[发明专利]用于在泡沫形成过程中重新定向纤维的方法和系统

说明书

公开了一种用于泡沫成形薄纸或纸幅的方法。将纤维的发泡悬浮液沉积到成形织物上，并且在干燥所述幅材之前与气流接触。例如，在使所述幅材脱水之前，所述幅材可与所述气流接触。所述气流可具有足以重新排列所述幅材内的所述纤维的体积流速和/或速度。例如，在一个实施方案中，所述气流可以增加所述幅材的厚度、所述幅材的拉伸特性和/或所述幅材的吸收性能。在一个实施方案中，所述气流可以是脉冲的，以产生具有独特图案的幅材。

相关申请

本申请要求2016年12月22日提交的美国临时专利申请序列号62/437,974的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

许多薄纸产品如面巾纸、卫生纸、纸巾、工业擦拭物等是根据湿法成网工艺生产的。湿法成网幅材是通过将纸浆纤维的水性悬浮液沉积到成形织物上，然后去除新形成的幅材中的水而制成的。通常通过将水机械地压出幅材而将水从幅材中去除，这被称为“湿压”。尽管湿压是一种有效的脱水过程，但在该过程中，薄纸幅材被压缩，导致幅材的厚度和幅材的松厚度明显减小。

然而，对于大多数应用，期望在不损害其他产品属性的情况下为最终产品提供尽可能大的松厚度。因此，本领域的技术人员设计了各种方法和技术以增加湿法成网幅材的松厚度。例如，起绉通常用于破坏纸粘结并增加薄纸幅材的松厚度。在起绉过程中，将薄纸幅材粘附到加热的圆筒上，然后使用起绉刀片从圆筒上起绉。

用于增加幅材松厚度的另一种方法称为“匆促转移”。在匆促转移过程中，幅材从第一移动织物转移到第二移动织物，其中第二织物以比第一织物慢的速度移动。匆促转移过程增加了薄纸幅材的松厚度、厚度和柔软度。

作为湿压方法的替代方案，已经开发了穿透干燥方法，其中尽可能地避免幅材压缩，以便保持和增强幅材的松厚度。这些方法提供了对粗网眼织物上的幅材的支撑，同时使加热的空气通过幅材以去除水分并干燥幅材。

然而，仍然需要本领域的其他改进。具体地讲，目前需要一种改进的方法，该方法重新定向薄纸幅材中的纤维以增加幅材的松厚度和柔软度，而不必使幅材经受匆促转移过程或起绉过程。

发明内容

一般来讲，本公开涉及薄纸和造纸领域的进一步改进。通过本公开的工艺和方法，可以改善薄纸幅材的特性，例如松厚度、拉伸率、厚度和/或吸收性。具体地讲，本公开涉及用于在泡沫形成过程中形成非织造幅材，特别是含有纸浆纤维的薄纸幅材的方法。例如，可以形成纤维的泡沫悬浮液并将其铺展在移动的多孔传送机上以制备初期幅材。根据本公开，新形成的幅材经受一种或多种气流，以便重新定向幅材中包含的纤维。气流例如可包括空气流、蒸汽流或它们的组合。

在一个实施方案中，例如，本公开涉及一种用于制备薄纸产品的方法，其中纤维的泡沫悬浮液沉积在移动的成形织物上以形成具有一定厚度的湿幅材。根据本公开，湿幅材与足以在幅材移动时重新排列湿幅材中的纤维的气流接触。例如，在使幅材脱水之前，湿幅材可与气流接触。在湿幅材与气流接触并脱水后，可将幅材干燥并收集以形成各种不同的产品。例如，幅材可用于生产卫生纸、纸巾、其他擦拭物如工业擦拭物，或任何其他合适的薄纸产品。

为了形成纤维的发泡悬浮液，最初可通过将表面活性剂与水组合来形成泡沫。可以使用任何合适的发泡表面活性剂，例如月桂基硫酸钠。然后将纤维添加到泡沫中以形成悬浮液。泡沫例如可具有约200g/L至约600g/L的泡沫密度，例如约250g/L至约400g/L。在一个实施方案中，与泡沫组合的纤维可包含至少约50重量％的纸浆纤维，例如至少约60重量％的纸浆纤维，例如至少约70重量％的纸浆纤维，例如至少约80重量％的纸浆纤维。

在一个实施方案中，与湿幅材接触的气流被配置成在一种缩短过程中增加幅材的厚度和/或基重。例如，气流可被配置成与不使用气流在完全相同的过程中形成的幅材相比，使幅材的厚度增加至少约5％，例如至少约10％，例如至少约15％。类似地，幅材的基重可以增加大于约5％，例如大于约10％，例如大于约15％。