatęża się z epihalohydryną.
Ponadto, kompozycje i sposoby zastosowania żywic poliaminowo-epihalohydrynowych jako klejów krepujących ujawnione zostały w amerykańskim dokumencie patentowym nr 5660687 autorstwa Allena i współpracowników. W opisanym wynalazku kompozycję zawierającą klej krepujący w postaci żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i krepujące środki zapobiegające sklejaniu stosuje się razem lub oddzielnie w procesie krepowania. Amerykański dokument patentowy nr 5833806 autorstwa Allena i współpracowników ujawnia także sposób krepowania włóknistych wstęg obejmujący zastosowanie kleju poliaminowo-epihalohydrynowego.
Pomimo wielu prób produkcji różnych rodzajów klejów krepujących ciągle istnieje w tej dziedzinie zapotrzebowanie na produkty o ulepszonej zdolności klejenia. W niniejszym wynalazku przedstawione zostały sposoby stosowania mocnych klejów krepujących, które mogą być używane w procesie krepowania.
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania krepowanej wstęgi włókien celulozowych, charakteryzującego się tym, że obejmuje etapy (a) nakładania kleju krepującego na powierzchnię suszącą, (b) przykładania wstęgi włókien celulozowych do wspomnianej powierzchni, oraz (c) usuwania wstęgi ze wspomnianej powierzchni, przy czym nakłada się klej, który zawiera żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i poli(alkohol winylowy), w którym stosunek wagowy żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej do poli(alkoholu winylowego) mieści się w granicach około 99:1 do 1:99, oraz
PL 213 705 B1 w którym żywica poliaminowo-epihalohydrynowa stanowi od około 0,0001% do około 5% wagowych masy papieru, a poli(alkohol winylowy) stanowi od 0,0001% do 5% wagowych masy papieru, przy czym stosuje się żywicę poliaminowo-epihalohydrynową o masie cząsteczkowej mieszczącej się w przedziale od 500 do 1000000 i poli(alkohol winylowy), o masie cząsteczkowej mieszczącej się w przedziale od 10000 do 1000000.
Korzystnie, klej krepujący zawiera produkt reakcji żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego).
Korzystnie, klej krepujący jest w postaci cząstek stałych w roztworze wodnym.
Korzystnie, stężenie kleju krepującego w roztworze wodnym mieści się w granicach od 0,01% do 10% wszystkich cząstek stałych.
W innym korzystnym wariancie wynalazku, cząstki stałe zawierają od 5% do 95% żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej.
W jeszcze innym korzystnym wariancie wynalazku, cząstki stałe zawierają od 95% do 5% poli(alkoholu winylowego).
Korzystnie, stopień hydrolizy poli(alkoholu winylowego) wynosi od 80% do 99%.
Korzystnie, etap nakładania obejmuje równoczesne nakładanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego) na powierzchnię suszącą.
W innym korzystnym wariancie wynalazku, etap nakładania obejmuje oddzielne nakładanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego) na powierzchnię suszącą.
Korzystnie, żywica poliaminowo-epihalohydrynowa jest produktem reakcji epihalohydryny i poliaminy o wzorze
H2N-A-H, w którym
A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x lub [CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, gdy A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x, n = 1 do 7; x = 1 do 6; R = H lub CH2Y; Z = H lub CH3;
a Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3, a gdy A oznacza H2N-[CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, m = 1 do 6; n = 1 do 6; m + n = 2 do 7; R = H lub CH2Y, Z = H lub CH3; a Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3.
Korzystnie, produkt reakcji epihalohydryny i poliaminy jest wytworzony w temperaturze mniejszej lub równej 60°C.
Korzystnie, poliamina żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej zawiera poliaminę polialkilenową, poliaminę poliaryloalkilenową, poliaminę polialkiloarylenową lub poliaminę poliarylenową.
W innym korzystnym wariancie wynalazku, polialkilen zawiera etylenodiaminę (EDA), bisheksametylenodiaminę (BHMT), heksametylenodiaminę (HMDA), dietylenotriaminę (DETA), trietylenotetraaminę (TETA), tetraetylenopentaaminę (ΤΕΡΑ), dipropylenotriaminę (DPTA), tripropylenotetraaminę (TPTA), tetra propylenopentaaminę (TPPA), N-metylo-bis-(aminopropylo)aminę (MBAPA), sperminę lub spermidynę.
W kolejnym korzystnym wariancie wynalazku, poliamina poliaryloalkilenowa zawiera 1-fenylo-2,4-pentanodiaminę lub 2-fenylo-1,3-propanodiaminę.
Korzystnie, poliamina poliarylenowa zawiera fenylenodiaminę.
Korzystnie, epihalohydryna żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej zawiera epichlorohydrynę, epibromohydrynę lub epijodohydrynę.
Korzystnie, powierzchnia zawiera wstęgę włókien celulozowych.
W innym korzystnym wariancie wynalazku, powierzchnia zawiera powierzchnię suszącą suszarki Yankee.
W kolejnym korzystnym wariancie wynalazku, wstęga włókien celulozowych jest przyklejona do powierzchni suszącej.
Korzystnie, sucha wstęga włókien celulozowych jest krepowana z powierzchni suszącej przy użyciu przyrządu krepującego.
Korzystnie, przyrząd krepujący obejmuje listwę zgarniającą.
Korzystnie, kompozycja krepująca jest w formie wodnej, stałej, dyspersji lub aerozolu.
Przedmiotem wynalazku jest również krepowana wstęga włókien celulozowych wytworzona sposobem według wynalazku, charakteryzująca się tym, że zawiera żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i poli(alkohol winylowy).
PL 213 705 B1
Korzystnie, wytwór krepowana wstęga włókien celulozowych zawiera produkt reakcji żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego).
Korzystnie, krepowana wstęga włókien celulozowych zawiera przynajmniej jeden dodatek wybrany spośród spoin nadających wytrzymałość w stanie mokrym i końcowym, dodatków retencyjnych, środków powierzchniowo-czynnych, środków zaklejających, zmiękczaczy chemicznych, wypełniaczy, flokulantów i innych składników ułatwiających krepowanie.
Sposób według wynalazku jest użyteczny w procesie wytwarzania miękkich absorbujących wstęg papieru.
W szczególności wynalazek jest korzystny, jeśli chodzi o silne przyklejanie wstęgi włókien celulozowych do powierzchni suszącej w procesie krepowania papieru w celu otrzymania miękkiej, grubej wstęgi bibuły.
Żywicę poliaminowo-epihalohydrynową sporządza się w temperaturze mniejszej lub równej 60°C, korzystnie w temperaturze od około 25°C do około 60°C, a najkorzystniej w temperaturze od około 30°C do około 45°C.
Stosunek wagowy żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej do poli(alkoholu winylowego) w stosowanej w wynalazku kompozycji kleju krepującego mieści się w przedziale od około 99:1 do 1:99, korzystnie 95:5 do 5:95, a najkorzystniej od około 99:10 do 10:99.
Żywica poliaminowo-epihalohydrynowa obecna w krepowanej wstędze papieru może stanowić od około 0,0001% do około 5%, korzystnie od około 0,0005% do około 1%, a najkorzystniej od około 0,001% do około 0,5% wagowych papieru.
Poli(alkohol winylowy) obecny w krepowanej wstędze papieru może stanowić od około 0,0001% do około 5%, korzystnie od około 0,0005% do około 1%, a najkorzystniej od około 0,001% do około 0,5% wagowych papieru.
Żywica poliaminowo-epihalohydrynowa, którą stosuje się w sposobie według wynalazku ma, przed dodaniem w celu sporządzenia kleju, masę cząsteczkową mieszczącą w przedziale od około 500 do około 1000000, korzystnie od około 2500 do około 500000, najkorzystniej 5000 do około 250000.
Masa cząsteczkowa poli(alkoholu winylowego), który stosuje się w sposobie według wynalazku, mieści się, przed dodaniem w celu sporządzenia kleju, w przedziale od około 10000 do około 1000000, korzystnie od około 20000 do około 500000, najkorzystniej 50000 do około 250000.
Stopień hydrolizy poli(alkoholu winylowego) stosowanego w sposobie według wynalazku może wynosić od około 80% do około 90%, korzystnie od około 85% do około 99%, a najkorzystniej od około 87% do około 98%.
Ponadto, stężenie cząstek stałych w sposobie według wynalazku w roztworze wodnym może mieścić się w granicach od około 0,01% do około 10% wagowych wszystkich cząstek, korzystnie od około 0,2% do około 5%, a najkorzystniej od około 0,1% do około 2,5% wagowych wszystkich cząstek.
Ułamek żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej w cząstkach stałych stanowi od około 5% do około 95%, korzystnie od około 7,5% do około 92,5%, a najkorzystniej od około 10% do około 90% wagowych.
Ułamek poli(alkoholu winylowego) w cząstkach stałych stanowi od około 95% do około 5%, korzystnie od około 92,5% do około 7,5%, a najkorzystniej od około 90% do około 10% wagowych.
Według sposobu przedstawionego w wynalazku, wstęga włókien celulozowych może być przyklejona do powierzchni suszącej suszarki Yankee. Sucha wstęga włókien celulozowych jest następnie krepowana z powierzchni suszącej przy użyciu przyrządu krepującego, takiego jak listwa zgarniająca.
Wynalazek zostanie teraz przedstawiony bardziej szczegółowo w przykładach wykonania w odniesieniu do załączonego rysunku, na którym:
Figura 1 przedstawia schemat syntezy i struktury chemicznej Crepetrolu 73 żywicy poliaminowo-epichlorohydrynowej.
Tabela 1 przedstawiająca krepującą sklejalność dla kombinacji Crepetrolu 73-PVOH (Crepetrol 73 dostępny z Hercules Inc., Wilmington, DE) i Kymene 557LX-PVOH (Kymene 557LX dostępny z Hercules Inc., Wilmington, DE).
Figura 2 obrazuje zależność krepującej sklejaIności od składu mieszaniny żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej w stężeniu od 20% do 100% z różnego typu PVOH w stężeniu od 80% do 0%.
W sposobie według wynalazku stosuje się kleje krepujące posiadające silne właściwości sklejające. Stosowane w wynalazku kompozycje klejów krepujących otrzymuje się w wyniku połączenia
PL 213 705 B1 żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego). Kleje krepujące zawierające kombinacje tego typu mogą usprawnić proces krepowania w produkcji wstęg papieru, szczególnie jeśli zostaną zastosowane w procesie suszenia powietrzem. Ponadto, stosowane w sposobie według wynalazku krepujące kompozycje klejowe mogą wzmocnić związanie wstęg włókien celulozowych z powierzchnią suszącą i spowodować utworzenie bardziej miękkich wstęg papieru.
Stosowane w sposobie według wynalazku kleje krepujące powodują silne sklejanie wstęg włókien celulozowych i prezentują się korzystnie wśród kompozycji klejowych w technikach stosujących żywice poliaminowo-epihalohydrynowe. Brak wiązań amidowych w łańcuchu głównym polimeru powoduje, że żywice poliaminowo-epihalohydrynowe są mniej podatne na degradację poprzez hydrolizę w porównaniu z żywicami poliamidoaminowo-epihalohydrynowymi. Wyższy stopień rozgałęzienia żywic poliaminowo-epihalohydrynowych w porównaniu z żywicami poliamidoaminowo-epihalodrynowymi wywiera silny wpływ na fizyczne, mechaniczne i reologiczne właściwości.
Używany tu termin „wstęga” odnosi się do produktów papierniczych obejmujących bibułę lub ręczniki papierowe.
Stosowane terminy „wstęga włókien celulozowych, włóknista wstęga, wstęga bibuły, wstęga papieru, wstęga, produkty z włókien celulozowych” odnoszą się do arkuszy papieru powstających w procesie, na który składa się sporządzanie wsadu papierniczego, osadzanie wsadu na porowatej powierzchni, usuwanie wody ze wstęgi, przyklejanie arkusza do powierzchni suszącej, takiej jak suszarka Yankee oraz zdejmowanie arkusza listwą krepującą, taką jak listwa zgarniająca.
Proces wytwarzania krepowanej wstęgi włókien celulozowych obejmuje etapy nakładania na powierzchnię suszącą obecnie wskazanego kleju krepującego dla włóknistej wstęgi, przyklejania wstęgi do powierzchni suszącej poprzez dociskanie włókien wstęgi do tej powierzchni i krepowania włóknistej wstęgi przy użyciu urządzenia krepującego w celu usunięcia jej z powierzchni suszącej. Stosowany w sposobie według wynalazku klej krepujący może być również nakładany na włóknistą wstęgę w procesie krepowania.
Sposób według wynalazku może znaleźć zastosowania w procesie krepowania papieru.
Taki proces krepowania może obejmować etapy przygotowywania włóknistej wstęgi i krepowania tej wstęgi. Proces krepowania może się odbywać poprzez nałożenie kleju zawierającego żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i poli(alkohol winylowy) na wstęgę i/lub nałożenie kleju krepującego na maszynę w celu krepowania wstęgi.
Włókniste wstęgi, szczególnie wstęgi papieru, które poddano procesowi krepowania, posiadają pożądaną charakterystykę strukturalną, taką jak miękkość i grubość. Typowy proces krepowania wymaga nałożenia kleju krepującego, będącego w formie obejmującej; formę wodną, formę stałą, dyspersję i aerozol, na powierzchnię suszącą lub wstęgę. Korzystnie, klej krepujący jest w formie roztworu wodnego lub dyspersji. Korzystnie, powierzchnia jest powierzchnią obrotowego walca krepującego, takiego jak suszarka Yankee. Wstęgę przykleja się do wskazanej powierzchni, z której jest następnie usuwana przy użyciu urządzenia krepującego, korzystnie listwy zgarniającej. Reakcja wstęgi przeciw urządzeniu krepującemu powoduje zerwanie niektórych wiązań pomiędzy włóknami wewnątrz wstęgi, skutkując jej marszczeniem lub fałdowaniem.
Stosowane w sposobie według wynalazku kleje krepujące mogą być używane zgodnie z jakimkolwiek sposobem znanym w dziedzinie. Takie sposoby obejmują procedury opisane w amerykańskich dokumentach patentowych nr 5786429 i 5902862 i kanadyjskim dokumencie patentowym nr 979579, zamieszczonych tu w charakterze odnośników.
Kompozycje klejów krepujących mogą być także używane w połączeniu ze środkami zapobiegającymi sklejaniu i innymi modyfikatorami powłoki na suszarce Yankee. Tego typu środki zapobiegające sklejaniu obejmują dobrze znane środki bazujące na olejach lub plastyfikatorach, opisane w amerykańskich dokumentach patentowych nr 5660687 i 5833806 zamieszczonych tu w charakterze odnośników. Modyfikatory mogą obejmować żywice klejące opisane w amerykańskim zgłoszeniu patentowym nr 08/891199 lub stabilizatory opisane w amerykańskim zgłoszeniu patentowym nr 09/135428. Powyższe zgłoszenia zamieszczone tu zostały w charakterze odnośników. Dodatkowo kompozycja kleju krepującego może zawierać środki powierzchniowo czynne, sole dodawane w celu ustalenia odpowiedniej twardości wody lub/i kwasy i zasady dodawane dla uzyskania odpowiedniego pH kompozycji kleju krepującego lub inne korzystne dodatki.
Krepowane wstęgi bibuły obejmują włókna papiernicze. W przedstawianych w wynalazku krepowanych wstęgach bibuły mogą być obecne niewielkie ilości innych papierniczych dodatków obejmujących środki aktywne chemicznie takie jak spoiny nadające wytrzymałość w stanie mokrym i końcowym,
PL 213 705 B1 dodatki retencyjne, środki powierzchniowo czynne, środki klejące, zmiękczacze chemiczne, wypełniacze, flokulanty, i inne ułatwiające krepowanie składniki. Dodatkowo innego typu substancje mogą być obecne w krepowanych wstęgach bibuły tak długo, jak tylko nie wpływają źle na pozytywne cechy wynalazku.
Zawartość żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej obecnej w krepowanej wstędze bibuły wynosi od około 0,0001% do około 5%, korzystnie od około 0,0005% do około 1%, a najkorzystniej od około 0,001% do około 0,5% wagowych papieru.
Zawartość PVOH w krepowanych wstęgach bibuły wynosi od około 0,0001% do około 5%, korzystnie od około 0,0005% do około 1%, a najkorzystniej od około 0,001% do około 0,5% wagowych papieru.
Stosowany w wynalazku klej krepujący może być używany w jakikolwiek znany w dziedzinie sposób, w formach obejmujących formę wodną, formę stałą, dyspersję i aerozol. Preferuje się użycie formy rozpylonej cieczy podawanej na powierzchnię suszącą przed nałożeniem wstęgi papieru. Kleje krepujące mogą być również podawane na część mokrą maszyny papierniczej lub na mokrą wstęgę, zanim skontaktuje się ona z powierzchnią. Klej krepujący w formie rozpylonej cieczy można podawać zgodnie z jakimkolwiek sposobem znanym w dziedzinie lub stosując kombinację określonych procedur. Kolejność dodawania kleju krepującego zawierającego żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i PVOH może być różna. Różne sposoby obejmują równoczesne lub oddzielne nakładanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i PVOH na powierzchnię suszącą lub wstęgę w celu utworzenia kleju krepującego.
Używany tu termin „cząstki stałe” odnosi się do materiałów, które są aktywnymi składnikami lub aktywnymi dodatkami w wynalazku. Stosowane w wynalazku kleje krepujące obecne są jako roztwory wodne z żywicą poliaminowo-epihalohydrynową i PVOH w postaci cząstek stałych.
Stężenie cząstek stałych w roztworze wodnym mieści się w granicach od około 0,01% do około 10% wagowych wszystkich cząstek stałych, korzystnie od około 0,2% do około 5%, a najkorzystniej od około 0,1% do około 2,5% wagowych wszystkich cząstek stałych.
Ułamek żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej w cząstkach stałych stanowi od około 5% do około 95%, korzystnie od około 7,5% do około 92,5%, a najkorzystniej od około 10% do około 90% wagowych.
Ułamek PVOH w cząstkach stałych stanowi od około 95% do około 5%, korzystnie od około 92,5% do około 7,5%, a najkorzystniej od około 90% do około 10% wagowych.
PVOH prezentowany w wynalazku może obejmować jakikolwiek znany w dziedzinie poli(alkohol winylowy) zdolny do tworzenia warstw kleju. PVOH, który może zostać użyty obejmuje produkty takie jak Airvol PVOH, dostępne z Air Products and Chemicals Inc., Allentown PA i Elvanol PVOH dostępne z DuPont Co., Wilmington DE.
PVOH prezentowany w wynalazku ma masę cząsteczkową mieszczącą się w przedziale od około 10000 do około 1000000, korzystnie od około 20000 do około 500000, najkorzystniej 50000 do około 250000.
Stopień hydrolizy prezentowanego w wynalazku PVOH wynosi od około 80% do około 99%, korzystnie od około 85% do około 99%, a najkorzystniej od około 87% do około 98%.
Synteza i użycie kationowej, rozpuszczalnej w wodzie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej w procesie wytwarzania papieru są znane w rzemiośle. Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe zostały ujawnione szczegółowo w amerykańskim dokumencie patentowym nr 3248353 i amerykańskim dokumencie patentowym nr 3567659 załączonymi tu w charakterze odnośników. Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe przedstawiane w wynalazku powstają w reakcji poliaminy i epihalohydryny.
Prezentowana w wynalazku poliamina może obejmować poliaminy polialkilenowe, poliaryloalkilenowe, polialkiloarylenowe lub poliarylenowe. Aminy poliaralkilenowe obejmują 1-fenylo-2,4-pentanodiaminę lub 2-fenylo-1,3-propanodiaminę. Aminy poliarylenowe obejmują fenylenodiaminę.
Korzystnie, kleje krepujące stosowane w wynalazku obejmują poliaminy polialkilenowe. Poliaminy polialkilenowe z wynalazku obejmują etylenodiaminę, bisheksametylenodiaminę, heksametylenodiaminę, dietylenotriaminę (DETA), trietylenotetraaminę (TETA), tetraetylenopentaaminę (ΤΕΡΑ), dipropylenotriaminę (DPTA), tripropylenotetraaminę (TPTA), tetrapropylenopentaaminę (TPPA), N-metylo-bis-(aminopropylo)aminę (MBAPA), sperminę lub spermidynę. Żywice polialkilenopoliaminowo-epihalohydrynowe zostały opisane amerykańskich dokumentach patentowych, takich jak dokumenty nr 3655506, 3248353, 2595935. Ujawnienia dokonane w tych dokumentach są załączone tu w całości w charakterze odnośników.
PL 213 705 B1
Poliaminy polialkilenowe stosowane w wynalazku są wybrane korzystnie z grupy poliamin polialkilenowych o wzorze:
H2N-A-H, gdzie
A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x lub [CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, gdy A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x, n = 1 do 7; x = 1 do 6; R = H lub CH2Y; Z = H lub CH3;
i Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3, i gdy A oznacza H2N-[CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, m = 1 do 6; n = 1 do 6; m + n = 2 do 7; R = H lub CH2Y, Z = H lub CH3; i Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3 i ich mieszanin.
Korzystne poliaminy polialkilenowe obejmują bisheksametylenotriaminę, heksametylenodiaminę i ich mieszaniny.
Epihalohydryna może obejmować epichlorohydrynę, epibromohydrynę lub epijodohydrynę. Korzystnie epihalohydryna obejmuje epichlorohydrynę.
Żywice poliaminowo-epihalohydrynowe obejmują rozpuszczalny w wodzie polimerowy produkt reakcji epihalohydryny i poliaminy. W procesie sporządzania żywic Daniela, poliaminę dodaje się do wodnej mieszaniny epihalohydryny, tak że w trakcie dodawania temperatura jest mniejsza lub równa 60°C. Korzystnie, przedział temperatury zawiera się w granicach od około 25°C do około 60°C. Najkorzystniej, przedział temperatury zawiera się w granicach od około 30°C do około 45°C. Stosowanie niższych temperatur prowadzi do dalszych ulepszeń, jednakże zbyt niskie temperatury mogą spowodować niebezpieczny wzrost ukrytej reaktywności układu.
Alkilowanie poliamin zachodzi szybko z utworzeniem drugorzędowych i trzeciorzędowych amin, zależnie od stosunku ilości epihalohydryny do poliaminy. Dla stosunku pomiędzy około 50% i 100%, dostępne centra azotowe aminy alkilowane są do amin trzeciorzędowych. Nadmiar epihalohydryny, ponad ten wymagany do pełnego alkilowania centrów aminowych do amin trzeciorzędowych, jest mniej korzystny, ponieważ powoduje wzrost ilości produktów ubocznych epihalohydryny.
Po dodaniu całej ilości poliaminy, pozostawia się mieszaninę dla osiągnięcia wyższej temperatury lub podgrzewa się, aby zwiększyć efektywność reakcji tworzenia wiązań poprzecznych (sieciowania) i powstawania azetydyny. Szybkość reakcji sieciowania jest funkcją stężenia, temperatury, mieszania i innych dodatkowych czynników związanych z poliaminą, które mogą być z łatwością określone przez znawców. Szybkość reakcji sieciowania może być zwiększona przez dodatek niewielkich porcji poliaminy lub innych poliamin przedstawianych w wynalazku, lub też poprzez dodatek środków alkalicznych w temperaturze lub w pobliżu temperatury sieciowania. W celu uniknięcia dalszego sieciowania prowadzącego do utworzenia żelu, żywica może być ustabilizowana dodatkiem kwasu, wody, lub kombinacją obu. Zakwaszenie do pH równego 5,0 lub niższego jest mniej właściwe.
Masa cząsteczkowa żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej mieści się w przedziale od około 500 do około 1000000, korzystnie od około 2500 do około 500000, najkorzystniej 5000 do około 250000.
Żywica poliaminowo-epihalohydrynowa prezentowana w wynalazku obejmuje żywice termoutwardzalne i nie-termoutwardzalne.
Stosunek wagowy żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej do poli(alkoholu winylowego) mieści się w przedziale od około 99:1 do 1:99, korzystnie 95:5 do 5:95, a najkorzystniej od około 99:10 do 10:99.
W oparciu o przedstawiony wyżej opis, bez czynienia własnych kroków wynalazczych, osoba biegła w rzemiośle powinna być zdolna w pełni wykorzystać niniejszy wynalazek.
Przedstawione dalej wybrane przykłady wykonania należy zatem traktować jako dodatkową ilustrację w żaden sposób nie ograniczającą zakresu wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Przygotowanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej
Przedstawiane w wynalazku żywice poliaminowo-epihalohydrynowe sporządza się w sposób znany w rzemiośle. Syntezuje się je w jednoetapowym procesie, w którym poliamina i epihalohydryna reagują w środowisku wodnym, aż do osiągnięcia żądanej masy cząsteczkowej. Następnie mieszanina reakcyjna jest rozcieńczana i/lub stabilizowana w środowisku o niskim (kwaśnym) pH poprzez dodatek kwasu.
PL 213 705 B1
Do kolby dodaje się 92,53 g (1,00 mol) epichlorohydryny i w przybliżeniu taką samą ilość wagową wody, a temperaturę ustala się na około 24°C. Do mieszaniny, w czasie 30 minut, dodaje się 0,433 mola poliaminy polialkilenowej utrzymując temperaturę mieszaniny reakcyjnej poniżej około 40°C. Następnie mieszaninę rozcieńcza się wodą w celu osiągnięcia poziomu cząstek stałych rzędu 54% i wykorzystując egzotermiczność reakcji pozostawia się do ogrzania do temperatury około 50°C. Następnie mieszaninę ogrzewa się do temperatury około 85°C, aż lepkość Gardnera-Holta zmieni się z poziomu „S” do „T”. Wówczas, w celu osiągnięcia poziomu cząstek stałych rzędu 46%, dodaje się wody i ustala się temperaturę na około 76°C. Temperatura utrzymywana jest na tym poziomie, aż lepkość Gardnera-Holta zmieni się z poziomu „T” do „U”. Przerywa się ogrzewanie i dodaje się stężonego kwasu siarkowego oraz wody w celu osiągnięcia poziomu cząstek stałych rzędu 38%. Po schłodzeniu do temperatury w przybliżenia 35°C ustala się pH na około 2,75 poprzez dodatek stężonego kwasu siarkowego.
Inne żywice poliaminowo-epihalohydrynowe prezentowane w wynalazku mogą być sporządzane według przedstawionego powyżej opisu.
P r z y k ł a d 2
Przedstawianą w tym przykładzie żywicę poliaminowo-epihalohydrynową sporządza się w sposób opisany w Przykładzie 1. Żywicę poliaminowo-epihalohydrynową sporządza się z 1 mola 1,6-heksametylenodiaminy i 2,31 mola epichlorohydryny. Powstająca żywica heksametylenodiaminowo-epichlorohydrynowa jest wysoce rozgałęziona o nieregularnej strukturze zawierającej różnorodne grupy funkcyjne. Grupy te obejmują alkohol drugorzędowy, aminę drugorzędową, aminę trzeciorzędową, chlorek azetydyniowy i aminochlorohydrynę. Utworzona żywica poliaminowo-epihalohydrynowa o wysoce rozgałęzionej strukturze przedstawiona jest na Fig. 1.
P r z y k ł a d 3
Serie próbek (Próbka nr 8-11, 16-19 i 21-24) zawierające różne PVOH, żywice poliaminowo-epihalohydrynowe i ich mieszaniny przedstawione są w Tabeli 1. W zamieszczonej •w Tabeli 1 zastosowano Airvol 523, Airvol 540 i Airvol 425 wyprodukowane przez Air Products and Chemicals, Inc. (Allentown, PA) i różnego typu PVOH. Airvol 523 i Airvol 540 są produktami częściowej hydrolizy PVOH (stopień hydrolizy = 87,0-89,0%). Średnia masa cząsteczkowa Airvolu 523 mieści się pomiędzy 85000-146000 Daltonów, podczas gdy średnia masa cząsteczkowa Airvolu 540 jest w granicach 124000 i 186000. Airvol 425 jest produktem 95,5-96,5% hydrolizy PVOH, a jego średnia masa cząsteczkowa mieści się w granicach 85000 do 150000. Użyty w przykładzie Crepetrol 73, wytwarzany przez Hercules Inc. (Wilmington, DE), jest żywicą poliaminowo-epihalohydrynową. Zastosowana w tym przykładzie Kymene 557LX to termoutwardzalna, kationowa żywica poliaminowo-epihalohydrynowa również produkowana przez Hercules Inc. ,
Przedstawione w Tabeli 1 serie próbek (Próbka nr 8-11, 16-19 i 21-24), które zawierają przedstawiane w wynalazku żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i PVOH, przygotowuje się według przepisu zamieszczonego w Przykładzie 1.
Dodatkowo, próbki porównawcze (Próbka nr 4-7 i 13-15) zawierające żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i PVOH przygotowuje się w dwuetapowym procesie. Pierwszym etapem jest polikondensacja kwasu dikarboksylowego i poliaminy z wytworzeniem prepolimeru poliamidoaminowego. Prepolimer ten reaguje następnie z epihalohydryną w podgrzewanym roztworze wodnym. Po osiągnięciu żądanej masy cząsteczkowej lub stopnia lepkości, mieszanina reakcyjna jest rozcieńczana i/lub stabilizowana w środowisku o niskim pH poprzez dodatek kwasu.
Testowanie sklejalności zostało przeprowadzone na przedstawionych w wynalazku próbkach poliaminy-epihalohydryny (Próbka nr 8-11, 16-19 i 21-24) oraz próbkach porównawczych (Próbka nr 4-7 i 13-15). Opis sposobu wykonania testu sklejalności przedstawiony jest poniżej.
Zostało skonstruowane urządzenie do określania właściwości sklejających potencjalnych klejów krepujących. Aparatura ta składa się z rozgrzewanego bloku żeliwnego, który zamontowany jest na części uruchamiającej urządzenia do testowania materiałów (MTS). Płytę tę ogrzewa się do około 120°C. Próbka papieru zostaje przytwierdzona do górnej płyty dociskowej ogniwa obciążnikowego urządzenia testującego z dwustronną taśmą z warstwą usztywniającą o grubości około 0,14478 do około 0,14732 cm (0,057-0,058 cala) (taśma produkcji Nensco; Milbury, Mass.). Taśmę tę przykleja się pomiędzy próbką papieru a ogniwem obciążnikowym. W celu przeprowadzenia testu określona ilość roztworu kleju krepującego o znanym stężeniu rozpylana jest na rozgrzaną płytę. Dokonuje się
PL 213 705 B1 tego używając pistoletu natryskowego zaopatrzonego w zasobnik miarowy. Zastosowanie zasobnika miarowego pozwala na dokładny pomiar ilości roztworu nakładanego na płytę testującą. W wynalazku, 2,4 ml 2% wodnego roztworu cząstek stałych wystarcza do stworzenia warunków odpowiednich dla testowania. Po rozpyleniu żywicy na ogrzewaną płytę część uruchamiająca podnoszona jest w celu przyciśnięcia ogrzewanej płyty do próbki papieru z siłą 10 kg. Następnie część uruchamiająca jest opuszczana i mierzona jest siła potrzebna do oderwania blachy od próbki papieru. Siła ta odpowiada wartości sklejalności poszczególnych testowanych żywic. Ponieważ przyłożona siła nie zawsze wynosi 10 kg, wartość sklejalności jest normalizowana w celu uwzględnienia niewielkich odchyleń w przyłożonej sile. Normalizacji dokonuje się poprzez pomnożenie wartości sklejalności przez czynnik [10/Przyłożona Siła w kg]. Papier, którego używa się do testowania stanowi arkusz o gramaturze około 18144 g (40 funtów) sporządzony z bielonego siarczanowego wsadu o składzie 70/30 masa twardodrzewna/miękkodrzewna.
Wyniki testowania sklejalności pokazuje Tabela 1.
Tabela 1 przedstawia porównanie zdolności sklejania stosowanych w wynalazku klejów krepujących zawierających poliaminę-epihalohydrynę i porównywalnych próbek zawierających poliaminę-epihalohydrynę. Różne typy PVOH połączone są z próbkami z wynalazku i próbkami porównawczymi. Próbki nr 8-11 z wynalazku w połączeniu z Aivirolem 540 wykazują wyższy stopień sklejalności w porównaniu z próbkami porównawczymi nr 4-7. Podobnie, próbki nr 16-19 z wynalazku w połączeniu z Aivirolem 425 posiadają wyższy stopień sklejalności w porównaniu z próbkami porównawczymi nr 13-15. Ponadto, próbki nr 21-24 z wynalazku w połączeniu z Aivirolem 523 wykazują podobny stopień sklejalności w porównaniu z próbkami porównawczymi nr 8-11, które występują w połączeniu z Airvirolem 540.
Rezultaty przedstawione w Tabeli 1 pokazują, że kleje krepujące stosowane w wynalazku wykazują silniejszą sklejalność w odniesieniu do porównywalnych klejów krepujących.
Testowanie sklejalności preparatów Crepetrolu 73-PVOH przedstawione jest dalej na Fig. 2. Próbki Crepetrolu 73-PVOH sporządza się według opisu przedstawionego w Przykładzie 1, a testowanie krepującej sklejalności odbywa się podobnie do sposobu zamieszczonego powyżej. Stężenie PVOH zmienia się w granicach od 0 do 100%. Stężenie Crepetrolu 73 zmienia się odwrotnie do ilości obecnego PVOH, tak że suma obu w mieszaninie wynosi 100%. Stopień sklejalności dla krepujących kombinacji klejowych Crepetrol 73-Airvol 523, Crepetrol 73-Airvol 540 i Crepetrol 73-Airvol 425 dowodzi wysokiego poziomu sklejalności dla całej szerokiej grupy kompozycji.
P r z y k ł a d 4
Wytwarzanie bibuły
0,5% wodny roztwór cząstek stałych kleju krepującego rozpryskuje się na powierzchnię suszarki Yankee razem z odpowiednią ilością środka zapobiegającego sklejaniu, aby odpowiednio zrównoważyć sklejalność i rozklejalność. Takie nakładanie optymalizuje zarówno wydajność produkcyjną maszyny papierniczej jak i jakość produktu produkowanego przez tę maszynę. Cząstki stałe składają się z około 60% Airvolu 540 (PVOH) i 40% Crepetrolu 73 (żywica poliaminowo-epihalohydrynowa). Wstęga włókien celulozowych jest dociskana do powierzchni suszącej w celu przyklejenia wstęgi do powierzchni. Sucha wstęga jest następnie usuwana z powierzchni suszącej przy użyciu listwy zgarniającej i nawijana na wałek. Po tym jak bibuła zostaje przetworzona w ostateczny produkt (na przykład chusteczki do twarzy, ręczniki łazienkowe, ręczniki kuchenne), zostaje przetestowana odpowiednim czujnikiem dla określenia kategorii miękkości.
Chociaż wynalazek został opisany w odniesieniu do poszczególnych urządzeń, materiałów i przykładów wykonania, należy przyjąć, że nie jest on ograniczony do ujawnionych szczegółów i dotyczy także wszystkich równoważnych rozwiązań ujętych przez zakres zastrzeżeń.
Przedstawione wcześniej przykłady mogą być powtórzone z sukcesem poprzez zastąpienie ogólnie, lub szczegółowo opisanych części składowych i/lub warunków ich realizacji innymi podanymi w przykładach. Z prezentowanych powyżej opisów znawca może bez trudu wyłowić istotę wynalazku i nie odchodząc od jego zakresu dokonać przeróżnych zmian i modyfikacji w celu jego zaadaptowania w odmiennych warunkach lub do innych celów.
PL 213 705 B1
T a b e l a 1
Testowanie sklejalności kompozycji klejowych
NUMER PRÓBKI KOMPOZYCJA KLEJOWA SKLEJALNOŚĆ (kg)
1 100% Crepetrol 73 23,7
2 100% Airvol 540 9,5
3 100% Kymene 557LX 24,1
4 80% K-557LX20% Airvol 540 33,3
5 60% K-557LX40% Airvol 540 24,1
6 40% K-557LX60% Airvol 540 16,6
7 20% K-557LX/80% Airvol 540 12,1
8 80% Crepetrol 73/20% Airvol 540 30,0
9 60% Crepetrol 73/40% Airvol 540 36,4
10 40% Crepetrol 73/60% Airvol 540 38,9
11 20% Crepetrol 73/80% Airvol 540 29,7
12 100% Airvol 425 5,9
13 75% K-557LX25% Airvol 425 21,9
14 50% K-557LX/50% Airvol 425 11,7
15 25% K-557LX/75% Airvol 425 5,7
16 80% Crepetrol 73/20% Airvol 425 28,1
17 60% Crepetrol 73/40% Airvol 425 25,0
18 40% Crepetrol 73/60% Airvol 425 20,0
19 20% Crepetrol 73/80% Airvol 425 11,9
20 100% Airvol 523 12,3
21 80% Crepetrol 73/20% Airvol 523 36,3
22 60% Crepetrol 73/40% Airvol 523 36,1
23 40% Crepetrol 73/60% Airvol 523 26,9
24 20% Crepetrol 73/80% Airvol 523 17,1
Zastrzeżenia patentowe

Claims (25)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania krepowanej wstęgi włókien celulozowych, znamienny tym, że obejmuje etapy (a) nakładania kleju krepującego na powierzchnię suszącą, (b) przykładania wstęgi włókien celulozowych do wspomnianej powierzchni, oraz (c) usuwania wstęgi ze wspomnianej powierzchni, przy czym nakłada się klej, który zawiera żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i poli(alkohol winylowy), w którym stosunek wagowy żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej do poli(alkoholu winylowego) mieści się w granicach około 99:1 do 1:99, oraz w którym żywica poliaminowo-epihalohydrynowa stanowi od około 0,0001% do około 5% wagowych masy papieru, a poli(alkohol winylowy) stanowi od 0,0001% do 5% wagowych masy papieru, przy czym
    PL 213 705 B1 stosuje się żywicę poliaminowo-epihalohydrynową o masie cząsteczkowej mieszczącej się w przedziale od 500 do 1000000 i poli(alkohol winylowy), o masie cząsteczkowej mieszczącej się w przedziale od 10000 do 1000000.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że klej krepujący zawiera produkt reakcji żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego).
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że klej krepujący jest w postaci cząstek stałych w roztworze wodnym.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stężenie kleju krepującego w roztworze wodnym mieści się w granicach od 0,01% do 10% wszystkich cząstek stałych.
  5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że cząstki stałe zawierają od 5% do 95% żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej.
  6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że cząstki stałe zawierają od 95% do 5% poli(alkoholu winylowego).
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stopień hydrolizy poli(alkoholu winylowego) wynosi od 80% do 99%.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap nakładania obejmuje równoczesne nakładanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego) na powierzchnię suszącą.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap nakładania obejmuje oddzielne nakładanie żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego) na powierzchnię suszącą.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że żywica poliaminowo-epihalohydrynowa jest produktem reakcji epihalohydryny i poliaminy o wzorze
    H2N-A-H, w którym
    A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x lub [CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, gdy A oznacza [CHZ-(CH2)n-NR-]x, n = 1 do 7; x = 1 do 6; R = H lub CH2Y; Z = H lub CH3;
    a Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3, a gdy A oznacza H2N-[CH2-(CHZ)m-(CH2)n-NR-]x, m = 1 do 6; n = 1 do 6; m + n = 2 do 7; R = H lub CH2Y, Z = H lub CH3; a Y = CH2Z, H, NH2, lub CH3.
  11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że produkt reakcji epihalohydryny i poliaminy jest wytwarzany w temperaturze mniejszej lub równej 60°C.
  12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poliamina żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej zawiera poliaminę polialkilenową, poliaminę poliaryloalkilenową, poliaminę polialkiloarylenową lub poliaminę poliarylenową.
  13. 13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że polialkilen zawiera etylenodiaminę (EDA), bisheksametylenodiaminę (BHMT), heksametylenodiaminę (HMDA), dietylenotriaminę (DETA), trietylenotetraaminę (TETA), tetraetylenopentaaminę (ΤΕΡΑ), dipropylenotriaminę (DPTA), tripropylenotetraaminę (TPTA), tetrapropylenopentaaminę (TPPA), N-metylo-bis-(aminopropylo)aminę (MBAPA), sperminę lub spermidynę.
  14. 14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że poliamina poliaryloalkilenowa zawiera 1-fenylo-2,4-pentanodiaminę lub 2-fenylo-1,3-propanodiaminę.
  15. 15. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że poliamina poliarylenowa zawiera fenylenodiaminę.
  16. 16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że epihalohydryna żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej zawiera epichlorohydrynę, epibromohydrynę lub epijodohydrynę.
  17. 17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnia zawiera wstęgę włókien celulozowych.
  18. 18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnia zawiera powierzchnię suszącą suszarki Yankee.
  19. 19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że wstęga włókien celulozowych jest przyklejona do powierzchni suszącej.
  20. 20. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że sucha wstęga włókien celulozowych jest krepowana z powierzchni suszącej przy użyciu przyrządu krepującego.
  21. 21. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że przyrząd krepujący obejmuje listwę zgarniającą.
    PL 213 705 B1
  22. 22. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozycja krepująca jest w formie wodnej, stałej, dyspersji lub aerozolu.
  23. 23. Krepowana wstęga włókien celulozowych wytworzona sposobem określonym w zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera żywicę poliaminowo-epihalohydrynową i poli(alkohol winylowy).
  24. 24. Krepowana wstęga włókien celulozowych według zastrz. 23, znamienna tym, że zawiera produkt reakcji żywicy poliaminowo-epihalohydrynowej i poli(alkoholu winylowego).
  25. 25. Krepowana wstęga włókien celulozowych według zastrz. 24, znamienna tym, że zawiera przynajmniej jeden dodatek wybrany spośród spoin nadających wytrzymałość w stanie mokrym i końcowym, dodatków retencyjnych, środków powierzchniowo-czynnych, środków zaklejających, zmiękczaczy chemicznych, wypełniaczy, flokulantów i innych składników ułatwiających krepowanie.
PL355973A 1999-11-24 2000-11-09 Sposób wytwarzania krepowanej wstegi wlókien celulozowych oraz krepowana wstega z wlókien celulozowych uzyskana tym sposobem PL213705B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44472599A 1999-11-24 1999-11-24
PCT/US2000/031080 WO2001038636A1 (en) 1999-11-24 2000-11-09 Creping adhesives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL355973A1 PL355973A1 (pl) 2004-05-31
PL213705B1 true PL213705B1 (pl) 2013-04-30

Family

ID=23766086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL355973A PL213705B1 (pl) 1999-11-24 2000-11-09 Sposób wytwarzania krepowanej wstegi wlókien celulozowych oraz krepowana wstega z wlókien celulozowych uzyskana tym sposobem

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6808597B2 (pl)
EP (1) EP1250491B1 (pl)
JP (1) JP4657550B2 (pl)
KR (1) KR100863382B1 (pl)
CN (1) CN1177972C (pl)
AT (1) ATE510066T1 (pl)
AU (1) AU770346B2 (pl)
CA (1) CA2391005C (pl)
ES (1) ES2363421T3 (pl)
MX (1) MXPA02004901A (pl)
PL (1) PL213705B1 (pl)
WO (1) WO2001038636A1 (pl)
ZA (1) ZA200205062B (pl)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030114631A1 (en) * 2001-03-12 2003-06-19 Walton Cynthia D. Resins acting as wet strength agents and creping aids and processes for preparing and using the same
US20040060675A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Archer Sammy L. Method for targeted application of performance enhancing materials to a creping cylinder
US20040162367A1 (en) * 2003-02-19 2004-08-19 Huntsman Petrochemical Corporation Alkanolamine polymer salt additives for creping of fibrous webs
DE102004025861A1 (de) * 2004-05-24 2005-12-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier
US8133353B2 (en) * 2005-03-15 2012-03-13 Wausau Paper Corp. Creped paper product
US9266301B2 (en) * 2005-06-30 2016-02-23 Nalco Company Method to adhere and dislodge crepe paper
US7781501B2 (en) * 2005-09-02 2010-08-24 Georgia-Pacific Chemicals Llc Thermosetting adhesives comprising a resin having azetidinium functional groups
US8444811B2 (en) * 2005-12-15 2013-05-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for increasing the basis weight of sheet materials
US8066847B2 (en) * 2005-12-29 2011-11-29 Nalco Corporation Creping adhesives comprising blends of polyaminoamide epihalolhydrin resins and polyamides
US8753478B2 (en) * 2005-12-29 2014-06-17 Nalco Company Creping adhesives comprising blends of high and low molecular weight resins
US7744722B1 (en) 2006-06-15 2010-06-29 Clearwater Specialties, LLC Methods for creping paper
US20080050602A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Spraul Bryan K Adhesive composition of low molecular weight polyaminopolyamide-epichlorohydrin (PAE) resin and protein
US7868071B2 (en) * 2007-07-30 2011-01-11 Georgia-Pacific Chemicals Llc Method of stabilizing aqueous cationic polymers
US8444812B2 (en) * 2008-11-18 2013-05-21 Nalco Company Creping adhesives with improved film properties
KR101269667B1 (ko) 2009-09-30 2013-05-30 주식회사 엘지화학 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학필름
KR101270218B1 (ko) 2009-09-30 2013-05-30 주식회사 엘지화학 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학필름
KR101285163B1 (ko) 2009-09-30 2013-07-11 주식회사 엘지화학 접착제 조성물 및 이를 이용한 광학필름
CN102906209B (zh) 2010-05-20 2014-07-02 佐治亚-太平洋化工品有限公司 具有反应性改性剂的热固性起皱粘合剂
US8480227B2 (en) 2010-07-30 2013-07-09 Novartis Ag Silicone hydrogel lenses with water-rich surfaces
US9382664B2 (en) 2011-01-05 2016-07-05 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Creping adhesive compositions and methods of using those compositions
EP2739784A1 (en) * 2011-08-01 2014-06-11 Buckman Laboratories International, Inc Creping methods using ph-modified creping adhesive compositions
US20130048238A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-28 Buckman Laboratories International, Inc. Oil-Based Creping Release Aid Formulation
MY184638A (en) 2015-12-15 2021-04-13 Alcon Inc Method for applying stable coating on silicone hydrogel contact lenses
EP3724698B1 (en) 2017-12-13 2021-12-15 Alcon Inc. Method for producing mps-compatible water gradient contact lenses
EP3856699B1 (en) 2018-09-26 2022-10-26 3M Innovative Properties Company Fiber tows with a heat-activated sizing
PL3867446T3 (pl) 2018-10-19 2024-04-22 Valmet Ab Kompozycje kleju do cylindra typu yankee i sposoby użycia tych kompozycji
US11982055B2 (en) 2019-11-07 2024-05-14 Ecolabs Usa Inc. Creping adhesives and processes for making and using same
WO2022119644A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Agc Chemicals Americas, Inc. Treated article, methods of making the treated article, and dispersion for use in making the treated article

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3248353A (en) * 1963-05-17 1966-04-26 American Cyanamid Co Alkylene polyamine resin
US3812000A (en) * 1971-06-24 1974-05-21 Scott Paper Co Soft,absorbent,fibrous,sheet material formed by avoiding mechanical compression of the elastomer containing fiber furnished until the sheet is at least 80%dry
US3821068A (en) * 1972-10-17 1974-06-28 Scott Paper Co Soft,absorbent,fibrous,sheet material formed by avoiding mechanical compression of the fiber furnish until the sheet is at least 80% dry
US3926716A (en) * 1974-03-19 1975-12-16 Procter & Gamble Transfer and adherence of relatively dry paper web to a rotating cylindrical surface
US4223060A (en) * 1976-01-19 1980-09-16 Wiggins Teape Limited Pressure-sensitive copying paper
US4129528A (en) * 1976-05-11 1978-12-12 Monsanto Company Polyamine-epihalohydrin resinous reaction products
JP2688950B2 (ja) * 1988-11-02 1997-12-10 日本ピー・エム・シー株式会社 クレープ助剤の製造法
GB2254345B (en) * 1991-03-28 1995-06-14 Grace W R & Co Creping aid
US5338807A (en) * 1991-12-23 1994-08-16 Hercules Incorporated Synthesis of creping aids based on polyamides containing methyl bis(3-aminopropylamine)
JP3279688B2 (ja) * 1992-11-18 2002-04-30 株式会社クレシア 積層吸水紙及びそのロール状ペーパータオル
US5529665A (en) * 1994-08-08 1996-06-25 Kimberly-Clark Corporation Method for making soft tissue using cationic silicones
US5723021A (en) * 1995-04-12 1998-03-03 Betzdearborn Inc. Method for inhibiting deposition in pulp and papermaking systems using a composition comprising of polyvinyl alcohol, gelatin and cationic polymer
US5635028A (en) * 1995-04-19 1997-06-03 The Procter & Gamble Company Process for making soft creped tissue paper and product therefrom
US5833806A (en) * 1995-04-25 1998-11-10 Hercules Incorporated Method for creping fibrous webs
NZ286384A (en) * 1995-04-25 1998-05-27 Hercules Inc Process and composition for creping paper to give desired texture, where the composition comprises polyamine/epihalohydrin resin adhesive and a plasticizer
US5944954A (en) * 1996-05-22 1999-08-31 The Procter & Gamble Company Process for creping tissue paper
US5942085A (en) * 1997-12-22 1999-08-24 The Procter & Gamble Company Process for producing creped paper products
US6280571B1 (en) * 1998-08-17 2001-08-28 Hercules Incorporated Stabilizer for creping adhesives

Also Published As

Publication number Publication date
JP4657550B2 (ja) 2011-03-23
EP1250491A1 (en) 2002-10-23
MXPA02004901A (es) 2002-09-18
KR100863382B1 (ko) 2008-10-13
US20020173580A1 (en) 2002-11-21
KR20020058028A (ko) 2002-07-12
CN1177972C (zh) 2004-12-01
ES2363421T3 (es) 2011-08-03
CA2391005C (en) 2008-12-16
CA2391005A1 (en) 2001-05-31
US6808597B2 (en) 2004-10-26
AU1601101A (en) 2001-06-04
ATE510066T1 (de) 2011-06-15
JP2003515016A (ja) 2003-04-22
EP1250491B1 (en) 2011-05-18
AU770346B2 (en) 2004-02-19
CN1399698A (zh) 2003-02-26
PL355973A1 (pl) 2004-05-31
WO2001038636A1 (en) 2001-05-31
ZA200205062B (en) 2003-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL213705B1 (pl) Sposób wytwarzania krepowanej wstegi wlókien celulozowych oraz krepowana wstega z wlókien celulozowych uzyskana tym sposobem
KR100253952B1 (ko) 메틸 비스(3-아미노프로필아민)을 함유하는 폴리아미드 기재 크레이프 보조제
US6277242B1 (en) Creping adhesive containing an admixture of PAE resins
CA2613882C (en) Modified vinylamine/vinylformamide polymers for use as creping adhesives
TWI439490B (zh) 由胺端聚醯胺基胺製得之皺紋黏合劑
EP1064426B1 (en) Creping aid and method for creping paper
EP2222811B1 (en) Creping adhesives comprising blends of high and low molecular weight resins
KR20080091353A (ko) 폴리아미노아미드 에피할로히드린 수지들 및폴리아미드들의 혼합물들을 포함하는 크레이핑 접착제들
JP2009500541A (ja) 乾燥紙力増強樹脂としての非熱硬化性ポリアミドアミンの使用
JPH0941297A (ja) クレーピング剥離剤
CA2231173C (en) Paper product comprising adhesively joined plies
US6214932B1 (en) Creping adhesives obtained by the reaction of polyamide and polyvinylalcohol with epichlorohydrin