微原纤化材料成分的湿铺片材的制作方法_4

文档序号:9277951阅读:来源:国知局
0115]通常不将纤维素视为变应原,且由于MFC片材不需要粘合剂等,从引起变态反应的视角来看湿铺MFC片材可被视为非常安全的。
[0116]常规湿小毛巾通常用胶乳、PLA等类型的粘合剂粘合,其使得湿小毛巾难以生物降解。根据本发明的湿铺MFC片材由纯纤维素制成,因此它是可生物降解的。
[0117]如上所述,意料不到地发现,湿铺MFC片材可用常规造纸机制造,其可使得它们的制造非常具有成本效率和能量效率。与干法或者空气形成的材料相比,这进一步开启了使用现有机器大量地制造新型产品的可能性。对于成本是主要考虑因素的市场,卷型的湿MFC片材将为理想解决方案。
[0118]根据本发明的湿铺片材具有极高的初始湿拉伸强度。
[0119]所述片材的拉伸强度可在不同方向上测量,如图2a和2b所示。在图2a中,示出卷在卷轴13上的片材3,和切出部15在图2b中示出,其也显示了加工方向MD,和横向⑶。
[0120]湿铺片材具有在一定范围内的初始湿拉伸强度,S卩,拉伸强度/干克重,其可为2-30,或者优选为4-8Nm/g(在加工方向上)和3_20,或者优选为3_7Nm/g (在横向上)。
[0121]SR(Schopper-Riegler)值(即,湿网的排水能力的量度)通常为90-97。这意味着,由于SR值特别高(即,>80),片材非常耐受脱水,S卩,使片材脱水花费很长时间。造纸硫酸盐楽■的典型值在精制之前为13-14和在精制之后(准备好造纸)为22-30。
[0122]具有>70SR的脱水水平的纸浆被视为微原纤化纤维素。因此,根据本发明,所用材料为微原纤化纤维素,其SR值超过70,更优选超过80和甚至更优选超过90。
[0123]根据又一替代的方案,可组合用于成形湿片材的其它技术,例如通过以下方法制造多层片材:用上述湿铺技术形成一个层,然后用其它技术如喷雾或者泡沫涂覆形成随后的一个或者多个层。随后的层可为MFC或者含有MFC的成分。
[0124]由于湿网具有如此高的初始湿强度,可提供化学品的在线表面施胶或者涂覆,其使得可在生产线的末端具有即用产品。由此,根据一个实施方案,低表面能乳液和化学品如松香施胶可在方法中添加。
[0125]实施例
[0126]实施例1
[0127]来自湿漂白松树的MFC用常规MFC制造系统制造。这种系统的实例为纤维素材料的酸性水解,例如公开在WO 2009021687 Al中,或者通过硫酸盐浆纤维素的酶法水解制造的MFC悬浮液,例如公开在W02011004300 Al中,酸性水解继而高压均化,例如公开在US20100279019中,或者通过技术人员已知的任何其它方法。微原纤维由此可通过使用机械力如精制机、挤出机、均化器或者粉碎机从未处理的或者预处理的纤维释放。在这种悬浮液中的MFC的浓度通常为约1-6%和剩余部分为水。也可使用离子液体产生微原纤化纤维素。
[0128]在本实施例中,原材料为从未干燥的漂白的松树浆,并酶法预处理。测量的SR值为>93SR,即,极高。
[0129]湿网在常规试验性造纸机中制造,相对于通常造纸工艺进行了工艺改进。
[0130]实验数据:
[0131]ο 50g/m2干片材重量(在机器中可容易地调节)
[0132]ο湿含量30-45% (在机器中可容易地调节)
[0133]-由于MFC物料悬浮液的高SR值,脱水是困难的,因此不得不进行一些改变;
[0134]ο白水温度提高至70 °C (正常为40-45 °C )
[0135]ο丝网速度1m/分钟(正常为45_60m/分钟)
[0136]ο C-PAM(阳离子聚丙烯酰胺)用作留着化学品(400_800g/t)
[0137]■丝网留着率为约85%,其显示,一些细粒穿过丝网
[0138]-在3辊隙(全部双覆毡)中湿挤压
[0139]ο辊隙压力15或者0/15或者25/15或者45kN/m
[0140]ο由于片材碎裂(超过了压毡可除去的水),辊隙压力不得不降低
[0141]-在干燥筒中未使用蒸汽(因此,在干燥区段中未发生干燥或者发生非常少的干燥)
[0142]-从湿MFC片材测量的值为
[0143]ο从湿片材测量的(在制造4周后)
[0144]■ SR>92 (从湿片材测量)
[0145]■水留着值(200 目)270%
[0146]ο从干片材测量的(空气干燥)
[0147]■ SR 13
[0148]■水留着值(200目)92%
[0149]-断裂伸长在加工方向(MD)上为10-15%,在横向(⑶)上为18-25%
[0150]-初始湿拉伸强度在加工方向(MD)上为200-400N/m,在横向(⑶)上为180-350N/m
[0151]然而,断裂伸长和强度在一定程度上可用丝网/挤压/干燥区段中的拉伸调节或者影响。
[0152]SR-数目或者值使用EN ISO 5267-1标准操作测量。水留着值(WRV)使用SCAN-C62标准操作测量。
[0153]在上面的实施例中水留着值的降低显示,MFC的纤维粘合能力在干燥后下降,这显示了将从未干燥的MFC材料用于湿铺片材的益处。
[0154]将材料中的湿含量定义为当在105°C ±2°C将样品干燥至恒重时的重量损失。将它表示为未干燥样品的重量百分比,并通过技术人员已知的技术测量。
[0155]湿铺片材的实际测试:
[0156]-将A4片材从MFC的湿网切割并包装在热密封铝箔袋/包裹中用于随后的测试(见下面):
[0157]试验编号1:剥桔子然后擦手。手感觉干净和干燥。最初我认为小毛巾可能太干,但是情况不是那样,它工作良好而没有给你留下湿的皮肤(留下湿的皮肤是使用这种类型的产品的通常情况)。
[0158]试验编号2:在剥虾后擦手。结果:非常好的清洁效果。使用了一个小毛巾,但是很可能需要两个以将结果归类为优良。
[0159]试验编号3:在旧报纸的帮助下点火后擦手。结果:非常好的清洁效果。需要两个小毛巾以得到优异结果。或者,如果小毛巾要是稍微更湿一点的话,相信结果会更好。该第三毛巾似乎比前两个干一点,它可能已经在包装中干燥了一些。
[0160]试验编号4:将湿片材浸入水中,然后再次衡量。湿网能够吸收约120g/m2水。此后,湿网保持它的原来的形状和处理能力。
[0161]试验编号5:
[0162]-取得A4尺寸湿片材,并使用它手动清洁玻璃窗
[0163]-窗户在视觉上看起来脏,其中具有许多水滴形状的污垢
[0164]-容易地清洁了约Im2的玻璃窗面积并将污垢收集至湿片材,其中这在视觉上可见。
[0165]-窗户显然变得更加干净
[0166]-湿片材非常容易和简单地使用(不需要水或者洗涤添加剂)
[0167]-在擦窗户时注意到的一个特征是,没有过量的水流出湿手帕(这当过量(不干净的)水干燥至窗户表面时通常导致视觉缺陷)
[0168]实施例2
[0169]在下面的实施例中,制造MFC (空气干燥的)的3层层合体并测试。
[0170]-将一些水喷雾至玻璃板的顶部
[0171]-将3个湿片材(每个约50gsm)放在板的表面上,使得得到玻璃和湿片材的良好接触。
[0172]-使用一些小压力以确保片材之间的良好接触,使得得到层合体结构
[0173]-将3个片材的层合体结构干燥
[0174]-与玻璃的非常良好的接触在干燥期间保持并且由于在玻璃和湿片材之间的粘合未发生干燥收缩或者发生非常小的干燥收缩
[0175]-得到非常平滑的和在视觉上吸引人的表面和表面外观,其也预期是非常良好的或者接近于完美的印刷表面
[0176]-可用一些力剥离3片材层合体
[0177]-层合体完美地拷贝了玻璃板织构,其中拷贝了所有的小细节
[0178]-测量了3片材层合体的强度性质
[0179]ο 约 150gsm
[0180]ο加工方向(md)拉伸强度15kN/m
[0181]。断裂伸长(md)2.5%
[0182]ο横向拉伸强度12kN/m
[0183]。断裂伸长(cd)3.5%
[0184]湿形成的片材的用途
[0185]在下面,将讨论根据本发明的湿铺片材的数个不同用途。这些绝不限制所述片材的潜在用途的数目。
[0186]如上所述,湿片材可用于卫生手巾纸应用,例如用于婴儿,用于擦地板、窗户等的湿手帕。
[0187]湿片材也可用作湿分保护料,例如,它可用作用于面部应用的保湿面膜,此外,由于它是非变应原的事实,可想到湿片材可用作外科湿手帕或者绷带,可能添加有抗感染剂或者用于创伤治愈等的活化剂。
[0188]根据一个替代的实施方案,湿片材可含有金属,或者金属离子,例如银粒子,如EP12711456中所公开。
[0189]湿片材也可用作湿分控制片材
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