CN1224476A - 薄纸的起皱工艺 - Google Patents

Abstract

一种制备干起皱薄纸幅的方法,它包括至少分两步施加起皱粘合剂。在至少一个步骤中施加的粘合剂是聚乙烯醇,而在至少另一个步骤中施加的是一种水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂。该工艺为干起皱提供了高粘结性及可刮性。

Description

薄纸的起皱工艺

一般说来，本发明涉及一种起皱的薄纸幅产品及其制造工艺。更具体地说，涉及一种干燥的起皱薄纸，其初始纸幅是在一种长网造纸机或者类似的造纸设备上形成的，在半干时粘结固定在一个圆柱型的干燥筒上，在干燥筒基本上完成对纸幅的干燥，然后通过一种弹性的起皱刀使其在干燥筒上起皱。

卫生纸产品正在被广泛使用。这是它的一种商业简称，它可以用于各种场合，例如面巾纸，便纸以及吸湿性纸巾。这些产品的规格，即基重(basicweight)，厚度，强度，纸张尺寸，分散介质等都有很大的不同，但是它们都采用相同的工艺生产，它们的制造工艺被称为起皱造纸工艺。

起皱是一种沿机器方向对纸幅进行机械施压的方式。其结果可以提高纸张的基重(单位面积的质量)，并且可以使其多种物理性质发生重大的变化，尤其是沿机器方向进行测量时。起皱通常由一个弹性刀片完成，被称作刮刀，在造纸过程中，它抵靠在杨克烘干机上。该刀片有时也被称作起皱刮刀或者简称为起皱刀。

杨克烘干机的直径很大，通常是8-20英尺的圆筒，其内通有加压蒸汽，其表面很热，以便在造纸工艺结束时完成对所形成的纸幅的干燥。纸幅首先形成于一种带孔的成型载体上，例如造纸长网，在此它脱出了大量的水分，该水分是分散纤维浆所必须的。在压榨部它们被转移至一条毛毯或一种织物上，在此处通过对纸幅的机械压榨或者借助于某些其他脱水方式，例如用热空气穿透的方法，使其继续脱水，最后在一种半干燥状态下被传送到杨克烘干机的表面，完成干燥。

用刮刀对粘合的纸幅进行施压可以赋予纸幅一些必须的性质。尤其重要的是柔软性，强度以及蓬松性。

柔软性是消费者手持产品摩擦皮肤时或者在手心弄皱时的触感。这一感觉是由几种物理性质综合造成的。通常，本技术领域普通技术人员认为其中与柔软性最相关的一个物理性质是制造产品时所用纸幅的刚性。刚性通常又直接取决于纸幅的强度。

强度是产品以及形成它的纸幅的一种性能，它可以保持产品在使用时的物理整体性以及抗撕裂性，抗破裂性和抗粉碎性。

在此所述的蓬松性与薄纸幅的密实性相反。它是薄纸幅的另一个重要的真实感觉性能。蓬松性的提高通常可以赋予它如同布一般的吸收性的感觉。薄纸幅的蓬松性一部分是由起皱赋予的。

所制造的纸幅与烘干机之间的粘结性能对于纸幅在起皱刀与卷绕辊之间的行程空间中的控制来说也是很重要的。所谓的卷绕辊是纸幅所形成的卷辊。如果纸幅的粘结性不足，将导致纸页的控制水平下降，很难形成一种均匀的纸辊。在起皱刀与卷辊之间的纸幅松散，将会造成褶皱，折痕或者使卷辊纸的纸页边缘产生波纹。成型不良的卷辊不仅影响造纸作业的可靠性，而且影响其后续过程中薄纸及纸巾的生产作业，在这些作业中，纸辊被转化成薄纸和纸巾产品。

所制造的纸幅与烘干机之间的粘结程度对于纸幅的干燥来说也是很重要的。粘结程度较高，可以降低对热传递的抵抗，由此使纸幅决速干燥，提高能量的使用效率及作业速度。

但是，粘结程度并非确定产品质量以及制造稳定性的唯一因素。例如，业已发现某些粘合剂可以在纸幅与刮刀之间的起皱点处形成一种粘结，使纸幅不会产生适当的移位，致使部分纸幅依然粘合在烘干机上并经过刮刀的边缘。这将导致纸幅中出现缺陷并经常引起纸幅的断裂。

此外，尽管在烘干机上产生一基重粘合剂的聚集是必须的，对于某些类型的粘合剂来说，会出现过度的聚集或形成条纹。条纹可以引起粘合剂在烘干机整个宽度方向上的分布不均。从而引起成品纸辊中出现突起或者皱纹。通常第二刮刀位于起皱刀之后，以便去除过量的起皱粘合剂和其他残存物。该刀片称为清洁刀片。清洁刀片及起皱刀必须经常更换，以防形成条纹状覆盖层，使纸页失控。

在此，所谓的“可刮性(doctorability)”是指纸幅比较容易从烘干机上移出，而不会产生缺陷或者不需要经常更换刮刀，以防粘合剂的过度聚集。

起皱粘合剂的一个重要性质是它的再湿性。在此所述的“再湿性”是指当纸幅与热的干燥表面相接触时，保留在热的干燥表面上的粘合剂薄膜受包含在半干燥薄纸幅中水分激活的能力。粘合剂明显的增多表明其再湿性提高。再湿性十分重要，因为在杨克烘干机的给定旋转上，通常仅仅有一部分干燥表面被粘合剂所覆盖。纸页与烘干机之间的主要粘合部分是由在先过程中存留的起皱粘合剂造成的。

由于纸幅中水溶性成分的聚集，纸幅趋向于粘附在干燥筒上。这些水溶性成分将形成一种粘合剂薄膜，在纸幅向圆筒的转移点处，该薄膜将会重新变湿。然而，对特殊等级和类型的粘合剂的需求，已经促使本领域的研究人员作了大量的工作。在现有技术中各种类型的起皱胶是公知的。例如，动物胶的使用已有很长的历史了。

此外，Bates的美国专利3,926,716在此被用作参考，该专利公开了一种改进纸幅粘合的方法，其中包括施加一种含水聚乙烯醇的工艺。

Bates指出，当造纸工艺属于带有密实花型的类别时，特别需要选择一种适合在纸幅与烘干机之间使用的粘合剂。带密实花型纸幅的特点在于：在高蓬松区内分布着密度较高的区域，其最新进展是密度较高的区域是连续的而高蓬松区则是分散的。制备带密实花型纸幅的一种方法称为通气干燥法。带密实花型的纸幅对纸幅与旋转烘干机之间的粘合剂提出了特殊的要求。这是因为纸幅仅仅在高密度区域与烘干机发生粘结。粘合剂所面临的挑战，不仅是由于与烘干机相接触的表面积较小，而且还由于纸幅必须以较高的纤维密度向转辊转移，这是因为接触面积较小的滚筒烘干机的效率比较低的缘故。被干燥至较高纤维密度的纸幅与烘干机的粘结更困难，因为在纸幅向烘干机的转移点处，只有少量的水分可以使粘合剂薄膜再湿。

另一个被用作参考的实施例是Soerens的美国专利4,501,640，它公开了一种粘合剂，该粘合剂包括一种含水的聚乙烯醇与水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂的混合物。

虽然许多包含有这些实施例的粘合剂已经被公开并且被使用，但是没有一种粘合剂或粘合剂的混合物可以提供令人满意的可刮性、可再湿性以及粘合性相结合的综合效果。

因此，本发明的目的在于提供使薄纸幅起皱的方法，它可以改进粘合剂的粘合性，同时又保持其可刮性，从而克服了上述的局限性。

通过以下的说明，将会理解本发明的上述目的及其他目的。

本发明涉及一种在加热的干燥表面上对一种薄纸幅进行起皱的方法，它包括以下步骤：

a．提供一种半干燥的初始纸幅；

b．将一种第一起皱粘合剂施加到热的干燥表面上或者所述的半干燥纸幅上，所述的第一粘合剂包括聚乙烯醇；

c．将一种第二起皱粘合剂施加到热的干燥表面上或者所述的半干燥纸幅上，所述的第二粘合剂包括水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂；

d．借助于所述的第一起皱粘合剂和第二起皱粘合剂将所述的半干燥初始纸幅固定在所述的热干燥表面上，在此完成对所述的初始纸幅的干燥；

e．通过一种弹性的起皱刀，使干燥的纸幅在所述的干燥表面上起皱。

聚乙烯醇占所施加的全部起皱粘合剂净重的30-95％左右，最好为75-85％左右。

该聚乙烯醇最好是部分水解的聚乙酸乙烯酯，其水解度应大于80％，最好为80-95％。

适合于本发明使用的聚乙烯醇的分子量范围约为90,000-140,000。在此，间接表明分子量的是4％聚乙烯醇水分散液在20度时的粘度。本发明所使用的聚乙烯醇，其粘度约大于20厘泊(cP)，最好大于35厘泊。

本发明的水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂的含量约为所施加的全部起皱粘合剂净重的5-50％，最好为15-25％。

该聚酰胺产品最好包含一种表卤醇与含有仲胺基的聚酰胺的反应产物。该表卤醇最好是表氯醇，聚酰胺的仲胺基最好由聚亚烷基聚酰胺与饱和脂肪二元羧酸衍生出来的。其二元羧酸最好含有3-10个碳原子。

在聚酰胺中，表卤醇与仲胺基的比率最好为0.5∶1-1.8∶1左右。

将聚乙烯醇和聚酰胺分别沉积到水载体中。在施加点处，聚乙烯醇的固体浓度约为0.05-2％左右，聚酰胺树脂的固体浓度约为0.025-1％左右。

聚乙烯醇与聚酰胺的施加点最好在烘干机的表面上，位于纸幅粘附点的前方；但是，上述两种组分中任何一个的施加点也可以在位于纸幅与烘干机粘结点前方的纸幅表面上。

聚乙烯醇与聚酰胺的添加顺序可以变化，但是最好先添加聚乙烯醇，后添加聚酰胺。这样便可以先形成一种层叠的涂层，它直接与聚酰胺类的薄层相接触。

以起皱粘合剂的净重和纸幅的净重为基础，所施加的起皱粘合剂的总量最好为0.1lb/ton到10lb/ton。在此，单位lb/ton是指以磅为单位所测量的起皱粘合剂净重与以吨为单位所测量的纸幅净重之比。

该薄纸幅可以包括各种不同的天然纤维，其中有化学和机械类型的木浆。在优选实施例中，它包含有硬木及软木造纸纤维，其中，至少50％的造纸纤维为硬木，至少10％的是软木。该薄纸幅还包含一些颗粒的填充物。

在一优选的实施例中，该方法用来制备基重约为10-50g/m²的薄纸，最好为10-300g/m²的薄纸。其密度约为0.03-0.6g/cm³，最好为0.05-0.2g/cm³。

除非另有说明，在此所使用的百分比，比率以及比例均为重量比。

附图1是对含有本发明优选实施例的一种造纸方法的示意性说明，其中包括薄纸起皱的新方法。

以上对本发明的背景作了说明，现在对本发明以及所附的实例作详细说明。以下的说明旨在帮助人们理解本发明，而并非限制本发明，权利要求书限定了本发明，它具体指明并且清楚限定了本发明的实质性内容。

在此，“包括”一词系指各种组分，成分或步骤可以结合在一起用来实施本发明。因此，“包括”一词包含了更狭窄的“基本上由……组成”一词以及“由……组成”一词的含义。

在此，“水溶性的”一词系指在25摄氏度时，在水中可溶解的重量至少为3％的那些物质。

在此，“薄纸幅，纸幅，薄幅，纸页以及纸产品”系指由某种工艺制造的薄的纸质平幅材料，该工艺包括：形成含水的造纸原料；将该原料沉积到一种多孔的表面上，例如一条长网上；然后通过重力或者真空抽吸的方法，借助压力或不借助压力，以及通过蒸发的方式将水分从原料中去除；其中还包括最后将半干燥状态的薄幅材料粘附到杨克烘干机上的步骤，在该步骤中，通过蒸发将水分去除到基本干燥的状态，然后通过一种弹性的刮刀将纸幅从杨克烘干机上除去，再将形成的纸幅卷绕到一根卷轴上。

在本技术领域中，“多叠层薄纸幅，多叠层纸幅，多叠层薄幅，多叠层纸页以及多叠层纸产品”，是可以互换的，它们指由两叠层或多叠层的含水的造纸原料制成的纸幅，它们最好由不同类型的纤维构成，这些纤维一般是用来制造薄纸幅的比较长的软木纤维及比较短的硬木纤维。最好将各种稀纤维浆分别分配到一个或多个环形带孔表面上，由此形成多叠层结构。如果各叠层起初是在单独的带孔表面上形成的，则在形成多叠层薄纸幅的过程中，使这些叠层依此结合在一起。

在此，“单层薄纸幅产品”系指该产品仅包含一个叠层皱纹薄纸，该叠层可以基本上是一种均匀的材料，也可以是一种多叠层的薄纸幅。而“多层薄纸幅产品”则包括一个叠层以上的起皱薄纸。多叠层薄纸产品中的诸叠层的性质可以是大致均匀的，它们也可以是多叠层薄纸幅。

本发明涉及一种在加热的烘干表面上使薄纸幅产生皱纹的方法，它包括以下步骤：

a．提供一种半干燥的初始薄纸幅；

b．将一种第一起皱粘合剂施加到热的干燥表面上，或者所述的半干燥纸幅上，所述的第一粘合剂包括一种聚乙烯醇；

c．将一种第二起皱粘合剂施加到热的干燥表面上，或者所述的半干燥纸幅上，所述的第二粘合剂包括一种水溶性的、热定型性的阳离子聚酰胺树脂；

d．在所述的初始纸幅的干燥完成时，通过第一和第二起皱粘合剂将所述的半干初始纸幅固定到所述的热的干燥表面上，在该表面完成初始纸幅的干燥；

e．借助于一个弹性的起皱刀，在所述的热的干燥表面上使干燥的纸幅起皱。

提供一种半干燥的初始纸幅含水的造纸原料的组分

可以预料，各种类型的木浆都可以构成本发明所使用的造纸纤维，然而，其他一些纤维素纤维浆，例如棉短绒，蔗渣，人造丝等也可以使用，不能被排除在外。在此，可用的木浆包括化学浆，例如亚硫酸盐及硫酸盐(有时也称作牛皮纸)纸浆，还有机械纸浆，例如磨木浆，热机木浆(TMP)和化学-热机木浆(CTMP)。来自于落叶类及针叶类树木的纸浆也可以使用。

硬木纸浆，软木纸浆及两者的组合物都可以用作本发明薄纸的造纸纤维。所述的“硬木纸浆”是指来自于落叶类树木(被子植物)的木质材料的纤维纸浆，所述的“软木纸浆”是指来自于针叶类树木(裸子植物)的木质材料的纤维纸浆。硬木，尤其是桉树类牛皮纸浆，与北方软木类牛皮纸浆(NSK)的混合物特别适合用来制造本发明的薄纸幅。本发明的另一个优选实施例包括叠层的薄纸幅，其中，最好用桉树类硬木纸浆制造其外层，用北方软木类牛皮纸浆制造其内层。来自于回收纸的纤维也可以用于本发明，它们可以含有上述种类纤维中的一种或全部。

在含水的造纸原料中，还可以包括颗粒状的填充物，其中包括粘土，碳酸钙，二氧化钛，滑石，硅酸铝，硅酸钙，三水钒土，活性炭，珍珠淀粉，硫酸钙，玻璃微球，硅藻土以及它们的混合物。

其他物质，例如以下所列举的物质，均可以加入含水的造纸原料中或者初始纸幅中，以便赋予产品另外一些性质，或者改进其造纸工艺，只要它们不影响或抵消本发明的优点即可。

有时，为了改进其留着率及纸幅强度，可以将淀粉用作含水的造纸原料的一种组分，尤其是阳离子淀粉。由国家淀粉及化学公司(Bridgewater,NewJersey)生产的商标名为RediBOND的淀粉特别适合于上述目的。

通常，将一种正电荷偏压物质加入到造纸工艺中，以便在造纸工艺中控制含水造纸原料的zeta电动势。一种适合的材料是Cypro 514，它是Cytec,Inc.ofStamford,CT的产品。

通常，还加入留着剂。为了增强细微颗粒的留着率，防止其始终悬浮在造纸机的循环水系统中，可以将多价离子加入到含水的造纸原料中。例如，加入明矾已是人们早已熟知的了。近来，沿主链带有许多电荷释放位的聚合物也被有效的用于此目的。阴离子和阳离子絮凝剂都被包含在本发明的范围之内。由Hercules,Inc.of Wilmington,Delaware生产的商标名为RETEN235的以及由Cytec,Inc.of Stamford,CT生产的商标名为Accurac 171的絮凝剂，是阴离子絮凝剂的一些例子。由Hercules,Inc.of Wilmington,Delaware生产的商标名为RETEN 157的以及由Cytec,Inc.of Stamford,CT生产的商标名为Accurac 91的絮凝剂，是适合的阳离子絮凝剂的一些实例。

为了改进成型，排水，强度以及留着性能，可以使用表面积大、负电荷强的微小颗粒，这对于本技术领域的人员来说是公知的。例如，可以参见1993年6月22日授予Smith的美国专利5,221,435，该专利在此被用作参考。用于此目的的普通原料是硅胶，或者膨润土。这些材料的组合也在本发明的范围之内。

对于无永久性湿强度的纸的等级，最具体地实现了本发明的优点。湿强度树脂，尤其是聚酰胺-表氯醇类，即使将其加入到含水的造纸原料中，通常也能够提供一定程度的起皱控制，关于这一点，将在说明书的其他部分作更详细的说明。然而，这些优点同时也伴随着产品中永久湿强度的存在，该性质在造纸工艺的湿部通常是由聚酰胺-表氯醇提供的，它对于促进起皱来说并非有效，可以在起皱工艺中直接使用聚合物来实现这种作用。

起皱纸产品在湿时应该具有很小的强度，因为需要将它们通过厕所排入污水系统，这就需要临时性的湿强度树脂。湿强度树脂所提供的湿强度，其特点是在水存在时，其一部分或全部固有效力将丧失。

如果需要临时性湿强度的话，粘合剂可以从由双醛淀粉或其他具有乙醛功能的树脂所组成的物质中选取，例如由国家淀粉及化学公司生产的商标名为Co-Bond 1000的产品，由Cytec,Inc.of Stamfbrd,CT生产的商标名为Parez750的产品，以及1991年1月1日授予Bjorkquist的美国专利4,981,557所说明的树脂。该专利在此被用作参考。

如果需要提高吸收性能，可以用表面活性剂来处理本发明的皱纹薄纸幅。该表面活性剂最好具有八个或八个以上的碳原子烷基链。作为例子的阳离子表面活性剂是直链的烷基磺酸盐，以及烷基苯磺酸盐。作为例子的非离子表面活性剂是烷基苷，其中包括烷基苷酯，例如由Croda,Inc.(New York,NY)提供的商标名为Crodesta SL-40的产品；在1977年3月8日授予WK.Langdon等人的美国专利4,011,389中所述的烷基苷醚；以及烷基聚乙氧基酯(alkypolyethoxylated esters)，例如由Glyco Chemicals,Inc.(Greenwich,CT)提供的Pegosperse 200ML，以及由Rhone Poulenc Corporation(Cranbury,NJ)提供的商标名为IGEPALRC-520的产品。

化学增柔剂可以作为选择性使用的组分。可以使用的化学增柔剂包括公知的二烃基二甲基铵盐，例如氯化二油脂二甲基铵盐，甲基硫酸二油脂二甲基铵盐，氯化二(氢化)油脂二甲基铵盐；最好采用二(氢化)油脂二甲基铵的甲基硫酸盐。该原料可以采用Witco Chemical Company Inc.of Dublin,Ohio提供的商标名为Varisoft 137的产品。可生物降解的四价铵化合物的单酯及二酯变体可以使用，它属于本发明的范围之内。

上述可选择性使用的化学助剂仅仅是举例性的，它并非对本发明的保护范围构成限定。含水造纸原料的制备

本技术领域的普通技术人员都知道，对于起皱造纸工艺来说，不仅造纸原料的化学组分是重要的，而且在其它因素中，每种组分的相对含量、以及添加的时间和顺序等也是很重要的。以下的技术很适合含水的造纸原料的制备，但是这种描述并非对本发明的范围构成限定，本发明的保护范围取决于说明书后面所附的权利要求书。

采用现有技术中普通的制浆方法，可以使单根的纤维进入浆液中，从而首先制备出造纸纤维。如果需要，可以对该造纸原料中选定的部分进行精制。

在一种优选的方式中，制备了一种含有硬木纸浆的纤维长度较短的浆料，同时又单独制备了一种由较长造纸纤维组成的浆料。使所制备的短纤维浆料流入三层流浆箱的外腔室，以形成三叠层薄纸中的表面层，在薄纸中，长纤维的内层是在流浆箱中的内腔室外形成的，较长造纸纤维浆料流入该腔室中。这种填充的薄纸幅特别适合于转化成一种单层薄纸产品。

在另一种优选的方式中，上述长纤维及短纤维的浆料被制成之后，使短纤维浆料流入双腔室流浆箱的一个腔室，以形成双叠层薄纸中的一个叠层，而其中的长纤维层则形成于流浆箱第二腔室的外部，在该腔室中流入较长的造纸纤维。这种填充薄纸幅特别适合于转化成一种包括两层的多层薄纸产品，其中每一层都有一定的方向，使较短造纸纤维叠层位于该双层薄纸产品的表面。

本技术领域的普通技术人员也都明白，只要相同类型的含水造纸原料流入相邻的腔室，便可以减少流浆箱中腔室的数量。例如，只要相同的含水的造纸原料流入两个相邻腔室中的任何一个，便可以将上述的三腔室流浆箱用作两腔室流浆箱。造纸工艺

图1是造纸工艺的一幅示意图，它示出了本发明的优选实施例，其中包含干燥薄纸起皱的新方法。下面将参照附图1对本发明的优选实施例进行说明。

图1是一台优选造纸机80的侧视图，它可以用来制造本发明的纸幅。参照图1，造纸机80包括多层流浆箱81和长网85，该流浆箱具有一个上腔室82，一个中腔室82b，以及一个下腔室83，一个堰板顶部84，长网85为环形，它环绕着胸辊86，挡水板90，真空吸箱91，伏辊92以及若干个运行辊94。操作时，造纸原料通过上腔室泵入，第二造纸原料则通过中腔室82b泵入，第三原料通过下腔室83泵入，并由此以上下层的关系从堰板顶部84流至长网85的上方，并在此形成由叠层88a,88b,88c组成的初始纸幅88。通过长网85进行脱水，并受到档水板90及真空箱91的帮助。当长网沿着箭头所示的回行时，在它从胸辊86的上方穿过而开始另一圈时，喷淋器95对它进行清洗。在纸幅转移区93，借助于真空转移箱97的作用，初始纸幅被转移到一条多孔的承载织物96上。承载织物96携带着来自于转移区93的纸幅穿过真空脱水箱98，再次穿过吹透式预干燥箱100，并经过两个运行辊101，从而形成半干燥的初始薄纸幅106，它仍然支撑在多孔承载织物96上。当纸幅在后续程序中被转移到杨克烘干机之后，通过辅助运行辊101，喷淋器103，以及真空脱水箱105，完成了它的环路而对承载织物96进行清洁。

起皱粘合剂的使用聚乙烯醇起皱粘合剂的使用

本发明采用了一种聚乙烯醇起皱粘合剂。

虽然各种施加聚乙烯醇的方式都是可以采用的，都是不应排除在外的，但是，一种施加聚乙烯醇优选的方式是在半干燥的薄纸幅被转移之前，经由一个朝向杨克烘干机表面的喷杆直接喷涂聚乙烯醇。

参照图1，在该实施例中，聚乙烯醇的施加点用喷杆107代表。

聚乙烯醇最好占所施加的起皱粘合剂总净重的30％-95％，在75％-85％之间更好，而根据起皱粘合剂与纸幅的净重，所施加的起皱粘合剂的范围最好0.01lb/ton-10lb/ton。

任何一种可以形成粘合剂薄膜的聚乙烯醇都可以用于本发明。现有技术中，例如Bates在美国专利3,926,716中所公开的聚乙烯醇就特别适合于本发明使用。商业供应的固体聚乙烯醇可以选用若干种商标品牌，其中包括AirProducts Company of Allentown,PA．的Airvol,E.I.duPont de Nemours ofWilminton,DE．的Elvanol。这些树脂很容易溶解在水中形成水溶液，这种水溶液也很容易喷涂在杨克烘干机上或者半干薄纸幅上。

该聚乙烯醇最好是一种部分水解的聚醋酸乙烯，其水解度应大于80％，最好在80-95％之间。

该聚乙烯醇的粘度大于20cP，大于35cP更好。这种粘度的聚乙烯醇相当于20摄氏度时4％的聚乙烯醇水分散系的粘度。

作为本发明的一部分所使用的聚乙烯醇是通过含水载体附着的。在施加点处固体含量最好在0.05-2％之间。水溶性热定型的阳离子聚酰胺树脂起皱粘合剂的使用

本发明采用了一种水溶性，热定型性的阳离子聚酰胺树脂起皱粘合剂。

虽然各种施加聚酰胺树脂的方式都是可以采用的，都是不应排除在外的，但是，一种优选的施加方式是在半干燥的薄纸幅被转移之前，经由一个朝向杨克烘干机表面的喷杆对水分散系进行喷涂。

参照图1，在该优选实施例中，水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂起皱粘合剂的施加点用喷杆108代表。

本发明的水溶性，热定型性的阳离子聚酰胺树脂起皱粘合剂占所施加的起皱粘合剂的总净重的约5％-50％，最好约为15-25％。其中，根据起皱粘合剂与纸幅的净重，所施加的起皱粘合剂的范围为0.1lb/ton-10lb/ton。

商业供应的这类聚酰胺树脂可以选用若干种商标，其中包括Hercules Inc.of Wilminton,DE的Kymene，以及Houghton Intemational Inc.of Valley Forge,PA的Unisoft和Rezosol。这些树脂可以以浓缩水溶液的形式供应使用，只需加以稀释便很容易喷涂到杨克烘干机或半干薄纸幅上。

水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂起皱粘合剂的基本化学制备过程，在1960年2月23日授予Kiem的美国专利2,926,116以及1962年10月16日授予Kiem等人的美国专利3,058,873中作了充分公开。

在该树脂的制备过程中，一种二元羧酸首先与聚亚烷基多胺发生反应，最好在水溶液中进行，而且其反应条件可以产生一种带有下列重复单元的水溶性聚酰胺。

-NH(C_nH_2nHN)_x-CORO-

其中，n和x分别为2或大于2,R是二元羧酸的二价碳氢基。

通过水溶性聚酰胺与一种表卤醇，尤其是表氯醇的反应，该树脂的制备便完成了，生成了一种水溶性阳离子热定型性的树脂。

聚酰胺的仲胺基最好从一个聚亚烷基多胺，例如聚乙烯多胺，聚丙烯多胺，或者聚丁烯多胺中衍生出来的。

二元羧酸是一种饱和脂肪二元羧酸，它含有3-10个碳原子，例如琥珀酸，己二酸，壬二酸等，以及它们的混合物。含有4-8个碳原子的二元羧酸最好。

聚酰胺中表卤醇与仲胺基比率最好在0.5∶1到1.8∶1的范围内。

作为本发明一部分使用的聚酰胺树脂是通过水载体附着的。在施加点处，其固体浓度最好在0.025-1％之间。

聚乙烯醇及聚酰胺的施加点最好在加热的干燥表面上，位于纸幅粘结点的前方；当然，上述两种组分的施加点也可以是纸幅表面，它位于纸幅与烘干机的粘结点之前。

聚乙烯醇与聚酰胺的添加顺序可以有所不同，但是最好是施加起皱粘合剂时，在施加聚乙烯醇之后再施加聚酰胺。可以预见，如此能形成一种分层的涂层，它随即与聚酰胺型的薄层相接触。将纸幅粘结到热的烘干机表面

在本发明中，半干燥的薄纸幅借助于先前步骤中所施加的起皱粘合剂被粘结到一种被称作杨克烘干机的热的烘干机表面。

纸幅通过与烘干表面相接触而粘结。最好一个相对的滚筒对其施加压力，这样可以使半干燥纸幅均匀的粘结到烘干机上。当纸幅被压在杨克烘干机表面上时，也可以对纸幅再施加真空。本发明也可以采用多个杨克烘干机滚筒。

参照图l，半干燥纸幅被借助于喷杆107及喷杆108所施加的粘合剂粘结到杨克烘干机109的筒面上，喷杆107最好带有聚乙烯醇粘合剂，喷杆108最好带有水溶性、热定型的阳离子聚酰胺树脂。对置的圆柱形钢筒102可以增加纸幅的粘结作用。干燥是在蒸汽加热的杨克烘干机109上通过热空气完成的，其中空气通过未示出的装置被加热并且通过干燥罩110进行循环。纸幅干燥之后被称为起皱刀的刮刀111在杨克烘干机109上产生皱纹，其后，便形成所设计的纸幅70，该纸幅包括杨克侧叠层71，中间叠层73，以及远离杨克侧叠层75。纸幅70随后从辊112与113之间通过，绕过卷轴115的一部分圆周表面，然后卷绕到放置在转轴118上的芯子117上，形成一个卷辊116。借助于被称为清洁刀的第二刮刀，可以将多余的涂层从烘干机表面除去。

此外，就制造所设计的纸幅70的加工条件而言，在起皱之前，纸幅最好被干燥至纤维含量(fiber consistency)为80％左右，96％更好。

本发明可以用于一般的起皱薄纸幅，其中包括但并非局限于常规的毛毯加压起皱薄纸幅，高蓬松花型密实起皱薄纸幅，以及高蓬松未压实的起皱薄纸。

本发明的起皱薄纸幅其基重为10g/m²-100g/m²。在其优选实施例中，本发明的填充薄纸的基重约为10g/m²-50g/m²，最好为10g/m-30g/m²。适合于本发明的起皱薄纸幅的密度约为0.60g/cm³，或者更小。在其优选实施例中，本发明的填充薄纸的密度约为0.03g/cm³-0.6g/cm³，最好为0.05g/cm³-0.2g/cm³。

本发明还可以用于多叠层薄纸幅。在1976年11月30日授予Morgon Jr．等人的美国专利3,994,771,1981年11月17日授予Ccarstens的美国专利4,300,981,1979年8月28日授予Dunning等人的美国专利4,166,001，以及1994年9月7日公开的Edwards等人的欧洲专利出版物No.0,613,979 A1中，均对由层叠纸幅形成的薄纸结构进行了说明，上述文献在此被用作参考。这些叠层最好包括不同种类的纤维，在多叠层薄纸制备中使用的纤维有较长的软木纤维以及较短的硬木纤维。适合于本发明的多叠层薄纸幅至少包括两个叠层，即一个内叠层和至少一个与该内叠层相连的外叠层。多叠层薄纸最好包括三个叠层，即一个内叠层或中间叠层，两个外叠层，其中内叠层位于两个外叠层之间。两个外叠层的基本纤维组分最好由一种较短的造纸纤维组成，该纤维的平均长度在0.5-1.5mm之间，最好小于1.0mm。这些短造纸纤维通常包括硬木纤维，最好是硬木牛皮纸纤维，由桉树制成的纤维最佳。其内层的基本纤维组分最好由较长的造纸纤维组成，纤维的平均长度至少为2.0mm。这些长造纸纤维通常为软木纤维，最好是北方牛皮纸纤维。本发明大部分的颗粒填料至少包含在本发明多层薄纸幅的至少一个外层中，最好被包含在两个外层中。

由单叠层或多叠层起皱薄纸幅制成的起皱薄纸幅产品可以是单层薄纸产品，也要以是多层薄纸产品。

其设备及方法是本技术领域的普通技术人员所公知的。在一种典型的工艺中，在加压流浆箱中装有一种低浓度的纸浆原料。该流浆箱具有一个开口，用来将一层薄的纸浆原料涂覆到长网上以形成湿纸幅。然后通过真空脱水的方式将该湿纸幅脱水至纤维浓度为7％-25％(以总湿重为基础)。

本发明一种更好的造纸工艺包括被称作带密实花型的方法，其结构特点具有低纤维密度的高蓬松区，在高蓬松区内，分布高纤维密度形成的高密度区的阵列。该高蓬松区类似一个枕头区域。密实区类似于关节区。密实区在蓬松区内可以是间隔分散的，也可以是互连的，既可以是局部范围的，也可以是整体的。最好其高密度区是连续的，而高蓬松区是分散的。在1967年1月31日授予Sanford及Sisson的美国专利3,301,746,1976年8月10日授予Peter G.Ayers的美国专利3,974,025,1980年3月4日授予Paul D.Trokhan的美国专利4,191,609,1987年1月20日授予Paul D.Trokhan的美国专利4,637,859,1990年7月17日授予Wendt等人的美国专利4,942,077,1994年9月28日公开的Hyland等人的欧洲专利出版物No.0617164A1，以及1994年9月21日公开的Hermans等人的欧洲专利出版物No.0616074A1中对带密实花型的薄纸幅的优选制造方法进行了公开，上述所有的文献在此被用作参考。

为了制造带密实花型的薄纸幅，在紧接纸幅成型过程之后的纸幅转移步骤中，纸幅被送往一条成型织物而并非一条毛毯。纸幅被并置在由成型织物组成的一个支撑体矩阵上。该纸幅压靠着该支撑体矩阵，从而在纸幅的局部区域，即对应于支撑体矩阵与湿纸幅的结合点处形成密实区。在此过程中，纸幅中未经压缩的部分便相当于高蓬松区。还可以通过施加流体压力，例如采用一种真空装置或者一种穿透烘干机，使该高蓬松区的密度进一步降低。对纸幅进行脱水，有时也可以进行预干燥，基本上避免该高蓬松区的压缩。此时最好还伴随着流体压力，例如采用一种真空装置或者一种穿透式烘干机，也可以对着支撑体矩阵向纸幅施加机械压力，其中高蓬松区不进行压缩。为了减少工艺步骤的数量，脱水作业、选择性的预干燥以及密实区的形成，可以组合进行或部分组合进行。在向杨克烘干机表面转移点处，半干燥纸幅的含水率小于40％，当半干燥纸幅位于所述的成型织物上时，使热空气穿过所述的半干燥纸幅，以形成一种低密度结构。

将带有密实花型的纸幅送往杨克烘干机进行烘干时最好避免机械压力。在本发明中，最好起皱薄纸表面的8-55％为密实的关节区，其密度至少为高蓬松区密度的125％。

支撑体矩阵最好是一种压印织物，它具有按照一定花型错位排列的关节区，在施加压力的情况下，它们起到有利于密实区的形成的支撑体矩阵的作用。关节区花型构成上述的支撑体矩阵，压印织物在以下文献中有所公开：1967年1月31日授予Sanford及Sisson的美国专利3,301,746,1974年5月21日授予Salvucci,Jr等人的美国专利3,821,068,1976年8月10日授予Ayers的美国专利3,974,025,1971年3月30日授予Friedberg等人的美国专利3,573,164,1969年10月21日授予Amneus的美国专利3,473,576,1980年12月16日授予Trokhan的美国专利4,239,065,1985年7月9日授予Trokhan的美国专利4,528,239，这些文献在此被用作参考。

最好将一种流体压力施加到纸幅上，从而使初始纸幅与一种带开口的干燥/压印织物的表面相一致，然后对所述的织物进行热力预干燥，这是制造低密度纸工艺的一部分。

本发明的另一种工艺步骤包括被称为非压实成型即无密实花型多叠层薄纸结构的成型，例如，1974年5月21日授予Joseph L.Salvucci,Jr．及PeterN.Yiannos等人的美国专利3,812,000,1980年6月17日授予HenryE.Becker,Alberr L.McConnell及Richard Schutte的美国专利4,208,459所描述的那样。以上文献在此被用作参考。一般说来，未经压缩的无密实花型的多叠层薄纸结构可以通过将一种造纸原料沉积到如一条长网的带孔线路上而形成一种湿纸幅，在不施加机械压力的情况下对该纸幅进行抽吸排水，使纸幅中纤维的浓度至少为80％，然后对纸幅进行起皱。用真空脱水和热干燥的方法将水分从纸幅中去除。所生成的结构是一种柔软而脆弱，纤维未经压缩的高蓬松纸幅。最好在起皱之前将粘合剂施加到一部分纸幅上。

本发明所带来的优点包括，由于对起皱刮刀与卷轴之间纸页的粘合或控制进行了改进，从而可以提高造纸速度。

虽然并非希望作理论上的解释，但是下面却力图解释为什么本发明能够提供优良的粘合性。对于纤维素来说，阳离子聚酰胺树脂是一种适合的粘合剂，可以提供一种相当高的粘结强度。然而，它形成的热定型薄膜在后续的过程中不能重新变湿。聚乙烯醇可以重新变湿，但是对于半干燥纸幅来说，其粘合性较差。本发明提供了一种分层的涂层，它利用聚酰胺树脂作为一种配合剂，以便在半干燥纸幅与聚乙烯醇基底涂层之间提供一种结合力。本发明有助于进行简单的混合，因为聚酰胺是以分散涂层的形式存在的，它与半干燥纸幅之间的接触比它与聚乙烯醇的混合更为有效，聚乙烯醇导致它表面浓度的降低。

此处所述的“强度”是指特定的总拉伸强度，其测定方法在说明书的后半部分有所说明。本发明的薄纸幅十分结实。其特定总拉伸强度一般为0.25米，最好大于0.40米。

本发明的薄纸幅可以用于任何需要柔软的，吸湿性强的薄纸幅的场合。本发明的薄纸幅尤其适用于制作厕所用纸和餐巾纸产品。可以用本发明的薄纸幅生产单层纸及多层薄纸产品。

分析及测试过程

A．密度

在此所述的多层薄纸幅密度是一种平均密度，它是纸的基重与厚度相除的商，其中采用了适当的单位换算。此处多层薄纸幅的厚度是指在压力负荷为95g/m²(15.5g/cm²)的条件下纸的厚度。

B．分子量的确定

聚合物材料的基本区别特征是它们的分子大小。能使聚合物用于不同的场合的性质主要来自于它们的微观分子性质。为了充分的确定这些材料的性质，必需要有一些手段来限定及确定它们的分子量及分子量的分布。利用相对分子质量比分子重量更为正确，但是在聚合物技术中，后者更为通用。在实践中，并不经常测定分子量的分布。但是在采用色谱技术时，它就变的很普通了。此外，还用平均分子量来表示分子大小。

平均分子量

如果我们考虑一种简单的分子量分布，它代表具有相对分子质量(Mi)的分子的重量系数(wi)，这样就有可能确定若干个有用的平均数值。以一种具体尺寸为(Mi)的分子数(Ni)为基础进行平均计算，可以得出平均分子量的数值。 $\mathrm{Mn}=\frac{\mathrm{\ΣNiMi}}{\mathrm{\ΣNi}}$

这种定义的一个重要结果是以克为单位的平均分子量包含分子的阿弗伽德罗数。这种分子量的定义是与单一分布的分子相一致的，即所有的分子都具有相同的分子量。更重要的是，如果可以采用某种方式确定一种多分散聚合物群体的分子数，则Mn便可以很容易计算出来。这就是分子数性质测定的基础。

以一种给定的物质(Mi)的分子的重量系数(Wi)为基础进行平均，可以得出重量平均分子量的定义 $\mathrm{Mw}=\frac{\mathrm{\ΣWiNi}}{\mathrm{\ΣWi}}=\frac{{\mathrm{\ΣNiMi}}^2}{\mathrm{\ΣNiMi}}$

Mw比Mn在表达聚合物的分子重量时更为有用，因为它可以更精确的反映出诸如聚合物的熔融粘度及机械性能等特性，因此被用于本发明中。

C．薄纸平板柔性的测定

在进行柔性测试之前，最好根据Tappi法#T402OM-88对纸的试样进行调整。此时，试样先在10-35％的相对湿度，22-40摄氏度的条件下预处理24小时。预处理之后，再将样品在48-52％的相对湿度，22-24摄氏度的条件下处理24小时。

最好在一种恒温恒湿的房间内进行平板柔性测定。如果这一条件不能满足，包括对照物在内的所有的样品，都应当处于相同的环境下。

柔性测试是以成对比较的形式进行的，它类似于1968年由ASTMSpecial Technical Publication 434,Americal Society For Testing and Materials出版的“Manual on Sensory Testing Methods”所述的那样，该书在此被用作参考。采用成对比较的测试法对柔性进行主观评价。该方法运用了一种从外部接近试样材料的标准。为了能感觉到柔性，选用两个样品，使测试者不能看到样品，测试者根据所触及到的柔性选择其中的一个试样。参照Panal ScoreUnit(PSU)报告测试结果。就柔性测试而言，为了获得PSU中所述的柔性数据，需要进行若干次柔性平板测试。在每一次试验中，要有十个评判人员，对三组成对样品的相对柔性进行评价。评判成对样品时，每次评判一对，对每对样品中的每个样品分别进行评判，它们分别被标为X和Y。简而言之，按照下述的方法对每一个X样品相对于与其成对的Y样品进行评级：

1．如果评定X比Y可能稍微柔软一点，则评为+1级，如果评定Y比X可能稍微柔软一点，则评为-1级；

2．如果评定X比Y确实稍微柔软一点，则评为+2级，如果评定Y比X确实稍微柔软一点，则评为-2级；

3．如果评定X比Y柔软的多，则评为+3级，如果评定Y比X柔软的多，则评为-3级；

4．如果评定X比Y整体十分柔软，则评为+4级，如果评定Y比X整体十分柔软，则评为-4级。

对上述级别进行平均，并在PSU的单位对结果进行评价。所得的结果被视为一个平板测试结果。如果对一对以上的样品对作了评价，则根据成对统计分析的结果对这些样品对的等级顺序进行排序。然后，根据需要对其顺序作上下移动，给出一个0PSU值，选择一个样品作为0-基础标准。根据其他样品相当于0-基础标准的等级，确定它们的正、负值。平板测试的平均值在0.2PSU时，表示其主观感觉柔性具有明显的区别。

D．薄纸幅强度的测定干拉伸强度

采用一种Thwing-Albert Intelect Ⅱ标准拉伸测试机(Thwing-Albert仪器公司，10960 Dutton Rd.,Philadelphia,PA,19154)对1英寸宽的试样条进行拉伸强度测定。该方法用于成品纸，卷轴样品以及未转化的纸品的测试。

样品的处理及准备

在拉伸测试之前，应当按照Tappi Method#402OM-88d的方法对测试纸样进行处理。在测试之前，必须将所有的塑料及纸版包装材料小心的从纸样上去除。在相对湿度为48-52％，温度为24-22摄氏度的条件下对纸样处理至少两个小时。样品的准备以及所有的测试工作都应在恒温恒湿的房间内进行。

对于最终产品来说，应当去除任何损坏的产品。接下来，取下5条四可用单位(也被称作纸页)，并将一条叠至到另一条的上部，形成一长条，并在层叠纸页之间穿孔。对纸页1和3作机器方向拉伸测试，而对纸页2和4作垂直机器方向拉伸测试。然后，利用一种切纸刀(JDC-1-10或JDC-1-12带安全套的刀，由Thwing-Albert仪器公司，10960 Dutton Rd.,Philadelphia,PA,19154制造)穿过孔眼线将其切成4个独立料(stock)。确认第1和3料是用于机器方向测试的，第2和4料是用于垂直机器方向的。

从第1和3料中沿机器方向切出两条1英寸宽的纸条。从第2和4料中沿垂直机器方向切出两条1英寸宽的纸条。这时，具有了4条1英寸宽的纸条用于机器方向拉伸测试，以及4条1英寸宽的纸条用于垂直机器方向拉伸测试。对于这些成品样品来说，所有的8条1英寸宽的纸条都是5个可用单位(也称作纸页)厚度。

对于未转化纸和/或卷轴样品来说，用一种切纸刀(JDC-1-10或JDC-1-12带安全套的刀，由Thwing-Albert仪器公司，10960 Dutton Rd.,Philadelphia,PA,19154制造)从样品的感兴趣的部分切出8层厚15英寸×15英寸的样品。确定其中一15英寸边长是平行于机器方向的，而另一15英寸边长则垂直于机器方向。确保样品已在相对湿度为48-52％，温度为22-24摄氏度的条件下平衡了至少2个小时。样品的准备以及与拉伸测试有关的所有工作都应在恒温恒湿的条件下进行。

从这种预处理过的8层厚15英寸×15英寸的样品中切出4条1英寸宽7英寸长的纸条，其中长度7英寸是沿机器方向延伸。应注意，这些样品是沿机器方向的卷轴样品或未转化的纸样。再切出4条1英寸宽7英寸长的纸条，长度7英寸是沿垂直机器方向延伸。应注意，这些样品是沿垂直机器方向的卷轴样品或未转化的纸样。确保上述所有的切割都是利用一种切纸刀进行的(JDC-1-10或JDC-1-12带安全套的刀，由Thwing-A1bert仪器公司，10960 Dutton Rd.,Philadelphia,PA,19154制造)。这时总共有8个样品：4条1英寸宽7英寸长的8层厚的长度沿机器方向延伸的纸条，以及4条1英寸宽7英寸长的8层厚的长度沿垂直机器方向延伸的纸条。拉伸测试的操作

拉伸强度的实际测量中，采用的是一种Thwing-Albert IntelectⅡ标准拉伸测试机(Thwing-Albert仪器公司，10960 Dutton Rd.,P1iladelphia,PA,19154)。将平面夹插入其操作单元中，并根据Thwing-Albert IntelectⅡ操作手册所给出的指导对测试机进行校准。将仪器的十字头速度调整到4.00in/min并且将第一和第二量具的长度调整为2.00英寸。断裂敏感度应当调整为20.0克，样品的宽度为1.00"，厚度为0.025"。

选定一个负荷单元，使测试样品的预计拉伸值在其测试范围的25-75％内。例如，对于预计拉伸范围在1250克(5000克的25％)至3750克(5000克的75％)的样品来说，可使用一种5000克的负荷单元。也可以将拉伸测试机调整到5000克负荷单元10％的范围内，这样，就可以测试预定拉伸值为125克-375克的样品。

取出一个拉伸条将其一端放入拉伸测试机的一个夹子中，将纸条的另一端放入拉伸测试机的另一个夹子中。确保纸条的长度方向平行于拉伸测试机的侧边。而且确保纸条不超出两个夹子的任何一边。此外，每一个夹子的压力必须确保它与纸样充分接触。

在将测试纸样插入两个夹子内之后，便可以对仪器的拉伸情况进行监视。如果显示的数值为5克或者更大，则该样品就太紧了。反之，如果开始试验之后，在任何数值被记录之前，存在一个2-3秒的时间周期，则说明该拉伸纸条太松了。

根据拉伸测试机的使用手册启动拉伸测试机。当十字头自动返回到其初始位置时，测试便结束了。以克为单位从该仪器的标尺上或者数字平板尺中最接近的单位中读出并记录其拉伸负荷。

如果状态重新调整的工作不能由该仪器自动进行，则须进行必要的调整工作，将仪器夹子调整到其初始位置。按照上述的方式将另一个纸条插入两个夹子内，并以克为单位读取其拉伸值。获得所有的测试纸条的拉伸值。应当注意，如果在测试过程中纸条发生了滑动或者在夹子的边部发生断裂，则该读数应当删除。计算

对于四张1英寸宽的机器方向成品纸条来说，应当首先求得其四个独立的拉伸值之和然后用测试纸条的数目去除该和，该数目通常为4。该和还应当除以每张拉伸纸条中可用单位的数目，对于1层及两层产品而言，该数目通常为5。

对于垂直机器方向的成品纸条来说，也重复进行上述计算。

对于沿机器方向切下的未转化的纸以及卷轴样品来说，求得其四个独立的拉伸值之和，用测试纸条的数目去除该和。该数目通常为4。该和还应当除以每张拉伸纸条中可用单位的数目，该数目通常为8。

对于垂直机器方向的未转化的纸以及卷轴样品来说，也重复进行上述计算。

所有的结果都是以克/英寸为单位。

实例

以下的例子用于对本发明的实际操作进行解释。该实例仅仅用来帮助说明本发明，无论如何不能看作对本发明保护范围的限定。本发明仅受所附权利要求书的限定。参考工艺

以下的讨论所解释的参考工艺并不属于本发明的特征。

利用一种传统的制浆机生产出浓度约为3％的北方软木牛皮纸(NSK)的水浆，并通过一根纸浆管将之送往长网机的流浆箱。

为了使成品纸具有一种临时湿强度，准备一种National Starch Co-BOND1000的1％分散剂，并将之加入NSK纸浆管中，其速度足以实现以NSK纤维的净重为基础输送l％的Co-BOND 1000。临时湿强度树脂的吸收是通过使处理后的纸浆穿过一个混合器而得到强化的。

使NSK纸浆与白水混合，在扇叶泵处达到约0.2％的浓度。

采用一种传统的再调浆机生产出一种重量浓度约为3％的桉树纤维的水浆。

使该桉树浆再穿过一根纸浆管进入另一台扇叶泵，在此用白水将其稀释至0.2％的浓度。

使NSK水浆与桉树浆一起进入一台多通道流浆箱，它装有多层叶片，以便使这些液流保持独立的液层，直至排放到一条运行的长网上。此处使用了一种三腔室流浆箱。含有纸品净重80％的桉树浆被送往通至两外层的腔室中，而含有纸品净重20％的NSK浆则被送往通至两桉树层之间的纸层的腔室中。在流浆箱的出口处，NSK浆与桉树浆相混合，形成一种混合纸浆。

将该混合纸浆送往运行的长网上，在挡板及真空箱的帮助下进行脱水。

在传送器的一点处，浓度为15％的初始纸幅被从长网上转移至一条压花织物上，该织物为5梭口缎织物结构，每英寸长度其机器方向有84根纱，垂直机器方向有76根纱，并具有大约36％的关节区。

借助于真空吸水箱进行进一步的脱水，直至纤维浓度达到28％左右。

在保持与压花织物相接触的同时，通过穿过的空气使压花纸幅预干燥，从而使纤维的浓度达到62％左右。

通过喷涂一种含有0.25％的聚乙烯醇水溶液的起皱粘合剂，使半干燥纸幅粘附到一个直径为10英尺的杨克烘干机上。通过一根喷杆将起皱粘合剂喷涂到杨克机的表面，在烘干机的整个宽度上，该喷杆具有三个间隔喷嘴。喷嘴的型号为650050，可从Spraying Systems Inc.of Wheaton,IL获得。喷嘴朝向烘干机的表面，离表面大约25cm。喷杆距离半干燥纸幅与杨克机的接触点大约1米左右。喷杆内的压力约为100psi。在该压力下，喷嘴大约以17lb/ton的速度对起皱粘合剂进行喷涂，以上比例为固体起皱粘合剂相对于纸幅净重的量。

在纸幅从杨克机上被一把刮刀进行干起皱之前，纤维的浓度被提高到96％左右。

刮刀的倾角大约为25度，它相对于杨克烘干机形成一个大约81度的冲击角。

使杨克烘干机的速度为800fpm(每分钟英尺)(约244m/分)，从而将起皱百分率调整到18％左右，此时干纸幅以656fpm(201m/分)的速度形成于卷辊上。

在起皱刮刀与卷轴之间的纸幅行程中放置一个纸幅张力计，用来检测纸幅的张力，以此确定纸幅与烘干机之间的粘合度。

将生成的纸幅转化为三叠层的、单层起皱的、带密实花型的薄纸产品，该产品的基重约为18lb/3000平方英尺。本发明的工艺过程

本部分要说明的是本发明的工艺过程，它具有双层起皱粘合系统的优点。

造纸工艺中形成半干燥纸幅以便送往热的干燥表面的诸步骤是重复进行的。采用该方法，将形成一种第二预干燥纸幅，当纸幅与压花成型织物相接触时，再次预干燥也就完成了。该预干燥过程也是通过空气穿透的方式进行的，使纤维的重量浓度达到62％左右。

通过喷洒双层起皱粘合剂，使半干燥纸幅粘合到直径为10英尺的杨克烘干机的表面上。

通过喷洒浓度为0.2％的聚乙烯醇水溶液，形成第一层起皱粘合剂。该聚乙烯醇的商标为Airvol 540，是Air Products Company of Allontown,PA．的产品。通过一根喷洒杆将第一层起皱粘合剂喷洒到杨克干燥机的表面，所述的喷洒杆具有3个喷嘴，它们沿干燥机的宽度间隔排列。喷嘴的型号为650050，由Spraying Systems Inc.of Wheaton,IL提供。该喷嘴朝向干燥表面，而且位于离表面约25cm的位置。喷杆的位置距离半干燥纸幅与杨克烘干机相接触的点大约1米。喷杆的压力大约为100psi。在该压力水平，喷嘴喷出起皱粘合剂的速度大约为：以纸幅的净重为基础，1.4lb/ton的粘合剂。

喷洒一种浓度为0.07％的水溶性、可热定型的阳离子聚酰胺树脂的水溶液而形成第二层起皱粘合剂。该树脂是Kymene 557H，是Hercules Inc.ofWilmington,DE的产品。通过一根喷洒杆将第二层起皱粘合剂喷洒到杨克干燥机的表面，所述的喷洒杆具有若干喷嘴，它们沿干燥机的宽度间隔排列。该喷嘴的型号为650050，由Spraying Systems Inc.of Wheaton,IL提供。该喷嘴朝向干燥表面，而且位于离表面约25cm的位置。喷杆的位置距离第一喷杆约为25cm，位于半干燥纸幅移至干燥表面的点附近。第二喷杆的压力大约为40psi。在该压力水平，喷嘴喷出起皱粘合剂的速度大约为：以纸幅的净重为基础，0.3lb/ton的粘合剂。

在纸幅用刮刀从杨克烘干机表面起皱之前，烘干机滚筒将纤维含量提高到96％。

刮刀的斜角大约为25度，它相对于杨克烘干机产生一个大约为81度的冲击角。

控制杨克烘干机的速度为800fpm(英尺/每分钟)(大约244米/每分钟)，将起皱百分率调整为18％左右，此时干燥纸幅以656fpm(每分钟200米)的速度进入卷绕辊。

将一个纸幅张力计放置在起皱刀与卷轴之间，检测纸幅的张力，从而测出纸幅与干燥机之间的粘合度。

将纸幅转化成一种三叠层的、单层起皱，带有密实花型的、基重为18lb/3000平方英尺的薄纸产品。

将参照工艺的结果与本发明相比较时，就可用确认本发明的优点。纸幅张力计所探测到的与干燥机之间的粘合力有明显的增大。拉伸强度减小了，这就表明粘结力增大了。其厚度及柔软性的测试结果可以证明该起皱薄纸产品制造工艺的优越性。

尽管具有较高的粘合力，但该双层涂层却具有可以接受的可刮性，就需要更换刮刀或者与粘合剂相关连的纸幅断裂而言，在双层工艺与参照工艺之间并不存在明显的差别。

采用双层工艺生产出的起皱薄纸幅的卷轴质量，就弯曲及起皱的观点来看，要优于参照工艺。

	参照工艺	本发明
			纸张拉力(g/in)	15.6	19.0
拉伸强度(g/in)	431	400
			厚度(mil)	11.3	11.1
柔软性psu	0.0	+0.15

Claims (10)

1．一种在热干燥表面上对纸幅进行起皱的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a．提供一种半干燥的初始纸幅；

b．将一种第一起皱粘合剂施加到热的干燥表面上或者所述的半干燥纸幅上，所述的第一粘合剂包括聚乙烯醇；

c．将一种第二起皱粘合剂施加到热的干燥表面上或者所述的半干燥纸幅上，所述的第二粘合剂包括水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂；

d．借助于所述的第一起皱粘合剂和第二起皱粘合剂将所述的半干燥初始纸幅粘结在所述的热干燥表面上，在此完成对所述的初始纸幅的干燥；

e．通过一种弹性的起皱刀，使干燥的纸幅在所述的干燥表面上起皱。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中添加了充分的聚乙烯醇，聚乙烯醇的净重占起皱粘合剂总施加量的30-95％，更可取的为75-85％，同时，添加了充分的水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂，聚酰胺的固体重量占起皱粘合剂总施加量的固体重量的5-50％，更可取的为15-25％。

3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的聚乙烯醇的水解度为80-95％，其粘度大于35厘泊。

4．如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂是一种表卤醇与含有仲胺基的聚酰胺的反应产物，所述的仲胺基是由聚亚烷基聚酰胺与饱和脂肪二元羧酸衍生出来的，所述二元羧酸最好含有3-10个碳原子。

5．如权利要求4所述的方法，其特征在于其中的表卤醇是表氯醇，相对于仲胺基的使用比例为0.5∶1-1.8∶1。

6．如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的聚乙烯醇是通过一根喷杆进行喷涂的，在施加点处，所述的聚乙烯醇为浓度为0.05-2％的水分散系，所述的水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂是通过一根喷杆进行喷涂的，在施加点处，所述的聚酰胺为浓度为0.025-1％的水分散系。

7．如权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的半干燥纸幅是通过花型密实化制备的，当初始纸幅被放置在带有支撑体矩阵的干燥织物上进行脱水时，便形成了所述半干燥纸幅。

8．如权利要求7所述的方法，其特征在于所述的脱水至少部分通过热转移实现，即在纸幅与织物相接触的同时，使空气强制穿过纸幅。

9．如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其特征在于在步骤b中，通过将一种聚乙烯醇水分散系喷洒到热干燥表面上来完成聚乙烯醇的施加，在步骤c中，在步骤b的聚乙烯醇喷涂工作完成之后，是通过将一种水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂水分散系喷洒到热干燥表面上的，或者喷涂到所述的半干燥薄纸幅上来完成所述聚酰胺树脂的施加。

10．如权利要求9所述的方法，其特征在于所述的聚乙烯醇及所述的水溶性、热定型性的阳离子聚酰胺树脂是通过独立的喷杆实现喷涂的，在施加点处，聚乙烯醇在水分散系中的浓度为0.05-2％左右，在施加点处，聚酰胺在水分散系中的浓度为0.025-1％左右。

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