[发明专利]降低表面能的限制孔式干燥介质、其制造法及纸张制造法

说明书

                         发明领域

本发明涉及一种用于吸湿性初期纸幅的装置，初期纸幅通过空气穿透式干燥形成纤维素纤维结构，特别涉及一种在空气穿透式干燥过程中可节能的装置。

                         背景技术

吸湿纸幅包括纤维素结构、吸湿泡沫材料等。纤维素纤维结构已经成为日常生活用品的主要成分。在面巾纸、卫生纸和纸手巾中都可以找到纤维素纤维结构。

在纤维素纤维结构的制造过程中，将分散在液体载体中的纤维素纤维浆沉淀在成型丝网上以制成初期纸幅。制成的潮湿初期纸幅可以通过已知装置中的任一种或几种的组合进行干燥，但这些已知方法都会影响制成的纤维素纤维结构的特性。例如，干燥装置和过程可能影响制成的纤维素纤维结构的柔软性、纸张厚度、抗拉强度和吸湿性。用于干燥纤维素纤维结构的方法和装置也影响制造该结构的速度，而这种速度是不应该受到这种干燥方法和装置限制的。

一种干燥装置的实例是毛毡带。毛毡干燥带被长期使用，通过液体载体的毛细流动渗透进与初期纸幅保持接触的可渗透毛毡介质来完成对初期纤维素纤维结构的脱水。然而，将纤维素纤维结构脱水到毛毡带中以及使用毛毡带脱水会导致要被干燥的初期纤维素纤维结构全都处于均匀压缩和压实状态。制成的纸张通常较硬且触摸起来不柔软。

毛毡带干燥也可以辅之以真空装置或者一对相对的压力辊。压力辊使得与纤维素纤维结构相对的毛毡的机械压缩达到最大。毛毡带干燥实例在1982年5月11日授予Bolton的4,329,201号美国专利和1989年12月19日授予Cowan等的4,888,096号美国专利中都有说明。

通过真空脱水且不使用毛毡带干燥纤维素纤维结构的方法为本领域中的技术人员所熟知。纤维素纤维结构的真空脱水是当水分以液体形式存在时机械地从纤维素纤维结构中去除水分。而且，如果与模塑型板带一起使用，真空就使得纤维素纤维结构中各分离区域偏转到干燥带偏转吸管中，从而使纤维素纤维结构的不同区域具有了不同的水分。类似地，通过真空装置并辅之以利用具优选孔径的多孔烘缸形成的毛细管渗流来干燥纤维素纤维结构也是本领域中技术人员所熟知的。这种真空驱动的干燥技术实例在具有共同受让人的1985年12月3日授予Chuang等的4,556,450号美国专利和1990年11月27日授予Jean等的4,973,385号美国专利中都有说明。

在另一种干燥工艺中，通过空气穿透式干燥法干燥纤维素纤维结构的初期纸幅已经取得巨大成功。在典型的空气穿透式干燥方法中，带孔的透气干燥带支撑着要被干燥的初期纸幅。热气流穿过纤维素纤维结构然后通过透气带，反之亦然。气流主要通过蒸发来干燥初期纸幅。与透气带中的孔相重合并被偏转吸入孔中的区域得以优先干燥。与透气带中的凸起部分相重合的区域被气流干燥的程度要轻些。

对用于空气穿透式干燥法中的透气带所作的几项改进已经在本领域中实现了。例如，透气带可被制成为具有高开放区，例如至少40％。或者，可制成透气性降低的带子。可通过添加树脂混合物以堵塞带子上织纱之间缝隙的方式来降低透气性。可以将干燥带浸渍上金属颗粒以增强其导热性并降低其热辐射系数，或者还有一种方法，用包含连续网格的光敏树脂制成干燥带。干燥带特别应适应高温气流，至少达815摄氏度(1500华氏度)。这类空气穿透式干燥技术的实例在下列专利中都可以找到：1975年6月1日再颁给Cole等的Re.28,459号美国专利；1979年10月30日授予Rotar的4,172,910号美国专利；1981年2月24日授予Rotar等的4,251,928号美国专利；1985年6月9日授予Torkhan且具有共同受让人的4,528,239号美国专利，该专利包括在此处的参考文献中；1990年5月1日授予Todd的4,921,750号美国专利。另外，为了调整还处于等待干燥的初期纸幅状态的纤维素纤维结构，在本领域中已经做了几项尝试。这些尝试使用干燥带或者带有Yankee罩的红外干燥器。干燥方法的实例在1986年4月22日授予Smith的4,583,302号美国专利和1990年6月24日授予Sundovist的4,942,675号美国专利中都有说明。