起皱粘合剂组合物和使用这些组合物的方法

专利名称：起皱粘合剂组合物和使用这些组合物的方法
技术领域：
本发明大体上涉及用于制造吸收片材的造纸法中所用的起皱粘合剂，尤其是包含聚(氨基酰胺)_表氯醇/聚乙烯醇共聚物共混物的粘合剂。在优选实施方案中，本发明涉及软纸巾片材的制造，在将该片材粘贴到扬克烘缸上之前在其上施加喷雾柔软剂。
背景技术：
通常通过包括将纤维素纤维悬浮在水介质中、然后在加压或不加压下通过重力或真空辅助排水从纸幅中除去大部分水、接着通常在干燥织物和/或扬克烘缸上蒸发的方法制造吸水纸。在许多情况下，制造还包括起皱，其中将纤维素纸幅粘贴到圆筒干燥器，例如扬克烘缸的表面上，此后通常借助皱纸刀从扬克烘缸上分离。将所得片材卷绕到卷筒上。尽管纸由纸幅中的纤维素纤维排列以及由将纤维素纤维互相连接的氢键合获得结构完整性，但由干燥器起皱影响吸水纸产品的许多合意的审美和物理性质；例如，由扬克烘缸起皱通常通过纤维之间的氢键的断裂部分增强所得纸产品的体积(和相应的吸收性)、拉伸和柔软度中的至少一项。使用起皱粘合剂通过将纸幅粘贴到扬克烘缸上以及帮助纸幅转移至干燥表面来提高起皱操作的效率。起皱粘合剂还通过促进干燥器表面与纸幅之间的接触来提高干燥效率并因此甚至在剥离产品(即极少的卷筒起皱)而非由干燥器表面起皱的情况中也使用。过去，已用作扬克烘缸粘合剂的热固性粘合剂树脂的常见种类包括聚(氨基酰胺)-表卤代醇聚合物(PAE)树脂，如以商品名KYMENE @和CREPETROL (Ashland, Inc.)、ULTRACREPE (Process Application Ltd.“PAL，，)、BUBOND (Buckman LaboratoriesInc.)出售的那些聚合物。使用Yankee烘干的现代制造方法，如通气干燥法、低压缩气动脱水法和不涉及将在毛毡上的相对较湿的纸幅湿压到扬克烘缸上的更新的织物起皱或真空脱水法通常需要相对耐久以及可再润湿的粘合剂涂层。在如本文进一步论述的那样转移到Yankee上之前在纸幅上施加喷雾柔软剂时，促进部分干燥的湿纸幅与图案化织物一起在转移辊隙中转移到Yankee上的要求特别受到挑战。在授予Soerens等人的美国专利4，501, 640中公开了可再润湿的PAE/聚乙烯醇粘合剂。这种粘合剂提供优异粘合以及可再润湿性。已经认定，由于至少两种原因，作为起皱粘合剂的这种特定混合物特别有效。第一个原因在于，聚乙烯醇是可再润湿的粘合剂。可再润湿性是起皱粘合剂的重要特征，因为起皱烘缸每转仅添加非常少量的粘合剂；只有新添加的粘合剂润湿现有粘合剂层，该烘缸上的所有粘合剂才可用于粘贴到纸幅上。尽管聚酰胺粘合剂相对耐久，但如果单独使用，其最终不可逆地变硬并因此损失其作为粘合剂的作用。但是，通过用聚乙烯醇稀释这种组分，可润湿性极大改进并延长粘合剂层在起皱烘缸上的有效寿命。为PAE/聚乙烯醇起皱粘合剂的成功提出的第二个原因是，聚酰胺树脂的阳离子形式使其成为纤维素纤维的非常特异性的粘合剂。授予Chou等人的美国专利7，608, 164涉及可用在含PAE树脂的起皱组合物中的聚乙烯醇共聚物；但是，没有提供实施例。参见第8栏，第24-29行。还参见授予Clungeon等人的美国专利7，404，875，第I栏第66行至第2栏第35行。本领域技术人员会认识到，有大量已知的聚乙烯醇共聚物。参见Isozaki等人的美国专利申请公开2002/0037946，其公开了聚乙烯醇共聚物的名单，段落
，第2页，提到共聚单体，如丙烯酸、其盐和丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯和丙烯酸十八烷基酯；甲基丙烯酸、其盐和甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯；丙烯酰胺及其衍生物，如N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰氨基丙磺酸或其盐和丙烯酰氨基丙基二甲基胺或其盐或其季铵盐；甲基丙烯酰胺及其衍生物，如N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氨基丙磺酸或其盐、甲基丙烯酰氨基丙基二甲基胺或其盐或其季铵盐和N-羟甲基甲基丙烯酰胺或其衍生物；乙烯醚，如甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、异丁基乙烯醚、叔丁基乙烯醚、十二烷基乙烯醚和硬脂基乙烯醚；N-乙烯基酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯基乙酰胺；具有聚环氧烷侧链的烯丙基醚；腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈；卤乙烯,如氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯和偏二氟乙烯；烯丙基化合物，如乙酸烯丙酯和烯丙基氣；马来酸或其盐或其酷；乙稀基甲娃烧基化合物，如乙稀基二甲氧基娃烧；乙酸丙稀酷起皱粘合剂，尽管多年来已极大改进，但由于与新方法和提高的机器速度相关地需要更大的粘合剂强度和更大的可再润湿性，需要进一步发展。尤其由于该粘合剂必须保持柔软并在Yankee的干燥部释放纸幅,这些性质极难实现。湿粘性衡量烘缸上的粘合剂涂层将湿纤维素网粘合到烘缸上的能力。纤维素纸幅在烘缸上的粘合程度通常重要，因为其涉及将纸幅从起皱织物转移至烘缸以及在干燥器与卷绕纸幅用的卷筒之间的纸幅控制。如果纸幅没有充分粘合到烘缸上，其可能起泡或从烘缸上脱离。差粘合的纸幅难以控制并在纸幅卷绕到母卷上的过程中造成褶皱。此外，差粘合的纸幅会降低由起皱提供的纸幅的潜在拉伸、体积和柔软性质。在纸巾制造法中使用喷雾柔软剂非常合意，因为该柔软剂可直接施加到需要柔软性的片材表面上而非在造纸机的湿部中添加到配浆中(其中柔软剂遍布在整个纸幅中)。该柔软剂因此更有效用于实现所需作用并且较不可能造成与拉伸不足相关的制造问题，因为大多数柔软剂也充当脱粘剂。但是，喷雾柔软剂通常是表面活性剂并进一步加剧粘合问题。已经发现，本发明的起皱粘合剂令人惊讶地耐受制造法中的喷雾柔软剂。纤维素纸幅与烘缸的粘合程度也重要，因为其与干燥效率相关。较高粘合程度通常降低传热阻抗，以致纸幅更快干燥，由此能实现更能量有效、更高速的运行。传统起皱粘合剂，包括PAE/聚乙烯醇组合物，倾向于产生在经过低水分起皱和从烘缸上移除所需的剧烈干燥后较难再润湿的硬涂层。这种硬涂层导致粘合力损失以及导致叶片振动(颤振)，这造成不均匀起皱、叶片磨损和在极端情况下，对扬克烘缸表面的损坏。因此，非常需要在低水分起皱中遇到的干燥条件下保持柔软和可再润湿的起皱粘合剂。由于仍然需要更软的纸巾产品,现有起皱粘合剂涂料套装(coating packages)的限制变明显，尤其是与包括从图案化织物转移到扬克烘缸上的方法和使用喷涂柔软剂的方法相关。本发明的替代性粘合剂产品比传统粘合剂更有效地在保持低水分下的柔软涂层和对喷雾柔软剂的耐受性的同时实现压力辊处的优异转移和高扬克烘缸粘合性。发明概述起皱粘合剂包括聚(氨基酰胺)_表卤代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物，其中该聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元及其组合的官能重复单元。本发明的粘合剂提供惊人的粘合强度并提高干燥效率以及如较高P0R0FIL 值所示的改进的起皱质量和在相等的总起皱比下提闻的拉伸。本发明的粘合剂也意外地耐受照惯例造成操作困难的喷雾柔软剂，因为柔软剂固有地释放倾向于破坏扬克烘缸表面上的粘合的试剂。本发明的一个优选方面因此是制造吸收片材的方法，包括:(a)将水性造纸浆脱水以形成初生纸幅；(b)在将该纸幅供应至转移辊隙之前将该纸幅部分干燥至至少35%和任选小于70%的稠度；(C)在图案化转移织物上安置该纸幅；⑷将柔软剂喷涂到该纸幅上；(e)向扬克烘缸的加热烘缸的表面提供起皱粘合剂以形成起皱粘合剂涂层，所述起皱粘合剂包含聚(氨基酰胺)表齒代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物，其中该聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元及其组合的官能重复单元；(f)在转移辊隙中将具有至少35%稠度的部分干燥纸幅从转移织物转移至扬克烘缸的加热烘缸的表面，以使该部分干燥纸幅通过起皱粘合剂涂层粘合到烘缸上；(g)在烘缸表面上将部分干燥纸幅干燥至预定干燥度；和(h)从烘缸表面移除干燥纸幅。在优选实施方案中，PAE树脂可以是完全交联的PAE树脂。

从下列论述中可看出其它细节和优点。附图简述下面参照附图详细描述本发明，其中:

图1是造纸机的示意图，其中形成纸巾幅、粘贴到扬克烘缸的干燥表面上、干燥、起皱，然后卷绕到卷筒上。图2是显示起皱粘合剂组合物的以克/厘米(克/英寸)计的剥离力值的图；图3是显示示例性起皱粘合剂组合物的以克/厘米(克/英寸)计的剥离力值的图；和图4和5是显示由归因于提高的喷雾柔软剂含量的粘合力损失造成的粗绉的照片。详述下面参考许多实施方案描述本发明。这样的论述仅用于举例说明。本领域技术人员容易看出在所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围内的对具体实例的修改。本文所用的术语具有与下文立即阐述的示例性定义相符的其普通含义:％如指示是指重量％或摩尔％。在不存在指示的情况下，％是指重量％，只有水解度是指已水解成羟基重复单元的聚乙酸乙烯酯单元的摩尔％。
就水性组合物，如柔软剂和起皱粘合剂“添加量(add-on) ”而言，重量比等是指折干计的组分。例如，每吨(ton)纤维的柔软剂或起皱粘合剂用量仅是指活性成分和绝干纤维的重量。粘合剂和/或柔软剂的水性组合物可以为70-95%或更多水。除非另行规定，“基重”、BWT、bwt等是指279平方米(3000平方英尺)令的产品的重量。同样地，除非另行规定，“令”是指279平方米(3000平方英尺)，例如以克/平方米(gsm)计。稠度是指例如在绝干基础上计算的初生纸幅的固体％。“风干”意在包括残留水分，照惯例对纸浆而言最多大约10%水分和对纸而言最多大约6%。具有50%水和50%绝干浆的初生纸幅具有50%的稠度。术语“纤维素”、“纤维素纸张”等意在包括包含具有纤维素作为主要成分的造纸纤维的任何产品。“造纸纤维”包括原浆或再生(二次)纤维素纤维或包含纤维素纤维的纤维混合物。适合制造本发明的纸幅的纤维包括:非木纤维，如棉纤维或棉衍生物、马尼拉麻、洋麻、印度草、亚麻、茅草、稻草、黄麻、大麻、甘蔗洛、乳草纤维和菠萝叶纤维；和木纤维，如获自落叶树和针叶树的那些，包括软木纤维，如北方和南方软木牛皮纸纤维；硬木纤维，如桉树、枫树、桦树、白杨等。造纸纤维可以由它们的源材料通过本领域技术人员熟悉的许多化学制浆法，包括硫酸盐、亚硫酸盐、多硫化物、碱法制浆等中的任一种释放。如果需要，该纸浆可通过化学方式漂白，包括使用氯、二氧化氯、氧、碱性过氧化物等。本发明的产品可包括传统纤维(无论是源自原浆还是再生来源)和富含高粗糙度木质素的管状纤维的共混物，机械浆，如漂白化学热机械浆(BCTMP)。“浆料(Furnishes)”和类似术语是指用于制造纸产品的包括造纸纤维、任选湿强度树脂、解胶剂等的水性组合物。再生纤维通常大于50重量％硬木纤维，并可以为75% -80%或更多的硬木纤维。本文所用的术语“将纸幅或浆料压实脱水”是指通过在脱水毛毡上湿压，例如在一些实施方案中通过使用如在压辊与压靴之间的辊隙(在此纸幅与造纸毛毡接触)中在纸幅表面上连续施加的机械压力机械脱水。术语“压实脱水”用于区别于如例如授予Trokhan的美国专利4，529，480和授予Farrington等人的美国专利5，607，551的情况中的基本通过热方式进行纸幅的初 始脱水的方法。将纸幅压实脱水因此例如是指通过对其施加压力从具有小于大约30%的稠度的初生纸幅中除水和/或通过对其施加压力将纸幅的稠度提高大约15% ;也就是说，将稠度例如从30%提高至45%。“起皱织物”、“转移织物”和类似术语可互换地是指带有适合实施本发明的方法的图案的织物或带。“织物”包括如Super等人的美国专利申请公开2010/0186913 (其公开内容经此引用并入本文)中所述的具有整体结构或层的聚合带。“织物侧”和类似术语是指与起皱织物接触的纸幅侧。“烘缸侧”或“Yankee侧”是与烘缸接触的纸幅侧，其通常与纸幅的织物侧相反。PVOH树脂的特性粘度是指该材料的4重量％水溶液在20°C下的粘度。“织物起皱比”表示起皱织物与成形网之间的速度差并通常作为临织物起皱前的纸幅速度与刚织物起皱后的纸幅速度的比率计算，成形网和转移表面通常，但不一定，以相同速度运行:织物起皱比=转移滚筒速度+起皱织物速度织物起皱也可以表示为如下计算的百分比:织物起皱％，=[织物起皱比-1] X 100 %
从表面速度为228.6mpm(750fpm)的转移滚筒到速度为152.4mpm(500fpm)的织物起皱的纸幅具有1.5的织物起皱比和50%的织物起皱％。对卷筒起皱而言，以扬克烘缸速度除以卷筒速度计算卷筒起皱比。为了以百分比表示卷筒起皱，将卷筒起皱比减去I并将结果除以100*%。作为成形网速度与卷筒速度的比率计算总起皱比，总起皱％为:总起皱％ =[总起皱比-1] X 100%成形网速度为609.6mpm(2000fpm)且卷筒速度为304.8mpm(IOOOfpm)的方法具有2的线性或总起皱比和100%的总起皱。当产物在张力下基本无卷筒皱纹地移除时，产物被认为从扬克烘缸上“剥离”。通常，剥离产物具有小于I %卷筒皱纹。PAE/聚乙烯醇共聚物起皱粘合剂可作为单组合物施加或可在其组成部分中施加。更特别地，该聚酰胺树脂可以与聚乙烯醇(PVOH)和改性剂和其它任选组分分开施加。速度A是指线速度差。通过用非极性P0R0FIL 液体浸透片材并测量吸收的液体量，测定如下文提到的空隙体积和/或空隙体积比。吸收的液体体积相当于片材结构内的空隙体积。如下所示，作为吸收的液体克数/片材结构中的纤维克数乘以100，表示％重量增加(PWI)。更具体地，对受试的各单层片材样品而言，选择8个片材并切出2.54cmX2.54cm正方形(I英寸Xl英寸)(机器方向中2.54厘米和横穿机器方向中2.54厘米)(机器方向中I英寸和横穿机器方向中I英寸)。对多层产物样品而言，各层作为单独个体测量。将多层样品分成独立的单层，来自各层位置的8个片材用于测试。称量和记录各试样的干重量，精确到0.0001克。将试样置于含有具有大约1.93克/立方厘米比重的P0R0FIL 液体(可获自CoulterElectronics Ltd.,Nor thwell Drive, Luton,Beds,England ；Part N0.9902458)的盘子中。在10秒后，用镊子紧贴一个角的边缘(1-2毫米)夹住试样并从液体中取出。该角位于最上方地夹住试样并使过量液体滴落30秒。在#4滤纸(Whatman Lt.,Maidstone,England)上轻抹(接触小于1/2秒)试样的下角以除去任何过量的最后一部分液滴。在10秒内立即称量试样，精确至0.0001克记录该重量。如下计算各试样的PWI，作为P0R0FIL 液体克数/克纤维表示:PffI = [(W2-W1VWjX 100其中“W/’是以克计的试样干重量；且“W2 ”是以克计的试样湿重量。如上所述测定所有8个独立试样的PWI并以这8个试样的平均值作为样品的PWI。通过将PWI除以1.9(流体密度)从而以百分比表示该比率，计算空隙体积比，而空隙体积(gms/gm)简单地为重量增加比；即PWI除以100。“湿粘性”通常是指为了烘干纸幅，烘缸上的粘合剂涂层将湿纸幅粘贴到烘缸上的能力。与本发明结合使用的聚酰胺树脂是本领域中已知的聚(氨基酰胺)_表氯醇(PAE)树脂。例如在全文经此引用并入本文的“Wet-Strength Resins and TheirApplications,，，Ch.2, 题为 Alkaline-Curing Polymeric Amine-EpichlorohydrinResins，H.Espy (L.Chan编辑，TAPPI Press, 1994)中描述了 PAE树脂。根据本发明使用的优选PAE树脂包括表卤代醇，优选表氯醇和具有衍生自多亚烷基多胺和含有大约3至大约10个碳原子的饱和脂族二元羧酸的仲胺基的水溶性聚酰胺的水溶性聚合反应产物。可用于本发明的PAE树脂包括高反应性的部分交联PAE树脂、较低反应性的部分交联树脂和在一个优选实施方案中，完全交联的PAE树脂。在美国专利申请2006/0207736(其公开内容经此引用并入本文)中描述了完全和部分交联的PAE。可以用反应条件控制交联程度，无论是部分还是完全交联。对完全交联的聚合物而言，将表卤代醇等分添加到基础聚合物中并在各阶段在高温下反应至粘度“burn-out”，不再增进。然后将该聚合物酸化，以确保双官能表卤代醇与预聚物完全反应。通过小心控制添加的表卤代醇的量来测定正确的粘度终点。为了部分交联，添加少量过量的表卤代醇(与等分或一次性添加的完全交联相比)并在反应结束之前反应至预定粘度终点。在测定的终点通过添加酸停止粘度增进。这确保表卤代醇不完全交联并留下一些残留的侧接氯醇。可以用总和氯离子滴定区分交联程度差异。C-13 NMR可检出部分交联树脂中存在的侧接氯醇。热可以使部分交联材料的粘度增进，该粘度会在储存过程中改变，而完全交联材料经时稳定得多。在一些实施方案中，可以使用热固性PAE树脂，而在另一些实施方案中，使用非热固性PAE树脂。非热固性阳离子聚酰胺树脂的非详尽清单可见于授予Espy等人并经此引用并入本文的美国专利5，338，807。可通过使二羧酸和甲基双(3-氨基丙基)胺的聚酰胺在水溶液中与表氯醇直接反应来合成非热固性树脂。该羧酸可包括具有大约2至12个碳原子的饱和和不饱和二羧酸，包括例如，草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、pilemic、辛二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸。己二酸和戊二酸是优选的，其中己二酸最优选。可以使用脂族二羧酸和芳族二羧酸，如邻苯二甲酸的酯，以及这样的二羧酸或酯的组合。这些树脂在许多情况下通常以1: 0.33至1: 0.1的聚酰胺/表卤代醇摩尔比为特征。与本发明结合使用的 热固性聚酰胺树脂可以由表卤代醇树脂和含有仲胺或叔胺的聚酰胺的反应产物制成。在这样的树脂的制备中，首先使二元羧酸与多亚烷基多胺任选在水溶液中在适合产生水溶性聚酰胺的条件下反应。通过使水溶性酰胺与表卤代醇，特别是表氯醇反应形成水溶性热固性树脂来完成树脂的制备。在授予Kiem的美国专利2,926, 116 ;3，058，873 ;和3，772，076 (这些都全文经此
引用并入本文)中描述了水溶性热固性聚酰胺-表卤代醇树脂的制备。该聚酰胺仲胺基优选衍生自多亚烷基多胺，例如多亚乙基多酰胺、多亚丙基多胺或多亚丁基多胺等，二乙基三胺(DETA)是多种树脂中优选的。与本发明结合使用的示例性PAE树脂可获自:(I)Process Applications Ltd.,包括但不限于 ULTRACREPE HT ； (2)Nalco Chemical C0.，包括但不限于 Nalco 64551 -M (3)Ashland, Inc.，包括但不限于 CREPETROL 1145 和 CREPETROL 3557。—种优选的PAE树脂Nalco 64551 .-完全交联树脂，具有如表A中所不的分
子量特征(使用2-乙烯基吡啶标样通过GPC测得):表A.使用聚(2-乙烯基吡啶)计算出的分子量分布PAE树脂数 均峰值分子重均Z-平均多分散性__(Mn) 量(Mp) (Mw) (Mz)(Mw/Mn)
Nalco 64551 3240 440027,100 137,000 8.36_本文所用的“聚乙烯醇树脂”、“PV0H树脂”、“PV0H聚合物”和类似术语是指通常由聚乙酸乙烯酯均聚物或共聚物通过本领域中公知的其皂化制成的聚乙烯醇树脂。PVOH树脂衍生自乙酸乙烯酯的均聚物以及乙酸乙烯酯的共聚物。聚乙烯醇树脂通常可基于乙酸乙烯酯均聚物或乙酸乙烯酯与任何合适的共聚单体的共聚物和/或它们的共混物。本发明中所用的PVOH树脂主要(大于50摩尔％)基于乙酸乙烯酯单体，其聚合并随后水解成聚乙烯醇。合意地，该树脂多于75摩尔％衍生自乙酸乙烯酯。可能与乙酸乙烯酯一起存在大约0.1至大约50摩尔％的共聚单体。参见Finch等人,Ed.“Polyvinyl Alcohol Developments”(Wiley 1992),第 84 页及以下各页。共聚单体可作为骨架的一部分与乙酸乙烯酯接枝或共聚。同样地，如果需要，可以将均聚物与共聚物共混。通常，在醇溶液中的聚乙酸乙烯酯可转化成聚乙烯醇，即通过“水解”(也称作“醇解”)使-OCOCH3基团被-OH基团替代。水解度是指树脂的已水解的乙酸乙烯酯单体含量的摩尔％。制造聚乙酸乙烯酯-聚乙烯醇聚合物和共聚物的方法是本领域技术人员已知的。美国专利1，676，156 ;1，971，951 ;和2，109，883以及各种参考文献描述了这些类型的聚合物和它们的制备。可以如本领域中已知的那样通过适当并入合适的共聚单体来将这些聚合物官能化。参考文献包括“Vinyl Polymerization”,第I卷,第I部分，Ham著,MarcelDekker, Inc., (1967)出版和 〃 Preparative Methods of Polymer Chemistry,，，Sorenson和 Campbell 著，Interscience Publishers, Inc.,New York(1961)出版。横酸官能化单兀优选包括2-甲基丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和/或其钠盐(NaAMPS)单体。对羧酸官能化单元而言，可以提到衍生自丙 烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐、衣康酸酐等(包括其盐)的共聚物重复单元“羧酸酯重复单元”、“磺酸酯重复单元”和类似术语分别是指羧酸部分和磺酸部分，并包括这些部分的盐，通常钠盐等。可以与使用烘缸(纸幅转移到其上并用起皱粘合剂粘贴到其上)的任何合适的装置结合实施本发明。一种合适的装置可见于授予Edwards等人的美国专利7，704，349，其公开内容经此引用并入本文。如果如附图1中所示使用双网成形器，初生纸幅用真空箱和蒸汽罩调节直至其达到适合转移到脱水毛毡上的固含量。初生纸幅可借助真空转移到毛毡上。在新月形成形器中，这些步骤没有必要，因为在成形织物与毛毡之间形成初生纸幅。在如下所述的进一步织物起皱后，该纸幅可以在大约35kN/m至大约70kN/m(200至大约400磅/线性英寸(PLI))的压力下压花到扬克烘缸上。适用在起皱粘合剂组合物中的各种添加剂通常是本领域普通技术人员公知的。可用的示例性添加剂包括改性剂、脱模剂、增粘剂、表面活性剂、分散剂、盐、酸、碱、油、矿物油、涂铺剂、蜡和防腐蚀剂。改性剂通常防止粘合剂膜硬化。任选使用的起皱改性剂包括季铵络合物、聚乙二醇等。改性剂的非限制性实例包括，但不限于，二醇(例如乙二醇或丙二醇)和多元醇(例如聚乙二醇、单糖或寡糖)。市售改性剂包括可获自Evonik Industries AG或位于 Washington Crossing, PA 的 Process Applications, Ltd.的那些。来自 EvonikIndustries AG 的起皱改性剂包括，但不限于，VARISOFT 222LM, VARISOFT 222、VARISOFT no、VARISOFT 222LT、VARISOFT hodeg 和
VARISOFT 238。一种合适的改性剂是可获自 Process Applications、Ltd 的FDA PLUSGB0可以将磷酸盐添加到该组合物中以减轻扬克烘缸的起皱表面上的硬膜积聚。磷酸盐的添加还具有促进粘合剂组合物的防腐蚀性质的作用并可有效充当润湿剂。如果使用磷酸盐添加剂，其量通常为粘合剂组合物中的总固体重量的大约5至大约15重量％。有效充
当涂铺剂的磷酸盐是磷酸一铵:
权利要求
1.包含聚(氨基酰胺)-表卤代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元及其组合的官能重复单元。
2.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中聚乙烯醇共聚物与PAE树脂的重量比为0.5: I至 8: I。
3.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中聚乙烯醇共聚物与PAE树脂的重量比为1:1至 7: I。
4.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中聚乙烯醇共聚物与PAE树脂的重量比为0.5: I至 3: I。
5.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中聚乙烯醇共聚物与PAE树脂的重量比为3: I至 7: I。
6.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中聚乙烯醇共聚物与PAE树脂的重量比为4: I至 6: I。
7.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物是羧化聚乙烯醇共聚物。
8.根据权利要求7的起皱粘合剂，其中所述羧化聚乙烯醇共聚物具有(i)0.025Pa-s(25cps)或更低的特性粘度或(ii) 98%或更低的水解度。
9.根据权利要求7的起皱粘合剂，其中所述羧化聚乙烯醇共聚物具有I至20摩尔％的 羧酸根含量。
10.根据权利要求7的起皱粘合剂，其中所述羧化聚乙烯醇共聚物具有2至10摩尔％的羧酸根含量。
11.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物是磺化酸聚乙烯醇共聚物。
12.根据权利要求11的起皱粘合剂，其中所述磺化聚乙烯醇共聚物具有I至20摩尔％的磺酸根含量。
13.根据权利要求11的起皱粘合剂，其中所述磺化聚乙烯醇共聚物具有2至10摩尔％的磺酸根含量。
14.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有70%至85%的水解度。
15.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有80%至95%的水解度。
16.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有92.5%至100%的水解度。
17.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有95%至100%的水解度。
18.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有0.002Pa-s至.0.0lPa-s (2cps 至 IOcps)的特性粘度。
19.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有0.02Pa_s至.0.04Pa-s (20cps 至 40cps)的特性粘度。
20.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述聚乙烯醇共聚物具有0.05Pa-s至.0.08Pa_s (50cps 至 80cps)的特性粘度。
21.根据权利要求1的起皱粘合剂，其中所述PAE树脂是完全交联的PAE树脂。
22.制造吸收片材的方法，包括: (a)将水性造纸浆脱水以形成初生纸幅； (b)将柔软剂喷涂到所述纸幅上； (C)向扬克烘缸的加热烘缸的表面提供起皱粘合剂以形成起皱粘合剂涂层，所述起皱粘合剂包含聚(氨基酰胺)表卤代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物，其中所述聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元及其组合的官能重复单元； (d)在转移辊隙中将所述纸幅转移至扬克烘缸的加热烘缸的表面，以使所述纸幅通过起皱粘合剂涂层粘合到烘缸上； (e)在烘缸表面上将所述纸幅干燥至预定干燥度；和 (f)从烘缸表面移除干 燥纸幅。
23.制造吸收片材的方法，包括: (a)将水性造纸浆脱水以形成初生纸幅； (b)在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅部分干燥至至少35%的稠度； (c)在将所述纸幅供应至转移辊隙之前在转移织物上安置所述纸幅； (d)将柔软剂喷涂到所述纸幅上； (e)向扬克烘缸的加热烘缸的表面提供起皱粘合剂以形成起皱粘合剂涂层，所述起皱粘合剂包含聚(氨基酰胺)表卤代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物，其中所述聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元及其组合的官能重复单元； (f)在转移辊隙中将具有至少35%稠度的部分干燥纸幅从转移织物转移至扬克烘缸的加热烘缸的表面，以使所述部分干燥纸幅通过起皱粘合剂涂层粘合到烘缸上； (g)在烘缸表面上将部分干燥纸幅干燥至预定干燥度；和 (h)从烘缸表面移除干燥纸幅。
24.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中用起皱刀从烘缸表面移除干燥纸幅。
25.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中从烘缸表面剥离干燥纸幅。
26.根据权利要求22或23任一项的制造吸收片材的方法，其中所述干燥纸幅在从烘缸表面移除时至少90%干燥。
27.根据权利要求22或23任一项的制造吸收片材的方法，其中所述干燥纸幅在从烘缸表面移除时至少95%干燥。
28.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中所述干燥纸幅在从烘缸表面移除时至少98%干燥。
29.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，包括将柔软剂喷涂到纸幅的扬克烘缸侧上。
30.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以0.45至13.62千克(I至30磅)柔软剂/纸幅中的每吨造纸纤维的添加率将柔软剂施加到纸幅上。
31.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以0.91至6.81千克(2至15磅)柔软剂/纸幅中的每吨造纸纤维的添加率将柔软剂施加到纸幅上。
32.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以1.36至4.54千克(3至10磅)柔软剂/纸幅中的每吨造纸纤维的添加率将柔软剂施加到纸幅上。
33.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以相当于0.91千克(2磅)/吨造纸纤维至6.81千克(15磅)/吨造纸纤维的速率将所述起皱粘合剂施加到扬克烘缸的加热烘缸上。
34.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以相当于1.36千克(3磅)/吨造纸纤维至4.54千克(10磅)/吨造纸纤维的速率将所述起皱粘合剂施加到扬克烘缸的加热烘缸上。
35.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中以相当于1.82千克(4磅)/吨造纸纤维至3.63千克(8磅)/吨造纸纤维的速率将所述起皱粘合剂施加到扬克烘缸的加热烘缸上。
36.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至至少40%的稠度。
37.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至至少45%的稠度。
38.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至30%至90%的稠度。
39.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至65%至87.5%的稠度。
40.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至40%至80%的稠度。
41.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅干燥至35%至65%的稠度。
42.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前通过通风干燥将所述纸幅部分干燥。
43.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前通过冲击式空气干燥将所述纸幅部分干燥。
44.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前通过湿压将所述纸幅部分干燥。
45.根据权利要求44的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前通过如下将所述纸幅部分干燥: (i)将造纸浆压实脱水以形成初生纸幅并同时将所述纸幅施加到旋转支承辊上；和 (ii)利用转移织物在大约30%至大约60%的稠度下从加热的支承辊表面使所述纸幅织物起皱，所述起皱步骤于限定在支承辊表面与转移织物之间的织物起皱辊隙中在压力下进行，其中所述织物以低于所述支承辊表面的速度的织物速度行进，选择织物图案、辊隙参数、速度A和纸幅稠度以使纸幅从支承辊表面起皱并转移至转移织物。
46.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在将所述纸幅供应至转移辊隙之前将所述纸幅部分干燥的步骤包括将所述纸幅供应至转移织物，使纸幅一侧与脱水织物接触以使纸幅位于转移织物与脱水织物之间并接连经转移织物和脱水织物吸气。
47.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中在转移辊隙之前将所述纸幅部分干燥的步骤包括在脱水辊隙中将所述纸幅湿压到转移织物上。
48.根据权利要求22或23的制造吸收片材的方法，其中所述PAE树脂是完全交联的PAE树脂。·
全文摘要
对吸收片材制造的改进包括将柔软剂喷涂到纸幅上和向扬克烘缸的加热烘缸的表面提供起皱粘合剂以形成起皱粘合剂涂层，所述起皱粘合剂包含聚(氨基酰胺)表卤代醇(PAE)树脂和聚乙烯醇共聚物，其中所述聚乙烯醇共聚物包括选自羧酸酯重复单元、磺酸酯重复单元以及这些共聚单体的组合的官能重复单元。优选的PAE树脂是完全交联的PAE树脂。
文档编号A61F13/00GK103228299SQ201280003852
公开日2013年7月31日 申请日期2012年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者D·W·怀特, J·J·伯特彻, E·J·利普 申请人:佐治亚-太平洋消费产品有限合伙公司