RU2471910C2 - Absorbent web comprising regenerated cellulose microfiber - Google Patents

Absorbent web comprising regenerated cellulose microfiber Download PDF

Info

Publication number
RU2471910C2
RU2471910C2 RU2010115261A RU2010115261A RU2471910C2 RU 2471910 C2 RU2471910 C2 RU 2471910C2 RU 2010115261 A RU2010115261 A RU 2010115261A RU 2010115261 A RU2010115261 A RU 2010115261A RU 2471910 C2 RU2471910 C2 RU 2471910C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
fibers
fiber
cellulose
web
Prior art date
Application number
RU2010115261A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010115261A (en
Inventor
Дэниел У. ЗУМНИХТ
Джозеф Х. Миллер
Original Assignee
Джорджия-Пэсифик Консьюмер Продактс Лп
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
Priority claimed from US12/284,147 external-priority patent/US8187421B2/en
Application filed by Джорджия-Пэсифик Консьюмер Продактс Лп filed Critical Джорджия-Пэсифик Консьюмер Продактс Лп
Publication of RU2010115261A publication Critical patent/RU2010115261A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2471910C2 publication Critical patent/RU2471910C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: textiles, paper.
SUBSTANCE: absorbent paper web comprises cellulose paper-forming fiber and up to 75 wt % fibrillated regenerated cellulose microfiber which can be regenerated from the cellulose solution. As the solvent N-oxide of tertiary amine or a solvent selected from ionic liquids is used. Fibrillation of microfiber is controlled so that the fiber has a reduced graininess and a reduced degree of grinding in comparison with non-fibrillated regenerated cellulose microfiber.
EFFECT: addition of fibrillated fibers in the absorbent web provides the increased value measured by a simple measuring device of absorption capacity and increased value of stretchability in wet condition, increased ratio of stretchabilities in the transverse direction in the wet, dry condition, less geometric average modulus of rupture, increased specific volume.
17 cl, 13 tbl, 38 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение в целом относится к абсорбирующему полотну и, в частности, к абсорбирующему полотну, произведенному из бумагообразующего волокна, такого как целлюлозные пульпы из мягкой древесины и из твердой древесины, содержащие регенерированное целлюлозное микроволокно.The present invention generally relates to an absorbent fabric and, in particular, to an absorbent fabric made from paper-forming fibers, such as softwood and hardwood pulp containing regenerated cellulose microfiber.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Регенерированное целлюлозное волокно лиоцелл хорошо известно. Обычно волокно лиоцелл производится из переосажденной целлюлозы, сформованной из водного раствора оксида амина. Обычный способ состоит в формовании волокна лиоцелл из раствора целлюлозы в водном N-оксиде третичного амина, например из раствора в N-метилморфолин N-оксиде (NMMO). Раствор обычно экструдируется через приемлемую фильеру в водную коагулирующую баню для получения готовых волокон. Эти волокна широко используются в текстильных изделиях. Ввиду того что волокно лиоцелл включает в себя высоко кристаллическую альфа-целлюлозу, оно имеет тенденцию к фибрилляции, которая является нежелательной в большинстве текстильных изделий и считается недостатком. В этом отношении патент US 6235392 и публикация патентной заявки US 2001/0028955, Luo et al., описывают различные способы получения волокна лиоцелл с уменьшенной тенденцией к фибрилляции.Regenerated cellulose lyocell fiber is well known. Typically, lyocell fiber is made from reprecipitated cellulose formed from an aqueous solution of amine oxide. A common method is to form lyocell fibers from a solution of cellulose in aqueous tertiary amine N-oxide, for example from a solution in N-methylmorpholine N-oxide (NMMO). The solution is usually extruded through a suitable spinneret into an aqueous coagulating bath to obtain finished fibers. These fibers are widely used in textiles. Due to the fact that lyocell fiber includes highly crystalline alpha cellulose, it tends to fibrillate, which is undesirable in most textiles and is considered a disadvantage. In this regard, US Pat. No. 6,235,392 and US Patent Application Publication No. 2001/0028955, Luo et al ., Describe various methods for producing lyocell fibers with a reduced tendency to fibrillation.

С другой стороны, фибрилляция целлюлозных волокон желательна в некоторых применениях, таких как фильтрование. Например, патент US 6042769, Gannon et al., описывает способ приготовления волокон лиоцелл, которые легко фибриллировать. Волокна, полученные таким образом, могут быть обработаны дезинтегратором, как отмечено в колонке 5 патента '769 (см. строки 30, и далее. См. также патент US 5725821, Gannon et al). Высоко фибриллированные волокна лиоцелл, как было обнаружено, могут быть применены для фильтрующих сред, имеющих очень высокую степень продуктивности. В этом отношении следует отметить патентную заявку US 2003/0168401 и публикацию заявки US 2003/0177909, Koslow.On the other hand, fibrillation of cellulose fibers is desirable in some applications, such as filtration. For example, US Pat. No. 6,042,769 to Gannon et al . Describes a method for preparing lyocell fibers that are easy to fibrillate. The fibers thus obtained can be treated with a disintegrator, as noted in column 5 of the '769 patent (see lines 30 and further. See also US Pat. No. 5,725,821, Gannon et al) . Highly fibrillated lyocell fibers have been found to be suitable for filter media with a very high degree of productivity. In this regard, patent application US 2003/0168401 and publication US 2003/0177909, Koslow, should be noted.

Как известно, в производстве абсорбирующего полотна применяются волокна лиоцелл, имеющие диаметры и длины волокон, аналогичные бумагообразующим волокнам. В этом отношении патент US 6841038, Horenziak et al., описывает способ и аппарат для приготовления абсорбирующего полотна, включающего волокна лиоцелл (см. фиг.2 патента '038, в котором описан традиционный способ высушивания на воздухе (TAD-процесс) для приготовления абсорбирующего полотна). Патент US 5935880, Wang et al., также описывает нетканые волоконные сетки, включающие волокна лиоцелл (см. также публикацию патентной заявки US 2006/0019571). Такие волокна имеют тенденцию выпадать хлопьями и являются, таким образом, чрезвычайно неудобными для употребления в традиционном способе мокрого формования при производстве абсорбирующих рулонов.As is known, lyocell fibers having fiber diameters and lengths similar to paper-forming fibers are used in the manufacture of an absorbent web. In this regard, US Pat. No. 6,841,038, Horenziak et al ., Describes a method and apparatus for preparing an absorbent web comprising lyocell fibers (see FIG. 2 of the '038 patent, which describes a conventional air drying method (TAD process) for preparing an absorbent canvases). US Pat. No. 5,935,880, Wang et al ., Also discloses nonwoven fiber nets including lyocell fibers (see also publication of US Patent Application US 2006/0019571). Such fibers tend to flocculate and are thus extremely inconvenient to use in the traditional wet spinning process in the manufacture of absorbent rolls.

В то время как применение волокон лиоцелл в абсорбирующих материалах известно, ранее не было оценено по достоинству, что очень тонкие волокна лиоцелл или другие регенерированные целлюлозные волокна с чрезвычайно низкой зернистостью могут предоставлять уникальные сочетания свойств, такие как прочность в мокром состоянии, впитывающая способность и мягкость, даже при применении в композиции бумагообразующей массы в ограниченных количествах. Более того, полотно согласно изобретению является особенно применимым в качестве чистящих салфеток, так как оно является в высшей степени эффективным при удалении загрязнений с поверхности. Согласно настоящему изобретению было обнаружено, что регенерированное целлюлозное микроволокно может быть легко включено в бумагообразующую волоконную матрицу из твердой древесины и мягкой древесины для усиления сетевых характеристик и обеспечения характеристик высшего уровня качества даже при использовании бумагообразующих волокон качества более низкого, чем высшее.While the use of lyocell fibers in absorbent materials is known, it has not been previously appreciated that very thin lyocell fibers or other regenerated cellulose fibers with extremely low grain sizes can provide unique combinations of properties such as wet strength, absorbency and softness , even when used in the composition of the paper-forming mass in limited quantities. Moreover, the fabric according to the invention is particularly applicable as a cleaning cloth, as it is highly effective in removing contaminants from the surface. According to the present invention, it has been found that regenerated cellulosic microfiber can be easily incorporated into a hardwood and softwood paper-forming fiber matrix to enhance network characteristics and provide higher quality characteristics even when using lower than higher quality paper-forming fibers.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Абсорбирующее бумажное полотно включает в себя целлюлозное полученное через пульпу бумагообразующее волокно и до приблизительно 75 мас.% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего CSF-величину менее чем 175 мл. Фибриллированное регенерированное целлюлозное микроволокно присутствует в количествах от 40 мас.% и в некоторых случаях более, считая на массу волокна; обычно присутствует более чем приблизительно 35%, считая на массу волокна в полотне. Возможность применения более 37,5% и еще более будет очевидна для специалистов в данной области. В различных продуктах на основе полотна может быть применено любое фибриллированное целлюлозное микроволокно, описанное здесь, с содержанием более 25%, более 30% или более 35%, 40% или более по массе, в зависимости от желаемых свойств при предполагаемом применении. В некоторых вариантах осуществления регенерированное целлюлозное микроволокно может присутствовать с содержанием в диапазоне 10-75%, как указано ниже; будет понятно, что диапазоны по массе, описанные здесь, могут быть заменены в любом варианте осуществления полотна согласно изобретению полотна, если это необходимо.The absorbent paper web includes pulp pulp-derived paper-forming fiber and up to about 75 wt.% Fibrillated regenerated cellulose microfiber having a CSF value of less than 175 ml. The fibrillated regenerated cellulose microfiber is present in amounts of from 40 wt.% And in some cases more, based on the weight of the fiber; more than about 35% is usually present, based on the weight of fiber in the web. The possibility of using more than 37.5% and even more will be obvious to specialists in this field. In the various web-based products, any fibrillated cellulose microfiber described herein can be used with a content of more than 25%, more than 30% or more than 35%, 40% or more by weight, depending on the desired properties for the intended application. In some embodiments, the regenerated cellulosic microfiber may be present with a content in the range of 10-75%, as described below; it will be understood that the weight ranges described herein can be replaced in any embodiment of the web according to the invention of the web, if necessary.

Бумагообразующее волокно организовано в волокнистую матрицу, и микроволокно лиоцелл дозируется и распределяется в волоконной матрице с образованием микроволоконной сети в ней, как это можно видеть из Фиг.1, которая представляет собой микрофотографию крепированной ткани с 20% целлюлозного микроволокна. Фибрилляция регенерированного целлюлозного микроволокна контролируется таким образом, что волокно имеет уменьшенную зернистость и уменьшенную степень помола по сравнению с нефибриллированным регенерированным целлюлозным волокном, из которого оно приготовляется, так что микроволокно обеспечивает повышенную впитывающую способность, прочность или мягкость, типично предоставляя одну или несколько из следующих характеристик: (a) абсорбирующее полотно имеет повышенную величину SAT и повышенную величину растяжимости во влажном состоянии по сравнению с аналогичным полотном, полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна; (b) абсорбирующее полотно имеет повышенное соотношение растяжимостей во влажном/сухом состоянии по сравнению с аналогичным полотном, полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна; (c) абсорбирующее полотно имеет меньший геометрический средний (GM) модуль разрыва, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна; или (d) абсорбирующее полотно имеет повышенный объем по сравнению с аналогичным полотном, имеющим подобные величины растяжимости, полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна. Особенно пригодные волокна получаются из раствора целлюлозы с растворенной целлюлозой, включающего в себя растворитель, выбранный из ионных жидкостей и N-оксидов третичных аминов.The paper-forming fiber is organized into a fiber matrix, and the lyocell microfiber is dosed and distributed in the fiber matrix to form a microfiber network in it, as can be seen from Figure 1 , which is a micrograph of creped fabric with 20% cellulose microfiber. The fibrillation of the regenerated cellulose microfiber is controlled so that the fiber has a reduced grain size and a reduced degree of grinding compared to the non-fibrillated regenerated cellulose fiber from which it is prepared, so that the microfiber provides increased absorbency, strength or softness, typically providing one or more of the following characteristics : (a) the absorbent web has an increased SAT and an increased wet elongation in comparison with a similar fabric obtained without regenerated cellulose microfiber; (b) the absorbent web has an increased wet / dry stretch ratio compared to a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber; (c) the absorbent web has a smaller geometric mean (GM) tear modulus than a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulose microfiber; or (d) the absorbent web has an increased volume compared to a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulosic microfiber. Particularly suitable fibers are obtained from a solution of cellulose with dissolved cellulose, including a solvent selected from ionic liquids and N-oxides of tertiary amines.

Настоящее изобретение также предоставляет продукты с необычно высоким соотношением растяжимостей во влажном/сухом состоянии, что делает возможным производство более мягких продуктов вследствие того, что прочность на разрыв в сухом состоянии конечного полотенца, например, часто определяется требованиями к прочности на разрыв во влажном состоянии. Один вариант осуществления изобретения включает в себя полотно, приготовленное с волокном, которое предварительно обрабатывали разрыхлителем в высокой концентрации.The present invention also provides products with an unusually high wet / dry stretch ratio, which makes it possible to produce softer products due to the fact that the tensile strength in the dry state of the final towel, for example, is often determined by the requirements for tensile strength in the wet state. One embodiment of the invention includes a web prepared with fiber that has been pre-treated with a high concentration baking powder.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут очевидны из последующего обсуждения.Additional features and advantages of the invention will be apparent from the discussion that follows.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение подробно описано ниже со ссылкой на Фигуры, на которых:The invention is described in detail below with reference to the Figures, in which:

Фиг.1 представляет собой микрофотографию, показывающую крепированную ткань с 20% регенерированного целлюлозного микроволокна;Figure 1 is a micrograph showing a creped tissue with 20% regenerated cellulose microfiber;

Фиг.2 представляет собой гистограмму, показывающую размер волокна или “мелкозернистость” фибриллированных волокон лиоцелла;Figure 2 is a histogram showing the fiber size or “fine grain” of fibrillated lyocell fibers;

Фиг.3 представляет собой график зависимости измеренной методом FDA длина волокна для различных образцов фибриллированного волокна лиоцелл;Figure 3 is a plot of the FDA measured fiber length for various samples of fibrillated lyocell fiber;

Фиг.4 представляет собой микрофотографию неразмолотого регенерированного целлюлозного волокна с толщиной 1,5 денье, имеющего зернистость 16,7 мг/100 м;Figure 4 is a micrograph of unmilled regenerated cellulose fiber with a thickness of 1.5 denier, having a grain size of 16.7 mg / 100 m;

Фиг.5 представляет собой микрофотографию размолотого регенерированного целлюлозного волокна с номером сита 14;Figure 5 is a micrograph of the milled regenerated cellulose fiber with a sieve number of 14;

Фиг.6 представляет собой микрофотографию размолотого регенерированного целлюлозного волокна с номером сита 200;6 is a micrograph of milled regenerated cellulose fiber with a sieve number of 200;

Фиг.7-11 представляют собой микрофотографии при возрастающем увеличении фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, которое пропущено через сетку с номером сита 200 по классификатору Байера-МасНетта (Bauer-McNett);7-11 are micrographs with increasing magnification of fibrillated regenerated cellulose microfiber, which is passed through a mesh with a number of sieves 200 according to the Bayer-MacNett classifier (Bauer-McNett);

Фиг.12-17 представляют собой графики зависимостей физических свойств полотен для рук, включающих в себя регенерированное целлюлозное микроволокно, где Фиг.12 представляет собой график зависимости объема полотна для рук от растяжимости (разрывной длины), Фиг.13 представляет собой график зависимости шероховатости от растяжимости, Фиг.14 представляет собой график зависимости непрозрачности от растяжимости, Фиг.15 представляет собой график зависимости модуля от растяжимости, Фиг.16 представляет собой график зависимости разрыва полотна для рук от растяжимости, и Фиг.17 представляет собой график зависимости объема полотна для рук от ZDT-связывания;Figures 12-17 are graphs of the physical properties of hand webs comprising regenerated cellulose microfiber, where Figure 12 is a graph of the volume of a hand cloth versus extensibility (breaking length), Figure 13 is a graph of roughness versus roughness extensibility, Fig.14 is a graph of the dependence of opacity on extensibility, Fig.15 is a graph of the dependence of the module on extensibility, Fig.16 is a graph of the dependence of the gap of the canvas for hands t elongation, and Fig is a graph of the dependence of the volume of the canvas for hands from ZDT-binding;

Фиг.18 представляет собой микрофотографию при увеличении 250 мягкодревесного полотна для рук без фибриллированного регенерированного целлюлозного волокна;Fig. 18 is a photomicrograph at a magnification of 250 softwood handcloth without fibrillated regenerated cellulose fiber;

Фиг.19 представляет собой микрофотографию при увеличении 250 мягкодревесного полотна для рук, включающего в себя 20% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна;Fig. 19 is a photomicrograph at a magnification of 250 softwood hand webs including 20% fibrillated regenerated cellulose microfiber;

Фиг.20 представляет собой принципиальную схему бумагоделательной машины с мокрым прессованием, которая может быть применена при использовании настоящего изобретения;FIG. 20 is a schematic diagram of a wet pressing paper machine that can be applied using the present invention; FIG.

Фиг.21 представляет собой график зависимости мягкости (по панели) от двуслойной GM-растяжимости для тканевого основания полотна 12 фунт/стопу листов (20 г/м2) с бумажной массой южных сортов и регенерированным целлюлозным микроволокном, полученного CWP-способом;Fig is a graph of the dependence of softness (panel) from the two-layer GM-extensibility for the fabric base of the fabric 12 pounds / foot sheets (20 g / m 2 ) with paper pulp of southern grades and regenerated cellulose microfiber obtained by the CWP method;

Фиг.22 представляет собой график зависимости мягкости по панели от растяжимости для различных тканевых полотен;Figure 22 is a graph of panel softness versus extensibility for various fabric webs;

Фиг.23 представляет собой график зависимости объема от растяжимости для крепированного CWP-основания полотна.23 is a graph of volume versus extensibility for a creped CWP base web.

Фиг.24 представляет собой график зависимости MD-удлинения от CD-удлинения для CWP-тканевого основания полотна;24 is a plot of MD elongation versus CD elongation for a CWP tissue base of a web;

Фиг.25 представляет собой график зависимости GM-модуля разрыва от GM-растяжимости для тканевого основания полотна;Fig is a graph of the dependence of the GM-module of the gap from GM-extensibility for the fabric base of the canvas;

Фиг.26 представляет собой график зависимости изменения растяжимости от % микроволокна для ткани и основания полотна полотенца;Fig is a graph of the dependence of the change of elongation from% microfiber for fabric and the base of the towel;

Фиг.27 представляет собой график зависимости плотности бумаги от растяжимости для тканевого основания полотна;Fig is a graph of the dependence of the density of paper on elongation for the fabric base of the canvas;

Фиг.28 представляет собой график зависимости плотности бумаги от растяжимости для CWP-основания полотна;Fig is a graph of the dependence of paper density on elongation for CWP-base canvas;

Фиг.29 представляет собой график зависимости двуслойной SAT от CD-растяжимости во влажном состоянии;Fig is a graph of the dependence of the two-layer SAT from CD extensibility in the wet state;

Фиг.30 представляет собой график зависимости CD-растяжимости во влажном состоянии от CD-растяжимости в сухом состоянии для CWP-основания полотна;30 is a plot of wet CD versus dry CD extensibility for a CWP base web;

Фиг.31 представляет собой микрофотографию, полученную на сканирующем электронном микроскопе (SEM) крепированной ткани без микроволокна;Fig is a photomicrograph obtained on a scanning electron microscope (SEM) of a crepe tissue without microfiber;

Фиг.32 представляет собой микрофотографию крепированной ткани с 20% микроволокна;Fig is a micrograph of creped fabric with 20% microfiber;

Фиг.33 представляет собой график зависимости разрывной длины во влажном состоянии от разрывной длины в сухом состоянии для различных продуктов, показывающий влияние регенерированного целлюлозного микроволокна и разрыхлителя на растяжимости продуктов;Fig is a graph of the dependence of the breaking length in the wet state of the breaking length in the dry state for various products, showing the effect of the regenerated cellulose microfiber and baking powder on the extensibility of the products;

Фиг.34 представляет собой график зависимости GM-модуля разрыва от разрывной длины, показывающий влияние регенерированного целлюлозного микроволокна и разрыхлителя на прочность продукта;Fig is a graph of the dependence of the GM module of the gap from the breaking length, showing the effect of regenerated cellulose microfiber and baking powder on the strength of the product;

Фиг.35 представляет собой график зависимости объема от разрывной длины, показывающий влияние регенерированного целлюлозного микроволокна и разрыхлителя на объем продукта;Fig. 35 is a graph of volume versus breaking length showing the effect of regenerated cellulosic microfiber and baking powder on product volume;

Фиг.36 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую предварительную обработку волокна перед подводом бумажной массы в бумагоделательную машину;Fig. 36 is a block diagram illustrating fiber pretreatment before feeding pulp to a paper machine;

Фиг.37 представляет собой график зависимости непрозрачности по TAPPI от плотности бумаги, показывающий, что регенерированное целлюлозное микроволокно значительно увеличивает непрозрачность тканевого основания полотна, полученного с использованием возвращенной в оборот бумажной массы; иFig. 37 is a graph of TAPPI opacity versus paper density showing that regenerated cellulosic microfiber significantly increases the opacity of the fabric base of the web obtained using recycled paper pulp; and

Фиг.38 представляет собой график зависимости мягкости по панели (произвольная шкала) от разрывной длины в метрах.Fig. 38 is a graph of panel softness (arbitrary scale) versus breaking length in meters.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение описано в деталях ниже со ссылкой на несколько вариантов осуществления и многочисленные примеры. Такое обсуждение предназначено только для целей иллюстрации. Модификации и частные примеры в пределах объема настоящего изобретения, заявленного в прилагаемой формуле изобретения, будут легко очевидны для специалиста в данной области.The invention is described in detail below with reference to several embodiments and numerous examples. This discussion is for illustration purposes only. Modifications and particular examples within the scope of the present invention as claimed in the appended claims will be readily apparent to those skilled in the art.

Используемые здесь термины предоставлены в их обычном значении, согласующемся с типичными определениями, приведенными ниже; милы обозначают тысячные доли дюйма; мг обозначают миллиграммы, и м2 обозначает квадратные метры, процент обозначает массовый процент (по сухому веществу), "тонна" обозначает короткую тонну (2000 фунтов) и так далее. Пока явно не указано иное, вариант применяемого способа тестирования эквивалентен тому, который действовал по состоянию на 1 января 2007, и тестируемые образцы приготовлены в условиях стандарта Технической ассоциации в целлюлозно-бумажной промышленности (TAPPI); то есть выдержаны в атмосфере 23°±1,0°С (73,4°±1,8°F) при 50% относительной влажности в течение по меньшей мере около 2 часов.The terms used herein are provided in their usual meaning consistent with the typical definitions given below; mil stands for thousandths of an inch; mg stands for milligrams, and m 2 stands for square meters, percent stands for mass percent (dry matter), тон ton ’stands for short ton (2000 pounds), and so on. Unless explicitly stated otherwise, the version of the testing method used is equivalent to that which was valid as of January 1, 2007, and the tested samples were prepared in accordance with the standard of the Technical Association in the Pulp and Paper Industry (TAPPI); that is, kept in an atmosphere of 23 ° ± 1.0 ° C (73.4 ° ± 1.8 ° F) at 50% relative humidity for at least about 2 hours.

Впитывающую способность продуктов по изобретению измеряли простым измерителем впитывающей способности. Простой измеритель впитывающей способности является аппаратом, применимым, в частности, для измерения гидрофильности и характеристик впитывающей способности образцов ткани, салфеток или полотенца. В этом тесте образец ткани, салфетки или полотенца размером 2,0 дюйма (5,1 см) в диаметре помещали между верхней плоской пластиковой крышкой и рифленым дном планшета для образца. Диск образца ткани, салфетки или полотенца удерживается на месте 1/8-дюймовой (0,32 см) широкой областью окружности фланца. Образец не сжимали в держателе. К образцу добавляли деионизированную воду при 73°F (23°C) в центре дна планшета для образца через канал с диаметром 1 мм. Эта вода находилась на высоте гидростатического давления минус 5 мм. Растекание инициировали импульсным введением, вводимым в начале измерения механизмом прибора. Вода, таким образом, впитывалась образцом ткани, салфетки или полотенца из этой центральной точки ввода, радиально распределяясь под действием капиллярных сил. Когда скорость впитывания воды уменьшалась ниже 0,005 г воды за 5 секунд, тест завершали. Количество воды, изъятое из резервуара, и абсорбированное образцом, взвешивали и приводили в виде граммов воды на квадратный метр образца или граммов воды на грамм полотна. Практически применялась Gravimetric Absorbency Testing System от M/K Systems Inc. Это коммерческая система, которая может быть получена от M/K Systems Inc., 12 Garden Street, Danvers, Mass., 01923. Абсорбционная емкость по воде (WAC), которая также обозначается как SAT, в действительности определяется самим прибором. WAC определяется как точка на графике, где кривая время-масса имеет "нулевой" наклон, то есть образец прекращает абсорбцию. Критерий завершения для теста определяется как максимум изменения в массе воды, абсорбированной в течение фиксированного периода времени. По существу, это оценивается как нулевой наклон на графике время-масса. Программа использует изменение 0,005 г в течение 5 секундного интервала времени как критерий завершения, пока не указан “медленный SAT”, в этом случае критерием завершения является увеличение 1 мг за 20 секунд.The absorbency of the products of the invention was measured with a simple absorbency meter. A simple absorbency meter is an apparatus suitable, in particular, for measuring hydrophilicity and absorbency characteristics of tissue samples, napkins or towels. In this test, a 2.0 inch (5.1 cm) diameter tissue, tissue, or towel sample was placed between the top flat plastic cover and the grooved bottom of the sample plate. A tissue, tissue, or towel sample disc is held in place by a 1/8-inch (0.32 cm) wide flange circumference. The sample was not compressed in the holder. Deionized water was added to the sample at 73 ° F (23 ° C) in the center of the bottom of the sample plate through a channel with a diameter of 1 mm. This water was at a height of hydrostatic pressure minus 5 mm. Spreading was initiated by pulsed introduction introduced at the beginning of the measurement by the device mechanism. Water was thus absorbed by a sample of cloth, napkin or towel from this central entry point, radially distributed under the action of capillary forces. When the absorption rate of water decreased below 0.005 g of water in 5 seconds, the test was completed. The amount of water withdrawn from the reservoir and absorbed by the sample was weighed and given as grams of water per square meter of sample or grams of water per gram of web. Practically applied Gravimetric Absorbency Testing System from M / K Systems Inc. This is a commercial system that can be obtained from M / K Systems Inc., 12 Garden Street, Danvers, Mass., 01923. The water absorption capacity (WAC), also referred to as SAT, is actually determined by the device itself. WAC is defined as the point on the graph where the time-mass curve has a “zero” slope, that is, the sample stops absorption. The completion criterion for the test is defined as the maximum change in the mass of water absorbed over a fixed period of time. Essentially, this is estimated as zero slope in the time-mass graph. The program uses a change of 0.005 g over a 5 second time interval as a termination criterion until a “slow SAT” is indicated, in which case the termination criterion is a 1 mg increase in 20 seconds.

Пока явно не указано иное, термины “плотность бумаги”, BWT, bwt и так далее относятся к массе стопы листов 3000 квадратных футов (278,7 м2) продукта. Концентрация относится к процентам твердых веществ в возникающей структуре полотна, например, вычисленных на совершенно сухую массу. “Высушивание на воздухе” обозначает включение остаточной влаги, обычно до приблизительно 10% влаги для пульпы и до приблизительно 6% для бумаги. Структура полотна, находящаяся в стадии образования, содержащая 50% воды и 50% совершенно сухой пульпы, имеет концентрацию 50%.Unless explicitly stated otherwise, the terms “paper weight”, BWT, bwt, and so on, refer to a stack weight of 3,000 square feet (278.7 m 2 ) sheets of product. Concentration refers to the percent solids in the resulting web structure, for example, calculated on a completely dry mass. “Air drying” means incorporating residual moisture, typically up to about 10% moisture for pulp and up to about 6% for paper. The structure of the canvas, which is in the stage of formation, containing 50% water and 50% completely dry pulp, has a concentration of 50%.

Термины “целлюлозный”, “целлюлозное полотно” и подобные предназначены обозначать любой продукт, включающий в себя бумагообразующее волокно, содержащее целлюлозу в качестве основного компонента. “Бумагообразующие волокна” включают в себя исходные древесные массы или возвращенные в оборот (вторичные) целлюлозные волокна или смеси волокон, содержащие целлюлозные волокна. Волокна, пригодные для изготовления структур полотна по данному изобретению, включают в себя: недревесные волокна, такие как волокна хлопка или производные хлопка, манильской пеньки, кенафа, травы сабай, льна, травы эспарто, соломы, джутовой конопли, багассы, нитевидные волокна молочая, волокна ананасовой листвы; и древесные волокна, например, получаемые из лиственных и хвойных деревьев, включая мягкодревесные волокна, такие как мягкодревесные небеленые сульфатированные волокна северных сортов и южных сортов; твердодревесные волокна, такие как эвкалипт, клен, береза, тополь, или подобные. Бумагообразующие волокна, применяемые в связи с изобретением, обычно представляют собой встречающиеся в природе полученные через пульпу волокна (в противоположность выделенным из раствора волокнам, таким как лиоцелл или вискоза), которые выделяются из их исходных источников любым из ряда способов гидроразбивания, близких к способу, известному в уровне техники, включая сульфатный, сульфитный, полисульфидный, натронной варки и т.д. Пульпа может быть отбелена, при необходимости, химическими способами, включая использование хлора, диоксида хлора, кислорода, щелочного пероксида и так далее. Встречающиеся в природе полученные через пульпу волокна обозначаются здесь просто как “полученные через пульпу” бумагообразующие волокна. Продукты по настоящему изобретению включают в себя смесь традиционных волокон (или произведенные из первичной пульпы или вторичных источников) и высокозернистых обогащенных лигнином трубчатых волокон, таких как отбеленная химическая термомеханическая пульпа (BCTMP). Полученные через пульпу волокна, таким образом, также включают в себя высокодисперсные волокна, такие как BCTMP, а также термомеханическую пульпу (TMP), химико-термомеханическую пульпу (CTMP) и щелочно-пероксидную механическую пульпу (APMP). “Бумажные массы” и аналогичные термины относятся к водным композициям, включая бумагообразующие волокна, опционально смолы, повышающие прочность в мокром состоянии, разрыхлители и подобное, для изготовления бумажных продуктов. С целью вычисления относительных процентных составов бумагообразующих волокон содержание фибриллированного лиоцелла исключали, как описано ниже.The terms “cellulosic”, “cellulosic web” and the like are intended to mean any product including a paper-forming fiber containing cellulose as a main component. “Paper-forming fibers” include raw wood pulps or recycled (secondary) cellulosic fibers or fiber mixtures containing cellulosic fibers. Fibers suitable for the manufacture of web structures according to this invention include: non-wood fibers such as cotton fibers or derivatives of cotton, manila hemp, kenaf, sabai grass, flax, esparto grass, straw, jute hemp, bagasse, milkweed filament, pineapple foliage fibers; and wood fibers, for example, obtained from deciduous and coniferous trees, including softwood fibers, such as softwood unbleached sulfated fibers of the northern varieties and southern varieties; solid wood fibers such as eucalyptus, maple, birch, poplar, or the like. The paper-forming fibers used in connection with the invention are typically naturally occurring pulp-derived fibers (as opposed to fibers isolated from solution, such as lyocell or rayon) that are isolated from their source by any of a number of hydrofracturing methods close to the method, known in the prior art, including sulfate, sulfite, polysulfide, soda boiling, etc. The pulp can be bleached, if necessary, by chemical methods, including the use of chlorine, chlorine dioxide, oxygen, alkaline peroxide and so on. The naturally occurring pulp-derived fibers are here simply referred to as “pulp-derived” paper-forming fibers. The products of the present invention include a blend of conventional fibers (or those derived from primary pulp or secondary sources) and high-grain lignin-rich tubular fibers, such as bleached chemical thermomechanical pulp (BCTMP). The fibers obtained through the pulp thus also include finely divided fibers such as BCTMP, as well as thermomechanical pulp (TMP), chemical thermomechanical pulp (CTMP) and alkaline peroxide mechanical pulp (APMP). “Paper pulp” and similar terms refer to aqueous compositions, including paper-forming fibers, optionally wet strength resins, baking powder and the like, for the manufacture of paper products. In order to calculate the relative percentages of paper-forming fibers, the content of fibrillated lyocell was excluded, as described below.

Небеленое сульфатированное мягкодревесное волокно представляет собой низкодисперсное волокно, произведенное хорошо известным способом сульфатирующего (сульфат) гидроразбивания из хвойного материала и включает в себя мягкодревесное небеленое сульфатированное волокно северных сортов и южных сортов, небеленое сульфатированное волокно дугласовой пихты и так далее. Небеленые сульфатированные мягкодревесные волокна в целом имеют содержание лигнина менее чем 5 мас.%, средневзвешенную длину волокна более чем 2 мм, также как среднеарифметическую длину волокна более чем 0,6 мм.Unbleached sulphated mild wood fiber is a low-disperse fiber produced by the well-known sulphating (sulphate) pulping method from conifers and includes mild unbleached sulphated fiber of northern and southern varieties, unbleached sulphated fiber of Douglas fir and so on. Unbleached sulfated softwood fibers generally have a lignin content of less than 5 wt.%, A weighted average fiber length of more than 2 mm, as well as an arithmetic average fiber length of more than 0.6 mm.

Небеленое сульфатированное твердодревесное волокно производится способом сульфатной варки из твердодревесных источников, то есть эвкалипта, и также обычно имеет содержание лигнина менее чем 5 мас.%. Небеленые сульфатированные твердодревесные волокна являются более короткими, чем мягкодревесные волокна, обычно имеют средневзвешенную длину волокна менее чем 1 мм и арифметическую среднюю длину менее чем 0,5 мм или менее чем 0,4 мм.Unbleached sulfated solid wood fiber is produced by a sulfate cooking method from solid wood sources, that is, eucalyptus, and also usually has a lignin content of less than 5 wt.%. Unbleached sulfated solid wood fibers are shorter than soft wood fibers, typically have a weight average fiber length of less than 1 mm and an arithmetic average length of less than 0.5 mm or less than 0.4 mm.

Возвращенное в оборот волокно может быть добавлено к бумажной массе в любых количествах. В то время как может быть применено любое пригодное возвращенное в оборот волокно, возвращенное в оборот волокно с относительно низкими уровнями древесного волокна является предпочтительным во многих случаях, например возвращенное в оборот волокно с меньшим чем 15 мас.% содержанием лигнина или меньшим чем 10 мас.% содержанием лигнина может быть предпочтительно в зависимости от состава смеси используемой бумажной массы и применения.Recycled fiber can be added to the pulp in any quantity. While any suitable recycled fiber can be used, recycled fiber with relatively low levels of wood fiber is preferred in many cases, for example, recycled fiber with less than 15 wt.% Lignin or less than 10 wt. The% lignin content may be preferable depending on the composition of the mixture of paper pulp used and the application.

Толщины тканей по кронциркулю и/или объем, приводимый здесь, могут быть измерены как толщина по кронциркулю на 8 или 16 полотен, как указано. Толщина по кронциркулю и объем полотна для рук основаны на толщине 5 полотен. Полотна располагали друг над другом и измерение толщины по кронциркулю производили около центральной части стопки. Предпочтительно тестируемые образцы выдерживались в атмосфере при 23° ± 1,0°C (73,4° ± 1,8°F) при 50% относительной влажности в течение по меньшей мере около 2 часов и затем измерялись на модели Thwing-Albert 89-II-JR или измерителе толщины Progage Electronic с неподвижными частями 2-дюймового (50,8 мм) диаметра, нагрузкой постоянного веса 539 ± 10 граммов и скоростью спуска 0,231 дюйм/с (0,587 см/с). Для тестирования конечного продукта каждое тестируемое полотно продукта должно иметь то же число слоев, как продажный продукт. Для предварительного тестирования восемь полотен выбираются и складываются в стопку совместно. При тестировании салфеток салфетки разворачивали перед укладкой в стопку. Для тестирования основания полотна без устройств для сматывания ленты в рулон каждое тестируемое полотно должно иметь то же число слоев, как получается без устройства для сматывания ленты в рулон. Для тестирования основания полотна без бобины бумагоделательной машины должны применяться отдельные слои. Полотна укладывали в стопки, совместно выравнивали в линию в продольном направлении. На заказной рельефной или печатной продукции необходимо стараться избежать измерений в этих областях, если это возможно. Объем также может быть выражен в единицах объем/масса (удельный объем) путем деления толщины по кронциркулю на плотность бумаги. The thickness of the calipers and / or the volume given here can be measured as the thickness of the calipers on 8 or 16 paintings, as indicated. The caliper thickness and the volume of the hand blade are based on a thickness of 5 webs. The canvases were placed one above the other and the caliper thickness was measured near the central part of the stack. Preferably, test samples were aged in the atmosphere at 23 ° ± 1.0 ° C (73.4 ° ± 1.8 ° F) at 50% relative humidity for at least about 2 hours and then measured on a Thwing-Albert 89- model II-JR or Progage Electronic thickness gauge with fixed parts of 2-inch (50.8 mm) diameter, constant load of 539 ± 10 grams and a descent speed of 0.231 inch / s (0.587 cm / s). To test the final product, each product web tested must have the same number of layers as the commercial product. For preliminary testing, eight canvases are selected and stacked together. When testing napkins, napkins were unfolded before stacking. To test the base of the web without devices for winding the tape into a roll, each test fabric should have the same number of layers as it turns out without a device for winding the tape into a roll. Separate layers should be used to test the base of the web without the bobbin of the paper machine. The canvases were stacked, jointly aligned in a line in the longitudinal direction. On custom embossed or printed products, you must try to avoid measurements in these areas, if possible. Volume can also be expressed in units of volume / mass (specific volume) by dividing the caliper thickness by paper density .

Термин «обезвоживание путем уплотнения структуры полотна или бумажной массы» относится к механическому обезвоживанию действием мокрого прессования на обезвоживающем сукне, например, в некоторых вариантах осуществления путем применения механического давления, постоянно к поверхности структуры полотна, как в зазоре между нажимным роликом и прессующим башмаком, где структура полотна находится в контакте с бумагоделательным сукном. Термин “уплотняющее обезвоживание” применяется для разграничения со способами, в которых начальное обезвоживание структуры полотна проводили главным образом термическими методами, как в случае, например, патента US 4529480, Trokhan, и патента US 5607551, Farrington et al. Обезвоживание путем уплотнения структуры полотна, таким образом, относится к, например, удалению воды из структуры полотна, находящегося в стадии образования, имеющего концентрацию менее чем 30% или около, путем прикладывания к нему давления и/или увеличения концентрации в структуре полотна приблизительно на 15% или более путем прикладывания к нему давления.The term “dewatering by densifying the web or paper pulp structure” refers to mechanical dehydration by wet pressing on a dewatering cloth, for example, in some embodiments, by applying mechanical pressure constantly to the surface of the web structure, as in the gap between the pressure roller and the pressing shoe, where the structure of the canvas is in contact with paper cloth. The term “sealing dehydration” is used to distinguish between methods in which the initial dehydration of the web structure was carried out mainly by thermal methods, as in the case of, for example, US Pat. No. 4,529,480, Trokhan, and US Pat. No. 5,607,551, Farrington et al. Dehydration by densifying the web structure, therefore, refers, for example, to removing water from the web structure that is being formed, having a concentration of less than 30% or about, by applying pressure to it and / or increasing the concentration in the web structure by about 15 % or more by applying pressure to it.

Крепирование может быть выражено как процентный состав, вычисленный по формуле:Creping can be expressed as a percentage, calculated by the formula:

Процент крепирования = [скорость 1-й бобины/скорость американского сушильного аппарата] × 100%Percentage of creping = [speed of the 1st reel / speed of the American dryer] × 100%

Структура полотна, крепированная со скоростью поверхности 100 fpm (футов в минуту) (30,5 метров в минуту) из высушивающего цилиндра в бобину со скоростью 80 fpm (24,4 метров в минуту) имеет крепирование бобины 20%.The web structure, creped at a surface speed of 100 fpm (feet per minute) (30.5 meters per minute) from the drying cylinder to the bobbin at a speed of 80 fpm (24.4 meters per minute), has a crepe creping of 20%.

Крепирующий клей, применяемый для закрепления структуры полотна на высушивающем цилиндре американского сушильного аппарата, предпочтительно является гигроскопичным, повторно смачиваемым, по существу не сшитым поперечно клеем. Примерами предпочтительных клеев являются те, которые содержат поли(виниловый спирт) общего типа, описанного в патенте US 4528316, Soerens et al. Другие приемлемые клеи описаны в находящийся одновременно патентной заявке US с порядковым номером 10/409042 (патентная публикация US 2005-0006040 A1), поданной 9 апреля 2003, озаглавленной “Improved Creping Adhesive Modifier and Process for Producing Paper Products”. Раскрытия патента '316 и заявки '042 включены в данное описание в качестве справочного материала. Пригодные клеи опционально снабжали модификаторами и так далее. Предпочтительно применение кросс-сшивающего агента и/или модификатора в рассчитанных количествах или не на все количество клея.The creping adhesive used to fix the structure of the web to the drying cylinder of the American drying apparatus is preferably hygroscopic, re-wettable, substantially non-crosslinked adhesive. Examples of preferred adhesives are those that contain the poly (vinyl alcohol) of the general type described in US Pat. No. 4,528,316, Soerens et al . Other acceptable adhesives are described in US Patent Application Serial Number 10/409042 (Patent Publication US 2005-0006040 A1), filed April 9, 2003, entitled “ Improved Creping Adhesive Modifier and Process for Producing Paper Products ”. The disclosures of the '316 patent and the' 042 patent are incorporated herein by reference. Suitable adhesives were optionally provided with modifiers and so on. It is preferable to use a cross-linking agent and / or modifier in the calculated amounts or not for the entire amount of glue.

“Разрыхлитель”, “композиция разрыхлителя”, “пластификатор” и подобные термины относятся к композициям, применяемым для уменьшения растяжимостей или смягчения абсорбирующих бумажных продуктов. Обычно эти композиции включают в себя поверхностно-активные вещества в качестве активного компонента и далее обсуждаются ниже.“Baking powder”, “baking powder composition”, “plasticizer” and similar terms refer to compositions used to reduce extensibility or soften absorbent paper products. Typically, these compositions include surfactants as an active ingredient and are further discussed below.

“Степень помола” (CSF) определяли согласно стандарту TAPPI T227 OM-94 (канадский стандартный способ). Любой пригодный способ приготовления регенерированного целлюлозного микроволокна для проверки степени помола может быть использован, если волокно хорошо диспергировано. Например, если волокно проходит гидроразбивание при концентрации 5% в течение нескольких минут или более, то есть 5-20 минут до тестирования, волокно хорошо диспергируется для тестирования. Аналогично, частично высушенное фибриллированное регенерированное целлюлозное микроволокно может быть обработано в течение 5 минут в английской дробилке при концентрации 1,2% с тем, чтобы гарантировать надлежащую дисперсию волокон. Как приготовление, так и тестирование проводятся при комнатной температуре и при этом применяется или перегнанная, или деионизированная вода.The “degree of grinding” (CSF) was determined according to TAPPI T227 OM-94 (Canadian Standard Method). Any suitable method of preparing regenerated cellulose microfiber to check the degree of grinding can be used if the fiber is well dispersed. For example, if a fiber is pulverized at a concentration of 5% for several minutes or more, that is, 5-20 minutes before testing, the fiber is well dispersed for testing. Similarly, partially dried fibrillated regenerated cellulosic microfibers can be treated for 5 minutes in an English grinder at a concentration of 1.2% in order to ensure proper dispersion of the fibers. Both preparation and testing are carried out at room temperature and either distilled or deionized water is used.

Термин «полотно, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна» и подобные относятся к полотну, произведенному по существу тем же способом, имеющим по существу тот же состав, как и полотно, произведенное с регенерированным целлюлозным микроволокном, за исключением того, что бумажная масса не включает в себя регенерированное целлюлозное микроволокно, которое замещает бумагообразующее волокно, имеющее по существу тот же состав, как другое бумагообразующее волокно в полотне. Таким образом, в отношении полотна, имеющего 60 мас.% мягкодревесного волокна северных сортов, 20 мас.% твердодревесного волокна северных сортов и 20 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, которое произведено по CWP-способу, аналогичное полотно без регенерированного целлюлозного микроволокна производится тем же CWP-способом с 75 мас.% мягкодревесного волокна северных сортов и 25 мас.% твердодревесного волокна северных сортов.The term “web made without regenerated cellulose microfibre” and the like refers to a web made in essentially the same way, having essentially the same composition as the web made with regenerated cellulosic microfibre, except that the paper pulp does not include regenerated cellulose microfiber, which replaces a paper-forming fiber having essentially the same composition as another paper-forming fiber in the web. Thus, with respect to a web having 60 wt.% Soft wood fiber of the northern grades, 20 wt.% Solid wood fiber of the northern grades and 20 wt.% Regenerated cellulose microfiber, which is produced by the CWP method, a similar web without regenerated cellulose microfiber is produced by the same CWP-method with 75 wt.% Soft wood fiber of northern varieties and 25 wt.% Solid wood fiber of northern varieties.

Волокна лиоцелл представляют собой формованные из растворителя целлюлозные волокна, полученные путем экструдирования раствора целлюлозы в коагулирующую баню. Волокно лиоцелл является более тонким по сравнению с целлюлозным волокном, произведенным другими известными способами, которые основаны на образовании растворимых химических производных целлюлозы и их последующем разложении для регенерирования целлюлозы, например, в вискозном процессе. Лиоцелл является общим термином для волокон, сформованных прямо из раствора целлюлозы в содержащей амин среде, обычно в N-оксиде третичного амина. Получение волокна лиоцелл представляет собой предмет многочисленных патентов. Примеры способов формования из растворителя для получения волокна лиоцелл описаны в патенте US 6235392, Luo et al.; патентах US 6042769 и 5725821, Gannon et al., которые включены в данное описание в качестве справочного материала.Lyocell fibers are solvent-formed cellulosic fibers obtained by extruding a cellulose solution into a coagulating bath. Lyocell fiber is thinner than cellulose fiber produced by other known methods, which are based on the formation of soluble chemical derivatives of cellulose and their subsequent decomposition to regenerate cellulose, for example, in a viscose process. Lyocell is a general term for fibers formed directly from a solution of cellulose in an amine-containing medium, usually in a tertiary amine N-oxide. The production of lyocell fiber is the subject of numerous patents. Examples of solvent spinning processes for producing lyocell fibers are described in US Pat. No. 6,235,392 to Luo et al .; US patents 6042769 and 5725821, Gannon et al ., which are included in this description as a reference material.

“MD” обозначает продольное направление и “CD” обозначает поперечное направление относительно оси движения машины.“MD” indicates the longitudinal direction and “CD” indicates the transverse direction relative to the axis of movement of the machine.

Непрозрачность измеряли по методике теста TAPPI, T425-OM-91 или эквивалентной.Opacity was measured using the TAPPI test method, T425-OM-91 or equivalent.

Термин “преобладающий” и аналогичная терминология обозначают содержание большее чем 50 мас.%. Содержание фибриллированного лиоцелла в полотне вычисляли, основываясь на общей массе волокна в полотне; где относительное количество других бумагообразующих волокон вычисляли, исключая содержание фибриллированного лиоцелла. Так, если полотно, которое состоит из 20% фибриллированного лиоцелла, 35 мас.% мягкодревесного волокна и 45 мас.% твердодревесного волокна содержит твердодревесное волокно в качестве преобладающего бумагообразующего волокна ввиду того, что 45/80 бумагообразующего волокна (исключая фибриллированный лиоцелл) представляет собой твердодревесное волокно.The term “predominant” and similar terminology means a content of greater than 50 wt.%. The fibrillated lyocell content in the web was calculated based on the total fiber mass in the web; where the relative amount of other paper-forming fibers was calculated excluding the content of fibrillated lyocell. So, if the web, which consists of 20% fibrillated lyocell, 35 wt.% Mild wood fiber and 45 wt.% Solid wood fiber contains solid wood fiber as the predominant paper-forming fiber due to the fact that 45/80 paper-forming fiber (excluding fibrillated lyocell) is solid wood fiber.

Пределы прочности на разрыв в сухом состоянии (MD- и CD-), удлинения, их отношения (модули), модуль разрыва, нагрузку и растяжение измеряли с использованием стандартного тестирующего устройства Instron или другого приемлемого измерителя растяжения при удлинении, который может быть конфигурирован различными способами, обычно на полосках шириной 3 дюйма или 15 мм ткани, или полотенца, или полотна для рук, выдержанных в атмосфере при 23° ± 1°C (73,4° ± 1°F) при 50% относительной влажности в течение 2 часов. Тест на растяжимость проводится при скорости ползуна 2 дюйма/мин (5 см/мин). Предел прочности на разрыв иногда обозначается просто как “растяжимость” и приводится в разрывной длине (км), г/3 дюйма (г/7,62 см) или г/дюйм (г/см).Dry tensile strengths (MD- and CD-), elongations, their ratios (modules), tensile modulus, load and tensile were measured using an Instron standard testing device or other suitable elongation tensile tester, which can be configured in various ways typically on strips of 3 inches or 15 mm wide of fabric, or towels, or hand sheets, held in the atmosphere at 23 ° ± 1 ° C (73.4 ° ± 1 ° F) at 50% relative humidity for 2 hours. The tensile test is carried out at a slide speed of 2 inches / min (5 cm / min). The tensile strength is sometimes referred to simply as “tensile” and is given in breaking length (km), g / 3 inches (g / 7.62 cm) or g / inch (g / cm).

Геометрически усредненный (GM) модуль разрыва выражается в граммах/3 дюйма/% напряжения(граммов/7,62 см/% напряжения), пока не указаны другие единицы. Процент натяжения является безразмерным, и нет необходимости определять единицы измерения. Величины растяжимости относятся к разрывным величинам, пока явно не указано иное. Пределы прочности на разрыв приводили в г/3 дюйма или г/см (граммов/7,62 см) при разрыве.The geometrically averaged (GM) fracture modulus is expressed in grams / 3 inches /% stress (grams / 7.62 cm /% stress) until other units are indicated. The percentage of tension is dimensionless, and there is no need to define units. The values of elongation refer to discontinuous values, unless explicitly stated otherwise. Tensile strengths were given in g / 3 inches or g / cm (grams / 7.62 cm) at break.

GM-модуль разрыва рассчитывается по следующей формуле:The GM break modulus is calculated using the following formula:

[(MD-растяжимость/MD-удлинение при разрыве) × (CD-растяжимость/CD-удлинение при разрыве)]1/2 [(MD elongation / MD elongation at break) × (CD elongation / CD elongation at break)] 1/2

Модуль разрыва для полотен для рук альтернативно может быть при необходимости измерен на 15 мм образце и выражен в кг/мм2 (см. Фиг.15).The rupture module for hand webs can alternatively be measured on a 15 mm sample if necessary and expressed in kg / mm 2 (see FIG. 15).

Отношения растяжимостей представляют собой просто отношения величин, определенные посредством вышеупомянутых способов. Пока явно не указано иное, свойство растяжимости является свойством сухого полотна.Relations of extensibility are simply relations of quantities determined by the above methods. Unless explicitly stated otherwise, the property of extensibility is a property of a dry web.

TEA представляет собой меру прочности и приводятся CD-TEA, MD-TEA или GM-TEA. Общая поглощенная энергия (TEA) вычисляется как площадь под кривой нагрузка-удлинение с использованием измерителя растяжимости, как ранее было описано выше. Площадь основана на величине удлинения, достигаемого, когда полотно удлиняется до разрыва и нагрузка, приложенная к полотну, падает до 65% пиковой нагрузки на растяжимость. Так как толщина бумажного полотна обычно неизвестна и варьирует в течение теста, обычная практика состоит в игнорировании поперечной ширины полотна и сообщается "нагрузка" на полотно как нагрузка на единицу длины или обычно в единицах граммов на 3 дюйма ширины (7,62 см). Для вычисления TEA нагрузку конвертировали в граммы на миллиметр и площадь вычисляли путем интеграции. Единицы удлинения представляют собой миллиметры на миллиметр, так что конечные единицы TEA становятся г-мм/мм2.TEA is a measure of strength and is given by CD-TEA, MD-TEA or GM-TEA. Total Absorbed Energy (TEA) is calculated as the area under the load-elongation curve using a tensile meter, as previously described above. The area is based on the elongation achieved when the web extends to break and the load applied to the web drops to 65% of the peak tensile load. Since the thickness of the paper web is usually unknown and varies during the test, it is common practice to ignore the transverse width of the web and report a “load” on the web as a load per unit length or usually in units of grams per 3 inches of width (7.62 cm). To calculate TEA, the load was converted to grams per millimeter and the area was calculated by integration. Elongation units are millimeters per millimeter, so the final TEA units become g-mm / mm 2 .

Растяжимость во влажном состоянии ткани согласно настоящему изобретению измеряли с применением трехдюймовой (7,62 см) широкий ленты ткани, которую складывали в петлю, зажимали в специальном креплении, называемом Finch Cup, затем погружали в воду. Finch Cup, который доступен от Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pa., закрепляли на измерителе растяжимости, снабженном клеткой с нагрузкой 2,0 фунта (0,91 кг) с фланцем Finch Cup, зафиксированном между нижним кулачком измерителя и концами петли ткани, зажатыми в верхнем кулачке измерителя растяжимости. Образец погружали в воду, которую приводили к pH 7,0 ± 0,1 и растяжимость тестировали через 5 секунд после погружения. Величины делили на два, как требуется для вычисления для петли.The wet stretch of the fabric according to the present invention was measured using a three-inch (7.62 cm) wide ribbon of fabric, which was folded into a loop, clamped in a special mount called the Finch Cup, then immersed in water. The Finch Cup, which is available from Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pa., Was mounted on a tensile meter equipped with a 2.0 lb (0.91 kg) cage with a Finch Cup flange fixed between the lower cam of the meter and the ends of the fabric loop clamped in the upper cam of the tensile tester. The sample was immersed in water, which was brought to a pH of 7.0 ± 0.1 and the extensibility was tested 5 seconds after immersion. The values were divided by two, as required for the calculation for the loop.

Соотношение растяжимостей в мокром/сухом состоянии выражали в процентах путем умножения отношения на 100. Для продуктов типа полотенца соотношение CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии является наиболее существенным. Повсюду в данном описании и формуле изобретения термин “отношение в мокром/сухом состоянии” или подобные термины относятся к соотношению CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии, пока иное не указано явно. В случае полотен для рук MD- и CD-величины приблизительно эквивалентны.The ratio of wet / dry extensibility was expressed as a percentage by multiplying the ratio by 100. For towel-type products, the ratio of wet / dry CD extensibility is most significant. Throughout this specification and claims, the term “wet / dry ratio” or similar terms refers to the ratio of CD-wet and dry stretch ratios unless otherwise indicated explicitly. In the case of hand canvases, the MD and CD values are approximately equivalent.

Пластификатор или дополнительный разрыхлитель вычисляли как массу “в состоянии непосредственно после поставки” коммерческой композиции с разрыхлителем на тонну совершенно сухого волокна, при применении коммерчески доступной композиции с разрыхлителем, без учета добавочных разбавителей или дисперсантов, которые могут быть добавлены к композиции после поступления от продавца.A plasticizer or additional baking powder was calculated as the mass “in the state immediately after delivery” of a commercial composition with a baking powder per ton of completely dry fiber, using a commercially available composition with a baking powder, without taking into account additional diluents or dispersants that can be added to the composition after receipt from the seller.

Композиции с разрыхлителем обычно включают в себя катионные или анионные амфифильные соединения или их смеси (здесь и далее обозначаемые как поверхностно-активные вещества), объединенные с другими разбавителями и неионными амфифильными соединениями, где обычное содержание поверхностно-активного вещества в композиции с разрыхлителем варьирует от около 10 мас.% до приблизительно 90 мас.%. Разбавители включают в себя пропиленгликоль, этанол, пропанол, воду, полиэтиленгликоли и неионные амфифильные соединения. Разбавители часто добавляются к композиции поверхностно-активного вещества с тем, чтобы сделать последнюю более легко обрабатываемой (то есть со сниженной вязкостью и точкой плавления). Некоторые разбавители представляют собой артефакты синтеза поверхностно-активного вещества в упаковке (например, пропиленгликоль). Неионные амфифильные соединения, дополнительно к контролю свойств композиции, могут быть добавлены для усиления смачиваемости разрыхлителя, где как разрыхление и сохранение характеристик впитывающей способности являются необходимыми для субстрата, к которому применяется разрыхлитель. Неионные амфифильные соединения могут быть добавлены к композициям с разрыхлителем для диспергирования несмешивающихся с водой пакетов поверхностно-активного вещества в потоках воды, таких как имеющие место в бумажном производстве. Альтернативно, неионное амфифильное соединение, или смеси различных неионных амфифильных соединений, как показано в патенте US 6969443, Kokko, могут быть аккуратно выбраны для предсказуемого регулирования разрыхляющих свойств конечной композиции с разрыхлителем.Baking powder compositions typically include cationic or anionic amphiphilic compounds or mixtures thereof (hereinafter referred to as surfactants) combined with other diluents and non-ionic amphiphilic compounds, where the usual surfactant content in the baking powder composition varies from about 10 wt.% To about 90 wt.%. Diluents include propylene glycol, ethanol, propanol, water, polyethylene glycols and non-ionic amphiphilic compounds. Diluents are often added to the surfactant composition in order to make the latter more easily processed (i.e., with reduced viscosity and melting point). Some diluents are artifacts of the synthesis of a surfactant in a package (e.g. propylene glycol). Non-ionic amphiphilic compounds, in addition to controlling the properties of the composition, can be added to enhance the wettability of the disintegrant, where both disintegration and preservation of the absorbency are necessary for the substrate to which the disintegrant is applied. Non-ionic amphiphilic compounds can be added to baking powder compositions to disperse water-immiscible surfactant packets in water streams, such as those found in papermaking. Alternatively, a non-ionic amphiphilic compound, or mixtures of various non-ionic amphiphilic compounds, as shown in US Pat. No. 6,969,443 to Kokko , can be carefully selected to predictably control the loosening properties of the final disintegrant composition.

При рецептурировании композиции с разрыхлителем непосредственно из поверхностно-активных веществ дополнительный разрыхлитель включает в себя амфифильные добавки, такие как неионое поверхностно-активное вещество, то есть жирные эфиры полиэтиленгликолей и разбавители, такие как пропиленгликоль, соответственно, до приблизительно 90 мас.% применяемой композиции с разрыхлителем; однако, за исключением того, что содержание разбавителя составляет более чем около 30 мас.%; неамфифильный разбавитель исключается с целью вычисления композиции с добавляемым разрыхлителем на тонну волокна. Аналогично, содержание воды исключается при калькуляции дополнительного разрыхлителя.When formulating a composition with a disintegrant directly from surfactants, the additional disintegrant includes amphiphilic additives such as a nonionic surfactant, i.e. polyethylene glycol fatty esters and diluents such as propylene glycol, respectively, up to about 90 wt.% Of the applied composition with baking powder; however, with the exception that the diluent content is more than about 30% by weight; non-amphiphilic diluent is excluded in order to calculate the composition with added baking powder per ton of fiber. Similarly, the water content is excluded when calculating the additional baking powder.

Термин кват “типа C” относится к поверхностно-активному веществу на основе имидазолия, в то время как термин композиция “типа C” с разрыхлителем относится к композиции с разрыхлителем, которая включает в себя кват типа C. Предпочтительная композиция типа C с разрыхлителем включает в себя кват типа C и анионное поверхностно-активное вещество, как описано в патенте US 6245197, смешанное с неионными амфифильными компонентами и другими разбавителями, как описано в патенте US 6969443. Раскрытия патентов '197 и '443 включены в данное описание в качестве справочного материала.The term “Type C” quat refers to an imidazolium-based surfactant, while the term “Type C” disintegrant refers to a disintegrant composition that includes type C quat. A preferred type C disintegrant composition includes Type C quat and an anionic surfactant as described in US Pat. No. 6,245,197, mixed with nonionic amphiphilic components and other diluents as described in US Pat. No. 6,969,443. The disclosures of '197 and' 443 are incorporated herein by reference. woven material.

Было обнаружено, что согласно настоящему изобретению повышенные соотношения CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии обнаруживаются, когда бумагообразующие волокна предварительно обрабатываются разрыхляющей композицией или композицией-пластификатором перед их включением в структуру полотна. В этом отношении настоящее изобретение может применять разрыхлители, включая амидоаминные соли, произведенные из аминов, частично нейтрализованных кислотой. Такие вещества описаны в патенте US 4720383 и в работе, Evans, Chemistry and Industry, 5 Июля 1969, стр. 893-903; Egan, J.Am. Oil Chemist's Soc Vol. 55 (1978), стр. 118-121; и Trivedi et al., J.Am. Oil Chemist's Soc, Июнь 1981, стр. 754-756, которые включены в данное описание в качестве справочного материала; как показано, пластификаторы часто доступны коммерчески в виде комплексных смесей более часто, чем в виде индивидуальных соединений. В то время как следующее обсуждение будет сфокусировано на преобладающих частицах поверхностно-активного вещества, должно быть понятно, что обычно на практике должны применяться коммерчески доступные смеси и композиции.It has been found that, according to the present invention, increased ratios of wet / dry CD stretch ratios are detected when paper-forming fibers are pretreated with a loosening composition or a plasticizer composition before being incorporated into the web structure. In this regard, the present invention can use disintegrants, including amidoamine salts derived from amines partially acid neutralized. Such substances are described in US patent 4720383 and in the work, Evans, Chemistry and Industry , July 5, 1969, pp. 893-903; Egan, J. Am. Oil Chemist's Soc Vol. 55 (1978), pp. 118-121; and Trivedi et al., J. Am. Oil Chemist's Soc , June 1981, pp. 754-756, which are incorporated herein by reference; as shown, plasticizers are often available commercially as complex mixtures more often than as individual compounds. While the following discussion will focus on the predominant particles of a surfactant, it should be understood that commercially available mixtures and compositions should generally be used in practice.

Quasoft 202-JR представляет собой приемлемое вещество, которое включает в себя поверхностно-активное вещество, полученное путем алкилирования продукта конденсации олеиновой кислоты и диэтилентриамина. Условия синтеза с недостатком алкилирующего агента (например, диэтил сульфата) и только одной стадией алкилирования, с последующей регулировкой pH для протонирования неэтилированных частиц, приводит к смеси, состоящей из катионных этилированных и катионных неэтилированных частиц. Меньшая доля (например, около 10%) полученного амидоамина циклизуется до имидазолиновых соединений. Так как только имидазолиновые части этих веществ представляют собой четвертичные аммониевые соединения, композиции в целом являются pH-чувствительными. Следовательно, в практическом осуществлении настоящего изобретения с этим классом химических реактивов pH в напорном ящике должно составлять приблизительно 6-8, более предпочтительно 6-7 и наиболее предпочтительно 6,5-7.Quasoft 202-JR is an acceptable substance that includes a surfactant obtained by alkylating a condensation product of oleic acid and diethylene triamine. Synthesis conditions with a lack of an alkylating agent (e.g. diethyl sulfate) and only one alkylation step, followed by pH adjustment for protonation of unleaded particles, result in a mixture consisting of cationic ethylated and cationic unleaded particles. A smaller fraction (for example, about 10%) of the obtained amidoamine is cyclized to imidazoline compounds. Since only the imidazoline moieties of these substances are quaternary ammonium compounds, the compositions as a whole are pH sensitive. Therefore, in the practical implementation of the present invention with this class of chemicals, the pH in the headbox should be about 6-8, more preferably 6-7, and most preferably 6.5-7.

Четвертичные аммониевые соединения, такие как диалкилдиметилчетвертичные аммониевые соли, также являются приемлемыми, особенно когда алкильные группы содержат от около 10 до 24 атомов углерода. Эти соединения имеют преимущество относительной нечувствительности к величине pH.Quaternary ammonium compounds, such as dialkyl dimethyl quaternary ammonium salts, are also acceptable, especially when the alkyl groups contain from about 10 to 24 carbon atoms. These compounds have the advantage of being relatively insensitive to pH.

Могут быть применены поддающиеся биологическому разложению пластификаторы. Репрезентативные поддающиеся биологическому разложению катионные пластификаторы/разрыхлители описаны в патентах US 5312522; 5415737; 5262007; 5264082 и 5223096, которые включены в данное описание в качестве справочного материала. Соединения представляют собой поддающиеся биологическому разложению диэфиры соединений четвертичного аммония, кватернизованные аминоэфиры и эфиры, основанные на поддающемся биологическому разложению растительном масле, функционализованном хлоридом четвертичного аммония и хлоридом диэфира диэруцилдиметиламмония, и представляют собой репрезентативные поддающиеся биологическому разложению пластификаторы.Biodegradable plasticizers may be used. Representative biodegradable cationic plasticizers / disintegrants are described in US Pat. Nos. 5,312,522; 5,415,737; 5262007; 5264082 and 5223096, which are included in this description as a reference material. The compounds are biodegradable diesters of quaternary ammonium compounds, quaternized amino esters and esters based on biodegradable vegetable oil functionalized with quaternary ammonium chloride and dieruclide dimethylammonium diester chloride, and are representative biodegradable pliable representative.

Композиции с разрыхлителем могут включать в себя диалкилдиметиламмониевые соли формулы:Baking powder compositions may include dialkyl dimethyl ammonium salts of the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

бис-диалкиламидоаммониевые соли формулы:bis-dialkylamidoammonium salts of the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

А также диалкилметилимидазолиевые соли (кваты типа C) формулы:As well as dialkylmethylimidazolium salts (quads of type C) of the formula:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где каждый R может быть тем же или различным и каждый R обозначает углеводородную цепь, имеющую длину цепи от около 12 до приблизительно 22 атомов углерода, и может являться насыщенным или ненасыщенным; и где упомянутые соединения ассоциированы с приемлемым анионом. Одна приемлемая соль представляет собой соединение диалкилимидазолия, и ассоциированный анион представляет собой метилсульфат. Типичные поверхностно-активные вещества на основе четвертичного аммония включают в себя бромид гексаметония, бромид тетраэтиламмония, хлорид лаурилтриметиламмония, метилсульфат дигидрированного жирноалифатического диметиламмония, олеилимидазолий и так далее.where each R may be the same or different and each R represents a hydrocarbon chain having a chain length of from about 12 to about 22 carbon atoms, and may be saturated or unsaturated; and wherein said compounds are associated with a suitable anion. One acceptable salt is a dialkylimidazolium compound, and the associated anion is methyl sulfate. Typical quaternary ammonium surfactants include hexamethonium bromide, tetraethylammonium bromide, lauryltrimethylammonium chloride, dihydrogenated fatty aliphatic dimethylammonium methyl sulfate, oleylimidazolium and so on.

Может быть применен также компонент неионого поверхностно-активного вещества, такой как PEG-диолы, и PEG-моно или диэфиры жирных кислот, и PEG-моно или диэфиры жирных спиртов, или по отдельности, или в сочетании с поверхностно-активным веществом на основе четвертичного аммония. Пригодные соединения включают в себя продукт реакции жирной кислоты или жирного спирта с этиленоксидом, например полиэтиленгликолевым диэфиром жирной кислоты (PEG-диолы или PEG-диэфиры). Примерами неионых поверхностно-активных веществ, которые могут быть применены, являются диолеат полиэтиленгликоля, дилаурат полиэтиленгликоля, диолеат полипропиленгликоля, дилаурат полипропиленгликоля, моноолеат полиэтиленгликоля, монолаурат полиэтиленгликоля, моноолеат полипропиленгликоля и монолаурат полипропиленгликоля и так далее. Дополнительные детали могут быть найдены в патенте US 6969443, Bruce Kokko, озаглавленном “Method of Making Absorbent Sheet from Recycle Furnish”.A component of a nonionic surfactant, such as PEG diols, and PEG mono or fatty acid diesters, and PEG mono or fatty alcohol diesters, either individually or in combination with a quaternary surfactant, can also be used. ammonium Suitable compounds include the reaction product of a fatty acid or fatty alcohol with ethylene oxide, for example a polyethylene glycol fatty acid diester (PEG diols or PEG diesters). Examples of non-ionic surfactants that can be used are polyethylene glycol dioleate, polyethylene glycol dilaurate, polypropylene glycol dioleate, polypropylene glycol dilaurate, polyethylene glycol monooleate, polyethylene glycol mono-oleate and further polypropylene glycol monooleate and monolurate. Additional details can be found in US patent 6969443, Bruce Kokko , entitled " Method of Making Absorbent Sheet from Recycle Furnish ".

После обработки разрыхлителем пульпа смешивается с реагентами, регулирующими прочность, такими как устойчивый агент для повышения прочностей в мокром состоянии (WSR), опционально агентами для повышения прочности в сухом состоянии и так далее, пока образуется полотно. Пригодные устойчивые агенты для повышения прочности в мокром состоянии известны для специалистов в данной области. Полный, но не исключающий перечень применимых вспомогательных средств, повышающих прочность, включает в себя мочевин-формальдегидные смолы, меламин-формальдегидные смолы, глиоксилированные полиакриламидные смолы, полиамидамин-эпигалогидриновые смолы и подобное. Термоусадочные полиакриламиды получают путем реакции акриламида с хлоридом диаллилдиметиламмония (DADMAC) для образования катионного полиакриламидного сополимера, который в конечном итоге вводится в реакцию с глиоксалем для образования катионной поперечносшитой смолы, повышающей прочность в мокром состоянии, глиоксилированного полиакриламида. Эти материалы в общем описаны в патентах US 3556932, Coscia et al. и US 3556933, Williams et al., которые включены в данное описание в качестве справочного материала. Смолы этого типа являются коммерчески доступными под торговой маркой PAREZ. Различные мольные отношения акриламид/-DADMAC/глиоксаль могут быть применены для получения поперечно-сшитых смол, которые являются применимыми в качестве реагентов для повышения прочности в мокром состоянии. Кроме того, другие диальдегиды могут замещать глиоксаль для получения характеристик термоусадочной прочности в мокром состоянии. Особенно применимыми являются устойчивые полиамидамин-эпихлоргидриновые смолы, повышающие прочность в мокром состоянии, которые, например, продаются под торговыми марками Kymene 557LX и Kymene 557H компанией Hercules Inc., Wilmington, Delaware и Amres® от Georgia-Pacific Resins, Inc. Эти смолы и способ приготовления смол описаны в патенте US 3700623 и патенте US 3772076, каждый из которых включен в данное описание в качестве справочного материала. Подробное описание полимерных эпигалогидриновых смол приведено в главе работы 2: «Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin», Espy в «Wet Strength Resins and Their Application» (L. Chan, Editor, 1994), которая включена в данное описание в качестве справочного материала. Приемлемо достаточный перечень смол, повышающих прочность в мокром состоянии, описан в работе Вестфельда (Westfelt) в Cellulose Chemistry and Technology том 13, стр. 813, 1979, которая включена в данное описание в качестве справочного материала.After treatment with a baking powder, the pulp is mixed with strength adjusting agents, such as a stable wet strength agent (WSR), optional dry strength agents, and so on, until a web is formed. Suitable stable wet strength agents are known to those skilled in the art. A complete but not exclusive list of useful strength improvers includes urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, glyoxylated polyacrylamide resins, polyamidamine-epihalohydrin resins and the like. Shrink polyacrylamides are prepared by reacting acrylamide with diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) to form a cationic polyacrylamide copolymer, which is ultimately reacted with glyoxal to form a cationic crosslinked resin that increases the wet strength of glyoxylated polyacrylamide. These materials are generally described in US Pat. Nos. 3,556,932 to Coscia et al . and US 3,556,933, Williams et al ., which are incorporated herein by reference. Resins of this type are commercially available under the brand name PAREZ. Various acrylamide / -DADMAC / glyoxal molar ratios can be used to prepare cross-linked resins that are useful as wet strength reagents. In addition, other dialdehydes can replace glyoxal to obtain wet shrink strength characteristics. Particularly suitable are the wet-resistant polyamidamine-epichlorohydrin resins which are, for example, sold under the trademarks Kymene 557LX and Kymene 557H by Hercules Inc., Wilmington, Delaware and Amres® from Georgia-Pacific Resins, Inc. These resins and a method for preparing resins are described in US Pat. No. 3,700,623 and US Pat. No. 3,772,076, each of which is incorporated herein by reference. A detailed description of polymeric epihalohydrin resins is given in Chapter 2: “ Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin,” Espy in “ Wet Strength Resins and Their Application” (L. Chan, Editor, 1994), which is incorporated herein by reference . An acceptable list of wet strength resins is described by Westfelt in Cellulose Chemistry and Technology Volume 13, p. 813, 1979, which is incorporated herein by reference.

Пригодные агенты для повышения прочности в сухом состоянии включают в себя крахмал, гуаровую смолу, полиакриламиды, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) и подобное. Карбоксиметилцеллюлоза является особенно применимой, пример которой продается под торговой маркой Hercules CMC, компанией Hercules Inc., Wilmington, Delaware.Suitable dry strength agents include starch, guar gum, polyacrylamides, carboxymethyl cellulose (CMC) and the like. Carboxymethyl cellulose is particularly applicable, an example of which is sold under the trademark Hercules CMC , Hercules Inc., Wilmington, Delaware.

Согласно изобретению регенерированное целлюлозное волокно получено из раствора целлюлозы, включающего в себя целлюлозу, растворенную в растворителе, включающем в себя N-оксиды третичных аминов или ионные жидкости. Растворяющая композиция для растворения целлюлозы и получения растворов немодифицированной целлюлозы обычно включает в себя оксиды третичного амина, такие как N-метилморфолин-N-оксид (NMMO) и подобные соединения, перечисленные в патенте US 4246221, McCorsley, который включен в данное описание в качестве справочного материала. Растворы целлюлозы могут содержать плохие растворители для целлюлозы, такие как вода, алканолы или другие растворители, что будет очевидно из обсуждения, которое следует ниже.According to the invention, the regenerated cellulosic fiber is obtained from a cellulose solution including cellulose dissolved in a solvent including tertiary amine N-oxides or ionic liquids. The solvent composition for dissolving cellulose and preparing unmodified cellulose solutions typically includes tertiary amine oxides such as N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and similar compounds listed in US Pat. No. 4,246,221 , which is incorporated herein by reference material. Cellulose solutions may contain poor solvents for cellulose such as water, alkanols or other solvents, as will be apparent from the discussion that follows.

Пригодные растворители целлюлозы перечислены в таблице 1 ниже.Suitable cellulose solvents are listed in table 1 below.

Таблица 1Table 1 Примеры растворителей со структурой N-оксида третичного аминаExamples of tertiary amine N-oxide solvents N-оксид третичного аминаTertiary amine N-oxide % воды% water % целлюлозы% pulp N-метилморфолин-N-оксидN-methylmorpholine-N-oxide до 22up to 22 до 38up to 38 N,N-диметил-этанол-амин-N-оксидN, N-dimethyl-ethanol-amine-N-oxide до 12,5up to 12.5 до 31up to 31 N,N-диметилциклогексиламин-N-оксидN, N-dimethylcyclohexylamine-N-oxide до 21up to 21 до 44up to 44 N-метилгомопиперидин-N-оксидN-methyl homopiperidine-N-oxide 5,5-205.5-20 1-221-22 N,N,N-триэтиламин-N-оксидN, N, N-triethylamine-N-oxide 7-297-29 5-155-15 2-(2-гидроксипропокси)-N-этил-N,N,-диметил-амид-N-оксид2- (2-hydroxypropoxy) -N-ethyl-N, N, -dimethyl-amide-N-oxide 5-105-10 2-7,52-7.5 N-метилпиперидин-N-оксидN-methylpiperidine-N-oxide до 17,5up to 17.5 5-17,55-17.5 N,N-диметилбензиламин-N-оксидN, N-dimethylbenzylamine-N-oxide 5,5-175.5-17 1-201-20

См. также патент US 3508945, Johnson, который включен в данное описание в качестве справочного материала.See also patent US 3508945, Johnson , which is included in this description as a reference material.

Детали в отношении получения растворов целлюлозы, включающих в себя целлюлозу, растворенную в пригодных ионных жидкостях, и регенерирование целлюлозы из них, приведены в патенте US 6824599, Swatloski et al, озаглавленном “Dissolution and Processing of Cellulose Using Ionic Liquids”, который включен в данное описание в качестве справочного материала. Здесь снова могут быть включены приемлемые уровни растворителей, не растворяющих целлюлозу. В данном патенте в общем описан способ для растворения целлюлозы в ионной жидкости без получения производных и регенерирования целлюлозы в различных структурных формах. Было описано, что растворимость целлюлозы и свойства раствора могут контролироваться выбором компонентов для ионной жидкости с небольшими катионами и галогенидными или псевдогалогенидными анионами, благоприятствующими растворению. Предпочтительные ионные жидкости для растворения целлюлозы включают в себя жидкости с циклическими катионами, такие как следующие: имидазолий; пиридиний; пиридазиний; пиримидиний; пиразиний; пиразолий; оксазолий; 1,2,3-триазолий; 1,2,4-триазолий; тиазолий; пиперидиний; пирролидиний; хинолиний и изохинолиний.Details regarding the preparation of cellulose solutions, including cellulose dissolved in suitable ionic liquids, and the regeneration of cellulose therefrom are given in US Pat. No. 6,824,599 to Swatloski et al , entitled “ Dissolution and Processing of Cellulose Using Ionic Liquids, ” which is included in this description as a reference. Here again acceptable levels of solvents that do not dissolve the cellulose can be included. This patent generally describes a method for dissolving cellulose in an ionic liquid without derivatization and regeneration of cellulose in various structural forms. It has been described that the solubility of cellulose and the properties of the solution can be controlled by the selection of components for an ionic liquid with small cations and halide or pseudo-halide anions that favor dissolution. Preferred ionic liquids for dissolving cellulose include liquids with cyclic cations, such as the following: imidazolium; pyridinium; pyridazinium; pyrimidinium; pyrazinia; pyrazolium; oxazolium; 1,2,3-triazolium; 1,2,4-triazolium; thiazolium; piperidinium; pyrrolidinium; quinolinium and isoquinolinium.

Методики переработки для ионных жидкостей/растворов целлюлозы также обсуждаются в патенте US 6808557, Holbrey et al., озаглавленном “Cellulose Matrix Encapsulation and Method”, который включен в данное описание в качестве справочного материала (см. также патентную заявку US 11/087,496; патентную публикацию патента US 2005/0288484, Holbrey et al., озаглавленную “Polymer Dissolution and Blend Formation in Ionic Liquids”, а также патент US 6808557, Holbrey et al., озаглавленный “Cellulose Matrix Encapsulation and Method”, которые включены в данное описание в качестве справочного материала). В отношении ионных жидкостей следующие документы в общем предоставляют дополнительные детали: патентная заявка US 11/406,620, (патентная публикация US 2006/0241287, Hecht et al., озаглавленная “Extracting Biopolymers From a Biomass Using Ionic Liquids”); патентная заявка US 11/472,724, (патентная публикация US 2006/0240727, Price et al., озаглавленная “Ionic Liquid Based Products and Method of Using the Same”); патентная заявка US 11/472,729; (патентная публикация US 2006/0240728, Price et al., озаглавленная “Ionic Liquid Based Products and Method of Using the Same”); патентная заявка US 11/263,391, (патентная публикация US 2006/0090271, Price et al., озаглавленная “Processes For Modifying Textiles Using Ionic Liquids”); и патентная заявка US 11/375963 Amano et al. (публикация US 2006/0207722), которые включены в данное описание в качестве справочного материала. Некоторые ионные жидкости и псевдоионные жидкости, которые могут быть применены, впервые описаны в работе Konig et al., Chem. Commun. 2005, 1170-1172, которая включена в данное описание в качестве справочного материала.Processing techniques for ionic liquids / cellulose solutions are also discussed in US Pat. No. 6,808,557, Holbrey et al ., Entitled “ Cellulose Matrix Encapsulation and Method ”, which is incorporated herein by reference (see also US Patent Application US 11 / 087,496; patent US 2005/0288484, Holbrey et al., entitled “ Polymer Dissolution and Blend Formation in Ionic Liquids ”, and US Pat. No. 6808557, Holbrey et al., entitled “ Cellulose Matrix Encapsulation and Method ”, which are incorporated herein by reference as reference material). With respect to ionic liquids, the following documents generally provide additional details: patent application US 11 / 406,620, (patent publication US 2006/0241287, Hecht et al., Entitled “ Extracting Biopolymers From a Biomass Using Ionic Liquids ”); patent application US 11 / 472,724, (patent publication US 2006/0240727, Price et al., entitled “ Ionic Liquid Based Products and Method of Using the Same ”); patent application US 11 / 472,729; (Patent Publication US 2006/0240728, Price et al., entitled “ Ionic Liquid Based Products and Method of Using the Same ”); patent application US 11 / 263,391, (patent publication US 2006/0090271, Price et al., entitled “ Processes For Modifying Textiles Using Ionic Liquids ”); and patent application US 11/375963 by Amano et al. (publication US 2006/0207722), which are included in this description as a reference material. Some ionic liquids and pseudo-ionic liquids that can be used are first described by Konig et al., Chem. Commun. 2005, 1170-1172 , which is incorporated herein by reference.

Термин “ионная жидкость” относится к расплавленной композиции, включающей ионное соединение, которое предпочтительно представляет собой стабильную жидкость при температурах, меньших чем 100°C, при нормальном давлении. Обычно такие жидкости имеют очень низкое давление пара при 100°C, менее чем 75 мБар (7,5 кПа) или около и предпочтительно менее чем 50 мБар (5,0 кПа) или менее чем 25 мБар (2,5 кПа) при 100°C. Наиболее пригодные жидкости будут иметь давление пара менее чем 10 мБар (1,0 кПа) при 100°C и часто давление пара является таким низким, что оно пренебрежимо мало и не является легко измеримым, так как составляет менее чем 1 мБар (0,1 кПа) при 100°C.The term “ionic liquid” refers to a molten composition comprising an ionic compound, which preferably is a stable liquid at temperatures lower than 100 ° C. under normal pressure. Typically, such liquids have a very low vapor pressure at 100 ° C, less than 75 mbar (7.5 kPa) or about and preferably less than 50 mbar (5.0 kPa) or less than 25 mbar (2.5 kPa) at 100 ° C. The most suitable liquids will have a vapor pressure of less than 10 mbar (1.0 kPa) at 100 ° C and often the vapor pressure is so low that it is negligible and not easily measurable as it is less than 1 mbar (0.1 kPa) at 100 ° C.

Пригодными коммерчески доступными ионными жидкостями являются ионные жидкости BasionicTM, доступные от BASF (Florham Park, NJ) и перечисленные в таблице 2 ниже.Suitable commercially available ionic liquids are Basionic ionic liquids available from BASF (Florham Park, NJ) and are listed in Table 2 below.

Таблица 2table 2 Типичные ионные жидкостиTypical ionic liquids СТАНДАРТНЫЕSTANDARD Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number EMIM ClEMIM Cl ST 80ST 80 хлорид 1-этил-3-метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium chloride 65039-09-065039-09-0 EMIM CH3SO3 EMIM CH 3 SO 3 ST 35ST 35 метансульфонат 1-этил-3-метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium methanesulfonate 145022-45-3145022-45-3 BMIM ClBMIM Cl ST 70ST 70 хлорид 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium chloride 79917-90-179917-90-1 BMIM CH3SO3 BMIM CH 3 SO 3 ST 78ST 78 метансульфонат 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium methanesulfonate 342789-81-5342789-81-5 MTBSMTBS ST 62ST 62 метилсульфат метил-три-N-бутиламмонияmethyl tri-N-butylammonium methyl sulfate 13106-24-613106-24-6 MMMPZ MeOSO3 MMMPZ MeOSO 3 ST 33ST 33 метилсульфат 1,2,4-триметилпиразолия1,2,4-trimethylpyrazolium methyl sulfate EMMIM EtOSO3 EMMIM EtOSO 3 ST 67ST 67 этилсульфат 1-этил-2,3-диметилимидазолия1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium ethyl sulfate 516474-08-01516474-08-01 MMMIM MeOSO3 MMMIM MeOSO 3 ST 99ST 99 метилсульфат 1,2,3-триметил-имидазолия1,2,3-trimethyl-imidazolium methyl sulfate 65086-12-665086-12-6 КИСЛОТНЫЕACID Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number HMIM ClHMIM Cl AC 75AC 75 хлорид метилимидазолияmethylimidazolium chloride 35487-17-335487-17-3 HMIM HSO4 HMIM HSO 4 AC 39AC 39 гидросульфат метилимидазолияmethylimidazolium hydrosulfate 681281-87-8681281-87-8 EMIM HSO4 EMIM HSO 4 AC 25AC 25 гидросульфат 1-этил-3-метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium hydrosulfate 412009-61-1412009-61-1 EMIM AlCl4 EMIM AlCl 4 AC 09AC 09 тетрахлоралюминат 1-этил-3- метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate 80432-05-980432-05-9 BMIM HSO4</ BMIM HSO 4 </ AC 28AC 28 гидросульфат 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium hydrosulfate 262297-13-2262297-13-2 BMIM AlCl4 BMIM AlCl 4 AC 01AC 01 тетрахлоралюминат 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate 80432-09-380432-09-3 ОСНОВНЫЕBASIC Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number EMIM АцетатEMIM Acetate BC 01BC 01 ацетат 1-этил-3-метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium acetate 143314-17-4143314-17-4 BMIM АцетатBMIM Acetate DC 02DC 02 ацетат 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium acetate 284049-75-8284049-75-8 ЖИДКИЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕLIQUID AT ROOM TEMPERATURE Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number EMIM EtOSO3 EMIM EtOSO 3 LQ 01LQ 01 этилсульфат 1-этил-3-метилимидазолия1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate 342573-75-5342573-75-5 BMIM MeOSO3 BMIM MeOSO 3 LQ 02LQ 02 метилсульфат 1-бутил-3-метилимидазолия1-butyl-3-methylimidazolium methyl sulfate 401788-98-5401788-98-5 С НИЗКОЙ ВЯЗКОСТЬЮLOW VISCOSITY Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number EMIM SCNEMIM SCN VS 01VS 01 1-Этил-3-метилимидазолия тиоцианат1-Ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate 331717-63-6331717-63-6 BMIM SCNBMIM SCN VS 02VS 02 1-Бутил-3-метилимидазолия тиоцианат1-Butyl-3-methylimidazolium thiocyanate 344790-87-0344790-87-0 ФУНКЦИОНАЛИЗОВАННЫЕFUNCTIONALIZED Аббревиатура названияName abbreviation Класс Basionic™Basionic ™ Class Название продуктаThe product's name Номер по ChemAbstrChemAbstr Number Ацетат COLAcetate COL FS 85FS 85 Холин ацетатCholine Acetate 14586-35-714586-35-7 Салицилат COLSalicylate COL FS 65FS 65 Холин салицилатCholine Salicylate 2016-36-62016-36-6 MTEOA MeOSO3 MTEOA MeOSO 3 FS 01FS 01 Трис-(2-гидроксиэтил)-метиламмоний метилсульфатTris (2-hydroxyethyl) methylammonium methyl sulfate 29463-06-729463-06-7

Растворы целлюлозы, включающие ионные жидкости, имеющие здесь содержание растворенного вещества около 5 мас.% немодифицированной целлюлозы, коммерчески доступны от Aldrich. Эти композиции используют ацетат алкил-метилимидазолия в качестве растворителя. Было обнаружено, что основанные на холине ионные жидкости не являются особенно пригодными для растворения целлюлозы.Cellulose solutions including ionic liquids having here a solute content of about 5% by weight of unmodified cellulose are commercially available from Aldrich. These compositions use alkyl methyl imidazolium acetate as a solvent. It was found that choline-based ionic liquids are not particularly suitable for dissolving cellulose.

После получения раствора целлюлозы она формуется в волокно, фибриллируется и включается в абсорбирующее полотно, как описано ниже.After receiving the cellulose solution, it is spun into fiber, fibrillated and incorporated into the absorbent web, as described below.

Синтетическая целлюлоза, такая как лиоцелл, расщеплена в микро- и нановолокна и добавляется к традиционной древесной пульпе. Волокно может быть фибриллировано в дисковой мельнице, например, или с применением любой другой подходящей методики, использующей PFI мельницу. Предпочтительно применяется относительно короткое волокно, и густота сохраняется в процессе фибрилляции. Благоприятные свойства фибриллированного лиоцелла включают в себя: биоразлагаемость, наличие водородных связей, дисперсность, способность к повторному провариванию и более мелкие микроволокна, чем, например, волокна, которые могут быть получены при формовании из растворителя.Synthetic cellulose, such as lyocell, is broken down into micro and nanofibers and added to traditional wood pulp. The fiber can be fibrillated in a disk mill, for example, or using any other suitable technique using a PFI mill. A relatively short fiber is preferably used, and the density is retained during fibrillation. Favorable properties of fibrillated lyocell include: biodegradability, the presence of hydrogen bonds, dispersion, the ability to re-boil and smaller microfibers than, for example, fibers that can be obtained by molding from a solvent.

Фибриллированный лиоцелл или его эквивалент имеют преимущества по сравнению с расщепляемыми формованными из расплава волокнами. Синтетические волокна с толщиной порядка микроденье образуются в разнообразных формах. Например, волокно нейлон/PET с толщиной 3 денье в так называемой клиновидной конфигурации может быть расщеплено в 16 или 32 сегментов, обычно в способе гидропереплетения. Каждый сегмент 16-сегментного волокна должен иметь зернистость около 2 мг/100 м по сравнению с эвкалиптовой пульпой, имеющей около 7 мг/100 м. К сожалению, с этим подходом ассоциированы ряд недостатков в традиционных методах мокрого нанесения. Дисперсность является меньшей, чем оптимальная. Формованные из расплава волокна должны быть расщеплены до образования полотна, и эффективный способ для этого отсутствует. Наиболее доступные полимеры для этих волокон не являются биоразлагаемыми. Зернистость является меньшей, чем у древесной пульпы, но по-прежнему достаточно высокой, так что они должны применяться в значительных количествах и составляют дорогостоящую часть бумажной массы. В конечном итоге недостаток водородных связей требует других способов удержания волокон в полотне.Fibrillated lyocell or its equivalent has advantages over melt-splittable spunbond fibers. Synthetic fibers with a thickness of the order of microdeny are formed in various forms. For example, nylon / PET fiber with a thickness of 3 denier in a so-called wedge-shaped configuration can be split into 16 or 32 segments, usually in a method of hydrobinding. Each 16-segment fiber segment should have a grain size of about 2 mg / 100 m compared to eucalyptus pulp having about 7 mg / 100 m. Unfortunately, a number of drawbacks are associated with this approach in traditional wet application methods. Dispersion is less than optimal. Melt-formed fibers must be split before a web is formed, and there is no effective way to do this. The most affordable polymers for these fibers are not biodegradable. The granularity is smaller than that of wood pulp, but still high enough so that they must be used in significant quantities and constitute an expensive part of the paper pulp. Ultimately, the lack of hydrogen bonds requires other methods of retaining the fibers in the fabric.

Фибриллированный лиоцелл имеет волокна, которые могут быть небольшими, порядка 0,1-0,25 микрон (мкм) в диаметре, при пересчете на зернистость 0,0013-0,0079 мг/100 м. При условии, что эти волокна доступны в виде индивидуальных волоконец, отделенных из исходного волокна, плотность волокон бумажной массы может быть впечатляюще увеличена при очень низком уровне добавления. Даже волокна, не отделенные от исходного волокна, могут предоставлять преимущество бумажной массе. Свойства продукта, такие как дисперсность, способность к повторному провариванию, водородные связи и биоразложимость, сохраняются, так как волокна представляют собой целлюлозу.Fibrillated lyocell has fibers that can be small, of the order of 0.1-0.25 microns (μm) in diameter, calculated on a grain size of 0.0013-0.0079 mg / 100 m. Provided that these fibers are available as individual fibers separated from the original fiber, the density of the pulp fibers can be impressively increased with a very low level of addition. Even fibers that are not separated from the original fiber can provide an advantage to the pulp. Product properties, such as dispersion, reboilability, hydrogen bonds and biodegradability, are preserved since the fibers are cellulose.

Волокна из волокна лиоцелл имеют важные отличия от волокон древесной пульпы. Наиболее важное отличие состоит в длине лиоцелльных волокон. Для волокон древесной пульпы возможна только микронная длина и, следовательно, действие в области непосредственной связи волокно-волокно. Фибрилляция древесной пульпы путем размельчения массы ведет к более прочным, плотным полотнам. Лиоцелльные волокна, однако, потенциально являются такими же длинными, как исходные волокна. Эти волокна могут действовать как независимые волокна и увеличивать объем при сохранении или улучшении прочности. Болотная сосна и смешанная твердая древесина южных сортов (MSHW) представляют собой два примера волокон, которые имеют более низкое качество относительно пульп высшего уровня качества по мягкости. Термин “пульпы высшего уровня качества”, применяемый здесь, относится к пульпам из мягких древесин северных сортов и эвкалипта, обычно применяемых в легкой промышленности для получения продуктов наиболее мягкого класса для бани, для лица и полотенец. Болотная сосна является более грубой, чем небеленая сульфатированная мягкая древесина северных сортов, и смешанная твердая древесина южных сортов является более грубой и более сильно измельченной, чем имеющийся в продаже эвкалипт. Меньшая зернистость и меньшее содержание мелких частиц в имеющейся на рынке пульпе высшего уровня качества ведет к более высокой плотности волокон, выраженной как количество волокон на грамм (N или Ni>0,2) в таблице 1. Зернистость и величины длины в таблице 1 получали с помощью анализатора качества волокон OpTest. Результаты получали по формулам, приведенным ниже:Lyocell fiber has important differences from wood pulp fibers. The most important difference is the length of lyocell fibers. For wood pulp fibers, only a micron length is possible and, therefore, action in the area of direct fiber-to-fiber communication. Wood pulp fibrillation by pulverizing the pulp leads to stronger, denser canvases. Lyocell fibers, however, are potentially as long as the original fibers. These fibers can act as independent fibers and increase volume while maintaining or improving strength. Swamp pine and Southern mixed wood (MSHW) are two examples of fibers that are of lower quality relative to pulp of the highest level of softness. The term “pulp of the highest level of quality”, as used here, refers to pulps from softwoods of northern grades and eucalyptus, usually used in light industry to obtain products of the mildest class for a bath, for face and towels. Swamp pine is coarser than the unbleached sulfated softwood of the northern grades, and mixed hardwood of the southern grades is coarser and more finely chopped than the commercially available eucalyptus. A lower grain size and lower content of fine particles in the market pulp of the highest quality level leads to a higher fiber density, expressed as the number of fibers per gram (N or N i> 0.2 ) in table 1. Grit and length values in table 1 were obtained using the OpTest fiber quality analyzer. The results were obtained by the formulas below:

Figure 00000004
Figure 00000004

Отбеленная сульфатированная мягкая древесина северных сортов (NBSK) и эвкалипт имеют больше волокон на грамм, чем болотная сосна и твердая древесина. Меньшая зернистость ведет к более высокой плотности волокон и более гладким полотнам.Northern Bleached Sulphated Softwoods (NBSK) and Eucalyptus have more fiber per gram than bog pine and hardwood. Smaller grit leads to higher fiber density and smoother webs.

Таблица 3Table 3 Свойства волокнаFiber properties ОбразецSample ТипType of C, мг/100 мC, mg / 100 m Тонкодисперсные включения,%Fine inclusion,% Ln, мм L n mm N, MM/гN, MM / g Ln, >0,2 мм L n , > 0.2 mm N>0,2 мм, MM/гN > 0.2 mm , MM / g Твердая древесина южных сортовSouthern hardwood ПульпаPulp 10,110.1 2121 0,280.28 3535 0,910.91 11eleven Твердая древесина южных сортов и малое количество тонкодисперсных включенийSolid wood of the southern grades and a small amount of fine inclusions ПульпаPulp 10,110.1 77 0,540.54 18eighteen 0,940.94 11eleven Эвкалипт аракрузEucalyptus Aracruz ПульпаPulp 6,96.9 55 0,500.50 2929th 0,720.72 20twenty Мягкая древесина южных сортовSouthern softwood ПульпаPulp 18,718.7 99 0,600.60 99 1,571,57 33 Смесь южных сортов (30% мягкой древесины/70% твердой древесины)A mixture of southern varieties (30% softwood / 70% hardwood) ПульпаPulp 14,214.2 33 1,241.24 66 1,741.74 4four Смесь южных сортов (30% мягкой древесины/70% твердой древесины)A mixture of southern varieties (30% softwood / 70% hardwood) Основание полотнаCanvas base 11,011.0 18eighteen 0,310.31 2929th 0,930.93 1010 30% мягкой древесины южных сортов/70% эвкалипта30% Southern softwood / 70% Eucalyptus Основание полотнаCanvas base 8,38.3 77 0,470.47 2626 0,770.77 1616

Для сравнения, “немодифицированое” или “исходное” волокна лиоцелл имеют зернистость 16,6 мг/100 м до фибрилляции и диаметр около 11-12 мкм. Волокна имеют зернистость порядка 0,001-0,008 мг/100 м. Таким образом, плотность волокон может быть впечатляюще увеличена при относительно низких уровнях добавления. Длина волокна исходного волокна может быть выбрана, и длина волокна фибрилл может зависеть от исходной длины и величины при отрезании в течение процесса фибрилляции.For comparison, “unmodified” or “original” lyocell fibers have a grain size of 16.6 mg / 100 m before fibrillation and a diameter of about 11-12 microns. The fibers have a grain size of the order of 0.001-0.008 mg / 100 m. Thus, the fiber density can be impressively increased at relatively low levels of addition. The fiber length of the original fiber can be selected, and the fiber length of the fibrils can depend on the initial length and size when cut during the fibrillation process.

Фибриллы фибриллированного лиоцелла имеют зернистость порядка 0,001-0,008 мг/100 м. Таким образом, плотность волокон может быть впечатляюще увеличена при относительно низких уровнях добавления. Длина волокна исходного волокна может быть выбрана, и длина волокна фибрилл может зависеть от исходной длины и степени отрезания во время процесса фибрилляции, как можно видеть из фиг.2 и 3.Fibrils of fibrillated lyocell have a grain size of the order of 0.001-0.008 mg / 100 m. Thus, the fiber density can be impressively increased at relatively low levels of addition. The fiber length of the original fiber can be selected, and the fiber length of the fibrils can depend on the initial length and the degree of cutting during the fibrillation process, as can be seen from figure 2 and 3.

Размеры волокон, проходящих сетку с номером сита 200, имеют порядок величин 0,2 микрона на 100 микрон. С использованием этих размеров может быть вычислена плотность волокон как 200 миллиардов волокон на грамм. Для сравнения, древесина южных сортов может иметь три миллиона волокон на грамм и эвкалипт может иметь двенадцать миллионов волокон на грамм (Таблица 3). Очевидно, что эти волокна представляют собой фибриллы, которые получаются расщеплением из исходных неразмолотых волокон. Различные виды волокна с лиоцеллом, предназначенные для легкого фибриллирования, могут приводить к волокнам с диаметром 0,2 микрона, которые возможно имеют длину 1000 микрон или более, вместо 100. Как указано выше, фибриллированные волокна регенерированной целлюлозы могут быть получены путем получением “исходных” волокон, имеющих диаметр 10-12 микрон или около этого, с последующим фибриллированием исходных волокон. Альтернативно, фибриллированные микроволокна лиоцелла недавно стали доступны от Engineered Fibers Technology (Shelton, Connecticut), которые имеют приемлемые свойства. Как можно видеть из фиг.2, анализы серий по классификатору Байера-МасНетта(Bauer-McNett) образцов фибриллированного лиоцелла показывают различные степени “мелкозернистости”. Особенно предпочтительные материалы имеют более чем 40% волокна, которое является более тонким, чем 14 номер сита, и имеют очень низкую зернистость (низкую степень помола). Для очевидности, размеры номера сита представлены в таблице 4 ниже.The sizes of the fibers passing the mesh with a sieve number of 200 are of the order of magnitude of 0.2 microns per 100 microns. Using these sizes, fiber density can be calculated as 200 billion fibers per gram. In comparison, southern sorts of wood can have three million fibers per gram and eucalyptus can have twelve million fibers per gram (Table 3). Obviously, these fibers are fibrils, which are obtained by splitting from the original unmilled fibers. Different types of lyocell fibers designed for easy fibrillation can lead to fibers with a diameter of 0.2 microns, which may have a length of 1000 microns or more, instead of 100. As indicated above, fibrillated fibers of regenerated cellulose can be obtained by obtaining the “original” fibers having a diameter of 10-12 microns or so, followed by fibrillation of the starting fibers. Alternatively, lyocell fibrillated microfibres have recently become available from Engineered Fibers Technology (Shelton, Connecticut), which have acceptable properties. As can be seen from FIG. 2, series analyzes by the Bauer-MacNett classifier of fibrillated lyocell samples show different degrees of “fine grain”. Particularly preferred materials have more than 40% fiber, which is finer than the 14th sieve number, and have a very low grit (low degree of grinding). For obviousness, the sizes of the sieve numbers are presented in table 4 below.

Таблица 4Table 4 Размер номера ситаSieve Number Size Номер сита #Sieve Number # ДюймыInches МикроныMicrons 14fourteen .0555.0555 14001400 2828 .028.028 700700 6060 .0098.0098 250250 100one hundred .0059.0059 150150 200200 .0029.0029 7474

Подробности по разделению на фракции с применением классификатора Байера-МасНетта(Bauer-McNett) можно найти в работе Gooding et al., “Fractionation in a Bauer-McNett Classifier”, Journal of Pulp and Paper Science; Vol. 27, No. 12, 12 декабря 2001, которая включена в данное описание в качестве справочного материала.Details on fractionation using the Bauer-McNett classifier can be found in Gooding et al., “Fractionation in a Bauer-McNett Classifier”, Journal of Pulp and Paper Science; Vol. 27, No. December 12 , 12, 2001, which is incorporated herein by reference.

Фиг.3 представляет собой график зависимости, показывающий длину волокна по измерениям на анализаторе FQA для различных образцов, включая образцы 17-20, показанные на Фиг.2. Из этих данных можно видеть, что большая часть тонкого волокна исключается при FQA анализе и длина перед фибрилляцией оказывает влияние на мелкозернистость.Figure 3 is a graph showing the fiber length as measured by the FQA analyzer for various samples, including samples 17-20 shown in Figure 2. From these data it can be seen that most of the fine fiber is excluded by FQA analysis and the length before fibrillation has an effect on fineness.

В зависимости от предполагаемых желаемых свойств могут быть применены в различных продуктах полотна с более чем 35%, более чем 40% или более чем 45%, 50% или более, содержанием по массе любого фибриллированного целлюлозного микроволокна, определенного здесь. Обычно применяется до приблизительно 75 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна; хотя в некоторых случаях может, например, применяться до 90 или 95 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна. Минимальное количество регенерированного целлюлозного микроволокна, которое применяется, может быть более 35% или 40% в любом количестве до приемлемого максимума, то есть 35 + X(%), где X представляет собой любое положительное число до 50 или до 70, при необходимости. Следующие типичные диапазоны композиции могут быть применены для абсорбирующего полотна:Depending on the intended desired properties, webs can be used in various products with more than 35%, more than 40% or more than 45%, 50% or more, by weight of any fibrillated cellulose microfiber as defined herein. Typically, up to about 75% by weight of regenerated cellulose microfiber is used; although in some cases up to 90 or 95% by weight of regenerated cellulose microfiber may, for example, be used. The minimum amount of regenerated cellulose microfibre that is used can be more than 35% or 40% in any quantity to an acceptable maximum, i.e. 35 + X (%), where X is any positive number up to 50 or up to 70, if necessary. The following typical ranges of composition can be applied to an absorbent sheet:

% регенерированного целлюлозного микроволокна% regenerated cellulose microfiber % полученного через пульпу бумагообразующего волокна% obtained through pulp paper-forming fiber >35 до включительно 95> 35 to and including 95 5 до менее чем 655 to less than 65 >40 до включительно 95> 40 to and including 95 5 до менее чем 605 to less than 60 >35 до включительно 75> 35 to and including 75 25 до менее чем 6525 to less than 65 >40 до включительно 75> 40 to and including 75 25 до менее чем 6025 to less than 60 37,5-7537.5-75 25-62,525-62.5 40-7540-75 25-6025-60

В некоторых вариантах осуществления регенерированное целлюлозное микроволокно может присутствовать в диапазоне 10-75%, как указано ниже; понятно, что вышеупомянутые диапазоны по массе могут быть заменены в любом варианте осуществления по изобретению, если это желательно для полотна.In some embodiments, the regenerated cellulosic microfiber may be present in the range of 10-75%, as described below; it is understood that the aforementioned weight ranges can be replaced in any embodiment of the invention, if desired for the web.

В его различных аспектах настоящее изобретение относится, частично, к абсорбирующему бумажному полотну, включающему в себя от около 90 мас.% или менее, например менее чем 65 мас.% до приблизительно 25 мас.% целлюлозного полученного через пульпу бумагообразующего волокна и от около 10 мас.% до приблизительно 75 мас.% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего CSF-величину менее чем 175 мл, где бумагообразующее волокно организуется в волоконную матрицу и микроволокно лиоцелл дозируется и распределяется в волоконной матрице для образования в ней микроволоконной сети. Фибрилляция микроволокна контролируется таким образом, что оно имеет уменьшенную зернистость и уменьшенную степень помола по сравнению с регенерированным целлюлозным микроволокном, из которого оно производится, так что микроволоконная сеть сообщает по меньшей мере одно из следующих свойств абсорбирующему полотну:In its various aspects, the present invention relates, in part, to an absorbent paper web comprising from about 90 wt.% Or less, for example, less than 65 wt.% To about 25 wt.% Of pulp pulp-forming paper-forming fiber and from about 10 wt.% up to about 75 wt.% fibrillated regenerated cellulose microfiber having a CSF value of less than 175 ml, where the paper-forming fiber is organized into a fiber matrix and lyocell microfibre is metered and distributed into a fiber mat Itza to form therein microfiber network. Microfiber fibrillation is controlled in such a way that it has a reduced grain size and a reduced degree of grinding compared to the regenerated cellulose microfiber from which it is made, so that the microfiber network provides at least one of the following properties to the absorbent web:

(a) абсорбирующее полотно имеет повышенную величину SAT и повышенную величину растяжимости во влажном состоянии по сравнению с аналогичным полотном, полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна;(a) the absorbent web has an increased SAT and an increased wet elongation compared to a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber;

(b) абсорбирующее полотно имеет повышенное соотношение CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии по сравнению с аналогичным полотном, полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна;(b) the absorbent web has a higher ratio of wet / dry CD extensibility compared to a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber;

(c) абсорбирующее полотно имеет меньший GM-модуль разрыва, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна; или(c) the absorbent web has a smaller GM tear modulus than a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulose microfiber; or

(d) абсорбирующее полотно имеет повышенный объем по сравнению с аналогичным полотном, имеющим подобные величины растяжимости и полученным без регенерированного целлюлозного микроволокна. Обычно абсорбирующее полотно имеет соотношение растяжимостей в мокром/сухом состоянии, по меньшей мере на 25% более высокое, чем соотношение для аналогичного полотна, полученного без регенерированного целлюлозного микроволокна; обычно абсорбирующее полотно имеет соотношение растяжимостей в мокром/сухом состоянии, по меньшей мере на 50% более высокое, чем соотношение для аналогичного полотна, полученного без регенерированного целлюлозного микроволокна. В некоторых случаях абсорбирующее полотно имеет соотношение растяжимостей в мокром/сухом состоянии, по меньшей мере на 100% более высокое, чем соотношение для аналогичного полотна, полученного без регенерированного целлюлозного микроволокна.(d) the absorbent web has an increased volume compared to a similar web having similar tensile values and obtained without regenerated cellulosic microfiber. Typically, the absorbent web has a wet / dry stretch ratio of at least 25% higher than the ratio of a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber; typically, the absorbent web has a wet / dry stretch ratio of at least 50% higher than the ratio of a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber. In some cases, the absorbent web has a wet / dry stretch ratio of at least 100% higher than the ratio of a similar web obtained without regenerated cellulose microfiber.

В некоторых вариантах осуществления абсорбирующее полотно согласно изобретению имеет GM-модуль разрыва, по меньшей мере на 20% меньший, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна, и абсорбирующее полотно имеет удельный объем, по меньшей мере на 5% более высокий, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без регенерированного целлюлозного микроволокна. Легко достигается удельный объем, по меньшей мере на 10% более высокий, чем у аналогичного полотна, имеющего подобные величины растяжимости, полученного без регенерированного целлюлозного микроволокна.In some embodiments, the absorbent web of the invention has a GM tear modulus of at least 20% less than a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulose microfiber, and the absorbent web has a specific volume of at least 5% higher than a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulose microfiber. A specific volume of at least 10% higher than that of a similar web having similar tensile values obtained without regenerated cellulosic microfiber is easily achieved.

Одна из серий предпочтительных вариантов осуществления содержит от около 5 мас.% до приблизительно 75 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, где регенерированное целлюлозное микроволокно имеет CSF-величину менее чем 150 мл. Более обычно регенерированное целлюлозное микроволокно имеет CSF-величину менее чем 100 мл; но CSF-величина менее чем 50 мл или 25 мл являются предпочтительными во многих случаях. Аналогично применяется регенерированное целлюлозное микроволокно, имеющее CSF-величину 0 мл. В то время как может быть применен любой приемлемый размер микроволокна, регенерированное целлюлозное микроволокно обычно имеет значение среднего диаметра менее чем около 2,0 микрон, например от около 0,1 до приблизительно 2 микрон. Регенерированное целлюлозное микроволокно может иметь величину зернистости, меньшую чем около 0,5 мг/100 м; от около 0,001 мг/100 м до приблизительно 0,2 мг/100 м во многих случаях. Фибриллированная регенерированая целлюлоза может иметь плотность волокон более 50 миллионов волокон/грамм. В одном варианте осуществления фибриллированная регенерированная целлюлоза имеет средневзвешенный диаметр менее чем 2 микрона, средневзвешенную длину менее чем 500 микрон и плотность волокон более 400 миллионов волокон/грамм. В другом варианте осуществления фибриллированная регенерированная целлюлоза имеет средневзвешенный диаметр менее чем 1 микрон, средневзвешенную длину менее чем 400 микрон и плотность волокон более чем 2 миллиарда волокон/грамм. В следующем варианте осуществления фибриллированная регенерированная целлюлоза имеет средневзвешенный диаметр менее чем 0,5 микрон, средневзвешенную длину менее чем 300 микрон и плотность волокон более 10 миллиардов волокон/грамм. Кроме того, фибриллированная регенерированная целлюлоза может иметь средневзвешенный диаметр менее 0,25 микрона, средневзвешенную длину менее чем 200 микрон и плотность волокон более 50 миллиардов волокон/грамм. В некоторых случаях применяется плотность волокон более 200 миллиардов волокон/грамм.One of a series of preferred embodiments comprises from about 5 wt.% To about 75 wt.% Regenerated cellulose microfiber, where the regenerated cellulose microfiber has a CSF value of less than 150 ml. More typically, the regenerated cellulosic microfiber has a CSF value of less than 100 ml; but a CSF value of less than 50 ml or 25 ml is preferred in many cases. Similarly, regenerated cellulose microfiber having a CSF value of 0 ml is used. While any suitable microfiber size can be used, the regenerated cellulosic microfiber typically has an average diameter of less than about 2.0 microns, for example from about 0.1 to about 2 microns. Regenerated cellulose microfiber may have a grain size of less than about 0.5 mg / 100 m; from about 0.001 mg / 100 m to about 0.2 mg / 100 m in many cases. Fibrillated regenerated cellulose may have a fiber density of more than 50 million fibers / gram. In one embodiment, the fibrillated regenerated cellulose has a weight average diameter of less than 2 microns, a weight average length of less than 500 microns, and a fiber density of more than 400 million fibers / gram. In another embodiment, the fibrillated regenerated cellulose has a weighted average diameter of less than 1 micron, a weighted average length of less than 400 microns, and a fiber density of more than 2 billion fibers / gram. In a further embodiment, the fibrillated regenerated cellulose has a weight average diameter of less than 0.5 microns, a weight average length of less than 300 microns, and a fiber density of more than 10 billion fibers / gram. In addition, fibrillated regenerated cellulose may have a weighted average diameter of less than 0.25 microns, a weighted average length of less than 200 microns, and a fiber density of more than 50 billion fibers / gram. In some cases, a fiber density of more than 200 billion fibers / gram is used.

В частности, как можно видеть из Фиг.2, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80% микроволокна может быть более тонким, чем номер сита 14.In particular, as can be seen from FIG. 2, at least 50%, at least 60%, at least 70%, or at least 80% of the microfibre may be thinner than sieve number 14.

Продукт обычно имеет плотность бумаги от около 5 фунтов (2,3 кг) на стопу листов в 3000 квадратных (278,7 м2) футов (8 г/м2) до приблизительно 40 фунтов (18 кг) на стопу листов (278,7 м2) в 3000 квадратных футов (65 г/м2). Для полотенца основание полотна может иметь плотность бумаги от около 15 фунтов (6,8 кг) на стопу листов (278,7 м2) в 3000 квадратных футов (24 г/м2) до приблизительно 35 фунтов (16 кг) на стопу листов (278,7 м2) в 3000 квадратных футов (57 г/м2), и полученное через пульпу бумагообразующее волокно включает в себя преимущественно мягкодревесное волокно, обычно преимущественно небеленое сульфатированное мягкодревесное волокно южных сортов и по меньшей мере 20 мас.% полученного через пульпу бумагообразующего волокна из твердодревесного волокна.The product typically has a paper weight of from about 5 pounds (2.3 kg) per sheet of sheets at 3,000 square (278.7 m 2 ) feet (8 g / m 2 ) to about 40 pounds (18 kg) per sheet of sheet (278, 7 m 2 ) at 3,000 square feet (65 g / m 2 ). For a towel, the base of the web can have a paper weight of from about 15 pounds (6.8 kg) per foot sheet (278.7 m 2 ) of 3000 square feet (24 g / m 2 ) to about 35 pounds (16 kg) per foot sheet (278.7 m 2 ) of 3000 square feet (57 g / m 2 ), and pulp-derived paper-forming fiber includes predominantly softwood fiber, usually predominantly unbleached sulfated softwood fiber of southern varieties and at least 20 wt.% Obtained through solid wood fiber paper pulp.

В другом аспекте изобретения предоставлено абсорбирующее бумажное полотно для ткани или полотенца, включающее в себя от около 90% до приблизительно 25 мас.% полученного через пульпу бумагообразующего волокна и от около 10 мас.% до приблизительно 75 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего CSF-величину менее чем 100 мл, где абсорбирующее полотно имеет впитывающую способность по меньшей мере около 4 г/г. Впитывающая способность по меньшей мере около 4,5 г/г, по меньшей мере около 5 г/г; или по меньшей мере около 7,5 г/г иногда является предпочтительной. В многочисленных случаях абсорбирующее полотно имеет впитывающую способность от около 6 г/г до приблизительно 9,5 г/г. В некоторых случаях полотно включает в себя от около 80-30% полученного через пульпу бумагообразующего волокна и от около 20% до приблизительно 70% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна. От около 70-35% бумагообразующего волокна может быть примерно вместе с от около 30 мас.% до приблизительно 65 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна. В полотне может быть применено от около 60-40% полученного через пульпу бумагообразующего волокна и от около 40 мас.% до приблизительно 60 мас.% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, особенно если желательна высокая эффективность салфетки.In another aspect of the invention, there is provided an absorbent paper web for a fabric or towel comprising from about 90% to about 25% by weight pulp-forming paper fibers and from about 10% to about 75% by weight regenerated cellulose microfiber having CSF a value of less than 100 ml, where the absorbent web has an absorbency of at least about 4 g / g. Absorbency of at least about 4.5 g / g, at least about 5 g / g; or at least about 7.5 g / g is sometimes preferred. In numerous cases, the absorbent web has an absorbency of from about 6 g / g to about 9.5 g / g. In some cases, the web includes from about 80-30% obtained through pulp paper-forming fibers and from about 20% to about 70% fibrillated regenerated cellulose microfiber. From about 70-35% of the paper-forming fiber can be approximately together with from about 30 wt.% To about 65 wt.% Of the regenerated cellulose microfiber. From about 60-40% of the paper-forming fiber obtained through the pulp and from about 40% to about 60% by weight of fibrillated regenerated cellulose microfibre can be used in the web, especially if high efficiency wipes are desired.

Другой продукт по изобретению представляет собой абсорбирующее бумажное полотно для ткани или полотенца, включающее в себя от около 90 мас.% до приблизительно 25 мас.% полученного через пульпу бумагообразующего волокна и от около 10 мас.% до приблизительно 75 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего CSF-величину менее, чем 100 мл, где регенерированное целлюлозное микроволокно имеет плотность волокон большую, чем 50 миллионов волокон/грамм. Регенерированное целлюлозное микроволокно может иметь средневзвешенный диаметр менее, чем 2 микрон, средневзвешенную длину менее, чем 500 микрон и плотность волокон более, чем 400 миллионов волокон/грамм; или регенерированное целлюлозное микроволокно имеет средневзвешенный диаметр менее, чем 1 микрон, средневзвешенную длину менее, чем 400 микрон и плотность волокон более, чем 2 миллиарда волокон/грамм. В одном варианте осуществления, регенерированное целлюлозное микроволокно имеет средневзвешенный диаметр менее, чем 0,5 микрон, средневзвешенную длину менее, чем 300 микрон и плотность волокон более, чем 10 миллиардов волокон/грамм, и в другом варианте осуществления, регенерированное целлюлозное микроволокно имеет средневзвешенный диаметр менее, чем 0,25 микрон, средневзвешенную длину менее, чем 200 микрон и плотность волокон более, чем 50 миллиардов волокон/грамм. Плотность волокон, большая, чем 200 миллиардов волокон/грамм, является доступной, если необходимо.Another product of the invention is an absorbent paper web for fabric or towel, comprising from about 90 wt.% To about 25 wt.% Obtained through pulp paper-forming fibers and from about 10 wt.% To about 75 wt.% Regenerated cellulose microfiber having a CSF value of less than 100 ml, where the regenerated cellulosic microfiber has a fiber density of greater than 50 million fibers / gram. The regenerated cellulosic microfiber may have a weight average diameter of less than 2 microns, a weight average length of less than 500 microns, and a fiber density of more than 400 million fibers / gram; or regenerated cellulosic microfiber has a weight average diameter of less than 1 micron, a weight average length of less than 400 microns, and a fiber density of more than 2 billion fibers / gram. In one embodiment, the regenerated cellulosic microfiber has a weighted average diameter of less than 0.5 microns, a weighted average length of less than 300 microns, and a fiber density of more than 10 billion fibers / gram, and in another embodiment, the regenerated cellulosic microfiber has a weighted average diameter less than 0.25 microns, a weighted average length of less than 200 microns, and a fiber density of more than 50 billion fibers / gram. A fiber density greater than 200 billion fibers / gram is available if necessary.

Полотно может включать в себя смолу, повышающую прочность в сухом состоянии, такую как карбоксиметилцеллюлоза и смолу, повышающую прочность в мокром состоянии, такую как полиамидин-эпигалогидринная смола. Соотношения CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии могут находиться в диапазоне от около 35% и приблизительно 60%, например, по меньшей мере приблизительно 40% или по меньшей мере приблизительно 45%.The canvas may include a resin that increases the strength in the dry state, such as carboxymethyl cellulose and a resin that increases the strength in the wet state, such as polyamidine-epihalohydrin resin. The ratio of CD-elongation in the wet / dry state can be in the range from about 35% and about 60%, for example, at least about 40% or at least about 45%.

Следующий аспект изобретения предоставляет абсорбирующее целлюлозное полотно, содержащее:A further aspect of the invention provides an absorbent cellulosic web comprising:

(a) целлюлозные полученные через пульпу бумагообразующие волокна в количестве от около 25 масс.% до приблизительно 90 масс.%; и(a) cellulosic pulp-forming paper-forming fibers in an amount of from about 25 wt.% to about 90 wt.%; and

(b) фибриллированные регенерированные целлюлозные волокна в количестве от около 75 масс.% до приблизительно 10 масс.%, где упомянутые регенерированные целлюлозные волокна имеют среднее значение ширины волокна менее, чем приблизительно 4 мкм. Среднее значение ширины волокна может быть менее, чем приблизительно 2 мкм; менее, чем приблизительно 1 мкм; или менее, чем приблизительно 0,5 мкм. Среднее значение длины волокна регенерированных целлюлозных волокон может быть менее, чем приблизительно 500 микрометров; менее, чем приблизительно 250 микрометров; менее, чем приблизительно 150 микрометров; менее, чем приблизительно 100 микрометров; или среднее значение длины волокна лиоцелл составляет менее, чем приблизительно 75 микрометров, если необходимо.(b) fibrillated regenerated cellulose fibers in an amount of from about 75 wt.% to about 10 wt.%, where said regenerated cellulose fibers have an average fiber width of less than about 4 microns. The average fiber width may be less than about 2 microns; less than about 1 micron; or less than about 0.5 microns. The average fiber length of the regenerated cellulosic fibers may be less than about 500 micrometers; less than about 250 micrometers; less than about 150 micrometers; less than about 100 micrometers; or the average lyocell fiber length is less than about 75 micrometers, if necessary.

Другой продукт по изобретению представляет собой абсорбирующее целлюлозное полотно, включающее в себя:Another product of the invention is an absorbent cellulosic web, including:

(a) целлюлозные полученные через пульпу бумагообразующие волокна в количестве от около 25 мас.% до приблизительно 90 мас.%; и(a) cellulosic pulp-forming paper-forming fibers in an amount of from about 25 wt.% to about 90 wt.%; and

(b) фибриллированные регенерированные целлюлозные волокна в количестве от около 75 мас.% до приблизительно 10 мас.%, где упомянутые регенерированные целлюлозные волокна имеют среднее значение длины волокна менее, чем приблизительно 500 мкм.(b) fibrillated regenerated cellulose fibers in an amount of from about 75 wt.% to about 10 wt.%, where said regenerated cellulose fibers have an average fiber length of less than about 500 microns.

Среднее значение длины волокон фибриллированного регенерированного целлюлозного волокна может быть менее чем около 250 микрон, менее чем около 150 или 100 микрон или менее чем около 75 микрон, если необходимо.The average fiber length of the fibrillated regenerated cellulose fiber may be less than about 250 microns, less than about 150 or 100 microns, or less than about 75 microns, if necessary.

В некоторых вариантах осуществления полотно имеет плотность бумаги, меньшую чем 8 фунтов/стопу листов в 3000 квадратных футов (13,0 г/м2), и нормализованную непрозрачность по TAPPI, большую чем 6 единиц непрозрачности по TAPPI на фунт плотности бумаги (2,7 единицы непрозрачности по TAPPI на кг). В других случаях такое полотно имеет нормализованную плотность бумаги, большую чем 6,5 единиц непрозрачности по TAPPI на фунт плотности бумаги (2,9 единицы непрозрачности по TAPPI на кг). Выигрыш в непрозрачности является особенно полезным в связи с возвращенным в оборот волокном, например, где полотно в основном представляет собой возвращенное в оборот волокно. Тканевые основания полотна, которые имеют плотность бумаги от около 9 фунтов до приблизительно 11 фунтов/стопу листов (от приблизительно 15 до приблизительно 18 г/м2), произведенные из возвращенного в оборот волокна, обычно имеют нормализованную непрозрачность, большую чем 5 единиц непрозрачности по TAPPI на фунт плотности бумаги (2,3 единицы непрозрачности по TAPPI на кг). Продукты, указанные ниже, опционально имеют вышеупомянутые характеристики непрозрачности.In some embodiments, the web has a paper density of less than 8 pounds / foot of sheets per 3,000 square feet (13.0 g / m 2 ) and normalized TAPPI opacity greater than 6 TAPPI opacity units per pound of paper density (2, 7 units of opacity according to TAPPI per kg). In other cases, such a web has a normalized paper density greater than 6.5 TAPPI opacity units per pound of paper density (2.9 TAPPI opacity units per kg). The gain in opacity is particularly useful in connection with the fiber returned to circulation, for example, where the web is basically a fiber returned to circulation. Fabric base webs that have a paper density of from about 9 pounds to about 11 pounds / foot of sheets (from about 15 to about 18 g / m 2 ) made from recycled fiber typically have normalized opacity greater than 5 opacity TAPPI per pound of paper density (2.3 opacity units per TAPPI per kg). The products listed below optionally have the above opacity characteristics.

Было обнаружено, что продукты согласно изобретению проявляют необычно высокие соотношения CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии, когда полученные через пульпу бумагообразующие волокна предварительно обрабатываются композицией с разрыхлителем. Отношения в мокром/сухом состоянии более чем 30%, то есть около 35% или большие, легко достигаются; обычно в диапазоне приблизительно от 35% до 60%. Отношения по меньшей мере около 40% или по меньшей мере около 45% можно видеть в примерах, которые приведены ниже. Пульпа предпочтительно обрабатывается при высокой концентрации, то есть большей чем 2%, предпочтительно большей чем 3% или 4% и обычно между 3-8% во входящем потоке машинного бассейна, в гидроразбивателе, например. Полученные через пульпу бумагообразующие волокна, или по меньшей мере часть полученных через пульпу бумагообразующих волокон, могут быть, например, предварительно обработаны разрыхлителем во время гидроразбивания. Все или некоторые из волокон могут быть предварительно обработаны; 50 мас.%, 75 мас.%, и до 100 мас.% полученного через пульпу волокна может быть предварительно обработано, включая или исключая содержание регенерированной целлюлозы, где предварительная обработка может не являться критичной. Затем волокно может быть размолото, как известно, в дисковой мельнице. Таким образом, также может применяться смола, повышающая прочность в сухом состоянии, и/или смола, повышающая прочность в мокром состоянии. Обработка полученного через пульпу волокна может быть проведена от около 1 до приблизительно 50 фунтов композиции с разрыхлителем на тонну полученного через пульпу волокна (сухое основание) (от 0,5 до 23 кг). От около 5-30 или 10-20 фунтов разрыхлителя на тонну полученного через пульпу волокна (приблизительно 2,0-12 или 4,1-8,2 кг на метрическую тонну) является пригодным в большинстве случаев.It was found that the products according to the invention exhibit unusually high ratios of CD-elongations in the wet / dry state when the paper-forming fibers obtained through pulp are pre-treated with a baking powder composition. Wet / dry ratios of more than 30%, i.e., about 35% or large, are easily achieved; usually in the range of about 35% to 60%. Ratios of at least about 40% or at least about 45% can be seen in the examples below. The pulp is preferably processed at a high concentration, that is, greater than 2%, preferably greater than 3% or 4% and usually between 3-8% in the inlet stream of the machine pool, in a pulper, for example. The paper-forming fibers obtained through the pulp, or at least a part of the paper-forming fibers obtained through the pulp, can, for example, be pretreated with a baking powder during pulping. All or some of the fibers may be pretreated; 50 wt.%, 75 wt.%, And up to 100 wt.% Obtained through the pulp of the fiber can be pretreated, including or excluding the content of regenerated cellulose, where pretreatment may not be critical. Then the fiber can be ground, as you know, in a disk mill. Thus, a resin that improves dry strength and / or a resin that increases wet strength can also be used. Processing of the fiber obtained through the pulp can be carried out from about 1 to about 50 pounds of the baking powder composition per ton of fiber obtained through the pulp (dry base) (from 0.5 to 23 kg). From about 5-30 or 10-20 pounds of disintegrant per ton of fiber obtained through the pulp (approximately 2.0-12 or 4.1-8.2 kg per metric ton) is suitable in most cases.

Предварительная обработка может быть проведена в течение любой приемлемой продолжительности времени, например по меньшей мере 20 минут, по меньшей мере 45 минут или по меньшей мере 2 часов. В целом, предварительная обработка будет находится в диапазоне времени от 20 минут до 48 часов. Время предварительной обработки вычисляется как количество времени, в течение которого водное полученное через пульпу бумагообразующее волокно находится в контакте с водным разрыхлителем перед образованием структуры полотна, находящейся в стадии образования. В приемлемых количествах добавляли смолу, повышающую прочность в мокром состоянии, и смолу, повышающую прочность в сухом состоянии; например, или одна или обе могут быть добавлены в полотно в количествах от 2,5 до 40 фунтов на тонну полученного через пульпу бумагообразующего волокна (от 1,0 до 16 кг на метрическую тонну).Pretreatment can be carried out for any acceptable length of time, for example at least 20 minutes, at least 45 minutes, or at least 2 hours. In general, pre-processing will be in the time range from 20 minutes to 48 hours. The pre-treatment time is calculated as the amount of time during which the aqueous paper-forming fiber obtained through the pulp is in contact with the aqueous baking powder before the formation of the fabric structure, which is in the formation stage. In acceptable amounts, a wet strength resin and a dry strength resin were added; for example, either one or both can be added to the web in amounts from 2.5 to 40 pounds per ton of paper-forming fiber obtained through the pulp (1.0 to 16 kg per metric ton).

Настоящее изобретение также включает в себя способы получения, такие как способ получения абсорбирующего целлюлозного полотна, включающий в себя:The present invention also includes methods of obtaining, such as a method of obtaining an absorbent cellulosic fabric, including:

(a) получение водной бумажной массы с волоконной смесью, содержащей от около 90% до приблизительно 25% полученного через пульпу бумагообразующего волокна, где волоконная смесь также включает от около 10 мас.% до 75 мас.% регенерированных целлюлозных микроволокон, имеющих CSF-величину менее чем 175 мл; (b) помещение водной бумажной массы на перфорированную основу для образования структуры полотна, находящегося в стадии образования и по меньшей мере частичное обезвоживание возникающей структуры полотна; и(a) obtaining an aqueous pulp with a fiber mixture containing from about 90% to about 25% pulp-derived paper-forming fibers, where the fiber mixture also includes from about 10 wt.% to 75 wt.% regenerated cellulose microfibers having a CSF value less than 175 ml; (b) placing the aqueous paper pulp on a perforated base to form a structure of the web in the process of formation and at least partially dehydrating the resulting web structure; and

(c) высушивание структуры полотна для получения абсорбирующего полотна. Обычно водная бумажная масса имеет концентрацию 2% или менее; даже более обычно водная бумажная масса имеет концентрацию 1% или менее. В некоторых случаях водная бумажная масса имеет концентрацию 5% или менее и в других случаях концентрация составляет 3% или менее. Возникающая структура полотна может быть обезвожена путем уплотнения действием бумажнообразующего сукна и перенесена в американский сушильный аппарат и на нем крепирована. Альтернативно, обезвоженная путем уплотнения структура полотна наносится на вращающийся цилиндр и крепированную на нем ткань, или структура полотна, находящаяся в стадии образования, по меньшей мере частично обезвоживается путем высушивания на воздухе, или структура полотна, находящаяся в стадии образования, по меньшей мере частично обезвоживается путем принудительного высушивания на воздухе. В многих случаях волоконная смесь включает в себя небеленую сульфатированную мягкую древесину и небеленую сульфатированную твердую древесину. Соотношения различных компонентов волокна могут быть изменены, как указано выше.(c) drying the web structure to obtain an absorbent web. Typically, aqueous paper pulp has a concentration of 2% or less; even more typically, aqueous pulp has a concentration of 1% or less. In some cases, the aqueous paper pulp has a concentration of 5% or less, and in other cases, the concentration is 3% or less. The resulting structure of the canvas can be dehydrated by compaction with paper-forming cloth and transferred to the American drying apparatus and creped on it. Alternatively, a web-dehydrated web structure is applied to a rotating cylinder and fabric fastened thereon, or a web-fabric that is in the process of formation is at least partially dehydrated by air drying, or a web-fabric that is in the process of formation is at least partially dehydrated by forced air drying. In many cases, the fiber blend includes unbleached sulfated softwood and unbleached sulfated hardwood. The ratios of the various components of the fiber can be changed as described above.

Другой способ получения основания полотна для ткани по изобретению включает в себя:Another method of obtaining the base of the fabric web according to the invention includes:

(a) приготовление водной бумажной массы, включающей в себя твердодревесное волокно или и мягкодревесное волокно, и фибриллированное регенерированное целлюлозное микроволокно, имеющее CSF-величину менее чем 100 мл и плотность волокон более чем 400 миллионов волокон на грамм;(a) preparing an aqueous paper pulp comprising solid wood fiber or soft wood fiber and a fibrillated regenerated cellulose microfiber having a CSF value of less than 100 ml and a fiber density of more than 400 million fibers per gram;

(b) помещение водной бумажной массы на перфорированную основу для образования возникающей структуры полотна и по меньшей мере частичное обезвоживание возникающей структуры полотна; и(b) placing the aqueous paper pulp on a perforated base to form an emerging web structure and at least partially dehydrating the resulting web structure; and

(c) высушивание структуры полотна для получения абсорбирующего полотна. Фибриллированное регенерированное целлюлозное волокно может иметь плотность волокон более 1 миллиарда волокон на грамм, или фибриллированное регенерированное целлюлозное волокно имеет плотность волокон, большую чем 100 миллиардов волокон на грамм, при необходимости.(c) drying the web structure to obtain an absorbent web. A fibrillated regenerated cellulose fiber can have a fiber density of more than 1 billion fibers per gram, or a fibrillated regenerated cellulose fiber has a fiber density greater than 100 billion fibers per gram, if necessary.

Изобретение далее проиллюстрировано в следующих Примерах.The invention is further illustrated in the following Examples.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

Исследование полотна для рук проводили с мягкой древесиной южных сортов и фибриллированным волокном лиоцелл. Исходное волокно лиоцелл имело толщину 1,5 денье (16,6 мг/100 м) с длиной 4 мм (см. Фиг.4), которое затем фибриллировали до достижения степени помола <50 CSF. Как можно видеть из фиг.5 и 6, фибриллированное волокно имеет гораздо меньшую зернистость, чем исходное волокно. На фиг.7-11 представлены микрофотографии материала фибриллированного лиоцелла, который пропускали через сетку с номером сита 200 меш по классификатору Бауера-МакНетта (Bauer McNett). Этот материал стандартно называется "мелкодисперсные включения". В древесной пульпе мелкодисперсные включения представляют собой главным образом частицы, а не волокна. Волокнистая природа этого материала должна позволять ему переплетаться среди множества волокон и, следовательно, увеличивать прочность сети. Этот материал составляет значительное количество (16-29%) от фибриллированного лиоцелла с CSF-величиной 40.The study of the canvas for hands was carried out with soft wood of southern grades and fibrillated fiber lyocell. The original lyocell fiber had a thickness of 1.5 denier (16.6 mg / 100 m) with a length of 4 mm (see Figure 4), which was then fibrillated to achieve a degree of milling <50 CSF. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the fibrillated fiber has a much lower grain size than the original fiber. 7-11 are microphotographs of fibrillated lyocell material that was passed through a 200 mesh sieve mesh according to the Bauer McNett classifier. This material is commonly referred to as “finely divided inclusions”. In wood pulp, finely divided inclusions are mainly particles, not fibers. The fibrous nature of this material should allow it to interweave among many fibers and, therefore, increase the strength of the network. This material makes up a significant amount (16-29%) of fibrillated lyocell with a CSF value of 40.

Размеры волокон, проходящих через сетку с номером сита 200, имеют размер порядка 0,2 микрон при длине 100 микрон. Используя эти размеры, может быть вычислена плотность волокон как 200 миллиардов волокон на грамм. Для сравнения, болотная сосна может иметь три миллиона волокон на грамм и эвкалипт может иметь двадцать миллионов волокон на грамм (Таблица 1). Сравнивая мелкодисперсую фракцию с изображениями номера сита 14, очевидно, что эти волокна представляют собой волокна, которые расщеплены из исходных неразмолотых волокон. Различные формы волокна с лиоцеллом, предназначенные для быстрой фибрилляции, могут приводить к волокнам с диаметром 0,2 микрона, которые, возможно, имеют длину 1000 микрон или более вместо 100 микрон.The sizes of the fibers passing through the mesh with a sieve number of 200 are about 0.2 microns in size with a length of 100 microns. Using these dimensions, fiber density can be calculated as 200 billion fibers per gram. In comparison, swamp pine may have three million fibers per gram and eucalyptus may have twenty million fibers per gram (Table 1). Comparing the finely divided fraction with the images of sieve number 14, it is obvious that these fibers are fibers that are split from the original unmilled fibers. Various forms of lyocell fiber designed for rapid fibrillation can lead to fibers with a diameter of 0.2 microns, which may have a length of 1000 microns or more instead of 100 microns.

Один аспект изобретения состоит в улучшении характеристик бумажной массы южных сортов, но другие применения являются очевидными: еще большее повышение мягкости ткани высшего качества при данной прочности, усиление мягкости вторичного волокна, улучшение ощущения рук от полотенца, увеличение прочности полотенца в мокром состоянии и увеличение величины SAT.One aspect of the invention is to improve the performance of southern pulp, but other uses are obvious: to further increase the softness of the highest quality fabric at a given strength, increase the softness of the secondary fiber, improve the hand feel of the towel, increase the strength of the towel when wet, and increase the SAT .

Фиг.12-17 показывают сильное влияние фибриллированного лиоцелла на свойства полотна для рук. Объем, непрозрачность, гладкость, модуль и разрыв улучшаются при данном уровне растяжимости. Результаты сравнивали как функцию растяжимости, так как прочность всегда представляет собой важную переменную в тканевых продуктах. Кроме того, небеленая сульфатированная древесная пульпа имеет тенденцию попадать на подобные кривые для данной переменной, так что желательно сдвинуть к новой кривой для сильного изменения свойств конечного продукта. Фибриллированный лиоцелл благоприятно изменяет кривую объем/прочность (Фиг.12). Некоторые из микроволокон могут включаться в поры между гораздо большими мягкодревесными волоконами, но общий результат состоит в том, что лиоцелл рассеивается между мягкодревесными волокнами с увеличением объема сети.12-17 show the strong influence of fibrillated lyocell on the properties of the canvas for hands. Volume, opacity, smoothness, modulus and tear are improved at a given level of elongation. The results were compared as a function of extensibility, since strength is always an important variable in tissue products. In addition, unbleached sulfated wood pulp tends to fall on similar curves for a given variable, so it is advisable to shift to a new curve for a strong change in the properties of the final product. The fibrillated lyocell favorably changes the volume / strength curve (FIG. 12). Some of the microfibers can be incorporated into the pores between much larger softwood fibers, but the overall result is that lyocell dissipates between the softwood fibers with an increase in network volume.

Фибриллированный лиоцелл содействует гладкости, которая измеряется как шероховатость по Бендтсену (Bendtsen) (Фиг.13). Шероховатость по Бендтсену получается путем измерения потока воздуха между утяжеленной пластиной и образцом бумаги. Более гладкие полотна допускают меньший поток воздуха. Небольшие волокна могут заполнять некоторые поверхностные поры, что должно в других обстоятельствах иметь место на полотне из 100% мягкой древесины. Сильное влияние гладкости на некрепированное полотно для рук должно сохраняться даже после процесса крепирования.Fibrillated lyocell promotes smoothness, which is measured as Bendtsen roughness (Fig. 13). Bendtsen roughness is obtained by measuring the air flow between a weighted plate and a paper sample. Smoother webs allow less air flow. Small fibers can fill some surface pores, which should in other circumstances take place on a sheet of 100% soft wood. The strong effect of smoothness on an uncreped hand cloth should be maintained even after the creping process.

Непрозрачность представляет собой другую переменную, улучшаемую лиоцеллом (Фиг.14). Большое количество микроволокон создает огромную площадь поверхности для рассеяния света. Ниже 80 единиц непрозрачности эквивалентно полотнам с содержанием эвкалипта до 100%, таким образом, достижение этой непрозрачности в случае 80% мягкой древесины южных сортов является значительным.Opacity is another variable improved by lyocell (Fig. 14). A large number of microfibers creates a huge surface area for light scattering. Below 80 opacity units is equivalent to canvases with eucalyptus content up to 100%, thus achieving this opacity in case of 80% softwood of southern varieties is significant.

Модуль полотна для рук является более низким при данной растяжимости с лиоцеллом (Фиг.15). В результате должна улучшаться “драпируемость”. Большое число волокон попадает в сеть лучше и допускает более равномерное распределение нагрузки. Один из недостатков мягкой древесины южных сортов состоит в ее тенденции достижения меньшего удлинения в крепированной ткани, чем мягкой древесины северных сортов. Очевидно, что лиоцелл может содействовать преодолению это недостатка. Фибриллированный лиоцелл улучшает характеристики разрыва полотна для рук (Фиг.16). Мягкая древесина южных сортов часто обращает на себя внимание в связи с ее прочностью на разрыв относительно других небеленых сульфатированных пульп, таким образом, заметно, что фибриллированный лиоцелл увеличивает характеристики разрыва мягкодревесных полотен для рук. Разрыв обычно считается важным свойством для ткани, но он показывает другой путь, которым лиоцелл может усиливать сетевые свойства.The hand canvas module is lower at a given extensibility with lyocell (Fig. 15). As a result, drapability should improve. A large number of fibers gets into the network better and allows a more even distribution of the load. One of the drawbacks of southern softwood is its tendency to achieve less elongation in creped fabric than northern softwood. Obviously, lyocell can help overcome this shortcoming. The fibrillated lyocell improves the tear properties of the hand sheet (FIG. 16). Southern softwood often attracts attention due to its tensile strength relative to other unbleached sulfated pulps, so it is noticeable that fibrillated lyocell increases the tensile characteristics of softwood hand paintings. Rupture is usually considered an important property for tissue, but it shows a different way in which lyocell can enhance network properties.

Роль мягкодревесных волокон может быть в целом описана как обеспечение прочности сети, в то время как твердодревесные волокна обеспечивают гладкость и непрозрачность. Фибриллированный лиоцелл имеет длину, достаточную для улучшения сетевых свойств, в то время как его низкая зернистость предоставляет преимущества твердой древесины.The role of soft wood fibers can generally be described as ensuring the strength of the network, while solid wood fibers provide smoothness and opacity. Fibrillated lyocell has a length sufficient to improve network properties, while its low grain size provides the benefits of hardwood.

Из вышеупомянутого очевидно, что волокна лиоцелла являются более различными, чем волокна древесной пульпы. Волокно древесной пульпы является сложной структурой, включающей в себя несколько слоев (P, S1, S2, S3), каждый с одиночными жилами из целлюлозы, организованными в спирали вокруг оси волокна. При проведении механического размельчения массы части слоев P и S1 отделяются в форме тонкоизмельченного продукта и волокон. Эти волокна в целом являются очень короткими, возможно не длиннее чем 20 микрон. Волокна имеют тенденцию действовать в непосредственной близости волокна при перекрещиваниях с другими волокнами. Таким образом, волокна древесной пульпы имеют тенденцию увеличивать прочность связи, прочность полотна, плотность полотна и растяжимость полотна. Многослойная структура стенки волокна со спирализованными волокнами делает невозможным расщеплять древесное волокно вдоль его оси с использованием коммерческих способов. В противоположность этому волокно лиоцелл имеет гораздо более простую структуру, что позволяет волокнам расщепляться вдоль его оси. Полученные волокна являются небольшими, около 0,1-0,25 микрон в диаметре, и такими длинными, как исходное волокно. Длина волокон, вероятно, является меньшей, чем “исходного” волокна, и распад многочисленных волокон может быть недостаточным. Тем не менее, если достаточное число волокон могут работать как индивидуальные волокна, свойства бумаги могут иметь существенное влияние при относительно низком уровне добавления.From the above, it is obvious that lyocell fibers are more different than wood pulp fibers. Wood pulp fiber is a complex structure comprising several layers (P, S1, S2, S3), each with single strands of cellulose arranged in a spiral around the fiber axis. During mechanical grinding, parts of the layers P and S1 are separated in the form of a finely divided product and fibers. These fibers are generally very short, possibly no longer than 20 microns. Fibers tend to act in close proximity to fibers when crossing with other fibers. Thus, wood pulp fibers tend to increase bond strength, web strength, web density and web elongation. The multilayer structure of the fiber wall with spiral fibers makes it impossible to split the wood fiber along its axis using commercial methods. In contrast, lyocell fiber has a much simpler structure, which allows the fibers to split along its axis. The resulting fibers are small, about 0.1-0.25 microns in diameter, and as long as the original fiber. The length of the fibers is likely to be shorter than the “original” fiber, and the decay of multiple fibers may be insufficient. However, if a sufficient number of fibers can work as individual fibers, the properties of the paper can have a significant effect with a relatively low level of addition.

Можно обсудить относительные зернистости волокна древесной пульпы бумажных масс и лиоцелла. Мягкая древесина северных сортов (NBSK) имеет зернистость около 14 мг/100 м по сравнению с болотной сосной, 20 мг/100 м. Смешанная твердая древесина южных сортов (MSHW) имеет зернистость 10 мг/100 м по сравнению с зернистостью эвкалипта 6,5 мг/100 м. Волокна лиоцелла с диаметрами в диапазоне 0,1-0,25 микрон должны иметь величины зернистости в диапазоне 0,0013-0,0079 мг/100 м. Один способ охарактеризовать различие между бумажной массой высшего уровня качества и бумажной массой южных сортов заключается в плотности волокон, выраженной как число волокон на грамм бумажной массы (N). N обратно пропорционально зернистости, таким образом, бумажная масса высшего уровня качества имеет большую плотность волокон, чем бумажная масса южных сортов. Плотность волокон бумажной массы южных сортов может быть увеличена до равной или превосходящей плотности волокон бумажной массы высшего уровня качества путем добавления фибриллированного лиоцелла.The relative grain sizes of pulp and paper pulp and lyocell can be discussed. Northern softwood (NBSK) has a grain size of about 14 mg / 100 m compared to marsh pine, 20 mg / 100 m. Southern mixed hardwood (MSHW) has a grain size of 10 mg / 100 m compared to 6.5 eucalyptus mg / 100 m. Lyocell fibers with diameters in the range of 0.1-0.25 microns should have grain sizes in the range of 0.0013-0.0079 mg / 100 m. One way to characterize the difference between the highest quality paper pulp and paper pulp southern varieties is the fiber density, expressed as the number of fibers per gram of paper masses (N). N is inversely proportional to grain size, thus, pulp of the highest quality level has a higher fiber density than pulp of southern varieties. Southern grades of pulp fiber density can be increased to equal or superior pulp fiber density of the highest quality level by adding fibrillated lyocell.

Микроволокна лиоцелл имеют много привлекательных признаков, включая биоразложимость, дисперсность, способность к повторному провариванию, низкую зернистость и чрезвычайно низкое соотношение зернистости к длине (C/L). Низкое C/L соотношение обозначает, что прочность полотна может быть получена при меньшем уровне связывания, что делает полотно более сгибаемым (меньший модуль, как показано на Фиг.15).Lyocell microfibres have many attractive features, including biodegradability, dispersibility, reboilability, low graininess and extremely low grain to length ratio (C / L). A low C / L ratio means that the strength of the web can be obtained with a lower level of binding, which makes the web more flexible (smaller modulus, as shown in FIG. 15).

Таблица 5 обобщает эффекты, которые являются значительными при 99% уровне достоверности (исключая, где отмечено). Цель различных обработок состояла в измерении относительных влияний на прочность. Мягкая древесина южных сортов является менее эффективной в увеличении прочности сети, чем мягкая древесина северных сортов, таким образом, один предмет интереса состоит в исследовании того, может ли лиоцелл усиливать мягкую древесину южных сортов. Бумажная масса с 20% лиоцелла и 80% мягкой древесины южных сортов является значительно более лучшей, чем 100% мягкая древесина южных сортов. Объем, непрозрачность и разрыв являются более высокими при данной растяжимости, в то время как шероховатость и модуль являются меньшими. Эти тенденции направленно благоприятны для свойств ткани.Table 5 summarizes effects that are significant at a 99% confidence level (excluding where noted). The purpose of the various treatments was to measure the relative effects on strength. Southern softwood is less effective in increasing the strength of the net than northern softwood, so it is one subject of interest to investigate whether lyocell can strengthen southern softwood. Pulp with 20% lyocell and 80% southern softwood is significantly better than 100% southern softwood. Volume, opacity and tear are higher at a given extensibility, while the roughness and modulus are smaller. These trends are directionally favorable for fabric properties.

Полотна для рук для таблицы 5 получали согласно TAPPI способу T-205. Объемная толщина в кубических сантиметрах на грамм получается путем деления толщины по кронциркулю на плотность бумаги. Шероховатость по Бендтсену получается путем измерения потока воздуха между массивной пластиной и образцом бумаги. “L” обозначает меченую сторону полотна для рук, которая прилегает к металлическому планшету в течение высушивания, в то время как “U” относится к немеченой стороне. ZDT относится к боковой растяжимости полотна для рук.Hand cloths for table 5 were obtained according to the TAPPI method T-205. Volumetric thickness in cubic centimeters per gram is obtained by dividing the caliper thickness by the density of the paper. Bendtsen roughness is obtained by measuring the air flow between a solid plate and a paper sample. “L” refers to the labeled side of the hand sheet that adheres to the metal plate during drying, while “U” refers to the unlabeled side. ZDT refers to lateral extensibility of the canvas for hands.

Таблица 5Table 5 Основные эффекты на свойства полотна для рукThe main effects on the properties of the canvas for hands ТестTest Средняя ВеличинаAverage value Эффект размельчения массы мягкой древесиныThe effect of grinding the mass of soft wood Эффект фибрилляции лиоцеллаLyocell fibrillation effect Взаимное влияние размельчения массы-лиоцеллMutual effect of pulverization of lyocell mass Толщина по кронциркулю 5 полотен (см3/г)Caliper thickness 5 cloths (cm 3 / g) 1,761.76 -0,19-0.19 0,150.15 Шероховатость по Бендтсену, сторона L-1кг (мл/мин)Bendtsen roughness, side L-1kg (ml / min) 466466 -235-235 -101-101 28 (95%)28 (95%) Шероховатость по Бендтсену, сторона U-1кг (мл/мин)Bendtsen roughness, U-1kg side (ml / min) 14821482 137 (95%)137 (95%) ZDT-связывание волокна (psi, бар)ZDT fiber binding (psi, bar) 49 (340)49 (340) 36 (250)36 (250) -11 (-76)-11 (-76) -13 (-90)-13 (-90) HS-разрыв, гHS-gap, g 120120 20 (95%)20 (95%) Непрозрачность по TAPPITAPPI Opacity 7777 -4-four 1313 Разрывная длина, кмBreaking length, km 3,53,5 1,81.8 -0,6 (95%)-0.6 (95%) Удлинение полотна для рук, %Hand canvas extension,% 2,42,4 0,90.9 -0,4 (95%)-0.4 (95%) Энергия растяжимости полотна для рук, kg-ммHand stretch energy, kg-mm 6,76.7 5,35.3 -1,9 (95%)-1.9 (95%) Модуль растяжимости полотна для рук, кг/мм2 The tensile modulus of the canvas for hands, kg / mm 2 9898 2828 -18-eighteen

Таблица 5 повторяет преимущества фибриллированного лиоцелла, изображенные графически на фиг.12-17: более высокий объем, лучшая гладкость, более высокий разрыв, лучшая непрозрачность и меньший модуль.Table 5 repeats the advantages of fibrillated lyocell shown graphically in FIGS. 12-17: higher volume, better smoothness, higher tear, better opacity and lower modulus.

Таблица 6 сравнивает морфологию лиоцелла и мягкодревесных волокон, по измерениям оптического анализатора качества волокна (FQA) OpTest. “Исходные” волокна лиоцелл (Фиг.4) имеют зернистость 16,7 мг/100 м, аналогично зернистости южных сортов мягкой древесины (20 мг/100 м). После фибрилляции измеренная с помощью FQA зернистость падала до 11,9, аналогично мягкой древесине северных сортов. Вероятно, разрешение прибора FQA неспособно точно измерить или длину и ширину, или зернистость очень тонких волокон. Наименьшая “мелкодисперсная” частица, измеряемая FQA, составляет 41 микрон. Наиболее узкая ширина, измеряемая FQA, составляет 7 микрон. Таким образом, величина зернистости 11,9 мг/100 м не является репрезентативной для фибриллированного лиоцелла. Основываясь на вычислениях, волокно с диаметром один микрон имеет зернистость 0,17 мг/100 м, и 0,1 микрон волокно имеет зернистость 0,0017 мг/100 м. Средняя зернистость лиоцелла очевидно составляет менее чем 11,9 мг/100 м по измерениям FQA. Различия в размере волокна более очевидны при сравнении Фиг.18 и 19. Фиг.18 представляет собой микрофотографию, произведенную с только небеленой сульфатированной мягкой древесиной южных сортов, размолотой посредством 1000 обращений в PFI-мельнице, в то время как Фиг.19 представляет собой полотно для рук, произведенное с 80% той же мягкой древесиной южных сортов и 20% размолотого волокна лиоцелл. Исключительно низкая зернистость фибриллированного лиоцелла относительно традиционной древесной пульпы является очевидной.Table 6 compares the morphology of lyocell and softwood fibers, as measured by OpTest Optical Fiber Quality Analyzer (FQA). The "source" lyocell fibers (Figure 4) have a grain size of 16.7 mg / 100 m, similar to the grain size of southern varieties of softwood (20 mg / 100 m). After fibrillation, the grain size measured by FQA dropped to 11.9, similarly to the soft wood of the northern varieties. Apparently, the resolution of the FQA is unable to accurately measure either the length and width, or the grain size of very thin fibers. The smallest fine particle measured by FQA is 41 microns. The narrowest width measured by FQA is 7 microns. Thus, a grain size of 11.9 mg / 100 m is not representative of fibrillated lyocell. Based on the calculations, a fiber with a diameter of one micron has a grain size of 0.17 mg / 100 m, and 0.1 micron fiber has a grain size of 0.0017 mg / 100 m. The average grain size of the lyocell is obviously less than 11.9 mg / 100 m FQA measurements. The differences in fiber size are more apparent when comparing Figs. 18 and 19. Fig. 18 is a micrograph taken with only unbleached sulfated softwood of southern varieties, milled by 1000 calls in a PFI mill, while Fig. 19 is a canvas. for hands, produced with 80% of the same softwood of southern varieties and 20% of ground lyocell fiber. The exceptionally low graininess of fibrillated lyocell relative to traditional wood pulp is evident.

Таблица 6Table 6 Морфология фибриллированного лиоцелла по сравнению с целым лиоцеллом и мягкой древесинойThe morphology of fibrillated lyocell compared to whole lyocell and softwood Параметр по FQA OpTestFQA OpTest parameter Фибриллированный лиоцеллFibrillated lyocell Лиоцелл, 1,5 деньеLyocell, 1.5 denier Мягкая древесина южных сортовSouthern softwood Ln, ммLn mm 0,380.38 2,872.87 0,680.68 Lw, ммLw mm 1,641,64 3,093.09 2,402.40 Lz, ммLz mm 2,582,58 3,183.18 3,263.26 Мелкодисперсные включения (n), %Fine inclusions (n),% 67,467.4 2,92.9 64,064.0 Мелкодисперсные включения (w), %Fine inclusions (w),% 16,316.3 0,10.1 8,58.5 Показатель Curl (масс.)Curl indicator (mass.) 0,360.36 0,030,03 0,190.19 Ширина, мкмWidth, microns 16,516.5 20,120.1 29,929.9 Зернистость, мг/100 мGranularity, mg / 100 m 11,911.9 16,716.7 20,520.5 CSF-степень помола, млCSF-degree of grinding, ml 2222 746746

Объединенная мягкая древесина и твердая древесина южных сортов имеют меньшую цену, чем пульпа высшего уровня качества, однако способность бумажной массы южных сортов к получению мягкой ткани меньше, чем желательная для некоторых применений. Мельницы, создающие продукты высшего уровня качества, могут требовать закупки волокон высшего уровня качества, подобных мягкой древесине северных сортов и эвкалипту для высшего качества мягкости, что увеличивает цену и оказывает отрицательное влияние на баланс размолотого волокна. Согласно настоящему изобретению размолотые волокна лиоцелл добавляли для улучшения качества бумажной массы.Combined softwood and southern hardwood are cheaper than pulp of the highest quality level, but the softwood pulp's ability to produce soft tissue is less than desirable for some applications. Mills producing products of the highest quality may require the purchase of fibers of the highest quality, such as northern softwood and eucalyptus for the highest quality of softness, which increases the price and adversely affects the balance of the ground fiber. According to the present invention, milled lyocell fibers were added to improve the quality of the pulp.

При высоких уровнях размельчения массы волокна могут быть отделены от исходного волокна и работать как независимые микро- или, возможно, даже нано-волокна. Степень фибрилляции измеряли по Канадскому Стандарту степени помола (CSF). Неразмолотый лиоцелл имеет степень помола около 800 мл, тестируемые количества приготовляли при приблизительно 400, 200 и 40 мл. Гипотетически предполагали, что высокий уровень размельчения массы будет создавать наибольшее влияние при наименьшей скорости добавления. Большее размельчение создает более высокое содержание очень низкозернистых волокон, но также может уменьшать среднюю длину волокна. Предпочтительно максимально увеличивать продукцию тонкозернистых волокон при минимизировании разрезания волокон. В описываемом исследовании полотна для рук 4 мм лиоцелл размалывали до степени помола 22 мл со средней длиной волокна (Lw) 1,6 мм. Как обсуждалось ранее, величина 1,6 мм, по измерениям FQA, не считается истинной средней величиной, но только предназначена показывать направление уменьшения длины при размельчении массы. Фибриллированный лиоцелл, полученный для последних примеров, начинается от 6 мм волокон с зернистостью 16,7 мг/100 м перед размельчением массы. Идеальные волокна существенно менее крупны, чем эвкалиптовые, при сохранении достаточной длины. Фактически, размельчение массы значительно уменьшает длину волокна, однако они имеют длину, достаточную для упрочения сетки волокна.At high levels of pulverization, the masses of fibers can be separated from the original fiber and work as independent micro- or possibly even nano-fibers. The degree of fibrillation was measured according to the Canadian Standard of Grinding Degree (CSF). Unmilled lyocell has a milling degree of about 800 ml, and test quantities are prepared at about 400, 200 and 40 ml. It was hypothetically hypothesized that a high level of pulverization would produce the greatest effect at the lowest rate of addition. Larger grinding creates a higher content of very low-grain fibers, but can also reduce the average fiber length. It is preferable to maximize the production of fine-grained fibers while minimizing fiber cutting. In the present study, 4 mm hand webs were milled to 22 ml with an average fiber length (Lw) of 1.6 mm. As discussed previously, a value of 1.6 mm, according to FQA measurements, is not considered a true average value, but is only intended to show the direction of decreasing length when grinding the mass. The fibrillated lyocell obtained for the latter examples starts from 6 mm fibers with a grain size of 16.7 mg / 100 m before pulverization. Ideal fibers are significantly smaller than eucalyptus, while maintaining a sufficient length. In fact, pulverization significantly reduces the length of the fiber, however, they have a length sufficient to strengthen the fiber network.

Микроволокно лиоцелл делает возможным значительное увеличение количества волокон/грамм бумажной массы при добавлении только умеренных количеств микроволокна. Можно обсудить результаты расчетов в таблице 7, из которых можно видеть, что фибриллированный лиоцелл легко достигает плотности волокон, большей чем миллиард волокон на грамм.Lyocell microfiber makes it possible to significantly increase the number of fibers / gram of paper pulp by adding only moderate amounts of microfiber. We can discuss the calculation results in table 7, from which we can see that fibrillated lyocell easily reaches a fiber density of more than a billion fibers per gram.

Таблица 7Table 7 Размеры фибриллированного волокна лиоцеллDimensions of fibrillated lyocell fiber D, микроныD, microns C мг/100 мC mg / 100 m Длина, ммLength mm N, миллион волокон/гN, million fibers / g 0,10.1 0,00130.0013 0,10.1 795775795775 0,250.25 0,00790.0079 0,20.2 6366263662 0,50.5 0,0310,031 0,30.3 1061010610 1one 0,1260,126 0,40.4 19891989 22 0,500.50 0,50.5 398398 11,511.5 16,616.6 66 1one

Для сравнения, волокно эвкалипта, которое имеет относительно большое число волокон, имеет только приблизительно до 20 миллионов волокон на грамм.In comparison, eucalyptus fiber, which has a relatively large number of fibers, has only up to about 20 million fibers per gram.

Пример 2Example 2

Этот пример полотна для рук демонстрирует, что преимущество фибриллированного лиоцелла возникает преимущественно от коротких, низкозернистых волокон в большей степени, чем от частично размолотых исходных волокон, непреднамеренно уцелевших после процесса размельчение массы. Лиоцелл с размерами 6 мм на 1,5 денье размалывали до степени помола 40 и разделяли на фракции в классификаторе по Бауеру МакНетту (Bauer McNett) с применением сетки с номерами сит 14, 28, 48, 100 и 200. Длина волокна является первичным фактором, который определяет прохождение волокон через каждую сетку. Фракции с номерами сит 14 и 28 объединяли для создания одной фракции, впоследствии обозначаемой как “длинные волокна”. Фракции с номерами сит 48, 100, 200 и часть, проходившую через номер сита 200, объединяли для образования второй фракции, впоследствии обозначаемой как “короткие волокна”. Мягкую древесину южных сортов получали путем размельчения ее массы посредством 1000 оборотов в PFI-мельнице. Полотна для рук изготовлялись при плотности бумаги 15 фунтов/стопу листов (24 г/м2), прессовали при 15 psi (100 кПа) в течение пяти минут и высушивали на нагреваемом паром барабане. Таблица 8 сравнивает полотна для рук, произведенные с различными сочетаниями мягкой древесины и фибриллированного лиоцелла. Мягкая древесина отдельно (Образец 1) имеет низкую непрозрачность, низкое удлинение и низкую растяжимость. 20% длинных волокон (Образец 2) умеренно улучшают непрозрачность и удлинение, но не растяжимость. 20% коротких волокон (Образец 3) значительно увеличивают непрозрачность, удлинение и растяжимость, более значительно, чем неразмолотый лиоцелл (Образец 4). Образец 5 использует повторно объединенные длинные волокна и короткие волокна для приблизительного представления исходного фибриллированного лиоцелла. Из этого примера может быть очевидно, что вклад коротких волокон в настоящее изобретение является преобладающим.This example of a hand canvas demonstrates that the advantage of fibrillated lyocell arises mainly from short, low-grain fibers to a greater extent than from partially milled original fibers that inadvertently survived the mass grinding process. Lyocell with a size of 6 mm on 1.5 denier was ground to a grinding degree of 40 and separated into fractions in the Bauer McNett classifier using a mesh with mesh numbers 14, 28, 48, 100 and 200. The fiber length is the primary factor, which determines the passage of fibers through each mesh. Fractions with mesh numbers 14 and 28 were combined to create one fraction, subsequently referred to as “long fibers”. The fractions with sieve numbers 48, 100, 200 and the part passing through the sieve number 200 were pooled to form a second fraction, subsequently referred to as “short fibers”. Southern softwood was obtained by grinding its mass by 1000 revolutions in a PFI mill. Hand sheets were made at a paper density of 15 pounds / foot of sheets (24 g / m 2 ), pressed at 15 psi (100 kPa) for five minutes, and dried on a steam-heated drum. Table 8 compares hand canvases made with various combinations of softwood and fibrillated lyocell. Softwood alone (Sample 1) has low opacity, low elongation and low elongation. 20% of long fibers (Sample 2) moderately improve opacity and elongation, but not extensibility. 20% of short fibers (Sample 3) significantly increase opacity, elongation, and extensibility, more significantly than non-ground lyocell (Sample 4). Sample 5 uses re-combined long fibers and short fibers to approximate the initial fibrillated lyocell. From this example, it may be obvious that the contribution of short fibers to the present invention is predominant.

Таблица 8Table 8 Полотна для рук с плотностью 15 фунтов/стопу листов (24 г/м2) с различными компонентами
фибриллированного лиоцелла
Hand towels with a density of 15 pounds / foot sheets (24 g / m 2 ) with various components
fibrillated lyocell
ОбразецSample ОписаниеDescription Непрозрачность TAPPI (Единицы непрозрачности)Opacity TAPPI (Opacity Units) Удлинение полотна для рук (%)Hand canvas extension (%) Разрывная длина (км)Breaking length (km) Удельный объем (см3/г)Specific Volume (cm 3 / g) Плотность бумаги (фунт/стопу листов, г/м2)Paper Weight (lbs / ream sheets, g / m 2) 1one 100% мягкой древесины южных сортов100% southern softwood 4646 0,70.7 0,750.75 2,922.92 14,3 (23,3)14.3 (23.3) 22 80% мягкой древесины южных сортов/20% фибриллированного длинноволоконного лиоцелла80% Southern softwood / 20% fibrillated long fiber lyocell 5252 0,90.9 0,730.73 3,093.09 15,4 (25,1)15.4 (25.1) 33 80% мягкой древесины южных сортов /20% фибриллированного коротковолоконного лиоцелла80% Southern softwood / 20% fibrillated short fiber lyocell 6565 1,41.4 0,980.98 2,982.98 15,0 (24,4)15.0 (24.4) 4four 80% мягкой древесины южных сортов /20% фибриллированного нефракционированного лиоцелла80% Southern softwood / 20% fibrillated unfractionated lyocell 6161 1,31.3 0,950.95 2,812.81 15,7 (25,6)15.7 (25.6) 55 80% мягкой древесины южных сортов /20% фибриллированного длинноволоконного лиоцелла /10% фибриллированного коротковолоконного лиоцелла80% Southern softwood / 20% fibrillated long fiber lyocell / 10% fibrillated short fiber lyocell 5959 1,31.3 0,920.92 2,972.97 14,9 (24,2)14.9 (24.2) Длинные = фракции номер сита 14 и номер сита 28
Короткие - смесь номер сита 48 + номер сита 100 + номер сита 200+ материал пропущен через сетку с номером сита 200
Long = fractions sieve number 14 and sieve number 28
Short - mixture sieve number 48 + sieve number 100 + sieve number 200+ material passed through a mesh with sieve number 200

Фиг.20 иллюстрирует один путь осуществления настоящего изобретения, в котором машинный бассейн 50, который может быть разделен на секции, применяется для приготовления бумажных масс, которые обрабатываются химическими реактивами, имеющими различное назначение в зависимости от характера различных используемых волокон. В этом варианте осуществления показан разделенный напорный ящик, таким образом, допуская возможность получения слоистого продукта. Продукт по настоящему изобретению может быть получен из одного или нескольких напорных ящиков 20, 20', и, безотносительно к числу напорных ящиков, они могут быть слоистыми или неслоистыми. Обработанная бумажная масса транспортируется через различные каналы 40 и 41, через которые она поступает в напорный ящик серповидной формующей машины 10, что хорошо известно, хотя может быть применена любая приемлемая конфигурация.FIG. 20 illustrates one embodiment of the present invention in which a machine pool 50 , which can be divided into sections, is used to prepare paper pulps that are treated with chemicals that have different uses depending on the nature of the different fibers used. In this embodiment, a split headbox is shown, thereby allowing the layered product to be obtained. The product of the present invention can be obtained from one or more pressure boxes 20 , 20 ', and, regardless of the number of pressure boxes, they can be layered or non-layered. The treated paper pulp is transported through various channels 40 and 41, through which it enters the headbox of the sickle forming machine 10 , which is well known, although any suitable configuration can be applied.

Фиг.20 показывает часть, образующую структуру полотна, или мокрую часть, с проницаемым для жидкости элементом перфорированной основы 11, который может быть любой приемлемой конфигурации. Элемент перфорированной основы 11 может быть изготовлен из любых из нескольких известных материалов, включая фотополимерную ткань, сукно, ткань или плетеное из синтетического волокна сетчатое основание с очень тонким изолирующим ковриком из синтетического волокна, присоединенным к сетчатому основанию. Элемент перфорированной основы 11 поддерживается стандартным способом на вальцах, включая выносной валик 15 и прессующий валик 16. Fig. 20 shows a part forming a web structure, or a wet part, with a liquid permeable element of a perforated substrate 11 , which may be of any suitable configuration. The perforated base element 11 can be made of any of several known materials, including photopolymer fabric, cloth, woven or synthetic fiber mesh, with a very thin synthetic fiber insulating mat attached to the mesh. The element of the perforated base 11 is supported in a standard way on the rollers, including the remote roller 15 and the pressing roller 16 .

Образующаяся ткань 12 поддерживается на вальцах 18 и 19, которые устанавливаются относительно выносного валика 15 для направления образующей проволоки 12 до схождения на элемент перфорированной основы 11 на цилиндрическом выносном валике 15 под острым углом относительно элемента перфорированной основы 11. Элемент перфорированной основы 11 и проволока 12 двигаются с той же скоростью и в том же направлении, которое представляет собой направление вращения выносного валика 15. Формующая проволока 12 и элемент перфорированной основы 11 сходятся на верхней поверхности формующего вальца 15 для образования клинообразного пространства или зазора, в которых одна или несколько струй воды или вспененной жидкой дисперсии волокна могут быть инжектированы и захвачены между формующей проволокой 12 и элементом перфорированной основы 11 для усиления потока через проволоку 12 в поддон 22, где она собирается для повторного использования в процессе (возвращается в оборот через линию 24).The resulting fabric 12 is supported on rollers 18 and 19, which are mounted relative to the outer roll 15 to guide the forming wire 12 until converging on the element of the perforated base 11 on the cylindrical remote roller 15 at an acute angle with respect to the element of the perforated base 11. The element of the perforated base 11 and the wire 12 move at the same speed and in the same direction, which is the direction of rotation of the outrigger roller 15. The forming wire 12 and the element of the perforated base 11 converge the surface of the forming roll 15 to form a wedge-shaped space or gap in which one or more jets of water or a foamed liquid dispersion of the fiber can be injected and captured between the forming wire 12 and the element of the perforated base 11 to enhance the flow through the wire 12 into the tray 22, where it collected for reuse in the process (returned to circulation through line 24).

Образуемая в процессе структура полотна W, находящегося в стадии образования, проводится вдоль продольного направления 30 действием элемента перфорированной основы 11 до прессующего валика 16, где мокрая структура полотна W, находящегося в стадии образования, перемещается в американский сушильный аппарат 26. Жидкость удаляется прессованием из мокрой структуры полотна W прессующим валиком 16, тогда как структура полотна перемещается в американский сушильный аппарат 26, где она высушивается и крепируется посредством крепирующего ножа 27. Конечная структура полотна собирается на натяжном валике 28.The structure of the fabric W, which is in the process of formation, formed in the process, is carried out along the longitudinal direction 30 by the action of the element of the perforated base 11 to the pressing roller 16, where the wet structure of the fabric W, which is in the stage of formation, is transferred to the American dryer 26. The liquid is removed by pressing from the wet of the web structure W by the pressing roller 16, while the web structure is moved to the American drying apparatus 26, where it is dried and fixed by means of a creping knife 27. End Single web structure is collected on the tension roller 28.

Емкость 44 предусмотрена для сбора воды, выжатой из бумажной массы прессующим валиком 16, также как собранной воды, удаленной из ткани сукномойкой Уле 29. Вода, собранная в емкости 44, может быть собрана в поточной линии 45 для отдельной переработки с целью удаления поверхностно-активного вещества и волокон из воды и возвращения рециклизованной воды обратно в бумагоделательную машину 10.A container 44 is provided for collecting water squeezed out of the paper pulp by a pressing roller 16, as well as collected water removed from the fabric by a Ule 29 cloth-washing machine. Water collected in the container 44 can be collected in a production line 45 for separate processing in order to remove surface-active substances and fibers from the water and returning the recycled water back to the paper machine 10.

С применением CWP-аппарата типа, показанного на фиг.20, получали серии абсорбирующих полотен с бумажными массами, смешанными из твердой древесины/мягкой древесины и бумажными массами, включающими размолотое волокно лиоцелл. Общий подход состоял в размельчении мягкой древесины до требующегося уровня и получении мягкодревесной/твердодревесной смеси в смесительном баке. После изготовления контрольного образца из 100% древесной пульпы бумажной массы дополнительные образцы получали путем отмеривания микроволокна в смесь. Растяжимость опционально корректировали или действием разрыхлителя, или крахмала. Применяемые пульпы южных сортов являются мягкодревесными и твердодревесными. Бумажную массу “высшего уровня качества” получали из северных сортов мягкой древесины и эвкалипта. Крепирование ткани сохраняли на постоянном уровне для уменьшения числа переменных. Применяли 1,8 фунт/T (0,9 кг/тонну) 1145 PAE и использовали 15 градусные ножи, за исключением случая образцов полотенца, для которых использовали 8-градусные ножи. Температура сушильного аппарата являлась постоянной, 248°F (120°C). Плотность бумаги, MDDT, CDDT и толщину по кронциркулю измеряли на всех вальцах. CDWT и двуслойный SAT измеряли для некоторых испытуемых образцов и мягкость исследовали посредством панели подготовленных тестеров с использованием двуслойных образцов, 4 дюйм × 28 дюйм (10,2 см × 71,1 см), полученных из основания полотна на наружной боковой поверхности американского сушильного аппарата. Подробности и результаты приведены в таблицах 9-10 и Фиг.21-32.With CWP-applying apparatus of the type shown in Figure 20, a series of absorbent webs were prepared from the pulp, from mixed hardwood / softwood pulp and comprising floured lyocell fiber. The general approach was to crush softwood to the required level and obtain a softwood / solidwood mixture in the mixing tank. After making a control sample from 100% pulp of paper pulp, additional samples were obtained by measuring microfiber in a mixture. Elongation was optionally corrected either by the action of baking powder or starch. The applied pulps of the southern grades are softwood and hardwood. Paper pulp of the “highest level of quality” was obtained from northern varieties of soft wood and eucalyptus. Tissue creping was kept constant to reduce the number of variables. 1.8 lb / T (0.9 kg / ton) 1145 PAE was used and 15 degree knives were used, except for towel samples, for which 8 degree knives were used. The temperature of the dryer was constant, 248 ° F (120 ° C). Paper density, MDDT, CDDT and caliper thickness were measured on all rollers. CDWT and two-layer SAT were measured for some test samples and softness was examined using a panel of prepared testers using two-layer samples, 4 inches × 28 inches (10.2 cm × 71.1 cm), obtained from the base of the web on the outer side surface of the American dryer. Details and results are shown in tables 9-10 and Fig.21-32.

Таблица 9Table 9 Материалы для тестирования CWP-образцовMaterials for testing CWP samples Древесная пульпаWood pulp МикроволокноMicrofibre Степень помола мягкой древесины [мл]The degree of grinding of soft wood [ml] 40% мягкой древесины южных сортов/
60% твердой древесины южных сортов
40% Southern softwood /
60% Southern hardwood
00 570570
32% мягкой древесины южных сортов/
48% твердой древесины южных сортов
32% softwood southern varieties /
48% Southern Hardwood
20 (217 csf)20 (217 csf) 570570
20% мягкой древесины южных сортов/
30% твердой древесины южных сортов
20% softwood southern varieties /
30% Southern Hardwood
50 (217 csf)50 (217 csf) 570570
00 100 (217 csf)100 (217 csf) 40% мягкой древесины южных сортов/
60% твердой древесины южных сортов
40% Southern softwood /
60% Southern hardwood
00 570570
32% мягкой древесины южных сортов/
48% твердой древесины южных сортов
32% softwood southern varieties /
48% Southern Hardwood
20 (40 csf)20 (40 csf) 570570
36% мягкой древесины южных сортов/
54% твердой древесины южных сортов
36% southern softwood /
54% Southern Hardwood
10 (40 csf)10 (40 csf) 570570
38% мягкой древесины южных сортов/
57% твердой древесины южных сортов
38% softwood southern varieties /
57% Southern hardwood
5 (40 csf)5 (40 csf) 570570
40% мягкой древесины северных сортов/ 60% твердой древесины южных сортов40% Northern softwood / 60% Southern hardwood 00 580580 38% мягкой древесины северных сортов /57% твердой древесины южных сортов38% Northern softwood / 57% Southern hardwood 5 (40 csf)5 (40 csf) 580580 32% мягкой древесины северных сортов/ 48% твердой древесины южных сортов32% Northern softwood / 48% Southern hardwood 20 (40 csf)20 (40 csf) 580580 70% мягкой древесины южных сортов/
30% твердой древесины южных сортов
70% softwood southern varieties /
30% Southern Hardwood
00 580580
56% мягкой древесины южных сортов/
24% твердой древесины южных сортов
56% softwood southern varieties /
24% Southern Hardwood
20 (40 csf)20 (40 csf) 580580
40% мягкой древесины южных сортов/
60% твердой древесины южных сортов
40% Southern softwood /
60% Southern hardwood
00 680680
36% мягкой древесины южных сортов/
54% твердой древесины южных сортов
36% southern softwood /
54% Southern Hardwood
10 (40 csf)10 (40 csf) 680680
38% мягкой древесины южных сортов/
57% твердой древесины южных сортов
38% softwood southern varieties /
57% Southern hardwood
5 (40 csf)5 (40 csf) 680680
39% мягкой древесины южных сортов/
59% твердой древесины южных сортов
39% Southern softwood /
59% Southern Hardwood
2 (40 csf)2 (40 csf) 680680
40% мягкой древесины северных сортов/60% эвкалипта40% northern softwood / 60% eucalyptus 00 580580 32% мягкой древесины северных сортов/48% эвкалипта32% northern softwood / 48% eucalyptus 20 (40 csf)20 (40 csf) 580580 50% мягкой древесины северных сортов/50% эвкалипта50% northern softwood / 50% eucalyptus 00 580580 40% мягкой древесины северных сортов/40% эвкалипта40% northern softwood / 40% eucalyptus 20 (40 csf)20 (40 csf) 580580 (Различия степени помола мягкой древесины, возникающие при размельчении массы)(Differences in the degree of grinding of soft wood arising from the grinding of the mass)

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Банная ткань, произведенная с бумажной массой южных сортов и 10% микроволокна, являлась на 21% прочнее, чем контрольный образец при той же мягкости (Фиг.21). Основываясь на последнем результате, полотно с микроволокном должно быть более мягким, чем контрольный образец, если растяжимость уменьшается путем более жесткого крепирования, каландрирования, чеканки и так далее. Из Фиг.22 можно видеть, что микроволокно лиоцелл имеет исключительную способность к достижению низкой плотности бумаги при приемлемых уровнях растяжимости и мягкости.Bath fabric produced with paper pulp of southern varieties and 10% microfibre was 21% stronger than the control sample with the same softness (Fig.21). Based on the latter result, the microfibre web should be softer than the control sample if extensibility is reduced by stiffer creping, calendaring, embossing, and so on. From FIG. 22, it can be seen that the microfibre lyocell has exceptional ability to achieve low paper density at acceptable levels of elongation and softness.

Из Фиг.23 можно видеть, что добавление микроволокна лиоцелл в CWP-способе увеличивает объем при различных плотностях бумаги и пределы прочности на разрыв. Это является неожиданным результатом ввиду того, что специалист не может ожидать от мелкодисперсных включений увеличения объема. Этот результат не наблюдается в других способах, например способе крепирования ткани, где структура полотна формуется в вакууме перед нанесением на высушивающий цилиндр американского сушильного аппарата.From Fig.23 it can be seen that the addition of microfibre lyocells in the CWP method increases the volume at different paper densities and tensile strengths. This is an unexpected result due to the fact that the specialist cannot expect an increase in volume from finely divided inclusions. This result is not observed in other methods, for example, a fabric creping method, where the fabric structure is formed in vacuum before applying an American drying apparatus to the drying cylinder.

Микроволокно предоставляет преимущества как бумажной массе южных сортов, так и бумажной массе высшего уровня качества (мягкая древесина северных сортов и эвкалипт), но бумажной массе южных сортов в большей степени.Microfiber provides advantages to both the paper pulp of the southern grades and the paper pulp of the highest level of quality (soft wood of the northern grades and eucalyptus), but the paper pulp of the southern grades to a greater extent.

Микроволокно существенно увеличивает прочность и удлинение у ткани с низкой плотностью бумаги. Высокая плотность волокон, обеспечиваемая микроволокном, создает очень единообразную сеть. Хотя большинство тенденций, характерных для микроволокна и наблюдаемых в исследовании полотна для рук, были подтверждены для крепированной ткани, большое влияние микроволокна на растяжимость и модуль являлось неожиданным (см.Фиг.24-28).Microfiber significantly increases the strength and elongation of fabrics with low paper density. The high fiber density provided by microfiber creates a very uniform network. Although most of the trends characteristic of microfibre observed in the study of handwraps were confirmed for creped fabric, the great influence of microfibre on elongation and modulus was unexpected (see Fig. 24-28).

Объем, прочность и непрозрачность, обеспечиваемая микроволокном, делает возможным уменьшение плотности бумаги, не достигаемое в случае древесной пульпы. Растяжимость увеличивается от 250 г/3 дюйма (250г/7,62 см) при 10 фунтов/стопу листов (16 г/м2) до 400 г/3 дюйма (400г/7,62 см) при 8 фунтах/стопу листов (13,0 г/м2) путем добавления 20% микроволокна и CMC/WSR-состава. Полотно с плотностью 5,2 фунта/стопу листов (8,5 г/м2) получали при той же растяжимости, как контрольное полотно с плотностью 10 фунтов/стопу листов (16 г/м2) с тем же сочетанием 20% микроволокна и CMC/WSR, и обеспечивается более прочная древесная пульпа.The volume, strength and opacity provided by microfibre makes it possible to reduce paper density, which is not achieved in the case of wood pulp. Stretchability increases from 250 g / 3 in. (250 g / 7.62 cm) at 10 pounds / foot of sheets (16 g / m 2 ) to 400 g / 3 in. (400 g / 7.62 cm) at 8 pounds / foot of sheets ( 13.0 g / m 2 ) by adding 20% microfibre and CMC / WSR composition. A web with a density of 5.2 lbs / stack of sheets (8.5 g / m 2 ) was obtained at the same extensibility as a control web with a density of 10 lbs / stack of sheets (16 g / m 2 ) with the same combination of 20% microfibre and CMC / WSR, and more durable wood pulp is provided.

Микроволокно в полотенце увеличивало растяжимость во влажном состоянии, отношение в мокром/сухом состоянии и абсорбционную емкость SAT. Это имело последствия в виде более высокого уровня мягкости полотенца или тряпки для вытирания. Отношение в мокром/сухом состоянии для одного образца увеличивалось от около 20% до 39% при добавлении 20% микроволокна. Микроволокно изменяло кривую SAT/прочность в мокром состоянии.Microfibre in the towel increased wet tensile, wet / dry ratio and SAT absorption capacity. This had consequences in the form of a higher level of softness of the towel or rag. The wet / dry ratio for one sample increased from about 20% to 39% with the addition of 20% microfibre. Microfiber modified the SAT / wet strength curve.

Лиоцелл 217 CSF имел неприемлемый уровень флоккулянтов и ядрышек. Следовательно, 400 CSF волокно не применялось, и в остальных испытаниях использовали 40 CSF микроволокно. 40 CSF микроволокно диспергировали единообразно, и было обнаружено, что микроволокно 217 CSF может быть диспергировано после повторного пропускания через коническую мельницу, незагруженную в течение 20 мин. В процессе 217 CSF микроволокно уменьшалось до 20 CSF.Lyocell 217 CSF had an unacceptable level of flocculants and nucleoli. Therefore, 400 CSF fiber was not used, and 40 CSF microfibre was used in the remaining tests. The 40 CSF microfibers were dispersed uniformly, and it was found that the 217 CSF microfibers could be dispersed after re-passing through a conical mill which was unloaded for 20 minutes. In the 217 CSF process, microfiber was reduced to 20 CSF.

Микрофотографии фракций Бауера МакНетта (Bauer McNett) (см. Фиг.5, 6 и 7-11) позволяют считать, что половина волокон в 40 CSF лиоцелл не дезинтегрированы. Следствием этого наблюдения является то, что результаты, полученные в этом испытании, возможно, могут быть получены с половинными уровнями добавления, если способ продолжается до фибрилляции 100% волокон.Micrographs of Bauer McNett fractions (see FIGS. 5, 6 and 7-11) suggest that half of the fibers in 40 CSF lyocells are not disintegrated. The consequence of this observation is that the results obtained in this test can possibly be obtained with half levels of addition, if the method continues until the fibrillation of 100% fibers.

Адгезия американского сушильного аппарата слегка меньше в случае бумажной массы с микроволокном. Высота запруды в напорном ящике увеличивается благодаря меньшей возможности для стока, но поддается управлению действием повышенного вакуума.The adhesion of the American dryer is slightly less in the case of microfiber paper pulp. The height of the dam in the headbox is increased due to less possibility for drainage, but can be controlled by the action of increased vacuum.

Сильное влияние на растяжимость/модуль.Strong effect on elongation / modulus.

Фиг.24, 25 и 26 показывают заметные эффекты микроволокна. Микроволокно увеличивает растяжимость и удлинение полотна. Например, тканевое основание банного полотна с плотностью 12 фунтов/стопу листов (20 г/м2), произведенное с 100% древесной пульпой, включает в себя 40% мягкой древесины южных сортов и 60% твердой древесины южных сортов. Если добавляется 20% микроволокна, растяжимость увеличивается на 48%, но модуль увеличивается только на 13%. Небольшое увеличение модуля возникает из значительного увеличения в удлинении полотна. MD-удлинение увеличивается от 24,2% до 30,5%, и CD-удлинение увеличивается от 4,2% до 6,0%. Микроволокна предоставляют преимущество бумажной массе южных сортов и бумажной массе высшего уровня качества (мягкая древесина северных сортов и эвкалипт), но большее преимущество предоставляется бумажной массе южных сортов. Это было продемонстрировано путем сравнения “теоретического” удлинения, определяемого как (скорость американского сушильного аппарата/скорость бобины - 1) * 100. Теоретическое MD-удлинение в этом исследовании составило (100/80 -1)*100=25%. Здесь определение представляет собой величину напряжения, требующуюся для легкого выхода крепированного полотна. Возможно получить фактическое удлинение, более высокое, чем теоретическое удлинение, так как некрепированное полотно также имеет небольшую величину удлинения. Бумажная масса южных сортов в этом примере имеет удлинение 24,2%, слегка ниже теоретического. В бумажных массах южных сортов или бумажных массах высшего уровня качества MD-удлинение имеет высокое значение, 31-32%. Предоставляемые бумажной массе южных сортов преимущества больше, так как ее исходные характеристики имеют значительно более низкий уровень.24, 25, and 26 show noticeable microfiber effects. Microfiber increases the elongation and elongation of the web. For example, the fabric base of a bath sheet with a density of 12 pounds / foot of sheets (20 g / m 2 ), produced with 100% wood pulp, includes 40% softwood of southern varieties and 60% of hardwood of southern varieties. If 20% microfibre is added, the elongation increases by 48%, but the modulus increases by only 13%. A slight increase in module results from a significant increase in elongation of the web. MD elongation increases from 24.2% to 30.5%, and CD elongation increases from 4.2% to 6.0%. Microfibers give an advantage to the paper pulp of the southern grades and paper pulp of the highest level of quality (soft wood of the northern grades and eucalyptus), but a greater advantage is given to the paper pulp of the southern grades. This was demonstrated by comparing the “theoretical” elongation, defined as (speed of the American dryer / bobbin speed - 1) * 100. The theoretical MD elongation in this study was (100/80 -1) * 100 = 25%. Here, the definition is the amount of stress required for easy exit creped canvas. It is possible to obtain an actual elongation higher than theoretical elongation, since an uncreated web also has a small elongation. Southern pulp in this example has an elongation of 24.2%, slightly below theoretical. In southern paper pulp or paper pulp of the highest quality level, MD elongation is high, 31-32%. The advantages provided to the paper pulp of the southern grades are greater, since its initial characteristics are much lower.

Фиг.26 показывает изменение растяжимости, полученное благодаря микроволокну. Микроволокно увеличивает растяжимость в слегка размолотых тканевых бумажных массах, но растяжимость уменьшается в бумажной массе для полотенца, где больший процент бумажной массы является размолотым. Последний результат согласуется с полотнами для рук, но большое увеличение растяжимости в ткани с низкой плотностью является неожиданным и не наблюдается в полотнах для рук. Заметим, что 20% микроволокна в полотнах для рук с неразмолотой мягкой древесиной южных сортов не приводит к более высокой растяжимости.Fig. 26 shows a change in elongation obtained by microfibre. Microfibre increases the extensibility in slightly ground tissue paper pulps, but the extensibility decreases in the paper pulp for a towel, where a larger percentage of the pulp is ground. The latter result is consistent with hand webs, but a large increase in extensibility in low-density fabrics is unexpected and not observed in hand webs. Note that 20% of microfibre in hand sheets with non-ground soft wood of the southern grades does not lead to higher extensibility.

Уменьшение плотности бумагиPaper weight reduction

Микроволокно имеет потенциал для существенного уменьшения плотности бумаги. Фиг.27 и 28 показывают два примера, в которых плотность бумаги уменьшается на 25% и 40-50% соответственно. В первом случае основание полотна с плотностью 10 фунтов/стопу листов (16 г/м2) при 255 г/3 дюйма (33,5 г/см) GM-растяжимости уменьшалось до плотности 8 фунтов/стопу листов (13 г/м2) при 403 г/3 дюйма (52,9 г/см) GM-растяжимости при введении 20% микроволокна и смеси CMC/добавка, повышающая прочность в мокром состоянии. Отношение в мокром/сухом состоянии составило 32%. Образец с плотностью 8 фунтов/стопу листов (13 г/м2) и 403 г/3 дюйма (52,9 г/м2) был на 58% более прочным, чем контрольный образец с плотностью 10 фунтов/стопу листов (16 г/м2), однако модуль разрыва увеличивался только на 23%. Непрозрачность и формование являлись хорошими. Во втором случае основание полотна с плотностью 10 фунтов/стопу листов (16 г/м2) при приблизительно 400 г/3 дюйма (52,5 г/см) уменьшали до уровня 5,2 фунтов/стопу листов (8,5 г/м2) при той же растяжимости, с применением того же способа, как в первом случае. Полотна с плотностью 8 фунт/стопу листов (13 г/м2) имеют хорошую однородность. Полотно с плотностью 5,2 фунтов/стопу листов (8,5 г/м2) имело некоторые отверстия, но отверстия были вызваны ограничениями наклонного шаблона на PM 1, чем способностью волокна достигать хорошего распределения волокна. Полотно с плотностью 6 фунтов/стопу листов (9,8 г/м2) с хорошей однородностью и растяжимостью является значительным достижением на имеющемся в настоящее время опытном образце машины. Серповидный фасонный резец может быть пригоден к даже меньшим плотностям, которые не могут достигаться с 100% древесной пульпой. В то время как такие низкие плотности в конечном счете могут не применяться, это демонстрирует степень, до которой микроволокно сильно влияет на целостность структуры полотна ткани.Microfiber has the potential to significantly reduce paper density. Figs. 27 and 28 show two examples in which paper density is reduced by 25% and 40-50%, respectively. In the first case, the base of the web with a density of 10 pounds / foot of sheets (16 g / m 2 ) at 255 g / 3 inches (33.5 g / cm) of GM stretchability was reduced to a density of 8 pounds / foot of sheets (13 g / m 2 ) at 403 g / 3 in. (52.9 g / cm) GM-extensibility with the introduction of 20% microfibre and a mixture of CMC / additive, increasing the strength in the wet state. The wet / dry ratio was 32%. A sample with a density of 8 pounds / foot of sheets (13 g / m 2 ) and 403 g / 3 inches (52.9 g / m 2 ) was 58% stronger than a control sample with a density of 10 pounds / foot of sheets (16 g / m 2 ), however, the fracture modulus increased by only 23%. Opacity and molding were good. In the second case, the base of the web with a density of 10 pounds / foot of sheets (16 g / m 2 ) at about 400 g / 3 inches (52.5 g / cm) was reduced to 5.2 pounds / foot of sheets (8.5 g / m 2 ) with the same extensibility, using the same method as in the first case. Canvases with a density of 8 lbs / foot sheets (13 g / m 2 ) have good uniformity. A web with a density of 5.2 pounds / foot of sheets (8.5 g / m 2 ) had some openings, but the openings were caused by the limitations of the inclined template on PM 1 than by the fiber's ability to achieve good fiber distribution. A web with a density of 6 pounds / foot of sheets (9.8 g / m 2 ) with good uniformity and extensibility is a significant achievement on the current prototype machine. A sickle shaped cutter can be suitable for even lower densities that cannot be achieved with 100% wood pulp. While such low densities may ultimately not be applied, this demonstrates the extent to which microfiber greatly affects the integrity of the fabric structure of the fabric.

Свойства полотенца.Towel Properties.

Микроволокно может улучшать прочность полотенца в мокром состоянии, отношение в мокром/сухом состояниях и абсорбционную емкость SAT. Основание полотна с плотностью 15 фунтов/стопу листов (24 г/м2) получили из 100% древесной пульпы бумажной массы, включающей в себя 70% мягкой древесины южных сортов и 30% твердой древесины южных сортов. Применяли традиционный набор для прочности в мокром состоянии в количестве 4 фунта/тонну (2 кг/тонну) CMC и 20 фунтов/тонну(10 кг/тонну) Amres 25HP. Два контрольных рулона имели растяжимости в сухом состоянии 2374 и 2400 г/3 дюйма (311,5 и 315,0 г/см) GM-растяжимости и отношения CD-растяжимости во влажном состоянии 303/1705 = 18% и 378/1664 = 23%. Состав бумажной массы изменяли до 80% древесной пульпы и 20% целлюлозных микроволокон и плотность бумаги продукта сохраняли на уровне 15 фунтов/стопу листов (24 г/м2). Объем увеличивался, непрозрачность увеличивалась, модуль разрыва уменьшался 19%, и растяжимости в сухом состоянии уменьшались до 2013 и 2171 г/3 дюйма (264,2 и 284,9 г/см). Мокрое/сухое CD-соотношение на этих двух рулонах увеличивалось до 506/1305=39% и 443/1545=29%. Абсорбционная емкость SAT увеличивалась на 15%. Абсорбционная емкость SAT и прочность в мокром состоянии обычно соотносятся обратно пропорционально, так что тот факт, что микроволокно увеличивает обе величины, обозначает, что кривая SAT/прочность в мокром состоянии сдвигается положительно. Выбранные результаты представлены графически на фигурах 29 и 30. Microfiber can improve towel strength when wet, wet / dry ratio, and SAT absorption capacity. The base of the canvas with a density of 15 pounds / foot of sheets (24 g / m 2 ) was obtained from 100% pulp of paper pulp, including 70% of soft wood of southern varieties and 30% of hard wood of southern varieties. A traditional wet strength kit of 4 lbs / ton (2 kg / ton) CMC and 20 lbs / ton (10 kg / ton) Amres 25HP was used. Two control rolls had dry elongation of 2374 and 2400 g / 3 inches (311.5 and 315.0 g / cm) of GM extensibility and wet CD ratio of 303/1705 = 18% and 378/1664 = 23 % The composition of the pulp was changed to 80% of wood pulp and 20% of cellulose microfibers and the paper density of the product was maintained at 15 pounds / foot of sheets (24 g / m 2 ). The volume increased, the opacity increased, the fracture modulus decreased 19%, and the tensile strengths in the dry state decreased to 2013 and 2171 g / 3 inches (264.2 and 284.9 g / cm). The wet / dry CD ratio on these two rolls increased to 506/1305 = 39% and 443/1545 = 29%. The absorption capacity of the SAT increased by 15%. The SAT absorption capacity and wet strength are usually inversely related, so the fact that microfiber increases both values means that the SAT / wet strength curve shifts positively. The selected results are presented graphically in figures 29 and 30 .

Без намерения быть связанными с любой теорией предполагается, что вышеупомянутые результаты являются следствием микроволоконной сети, образуемой микроволокном. Фиг.31 представляет собой микрофотографию крепированного полотна без микроволокна, Фиг.32 представляет собой микрофотографию соответствующего полотна с 20% размолотого лиоцелла. Из Фиг.32 можно видеть, что микроволокно значительно усиливает образование волоконной сети в полотне даже при низких массах благодаря его чрезвычайно высокий плотности волокон.Without intending to be associated with any theory, it is assumed that the above results are the result of a microfiber network formed by microfiber. Fig. 31 is a micrograph of a creped web without microfiber; Fig. 32 is a micrograph of the corresponding web with 20% milled lyocell. From Figure 32 it can be seen that the microfiber greatly enhances the formation of a fiber network in the web even at low masses because of its extremely high density of fibers.

Таблица 11 представляет данные измерений FQA на различных лиоцелльных пульпах. Даже хотя вероятно, что многие микроволокона не видны, некоторые тенденции могут быть замечены на тех волокнах, которые наблюдаются. Неразмолотый лиоцелл имеет очень единообразную длину, очень малое количество тонкозернистых частиц и является весьма линейным. Размельчение массы уменьшает длину волокна, генерирует “тонкозернистые частицы” (которые отличны от тонкозернистых частиц традиционной древесной пульпы) и делает волокна вьющимися. Сравнение размолотого до 4 мм с размолотым до 6 мм наводит на мысль, что начальная длина волокна в пределах определенного диапазона может не являться существенной для конечной длины волокна, так как большинство исходных волокон будут расщепляться на более короткие волокна. Длина 6 мм является предпочтительной по сравнению с 4 мм, так как волокно должно избегать дополнительной стадии переработки отрезанных коротких волокон из пакли. Для фибриллированного лиоцелла типичными условиями являются низкая концентрация (0,5%-1%), низкая интенсивность (которая определяется традиционной технологией размельчения массы) и высокая энергия (возможно, 20 HPday/тонну (1400 МДж/тонну)). Высокая энергия желательна, если фибриллируется регенерированная целлюлоза, так как она может требовать продолжительного времени при низкой энергии. Может опционально применяться концентрация до 6% или большая, и может применяться высокий подвод энергии, возможно, 20 HPD/тонну(1400 МДж/тонну) или более.Table 11 presents the FQA measurement data for various lyocell pulps. Even though it is likely that many microfibers are not visible, some trends can be seen on the fibers that are observed. Unmilled lyocell has a very uniform length, a very small number of fine-grained particles and is very linear. Pulverization reduces the fiber length, generates “fine particles” (which are different from the fine particles of traditional wood pulp) and makes the fibers curly. A comparison of milled to 4 mm with milled to 6 mm suggests that the initial fiber length within a certain range may not be essential for the final fiber length, since most of the original fibers will be split into shorter fibers. A length of 6 mm is preferred over 4 mm, since the fiber should avoid the additional processing step of cut short fibers from tow. Typical conditions for fibrillated lyocell are low concentration (0.5% -1%), low intensity (which is determined by traditional pulverization technology) and high energy (possibly 20 HPday / ton (1400 MJ / ton)). High energy is desirable if regenerated cellulose is fibrillated, as it may take a long time at low energy. A concentration of up to 6% or greater may optionally be applied, and a high energy input of perhaps 20 HPD / ton (1400 MJ / ton) or more may be used.

Другой результат таблицы 11 состоит в том, лиоцелл 217 CSF легко разрушается до 20 CSF после повторного пропускания через коническую мельницу, незагруженную в течение 20 мин. Пульпа 20 CSF единообразно диспергируется в отличие от пульпы 217 CSF.Another result of Table 11 is that CSF lyocell 217 readily degrades to 20 CSF after passing through a conical mill unloaded for 20 minutes. The CSF pulp 20 is uniformly dispersed in contrast to the CSF pulp 217.

Таблица 11Table 11 Данные анализатора качества волокон OpTest для волокна лиоцеллOpTest Fiber Quality Analyzer Data for Lyocell Fiber ОписаниеDescription Арифметическая средняя длина, Ln, ммArithmetic average length, Ln, mm Средневзвешенная длина, Lw, ммWeighted average length, Lw, mm Длина в среднем весе, Lz, ммLength in average weight, Lz, mm Мелкодисперсные включения, Fw,%Fine inclusions, Fw,% Показатель Curl, LwIndex Curl, Lw Ширина волокна по FQA, микронFQA fiber width, microns 6 мм-Лиоцелл размолотый до 40 CSF6 mm-Lyocell ground to 40 CSF Образец 1Sample 1 0,340.34 1,771.77 3,193.19 19,019.0 0,550.55 16,116.1 Образец 2Sample 2 0,330.33 1,741.74 3,233.23 19,819.8 0,570.57 17,017.0 Образец 3Sample 3 0,360.36 1,911.91 3,203.20 18,018.0 0,520.52 16,616.6 Фракции по Бауеру-МакНетту
(Bauer McNett), 40 CSF
Bauer-MacNett Fractions
(Bauer McNett), 40 CSF
Фракция 14Fraction 14 0,860.86 2,792.79 3,583,58 5,45,4 0,600.60 18,218.2 Фракция 28Faction 28 1,691,69 2,582,58 2,942.94 1,01,0 0,660.66 18,218.2 Фракция 48Faction 48 0,390.39 1,001.00 1,641,64 12,712.7 0,620.62 15,515,5 Фракция 100Fraction 100 0,210.21 0,360.36 0,540.54 29,429.4 0,570.57 14,714.7 Фракция 200Faction 200 0,110.11 0,220.22 1,481.48 70,070.0 0,700.70 12,412,4 6 мм лиоцелл, размолотый до 217 CSF6 mm lyocell, ground to 217 CSF 0,80.8 3,343.34 4,694.69 11,211.2 0,700.70 18,918.9 217 CSF лиоцелл, размолотый до 20 CSF217 CSF lyocell, ground to 20 CSF 0,260.26 1,081,08 2,362,36 26,726.7 0,330.33 13,713.7 Неразмолотый 3 мм лиоцеллUnmilled 3 mm lyocell 2,872.87 3,093.09 3,183.18 0,10.1 0,030,03 20,120.1 4 мм лиоцелл, размолотый до 22 CSF4 mm lyocell, ground to 22 CSF 0,390.39 1,641,64 2,582,58 16,316.3 0,360.36 16,516.5

МеханизмMechanism

Без намерения быть связанными с любой теорией, механизмом работы микроволокна, как кажется, является его способность к значительному улучшению однородности сети при чрезвычайно высокой площади поверхности. Несколько наблюдений могут быть связаны совместно для поддержки этой гипотезы: слабость лиоцелла, отличная прочность, приводящая к полотнам для рук и ткани, и взаимодействия с неразмолотой и размолотой древесной пульпой.Without the intention of being connected with any theory, the mechanism of microfiber operation, as it seems, is its ability to significantly improve the uniformity of the network with an extremely high surface area. Several observations can be linked together to support this hypothesis: lyocell weakness, excellent durability leading to hand and tissue webs, and interactions with ground and ground wood pulp.

Неразмолотый лиоцелл является очень слабым сам по себе, и даже высоко размолотый лиоцелл приближается близко к потенциалу прочности древесной пульпы (8-10 км). Альфа-целлюлоза в лиоцелле и морфология волокон, как кажется, увеличивает прочность через очень высокое число слабых связей. Высокая концентрация волокон предоставляет больше связей между древесными волокнами, при добавлении к ткани. Бумажная масса южных сортов, в общем, и сосны, в частности, имеет низкую плотность волокон, что требует более высокой прочности связи, чем бумажная масса высшего уровня качества для данной прочности. Мягкая древесина южных сортов также может являться трудной для хорошего формования, что ведет к островкам несвязанных флоккулянтов. Микроволокно может переплетать флоккулянты для улучшения однородности сети. Эта способность микроволокна становится более четко выраженной по мере того, как плотность бумаги понижается. Сильное влияние на прочность не наблюдается в полотнах для рук с высокой плотностью бумаги, так как присутствует достаточное количество древесных волокон для заполнения полотна.Unmilled lyocell is very weak in itself, and even highly milled lyocell approaches close to the strength potential of wood pulp (8-10 km). Alpha cellulose in lyocell and fiber morphology appear to increase strength through a very high number of weak bonds. A high fiber concentration provides more bonds between wood fibers when added to the fabric. Pulp of southern varieties, in general, and pine, in particular, has a low fiber density, which requires higher bond strength than pulp of the highest quality level for a given strength. Southern softwood can also be difficult to form, leading to islands of unbound flocculants. Microfiber can weave flocculants to improve network uniformity. This microfiber ability becomes more pronounced as paper density decreases. A strong effect on the strength is not observed in hand webs with a high paper density, since there is a sufficient amount of wood fibers to fill the canvas.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Фибриллированный лиоцелл является дорогостоящим относительно бумажной массы южных сортов, но он предоставляет потенциальные возможности, которые не могут быть получены другим методом. Фибриллированные волокна лиоцелл при относительно низких уровнях добавления могут усиливать бумажную массу южных сортов при конкурентоспособной цене относительно бумажной массы высшего уровня качества.Fibrillated lyocell is expensive relative to the paper pulp of southern varieties, but it offers potential opportunities that cannot be obtained by another method. Fibrillated lyocell fibers at relatively low levels of addition can enhance southern pulp at a competitive price relative to top-quality pulp.

Дополнительные примерыAdditional examples

Добавочные типичные конфигурации включают в себя трехслойный продукт для лица, включающий в себя два внешних слоя с исключительной мягкостью, и внутренний слой с прочностью в мокром состоянии и, возможно, с более высоким уровнем прочности в сухом состоянии, чем у внешних слоев. Продукт производится путем сочетания целлюлозных микроволокон и соответствующих реактивов для придания желаемых свойств. Может быть возможным достигать исключительно низких плотностей бумаги при получении продукта с хорошей прочностью.Additional typical configurations include a three-layer product for the face, which includes two outer layers with exceptional softness, and an inner layer with strength in the wet state and, possibly, with a higher level of strength in the dry state than the outer layers. The product is made by combining cellulose microfibers and appropriate reagents to impart desired properties. It may be possible to achieve exceptionally low paper weights when obtaining a product with good strength.

Микроволокна обеспечивают огромную площадь поверхности и однородность сети благодаря исключительно высокой плотности волокон. Качество сети ведет к более высоким растяжимостям в мокром/сухом состоянии.Microfibers provide a huge surface area and network uniformity due to the extremely high fiber density. Network quality leads to higher wet / dry tensile properties.

Характеристики впитывающей способности (скорость и емкость) приписываются структуре с меньшими порами, создаваемой микроволокнами. Может существовать более оптимальная скорость добавления, где емкость и другие преимущества реализованы без уменьшения скорости.Absorbency characteristics (speed and capacity) are attributed to the structure with smaller pores created by microfibers. There may be a more optimal addition rate, where capacity and other benefits are realized without speed reduction.

Банная ткань с бумажной массой из южных сортовSouthern fabric pulp bath fabric

Производили тканевое основание банного полотна с плотностью 12 фунтов/стопу листов (20 г/м2) с 100% древесной пульпой, включающей в себя 40% мягкой древесины южных сортов и 60% твердой древесины южных сортов. Производили два рулона с растяжимостями 384 и 385 г/3 дюйма GM-растяжимости (50,4 и 50,5 г/см) и модулями разрыва 37,2 и 38,2 г/%. Состав бумажной массы изменяли до 80% древесной пульпы и 20% целлюлозных микроволокон. Производили два рулона с растяжимостями 584 и 551 г/3 дюйма GM-растяжимости (76,6 и 72,3 г/см) и модулями разрыва 42,7 и 42,9 г/%. Растяжимость возрастала на 48%, но модуль возрастал только на 13%. Низкий прирост модуля возникал из значительного прироста в удлинении полотна. MD-удлинение увеличивалось от 24,2% до 30,5%, и CD-удлинение увеличивалось от 4,2% до 6,0%. Бумажная масса южных сортов в этом примере имела 24,2% удлинение, несколько ниже теоретического. Бумажная масса высшего уровня качества в Примере 1 давала около 27% MD-удлинения. В бумажных массах южных сортов или бумажных массах высшего уровня качества MD-удлинение является высоким, 31-32%. Преимущества, предоставляемые бумажной массой южных сортов, являются большими, так как ее исходные характеристики имеют значительно более низкий уровень.The fabric base of the bath sheet was produced with a density of 12 pounds / foot of sheets (20 g / m 2 ) with 100% wood pulp, which included 40% soft wood of southern varieties and 60% of hard wood of southern varieties. Two rolls with tensile strengths of 384 and 385 g / 3 inches GM-extensibility (50.4 and 50.5 g / cm) and tear modules of 37.2 and 38.2 g /% were produced. The composition of the pulp was changed to 80% of wood pulp and 20% of cellulose microfibers. Two rolls were produced with extensibilities of 584 and 551 g / 3 inches of GM-extensibility (76.6 and 72.3 g / cm) and tensile modules of 42.7 and 42.9 g /%. Elongation increased by 48%, but the modulus increased only by 13%. Low module growth arose from a significant increase in blade elongation. MD elongation increased from 24.2% to 30.5%, and CD elongation increased from 4.2% to 6.0%. Southern pulp in this example had a 24.2% elongation, slightly below theoretical. The pulp of the highest quality level in Example 1 yielded about 27% MD elongation. In southern paper pulp or paper pulp of the highest level of quality, the MD elongation is high, 31-32%. The advantages provided by the pulp of southern varieties are great, since its initial characteristics are much lower.

Микроволокна могут быть более благоприятными в способах с крепированием тканью, чем в традиционных способах высушивания на воздухе, которые требуют высокой проницаемости. Причина состоит в том, что микроволокна могут иметь тенденцию закрывать структуру пор полотна, так что поток воздуха должен быть уменьшен в традиционном TAD-способе высушивания на воздухе, но это не является проблемой при способах мокрого прессования/крепирования тканью, в которых полотно обезвоживается уплотнением. Один путь для усиления преимущества микроволокна состоит в уменьшении плотности бумаги, но объем затем может становиться проблемой для определенных продуктов. Микроволокно в сочетании со способами бумажного производства, которые формуют полотно, может являться особенно благоприятным для получения продуктов с низкой плотностью бумаги с адекватным объемом. Необходимо отметить, что микроволокна благоприятно изменяют взаимоотношение объем/прочность для CWP полотна. Целлюлозный субстрат может быть получен традиционными способами (включая TAD, CWP и их варианты), известными для специалистов в данной области. Во многих случаях методики крепирования тканью, описанные в следующих, находящихся одновременно на рассмотрении, заявках, будут особенно пригодными: патентная заявка US с порядковым номером № 11/804246 (патентная публикация US 2008-0029235), поданная 16 мая 2007, озаглавленная “Fabric Creped Absorbent Sheet with Variable Local Basis Weight”, патентная заявка US с порядковым номером 11/678669 (патентная публикация US 2007-0204966), озаглавленная “Method of Controlling Adhesive Build-Up on a Yankee Dryer”; патентная заявка US с порядковым номером 11/451112 (патентная публикация US 2006-0289133), поданная 12 июня 2006, озаглавленная “Fabric-Creped Sheet for Dispensers”; патентная заявка US с порядковым номером 11/451111, поданная 12 июня 2006 (патентная публикация US 2006-0289134), озаглавленная “Method of Making Fabric-creped Sheet for Dispensers”; патентная заявка US с порядковым номером 11/402609 (патентная публикация US 2006-0237154), поданная 12 апреля 2006, озаглавленная “Multi-Ply Paper Towel With Absorbent Core”; патентная заявка US с порядковым номером 11/151761, поданная 14 июня 2005 (патентная публикация US 2005/0279471), озаглавленная “High Solids Fabric-crepe Process for Producing Absorbent Sheet with In-Fabric Drying”; патентная заявка US с порядковым номером 11/108458, поданная 18 апреля 2005 (патентная публикация US 2005-0241787), озаглавленная “Fabric-Crepe and In Fabric Drying Process for Producing Absorbent Sheet”; патентная заявка US с порядковым номером 11/108375, поданная 18 апреля 2005 (патентная публикация US 2005-0217814), озаглавленная “Fabric-crepe/Draw Process for Producing Absorbent Sheet”; патентная заявка US с порядковым номером 11/104014, поданная 12 апреля 2005 (патентная публикация US 2005-0241786), озаглавленная “Wet-Pressed Tissue and Towel Products With Elevated CD Stretch and Low Tensile Ratios Made With a High Solids Fabric-Crepe Process”; (см. также патент US 7399378, выданный 15 июля 2008, озаглавленный “Fabric-crepe Process for Making Absorbent Sheet”; патентная заявка US с порядковым номером 12/033207, поданная 19 февраля 2008, озаглавленная “Fabric Crepe Process With Prolonged Production Cycle”. Заявки и патенты, указанные непосредственно выше, являются особенно существенными для выбора оборудования, материалов, условий обработки и так далее, для продуктов, крепированных тканью по настоящему изобретению; и указанные заявки включены в данное описание в качестве справочного материала.Microfibers may be more favorable in fabric creped processes than in conventional air drying processes that require high permeability. The reason is that microfibers may tend to block the pore structure of the web, so that the air flow should be reduced in the traditional TAD method of air drying, but this is not a problem with wet pressing / creping methods in which the web is dehydrated by densification. One way to enhance the benefits of microfiber is to reduce paper density, but volume can then be a problem for certain products. Microfibre in combination with papermaking processes that form the web can be particularly beneficial for products with low paper weight with adequate volume. It should be noted that microfibers favorably alter the volume / strength relationship for CWP webs. The cellulosic substrate can be obtained by traditional methods (including TAD, CWP and their variants), known to specialists in this field. In many cases, the fabric creping techniques described in the following pending applications will be particularly suitable: US Patent Application Serial No. 11/804246 (Patent Publication US 2008-0029235), filed May 16, 2007, entitled “ Fabric Creped Absorbent Sheet with Variable Local Basis Weight ”, US Patent Application Serial Number 11/678669 (Patent Publication US 2007-0204966), entitled“ Method of Controlling Adhesive Build-Up on a Yankee Dryer ”; US Patent Application Serial Number 11/451112 (Patent Publication US 2006-0289133), filed June 12, 2006, entitled “ Fabric-Creped Sheet for Dispensers ”; US patent application serial number 11/451111, filed June 12, 2006 (patent publication US 2006-0289134), entitled " Method of Making Fabric-creped Sheet for Dispensers "; US Patent Application Serial Number 11/402609 (Patent Publication US 2006-0237154), filed April 12, 2006, entitled “ Multi-Ply Paper Towel With Absorbent Core ”; US patent application serial number 11/151761, filed June 14, 2005 (patent publication US 2005/0279471), entitled " High Solids Fabric-crepe Process for Producing Absorbent Sheet with In-Fabric Drying "; US patent application serial number 11/108458, filed April 18, 2005 (patent publication US 2005-0241787), entitled “ Fabric-Crepe and In Fabric Drying Process for Producing Absorbent Sheet ”; US patent application serial number 11/108375, filed April 18, 2005 (patent publication US 2005-0217814), entitled “ Fabric-crepe / Draw Process for Producing Absorbent Sheet ”; US Patent Application Serial Number 11/104014 filed April 12, 2005 (Patent Publication US 2005-0241786) entitled “ Wet-Pressed Tissue and Towel Products With Elevated CD Stretch and Low Tensile Ratios Made With a High Solids Fabric-Crepe Process ” ; (see also US Patent 7,399,378, issued July 15, 2008, entitled “ Fabric-crepe Process for Making Absorbent Sheet ”; US Patent Application Serial Number 12/033207, filed February 19, 2008, entitled “ Fabric Crepe Process With Prolonged Production Cycle ” The applications and patents indicated immediately above are especially important for the selection of equipment, materials, processing conditions, and so on, for creped products of the present invention, and these applications are incorporated herein by reference.

Мокрая структура полотна также может быть высушена или в начале обезвоживания термическим способом, высушиванием на воздухе или принудительным высушиванием на воздухе. Приемлемое роторное оборудование для принудительного высушивания на воздухе описано в патенте US 6432267, Watson, и патенте US 6447640, Watson et al. The wet structure of the web can also be dried either at the beginning of thermal dehydration, air drying or forced air drying. Suitable rotary air drying equipment is described in US Pat. No. 6,432,267 to Watson and US Pat. No. 6,447,640 to Watson et al.

Примеры 78-89 для полотенца.Examples 78-89 for a towel.

Полотна для рук типа полотенца получали из бумажной массы из мягкой древесины/лиоцелл и тестировали на физические свойства и для определения эффекта добавок на соотношение CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии. Также было найдено, что предварительная обработка пульпы композицией с разрыхлителем неожиданно эффективна для увеличения соотношения CD-растяжимостей в мокром/сухом состоянии продукта, делая возможным еще более мягкие продукты. Подробности приведены ниже и представлены в таблице 12.Hand towels such as towels were obtained from paper pulp from soft wood / lyocell and tested for physical properties and to determine the effect of additives on the ratio of CD-extensibility in the wet / dry state. It has also been found that pretreatment of the pulp with a baking powder composition is surprisingly effective in increasing the ratio of CD extensibility in the wet / dry state of the product, making even softer products possible. Details are given below and are presented in table 12.

Древесная пульпа, применяемая в Примерах 78-89, представляла собой мягкодревесную небеленую сульфатированную целлюлозу южных сортов. CMC представляет собой аббревиатуру для карбоксиметилцеллюлозы, смолы, повышающей прочность в сухом состоянии, которую добавляли 5 фунтов/тонну (2,5 кг/короткую тонну) волокна. Также в этих примерах добавляли смолу, повышающую прочность в мокром состоянии (WSR); Amres 25 HP (Georgia Pacific) добавляли 20 фунтов/тонну (10 кг/короткую тонну) волокна (включая содержание лиоцелла в массе волокна). Применяемая композиция с разрыхлителем (Db) имела тип C; ион-парную композицию с разрыхлителем, как описано выше, применяли в виде 10% активной и добавляли, основываясь на массе полученного через пульпу бумагообразующего волокна, исключая содержание лиоцелла.The wood pulp used in Examples 78-89, was a softwood unbleached sulfated pulp of southern varieties. CMC is the abbreviation for carboxymethyl cellulose, a dry strength improver that is added to 5 pounds / ton (2.5 kg / short ton) of fiber. Also in these examples, a wet strength improver (WSR) was added; Amres 25 HP (Georgia Pacific) added 20 pounds / ton (10 kg / short ton) of fiber (including lyocell content in the fiber weight). The baking powder composition (Db) used was of type C; the ion-pair baking powder composition as described above was applied as 10% active and added based on the weight of the paper-forming fiber obtained through the pulp, excluding the lyocell content.

Применяемый CMF представлял собой волокно лиоцелл, с размерами 6 мм × 1,5 денье, которое размалывали до 40 мл CSF перед добавлением его к бумажной массе.The CMF used was a lyocell fiber with dimensions of 6 mm × 1.5 denier, which was ground to 40 ml of CSF before adding it to the pulp.

Далее проводили методику, как описано ниже:Next, the procedure was carried out as described below:

1. Пульпу предварительно замачивали в воде перед дезинтеграцией.1. The pulp was pre-soaked in water before disintegration.

2. Пульпу для образцов 79, 81, 83, 85 и 86-89 получали путем добавления разрыхлителя в количествах, указанных для дезинтегратора British, и затем добавления предварительно замоченной сухой заготовки до приблизительно 3% концентрации и дезинтегрирования.2. The pulp for samples 79, 81, 83, 85 and 86-89 was obtained by adding a disintegrant in the amounts indicated for the British disintegrator, and then adding a pre-soaked dry preform to approximately 3% concentration and disintegration.

3. Если в таблице 11 указано размельчение массы, пульпу разделяли пополам; половину пульпы сгущали для размельчения массы, размывали за 1000 оборотов и повторно разбавляли до 3% фильтратом.3. If the grinding of the mass is indicated in table 11, the pulp was divided in half; half of the pulp was concentrated to grind the mass, washed for 1000 rpm and re-diluted to 3% with filtrate.

4. Половины пульпы повторно объединяли в химическом стакане и при интенсивном перемешивании добавляли смолу AMRES, повышающую прочность в мокром состоянии. Через 5 мин добавляли CMC. Затем, через еще 5 мин, пульпу разбавляли и получали полотна для рук; 0,5 г полотно для рук, прессовали при 15 psi/5 мин (10кПа), высушивали на барабанном сушильном аппарате и отверждали в воздушной печи с принудительным высушиванием при 105°C/5 мин.4. The pulp halves were re-combined in a beaker and, with vigorous stirring, AMRES resin was added to increase wet strength. After 5 min, CMC was added. Then, after another 5 minutes, the pulp was diluted to obtain hand canvases; 0.5 g hand canvas, pressed at 15 psi / 5 min (10 kPa), dried on a drum dryer and cured in an air oven with forced drying at 105 ° C / 5 min.

5. Пульпу для образцов 78, 80, 82, 84 получали через стадии, указанные выше, пропуская разрыхлитель и иногда не размельчая массу, как указано в таблице 12.5. The pulp for samples 78, 80, 82, 84 was obtained through the stages indicated above, passing the baking powder and sometimes not grinding mass, as indicated in table 12.

6. Для примеров, содержащих 20% CMF, CMF добавляли к мягкой древесине перед добавлением WSR/CMC.6. For examples containing 20% CMF, CMF was added to softwood before adding WSR / CMC.

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Эффект предварительной обработки мягкодревесной пульпы разрыхлителем можно видеть на Фиг.33. Соотношение растяжимостей в мокром/сухом состоянии значительно увеличивается как добавлением CMF, так и предварительной обработкой разрыхлителем. В некоторых случаях прочность в мокром состоянии остается по существу постоянной, тогда как прочность в сухом состоянии уменьшается. Прочность в сухом состоянии полотенца часто определяется требующейся прочностью в мокром состоянии, что ведет к продуктам, которые являются относительно негибкими. Например, полотенце с 25% соотношением растяжимостей в мокром/сухом состоянии может иметь прочность в сухом состоянии, существенно большую, чем желательная для того, чтобы удовлетворять потребности прочности в мокром состоянии. Размельчение массы обычно требуется для увеличения прочности, которая уменьшает объем и впитывающую способность. Увеличение соотношения растяжимостей в мокром/сухом состоянии от 24 до 47% позволяет урезать растяжимость в сухом состоянии почти наполовину. Меньший модуль при данной растяжимости, обеспечиваемый CMF, также вносит вклад в более хорошее ощущение для руки (Фиг.34). Разрыхлитель до некоторой степени уменьшает объем в тестированных образцах (Фиг.35).The effect of pretreatment of softwood pulp with baking powder can be seen in Fig . 33 . The wet / dry stretch ratio is significantly increased both by the addition of CMF and by pre-treatment with baking powder. In some cases, the wet strength remains substantially constant, while the dry strength decreases. The dry strength of towels is often determined by the required wet strength, which leads to products that are relatively inflexible. For example, a towel with a 25% wet / dry stretch ratio may have a dry strength substantially greater than desired in order to satisfy wet strength requirements. Grinding the mass is usually required to increase the strength, which reduces the volume and absorbency. An increase in the wet / dry stretch ratio from 24 to 47% makes it possible to reduce dry stretch by almost half. The smaller modulus at a given extensibility provided by CMF also contributes to a better sensation for the hand (Fig. 34). The baking powder to some extent reduces the volume in the tested samples (Fig. 35).

В промышленных способах предпочтительно предварительно обрабатывать входящий поток полученных через пульпу бумагообразующих волокон машинного бассейна с целью повышения работоспособности, как отмечено в находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке US 11/867113 (патентная публикация US 2008-0083519), поданной 4 октября 2007, озаглавленной “Method of Producing Absorbent Sheet with Increased Wet/Dry CD Tensile Ratio”, которая включена в данное описание выше; что можно видеть на фиг.36. В обычном применении по настоящему изобретению разрыхлитель добавляли к бумажной массе в гидроразбивателе 60, как показано на фиг.36, которая представляет собой блок-схему, схематически иллюстрирующую подвод пульпы в бумагоделательную машину. Разрыхлитель добавляли в гидроразбиватель 60, в то время как волокно при любой концентрации от около 3% до приблизительно 10%. Затем смесь превращали в пульпу после добавления разрыхлителя в течение 10 минут или более перед добавлением смолы, повышающей прочность в мокром состоянии, или смолы, повышающей прочность в сухом состоянии. Волокно в пульпе разбавляли обычно до концентрации 1 процент или около и подводили далее в машинный бассейн 50, где могут быть добавлены другие добавки, включая устойчивую смолу, повышающую прочность в мокром состоянии, и смолу, повышающую прочность в сухом состоянии. Если необходимо, могут быть добавлены смола, повышающая прочность в мокром состоянии, и смола, повышающая прочность в сухом состоянии, в гидроразбивателе, или входящем потоке, или исходящем потоке машинного бассейна, то есть в 64 или 66; однако, они должны быть добавлены после разрыхлителя, как отмечено выше; и смола, повышающая прочность в сухом состоянии, предпочтительно добавляется после смолы, повышающей прочность в мокром состоянии. Бумажная масса может быть размолота и/или обогащена до или после ее попадания в машинный бассейн, как это известно в технике.In industrial processes, it is preferable to pre-process the incoming stream of pulp-forming paper-forming fibers of the machine pool with the aim of increasing efficiency, as noted in the patent application US 11/867113 (patent publication US 2008-0083519), filed October 4, 2007, entitled “ Method of Producing Absorbent Sheet with Increased Wet / Dry CD Tensile Ratio ”, which is included in this description above; what can be seen in Fig. 36. In a typical application of the present invention, a baking powder was added to the pulp in a pulper 60, as shown in FIG. 36, which is a block diagram schematically illustrating the pulp feeding into a paper machine. Baking powder was added to the pulper 60, while the fiber at any concentration from about 3% to about 10%. The mixture was then pulped after adding a disintegrant for 10 minutes or more before adding a wet strength resin or a dry strength resin. The fiber in the pulp was usually diluted to a concentration of about 1 percent or so and then fed into the machine pool 50, where other additives could be added, including a stable resin that increases wet strength and a resin that increases dry strength. If necessary, a resin that increases the strength in the wet state and a resin that increases the strength in the dry state, in the pulper, or the inlet stream or the outlet stream of the machine pool, that is, 64 or 66, can be added; however, they must be added after the baking powder, as noted above; and the dry strength resin is preferably added after the wet strength resin. The pulp can be pulverized and / or enriched before or after it enters the machine pool, as is known in the art.

Из машинного бассейна 50 бумажную массу далее разбавляли до концентрации 0,1% или около и подводили далее в напорный ящик, такой как напорный ящик 20, через смесительный насос 68.From the machine pool 50, the pulp was then diluted to a concentration of 0.1% or about and further fed into a headbox, such as headbox 20, through a mixing pump 68.

Непрозрачность тканевого основания полотнаThe opacity of the fabric base of the canvas

С использованием бумагоделательной машины типа представленной на фиг.20 получали основания тканевого полотна различных плотностей бумаги с применением фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна и возвращенного в оборот полученного через пульпу бумагообразующего волокна. Измеряли непрозрачность по TAPPI и коррелировали с плотностью бумаги, как представлено на фиг.37, которая представляет собой график непрозрачности по TAPPI относительно плотности бумаги для 7 и 10-фунтовых тканевых оснований полотна (3 и 5 кг), имеющих составы, представленные на фигуре.Using a paper machine of the type shown in FIG. 20, fabric web bases of various paper densities were obtained using fibrillated regenerated cellulose microfibre and recycled paper-forming fiber obtained through pulp. TAPPI opacity was measured and correlated with paper density as shown in FIG. 37 , which is a graph of TAPPI opacity versus paper density for 7 and 10 pound web webs (3 and 5 kg) having the formulations shown.

Из Фиг.37 можно видеть, что большие увеличения непрозрачности, обычно в диапазоне около 30%-40% и более, легко достигаются при применении фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна. В паре с приростом прочности, наблюдаемым по настоящему изобретению, таким образом, возможно, согласно изобретению, обеспечивать высокое качество тканевых продуктов с применением гораздо меньшего количества волокна, чем в случае традиционных продуктов.From FIG. 37, it can be seen that large increases in opacity, typically in the range of about 30% -40% or more, are easily achieved using fibrillated regenerated cellulose microfiber. Paired with the strength gain observed in the present invention, it is thus possible, according to the invention, to provide high quality fabric products using much less fiber than in the case of traditional products.

Дополнительные примеры CWP-образцов. Additional examples of CWP samples .

С применением CWP-аппарата класса, представленного на Фиг.20, были приготовлены серии адсорбирующих полотен с мягкодревесными пульпами, включая размолотое волокно лиоцеллс высшим содержанием микроволокна. Общий способ состоял в получении смеси небеленой сульфатированной мягкой древесины и микроволокна в смешивающем баке и разбавлении бумажной массы до концентрации менее чем 1% в напорном ящике. Растяжимость изменяли с помощью смолы, повышающей прочность во влажном состоянии, и смолы, повышающей прочность в сухом состоянии.Using a CWP apparatus of the class shown in FIG. 20, a series of adsorbent webs with softwood pulps were prepared, including ground microfibre lyocell fiber. The general method was to obtain a mixture of unbleached sulfated softwood and microfiber in a mixing tank and dilute the pulp to a concentration of less than 1% in the headbox. Elongation was changed using a resin that increases the strength in the wet state, and a resin that increases the strength in the dry state.

Подробности и результаты приведены в таблице 13.Details and results are shown in table 13.

Таблица 13Table 13 Крепированные CWP-полотнаCrepe CWP Cloths Номер CWPCWP Number Процент ПульпаPulp Percentage Процент Микро
волокно
Percent Micro
fiber
ДобавкиAdditives Толщина по кронциркулю на 8 полотен, милы/8 полотен (мкм/8 полотен)Caliper thickness for 8 sheets, mils / 8 sheets (μm / 8 sheets) Плотность бумаги, фунт/3000 квадр.фута (г/м2)Paper Weight, lbs / 3000 square feet (g / m 2 ) Растяжимость MD, г/3 дюйма (г/см)Tensile MD, g / 3 inches (g / cm) Удлинение MD, %Elongation MD,% CD-Растяжимость,
г/3 дюйма (г/см)
CD extensibility,
g / 3 inches (g / cm)
Удлинение CD, %Elongation CD,% CD-Мокрая растяжимость по Finch Cured, г/3 дюйма (г/см)CD-Finch Cured wet tensile g / 3 inches (g / cm) Модуль разрыва CD, г/м2/%CD rupture modulus, g / m 2 /% Модуль разрыва MD, г/м2/%Tear modulus MD, g / m 2 /% SAT г/гSAT g / g Удельный объем, cc/гSpecific Volume, cc / g
12-112-1 100one hundred 00 НетNo 29,6 (752)29.6 (752) 9,6 (16)9.6 (16) 686 (90,0)686 (90.0) 23,923.9 500 (65,6)500 (65.6) 5,45,4 8383 2929th 9,49,4 4,94.9 13-113-1 7575 2525 НетNo 34,3 (871)34.3 (871) 11,2 (18,2)11.2 (18.2) 1405 (184,4)1405 (184.4) 31,631.6 1000 (131,2)1000 (131.2) 5,85.8 178178 4444 6,86.8 4,54,5 14-114-1 50fifty 50fifty НетNo 37,8 (960)37.8 (960) 10,8 (17,6)10.8 (17.6) 1264 (195,9)1264 (195.9) 31,531.5 790 (103,7)790 (103.7) 8,58.5 9494 4040 7,97.9 5,35.3 15-115-1 50fifty 50fifty 4 фунт/тонну (2 кг/короткую тонну) cmc и 20 фунт/тонну (10 кг/короткую тонну) Amres4 lb / ton (2 kg / short ton) cmc and 20 lb / ton (10 kg / short ton) Amres 31,4 (798)31.4 (798) 11,0 (17,9)11.0 (17.9) 1633 (214,3)1633 (214.3) 31,231,2 1093 (143,4)1093 (143.4) 9,19.1 396 (52,0)396 (52.0) 122122 5353 6,66.6 4,24.2 16-116-1 7575 2525 4 фунт/тонну (2 кг/короткую тонну) cmc и 20 фунт/тонну (10 кг/короткую тонну) Amres4 lb / ton (2 kg / short ton) cmc and 20 lb / ton (10 kg / short ton) Amres 30,9 (785)30.9 (785) 10,8 (17,6)10.8 (17.6) 1205 (158,1)1205 (158.1) 29,529.5 956 (125)956 (125) 6,26.2 323 (42,4)323 (42.4) 166166 3535 7,17.1 4,54,5 17-117-1 7575 2525 4 фунт/тонну (2 кг/короткую тонну) cmc и 20 фунт/тонну (10 кг/короткую тонну) Amres4 lb / ton (2 kg / short ton) cmc and 20 lb / ton (10 kg / short ton) Amres 32,0 (813)32.0 (813) 10,5 (17,1)10.5 (17.1) 1452 (190,6)1452 (190.6) 32,632.6 1080 (141,7)1,080 (141.7) 5,75.7 284 (37,3)284 (37.3) 186186 4646 7,07.0 4,04.0 18-118-1 100one hundred 00 4 фунт/тонну (2 кг/короткую тонну) cmc и 20 фунт/тонну (10 кг/короткую тонну) Amres4 lb / ton (2 kg / short ton) cmc and 20 lb / ton (10 kg / short ton) Amres 28,4 (721)28.4 (721) 10,8 (17,6)10.8 (17.6) 1931 (253,4)1931 (253.4) 28,528.5 1540 (202,1)1540 (202.1) 4,94.9 501 (65,7)501 (65.7) 297297 7070 8,68.6 3,43.4 19-119-1 100one hundred 00 4 фунт/тонну (2 кг/короткую тонну) cmc и 20 фунт/тонну (10 кг/короткую тонну) Amres4 lb / ton (2 kg / short ton) cmc and 20 lb / ton (10 kg / short ton) Amres 26,2 (665)26.2 (665) 10,2 (16,6)10.2 (16.6) 1742 (228,6)1742 (228.6) 27,627.6 1499 (196,7)1499 (196.7) 5,15.1 364 (47,8)364 (47.8) 305305 6666 7,67.6 3,83.8

Фиг.38 показывает результаты по мягкости на двуслойных CWP-образцах. Контрольные образцы приготовляли из смеси 40% древесины южных сортов и 60% жесткой древесины южных сортов из Нахеолы (Naheola). Контрольные образцы включали в себя отбеленную мягкую древесину серверных сортов и эвкалипт. Cmf добавляли в количествах в диапазоне от 2% до 20% бумажной массы, компоненты древесной пульпы сохраняли то же 40/60 соотношение мягкой древесины и жесткой древесины. Для сравнения приготовляли образцы с мягкой древесиной северных сортов и эвкалиптом. Кроме того, образцы, приготовленные с мягкой древесиной северных сортов и жесткой древесиной южных сортов, показывали относительное улучшение относительно 100% бумажной массы южных сортов. Как можно видеть из фиг.38, cmf-содержащий материал имел повышенные мягкость и растяжимости.Fig. 38 shows softness results on bilayer CWP samples. Control samples were prepared from a mixture of 40% southern timber and 60% hard southern timber from Naheola. Control samples included server-grade bleached softwood and eucalyptus. Cmf was added in amounts ranging from 2% to 20% of the pulp, the pulp components maintained the same 40/60 ratio of softwood and hardwood. For comparison, samples were prepared with soft wood of the northern varieties and eucalyptus. In addition, samples prepared with soft wood of the northern grades and hard wood of the southern grades showed a relative improvement with respect to 100% of the paper pulp of the southern grades. As can be seen from FIG. 38 , the cmf-containing material had increased softness and extensibility.

В то время как изобретение подробно описано, модификации в пределах объема изобретения будут легко очевидны для специалистов в данной области. Ввиду вышеупомянутого обсуждения релевантного уровня техники и ссылок, включая обсуждавшиеся выше в связи с уровнем техники и подробным описанием находящихся одновременно на рассмотрении заявок, которые все включены посредством цитирования во всей полноте, дальнейшее описание считается излишним.While the invention has been described in detail, modifications within the scope of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. In view of the above discussion of the relevant prior art and references, including those discussed above in connection with the prior art and a detailed description of pending applications, all of which are incorporated by reference in their entirety, further description is deemed unnecessary.

Claims (17)

1. Абсорбирующее бумажное полотно, включающее в себя полученное через пульпу бумагообразующее волокно и до 75 мас.% регенерированного целлюлозного микроволокна, где абсорбирующее полотно имеет впитывающую способность, составляющую по меньшей мере 4 г/г, и регенерированная целлюлоза получена из раствора целлюлозы с растворенной целлюлозой, включающего в себя растворитель, выбранный из: N-оксидов третичных аминов; растворяющих целлюлозу имидазолиевых солей; растворяющих целлюлозу пиридиниевых солей; растворяющих целлюлозу пиридазиниевых солей; растворяющих целлюлозу пиримидиниевых солей; растворяющих целлюлозу пиразиниевых солей; растворяющих целлюлозу пиразолиевых солей; растворяющих целлюлозу оксазолиевых солей; растворяющих целлюлозу 1,2,3-триазолиевых солей; растворяющих целлюлозу 1,2,4-триазолиевых солей; растворяющих целлюлозу тиазолиевых солей; растворяющих целлюлозу пиперидиниевых солей; растворяющих целлюлозу пирролидиниевых солей; растворяющих целлюлозу хинолиниевых солей; и растворяющих целлюлозу изохинолиниевых солей,
отличающееся тем, что регенерированная целлюлоза в полотне включает в себя более чем 25 мас.% фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, имеющего
величину Канадского Стандарта степени помола (CSF), составляющую менее чем 100 мл предпочтительно менее чем 50 мл, более предпочтительно менее чем 25 мл и еще более предпочтительно CSF-величину, составляющую 0 мл;
средневзвешенный диаметр, составляющий менее 1 мкм, предпочтительно менее чем 0,5 мкм, более предпочтительно менее чем 0,25 мкм;
средневзвешенную длину, составляющую менее чем 400 мкм, предпочтительно менее чем 300 мкм, более предпочтительно менее чем 200 мкм;
и плотность волокон, составляющую более чем 2 млрд волокон/г, предпочтительно более чем 10 млрд волокон/г, более предпочтительно более чем 50 млрд волокон/г, и наиболее предпочтительно более чем 200 млрд волокон/г.
1. An absorbent paper web comprising pulp-forming paper-forming fiber and up to 75% by weight of regenerated cellulosic microfiber, where the absorbent web has an absorbency of at least 4 g / g, and the regenerated cellulose is obtained from a pulp solution with dissolved cellulose comprising a solvent selected from: N-oxides of tertiary amines; cellulose-soluble imidazolium salts; pyridinium salts dissolving cellulose; pyridazinium salts dissolving cellulose; pyrimidinium salts dissolving cellulose; pyrazinium salts dissolving cellulose; pyrazolium salts dissolving cellulose; cellulose dissolving oxazolium salts; cellulose dissolving 1,2,3-triazolium salts; cellulose dissolving 1,2,4-triazolium salts; cellulose-dissolving thiazolium salts; piperidinium salts dissolving cellulose; cellulose-dissolving pyrrolidinium salts; quinolinium salts dissolving cellulose; and cellulose-dissolving isoquinoline salts,
characterized in that the regenerated cellulose in the web includes more than 25 wt.% fibrillated regenerated cellulose microfiber having
a Canadian Standard of Grind (CSF) value of less than 100 ml, preferably less than 50 ml, more preferably less than 25 ml, and even more preferably a CSF value of 0 ml;
a weighted average diameter of less than 1 μm, preferably less than 0.5 μm, more preferably less than 0.25 μm;
a weighted average length of less than 400 microns, preferably less than 300 microns, more preferably less than 200 microns;
and a fiber density of more than 2 billion fibers / g, preferably more than 10 billion fibers / g, more preferably more than 50 billion fibers / g, and most preferably more than 200 billion fibers / g.
2. Абсорбирующее полотно по п.1, имеющее:
величину, измеряемую простым измерителем впитывающей способности (SAT), по меньшей мере на 15% более высокую; и
повышенную величину растяжимости во влажном состоянии по меньшей мере на 40% более высокую по сравнению с аналогичным полотном, полученным без фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна.
2. The absorbent fabric according to claim 1, having:
a value measured by a simple absorbency meter (SAT), at least 15% higher; and
an increased wet stretch is at least 40% higher compared to a similar web obtained without fibrillated regenerated cellulose microfiber.
3. Абсорбирующее полотно по п.1, имеющее соотношение растяжимостей в поперечном (CD) направлении в мокром/сухом состоянии по меньшей мере на 25% более высокое, предпочтительно по меньшей мере на 50% более высокое, более предпочтительно по меньшей мере на 100% более высокое, чем соотношение для аналогичного полотна, полученного без фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна.3. The absorbent fabric according to claim 1, having a ratio of stretchability in the transverse (CD) direction in the wet / dry state is at least 25% higher, preferably at least 50% higher, more preferably at least 100% higher than the ratio for a similar web obtained without fibrillated regenerated cellulose microfiber. 4. Абсорбирующее полотно по п.1, имеющее геометрически усредненный (GM) модуль разрыва, составляющий по меньшей мере на 20% меньше, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна.4. The absorbent web according to claim 1, having a geometrically averaged (GM) tear modulus of at least 20% less than a similar web having similar tensile values obtained without fibrillated regenerated cellulose microfiber. 5. Абсорбирующее полотно по п.1, имеющее удельный объем по меньшей мере на 5% более высокий, более предпочтительно на 10% более высокий, чем аналогичное полотно, имеющее подобные величины растяжимости, полученное без фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна.5. The absorbent web according to claim 1, having a specific volume of at least 5% higher, more preferably 10% higher than a similar web having similar tensile values obtained without fibrillated regenerated cellulose microfiber. 6. Абсорбирующее полотно по п.1, в котором полотно включает в себя более чем 30 мас.%, предпочтительно более чем 35 мас.%, более предпочтительно от 40 мас.% до 75 мас.% и наиболее предпочтительно от 40 мас.% до 60 мас.%, фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, которое имеет CSF-величину, составляющую менее чем 100 мл.6. The absorbent fabric according to claim 1, in which the fabric includes more than 30 wt.%, Preferably more than 35 wt.%, More preferably from 40 wt.% To 75 wt.% And most preferably from 40 wt.% up to 60 wt.%, fibrillated regenerated cellulose microfiber, which has a CSF value of less than 100 ml. 7. Абсорбирующее полотно по п.1, в котором
фибриллированное регенерированное целлюлозное микроволокно имеет величину зернистости, составляющую менее 0,5 мг/100 м, предпочтительно от 0,001 мг/100 м до 0,2 мг/100 м.
7. The absorbent fabric according to claim 1, in which
fibrillated regenerated cellulose microfiber has a grain size of less than 0.5 mg / 100 m, preferably from 0.001 mg / 100 m to 0.2 mg / 100 m
8. Абсорбирующее целлюлозное полотно по п.1, в котором среднее значение длины волокон фибриллированных регенерированных целлюлозных волокон составляет менее чем 250 мкм, предпочтительно менее чем 150 мкм, более предпочтительно менее чем 100 мкм и наиболее предпочтительно менее чем 75 мкм.8. The absorbent cellulosic fabric according to claim 1, in which the average fiber length of the fibrillated regenerated cellulose fibers is less than 250 microns, preferably less than 150 microns, more preferably less than 100 microns and most preferably less than 75 microns. 9. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, имеющее
плотность бумаги, составляющую от 5 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (8 г/м2) до 40 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (65 г/м2), предпочтительно от 15 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (24 г/м2) до 35 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (57 г/м2);
впитывающую способность, составляющую по меньшей мере 4,5 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5 г/г, более предпочтительно от 6 г/г до 9,5 г/г и наиболее предпочтительно по меньшей мере 7,5 г/г;
соотношение растяжимостей в поперечном направлении (CD) в мокром/сухом состоянии, составляющее 35-60%, предпочтительно по меньшей мере 40% и более предпочтительно по меньшей мере 45%; и среднее значение ширины волокон, составляющее менее чем 2 мкм, предпочтительно менее чем 1 мкм, и более предпочтительно менее чем 0,5 мкм.
9. The absorbent fabric according to any one of claims 1 to 8, having
basis weight of from 5 pounds per ream of sheets of 3000 square feet (8 g / m2) to 40 pounds per ream of sheets of 3000 square feet (65 g / m 2), preferably from 15 pounds per ream of sheets of 3,000 square feet (24 g / m2) to 35 pounds per ream of sheets in 3000 square feet (57 g / m 2);
an absorbency of at least 4.5 g / g, preferably at least 5 g / g, more preferably from 6 g / g to 9.5 g / g, and most preferably at least 7.5 g / g;
a ratio of lateral extensibility (CD) in the wet / dry state of 35-60%, preferably at least 40% and more preferably at least 45%; and an average fiber width of less than 2 μm, preferably less than 1 μm, and more preferably less than 0.5 μm.
10. Абсорбирующее целлюлозное полотно по любому из пп.1-8, имеющее повышенное значение непрозрачности по сравнению с полотном, полученным без фибриллированного регенерированного целлюлозного микроволокна, и предпочтительно имеющее непрозрачность, нормализованную согласно стандарту Технической ассоциации в целлюлозно-бумажной промышленности (TAPPI), более чем 5 единиц непрозрачности по TAPPI/фунт/стопу листов в 3000 квадратных футов (3,1 единиц непрозрачности по TAPPI/г/м2), более предпочтительно, более чем 6,5 единиц непрозрачности по TAPPI/фунт/стопу листов в 3000 квадратных футов (4,0 единиц непрозрачности по TAPPI/г/м2) при плотности бумаги менее чем 8 фунтов/стопу листов в 3000 квадратных футов (13,0 г/м2).10. The absorbent cellulosic fabric according to any one of claims 1 to 8, having an increased opacity value compared to a fabric obtained without fibrillated regenerated cellulose microfiber, and preferably having an opacity normalized according to the standard of the Technical Association in the pulp and paper industry (TAPPI), more less than 5 opacity units per TAPPI / lb / foot sheets per 3000 square feet (3.1 opacity units per TAPPI / g / m 2 ), more preferably more than 6.5 units opacity per TAPPI / pound / foot sheets of 3000 square feet (4.0 opacity at TAPPI / g / m 2 ) with a paper weight of less than 8 pounds / foot of sheets of 3000 square feet (13.0 g / m 2 ). 11. Абсорбирующее полотно по п.10, имеющее
плотность бумаги от 5 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (8 г/м2) до 40 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (65 г/м2), предпочтительно от 15 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (24 г/м2) до 35 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (57 г/м2); впитывающую способность, составляющую по меньшей мере 4,5 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5,0 г/г, более предпочтительно от 6 г/г до 9,5 г/г, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 7,5 г/г;
соотношение растяжимостей в поперечном направлении (CD) в мокром/сухом состоянии, составляющее 35%-60%, предпочтительно по меньшей мере 40% и более предпочтительно по меньшей мере 45%; и среднее значение ширины волокон менее чем 2 мкм, предпочтительно менее чем 1 мкм и более предпочтительно менее чем 0,5 мкм.
11. The absorbent fabric of claim 10, having
basis weight of from 5 pounds per ream of sheets of 3000 square feet (8 g / m2) to 40 pounds per ream of sheets of 3000 square feet (65 g / m 2), preferably from 15 pounds per ream of sheets of 3000 square feet (24 g / m 2 ) up to 35 pounds per foot of sheets of 3,000 square feet (57 g / m 2 ); an absorbency of at least 4.5 g / g, preferably at least 5.0 g / g, more preferably from 6 g / g to 9.5 g / g, and most preferably at least 7.5 g / g;
a ratio of lateral extensibility (CD) in the wet / dry state, comprising 35% -60%, preferably at least 40% and more preferably at least 45%; and an average fiber width of less than 2 μm, preferably less than 1 μm, and more preferably less than 0.5 μm.
12. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, имеющее плотность бумаги, составляющую от 5 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (8 г/м2) до 40 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (65 г/м2), предпочтительно от 15 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (24 г/м2) до 35 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (57 г/м2).12. An absorbent sheet according to any one of claims 1 to 8, having a paper density of 5 pounds per foot of sheets of 3000 square feet (8 g / m 2 ) to 40 pounds per foot of sheets of 3000 square feet (65 g / m 2 ), preferably from 15 pounds per foot of sheets of 3,000 square feet (24 g / m 2 ) to 35 pounds per foot of sheets of 3,000 square feet (57 g / m 2 ). 13. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, имеющее плотность бумаги, составляющую от 9 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (15 г/м2) до 11 фунтов на стопу листов в 3000 квадратных футов (18 г/м2).13. An absorbent sheet according to any one of claims 1 to 8, having a paper density of 9 pounds per foot of sheets of 3000 square feet (15 g / m 2 ) to 11 pounds per foot of sheets of 3000 square feet (18 g / m 2 ). 14. Абсорбирующее полотно по п.13, имеющее
впитывающую способность, составляющую по меньшей мере 4,5 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5 г/г, более предпочтительно от 6 г/г до 9,5 г/г и наиболее предпочтительно по меньшей мере 7,5 г/г;
соотношение растяжимостей в поперечном направлении (CD) в мокром/сухом состоянии, составляющее 35-60%, предпочтительно по меньшей мере 40% и более предпочтительно по меньшей мере 45%; и среднее значение ширины волокон менее чем 2 мкм, предпочтительно менее чем 1 мкм и более предпочтительно менее чем 0,5 мкм.
14. The absorbent fabric according to item 13, having
an absorbency of at least 4.5 g / g, preferably at least 5 g / g, more preferably from 6 g / g to 9.5 g / g, and most preferably at least 7.5 g / g;
a ratio of lateral extensibility (CD) in the wet / dry state of 35-60%, preferably at least 40% and more preferably at least 45%; and an average fiber width of less than 2 μm, preferably less than 1 μm, and more preferably less than 0.5 μm.
15. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, в котором абсорбирующее полотно имеет впитывающую способность, составляющую по меньшей мере 4,5 г/г, предпочтительно по меньшей мере 5 г/г, более предпочтительно от 6 г/г до 9,5 г/г и наиболее предпочтительно по меньшей мере 7,5 г/г.15. The absorbent web according to any one of claims 1 to 8, in which the absorbent web has an absorbent capacity of at least 4.5 g / g, preferably at least 5 g / g, more preferably from 6 g / g to 9 5 g / g and most preferably at least 7.5 g / g. 16. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, в котором полотно имеет соотношение растяжимостей в поперечном направлении (CD) в мокром/сухом состоянии, составляющее 35-60%, предпочтительно по меньшей мере 40% и более предпочтительно по меньшей мере 45%.16. The absorbent fabric according to any one of claims 1 to 8, in which the sheet has a ratio of extensibility in the transverse direction (CD) in the wet / dry state, comprising 35-60%, preferably at least 40% and more preferably at least 45 % 17. Абсорбирующее полотно по любому из пп.1-8, в котором среднее значение ширины волокон составляет менее чем 2 мкм, предпочтительно менее чем 1 мкм и более предпочтительно менее чем 0,5 мкм. 17. The absorbent fabric according to any one of claims 1 to 8, in which the average fiber width is less than 2 μm, preferably less than 1 μm and more preferably less than 0.5 μm.
RU2010115261A 2007-09-19 2008-09-18 Absorbent web comprising regenerated cellulose microfiber RU2471910C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99434407P 2007-09-19 2007-09-19
US60/994,344 2007-09-19
US12/284,147 2008-09-17
US12/284,147 US8187421B2 (en) 2006-03-21 2008-09-17 Absorbent sheet incorporating regenerated cellulose microfiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010115261A RU2010115261A (en) 2011-11-10
RU2471910C2 true RU2471910C2 (en) 2013-01-10

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602155C2 (en) * 2011-07-28 2016-11-10 ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КОНЗЬЮМЕР ПРОДАКТС ЭлПи High softness, high durability toilet paper, incorporating high lignin eucalyptus fibre
RU2712598C2 (en) * 2015-06-03 2020-01-29 Шаттдекор Аг Fibrous substrate material for making porous coating paper base or prepreg and method for production thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602155C2 (en) * 2011-07-28 2016-11-10 ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КОНЗЬЮМЕР ПРОДАКТС ЭлПи High softness, high durability toilet paper, incorporating high lignin eucalyptus fibre
US9708774B2 (en) 2011-07-28 2017-07-18 Georgia-Pacific Consumer Products Lp High softness, high durability bath tissue incorporating high lignin eucalyptus fiber
US10196780B2 (en) 2011-07-28 2019-02-05 Gpcp Ip Holdings Llc High softness, high durability bath tissue incorporating high lignin eucalyptus fiber
RU2712598C2 (en) * 2015-06-03 2020-01-29 Шаттдекор Аг Fibrous substrate material for making porous coating paper base or prepreg and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2191066B1 (en) Absorbent sheet incorporating regenerated cellulose microfiber
CA2962851C (en) Absorbent sheet having regenerated cellulose microfiber network
US9655490B2 (en) High efficiency disposable cellulosic wiper for cleaning residue from a surface
RU2425918C2 (en) Absorbing cellulose web of regenerated cellulose microfibres and method of its production
RU2471910C2 (en) Absorbent web comprising regenerated cellulose microfiber