[发明专利]起皱助剂以及起皱纸张的生产方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种改善了纸张质量的、生产起皱纸张产品的新方法。

发明背景

增强纸产品如薄页纸和毛巾纸的柔软度是人们所希望的。柔软度是：当使用者握住、摩擦或弄皱特定纸产品时，使用者所感受到的触感。这种触感是由若干物理性能包括纸张的松厚度，挺度和延伸性的结合所提供的。起皱，即本领域熟知的一种方法，是在纵向使纤维结构机械缩短的一种方法，以便增强纸张的柔软度，松厚度和延伸性。起皱通常利用称之为起皱刮刀的柔性刮刀来完成，所述起皱刮刀对着扬克式烘缸的干燥表面放置。当纤维结构接触所述干燥表面时，它将粘附至扬克式烘缸上。纸幅将沿扬克式烘缸的表面运行，直至被起皱刮刀取下为止。在起皱之前，纤维结构粘附至扬克式烘缸的粘结程度是确定起皱后纤维结构所表现出的柔软度，松厚度，以及延伸性的关键因素。

另外，由于纤维结构对扬克式烘缸的粘附程度与控制纸幅从起皱刮刀传送至纸机卷筒上有关，因此，从这方面来说，它也是十分重要的。不充分粘附至扬克式烘缸表面上的纤维结构常常难于控制，并经常会在卷筒上出现一些问题，如卷曲，折痕和纺织边缘。成形不好的纸张将影响整个造纸过程的可靠性以及随后的转换操作。

另外，由于纤维结构对扬克式烘缸的粘附程度与纸幅的干燥有关，因此，从这方面来说，它也是十分重要的。粘附的程度越高，热传递就越好。这使得纸幅能更快地干燥，并因此使得能以更高的速度进行操作。起皱助剂通常施加至扬克式烘缸的表面上，以进一步促进粘附/起皱过程。将起皱助剂沉积至扬克式烘缸表面上是人们所希望的。

业已发现，当在纸机上使用穿透干燥时，与使用常规压榨部的纸机相比，往往只需要更少量的起皱助剂沉积至烘缸表面上。穿透干燥的纤维结构与常规湿压榨的纤维结构相比，常常能以更高的浓度传递至扬克式烘缸上。此外，由于有限的压节区域，因此，穿透干燥的纸幅与常规湿压榨的纸幅相比，与扬克式烘缸压辊的压区将有更小的接触面积。因此，与常规湿压榨的纤维结构相比，穿透干燥的纤维结构往往具有更差的粘附力。

在开发出起皱助剂之前，纤维结构与烘缸表面的粘附作用是通过天然存在于纸张纤维中的半纤维素而完成的。由于水从纸幅中蒸发，因此，可以观察到在烘缸表面上形成的半纤维素沉积物。业已发现，半纤维素沉积物包含从纤维结构中分出的小纤维碎片。需指出的是，这些沉积物将在扬克式烘缸表面上形成厚实的薄膜，然后使起皱质量变差。

重要的是，起皱助剂能使得纤维结构与干燥表面的粘附作用和纸幅在起皱刮刀处的脱模达到适当的平衡。历史上，利用起皱助剂所遇到的一个难题是起皱助剂在纸幅和干燥表面之间在起皱位置处结合，以致使纸幅不能从干燥表面适当地分离。这将导致一部分纸幅仍保持与干燥表面粘附，因此在纸幅中产生纸病和/或使纸幅断裂。

使用起皱助剂所遇到的另一常见的问题是：起皱助剂过量地累积在干燥表面上。尽管在表面上积累一定量的起皱助剂是必要的，但过量的累积将产生影响干燥表面宽度上粘结力分布的条纹。这将在最终纸张中产生隆起或褶子。经常的一种做法是，恰好在起皱刮刀之后在干燥表面上，设置称之为清洁刮刀的第二刮刀。清洁刮刀的目的是除去之后留下的过量起皱助剂和其它残留物。传统上，不仅是起皱刮刀而且是清洁刮刀都必须频繁更换，以防止过量起皱助剂的累积。

为阻止在干燥表面上的过量累积，重要的是，起皱助剂是可再湿润的。在此所用的术语“可再湿润的”指的是：留在扬克式烘缸表面上的起皱助剂被包含在纤维结构中的水份激活的能力。粘稠性明显增加表示高可再湿润性。与常规湿压榨部相比，由于穿透干燥往往将除去更多的水份，因此，与常规湿压榨的纤维结构相比，穿透干燥的纤维结构通常将以更高的浓度传递至扬克式烘缸上。由于与常规压榨的类似纸幅相比，穿透干燥纸幅包含更少的水份，因此，在传递至扬克式烘缸表面上的穿透干燥纸幅中存在着更少的有效水份。由于在纤维结构传递至干燥表面的位置处纸幅具有更少的有效水份使起皱助剂再湿润，因此，已干燥至相对更高纤维浓度的纤维结构，如穿透干燥纸幅将更难粘附至干燥表面上。

US3,926,716(1975年12月16授权于Bates，在此引入作为参考)教导了在施加至扬克式烘缸表面上时，形成薄膜的聚乙烯醇起皱粘合剂。据信，聚乙烯醇有再湿润机理，其中，当水份在扬克式烘缸压辊压区处从纤维结构中释放出时，已在扬克式烘缸上的薄膜将被再湿润。