[发明专利]使用新型压榨毛毡制造改良的纤维素产品的方法及由其制造的产品

说明书

本申请公开了改良的纤维素产品，和使用具有至少第一编织基芯材料和第二编织基芯材料的分基芯湿式压榨毛毡设计制造改良的纤维素产品的方法，其中第一基芯材料和第二基芯材料通过至少一个纤维棉絮材料隔开。本申请还公开了改良的纤维素产品和使用具有有孔的聚合物片材侧表面的压榨毛毡设计制造改良的纤维素产品的方法。

对相关申请的交叉引用

本申请基于2018年9月12日提交的美国非临时专利申请16/129,371，该申请基于2017年10月27日提交的美国临时专利申请62/577,985。因此要求上述申请的优先权，并且将其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请公开了使用分基芯湿式压榨毛毡(split base core wet press felt)设计制造改良的纤维素产品的方法和由其获得的改良的纤维素产品。本申请还公开了使用具有有孔的聚合物片材侧表面(sheet-side surface)的压榨毛毡设计制造改良的纤维素产品的方法和由此获得的改良的纤维素产品。

背景技术

已知湿式压榨毛毡在制造诸如纸、纸巾和手巾(towel)产品等纤维素产品的过程中是有用的。通常通过沿造纸机在移动的成形织物上输送纤维素纤维的含水浆料来制造来纤维素产品。随着含水浆料的输送，水被排干，并开始形成胚纤维素网。

可以在造纸机的压榨部中使用压榨毛毡，以便于形成后从胚纤维网中抽出额外的水。此过程也称为脱水。脱水过程通常包括将纤维素网与一个或多个压榨毛毡一起输送通过一个或一系列压区(nip)，以便在压区中施加压力并促进水从纤维素网中去除并转移到压榨毛毡和从压榨毛毡中转移出来。这一脱水过程使纤维素网中的纤维进一步相互粘合，形成供在干燥机和造纸机的其他部分中进行进一步处理的纤维素片材。

因此，期望压榨毛毡能够在压榨部中接受从湿纤维素网提取的水。与此相关，压榨毛毡应当能够防止除去的水返回到纤维素网。压榨毛毡还必须能够在脱水过程中支撑和运送纤维素网。压榨毛毡也可以参与纤维素片材表面的精加工，从而形成光滑或有纹理的表面。

本领域使用了多种压榨毛毡设计，并且可以基于赋予制造的纤维素片材所需性能的能力来选择具体的压榨毛毡。传统的压榨毛毡设计包括单个统一的编织基芯材料(basecore material)，其上附着有片材侧纤维棉絮材料。如本文所用，术语片材侧(sheet-side)是指在脱水过程中与纤维素网相邻的压榨毛毡的一侧。相反，术语“辊侧(roll-side)”是指在脱水过程中与压辊相邻的压榨毛毡的一侧。在一些传统的压榨毛毡设计中，基芯材料可被压榨毛毡的片材侧和辊侧上的纤维棉絮包围。

已经研究了不同的压榨毛毡设计，目的是增加所得纤维素片材的厚度(caliper)或体积(bulk)。厚度或体积增加的片材具有许多优点，包括(a)基重降低(意味着减少纤维用量，节省成本)，(b)在具有相同量的纤维材料的情况下辊直径更大，(c)能施用额外的压延来改善表面感觉，同时保持目标厚度；以及(d)减少片材计数，同时保持目标辊直径。不幸的是，发现导致厚度或体积增加的现有压榨毛毡设计是以其他性能为代价的，例如，片材强度、柔软度、造纸机速度和/或效率较低的干燥。

一种旨在改善体积的这样的现有技术毛毡设计，称为“差分湿式压榨毛毡(different wet press felt)”或“DWP”，使用比传统压榨毛毡少得多的量的覆盖基芯的片材侧棉絮材料，因此当与纤维素网一起压缩于压区中时，允许基芯材料以及其中的相关纱线节移动地更接近纤维素网的表面，并受压通过片材侧棉絮。不幸的是，使用这样的片材侧棉絮材料减少的压榨毛毡会导致片材变弱(强度降低)。另外，由于减少了片材侧棉絮材料的量，所以这种毛毡设计也不能均匀地脱水，并且需要减慢造纸机以达到足够的干燥。这导致不可接受的生产率下降。

图1和2分别是传统压榨毛毡设计与现有技术的“差分湿式压榨毛毡”设计的比较。