Крепированный с использованием материала лист для выдачных устройств

Крепированный с использованием материала лист для выдачных устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к прессованному во влажном состоянии поглощающему листу и, более точно, к прессованному во влажном состоянии, крепированному с использованием материала листу, снимаемому с американского сушильного цилиндра (барабана). Лист имеет повышенную способность к впитыванию и удлинение при растяжении в машинном направлении, а также длину при изгибе в машинном направлении, что особенно целесообразно для автоматических устройств для выдачи полотенец.

Предшествующий уровень техники

Способы изготовления тонкой бумаги (бумажных носовых платков, салфеток), полотенец и тому подобного хорошо известны, при этом они включают в себя различные отличительные признаки, такие как сушка на американском сушильном цилиндре, сквозная сушка (сушка с просасыванием), крепирование с использованием крепировального материала, крепирование в сухом состоянии, крепирование во влажном состоянии и так далее. Традиционные способы прессования во влажном состоянии/крепирования в сухом состоянии имеют определенные преимущества по сравнению с традиционными способами сушки проходящим насквозь воздухом, включая: (1) более низкие затраты на энергию, связанные с механическим удалением воды, по сравнению с транспирационной сушкой горячим воздухом; и (2) более высокие скорости производства продукции, которые достигаются легче при применении процессов, в которых используется прессование во влажном состоянии для образования полотна. С другой стороны, новые капитальные вложения широко осуществлялись в технологии, использующей сушку проходящим насквозь воздухом, в особенности для производства мягких объемных изделий высшего сорта в виде бумажных носовых платков, салфеток и полотенец.

Крепирование с использованием материала применялось в связи с процессами производства бумаги, которые включают в себя механическое или уплотняющее обезвоживание бумажного полотна в качестве средства для воздействия на свойства продукта. См. патенты США No.No. 4 689 119 и 4 551 199 на имя Weldon; 4 849 054 и 4 834 838 на имя Klowak и 6 287 426 на имя Edwards и др. Реализации способов крепирования с использованием материала мешали трудности, связанные с обеспечением эффективного перемещения полотна высокой или промежуточной концентрации к сушилке (сушильному цилиндру). Следует отметить также патент США No. 6 350 349 на имя Hermans и др., в котором раскрыто перемещение полотна во влажном состоянии с вращающейся переносящей поверхности к крепировальному материалу. К дополнительным патентам США, относящимся к крепированию с использованием материала в более общем случае, относятся следующие: 4 834 838; 4 482 429, 4 445 638, а также 4 440 597 на имя Wells и др. Как правило, полотна, крепированные с использованием крепировального материала, подвергают сушке, а затем крепируют в сухом состоянии.

Полученные с использованием сквозной сушки крепированные изделия раскрыты в следующих патентах: в патенте США No. 3 994 771 на имя Morgan, Jr. и др., патенте США No. 4 102 737 на имя Morton и в патенте США No. 4 529 480 на имя Trokhan. Способы, описанные в данных патентах, включают в себя, в самых общих чертах, образование полотна на перфорированной опоре, термическую предварительную сушку полотна, подачу полотна на американский сушильный цилиндр с зазором, частично ограниченным материалом (сукном) для тиснения, и крепирование продукта (изделия) при перемещении его с американского сушильного цилиндра. Как правило, требуется сравнительно проницаемое полотно, что затрудняет использование бумажной массы из вторичного сырья в такой степени, в какой это может быть желательно. Перемещение к американскому сушильному цилиндру, как правило, происходит при концентрациях (значениях плотности) полотна, составляющих от приблизительно 60% до приблизительно 70%. См. также патент США No. 6 187 137 на имя Druecke и др., который включает в себя описание снятия полотна с американского сушильного цилиндра.

Как было отмечено выше, для подвергнутых сквозной сушке изделий характерна тенденция иметь увеличенный объем и мягкость; однако термическое обезвоживание посредством горячего воздуха является энергоемким. Операции прессования во влажном состоянии/крепирования в сухом состоянии, при которых полотна подвергают механическому обезвоживанию, предпочтительны с точки зрения перспективы энергопотребления и могут быть более легко применены для бумажных масс, содержащих волокно из вторичного сырья, для которого характерна тенденция образовывать полотно с менее однородной проницаемостью по сравнению с волокном из первичного сырья. Кроме того, для производительности технологической линии характерна тенденция быть более высокой при операциях прессования во влажном состоянии.

Автоматические выдачные устройства для полотенец, внедренные в последние годы, являются предпочтительными во многих отношениях для потребителей, коммерческих предприятий и организаций, поскольку обеспечивается лучшая гигиена и лучшее регулирование выдачи. Подобные выдачные устройства можно видеть в следующих патентах: в патенте США No. 6 766 977 на имя Denen и др., озаглавленном “Sheet Material Dispenser with Perforation Sensor and Method”, в котором раскрыто выдачное устройство для бумаги, обеспечивающее выдачу отдельных листов бумаги в ответ на перемещение (как только выдачное устройство обнаружит перемещение, оно выдает бумагу и обеспечивает приведение в действие датчика обнаружения перфорационных отверстий для остановки подачи рулона бумаги после определенного числа вращений; в патенте США No. 6 793 170 на имя Denen и др., озаглавленном “Waste Minimizing Paper Dispenser”, в котором описано выдачное устройство для выдачи бумаги из двух рулонов, при этом выдачное устройство обеспечивает выдачу бумаги из первого рулона до тех пор, пока датчик не обнаружит его уменьшения до заранее заданного размера, после чего выдачное устройство будет выдавать бумагу из обоих рулонов до тех пор, пока один из рулонов не будет израсходован; в патенте США No. 6 592 067 на имя Denen и др., озаглавленном “Minimizing Paper Waste Carousel-Style Dispenser, Sensor, Method and System with Proximity Sensor”, в котором раскрыто и заявлено устройство, обеспечивающее выдачу бумаги при обнаружении руки рядом с ним, которое имеет датчик перемещения, содержащий электрическую схему, обеспечивающую измерение изменения емкости в результате близости руки; см. также патент США No. 6 838 887, озаглавленный “Proximity Detection Circuit and Method of Detecting Small Capacitance Changes”, в котором описана вторая миниатюризированная схема, которая добавлена для обнаружения близости руки; а также патент США No. 6 871 815 на имя Moody и др., озаглавленный “Static Build Up in Electronic Dispensing System”, в котором предусмотрена система для рассеивания накопления статического электричества посредством локального заземления через посредство металлического контакта между трактом с высокой проводимостью и, например, стеной, на которой смонтировано выдачное устройство. Дополнительные признаки видны в патентах США No.No. 6 412 678 и 6 321 963 на имя Gracyalny и др.

Было установлено, что с неприемлемой интенсивностью отказов выдачи при использовании типового подвергнутого прессованию во влажном состоянии/крепированию в сухом состоянии полотенца в данных автоматических выдачных устройствах сталкиваются в такой значительной степени, что для данных очень популярных автоматических выдачных устройств обычно требуются относительно дорогие подвергнутые сквозной сушке изделия со сравнительно большой длиной при изгибе.

Было установлено в соответствии с настоящим изобретением, что может быть получено подвергнутое прессованию во влажном состоянии/крепированию с использованием крепировального материала бумажное полотенце с уникальной комбинацией свойств, пригодное для автоматических выдачных устройств, без крепирования в сухом состоянии при условии, что обеспечивается соответствующее регулирование процесса изготовления на операции прессования во влажном состоянии. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает экономичный исходный материал для автоматических выдачных устройств, в который может быть легко включено волокно из вторичного сырья и который может быть получен с большими значениями производительности технологической линии и с меньшими энергозатратами, чем подвергнутые сквозной сушке изделия.

Сущность изобретения

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением разработан способ изготовления крепированного с использованием материала листа, который включает в себя снятие (отделение), а не крепирование изделия при перемещении его с американского сушильного цилиндра. Изделие имеет большее удлинение при растяжении в машинном направлении, чем не подвергнутые крепированию и подвергнутые сквозной сушке изделия (рассмотрено ниже), и большую жесткость или длину при изгибе в машинном направлении, чем крепированные в сухом состоянии изделия, для обеспечения надежности выдачи.

В соответствии с одним аспектом изобретения разработан способ изготовления крепированного с использованием материала поглощающего целлюлозного листа с улучшенными характеристиками при выдаче, включающий в себя: а) уплотняющее обезвоживание бумажной массы для производства бумаги для образования формирующегося полотна; b) подачу обезвоженного полотна на перемещающуюся переносящую поверхность, движущуюся с первой скоростью; с) осуществляемое с использованием материала крепирование полотна с переносящей поверхности при концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством использования рельефного крепировального материала, при этом операция крепирования происходит под давлением в зоне прессования для крепирования с использованием материала, образованной между переносящей поверхностью и крепировальным материалом, при этом материал перемещается со второй скоростью, которая меньше скорости переносящей поверхности, при этом структура материала, параметры зоны прессования, разность скоростей и концентрация полотна выбраны такими, что полотно подвергается крепированию с переносящей поверхности и переносится на крепировальный материал; d) приклеивание полотна к сушильному цилиндру посредством смолистой клеящей композиции покрытия; е) сушку полотна на сушильном цилиндре и f) отделение полотна от сушильного цилиндра. Бумажную массу, крепировальный материал и клей для крепирования выбирают и разность скоростей, параметры зоны прессования и концентрацию, толщину и поверхностную плотность полотна регулируют таким образом, что длина высушенного полотна при изгибе в машинном направлении составляет, по меньшей мере, приблизительно 3,5 см. Как правило, длина высушенного полотна при изгибе в машинном направлении составляет от приблизительно 3,5 см до приблизительно 5 см, и более предпочтительно длина высушенного полотна в машинном направлении составляет от приблизительно 3,75 см до приблизительно 4,5 см.

Способ предпочтительно реализуется при показателе крепирования с использованием материала, составляющем от приблизительно 3,5% до приблизительно 30%, как правило, реализуется при показателе крепирования с использованием материала, составляющем, от приблизительно 5% до приблизительно 15%.

Высушенное полотно, как правило, имеет показатель интенсивности впитывания воды, составляющий менее приблизительно 35 секунд; как правило, высушенное полотно имеет показатель интенсивности впитывания воды, составляющий менее приблизительно 30 или менее приблизительно 25 секунд, такой как показатель интенсивности впитывания воды, составляющий от приблизительно 10 до приблизительно 20 секунд.

Бумажная масса для производства бумаги, как правило, содержит смолу для повышения прочности во влажном состоянии, а также смолу для повышения прочности в сухом состоянии. В предпочтительном варианте осуществления бумажная масса для производства бумаги содержит смолу для повышения прочности во влажном состоянии и смолу для повышения прочности в сухом состоянии в виде карбоксиметилцеллюлозы и/или полиакриламида при условии, что норма добавления смолы для повышения прочности во влажном состоянии составляет менее приблизительно 20 фунтов на тонну волокна для производства бумаги.

Также используется клей для крепирования. В предпочтительных вариантах осуществления смолистая клеящая композиция для покрытия используется при норме добавления, составляющей менее приблизительно 40 мг на 1 м² поверхности сушильного цилиндра, например составляющей менее приблизительно 35 мг/м² или менее приблизительно 25 мг/м², или менее приблизительно 20 мг/м². Легко достигается значение, составляющее менее приблизительно 10 мг/м², если это желательно. Норму добавления клея для крепирования рассчитывают посредством деления скорости нанесения клея (мг/мин) на площадь поверхности сушильного цилиндра, перемещающегося под поперечиной аппликатора для нанесения распылением (м²/мин). Смолистая клеящая композиция наиболее предпочтительно состоит по существу из смолы на основе поливинилового спирта и полиамидэпихлоргидриновой смолы, при этом соотношение смолы на основе поливинилового спирта и полиамидэпихлоргидриновой смолы по массе составляет от приблизительно 2 до приблизительно 4. Под выражением «состоящая по существу из» понимается то, что клеящая композиция содержит менее 5 весовых процентов модификатора и более предпочтительно - менее приблизительно 2 весовых процентов модификатора.

Предпочтительно бумажная масса представляет собой преимущественно целлюлозу из хвойной древесины, такую как преимущественно целлюлоза из лжетсуги тиссолистной (дугласовой пихты). Возможно, бумажная масса содержит целлюлозу из вторичного сырья.

Волокно для производства бумаги в бумажной массе может содержать, по меньшей мере, 25, 40 или 50 весовых процентов волокна из лжетсуги тиссолистной и/или, по меньшей мере, 25, 40 или 50 весовых процентов волокна из вторичного сырья. Пригодная композиция включает в себя, например, целлюлозу, которая содержит, по меньшей мере, 25 весовых процентов волокна из лжетсуги тисслолистной и, по меньшей мере, 25 весовых процентов волокна из вторичного сырья. В некоторых случаях может быть использовано более 50% волокна из вторичного сырья, например до 75 весовых процентов волокна из вторичного сырья или 100 весовых процентов волокна из вторичного сырья.

Возможно, способ дополнительно включает в себя каландрирование бумажного полотна в режиме онлайн посредством набора каландров перед намоткой полотна на рулон, при этом набор каландров синхронизирован с накатом перед прижимом набора каландров. Пригоден прижим каландров с силой в пределах от 10 до 35 фунтов на линейный дюйм. Как правило, полотно натягивают между сушильным цилиндром и набором каландров посредством расправляющей планки или разгонного валика. Полотно также может быть натянуто между набором каландров и накатом посредством расположенной между ними расправляющей планки или валика.

В соответствии с другим аспектом изобретения разработан способ изготовления крепированного с использованием материала поглощающего целлюлозного листа с улучшенными характеристиками при выдаче, включающий в себя: а) уплотняющее обезвоживание бумажной массы для производства бумаги для образования формирующегося полотна; b) подачу обезвоженного полотна на перемещающуюся переносящую поверхность, движущуюся с первой скоростью; с) осуществляемое с использованием материала крепирование полотна с переносящей поверхности при концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством использования рельефного крепировального материала, при этом операция крепирования происходит под давлением в зоне прессования для крепирования с использованием материала, образованной между переносящей поверхностью и крепировальным материалом, при этом материал перемещается со второй скоростью, которая меньше скорости указанной переносящей поверхности, при этом структура материала, параметры зоны прессования, разность скоростей и концентрация полотна выбраны такими, что полотно подвергается крепированию с переносящей поверхности и переносится на крепировальный материал; при этом показатель крепирования с использованием материала составляет от приблизительно 2% до приблизительно 15%; d) приклеивание полотна к сушильному цилиндру посредством смолистой клеящей композиции покрытия; е) сушку полотна на сушильном цилиндре; и f) отделение полотна от сушильного цилиндра; при этом бумажную массу, крепировальный материал и клей для крепирования выбирают и разность скоростей, параметры зоны прессования и концентрацию полотна регулируют таким образом, что полотно имеет показатель интенсивности впитывания воды, составляющий менее приблизительно 35 секунд.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения разработан способ изготовления крепированного с использованием материала поглощающего целлюлозного листа с улучшенными характеристиками при выдаче, включающий в себя: а) уплотняющее обезвоживание бумажной массы для производства бумаги для образования формирующегося полотна; b) подачу обезвоженного полотна на перемещающуюся переносящую поверхность, движущуюся с первой скоростью; с) осуществляемое с использованием материала крепирование полотна с переносящей поверхности при концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством использования рельефного крепировального материала, при этом операция крепирования происходит под давлением в зоне прессования для крепирования с использованием материала, образованной между переносящей поверхностью и крепировальным материалом, при этом материал перемещается со второй скоростью, которая меньше скорости переносящей поверхности, при этом структура материала, параметры зоны прессования, разность скоростей и концентрация полотна выбраны такими, что полотно подвергается крепированию с переносящей поверхности и переносится на крепировальный материал, при этом показатель крепирования с использованием материала составляет от приблизительно 2% до приблизительно 15%; d) приклеивание полотна к сушильному цилиндру посредством смолистой клеящей композиции покрытия; е) сушку полотна на сушильном цилиндре и f) отделение полотна от сушильного цилиндра; при этом бумажную массу, крепировальный материал и клей для крепирования выбирают и разность скоростей, параметры зоны прессования и концентрацию полотна регулируют таким образом, что впитывающая способность полотна составляет, по меньшей мере, приблизительно 3 г/г. Предпочтительно полотно имеет впитывающую способность, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 3,5 г/г или, по меньшей мере, приблизительно 4,5 г/г. В еще одном варианте осуществления полотно имеет впитывающую способность, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 5 или 5,5 г/г.

Еще один аспект изобретения представляет собой способ изготовления крепированного с использованием материала поглощающего целлюлозного листа с улучшенными характеристиками при выдаче, включающий в себя: а) уплотняющее обезвоживание бумажной массы для производства бумаги для образования формирующегося полотна; b) подачу обезвоженного полотна на перемещающуюся переносящую поверхность, движущуюся с первой скоростью; с) осуществляемое с использованием материала крепирование полотна с переносящей поверхности при концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством использования рельефного крепировального материала, при этом операция крепирования происходит под давлением в зоне прессования для крепирования с использованием материала, образованной между переносящей поверхностью и крепировальным материалом, при этом материал перемещается со второй скоростью, которая меньше скорости переносящей поверхности, при этом структура материала, параметры зоны прессования, разность скоростей и концентрация полотна выбраны такими, что полотно подвергается крепированию с переносящей поверхности и переносится на крепировальный материал; d) приклеивание полотна к сушильному цилиндру посредством смолистой клеящей композиции покрытия; е) сушку полотна на сушильном цилиндре; f) отделение полотна от сушильного цилиндра и g) стабилизацию полотна посредством использования элемента с аэродинамическим профилем и скругленным краем вблизи сушильного цилиндра. Способ может также включать в себя стабилизацию полотна на открытом участке полотна посредством использования, по меньшей мере, одного дополнительного элемента с аэродинамическим профилем или, по меньшей мере, двух дополнительных элементов с аэродинамическим профилем для стабилизации полотна. В одном предпочтительном варианте осуществления образуют полотно, имеющее видимое случайное распределение ориентаций волокон и крепированное таким образом, что волокно перераспределяется на крепировальном материале с другим распределением ориентаций волокон, соответствующим ориентации волокон крепировального материала.

В соответствии с дополнительными аспектами изобретения разработаны изделия со свойствами, приведенными в таблице 1. Все или любое число из перечисленных свойств может быть обеспечено в конкретном изделии по изобретению. Из нижеприведенного рассмотрения будет понятно, что данные свойства достигаются посредством выбора бумажной массы, крепировального материала и клея для крепирования и регулирования разности скоростей, параметров зоны прессования и концентрации полотна в различные моменты в способе, при этом концентрация после снятия с американского сушильного цилиндра имеет особенно важное значение. Содержание влаги, составляющее от 2Ѕ до 5% (относительно абсолютно сухого материала), при снятии является предпочтительным.

Таблица 1 Свойства изделия
Свойство	Общее	Типовое	Предпочтительное
Плотность фунтов на 3000 кв. футов	10-40	15-30	18-28
Длина при изгибе в машинном направлении (см)	≥3,5	3,5-5;3,5-7;3,5-10	≥3,75
Толщина мил/8 листов	30-100	40-90	45-65
Соотношение прочности при растяжении в направлении под прямым углом к ходу полотна в машине во влажном состоянии и прочности при растяжении в направлении под прямым углом к ходу полотна в машине в сухом состоянии, %	≥20	22-35	23-26
Прочность при растяжении в направлении под прямым углом к ходу полотна в машине во влажном состоянии (г/3 дюйма) (Finch)	≥500	≥750,≥850;600-1350	750-1200;600-1350
Разрушающее напряжение при разрыве (GM Break Modulus), г/3 дюйма/деформация в %	600-1200	700-1100	----
Удлинение при растяжении в машинном направлении, %	≥5; 5-20	≥6, ≥7;5-15	≥8, ≥9, ≥10, ≥20; 5-8
Показатель насыщения (г/г)	≥3	≥4, ≥4,53-5,5	4-5,5
Показатель интенсивности впитывания воды (секунд)	≤35	≤30, ≤25	≤2010-20

Наиболее предпочтительно, если изделие не имеет обусловленных крепированием полос, которые возникают вследствие крепирования в сухом состоянии, и изделие подается потребителям из автоматического выдачного устройства в виде однослойного полотенца. Поскольку лист не был подвергнут крепированию в сухом состоянии, он создает очень мало пыли, как будет видно в нижеприведенных примерах.

В предпочтительных вариантах осуществления лист по изобретению содержит полиаминоамидэпихлоргидриновую смолу (РАЕ) для повышения прочности во влажном состоянии в количестве от приблизительно 8 до 16 фунтов на тонну и смолу на основе карбоксиметилцеллюлозы для повышения прочности в сухом состоянии в количестве от приблизительно 2 до 6 фунтов на тонну. Если требуется, может быть включено от 1 до 11 фунтов полиакриламидной смолы для повышения прочности в сухом состоянии. Для обеспечения более высокой впитывающей способности предпочтительно использовать смолу для повышения прочности во влажном состоянии в количестве менее приблизительно 17,5 фунтов на тонну.

Краткое описание чертежей

Изобретение описано ниже подробно со ссылкой на чертежи, в которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы и в которых:

фиг.1-5 представляют собой микрофотографии подвергнутых сушке проходящим насквозь воздухом листов, пригодных для автоматических выдачных устройств для полотенец;

фиг.6-15 представляют собой микрофотографии крепированного с использованием материала листа по изобретению, пригодного для автоматических выдачных устройств для полотенец;

фиг.16 представляет собой схематическое изображение первой бумагоделательной машины, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению;

фиг.17 представляет собой схематическое изображение второй бумагоделательной машины, пригодной для реализации настоящего изобретения;

фиг.18 и 19 представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие использование элементов с аэродинамическим профилем в связи с настоящим изобретением;

фиг.20 и 21 представляют собой микрофотографии не подвергнутого крепированию, подвергнутого сушке проходящим насквозь воздухом листа;

фиг.22 и 23 представляют собой микрофотографии крепированного с использованием материала, снятого (отделенного) листа по изобретению; и

фиг.24 и 25 представляют собой графики, обеспечивающие сравнение механических свойств при растяжении не подвергнутого крепированию, подвергнутого сушке проходящим насквозь воздухом листа и крепированного с использованием материала, снятого (отделенного) листа по изобретению.

Подробное описание

Изобретение описано ниже подробно со ссылкой на несколько вариантов осуществления и многочисленные примеры. Подобное рассмотрение выполнено только для иллюстрации. Модификации конкретных примеров, находящиеся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, изложенного в приложенной формуле изобретения, будут очевидны для специалиста в данной области техники.

Терминологии, используемой здесь, придано ее обычное значение, соответствующее приведенным в качестве примера определениям, изложенным непосредственно ниже; мг относится к миллиграммам и м² относится к квадратным метрам и так далее. Если не указано иное, образцы для испытаний подготовлены при условиях согласно стандартам Технической ассоциации бумагоделательной промышленности (США), то есть выдержаны в атмосфере при температуре 23±1,0°С (73,4±1,8°F) при относительной влажности 50% в течение, по меньшей мере, 2 часов.

Когда авторы изобретения упоминают формирующееся полотно, имеющее видимое случайное распределение ориентаций волокон (или используют аналогичную терминологию) во всем данном описании и формуле изобретения, они имеют в виду распределение ориентаций волокон, которое возникает тогда, когда используются известные технологии формования для осаждения бумажной массы на формирующий материал. При микроскопическом исследовании волокна имеют внешний вид волокон, ориентированных случайным образом, даже несмотря на то, что в зависимости от скорости массы при выходе, поступающей на сетку, может иметь место существенное преобладание ориентации в машинном направлении, что приводит к тому, что прочность полотна на растяжение в машинном направлении будет превышать прочность на растяжение в поперечном направлении.

Если не указано иное, «плотность», BWT, bwt и так далее относится к массе стопы продукта площадью 3000 квадратных футов. Концентрация относится к процентному содержанию твердых частиц (твердой фазы) в формирующемся полотне, например рассчитанному по отношению к абсолютно сухому материалу. «Воздушная сушка» означает то, что имеется остаточная влажность, обычно до приблизительно 10%-ной влажности для целлюлозной массы и до приблизительно 6% для бумаги. Формирующееся полотно, имеющее 50 процентов воды и 50 процентов абсолютно сухой целлюлозной массы, имеет концентрацию 50 процентов.

Подразумевается, что термин «целлюлозный», «целлюлозный лист» и тому подобное охватывает любой продукт, включающий в себя волокно для производства бумаги, имеющее целлюлозу в качестве основной составляющей. «Волокна для производства бумаги» включают в себя целлюлозу из первичного сырья или целлюлозные волокна из вторичного сырья, или смеси волокон, содержащие целлюлозные волокна. К волокнам, пригодным для изготовления полотен по данному изобретению, относятся недревесные волокна, такие как хлопковые волокна или производные хлопка, манильская пенька, кенаф (лубяное волокно), трава sabai, льняное волокно, трава альфа (эспарто), солома, джутовая пенька, багасса, волокна из пуха ваточника и волокна из ананасовых листьев; и древесные волокна, такие как волокна, полученные из листопадных и хвойных деревьев, включая волокна из хвойной древесины, такие как волокна крафт-целлюлозы из северной и южной хвойной древесины; волокна из древесины лиственных пород, такой как эвкалипт, клен, береза, тополь или тому подобное. Волокна для производства бумаги могут быть освобождены от материала, представляющего собой их источник, любым из ряда химических способов варки целлюлозы, известных специалисту в данной области техники, включая сульфатную, сульфитную, полисульфидную, натронную варку и т.д. Целлюлоза при желании может быть отбелена с помощью химических средств, включая применение хлора, диоксида хлора, кислорода, щелочного пероксида и так далее. Продукты (изделия) по настоящему изобретению могут содержать смесь обычных волокон (полученных или из целлюлозы из первичного сырья, или из источников вторичного сырья) и очень грубых, богатых лигнином трубчатых волокон, таких как беленая техническая термомеханическая целлюлоза (ВСТМР). «Бумажная масса» и аналогичная терминология относятся к водным композициям, включающим в себя волокна для производства бумаги, возможно, смолы для повышения прочности во влажном состоянии, разрыхлители и тому подобное для изготовления бумажных изделий.

Предпочтительно бумажные массы состоят преимущественно (более чем 50 весовых процентов волокна) из волокна из хвойной древесины, такой как лжетсуга тиссолистная. Крафт-целлюлоза из южной хвойной древесины также представляет собой предпочтительное волокно. В некоторых вариантах осуществления используются большие количества волокна из вторичного сырья, которое, как правило, представляет собой преимущественно волокно из древесины лиственных пород. Волокно из вторичного сырья во многих случаях на 80% представляет собой волокно из древесины лиственных пород.

В используемом здесь смысле термин «уплотняющее обезвоживание полотна или бумажной массы» относится к механическому обезвоживанию посредством прессования во влажном состоянии на сукне для обезвоживания, например, в некоторых вариантах осуществления - посредством использования механического давления, прилагаемого постоянно к поверхности полотна так, как в зоне прессования (зазоре) между прессующим вальцом и башмаком для прессования, при этом полотно находится в контакте с сукном бумагоделательной машины. Термин «уплотняющее обезвоживание» используется для того, чтобы отличить способы, при которых исходное обезвоживание полотна выполняется главным образом с помощью термических средств, как, например, в случае, раскрытом в патенте США No. 4 529 480 на имя Trokhan и патенте США No. 5 607 551 на имя Farrington и др., указанных выше. Таким образом, уплотняющее обезвоживание полотна относится, например, к удалению воды из формирующегося полотна, имеющего концентрацию менее 30 процентов или т.п., посредством приложения давления к нему и/или повышения концентрации полотна на приблизительно 15 процентов или более посредством приложения давления к нему; то есть, например, путем повышения концентрации полотна от 30 процентов до 45 процентов.

Крепировальный материал и аналогичные термины относятся к материалу или ленте, который (-ая) имеет структуру (рельеф), пригодную для реализации на практике способа по настоящему изобретению, и предпочтительно является достаточно проницаемым (-ой), так что полотно может быть высушено, пока оно находится в крепировальном материале. В тех случаях, когда полотно перемещается на другой материал или поверхность (отличный или отличную от крепировального материала) для сушки, крепировальный материал может иметь меньшую проницаемость.

«Обращенная к материалу сторона (fabric side)» и аналогичные термины относятся к стороне полотна, которая находится в контакте с крепировальным материалом. «Обращенная к сушильному устройству» или «обращенная к американскому сушильному цилиндру сторона» - это та сторона полотна, которая находится в контакте с сушильным цилиндром и которая, как правило, противоположна стороне полотна, обращенной к материалу.

Fpm обозначает футы в минуту.

«Аналогичное» полотно, полученное «аналогичными» средствами, относится к полотну, изготовленному на по существу идентичном оборудовании по существу таким же способом; то есть с по существу тем же общим показателем крепирования, показателем крепирования с использованием материала, параметрами зоны прессования и так далее.

MD означает машинное направление, а CD означает направление под прямым углом к ходу полотна в машине.

К параметрам зоны прессования относятся, без ограничения, давление в зоне прессования, ширина зоны прессования, твердость опорного вала, угол подвода материала, угол отвода материала, однородность, проницаемость зоны прессования и разность скоростей перемещения поверхностей в зоне прессования.

Ширина зоны прессования обозначает длину в машинном направлении, на которой поверхности в зоне прессования находятся в контакте.

Термин «онлайн» и аналогичная терминология относится к операции способа, выполняемой без удаления полотна из бумагоделательной машины, в которой изготавливается полотно. Волокно подвергается вытягиванию или каландрированию в режиме онлайн, когда оно подвергается вытягиванию или каландрированию без разрезания перед намоткой.

Термин «перемещающаяся переносящая поверхность» относится к поверхности, с которой полотно подвергается крепированию в крепировальный материал. Перемещающаяся переносящая поверхность может представлять собой поверхность вращающегося барабана, как описано ниже, или может представлять собой поверхность непрерывной гладкой движущейся ленты или другого движущегося материала, который может иметь текстуру поверхности и так далее. Перемещающаяся переносящая поверхность должна обеспечивать опору для полотна и способствовать крепированию до высокого содержания твердой фазы, как станет очевидно из нижеприведенного рассмотрения.

При упоминании не подвергнутых крепированию, подвергнутых сквозной сушке изделий не имеются в виду изделия, изготовленные посредством способа, предусматривающего многочисленные быстрые переносы между материалами, а имеются в виду изделия, которые, по меньшей мере, частично подвергнуты сквозной сушке и дополнительной сушке без крепирования. Данные изделия имеют сравнительно малое удлинение при растяжении в машинном направлении, как видно, в частности, на фиг.25. Как правило, быстрый перенос выполняют посредством использования присасывания с тем, чтобы способствовать отделению полотна от «отдающего» материала и последующему присоединению его к принимающему или «воспринимающему» материалу. Напротив, присасывание (разрежение, вакуум) не требуется на операции крепирования с использованием материала, так что, соответственно, когда при упоминании крепирования с использованием материала указывается, что оно происходит «под давлением», имеется в виду поджим принимающего материала к переносящей поверхности, хотя присасывание может быть использовано для содействия этому за счет дополнительного усложнения системы при условии, что степень присасывания (величина разрежения) недостаточна для того, чтобы воздействовать на перегруппировку или перераспределение волокна.

Толщину и/или пухлость, приведенные здесь, можно измерить с помощью толщиномеров, рассчитанных на 8 или 16 листов, как указано. Листы укладывают в стопу, и толщину измеряют в зоне центральной части стопы. Предпочтительно испытываемые образцы выдерживают в атмосфере