用于纸或非织造网的交联/功能化系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含纤维和特定交联剂或功能化剂的纸或非织造网（non-woven web)、用于生产所述纸或非织造网或气流成网（air-laidweb)的方法以及所述交联剂或功 能化剂在纸或非织造网中的用途。
【背景技术】
[0002] 纸或非织造网可以用于各种目的。其实例包括用作包装材料，如用于食品包装； 过滤材料，如用于注入饮料例如茶和咖啡，或用于油过滤；复合层压材料，如覆盖纸；适用 于标签或包装的镀金属纸；非织造气流成网（airlaidnon-wovenweb)，如卫生和个人护 理产品、家庭护理产品例如湿巾、毛巾、餐巾和桌布，特种纸例如墙纸（wallcovering,wal1 paper)、床垫和家具垫料，仅举几例。
[0003] 根据其用途，纸或非织造网必须满足多种性能，如干燥状态和/或潮湿状态下的 抗张强度、孔隙度、附着性、润湿性、亲水性/疏水性。使用后，可能有必要或有利的是，纸或 非织造网可被分解。因此，生物可降解性是纸或非织造网的常需的另一特性。
[0004] 纸或非织造网通常包含主要构成网的纤维，其可以是天然纤维或合成纤维。为了 赋予纸或非织造网所需的性能，通常需要改变其组成。
[0005]EP0943731A1描述了一种过滤材料，其通过使用两亲化合物如羧甲基纤维素 (CMC)或亲水性和疏水性化合物如苯乙烯/丙烯酸酯共聚物的添加剂来控制润湿性和吸水 性。
[0006] 然而，本发明人已发现，在EP0943731A1中提出的作为两亲性或亲水性化合物的 多糖（polysaccharide)单独提供的纤维-纤维交联键在干燥状态下是稳定的，但在潮湿状 态下稳定性不足。而在EP0943731A1中提出的疏水性化合物，如苯乙烯/丙烯酸酯共聚物， 提供更好的湿强度性能（wet-strengthproperty)，它们基于矿物油，因此从资源保护和可 生物降解性的观点看，这些化合物是不理想的。
[0007] 发明目的
[0008] 本发明的目的是提供一种纸或非织造网，其根据需要提供特定的性能，并在生物 学基础和/或可生物降解性方面具有生态优势。
[0009] 特别是，本发明的目的在于提供一种交联/功能化系统，如交联剂或功能化剂，其 赋予纸或非织造网所需特定性能，同时比迄今已知的油基化合物对环境更加友好。
[0010] 发明概述
[0011] 本发明涉及一种纸或非织造网，其包含纤维和至少一种交联剂或功能化剂，所述 交联剂或功能化剂选自羧酸、卤代杂芳环化合物及其盐。
[0012]本发明人已发现，本文所述的交联剂或功能化剂适合取代迄今已知的油基化合 物，并可赋予纸或非织造网所需的特定性能，如在干燥和潮湿两种状态下，甚至在恶劣条件 下例如极端PH下的高抗张强度。纸或非织造网的孔隙度、附着性、润湿性或亲水性/疏水 性可以通过适当选择如本文所述的特定交联剂或功能化剂及其量，或通过将其与其它添加 剂如多糖添加剂例如羧甲基纤维素（CMC)结合来容易地控制到所需的性能。
[0013] 因此，本发明进一步涉及本文中所描述的交联剂或功能化剂在纸或非织造网中的 用途。
[0014] 此外，本发明涉及用于生产纸或非织造网的方法，其特征在于，应用至少一种本文 所述的交联剂或功能化剂。
【附图说明】
[0015] 图1是根据本发明在纸或非织造网中使用和/或结合本文所述的交联剂或功能化 剂的可能性的不意图。
[0016] 图2是显示测定本发明和现有技术的纸或非织造网的抗张强度的实验结果的图。
[0017] 发明详述
[0018] 在下文中将描述本发明的细节及其进一步的特征和优点。但是，本发明不限于下 列具体的描述和实施方案，其仅用于说明的目的。
[0019] 而且，本文中所作出的有关纸或非织造网的任何公开或示例性实施方案也可适用 于如本文所述的用于生产纸或非织造网的方法和如本文所述的交联剂或功能化剂的用途 中，反之亦然。
[0020] 本发明提供了一种包含纤维的纸或非织造网，其特征在于，其包含至少一种如本 文所述的交联剂或功能化剂。
[0021] 所述至少一种交联剂或功能化剂的分子量特别不超过1000g/m〇l，特别不超过 750g/mol，特别不超过600g/mol，特别不超过500g/mol，特别不超过400g/mol，特别不超过 300g/mol，且通常超过50g/mol，特别是超过75g/mol。换言之，所述至少一种交联剂或功能 化剂尤其不是聚合物。
[0022] 特别是，所述纸或非织造网优选不包含聚合物（合成）粘合剂，如丙烯酸酯聚合物 粘合剂。
[0023] 本发明的纸或非织造网可以例如为包装材料，如用于食品包装的包装材料；过滤 材料，如用于注入饮料例如茶和咖啡的过滤材料，或用于油过滤的过滤材料；复合层压材 料，如覆盖纸；镀金属纸，如适用于标签或包装的镀金属纸；非织造气流成网，如卫生和个 人护理产品、家庭护理产品例如湿巾、毛巾、餐巾和桌布，特种纸例如墙纸、床垫和家具垫 料。优选的是，本发明的纸或非织造网是用于茶和咖啡的过滤材料。
[0024] 本发明的纸或非织造网可以特别是气流成网或湿法成网（wet-laidweb)。
[0025] 本文所用的表述"包含（comprising) "或"包含（comprise) "不仅包括"包含" 的含义，还包括"基本由…所组成的（consistingessentiallyof)"或"基本由…所组 成（consistessentiallyof)"以及"由…所组成的（consistingof)"或"由…所组成 (consistof)" 的含义。
[0026] 术语"交联剂或功能化剂"表示能够优选通过共价键结合到纤维上并能够形成交 联键或使纤维功能化的化合物。
[0027] 本文使用的术语"交联（crosslinking) "或"交联键（crosslinkage) "不仅包括 两种纤维或纤维与另外的添加剂如将会在下面进一步详细描述的多糖添加剂的连接，还包 括在一种纤维内的交联。本文使用的术语"交联"或"交联键"特别包括纸或非织造网内在 内部中）的连接（例如两种纤维的连接、纤维和另外的添加剂的连接，和/或在一种纤维内 的交联），且特别不仅是在纸或非织造网表面上的连接。
[0028] 本文使用的术语"功能化（functionalization) "表示提供给纸或非织造网特定的 一种功能或特定的多种功能，如亲水性、疏水性、润湿性、附着性、稳定性、抗张强度以及抗 性等。
[0029] 在本发明的纸或非织造网中，至少一部分交联剂或功能化剂结合到，特别是共价 结合到纤维上。本文所用的术语"至少一部分（atleastapartof)"可以表示在如将会 在下面进一步详细描述的羧酸化合物和次磷酸盐化合物的组合的情况中，羧酸化合物和次 磷酸盐化合物中的至少一种类型的化合物结合到纤维上，例如至少羧酸结合到纤维上。本 文所用的术语"至少一部分"也可以表示在纸或非织造网中含有的交联剂或功能化剂的至 少5 %、特别是至少10 %、特别是至少20 %、特别是至少30 %、特别是至少40 %、特别是至少 50%、特别是至少60%、特别是至少70%、特别是至少80%、特别是至少90%、以及特别是 至少100%的量结合到纤维上。
[0030] 本发明的交联剂或功能化剂选自羧酸、卤代杂芳环化合物及其盐。
[0031] 羧酸优选选自二羧酸、聚羧酸、氨基酸及其盐，更优选选自脂肪族二羧酸、脂肪族 聚羧酸、脂肪族氨基酸及其盐。
[0032] 二羧酸特别优选是马来酸、富马酸、草酸、丙二酸、丁二酸、己二酸及其盐。
[0033] 聚羧酸特别优选是柠檬酸、丁烷四羧酸、亚氨基二琥珀酸及其盐。
[0034] 氨基酸特别优选是天冬氨酸、谷氨酸及其盐。
[0035] 羧酸最优选是柠檬酸及其钠盐、丁烷四羧酸特别是丁烷1，2, 3, 4-四羧酸及其钠 盐、以及天冬氨酸。
[0036] 卤代杂芳环化合物可含有一个或多个卤原子，彼此独立地选自F、Cl、Br和I。
[0037] 卤代杂芳环化合物优选是卤代含氮杂芳环化合物及其盐，更优选是氯代含氮杂芳 环化合物及其盐。
[0038] 卤代杂芳环化合物特别优选是卤代三嗪化合物及其盐，特别是氯代三嗪化合物及 其盐。
[0039] 卤代杂芳环化合物最优选是4, 6-二氯-1，3, 5-三嗪-2-醇及其钠盐（NHDT)。
[0040] 本发明最优选的交联剂或功能化剂是柠檬酸和4, 6-二氯-1，3, 5-三嗪-2-醇及 其钠盐（NHDT)。
[0041] 本发明人已发现，在交联剂或功能化剂包含羧酸的情况下，该羧酸为其酸式形式 是有利的。换言之，羧酸的盐可能是次优选的。
[0042] 本发明人已发现，在交联剂或功能化剂包含羧酸如二羧酸或聚羧酸，特别是柠 檬酸的情况下，包含额外至少一种次磷酸盐化合物是有利的。所述至少一种次磷酸盐 (phosphinate)化合物可以特别是次磷酸（phosphinicacid，H3P02)的盐，特别是其钠 盐，如次磷酸钠（sodiumphosphinate,NaH2PO2)。由此，本发明的纸或非织造网在可生物 降解性和抗张强度方面显示出特别有利的性能。基于纸或非织造网的总重量，在纸或非 织造网中次磷酸盐化合物试剂的含量优选为0.I-IOwt%，特别是0. 2-5.Owt%，特别是 0? 3-4.Owt%，特别是 0? 4-3.Owt%，特别是 0? 5-2. 5wt%。
[0043] 基于纸或非织造网的总重量，在本发明的纸或非织造网中交联剂或功能化剂的含 量优选高至50wt%，更优选0? 01_40wt%，还更优选0? 02_30wt%，