Способ изготовления уложенного мокрым методом, термоскрепленного, полотнообразного волокнистого материала и материал, изготовленный этим способом

Способ изготовления уложенного мокрым методом, термоскрепленного, полотнообразного волокнистого материала и материал, изготовленный этим способом

Реферат

 

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении мягкой бумаги, предназначенной для использования в качестве, например, туалетной бумаги, кухонной рулонной бумаги, бумажных носовых платков, салфеток и т.п. изделий. Способ изготовления высушенного импульсной сушкой, уложенного мокрым методом волокнистого, полотнообразного материала, такого как бумага или нетканный материал, имеющий трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей. Рельеф образован в процессе импульсной сушки, при которой влажное полотно пропускают через, по крайней мере, одну зону прессового зазора, содержащую вращающийся нагретый валок. Волокнистому полотну при прохождении через прессовый зазор придают трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей или посредством рельефной сетки, и/или посредством рельефного рисунка на нагретом валке, вдавливаемого в волокнистое полотно к противоположному средству. В волокнистое полотно вводят материал, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oC. По крайней мере, части волокнистого полотна, которые расположены ближе всего к приподнятым частям на нагретом валке, нагревают до такой высокой температуры, что указанный материал размягчается или расплавляется и, тем самым, обеспечивает увеличенное количество мест связывания в волокнистом полотне. Кроме того, предлагается термоскрепленный, высушенный импульсной сушкой материал, изготовленный по этому способу. Обеспечивается получение бумаги с большой пухлостью, мягкостью, эластичностью, стабильностью, с низкой степенью внутренних напряжений. 2 с. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение касается способа изготовления уложенного мокрым методом полотнообразного волокнистого материала, как например, бумаги или нетканого материала, имеющего трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей, который образован в процессе импульсной сушки, при которой влажное волокнистое полотна пропускают через по крайней мере одну зону прессового зазора, содержащую вращающийся нагретый валок, при этом волокнистому полотну при прохождении через прессовый зазор придают трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей или посредством рельефной сетки, и/или посредством рельефного рисунка на нагретом валке, вдавливаемого в волокнистое полотно к поддерживающему средству. Кроме того, изобретение касается полотнообразного материала, изготовленного этим способом.

Влажные бумажные полотна обычно сушат на одном или нескольких нагретых валках. Способ, который обычно применяют для тонкой бумаги, - это т.н. сушка типа "Янки". При сушке типа "Янки" влажное бумажное полотно прижимают к обогреваемому паром цилиндру типа "Янки", который может иметь очень большой диаметр. Дополнительное тепло для сушки подводится посредством вдувания нагретого воздуха. Если изготавливаемой бумагой является мягкая бумага, то бумажное полотно обычно крепируют на цилиндре типа "Янки". Сушке на цилиндре типа "Янки" предшествует вакуумное обезвоживание и мокрый отжим, при которых воду механически отжимают из бумажного полотна.

Другой способ сушки - это т.н. сушка сквозным потоком воздуха /ССПВ/. При этом способе бумагу высушивают горячим воздухом, который продувают через влажное бумажное полотно, причем часто без предшествующего мокрого отжима. Бумажное полотно, которое в этом случае перед поступлением в сушилку для сушки сквозным потоком воздуха подвергают только вакуумному обезвоживанию до степени сухости около 25-30%, высушивают в вышеупомянутой сушилке до степени сухости около 65-95%.

Бумажное полотно переносят на специальную сушильную ткань и пропускают поверх т. н. цилиндра ССПВ, имеющего открытое строение. Горячий воздух продувают через бумажное полотно во время его прохождения поверх цилиндра ССПВ. Бумага, изготовленная этим способом, главным образом мягкая бумага, становится очень мягкой и пухлой. Однако этот способ является очень энергоемким, так как необходимо испарять всю удаляемую воду. При сушке ССПВ рельефная структура сушильной ткани переносится на бумажное полотно. Эта структура по существу сохраняется также и при влажном состоянии бумаги, так как она была придана влажному бумажному полотну. Описание способа ССПВ приведено в US-A-3301746.

Импульсная сушка бумажного полотна описана, например, в SE-B-423118 и вкратце заключается в том, что влажное бумажное полотно пропускают через прессовый зазор между нажимным валком и нагретым валком, который нагрет до такой высокой температуры, что происходит быстрое и сильное парообразование на границе раздела между влажным бумажным полотном и нагретым валком. Нагрев валка осуществляется, например, газовыми горелками или другими нагревательными устройствами, например, посредством электромагнитной индукции. Благодаря тому, что теплопередача к бумаге происходит, главным образом, в прессовом зазоре, достигается чрезвычайно высокая скорость теплопередачи. Во время импульсной сушки из бумажного полотна испаряется не вся вода, но пар на своем пути через бумажное полотно уносит воду из пор между волокнами в бумажном полотне. Благодаря этому эффективность сушки становится очень высокой.

В ЕР-А-0490655 описывается способ изготовления бумажного полотна, особенно мягкой бумаги, при котором бумаге одновременно с импульсной сушкой придают тисненую поверхность. Это тиснение осуществляют вдавливанием рельефного рисунка в бумагу с ее одной или двух сторон по направлению к твердому поддерживающему средству. Это приводит к сжатию бумаги и тем самым к большей плотности в определенных частях непосредственно против выступов и меньшей плотности в промежуточных частях.

В ДЕ-А-2615889 описывается термоскрепленная тисненая мягкая бумага. К бумажному полотну добавляют термопластичные волокна, а после сушки бумажного полотна его нагревают до температуры, превышающей температуру размягчения термопластичных волокон. Одновременно с нагревом осуществляют рельефное тиснение бумаги. В качестве способа сушки упомянут способ сушки сквозным потоком воздуха.

Задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления уложенного мокрым методом, высушенного импульсной сушкой полотнообразного волокнистого материала, имеющего трехмерный рельеф, как, например, материала для вытирания или мягкой бумаги, предназначенной для использования в качестве туалетной бумаги, кухонной рулонной бумаги, бумажных носовых платков, настольных салфеток и т.п. и имеющей большую пухлость, высокую эластичность и большую мягкость. Структура материала, например, бумаги, должна сохраняться также и в мокром состоянии.

Согласно изобретению это достигается введением в бумажное полотно материала, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oС и тем, что, по крайней мере, части волокнистого полотна, которые расположены ближе всего к приподнятым частям нагретого валка, нагревают до такой высокой температуры, что указанный материал размягчается или плавится и тем самым обеспечивает увеличенное количество мест связывания в волокнистом полотне.

Благодаря тому, что сушку, термоскрепление и рельефное тиснение осуществляют на одной и той же стадии - стадии импульсной сушки - достигается более стабильная волокнистая структура с низкой степенью внутренних напряжений, которые в противном случае могли бы легко возникнуть, если бы до термоскрепления высушивали волокнистое полотно и тем самым фиксировали волокнистую структуру.

Кроме того, изобретение касается уложенного мокрым методом, высушенного импульсной сушкой полотнообразного волокнистого материала, например бумаги или нетканого материала, снабженного трехмерным рельефом с чередующимися приподнятыми и углубленными частями, который образован в процессе импульсной сушкой, при этом волокнистое полотно в расчета на сухой вес волокнистого полотна содержит, по крайней мере, 5 вес.% материала, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oС.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения изложены в последующем описании и в прилагаемой формуле изобретения.

Ниже изобретение подробно описано со ссылкой на некоторые варианты его воплощения, показанные на сопровождающих чертежах: фиг. 1-4 - схематические виды сбоку устройства для импульсной сушки согласно некоторым разным вариантам воплощения изобретения, фиг. 5 - схематический вид сбоку устройства для изготовления вспененного волокнистого полотна, которое подвергается гидроперепутыванию перед импульсной сушкой.

На фиг.1 схематически показано устройство для проведения импульсной сушки бумажного полотна. Влажное бумажное полотно 10, которое обезвожено во всасывающих коробах /не показаны/, поддерживается сеткой или сукном 11 и вводится в прессовый зазор 12 между двумя вращающимися валками 13 и 14, при этом валок 13, который находится в соприкосновении с бумажным полотном, нагревательным устройством 15 нагрет до температуры, которая является достаточно высокой для обеспечения сушки бумажного полотна. Температура поверхности нагретого валка может варьироваться в зависимости от таких факторов, как влагосодержание бумажного полотна, толщина бумажного полотна, продолжительность контакта между бумажным полотном и валком и желаемое влагосодержание готового бумажного полотна. Конечно, температура поверхности не должна быть настолько высокой, чтобы происходило разрушение бумажного полотна. Подходящая температура должна быть в интервале 100-400^oС, предпочтительно 150-350^oС и наиболее предпочтительно 200-350^oС.

Бумажное полотно прижимают к нагретому валку 13 посредством валка 14. Конечно, прижимное устройство может быть выполнено многими другими способами. Кроме того, два или несколько прижимных устройств могут быть расположены одно после другого. В качестве поддерживающего средства 14 может быть также использована прижимная колодка. В прессовый зазор возможен также ввод неподдерживаемого бумажного полотна 11, т.е. полотна, не поддерживаемого никакой сеткой или сукном.

На границе раздела между нагретым валком 13 и влажным бумажным полотном происходит очень быстрое, интенсивное и почти взрывное парообразование, при котором образовавшийся пар уносит воду на своем пути через бумажное полотно. Дополнительное описание способа импульсной сушки содержится в вышеупомянутой SE-B-423118 и, например, в ЕР-А-0337973 и US-A-5556511.

После сушки бумагу сматывают в рулон 16. При желании, бумагу можно кремировать перед намоткой. Однако необходимо отметить, что при использовании импульсной сушки согласно изобретению уменьшается необходимость в крепировании бумаги для придания ей мягкости и пухлости, что является целью при производстве мягкой бумаги, так как трехмерная структура и выбранный рельеф придают бумаге пухлость и мягкость.

Перед поступлением в импульсную сушилку бумажное полотно может быть подвергнуто или только обезвоживанию во всасывающих коробах, или, кроме того, небольшому отжиму.

Одновременно с импульсной сушкой бумаге придают трехмерную структуру. Это может быть сделано так, как показано на фиг.1, где нагретый валок 13 снабжен рельефным рисунком для тиснения, состоящим из чередующихся приподнятых и углубленных частей. Эта структура по существу сохраняется также и при позже увлажненном состоянии бумаги, так как она придана влажному бумажному полотну в связи с его сушкой. Так как термин "тиснение" обычно используют в отношении формования высушенной бумаги, то заявители в дальнейшем используют термин "прессование" для трехмерного формования бумаги, которое происходит одновременно с импульсной сушкой. Благодаря этому прессованию увеличивается пухлость и абсорбционная способность бумаги, которые являются важными свойствами мягкой бумаги.

Бумажное полотно можно прессовать на нежесткой поверхности, т.е. на сжимаемом прессовом сукне 11. Кроме того, валок 14 может иметь упруго податливую поверхность, например окружающую поверхность из резины. Посредством этого бумаге придают трехмерную структуру, общая толщина которой больше, чем толщина непрессованной бумаги. Благодаря этому бумага приобретает большую пухлость, высокую абсорбционную способность и большую мягкость. Кроме того, бумага будет эластичной. Одновременно достигается локальное изменение плотности бумаги.

Бумагу можно также прессовать на жесткой поверхности, например на сетке 11 и/или валке 14, имеющем твердую поверхность, при этом рельефный рисунок на нагретом валке 13 впрессовывается в бумажное полотно, сильно сдавливая части бумаги напротив выступов, в то время как части бумаги между этими частями остаются не сдавленными.

Вариант воплощения изобретения, показанный на фиг.2, отличается от варианта на фиг.1 тем, что под сеткой 11 расположено сукно 17, которое обегает вокруг валка 14. Назначение сукна 17 - это улучшение обезвоживающего и удлинение прессового зазора.

Согласно варианту воплощения изобретения, показанному на фиг.3, бумажное полотно 10 во время сушки поддерживается на сетке 11 с рельефом, который вдавливается в бумажное полотно при его прохождении через прессовый зазор 12 между валками 13 и 14. Валок 13 может быть либо гладким, как это показано на фиг. 3, либо имеющим рельефный рисунок для тиснения. В случае, если валок 13 будет гладким, прессованная бумага будет иметь одну гладкую поверхность и одну поверхность с оттисками. В случае, если валок 13 будет иметь рельефный рисунок для тиснения, он также будет вдавливаться в бумагу, в результате чего бумага с одной стороны будет иметь рельеф, соответствующий структуре сетки 11, а с другой стороны - рельеф, соответствующий имеющемуся на валке рельефному рисунку для тиснения. Эти рельефы могут, но не должны совпадать и/или быть одинаковыми или разными.

Согласно варианту воплощения изобретения, показанному на фиг.4, трехмерный рельеф в бумажном полотне создается посредством рельефного ремня или ленты 11, которая обегает вокруг цилиндра 13 и нагревается им. Рельефный рисунок ленты 11 впрессовывается в бумажное полотно при его прохождении через прессовый зазор 12 между валками 13 и 14. При прохождении через прессовый зазор бумажное полотно поддерживается сукном 17.

Согласно изобретению в бумажное полотно введен материал, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oС, В качестве указанного материала могут быть использованы синтетические или природные полимеры в присутствии пластификаторов. Материал может быть в виде порошка, хлопьев, волокон, непрерывных элементарных нитей или водной суспензии, например латексной дисперсии. Примерами термопластичных полимеров являются полиолефины, как, например, полиэтилен и полипропилен; сложные полиэфиры, полиамиды, полилактиды, двухкомпонентные волокна и т.д.

Материал может быть введен в процессе изготовления бумаги вместе с волокнами древесной массы перед формованием и обезвоживанием бумажного полотна. Он может быть также добавлен в виде суспензии, которая выливается на формующую сетку из отдельного напорного короба, расположенного перед или после напорного короба для подачи волокнистой суспензии. С другой стороны, материал может быть в виде суспензии, вводимой через определенную секцию многосекционного напорного короба, тогда как волокнистая суспензия подается через другие секции многосекционного напорного короба.

Кроме того, материал может быть добавлен к формованному бумажному полотну в виде жидкой суспензии, наносимой разбрызгиванием или посредством контакта с вращающимся промежуточным валиком.

Материал может быть добавлен ко всему бумажному полотну или только к тем его частям, которые предназначены быть расположенными ближе всего к нагретому валку 13, особенно вблизи его приподнятых частей.

При смешивании материала с волокнами древесной массы перед напорным ящиком достигается по существу однородное примешивание материала по всему бумажному полотну. Однако, если материал будут добавлять через отдельный напорный короб или через специальную секцию в многосекционном напорном коробе либо, с другой стороны, напылять или наносить на уже формованное бумажное полотно, то материал будет расположен, главным образом, в определенном слое бумаги, предпочтительно, в слое, который во время импульсной сушки будет расположен ближе всего к нагретому валку 13.

В случае, если на формованное бумажное полотно материал будут наносить промежуточным валиком, то возможно, что материал будет нанесен в виде оттиска, по существу соответствующего рельефному рисунку на нагретом валке в виде приподнятых и углубленных частей, так что бумажное полотно будет содержать размягчающийся или плавящийся материал только в тех его частях, которые будут соприкасаться с приподнятыми частями валка 13.

Благодаря введению в бумажное полотно указанного материала, который доводят до размягчения или плавления, достигается увеличение количества мест связывания в бумажном полотне. Таким образом, фактически остаются стабильными изменение основного веса и трехмерная структура, которая была придана бумажному полотну при совместных импульсной сушки и прессовании. Эта структура сохраняется также и при влажном состоянии бумаги.

Другим преимуществом изобретения является то, что сушка, термоскрепление и рельефное тиснение осуществляют на одной и той же стадии - стадии импульсной сушки, при этом достигается более стабильная структура бумаги с меньшей степенью внутренних напряжений, которые в противном случае могли бы легко возникнуть, если до термоскрепления высушивали бумагу и фиксировали волокнистую структуру.

В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.5, в качестве термопластичного материала используют непрерывные элементарные волокна 20, как, например, волокна, которые формуют в оборудовании для формования волокон из расплава с вытягиванием потоком газа или оборудовании для формования спряденных волокон и которые укладывают на сетку 22, где они образуют сравнительно рыхлую волокнистую структуру, которая похожа на грубую сетку и в которой волокна сравнительно свободны друг от друга. Это достигается тем, что между соплом для изготовления волокон из расплава или спряденных волокон и сеткой имеется сравнительно большое расстояние, так что волокна до осаждения на сетку 22 будут иметь время для охлаждения и уменьшения своей липкости. С другой стороны, охлаждение волокон, формованных из расплава, или спряденных волокон перед их укладкой на сетку может быть обеспечено другим способом, например обрызгиванием жидкостью.

Поверх слоя волокон, формованных из расплава или спряденных, укладывают вспененное волокнистое полотно 23 из напорного короба 24. "Вспенивание" означает, что волокнистое полотно образовано из дисперсии волокон древесном массы во вспененной жидкости, содержащей воду и поверхностно-активное вещество. Способ вспенивания описан, например, в патенте Великобритании 1329409, патенте США 4443297 и в WO 96/02701. Вспененное волокнистое полотно имеет очень равномерное формование. За более подробным описанием способа вспенивания отсылаем к вышеупомянутым документам. Благодаря интенсивному вспениванию уже на этой стадии будет обеспечиваться примешивание формованных из расплава или спряденных волокон к вспененной волокнистой дисперсии. Пузырьки воздуха из сильнотурбулентой пены, покидающей напорный короб 24, будут проникать в подвижные волокна, формованные из расплава, и разделять их, так что несколько более крупные волокна будут объединяться с волокнами, формованными из расплава. После этой стадии будет иметься, в основном, объединенное в одно целое волокнистое полотно и больше не будет слоев из разных волокнистых полотен. Кроме волокон древесной массы вспененное волокнистое полотно может также содержать волокна других видов, как синтетические, так и натуральные.

С помощью всасывающих коробов /не показаны/, расположенных под сеткой, пена всасывается через сетку 22 и волокнистое полотно из формованных из расплава или спряденных волокон, уложенных на сетку. Объединенное волокнистое полотно из формованных из расплава, спряденных или других волокон затем подвергается гидроперепутыванию, во время которого оно поддерживается сеткой 22, и в результате этого образуется композиционный материал. В нужных случаях волокнистое полотно перед гидроперепутыванием может быть перенесено на специальную сетку для процесса гидроперепутывания. На участке гидроперепутывания 25 имеется несколько рядов сопел, из которых очень тонкие водяные струи под очень высоким давлением направляют на волокнистые полотна для перепутывания волокон.

Дополнительное описание способа гидроперепутывания, который также называют способом связывания, содержится, например, в канадском патенте 841938.

Вследствие вспенивания формованные из расплава или спряденные волокна будут, таким образом, перед гидроперепутыванием смешиваться и объединяться с волокнами во вспененном волокнистом полотне. Во время последующего гидроперепувывания происходит перепутывание волокон разных видов с образованием композиционного материала, в котором волокна всех видов по существу равномерно перемешаны и объединены друг с другом. Тонкие подвижные волокна, формованные из расплава, легко скручиваются вокруг других волокон и перепутываются с этими волокнами, придающими материалу высокую прочность. При гидроперепутывании требуются сравнительно низкие затраты энергии, т.е. материал легко перепутывается. Затраты энергии при гидроперепутывании предпочтительно находятся в пределах 50-300 кВтч/т.

После гидроперепутывания бумажное полотно соответствующим образом подвергают импульсной сушке и прессованию так, как описано выше. Однако, может быть исключена стадия гидроперепутывания, при этом импульсную сушку проводят непосредственно после обезвоживания вспененного волокнистого полотна. Гидроперепутывание способствует существенному улучшению влагопрочности материала из-за того, что волокна перепутаны друг с другом. Эта повышенная влагопрочность особенно желательна в тех случаях применения, где материала должен использоваться в качестве материала для вытирания. Однако высокая влагопрочность, которая придается материалу посредством термоскрепления, является достаточной во многих случаях применения.

Альтернативой вышеописанному способу является использование предварительно образованного слоя тонкой бумаги и т.п., на который укладывают формованные из расплава или спряденные волокна 20, после чего поверх них укладывают вспененное волокнистое полотно 23. Слой из формованных из расплава или спряденных волокон может быть также уложен между двумя вспененными бумажными полотнами.

Бумага может быть изготовлена из ряда различных видов волокнистой массы. Если не учитывать волокнистую массу, которую получают из макулатуры и которую в настоящее время в большой степени используют для изготовления, главным образом, туалетной бумаги и кухонной рулонной бумаги, наиболее широко используемым видом волокнистой массы для изготовления мягкой бумаги является целлюлоза. Содержание лигнина в такой волокнистой массе практически равно нулю, а волокна, которые состоят из чистой целлюлозы, являются сравнительно тонкими и гибкими. Целлюлоза - это волокнистая масса с низким выходом, так как в расчете на используемую сырьевую древесину выход составляет около 50%. Следовательно, она является сравнительно дорогой волокнистой массой.

Поэтому для изготовления мягкой бумаги, а также других видов бумаги, например газетной бумаги, картона и т.п. обычно используют более дешевые, т.н. древесные массы с высоким выходом, например механическую древесную массу, термомеханическую древесную массу, химико-механическую древесную массу /ХМДМ/ или химикотермомеханическую древесную массу /ХТМДМ/. В древесных массах с высоким выходом волокна крупнее и содержат большое количество лигнина, смол и гемицеллюлозы. Лигнин и смолы придают волокнам более гидрофобные свойства и пониженную способность образовывать водородные связи. Введение определенного количества химикотермомеханической древесной массы в мягкую бумагу оказывает положительное влияние на такие свойства, как пухлость и абсорбционная способность, вследствие ослабленного сцепления между волокнами.

Особой разновидностью химико-термомеханической древесной массы /ХТМДМ/ является т. н. высокотемпературная химико-термомеханическая древесная масса /ВТ-ХТМДМ/, производство которой отличается от производства ХТМДМ обычного типа, главным образом, применением более высокой температуры для пропитки, предварительного нагрева и рафинирования, предпочтительно не ниже, чем 140^oС. Более подробное описание способа изготовления ВТ-ХТМДМ содержится в WO 95/34711. ВТ-ХТМДМ отличается тем, что она является длинноволокнистой, легкообезвоживаемой и пухлой древесной массой с высоким выходом и низким содержанием пучков и обрывков волокон.

Согласно изобретению обнаружено, что древесная масса с высоким выходом особенно подходит для импульсной сушки, так как она нечувствительна к давлению, легко обезвоживается и имеет открытую структуру, которая допускает прохождение через нее образовавшегося пара. Это сводит к минимуму риск перегрева и разрушения бумаги во время импульсной сушки, которая проводится при значительно более высоких температурах, чем при других способах сушки. Нечувствительность к давлению и открытая структура объясняются тем, что в древесной массе с высоким выходом волокна являются относительно крупными и жесткими по сравнению с волокнами в целлюлозе.

Импульсная сушка проводится при значительно более высокой температуре, чем, например, сушка типа "Янки" или сушка сквозным потоком воздуха, при этом согласно теории, с которой изобретение, однако, не связано, при одновременных импульсной сушки и прессовании достигается температура размягчения лигнина, присутствующего в древесной массе с высоким выходом. Когда бумага становится холоднее, лигнин снова затвердевает и способствует сохранению стабильности трехмерной структуры, которая была придана бумаге. Поэтому она по существу сохраняется и при влажном состоянии бумаги, что намного улучшает пухлость и абсорбционную способность бумаги.

Согласно одному варианту воплощения изобретения бумага содержит определенное количество древесной массы с высоким выходом и указанное количество в расчете на сухой вес волокон должно быть равным, по крайней мере, 10 вес.%, предпочтительно, по крайней мере, 30 вес.% и более предпочтительно, по крайней мере, 50 вес.%. Примешивание определенного количества другой волокнистой массы с высокими прочностными свойствами, как например, целлюлозы, предпочтительно длинноволокнистой крафт-целлюлозы или волокнистой массы, полученной из макулатуры, обеспечивает высокую прочность бумаги. Однако, изобретение не ограничено использованием определенного вида волокнистой массы в бумаге, а может быть применено с произвольным видом волокнистой массы или со смесью из разных видов волокнистой массы.

Кроме того, во всех случаях влажное бумажное полотно может быть пропущено через, по крайней мере, две последовательные зоны прессового зазора 12, содержащие каждая вращающийся валок 13, который нагрет и содержит рельефный рисунок из чередующихся приподнятых и углубленных частей, подлежащий вдавливанию в бумажное полотно к поддерживающему средству. В этом случае второй прессовый зазор предпочтительно является обратным по отношению к первому зазору, при этом одна сторона бумажного полотна достигает наивысшей температуры в первом прессовом зазоре, тогда как другая сторона достигает наивысшей температуры во втором прессовом зазоре.

Согласно одному варианту воплощения изобретения бумажное полотно имеет состав, изменяющийся по его толщине таким образом, что, по крайней мере, слой /слои/, который будет ближе всего расположен к нагретому валку 13 при импульсной сушке, содержит определенное количество указанного материала, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oС. Благодаря этому бумага будет приобретать поверхностный слой, который способствует усилению структурной стабильности бумаги также и во влажном состоянии. С другой стороны, может быть выбран состав волокнистой массы в остальных слоях бумаги для оптимизации других свойств, как, например, мягкости, прочности, пухлости и формуемкости.

Конечно, в бумаге могут быть также использованы обычные добавки, как например, вещества для придания влагопрочности, пластификаторы, наполнители и т.п. После импульсной сушки бумажное полотно может быть подвергнуто различным известным процессам обработки, как например, введению различных химических веществ, последующему тиснению, ламинированию и т.д. Кроме того, бумажное полотно можно передавать между двумя разными сетками, например, от обезвоживающей сетки к сушильной сетке, с образованием разности скоростей между сетками, чтобы происходило замедление бумажного полотна при передаче. В этом случае бумажное полотно будет сжиматься до определенной степени, что еще более увеличит мягкость.

В вышеизложенном описании полотнообразный материал для простоты назван бумагой. В случае примешивания в материал других волокон, чем волокон древесной массы, термин "нетканый материал" был бы более точным термином и, он, конечно, включен в описание изобретения.

Формула изобретения

1. Способ изготовления уложенного мокрым методом волокнистого, полотнообразного материала такого, как бумага или нетканый материал, имеющий трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей, который образован в процессе импульсной сушки, при которой влажное полотно (10) пропускают через, по крайней мере, одну зону прессового зазора (12), содержащую вращающийся нагретый валок (13), при этом волокнистому полотну при прохождении через прессовый зазор придают трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей или посредством рельефной сетки (11), и/или посредством рельефного рисунка на нагретом валке (13), вдавливаемого в волокнистое полотно к противоположному средству, отличающийся тем, что в волокнистое полотно (10) вводят материал, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oC, причем, по крайней мере, части волокнистого полотна, которые расположены ближе всего к приподнятым частям на нагретом валке (13), нагревают до такой высокой температуры, что указанный материал размягчается или расплавляется и, тем самым, обеспечивает увеличенное количество мест связывания в волокнистом полотне.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве указанного материала используют синтетические или природные полимеры с термопластичными свойствами, химически модифицированный лигнин и/или синтетические или природные полимеры вместе с пластификаторами.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный материал используют в виде порошка, хлопьев, волокон или водной суспензии, например, латексной суспензии.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный материал используют в виде непрерывных элементарных волокон.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве непрерывных элементарных волокон (20) используют формованные из расплава с вытягиванием потока газа или спряденные волокна.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что используют вспененное волокнистое полотно.

7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что вспенивают волокнистое полотно, смешивают вспененную волокнистую дисперсию (23) с непрерывными элементарными волокнами (20) и подвергают импульсной сушке обезвоженное волокнистое полотно.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что осуществляют гидроперепутывание вспененной волокнистой дисперсии и непрерывных элементарных волокон.

9. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный материал вводят в волокнистую дисперсию перед формованием и обезвоживанием волокнистого полотна.

10. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный материал вводят в волокнистое полотно в виде суспензии, которую распределяют по формующей сетке посредством отдельного напорного короба.

11. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный материал в виде суспензии вводят через, по крайней мере, одну отдельную секцию в многосекционном напорном коробе, а другую волокнистую дисперсию вводят через другие секции многосекционного напорного короба.

12. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в формованное волокнистое полотно указанный материал вводят в виде жидкой суспензии посредством разбрызгивания или посредством соприкосновения с вращающимся передаточным валиком.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный материал вводят только в те части волокнистого полотна, которые должны быть ближе всего к нагретому валку (13), особенно вблизи его приподнятых частей.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что противоположное средство (11,14) выполняют с нежесткой поверхностью, так что бумажному полотну придают трехмерную структуру, имеющую общую толщину больше, чем толщина непрессованного бумажного полотна.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что волокнистое полотно при прохождении через прессовый зазор (12) поддерживают сжимаемым прессовым сукном (11), образующим указанное нежесткое противоположное средство.

16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в прессовом зазоре (12) прессовое сукно (11) прижимают к упругой поверхности (14).

17. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в качестве волокнистой массы, вводимой в волокнистое полотно, используют в расчете на сухой вес волокон, по крайней мере, 10 вес. %, предпочтительно, по крайней мере, 30 вес. % и более предпочтительно 50 вес. % древесной массы с высоким выходом, как например, механической древесной массы, термомеханической древесной массы (ТМДМ) или химико-термомеханической древесной массы (ХТМДМ).

18. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что вводят влагопрочное вещество в волокнистую дисперсию или в волокнистое полотно перед импульсной сушкой.

19. Высушенный импульсной сушкой, уложенный мокрым методом волокнистый, полотнообразный материал, такой, как бумага или нетканый материал, имеющий трехмерный рельеф из чередующихся приподнятых и углубленных частей, который образован в процессе импульсной сушки, отличающийся тем, что волокнистое полотно в расчете на сухой вес волокнистого полотна содержит, по крайней мере, 5 вес. % материала, который размягчается или плавится в интервале температур 100-400^oС.

20. Полотнообразный волокнистый материал по п. 19, отличающийся тем, что в качестве термопластичного материала использованы синтетические или природные полимеры с термопластическими свойствами, химически модифицированный лигнин и/или синтетические или природные полимеры вместе с пластификаторами.

Приоритет по пунктам: 01.10.1998 по пп. 1-3, 9-18; 18.11.1998 по пп. 4-8, 19 и 20.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4,