尺寸稳定纸及其制造方法

尺寸稳定纸及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及尺寸稳定纸和纸制品、这种纸的制造方法和用于带来、改进或提高纸尺寸稳定性的物质的用途。
【专利说明】尺寸稳定纸及其制造方法
[0001] 本发明涉及尺寸稳定纸和纸制品、该种纸的制造方法和用于带来、改进或提高纸 尺寸稳定性的物质的用途。
[0002] 在纤维素纸与水接触时，例如，与水基胶水、壁纸胶水和招贴胶水接触，纤维素纤 维溶胀。该导致纸改变尺寸，由膨胀进入湿态和收缩进入干态。为了在长网造纸机上造纸， 纤维素纤维主要按制造方向即纵向排列。该种排列由纸幅上造纸机施加的拉力帮助。因 此，纤维素纤维溶胀导致尺寸改变，也称为湿膨胀，主要在纸幅的横向上。该种膨胀通常不 期望，而认为在湿和空气干燥条件的尺寸稳定性有利。
[0003] 该种尺寸变化不可接受，特别对其中必须在空气干燥和湿条件的尺寸恒定 的该些应用。特别对于壁纸，只容许尺寸最小的变化。壁纸一般W湿态粘附到固体 载体上，通过将水基胶水涂敷到壁纸上，然后将湿壁纸粘贴到固体载体（"湿贴工 艺（wet paste technique)"或"P'JalBklebetechnik"),或者通过将水基胶水直接涂 敷到固体载体，并在上面粘贴仍然干燥的壁纸（"Wamlklebetechnik"或"贴壁工艺 (paste-the-wall-technique) '，）。
[0004] 无论哪种情况，壁纸都将吸水，使纸的纤维素纤维膨胀。在所述壁纸粘贴到固体载 体上后，一般邻接第一壁纸粘贴另一纸壁纸。在该种布置中，壁纸幅收缩导致在先前相邻的 纸幅之间形成缝隙，该是非常不期望的。如果在纸幅完全膨胀之前将壁纸幅粘贴到固体载 体上，则纸幅会在固体载体上继续膨胀，导致不期望地发展出權皱、气泡和起边。
[0005] 在用水基胶水涂敷招贴和在用冷固油墨在纸上印刷时，出现类似问题。然而，对于 其它应用，尺寸膨胀也不合乎需要，例如，对于铜版纸、凹版印刷纸W及地图和卡片用纸。
[0006] 为了实现尺寸稳定性，已提出包括合成纤维制造未施胶纸（waterleaf paper, "Vliespapier")。由于合成纤维具有低湿膨胀率，使纸幅内在稳定，不显著湿膨胀。然而， 未施胶纸制造的缺点是高制造成本。为了阻止合成纤维纺丝（spinning) ("verspinnen"), 纤维必须在水中高度稀释。流浆箱纤维息浮体浓度一般不大于0.2%重量。该导致水循环 的高能量需求。合成纤维也易于生尘，而且一般不可生物降解。
[0007] 对于未施胶纸W外的纸，也试图通过包含合成纤维达到提高的尺寸稳定性。例如， W0 2008040635 A1描述制造可W干燥方式剥离且具有最低湿膨胀率的壁纸基材的方法。在 此方法中制造一种多层基材，所述基材具有指向墙壁的下层和指向房间的上层。使纤维素 纤维和合成纤维的混合物的纤维下层与不含合成纤维的纤维上层粘结。同样，制造成本是 不利的，该种方法被认为不方便，并且壁纸基材易于因层的膨胀能力差异而卷曲。
[0008] 另一种壁纸基材描述于EP 1914087 A1，该种壁纸也具有包含最多50%重量合成 纤维的非织造基材。同样，使用合成纤维是不利的，如上所述。
[0009] 在JP 2009096108 A中提出制造包含膨胀树脂层的壁纸基材。膨胀树脂表面层的 缺点是，该种纸只能用于有限应用，特别是一般不能用于壁纸。
[0010] W类似方式，EP 98971 A2公开具有可见表面的结构壁纸，可见表面为凸纹状，并 且可在上面印刷。壁纸由在双面上具有压纹的压纹壁纸基材组成，其中使光滑纸（例如废 纸）粘到压纹壁纸的反面。通过使用水不溶性和不透水的胶水，形成不吸水并因此不溶胀 和膨胀的区域。该种壁纸的缺点是，壁纸基材必须经压纹，该使壁纸的可用性限于壁纸应 用，并且限制另外改进壁纸的可能性。此外，制造方法相当麻烦。
[0011] 在W0 2005095712 A1中描述一种优选不含合成纤维的壁纸。壁纸由一些层组成， 其中疏水隔离层旨在使其余壁纸与用于将壁纸粘到墙壁的亲水层隔离。该种吸水和湿膨胀 应刚好限于用于将壁纸粘到墙壁的那层。然而，该种壁纸的缺点是，相应制造方法麻烦，并 且所得壁纸固有地易于卷曲。
[0012] 因此，本发明的一个目的是提供在湿态具有低湿膨胀率的纸和纸制品。只要可能， 都应避免或减少上述缺点。所述纸应可用于不同的应用领域，具体地讲，不仅可用于制造壁 纸，而且可用于铜版纸、招贴纸、凹版印刷纸W及地图及卡片纸。在用湿贴工艺或贴壁工艺 张贴时，纸应粘附到壁上。另外，新张贴的纸应保持可滑动一些时间，并且有足够的湿强度 和干剥性。纸应具有优良的可印刷性，优选具有低合成纤维含量。本发明的另一个目的还 在于提供制造该种纸和纸制品的制造方法，并提供用于带来、改进或提高纸和纸制品的尺 寸稳定性的物质和混合物的用途。
[0013] 因此，根据本发明，提供一种尺寸稳定纸。本发明的纸包括至少在一面上用浸溃混 合物浸溃的原纸，所述浸溃混合物包含糖醇、脈和至少一种选自聚亚焼基二醇和甘油的物 质。本发明的纸实现本发明的W上目的，减少或避免现有技术的缺陷，特别是通过显示本发 明的优选实施方案的特征。
[0014] 已意外地发现，通过在至少一面上用脈、糖醇（优选山梨糖醇）和聚亚焼基二醇和 /或甘油浸溃原纸，其中原纸的合成纤维含量不需超过5%重量（干重），可对纸带来优良的 尺寸稳定性，同时保持足够的湿强度和干剥性。所述浸溃物质可W优良品质在低成本得到。 它们可用于下述常规造纸机，并且在造纸期间和对壁纸消费者无危害。还意外地发现，甚至 在一面上用脈、糖醇（优选山梨糖醇）和聚亚焼基二醇和/或甘油浸溃原纸就允许得到优 良的尺寸稳定性，而没有不需要的易卷曲性。该些性质对壁纸特别重要。本发明的纸还允 许减少壁纸张贴到墙壁所需的时间；使用湿贴工艺，不必在壁纸粘到墙壁之前等待完全浸 透和纤维素纤维溶胀。使用贴壁工艺，可避免发展出權皱、气泡或起边。
[0015] 本发明的纸一般为主要由纤维组成并通过在筛网上脱水制成的扁平复合材料。通 过脱水，可制造能够随后压缩和干燥的租。纤维可W为天然纤维和合成纤维。然而，根据本 发明不认为非织造纤维网（fleece)是纸；根据EN 29092:1992,如果 a) 大于50%重量纤维物质由具有大于300的长度：直径比（纤细度）的纤维组成（除 了化学煮解植物纤维外）；或者 如果a)的条件不满足，贝U b) 如果满足W下条件： 1) 大于30%重量纤维物质由具有大于300的长度：直径比（纤细度）的纤维组成（除 了化学煮解植物纤维外）；且 2) 密度小于0. 40g/cm3， 则根据本发明认为非织造物是纤维网。
[0016] 对于该些定义，不认为媛索纤维是化学煮解植物纤维，密度根据ISO 90731和ISO 90732中所述的方法测定。在良好的近似中，可观察氨键不使纤维网稳定，与纸相反。
[0017] 本发明的纸包含糖醇或两种或更多种糖醇的混合物。根据本发明，糖醇为通式 册細2 [CH (OH) ] dC&OH的物质，其中n=2、3、4或5，优选3或4。本发明的具体糖醇为： C4-糖醇（n=2) ; (2R，3巧-下-1，2, 3, 4-四醇（赤薛醇）；（2S，3R)-下-1，2, 3, 4-四醇 (苏糖醇） C5-糖醇（n=3) ;(2R，4R)-戊-1，2,3,4,5-五醇（D-阿拉伯胶素醇）； (2尺，45)-戊-1，2,3,4,5-五醇（木糖醇）；（25,45)-戊-1，2,3,4,5-五 醇 a-阿拉伯胶素醇）C6-糖醇（n=4) ;(2R，3R，4R，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六 醇值-甘露糖醇）；2R，3R，4R，5S-己-1，2,3,4,5,6-六醇（山梨糖醇）； (2R, 3R, 4S, 5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2R, 3R, 4S, 5S)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六 醇（蒜糖醇）；（2R，3S，4R，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六醇（D-培罗 糖醇）；（23,35,41?，55)-己-1，2,3,4,5,6-六醇（0-半乳糖醇， 半乳糖醇）；（2R，3S，4S，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六醇化-艾杜糖 醇）；（2R，3S，4S，5S)-己-1，2,3,4,5,6-六醇化-葡萄糖醇）； (2S，3R，4R，5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2S，3R，4R，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇 a-艾杜 糖醇）；（2S，3S，4R，5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2S，3S，4R，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇 a-培罗糖醇）；（2S，3S，4S，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇a-甘露糖醇）。
[0018] 本发明的优选糖醇为山梨糖醇和木糖醇，特别优选的是山梨糖醇。另外，优选糖醇 的混合物具有本发明的n=2至5的总糖醇的至少50%摩尔的山梨糖醇和木糖醇含量。其中 山梨糖醇的含量为本发明的n=2至5的总糖醇的至少50%摩尔的此类混合物特别优选。
[0019] 糖醇和特别山梨糖醇在造纸中带来或提高尺寸稳定性的效用令人惊讶，特别是本 领域的技术人员已知山梨糖醇的水基溶液很粘，并且易于粘住造纸机，使得肯定会预料频 繁的幅断裂和幅缺陷。然而，现已发现，山梨糖醇可与脈和聚亚焼基二醇（优选聚己二醇） 和甘油任选或代替聚亚焼基二醇经济地组合使用。
[0020] W干态计算，本发明的纸包含相对于原纸纤维总质量最多5%重量合成纤维。相对 于原纸纤维总质量最多1%重量的合成纤维含量特别优选，原纸纤维总质量的最多0. 5%重 量甚至更优选。不含合成纤维的纸最优选。根据本发明，合成纤维为非天然聚合纤维（排 除媛索），特别是聚醋、聚己帰、聚丙帰和特别是聚己内醋（P化)、聚己二酸己二醋（PEA)、聚 轻基焼酸醋（PHA)、聚对苯二甲酸己二醋（PET)、聚对苯二甲酸了二醋（PBT)、聚对苯二甲酸 H甲醋（PTT)、聚氨醋（PUR)、聚蔡二甲酸己二醋（阳脚、聚丙帰膳和聚醜胺/尼龙的纤维。
[0021] 根据本发明，提述干重应理解为提述在13CTC烘箱中干燥至恒重后得到的重量。然 而，提述本发明的纸的干重应理解为在干燥空气中的平衡重量（见下）。
[0022] 根据本发明，优选的聚亚焼基二醇为聚己二醇。但凡在本文就聚亚焼基二醇描述 本发明时，也至少指聚己二醇。根据本发明，聚己二醇具有300至800g/mol的分子量，优选 400至600g/mol。该种聚己二醇可容易地溶于水。
[0023] 本发明的纸包含在空气干燥态相对于总原纸干纤维至少10%的脈、糖醇（优选山 梨糖醇）和聚亚焼基二醇（优选聚己二醇）和/或甘油的总和，优选15-40%重量，特别优 选18-35%重量。利用该些浸溃涂料，可在试验中得到至今为止最佳的尺寸稳定性，同时也 得到优良的墙壁粘附性、湿强度、干剥性和可印刷性。
[0024] 特别优选纸在用脈、糖醇（优选山梨糖醇）和聚亚焼基二醇（优选聚己二醇）和/ 或甘油浸溃的面上另外用（a)胶乳或化）干强剂（"Trockenverfestiger")浸溃。胶乳和 干强剂另外提高幅强度。该些物质的效用令人梅讶，因为胶乳和干强剂不显著提高纸的尺 寸稳定性，因此肯定会预料，加入该些物质因稀释而减小浸溃物质实现尺寸稳定性的效用， 即脈、糖醇（优选山梨糖醇）和聚亚焼基二醇（优选聚己二醇）和/或甘油。
[0025] 本发明的胶乳为分散于水基介质的聚合物。胶乳优选选自聚丙帰膳、聚丙帰酸醋、 聚己酸己帰醋、苯己帰-己酸醋共聚物、苯己帰-丙帰酸醋共聚物、苯己帰-下二帰共聚物、 聚对苯二甲酸己二醋和聚氨醋及两种或更多种该些物质的混合物。胶乳特别提高本发明 的纸的湿强度。苯己帰-丙帰酸醋共聚物、聚对苯二甲酸己二醋和聚氨醋作为胶乳特别优 选。优选的苯己帰-丙帰酸醋共聚物的实例为Revac巧1 385(synthomer)和Acronal S728 (BASF) 〇
[0026] 本发明的纸的干强剂优选为（a)用一种或多种单体丙帰酸和丙帰醜胺制成的聚 合物；或化）用单体丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸轻基己醋制成的包含轻基的H元共聚 物；或（C)根据（a)的聚合物的混合物、根据化）的聚合物的混合物或根据（a)的聚合物和 根据化）的聚合物的混合物。用单体丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸轻基己醋（HEMA)制成 的包含轻基的H元共聚物特别优选。
[0027] 优选的干强剂为LZ9 (Cebra的商品名），该是聚丙帰酸和聚丙帰醜胺的可交联共 聚物；和EM1，该是丙帰醜胺、丙帰酸和HEMA的包含轻基的H元共聚物。
[0028] 在其浸溃面上，本发明的纸也优选用W下浸溃： a) 湿润剂，优选选自聰帰湿润剂和賴基玻巧酸二（2-己基己基）醋盐；和/或 b) 释放铅离子的凝聚剂，优选聚氯化铅和/或硫酸铅。
[0029] 在常规造纸机中，湿润剂促进包含脈、糖醇（优选山梨糖醇）和聚亚焼基二醇（优 选聚己二醇）和/或甘油的水基浸溃混合物快速进入原纸幅。该种方式可保证纸在浸溃面 上均匀且完全的浸溃。本发明的优选湿润剂的实例为化rosperse化和化llofin OF。
[0030] 释放铅离子的凝聚剂（"巧llungsmittel")允许w胶乳能够在本发明的纸中发挥 影响并且也能够均匀浸溃的方式使浸溃混合物的胶乳凝聚（"巧lien")。W下更详细地描 述使用释放铅离子的凝聚剂。凝聚剂与胶乳组合假定通过生成氨氧化铅-胶乳复合物进一 步提高尺寸稳定性，并且也减小浸溃混合物的粘性，在常规造纸机上有优良的机器运行能 力。释放铅离子的凝聚剂和干强剂的作用方式W下关于本发明的制造方法更详细地描述。
[0031] 总糖醇（即，n=2至5)与脈的比率或糖醇（如果只存在一种糖醇（优选山梨糖 醇））与脈的比率为（干重）80:20至20:80,优选75:25至30:70。利用该些比率实现优良 的尺寸稳定性，并且在用作壁纸时，纸呈现对固体载体优良的粘着力。
[003引胶乳与 a) 总糖醇（优选山梨糖醇）之比（各自为干重）优选为5:95至15:85,更优选8:92 至12:88,和/或 b) 脈之比（各自为干重）优选为15:85至30:70,更优选22:78至28:72。
[0033] 另外，干强剂与 a) 总糖醇（优选山梨糖醇）之比优选为5:95至20:80,更优选8:92至15:85,和/或 b) 脈之比优选为12:88至21:79,更优选13:87至18:82。
[0034] W上给出比率基于干重计算。
[0035] 根据本发明，具有W下性质的纸是优选的： i.纸只用一种巧-糖醇和/或一种C6-糖醇浸溃，其中巧-糖醇优选为木糖醇，C6-糖 醇为山梨糖醇。用山梨糖醇作为唯一的糖醇浸溃的纸特别优选。
[0036] ii.总C5-糖醇和C6-糖醇与脈之比为75:25至30:70(干重），其中在浸溃纸中 不存在其它糖醇。
[0037] iii.胶乳与总C5-糖醇和C6-糖醇之比为8:92至12:88,胶乳与脈之比为22:78 至28:72,各比率基于干重计算。
[0038] iv.作为iii)的替代，干强剂与总C5-糖醇和C6-糖醇之比为8:92至15:85,干 强剂与脈之比为13:87至18:82 ;干强剂为用单体丙帰酸、丙帰醜胺和任选的甲基丙帰酸轻 基己醋制成的聚合物。
[0039] V.聚亚焼基二醇为聚己二醇，总聚己二醇（优选400-600g/mol分子量的聚己二 醇）基于总C5-糖醇和C6-糖醇和脈（干重）为4至8%重量，优选5至6%重量。
[0040] 利用该些性质得到一种纸，所述纸具有优良的尺寸稳定性，同时也具有优良的干 强度和湿强度、可印刷性和低卷曲倾向，甚至只在一面上浸溃时。
[0041] 本发明的纸可在一面或双面上浸溃，如上所述。在双面上浸溃的纸的特征是，与只 在一面上浸溃的纸比较，进一步改善（即，减小）的卷曲倾向，还具有优良的干剥性。
[0042] 根据本发明，还提供制备具有优良尺寸稳定性的纸的方法，所述方法包括W下步 骤： ?制备水基浸溃混合物，所述混合物包含： 0通式HOCH2[CH(OH)]nCH2〇H的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， 0脈，和 0聚亚焼基二醇和/或甘油；并且 ?用浸溃混合物浸溃原纸。
[0043] 该种方法允许如上所述意外地得到具有高尺寸稳定性的纸。
[0044] 优选本发明的方法包括W下步骤： I. 制备水基浸溃混合物，所述混合物包含至少一种或多种上述糖醇、脈和一种或多种 聚亚焼基二醇（优选聚己二醇），除聚亚焼基二醇外或作为其备选，还包含甘油，W及 a) 分散于混合物的胶乳，其中胶乳优选选自聚丙帰膳、聚丙帰酸醋、聚己酸己帰醋、苯 己帰-己酸醋共聚物、苯己帰-丙帰酸醋共聚物、苯己帰-下二帰共聚物、聚对苯二甲酸己 二醋和聚氨醋及两种或更多种该些物质的混合物，其中浸溃混合物具有大于7的抑，优选 7. 8至10的抑，其中基于干重计算，总胶乳含量优选为混合物的5至25%重量，更优选7至 15〇/〇重量，或 b) 干强剂，所述干强剂优选包括用一种或多种单体丙帰酸和丙帰醜胺制成的聚合物， 或具有轻基且用单体丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸轻基己醋制成的H元共聚物，其中浸 溃混合物具有最大7的抑，优选最大6. 8,特别优选6至6. 5,其中干强剂的总含量优选为混 合物的至少10%重量，更优选20-40%重量： II. 通过加入释放铅离子的凝聚剂，优选聚氯化铅和/或硫酸铅，使浸溃混合物的抑 降低到最大5. 5,优选降低到3至5. 0的抑；和 III. 使抑至少升高到步骤U中分别对于供选的a)或b)说明的值； IV. 用步骤iii)的浸溃混合物浸溃原纸。
[0045] 本发明的该方法允许制造本发明的纸，并因此允许实现所述纸的上述优点。另外， 所述方法容易实施和进行。只需要本领域的技术人员能够安全和容易处理的该些物质。
[0046] 本发明的方法和本发明的相应纸从适用于其它制造步骤的原纸开始制造所需的 纸制品。根据本发明，原纸优选从纤维混合物制造，所述纤维混合物包含一种或多种W下纤 维；TMP(热机械纸浆）、CTMP(化学-热机械纸浆）、循环纤维和纤维素 （"Zellstoff ")。 纤维或者多种纤维（如果使用多于一种纤维材料）的打浆度优选为25至50° SR，因此，脱 墨纸浆的含量优选不大于纤维混合物的25%重量。优选原纸从包含相对于总纤维材料至少 50%重量TMP和纤维素（"Zellstoff")的纤维混合物制造，其中纤维素与TMP之比（干 重）为10:90至100:0,30:70至60:40的比率特别优选。利用该些TMP含量，可得到很高 尺寸稳定性的纸。
[0047] 优选纤维混合物的合成纤维的含量相对于总纤维干重为最多5%重量，最多1%重 量含量特别优选。本发明制造方法的优点和相应本发明的纸的优点是，为了得到优良或突 出的尺寸稳定性，可完全没有合成纤维，但仍为可容许的。
[0048] 原纸根据本发明用上述浸溃混合物浸溃。浸溃可在造纸机中进行。优选在造纸机 中干燥步骤后浸溃原纸。然而，也可在原纸离开造纸机后浸溃原纸，例如，通过原纸从母親 ("Tambour")展开，在一或两面上用上述浸溃混合物浸溃原纸，干燥，并使经浸溃纸卷到另 一个親上。
[0049] 浸溃混合物的载体为水。浸溃混合物的固体含量优选为总浸溃混合物的10至70% 重量，更优选52-66%重量。固体含量优选通过液体比重测定法测定。在本发明建议的固体 含量下，均匀且快速浸溃甚至原纸干重的优选15至40%重量的干燥固体，特别优选18-35% 重量。另外，可使在浸溃时不粘到原纸的物质的损失最大限度地减少。因此，可使具有化学 和特别是化学耗氧量的废水负荷最大限度地减小。
[0050] 浸溃混合物包含至少一种糖醇或糖醇的混合物。优选的糖醇及其混合物如上所 述。
[0051] 根据本发明使用的聚亚焼基二醇和特别是根据本发明使用的聚己二醇也如上所 述。使聚己二醇溶于浸溃混合物。在不W液态分别提供聚亚焼基二醇和特别是聚己二醇或 聚亚焼基二醇或聚己二醇的混合物的情况下，该种二醇或混合物通过温热液化，优选通过 加热到40-8(TC温度。
[0052] 浸溃混合物优选通过首先在水中溶解一种或多种糖醇、聚亚焼基二醇（优选聚己 二醇）和/或甘油来制备，然后加入固体脈粉末或颗粒，最后向混合物加入胶乳分散体或干 强剂，其中使混合物保持在20至25C。W上更详细描述胶乳和干强剂。
[0053] 在混合一种或多种糖醇（优选山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一种聚亚焼基 二醇）和/或甘油及胶乳后，浸溃混合物的抑大于7,优选7. 8至10。在混合一种或多种 糖醇（优选山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一种聚亚焼基二醇）和/或甘油及干强剂 后，浸溃混合物的抑最大为7,优选6. 8,最优选6. 0至6. 5。
[0054] 在此之后，浸溃混合物的抑降低到最大5. 5,优选3至5. 0。
[005引降低抑根据本发明通过加入释放铅离子的凝聚剂来进行，优选聚氯化铅和/或硫 酸铅。优选的凝聚剂为 Sachtoklar 39(Sachtleben Qiemie)和 Gilufloc 40(Giulini)0
[0056] 凝聚剂意外地允许实现显著提高机器运行能力（"Maschineng旨ngi址eit")和浸 溃混合物的渗透能力，而不需要永久降低的浸溃混合物的抑。不使用释放铅离子的凝聚剂， 浸溃混合物就倾向于有皂状、油脂特征，导致缓慢渗入原纸，该会使本发明的纸在普通造纸 机上的制造困难。然而，使用凝聚剂导致降低浸溃混合物的抑。已意外地发现，可再次提高 混合物的抑，而不损失机器运行能力和浸溃混合物的渗透特征，也不损害本发明的纸的尺 寸稳定性。该也适用于不含胶乳或干强剂的浸溃混合物。
[0057] 发明人还发现，铅W外的H价阳离子不允许W本发明的成本获得该种优良或极佳 的尺寸稳定性。在最高5. 5的抑，优选3. 0-5. 0,特别优选最高4. 5,生成AI3+阳离子和包 含铅的其它离子，例如AlCl2+、AlN〇3"、Al (0H)2+等。如果浸溃混合物包含胶乳，则该些离子 与分散的胶乳微粒生成凝聚物。浸溃混合物将变得更粘，并且可甚至具有糊状特征。如果 浸溃混合物包含干强剂而不是胶乳，则不出现明显凝聚，因为干强剂本身包含酸性基团。在 降低抑时，该种浸溃混合物的粘度不显著改变。然而，所述浸溃混合物"不敏感"，并且被赋 予改善的机器运行能力。
[0058] 随后，使抑再次升高，使得再次满足W上在步骤i)中分别鉴于胶乳和干强剂所述 的限度。因此，在加碱后，包含干强剂的浸溃混合物的抑为最低6和最高7,优选最高6. 8， 特别优选6. 0至6. 5,而利用包含乳胶的浸溃混合物，抑大于7,优选7. 8至10。
[0059] 提高抑优选通过加入固体化0H或氨氧化轴溶液实现。目前相信，凝聚的胶乳的 结构通过该种加入改变，使混合物显现较低粘度，但更不透明。无论与先前的酸性混合物比 较，纸的该种湿润性显著改善与否，包含一种或多种干强剂的浸溃混合物保持"不敏感"特 征。现已意外地发现，提高本发明的纸的优良尺寸稳定性需要提高抑。
[0060] 在提高抑后，浸溃混合物准备用于原纸浸溃。浸溃混合物可包含其它物质，例如 矿物添加剂，例如高岭±、粘±、碳酸钟和滑石粉作为涂剂或增量颜料，例如W改善不透明 性、亮度、保色性和可印刷性。可在浸溃混合物中包含另外的干强剂（例如淀粉和聚丙帰醜 胺）和另外的湿强剂（例如，表氯醇）。加入表面活性剂也可能是有利的，例如防沫剂。本 领域的技术人员可根据需要将其它物质包括进来。
[0061] 原纸用浸溃混合物W任何合适方式浸溃，优选通过用施胶压机、膜压机或销钩刮 刀化ill blade)片在一面或两面施用。
[0062] 优选浸溃原纸W实现相对于原纸干纤维重量至少15%重量的固体加入量，优选18 至40%重量，该样施用浸溃混合物得到优良的尺寸稳定性，同时通过浸溃保持浸溃混合物 的低的、容许的损失。概括地讲，本发明的方法可容易用常规机械进行，该方法不需要高的 机械或化学品投资，后续问题，例如废水的化学耗氧量，可保持很低。当然，如此制造的纸的 特征是优良或甚至极佳的尺寸稳定性。
[0063] 然后，可使经浸溃纸干燥到优选10至12%重量水分含量的平衡干度。平衡干度在 23 °C温度在50%相对湿度测定。
[0064] 本发明还教授用于带来、改进或提高纸的尺寸稳定性的浸溃混合物的用途，通过 纸伸长在全湿和全干阶段测量，优选达到最大0. 8%的尺寸稳定性，更优选最大0. 7%，甚至 更优选最大0. 6%，优选最大0. 5%，所述浸溃混合物包含： ?一种或多种通式册CH2[CH(OH)]nCH2〇H的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， ?脈， ?聚亚焼基二醇（优选一种或多种聚己二醇）和/或甘油。
[0065] W下通过实施例描述本发明。该些实施例不旨在限制权利要求的范围。
[006引实施例1 ;原纸 在Duplex 5造纸机上制造具有80g/m2原纸克重的双层原纸。
[0067] 制备具有60%重量TMP、30%重量长纤维纸浆和10%废纸（分别相对于总纤维干 重）的水基纤维混合物，纤维材料的打浆度为30° SR。W类似方式，使用W上刚给出的水 基纤维混合物，在Simplex造纸机上制造80g/m2克重的单层纸。
[0068] W常规方式，利用填料、干强剂（淀粉、聚丙帰醜胺）、湿强剂（表氯醇）和加工助 剂（例如，消泡剂）、抗微生物剂和助留剂提供如此制造的单层或双层纸幅；在浆料中加入 lOkg/t滑石粉颜料Finntalc P10。使纸干燥到平衡水含量。在碎浆机中加入8,51/t聚 丙帰醜胺干强添加剂（Praestamin A-L)。在混合浆池中加入241/t表氯醇湿强剂化ymene 217 L幻和lOkg/t阳离子淀粉（Solbond TC40)。在旋液分离器（清洁器）之前，加入1 1/ ton聚己帰亚胺作为助留系统（Polymin SK)。在白水中加入消泡剂（Contraspum E 640) (1 1/t)。
[0069] 为了测定尺寸稳定性，在制备后2化，垂直于经干燥纸的主纤维方向剪切 210x50mm长方形条，使得各条的短边缘位于纸幅宽度的最前或最后五分之一内（"边缘探 巧IJ"代替"平均探测"）。在每个条上应用两个标记，相互距离为180mm，分别地，到最近短条 边缘的距离为15mm，到长条边缘的距离为25mm。然后使条浸入去离子水5min，W允许条完 全湿润。在浸溃后，从水取出条，并立即再次测量各条上标记之间的距离。然后作为在水 中浸溃之前和之后标记距离差的百分数（参考W下表1)计算湿膨胀率（和相应尺寸稳定 性）： 表1 ;距离变化转换为％湿膨胀率，如上所述制造的壁纸原纸（单层纸和双层纸）具有 2. 0至2. 2%的湿膨胀率。
【权利要求】
1. 一种尺寸稳定纸，所述纸包括在至少一面用浸渍混合物浸渍的原纸，所述浸渍混合 物包含 ?至少一种通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， ?脲，和 ?至少一种选自聚亚烷基二醇和甘油的物质。
2. 权利要求1的纸，其中所述原纸通过施用相对于该原纸干重为至少10%重量，优选 15-40%重量的固体来浸渍。
3. 前述权利要求中任一项的纸，其中所述纸在浸渍面还用以下浸渍： a) 胶乳，或 b) 干强剂。
4. 权利要求3的纸，其中所述胶乳选自聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙 烯-乙酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二 酯和聚氨酯及两种或更多种这些物质的混合物。
5. 权利要求3的纸，其中所述干强剂为 a) 用一种或多种丙烯酸和丙烯酰胺单体制成的聚合物，或 b) 用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟基乙酯单体制成的包含羟基的三元共聚物，或 c) 根据（a)的聚合物的混合物、根据（b)的聚合物的混合物或根据（a)的聚合物和根 据（b)的聚合物的混合物。
6. 权利要求3至5中任一项的纸，所述纸还至少在浸渍面用以下浸渍： a) 湿润剂，优选选自萜烯湿润剂和磺基琥珀酸二（2-乙基己基）酯盐；和/或 b) 释放铝离子的凝聚剂，优选聚氯化铝和/或硫酸铝。
7. 前述权利要求中任一项的纸，其中总糖醇与脲之比为（干重）80:20至20:80,优选 75:25至30:70,或如果只存在一种糖醇，则糖醇与脲之比为（干重）80:20至20:80,优选 75:25 至 30:70。
8. 权利要求3至7中任一项的纸，其中 I. 胶乳与 a?总糖醇之比（干重）为5:95至15:85,优选8:92至12:88,和/或 b.脲之比（干重）为15:85至30:70,优选22:78至28:72， II. 和/或干强剂与 a?总糖醇之比（干重）为5:95至20:80,优选8:92至15:85,和/或 b.脲之比（干重）为12:88至21:79,优选13:87至18:82。
9. 前述权利要求中任一项的纸，其中所述聚亚烷基二醇为具有300至800g/mol，优选 400至600g/mol分子量的聚乙二醇，其中总聚乙二醇基于C5-糖醇和C6-糖醇和脲的总和 (干重）为4至8%重量，优选5至6%重量。
10. -种制造具有优良尺寸稳定性的纸的方法，所述方法包括以下步骤： ?制备水基浸渍混合物，所述混合物包含： 〇通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， 〇脲，和 〇聚亚烷基二醇和/或甘油；并且 ?用所述浸渍混合物浸渍原纸。
11.权利要求10的方法，所述方法包括以下步骤： I. 制备水基浸渍混合物，所述浸渍混合物至少包含 ?通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， ?脲，和 ?聚亚烷基二醇和/或甘油，和 a) 分散于该混合物的胶乳，其中所述胶乳优选选自聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙 烯酯、苯乙烯-乙酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和两种或 更多种这些物质的混合物，其中所述浸渍混合物具有大于7的pH，优选7. 8至10的pH，或 b) 干强剂，所述干强剂优选包括用一种或多种丙烯酸和丙烯酰胺单体制成的聚合物， 或具有羟基且用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟基乙酯单体制成的三元共聚物，其中所 述浸渍混合物具有最大7的pH，优选最大6. 8,特别优选6至6. 5， II. 通过加入释放铝离子的凝聚剂，优选聚氯化铝和/或5硫酸铝，使所述浸渍混合物 的pH降低到最大5. 5,优选降低到3至5. 0的pH ;和 III. 使pH至少升高到步骤i)中分别对供选的a)或b)所说明的值；和 IV. 用步骤iii)的浸渍混合物浸渍原纸。
12. 权利要求10或11的方法，其中在步骤iv)中所述原纸通过施用相对于该原纸干 重至少10%重量，优选15-40%重量的固体来浸渍。
13. 权利要求10至12中任一项的方法，其中步骤i)中的浸渍混合物进一步包含湿润 齐IJ，优选选自萜烯湿润剂和磺基琥珀酸二（2-乙基己基）酯盐。
14. 权利要求11至13中任一项的方法，其中紧接在步骤ii)之前 I. 胶乳与 a?总糖醇之比（干重）为5:95至15:85,优选8:92至12:88,和/或 b.脲之比（干重）为15:85至30:70,优选22:78至28:72， II. 或者干强剂与 a?总糖醇之比（干重）为5:95至20:80,优选8:92至15:85,和/或 b.脲之比（干重）为12:88至21:79,优选13:87至18:82。
15. 权利要求10至14中任一项的方法，其中糖醇与脲之比（干重）为80:20至20:80， 优选75:25至30:70,或如果在该浸渍混合物中存在多于一种糖醇，则总糖醇与脲之比（干 重）为 80:20 至 20:80,优选 75:25 至 30:70。
16. 权利要求10至15中任一项的方法，其中所述原纸由纤维混合物制造，所述纤维混 合物包含一种或多种以下纤维：TMP (热机械纸浆）、CTMP (化学-热机械纸浆）、循环纤维和 纤维素，其中纤维素与TMP之比（干重）优选为10:90至100:0,特别优选30:70至60:40， 并且 其中优选合成纤维的含量为所述原纸的最多5%重量（平衡干重），优选最多1%重量。
17. 权利要求10至16中任一项的方法，其中所述聚亚烷基二醇为具有300至800g/ mol分子量的聚乙二醇，优选400至35600g/mol，并且 其中总聚乙二醇基于C5-糖醇和C6-糖醇和脲的总和（干重）为4至8%重量，优选5 至6%重量。
18. 可通过权利要求10至17中任一项的方法得到或通过所述方法得到的纸。
19. 包含基纸的纸制品，其中所述基纸为权利要求1至9或18中任一项的纸，其中所 述纸制品选自壁纸、招贴纸、凹版印刷纸和地图和/或卡片用纸。
20. -种浸渍混合物用于带来、改进或提高纸的尺寸稳定性的用途，优选达到在23°C 和50%相对湿度在平衡水含量下纸尺寸的湿膨胀率为最大0. 8%，所述浸渍混合物包含 ?通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,优选3或4， ?脲，和 ?聚亚烷基二醇，优选聚乙二醇，和/或甘油。
【文档编号】D21H27/14GK104395526SQ201380035314
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】B.尤尔曼恩, H.阿诺德 申请人:阿斯特罗姆公司