高级皱纹纸制品的制造方法

文档序号:2429689阅读:588来源:国知局
专利名称:高级皱纹纸制品的制造方法
技术领域
本发明涉及皱纹纸制品的制造方法以及在其中使用园筒杨克烘缸的皱纹纸制品制造方法的改进起皱的方法。
制造这种具有皱纹的纸体P或皱纹纸是通过把纸体(湿纸)放在加热的杨克烘缸Y的表面上,将其干燥一段时间,以刮刀片D把纸体P从园筒杨克烘缸Y上分离出来(见图2)。
附带说明,R表示卷纸辊,R1表示接触辊而R2表示辅助辊。
为了更具体地加以说明,当纸体P附着在烘缸光滑的表面上时,纸体P在干透工艺过程中积累了潜在的形成起皱的能量,当纸体通过刮刀片D与园筒杨克烘缸的表面脱离时,立即形成弯曲的皱纹。
具有良好起皱的纸体P的形成,需要纸体与加热的园筒杨克烘缸Y有粘合性(紧密接触),且其程度严重影响皱纹的形状。
换句话说,已知下列事实,即,若纸体与园筒杨克烘缸的粘合性强时,用刮刀片将其与表面分开的纸体P会形成密而小的皱纹(或“微皱”(microhold)),如图3所示,若粘合性弱时,则导致形成粗的皱纹(或“大皱”(macrohold))。
另外,微皱越多,所生产纸体的长度越长(不施加张力时)(皱纹比越低),生产率改进得越多。
另一方面,大皱越多,所生产纸的长度越短(不施加张力时)(皱纹比更高),生产率下降得越多。
值得注意的是所说的粘合性是与烘缸表面的光滑性有关的。
另一方面,即使借助于刮刀片而从园筒杨克烘缸的表面分离的作用时,在刮刀片的作用下,也会出现纸体与表面分不开并且不能通过的过粘现象。
结果,纸体的表面被损坏或园筒杨克烘缸的表面沾污。
这就是由于纸体从园筒杨克烘缸表面剥离性太差而发生的现象。
当刮刀片变得越来越坏的时候,已产生的纸体经常倾向于出现有质量缺陷的大皱,这种现象值得注意。
因此,在正常操作时,刮刀片一天要更换4-8次(每3-6小时),这构成了对改进生产率的问题。
由此,必须承认这相互矛盾的事物,尤其是纸体对园筒杨克烘缸表面的粘合性和纸体从园筒杨克烘缸表面上的剥离性。
在此期间,为改进皱纹纸的生产率,下面使用的有效方法主要在于提高园筒杨克烘缸的表面速度,换句话说,尽可能高地提高园筒杨克烘缸的直径。
然而,从热传导性和表面温度变化的观点考虑,园筒杨克烘缸由铸造法制成,园筒杨克烘缸的直径越大(目前它们之中的一些直径已达6米或以上),它们的表面越倾向于变软。
当所述表面变软时,与它们接触时刮刀片的作用自然会引起表面的损坏而丧失其平滑性,而且纸体与园筒杨克烘缸的粘合性变差。
由于这些理由,目前在园筒杨克烘缸上施加粘合剂或粘合剂和剥离剂以充填烘缸表面不平整的部分,并形成由粘合剂和剥离剂组成的涂层(见例如日本公开特许公报2000-127597)。
尽管这种方法有某些效果,但是由粘合剂形成的涂层会被刮刀片刮坏,涂层本身的表面变得粗糙而产生的粘合性变坏是一种缺陷。
磨破的纸和粘合性的缺点不能轻视。
本发明是在怀着解决这些问题的情况下进行的。
换句话说,本发明的目的在于在使用园筒杨克烘缸的纸体制造方法中,改进纸体与园筒杨克烘缸表面的粘合性和制造出高质量的皱纹形状。
结果,他们发现在园筒杨克烘缸表面连续涂覆剥离剂、粘合剂和含固体润滑剂的起皱助剂,出乎意料之外在刮刀片和园筒杨克烘缸之间产生润滑作用,结果使在园筒杨克烘缸上形成的薄膜(涂层)的磨损和撕裂减轻至最低程度,纸体的粘合性也得到了改善。基于这一发现,本发明者们完成了本发明。
具体地说,本发明涉及
(1)通过把纸体放在旋转的园筒烘缸表面上,所述纸体以刮刀片从所述表面上剥离下来,其中将含固定量固体润滑剂的起皱助剂,直接供到园筒杨克烘缸的表面上,而同时把纸体供到园筒杨克烘缸而制造皱纹纸制品的方法。
(2)本发明涉及依据(1)项制造高质量的皱纹纸制品的方法,其中固体润滑剂是片状晶体型的固体润滑剂。
(3)本发明涉及依据(2)项制造高质量的皱纹纸制品的方法,其中片状晶体型的固体润滑剂是二硫化钼。
(4)本发明涉及依据(3)项制造高质量的皱纹纸制品的方法,其中二硫化钼粉末的大小在0.1μm~10μm范围内。
(5)本发明涉及依据(3)项制造高质量的皱纹纸制品的方法,其中所加固体润滑剂数量是在0.1μg~100μg/m2范围内。
(6)本发明涉及制造高质量的皱纹纸制品的方法,其中纸体放在旋转的园筒杨克烘缸的表面上,然后以刮刀片将所述纸体从所述表面上分离出来,当纸体送到园筒杨克烘缸上时,直接往园筒杨克烘缸的表面施加0.1μg~100μg/m2含二硫化钼的起皱助剂。
(7)本发明涉及制造高级皱纹纸制品的方法,其中纸体加到旋转的园筒杨克烘缸的表面上,再把所述纸体以刮刀片从所述表面上分离并包括下列步骤1)-4)1)往旋转的园筒杨克烘缸的表面上直接施加含固体润滑剂的起皱助剂,与此同时使园筒杨克烘缸运行以供纸的步骤[供化学品步骤];2)通过供应含固体润滑剂的起皱助剂形成薄膜并填充园筒杨克烘缸表面上的细微不平处的步骤[成膜步骤];3)在刮刀片和园筒杨克烘缸之间产生润滑作用的步骤[润滑步骤];和4)通过含固体润滑剂的起皱助剂填充薄膜损坏部分的步骤[补充薄膜步骤]。(功能)在园筒杨克烘缸的表面上连续供给固定量的含固体润滑剂的起皱助剂,导致有效填充烘缸表面上细微不平处并形成使其表面光滑的薄膜(涂层)。
同时,含于起皱助剂中的固体润滑剂填充了表面细微的不平处。
另一方面,刮刀片压向由起皱助剂制成的薄膜,以使纸体由园筒杨克烘缸的表面分离。然而,含于薄膜中的固体润滑剂,在刮刀片和园筒杨克烘缸的表面之间产生润滑作用。
进一步连续供给起皱助剂,向磨损的薄膜补填含于新的起皱助剂的固体润滑剂。
下面将通过提到的完成方式并参照附图对本发明进行说明。
一般说来,具有皱纹的纸体是通过将所述纸体放在园筒杨克烘缸的表面上并用刮刀片将其分开而制成的。
正如上面已提到的,当保持纸体附着在烘缸的光滑表面上时,受热后会聚集潜在起皱的能量,当用刮刀片将其从园筒杨克烘缸的表面上分开时,就立即形成皱纹。
改进本发明起皱的方法,原则上可用于园筒杨克烘缸。该法能改进纸体与烘缸表面的粘合性,还能改进皱纹形式的质量。
改进皱纹形式的方法在于连续往园筒杨克烘缸的表面提供固定量的含固体润滑剂的起皱助剂。
在提供和输入起皱助剂时,最好是用水将其稀释,再将其喷涂到杨克烘缸的整个宽度上。
这样在烘缸表面上保持所形成的含固体润滑剂的起皱助剂的薄膜(涂层)。
对于固体润滑剂来说,考虑到因其可剥离性而能使其摩擦系数降低,故片状晶体型优选。
作为片状晶体型的,有二硫化钼、二硫化钨、氟化石墨、氮化硼、氮化硅等,其中任何一种或两种都可单独或组合使用。
在所述固体润滑剂中,具有0.1μm~10μm的细粒二硫化钼具有分解成1600片或以上的潜在能量,并且因其摩擦系数低(约0.04),况且,其热和化学的稳定时,所以作为固体润滑剂特别好。
作为起皱助剂,可以选择传统使用的起皱助剂以改善起皱性能。
起皱助剂包含粘合剂和剥离剂(脱膜剂)。
对于粘合剂来说,可以提到的有热固性树脂的环氧树脂、尿素树脂和酚醛树脂。其中,通过其分散于溶剂(水)中而优选使用环氧树脂。
对于剥离剂(脱膜剂)来说,有油类(矿物油、合成油、植物油、动物油等)。
优选使用聚丁烯(polybdenum)或石蜡。
目前,对于向烘缸表面上供应含所述固体润滑剂的起皱助剂来说,使用喷嘴S。
如图2所示,喷嘴S安置在刮刀片D之间(由实线表示位置),或刮刀片D的后面(由具有两点的虚线表示喷嘴)。
至于含一种或多种固体润滑剂的起皱助剂的量,用固体润滑剂表示,固体润滑剂的喷涂量在0.1μg~100μg/m2的范围内。
当起皱助剂的喷涂量低于0.1μg/m2时,则起皱助剂不能以足够的量附着在烘缸的表面上,结果产生较大量的破损纸量且替换刮刀片的周期缩短。
当起皱助剂的喷涂量超过100μg/m2,则过剩量将吸附在湿纸中,就起皱比和刮刀片替换的周期而言将是充分的。
直接向烘缸表面供应含一种或多种固体润滑剂的起皱助剂的系列步骤,将在下面予以阐述。


图1是说明园筒烘缸的表面如何处理的原理示意图。1)[供料化学品的步骤]当将含固体润滑剂1的起皱助剂(化学品)C加到园筒杨克烘缸Y时,环形带(毡垫圈)在固定压力下将纸页压在烘缸上,供给烘缸的含固体润滑剂1的起皱助剂C附着在烘缸的表面上(见A)。
含固体润滑剂1的起皱助剂C含有固体润滑剂1、粘合剂和剥离剂。2)[成膜步骤]由于含固体润滑剂1的起皱助剂C连续供应的结果,使附着在烘缸表面上的含固体润滑剂1的起皱助剂C,在所施加的热量和压力下,细致地填充不平的部分(粗糙区域)并且形成若干微米厚的薄膜(涂层)(见B)。
在这种情况下,由细粒组成的固体润滑剂1,当它混合在起皱助剂中时,很容易均匀地充满并且大量的进入烘缸表面的细微不平部分。这样固体润滑剂就会均匀地分布在薄膜中。
在薄膜(涂层)中,形成一层覆盖有粘合剂薄膜的剥离剂层(脱膜剂层30)(见B)。3)[润滑步骤]一方面,在园筒杨克烘缸Y的表面上形成由含固体润滑剂1的起皱助剂C组成的薄膜,在纸体P与所述表面分离的同时被刮刀片D刮坏。而另一方面,薄膜在刮刀片D和园筒杨克烘缸Y之间产生润滑作用,因此减轻了与圆筒扬克烘缸的摩擦。
结果,在园筒杨克烘缸Y上所形成的含固体润滑剂1的起皱助剂C的薄膜的破损和撕裂减少(见C)。
在这种情况下,当所述纸体P从所述表面被剥离下来时,覆盖薄膜上面的剥离剂层(脱膜剂层30)有助于平滑地剥离纸体P。4)[补充薄膜步骤]但是,当仍然向园筒杨克烘缸Y连续供应含固体润滑剂1的起皱助剂C时,由所述刮刀片D刮坏所引起的任意减少都能立刻得到补充。
附带说明,这些1)-4)的作用是分不开的,然而它们是在同一时间内协调地被完成。
如上所述,在园筒杨克烘缸运行时,通过向处于动态的烘缸的新的表面连续供应含固体润滑剂的起皱助剂,在开始阶段中,完成如上所述的步骤1)和2)。
通过连续供应含固体润滑剂的起皱助剂,完成上述的步骤3)和4)。
借助于经过这四个步骤,即,供料化学品步骤、成膜步骤、润滑步骤和补充薄膜步骤,从而完成了供化学品的功能,填充不平部分的功能,烘缸与刮刀片之间的润滑功能和补充损坏薄膜的功能。
结果,在烘缸的表面上,总能稳定地保持含固定量固体润滑剂的起皱助剂的薄膜。
当固体润滑剂均匀地分散在所述薄膜中时,尽管刮刀片仍然压向圆筒烘缸的表面,以分离纸体与园筒杨克烘缸,但是,由于在园筒杨克烘缸与刮刀片之间产生所谓的润滑作用,所以降低了摩擦,并阻止了刮刀片可能的损坏。
当薄膜含有均匀分布的固体润滑剂时,该薄膜是坚固的,因而也是耐用的。
因此,在园筒杨克烘缸表面上因刮刀片刮坏的量减少,损坏和撕裂的薄膜也减少。
另外,当纸体以刮刀片由园筒杨克烘缸分开时,本发明系统的优点在于固体润滑剂有助于剥离作用。
结果,含于起皱助剂中的剥离剂的功能完成。按照本发明,有可能选择不需要含剥离剂的起皱助剂。
另一方面,显示低摩擦性的薄膜表面总是平坦和光滑的,从而保证了纸体的粘合性和细小而均匀的皱纹的形成。
当纸体从园筒杨克烘缸的表面上被剥离时,覆盖在薄膜上边的剥离剂能起到保证剥离的作用。[效果]总的来说,本发明至少具有下列的优点。
由于纸体与园筒杨克烘缸的粘合性得到了改善,所以,起皱比降低而能生产出具有均匀细小而精致皱纹或“微皱”的高级皱纹纸制品。
在制造的过程中,所产生的磨破的纸量是有限的,用于清理机械所消耗的时间也减少。
替换刮刀片的周期加长而使生产率得到改善。
由于驱动烘缸所要求的电能减少,所以有助于能量的经济性和成本的降低。
图2是表明通过使用杨克烘缸制造皱纹纸制品方法的示意图。
图3是表明皱纹纸制品中微皱和大皱的示意图。
完成发明的最好方式就含固体润滑剂的起皱助剂的喷涂量而言,必须一点一点地喷涂在烘缸的表面上,但其喷涂量用固体润滑剂表示时是在0.1μg-100μg/m2的范围内变化。
其喷涂的试验结果示于下面的实施例中。
然而,值得注意的是本发明没有必要限制在下文所述的实施例中。[实施例1]在连续从喷雾器的喷嘴向用于制造皱纹纸制品(面纸)的园筒杨克烘缸(由Kawanoye工业有限公司制造的)的表面喷涂含固体润滑剂(二硫化钼)的起皱助剂[由粘合剂(环氧树脂液体)和剥离剂(矿物油)组成的]48小时后,观察烘缸的表面、磨碎纸的产生、起皱比、替换刮刀片的时间间隔(替换周期)和驱动烘缸的能量。
皱纹纸(面纸)基本重量13g纸宽 2000mm(2m)
纸加工速度730m/min[所用含固体润滑剂的起皱助剂]用于本发明的起皱助剂是一种环氧树脂[AD400(用M制成)]的水溶液和通过用水稀释矿物油液体[DSL200(用M制成)]1000倍所获得的溶液的混合物。
环氧树脂水溶液与稀释前的矿物油液体的比例(按重量计)为1∶2.5。
所用固体润滑剂是二硫化钼,而环氧树脂水溶液与加入环氧树脂水溶液中的固体润滑剂的比例(按重量比)为40∶1。[喷涂量]如上所述加入固定量的含固体润滑剂的起皱助剂(取二硫化钼0.01g/min.作标准)。
尤其是,送往杨克烘缸的纸体面积上的固体润滑剂喷涂量(所加量)为6.85μg/m2。
*(0.01g/min.)/(2m×730m/min.)=6.85μg/m2。
在上面提到的条件下运行后所获得的结果如下。[结果]烘缸的表面像一面镜子,如表1所示,就磨破的纸外观、起皱比、刮刀片的替换时间间隔以及驱动烘缸所需要的能量而言,与先前的实施例1比较,获得了非常好的结果。[实施例2]通过降低实施例1的喷涂量(取二硫化钼喷涂量0.0002g/min.作标准)进行试验。
具体地,固体润滑剂的喷涂量(所加量)为0.14μg/m2。[结果]烘缸的表面像一面镜子,且如表1所示,就磨破的纸外观、起皱比、刮刀片的替换时间间隔以及驱动烘缸所需要的能量而言,与先前的实施例1比较,获得了非常好的结果。
然而,结果多少低于实施例1。[实施例3]通过提高实施例1的喷涂量(取二硫化钼喷涂量0.1g/min.作标准)进行试验。
具体地,固体润滑剂的喷涂量(所加量)为68.5μg/m2。[结果]烘缸的表面像一面镜子,且如表1所示,就磨破的纸外观、起皱比、刮刀片的替换时间间隔以及驱动烘缸所需要的能量而言,与先前的实施例1比较,获得了非常好的结果。
然而,与实施例1比较,除了有关能量消耗外,没有很大的差别。[实施例4]通过提高实施例1的喷涂量(取二硫化钼喷涂量0.15g/min.作标准)进行试验。
具体地,固体润滑剂的喷涂量(所加量)为102.75μg/m2。[结果]通常,如表1所示,所获结果与实施例3的差别不太大。[对比例1]通过使用不是片状晶体型的有机固体润滑剂[MCA(蜜胺氰脲酸酯)]代替二硫化钼(取MCA的喷涂量0.05g/min作标准)而按实施例1进行类似的试验。
具体地,固体润滑剂的喷涂量(所加量)为34.25μg/m2。[结果]烘缸的表面较粗糙,且如表1所示,就磨破的纸外观、起皱比、刮刀片的替换时间间隔以及驱动烘缸所需要的能量而言,所获得的结果多少比实施例1-4的为差。[对比例2]通过使用相同的起皱助剂而不加入任何的固体润滑剂(起皱助剂的喷涂量与实施例1的相同)按实施例1进行类似的试验。
具体地,固体润滑剂的喷涂量(加入量)为零。[结果]烘缸的表面非常粗糙而且凸凹不平,且如表1所示,就磨破的纸外观、起皱比、刮刀片的替换时间间隔以及驱动烘缸所需要的能量而言,所获得的结果与实施例1-4比较特别差。[表1]刮刀片替换周期 起皱比破碎的纸驱动烘缸的能量(小时) (%) (与对比例2比较)(KW/h)实施例1 32 12.5 1/10174实施例2 12 13.5 1/5 178实施例3 36 12.0 1/10172实施例4 38 12.0 1/10172对比例1 6 15.0 1/3 185对比例2 4 15.0*1 185*5Kg/24小时至此,对本发明已进行了说明,但本发明并不限于上述所实施的实施例,而且没有必要说明在不偏离本发明本质是可以进行其它各种变更方案。
例如,为了阐述作为烘缸展示了园筒杨克烘缸。然而,本发明可以使用任何通过刮刀片把纸体从烘缸上剥离下来的制造皱纹纸的装置。
在上面给出的实施例中,引证面巾纸的情况作为利用本发明的纸体实例。然而,本发明者们已经证实了对浴用纸也具有相同的效果。
工业上的可利用性如上所述,有关本发明的高级皱纹纸制品的制造方法,在技术上借助于园筒杨克烘缸可用于制造皱纹纸制品的方法。然而,本发明的方法可用于造纸工业的整个技术领域并能期望得到相同的效果。
权利要求
1.一种把纸体放在旋转的园筒烘缸的表面并以刮刀片使所述纸体与所述表面分开的制造高级皱纹纸制品的方法,其中,在把纸体送往园筒杨克烘缸的同时,将含固定量的固体润滑剂的起皱助剂直接连续送往园筒杨克烘缸的表面上。
2.按权利要求1所述的高级皱纹纸制品的制造方法,其中,固体润滑剂是片状晶体型的固体润滑剂。
3.按权利要求2所述的高级皱纹纸制品的制造方法,其中,片状晶体型的固体润滑剂是二硫化钼。
4.按权利要求3所述的高级皱纹纸制品的制造方法,其中,二硫化钼的粒径在0.1μm-10μm的范围内。
5.按权利要求3所述的高级皱纹纸制品的制造方法,其中,所加入的固体润滑剂的量在0.1μg-100μg/m2的范围内。
6.一种把纸体放在旋转的园筒烘缸的表面上并以刮刀片使所述纸体与所述表面分开的制造高级皱纹纸制品的方法,其中,将含0.1μg-100μg/m2二硫化钼的起皱助剂连续地直接送到园筒杨克烘缸的表面,同时把纸体送到园筒杨克烘缸上。
7.一种把纸体放在旋转的园筒烘缸的表面上再以刮刀片使所述纸体与所述表面分开的制造高级皱纹纸制品的方法,所述方法包括1)通过园筒杨克烘缸运行送纸的同时,把含固体润滑剂的起皱助剂直接送到旋转的园筒杨克烘缸表面的步骤[供料化学品步骤];2)通过供给含固体润滑剂的起皱助剂并填充园筒杨克烘缸表面细微不平的部分而形成薄膜的步骤[成膜步骤];3)在刮刀片和园筒杨克烘缸之间产生润滑作用的步骤[润滑步骤];和4)用所加入的含固体润滑剂的起皱助剂填充薄膜的任何损坏部分的步骤[补充薄膜步骤]。
全文摘要
一种制造皱纹纸的方法,该法通过将纸体(P)放在旋转的圆筒杨克烘缸(Y)的表面上并以刮刀片(D)从该表面分离出纸体,其中含片状晶体型固体润滑剂如二硫化钼的起皱助剂(C),连续涂覆到杨克烘缸的表面,而同时纸体被送到杨克烘缸,由此有可能改进纸体的粘合性能并产生具有均匀分布的细小致密皱纹的优质皱纹纸。
文档编号B31F1/14GK1322165SQ00802034
公开日2001年11月14日 申请日期2000年8月22日 优先权日1999年8月24日
发明者关谷邦夫, 关谷宏 申请人:曼泰克株式会社
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