Способ регулирования избыточного накопления адгезива на сушильном барабане

Способ регулирования избыточного накопления адгезива на сушильном барабане

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Испрашивание приоритета

Настоящая заявка основана на предварительной заявке на патент США № 60/779614 под тем же названием, поданной 6 марта 2006. Настоящим испрашивается приоритет патентной заявки US 60/779614, и ее описание введено здесь ссылкой.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к производству поглощающих целлюлозных листов, применяемых для получения салфеток и полотенец. В соответствии с изобретением дается способ регулирования избыточного накопления адгезива на сушильном барабане.

Уровень техники

Способы изготовления бумажных салфеток, полотенец и т.п. хорошо известны, в том числе их различные компоненты, такие, как сушка на сушильном барабане, сушка продувкой горячим воздухом, крепирование на тканевой сетке, сухое крепирование, влажное крепирование и т.д. Обычные способы влажного прессования/сухого крепирования (CWP) имеют определенные преимущества над обычными способами сушки продувкой горячим воздухом, в том числе: (1) более низкие затраты на энергоносители, связанные с механическим удалением воды, чем при транспирационной сушке горячим воздухом; и (2) более высокая производительность, которая легче достигается в процессах, в которых применяется влажное прессование для формирования полотна. С другой стороны, способы обработки сушкой продувкой горячим воздухом широко использовались для новых капиталовложений, в частности для производства мягких, объемных салфеток и полотенец высшего качества.

Высушенные продувкой горячим воздухом (TAD) крепированные продукты и способы описаны в следующих патентах: патент США 3994771 (Morgan, Jr. и др.); патент США 4102737 (Morton) и патент США 4529480 (Trokhan). Способы, описанные в этих патентах, как общее правило, включают в себя формование полотна на дырчатом основании, термическое подсушивание полотна, наложение полотна на сушильный барабан с зазором, задаваемым, отчасти, оттискной сеткой, и крепирование продукта на сушильном барабане. Обычно требуется относительно проницаемое полотно, что затрудняет применение рецикловой бумажной массы на уровнях, которые могут быть желательны. Переход на сушильный барабан типично имеет место при консистенции полотна от примерно 60% до примерно 70%. См. также патент США № 6187137 (Druecke и др.), который включает описание снятия полотна с сушильного барабана. Как отмечено выше, продукты, высушенные продувкой горячим воздухом, обычно имеют большую объемность и мягкость, однако термическое обезвоживание горячим воздухом обычно является энергоемким. Операции влажного прессования/сухого крепирования, на которых полотна обезвоживаются механически, предпочтительны с точки зрения экономии энергии и более легко применимы для бумажных масс, содержащих рецикловые волокна, с которыми обычно образуются полотна с менее однородной проницаемостью, чем с первичными волокнами. Кроме того, скорости производственной линии обычно выше при операциях влажного прессования.

Влажное полотно можно также сушить или сначала обезвоживать термическими средствами путем сушки воздушной струей. Подходящее оборудование для сушки воздушной струей описано в патенте США 6432267 (Watson) и патенте США 6447640 (Watson и др.).

Крепирование на тканевой сетке применялось в процессах бумажного производства, которые включают механическое обезвоживание или обезвоживание уплотнением бумажного полотна как средство повлиять на свойства продукта. См. патенты США 4689119 и 4551199 (Weldon), 4849054 и 4834838 (Klowak) и 6287426 (Edwards и др.) Осуществлению процессов крепирования на сетке препятствовала трудность эффективного переноса полотна высокой или умеренной консистенции в сушилку. Следует отметить также патент США 6350349 (Hermans и др.), в котором раскрывается перенос влажного полотна с вращающейся переводной поверхности на сетку. Другие патенты США, относящиеся вообще к крепированию на сетке, включают следующие: 4834838, 4482429, 4445638, а также 4440597 (Wells и др). Более новые и предпочтительные аспекты процессов, включающих крепирование на сетке, описаны в следующих заявках, находящихся на рассмотрении одновременно с настоящей заявкой: заявка США, рег. № 10/679862 (публикация US 2004-0238135), озаглавленная "Fabric Crepe Process for Making Absorbent Sheet" (номер дела в реестре поверенного 2389; GP-02-12), которая введена здесь ссылкой, раскрывает частные детали бумагоделательной машины, а также методы, оборудование и характеристики крепирования; заявка США, рег. № 11/108375 (публикация US 2005-0217814), озаглавленная "Fabric Crepe/Draw Process for Producing Absorbent Sheet" (номер дела в реестре поверенного 12389P1; GP-02-12-1), также введенная здесь ссылкой, дает дополнительную информацию о технологии и составе; заявка США, рег. № 11/108458 (публикация US 2005-0241787), озаглавленная "Fabric Crepe and In Fabric Drying Process for Producing Absorbent Sheet" (номер дела в реестре поверенного 12611P1; GP-03-33-1), и заявка США, рег. № 11/104014 (публикация US 2005-0241786), озаглавленная "Wet-Pressed Tissue and Towel Products With Elevated CD Stretch and Low Tensile Ratios Made With a High Solids Fabric Crepe Process" (номер дела в реестре поверенного 12636; GP-04-5), которые обе введены здесь ссылкой, дают некоторые дополнительные варианты, относящиеся к выбору компонентов и технологии производства. Другая находящаяся одновременно на рассмотрении заявка на патент США, рег. № 11/451111, номер дела в реестре поверенного 20079, от 12 июня 2006, озаглавленная "Fabric Creped Sheet for Dispensers", введенная здесь ссылкой, дает информацию о подходящих методах сушки и других методах производства.

Таким образом, способы производства бумаги, использующие крепирующий адгезив и применяющие один или более цитированных выше методов, хорошо известны в данной области. Например, хорошо известно, что часть производимого полотна для бумажных салфеток, сделанного обычным влажным прессованием, обычно подвергают крепированию, причем важную роль играет крепирующий адгезив. Важен также уровень сцепления бумажного полотна с сушильным цилиндром, так как он влияет на перенос полотна на сушильный цилиндр, а также контроль за полотном между сушилкой и бобиной, на которой формируется бумажный рулон. Полотна, которые держатся недостаточно сильно, могут пузыриться или, что еще хуже, отстают от сушильного цилиндра и могут быть причиной возгорания колпака. Кроме того, недостаточное прилипание влажного полотна может привести к неудаче переноса, когда полотно невозможно перевести на сушильный цилиндр, и оно остается погруженным в сетку, что вызывает остановки и напрасный расход материала и энергии. Далее, уровень адгезии бумажного полотна к сушилке важен, так как он влияет на сушку полотна. Высокие уровни адгезии уменьшают сопротивление теплопереносу и заставляют полотно высыхать быстрее, что позволяет работать более эффективно и с более высокой скоростью, при условии, что не допускается избыточного накопления адгезива. Следует отметить, однако, что некоторое накопление желательно, поскольку адгезия листа к сушилке обеспечивается в значительной степени крепирующим адгезивом, нанесенным на предшествующих шагах.

Толщина кроющего слоя на сушильном барабане типично возрастает со временем, изолируя влажное полотно от поверхности цилиндра. Другими словами, накопление клейкого покрытия на сушильном барабане снижает теплоперенос от поверхности сушильного барабана. Чтобы удержать одинаковый уровень влажности в готовом продукте, соответствующим образом повышают температуру колпака сушильного барабана. Через два-три часа температура колпака достигает своего верхнего предела, и слой покрытия необходимо удалить, чтобы снизить температуру колпака до нормального рабочего диапазона. Для удаления накопления старого покрытия типично используется новый очистной шабер.

Однако удаление покрытия приводит к проблемам с переносом листа у прижимного валика из-за образования пузырей и поднимающихся краев.

Проблемы усиливаются, когда снижается удельный вес листа. Чтобы получить текстурирование при пониженном удельном весе, формующая коробка может быть установлена на максимальный уровень, что приводит к меньшей площади контакта между листом и поверхностью сушильного барабана, когда полотно накладывается на поверхность цилиндра. Следовательно, лист создает меньше адгезии к сушильному барабану при постоянном уровне нанесения покрытия. Кроме этой проблемы, теплоперенос от сушильного барабана значительно улучшается сразу после того, как новый очистной шабер удалит избыточное покрытие. Это приводит к очень горячей поверхности, и по мере испарения влаги усиливается пузырение листа. Один подход к получению калибра основного листа с пониженным удельным весом заключается в снижении давления влажного прессования, что приводит к тому, что в зазор между прижимными валиками входит более влажное полотно, что снижает стойкость покрытия. Следовательно, получается меньше адгезии с сушильным барабаном и больше проблем с пузырением листа.

Настоящее изобретение дает улучшенный способ регулирования накапливания адгезива, который включает периодическое повышение количества адгезива, подаваемого на сушильный цилиндр, параллельно с удалением избыточного накопления адгезива.

Раскрытие изобретения

Соответствующий изобретению способ регулирования накопления адгезива преимущественно осуществляется в сочетании с процессом влажного прессования/крепирования полотна на тканевой сетке, где полотно снимают с сушильного цилиндра, описываемого при дальнейшем обсуждении в связи с фигурами. Периодически замедляют вращение бобины, и лист опускается, приходя в контакт с крепирующим шабером, так что продукт крепируется на барабане и направляется в лоток для брака с целью возврата, температура колпака также снижается. Добавление адгезива усиливается, и избыточное покрытие удаляется с барабана, когда продукт крепируется на цилиндре. После удаления восстанавливаются стационарные условия и снятие полотна с барабана, целесообразно в течение нескольких минут.

Таким образом, настоящее изобретение направлено отчасти на регулирование накопления клейкого покрытия на сушильном цилиндре путем периодического: (a) повышения скорости добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления; (b) отделение поглощающего листового продукта, получаемого, когда скорость добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр поднята выше стационарной скорости добавления, от поглощающего листа, собираемого на бобину в стационарном режиме работы, и (c) когда скорость добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр поднята выше стационарной скорости добавления, удаление, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером. В одном варианте осуществления смоляной адгезив содержит смолу PVOH и полиамид-эпигалогидриновую смолу в строго фиксированной пропорции в стационарном режиме работы, и повышение скорости добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления достигается повышением скорости добавления смолы PVOH выше стационарной скорости добавления смолы PVOH при сохранении скорости добавления полиамид-эпигалогидриновой смолы по существу на уровне ее добавления в стационарном режиме работы. Вообще говоря, с сушильного цилиндра снимается основная часть покрытия, типично с сушильного цилиндра снимается, по меньшей мере, примерно 85% толщины покрытия. В большинстве случаев перед очисткой цилиндра скорость добавления адгезива повышается, по меньшей мере, на примерно 25% выше стационарной скорости добавления.

Смоляной адгезив может быть повторно увлажняемым и включает поливиниловый спирт и полиамид-эпихлоргидриновую смолу. Весовое отношение смолы поливинилового спирта к полиамид-эпихлоргидриновой смоле типично составляет от примерно 2 до примерно 4. Когда сушильный цилиндр чистят, скорость добавления поливинилового спирта в таких системах повышают, по меньшей мере, примерно на 50% по сравнению со стационарной скоростью добавления поливинилового спирта. Типично скорость добавления поливинилового спирта повышают, по меньшей мере, на примерно 100% во время удаления избыточного покрытия с сушильного цилиндра.

В одном аспекте изобретения сушилка снабжена сушильным колпаком, допускающим изменение температуры, и температуру сушильного колпака снижают на этапе удаления смоляного адгезива с сушильного цилиндра. Обычно температуру колпака в сухой части снижают, по меньшей мере, примерно на 25°F на этапе удаления смоляного адгезива с сушильного цилиндра и температуру колпака в мокрой части снижают, по меньшей мере, примерно на 25°F. Более типично, на этапе удаления смоляного адгезива с сушильного цилиндра температуру колпака в сухой части снижают, по меньшей мере, примерно на 50°F, и температуру колпака в мокрой части снижают, по меньшей мере, примерно на 50°F. В некоторых случаях на этапе удаления смоляного адгезива с сушильного цилиндра температуру колпака в сухой части снижают, по меньшей мере, на примерно 100°F и температуру колпака в мокрой части снижают, по меньшей мере, примерно на 100°F. В промышленных вариантах осуществления температура будет падать от сухой части к мокрой части в условиях регулирования с обратной связью, чтобы контролировать влажность продукта до наматывания на бобину.

Обычно на практике выгодно использовать скорость добавления смоляного адгезива от примерно 15 мг/м² до примерно 60 мг/м² в стационарном режиме известных процессов бумажного производства с улучшенным способом по изобретению. При осуществлении способа, в котором лист снимается с сушилки, для стационарной работы типичны скорости добавления ниже примерно 40 мг/м², или ниже примерно 35 мг/м², или даже ниже примерно 30 мг/м².

Способ по изобретению преимущественно осуществляется, когда поглощающий лист имеет удельный вес от примерно 10 ф/3000 фт² до примерно 25 ф/3000 фт². Способ особенно выгоден, когда поглощающий лист имеет удельный вес от примерно 15 ф/3000 фт² до примерно 21 ф/3000 фт². В осуществляемых промышленно вариантах клейкая смоляная композиция типично будет включать модификатор крепирования. Модификаторы крепирования могут включать комплекс четвертичного аммония с нециклической амидной функциональной группой, как описано в находящейся одновременно на рассмотрении заявке на патент США 10/409042 (публикация US 2005-0006040) от 9 апреля 2003, озаглавленной "Creping Adhesive Modifier and Process for Producing Paper Products", описание которой введено здесь ссылкой.

В типичном способе, по меньшей мере, часть отделенного поглощающего листового продукта возвращают в процесс, например, подают в лоток для брака для роспуска.

В другом аспекте изобретения усовершенствование включает регулирование накапливания клейкого покрытия на сушильном цилиндре путем периодического: (a) повышения скорости добавления клейкой смолы поливинилового спирта на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления; и (b) когда скорость добавления клейкой смолы поливинилового спирта на сушильный цилиндр поднимается выше стационарной скорости добавления, удаление, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером.

В еще одном аспекте изобретения способ непрерывного изготовления поглощающего листа, включающий в себя формирование влажного целлюлозного полотна, наложение полотна на сушильный цилиндр сушилки, причем в стационарном режиме работы сушильный цилиндр снабжается смоляным адгезивом при по существу постоянной скорости добавления, и смоляной адгезив состоит в основном из смолы PVOH и эпигалогидриновой смолы в строго фиксированной пропорции при стационарной работе, а сушилка, кроме того, снабжена сушильным колпаком, допускающим изменение температуры, усовершенствован регулированием накопления адгезива. Усовершенствование включает регулирование накапливания клейкого покрытия на сушильном цилиндре путем удаления, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером при одновременном регулировании прилипания влажного полотна к сушильному цилиндру способом, выбранным из группы, состоящей из:

(a) снижение температуры колпака перед удалением покрытия;

(b) повышение скорости добавления смоляного адгезива выше стационарной скорости добавления перед удалением покрытия.

Типично прилипание влажного полотна к сушильному цилиндру регулируется комбинацией способов (a) и (b). Состав смоляного адгезива в стационарном режиме работы может включать от примерно 60 вес.% до примерно 70 вес.% смолы PVOH, в зависимости от условий, или состав смоляного адгезива может включать от примерно 75 вес.% до примерно 90 вес.% смолы PVOH при работе со стационарной скоростью.

В еще одном аспекте настоящего изобретения сушильный барабан снабжен сушильным колпаком, допускающим изменение температуры; регулирование накапливания клейкого покрытия на сушильном цилиндре достигается путем периодического: (a) удаления, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером и (b) во время удаления, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра регулирование температуры сушилки, чтобы температура клейкого покрытия (измеренная непосредственно над крепирующим шабером, смотри Фиг.1,2,3) во время удаления не превышала примерно 300°F. Типично, температура сушилки регулируется так, чтобы температура клейкого покрытия не превышала примерно 280°F во время удаления. Еще более предпочтительно поддержание температуры клейкого покрытия ниже примерно 275°F или 270°F во время удаления. В любом случае выгодно снижать температуру сушильного колпака до начала процедуры удаления.

В еще одном варианте осуществления изобретения непрерывный способ получения поглощающего листа включает в себя:

(a) формирование влажного целлюлозного полотна;

(b) по меньшей мере частичное обезвоживание полотна;

(c) крепление полотна к сушильному цилиндру кроющей композицией смоляного адгезива, наносимой при по существу постоянной скорости добавления в стационарном режиме работы;

(d) сушка полотна на сушильном цилиндре;

(e) снятие полотна с сушильного цилиндра при стационарном натяжении;

(f) наматывание снятого полотна при стационарном натяжении на намоточную бобину со стационарной скоростью;

(g) причем накапливание адгезива на сушильном цилиндре регулируется путем периодического повышения скорости добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления; и

(h) одновременно с повышением скорости добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления удаление, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером.

Способ предпочтительно включает в себя уменьшение стационарного натяжения полотна одновременно с этапами повышения скорости добавления смоляного адгезива и удаления, по меньшей мере, части накопившегося покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером. Сразу после того как избыточное покрытие удалено, визуально оценивается адгезия полотна к сушильному цилиндру (или она может оцениваться другими способами), прежде чем повысить натяжение намоточной бобины и возобновить стационарную работу, когда полотно снимается с сушильного цилиндра.

Полотно может быть, по меньшей мере, частично обезвожено путем влажного прессования на сукне до закрепления полотна на сушильном цилиндре, или полотно может быть, по меньшей мере, частично обезвожено с помощью термических средств, таких как сушка продувкой горячим воздухом или сушка ударной воздушной струей до закрепления полотна на сушильном цилиндре. Факультативно, начальное обезвоживание может быть осуществлено пневматическими средствами, какие отмечены в находящейся одновременно на рассмотрении заявке на патент США, рег. № 11/167348 (публикация US 2006-0000567), от 27 июня 2005г., озаглавленной "Low Compaction, Pneumatic Dewatering Process for Producing Absorbent Sheet" (номер дела в реестре поверенного 12616; GP-03-34), описание которой введено здесь ссылкой.

Другой аспект настоящего изобретения относится к непрерывному способу получения поглощающего листа, включающему a) формирование влажного целлюлозного полотна; b) по меньшей мере, частичное обезвоживание влажного полотна; c) перенос частично обезвоженного полотна на текстурированную сетку, такую, как сетка с печатью или сетка для сушки продувкой горячим воздухом, или сушильная сетка; d) текстурирование влажного полотна путем плотного прижатия к текстурированной сетке; e) перенос влажного полотна на сушильный цилиндр; f) крепление полотна к сушильному цилиндру кроющей композицией смоляного адгезива, наносимой на сушильный цилиндр со стационарной скоростью добавления, причем накопление адгезива на сушильном цилиндре регулируется периодической чисткой сушильного цилиндра, как отмечено выше. Таким образом, настоящее изобретение полезно в процессах CWP, процессах сушки продувкой горячим воздухом, а также во множестве процессов, где полотно первоначально обезвоживают уплотнением до наложения полотна на сушильный барабан.

Еще один аспект изобретения направлен на усовершенствованный способ того типа, который включает в себя формирование влажного целлюлозного полотна, наложение полотна на сушильный цилиндр сушилки, причем сушильный цилиндр снабжается смоляным адгезивом при по существу постоянной скорости добавления в стационарном режиме, и сбор поглощающего листа на бобину, причем усовершенствование включает в себя регулирование накапливания клейкого покрытия на сушильном цилиндре путем периодического:

(a) повышения скорости добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр выше стационарной скорости добавления;

(b) отделения поглощающего листового продукта, производимого, когда скорость добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр поднята выше стационарной скорости добавления, от поглощающего листа, собираемого на бобину в стационарном режиме работы, и

(c) когда скорость добавления адгезива поднята выше стационарной скорости добавления, снятие, по меньшей мере, части клейкого покрытия с сушильного цилиндра очистным шабером; и

(d) когда скорость добавления смоляного адгезива на сушильный цилиндр поднята выше стационарной скорости добавления, крепирование полотна на сушильном цилиндре.

Дальнейшие аспекты и преимущества настоящего изобретения выявятся из следующего обсуждения.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение описывается подробно с обращением к чертежам, на которых одинаковые позиции обозначают схожие детали, причем:

Фиг.1 является схематическим изображением первой бумагоделательной машины, подходящей для осуществления способа по настоящему изобретению,

Фиг.2 является схематическим изображением второй бумагоделательной машины, подходящей для осуществления настоящего изобретения, и

Фиг.3 является схематическим изображением, иллюстрирующим факультативное использование профилей в связи с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Ниже изобретение описывается подробно на нескольких вариантах осуществления и многочисленных примерах. Такое обсуждение является исключительно иллюстративным. Специалисту должны быть ясны модификации частных примеров, не выходящие за сущность и объем настоящего изобретения, изложенные в приложенной формуле.

Используемая здесь терминология имеет свое обычно значение, согласующееся с типичными определениями, дающимися непосредственно ниже для примера; мг означает миллиграммы, м² означает квадратные метры и т.д.

Скорость добавления крепирующего адгезива рассчитывается делением скорости нанесения адгезива (мг/мин) на площадь поверхности сушильного цилиндра, проходящей под стрелой устройства распыления (м²/мин). Клейкая смоляная композиция наиболее предпочтительно состоит в основном из смолы поливинилового спирта и полиамид-эпихлоргидриновой смолы, причем весовое отношение смолы поливинилового спирта к полиамид-эпихлоргидриновой смоле составляет от примерно 2 до примерно 4. Крепирующий адгезив может также включать модификатор в достаточном количестве, чтобы сохранить хороший перенос между крепирующей сеткой и янки-цилиндром; обычно менее 5 вес.% модификатора, более предпочтительно менее примерно 2 вес.% модификатора.

Во всем настоящем описании и в формуле изобретения, когда говорится об образующемся полотне, имеющем очевидно случайное распределение ориентации волокон (или близкая терминология), имеется в виду распределение ориентации волокон, которая является следствием известных методов формирования, использующихся для осаждения массы на формующую сетку. При исследовании под микроскопом волокна выглядят распределенными случайным образом, хотя, в зависимости от скорости струи на сетку, может быть существенное смещение в сторону ориентации в направлении машины, что делает предел прочности полотна на разрыв в направлении машины больше, чем предел прочности на разрыв в поперечном направлении.

Если не указывается иное, "удельный вес", BWT, bwt и т.д. относится к весу массы продукта площадью 3000 квадратных футов. Консистенция относится к процентной доле твердых веществ в образующемся полотне, рассчитанной, например, на нулевую влажность. "Воздушно-сухой" означает содержание остаточной влаги, по определению до примерно 10% влаги для бумажной массы и до примерно 6% для бумаги. Образующееся полотно, содержащее 50% воды и 50% абсолютно сухой целлюлозы, имеет консистенцию 50%.

Термин "целлюлоза", "целлюлозный лист" и т.д. относится к любому продукту, включающему в себя бумажные волокна, содержащие целлюлозу как основной компонент. "Бумажные волокна" включают в себя первичную массу, или рецикловые (вторичные) целлюлозные волокна, или смеси волокон, содержащие целлюлозные волокна. Волокна, подходящие для получения полотна по настоящему изобретению, включают в себя: недревесные волокна, такие, как хлопковые волокна или производные хлопка, абака, кенаф, трава sabai, лен, трава эспарто, солома, пенька, джут, багасса, распушенные волокна ваточника и волокна листьев ананаса; и древесные волокна, какие получают, например, из лиственных и хвойных деревьев, в том числе волокна мягкой древесины, такие, как толстые волокна северной и южной мягкой древесины; волокна из древесины твердых пород, такой, как эвкалипт, клен, береза, осина и т.п. Бумажные волокна могут быть выделены из своего сырья любым из числа способов химической варки целлюлозы, известных специалисту в данной области, включая сульфатную, сульфитную, полисульфидную, натронную варку и т.д. При желании целлюлозную массу можно отбелить химическими средствами, в том числе используя хлор, диоксид хлора, кислород, пероксид щелочи и т.д. Продукты по настоящему изобретению могут включать смесь обычных волокон (не важно, полученных из первичной массы или вторичных источников) и обогащенные лигнином очень грубые трубчатые волокна, такие, как беленая термомеханическая химическая целлюлоза (BCTMP). "Волокнистая масса" и близкие термины относятся к водным композициям, включающим бумажные волокна, факультативно влагопрочные смолы, разрыхлители и т.п. для производства бумажных продуктов.

Как используется здесь, термин "обезвоживание уплотнением" полотна или волокнистой массы относится к механическому обезвоживанию путем прессования во влажном состоянии на осушающем сукне, например, в некоторых вариантах осуществления путем непрерывного приложения механического давления к поверхности полотна, например, в зазоре между прижимным валиком и башмачным прессом, где полотно находится в контакте с бумагоделательным сукном. Термин "обезвоживание уплотнением" используется для различения с процессами, где начальное обезвоживание полотна проводится в основном с помощью термических средств, как, например, в случае патента США 4529480 (Trokhan) и патента США 5607551 (Farrington и др.). Таким образом, обезвоживание уплотнением относится, например, к удалению воды из формирующегося полотна, имеющего консистенцию менее 30 процентов или около того путем приложения к нему давления, и/или к повышению консистенции полотна примерно на 15 процентов или более путем приложения к нему давления.

"Крепирующая сетка" и близкие термины относятся к тканевой или ремню, которые имеют подходящую текстуру для осуществления способа по настоящему изобретению и которые предпочтительно достаточно проницаемы, чтобы полотно могло сушиться, когда оно удерживается на крепирующей сетке. В случаях, когда полотно переносится для сушки на другую сетку или поверхность (отличную от крепирующей сетки), крепирующая сетка может иметь пониженную проницаемость.

"Одновременно" и близкие термины относятся к событиям, происходящим в один и тот же период времени, или событиям, происходящим с малой разницей во времени, учитывая, что вся процедура удаления типично требует всего 5-20 минут.

"Сторона сетки" и близкие термины относятся к стороне полотна, которая контактирует с крепирующей сеткой. "Сторона сушилки" или "сторона барабана" является стороной полотна, соприкасающейся с сушильным цилиндром, обычно противоположной сеточной стороне полотна.

Фт/мин означает футы в минуту, а фт/с означает футы в секунду.

MD означает направление машины, а CD означает направление поперек машины.

Параметры зазоров включают в себя, без ограничений, давление в зазоре, длину зазора, твердость опорного валика, угол подхода к сетке, угол ухода с сетки, однородность и разность скоростей между поверхностями в зазоре.

Длина зазора означает длину, на которой поверхности валиков находятся в контакте.

Удаление клейкого покрытия с сушильного цилиндра здесь описывается количественно в терминах толщины покрытия. Так, удаление "основной части" покрытия означает уменьшение его толщины на сушильном цилиндре более чем на 50%.

Когда упоминается температура клейкого покрытия, имеется в виду температура покрытия на сушильном барабане в его нижней по движению части, типично в месте непосредственно над крепирующим шабером, показанным на Фиг.1, 2 и 3, если не указано иное. Эту температуру обычно измеряют датчиком инфракрасного излучения, и она приближенно равна температуре поверхности янки-цилиндра в точке, где с него удаляют продукт.

Движущаяся передающая поверхность относится к поверхности, с которой полотно крепируется на крепирующей сетке. Движущаяся передающая поверхность может быть поверхностью вращающегося барабана, как описывается ниже, или она может быть поверхностью непрерывного гладкого движущегося ремня или другой движущейся сетки, которая может иметь текстуру на поверхности, и т.п. Как должно выявиться из последующего обсуждения, движущаяся передающая поверхность должна поддерживать полотно и облегчать крепирование при высокой доле твердых веществ.

"Прилипание влажного полотна" относится обычно к способности клейкого покрытия на сушильном цилиндре удерживать влажное полотно на цилиндре в целях сушки полотна.

Упоминаемые здесь калибр и/или толщина могут, как указано, измеряться на 8- или 16-листовых калибрах. Листы укладываются стопкой, и измерение калибра производится в центральной части стопки. Предпочтительно, опытные образцы выдерживаются в атмосфере 23°±1,0°C (73,4°±1,8°F) при 50%-ной относительной влажности, по меньшей мере, примерно в течение 2 часов, и затем проводится измерение датчиком толщины Thwing-Albert, модель 89-II-JR, или датчиком толщины Progage Electronic с измерительными наконечниками диаметром 2 дюйма (50,8 мм), собственным весом 539±10 граммов и скоростью снижения 0,231 дм/сек. Для испытания готового продукта каждый лист испытуемого продукта должен иметь такое же число слоев, что и продукт, направляемый на продажу. Обычно для испытания выбирается восемь листов, которые укладываются стопкой. Для испытания салфеток салфетки перед укладыванием стопкой разворачивают. Для испытания основного листа с намоточных устройств каждый испытуемый лист должен иметь такое же число слоев, какое получается после намоточного устройства. Для испытания основного листа с бобины бумагоделательной машины должны использоваться отдельные слои. Листы укладываются стопкой, выровненные в направлении машины. На специализированных тисненых продуктах или продуктах с печатью следует по возможности избегать проведения измерений в этих зонах. Толщину можно также выразить в единицах объем/вес, деля калибр на удельный вес.

Длина изгиба (см) определяется в соответствии с методом испытаний ASTM D 1388-96, опция с кантилевером.

Скорость впитывания воды, или WAR, измеряется в секундах и представляет собой время, которое требуется образцу, чтобы поглотить 0,1 грамм капель воды, помещенных на его поверхность с помощью автоматического шприца. Образцы для испытаний предпочтительно выдерживаются при 23°C±1°C (73,4±1,8°F) при 50%-ной относительной влажности. Для каждой пробы готовят 4 образца для испытаний размером 3×3 дюйма. Каждый образец помещают в держатель образцов так, чтобы лампа высокой интенсивности была направлена внутрь образца. На поверхность образца наносят 0,1 мл воды и включают секундомер. Когда вода поглотится, на что укажет отсутствие дальнейшего отражения света от капли, секундомер останавливают, и записывается время с точностью до 0,1 секунды. Процедуру повторяют для каждого образца, и результаты усредняются по образцу. WAR измеряют в соответствии с TAPPI, метод T-432 cm-99.

Пределы прочности на разрыв в сухом состоянии (в MD- и CD-направлениях), удлинение, их отношения, модуль, модуль разрыва, разрывное напряжение и деформация при разрыве измеряют на стандартной испытательной установке фирмы Instron или другом подходящем устройстве для испытания на растяжение, которое может быть выполнено разными способами, типично используя полосы салфетки или полотенца шириной 3 или 1 дюйм, выдержанные в атмосфере 23°±1°C (73,4°±1°F) при 50%-ной относительной влажности в течение 2 часов. Испытание на растяжение проводится при скорости передвижения траверсы 2 дм/мин. Модуль разрыва выражается в грамм/3 дюйма/% растяжения. % растяжения является безразмерной величиной, которую не нужно детально описывать.

Отношение пределов прочности при растяжения является просто отношением величин, определенных с помощью указанных выше способов. Если не определено другое, способность к растяжению есть способность к растяжению сухого листа.

Растяжение во влажном состоянии бумажных салфеток по настоящему изобретению измеряется с использованием полосы материала шириной 3 дюйма, которую сворачивают в петлю, зажимают в специальном приспособлении, называемом чашей Финча, затем погружают в воду. Чашу Финча, которую можно приобрести от компании Thwing-Albert Instrument, Philadelphia, Pa., устанавливают на устройство для испытания на растяжение, оборудованное 2,0-фунтовым тензодатчиком, причем край чаши Финча зажимается нижним зажимом устройства для испытания, а концы петли материала зажимаются верхним зажимом устройства. Образец погружают в воду, pH которой был установлен на уровне 7,0±0,1, и растяжение измеряют через 5 секунд погружения. Результаты выражают в г/3 дм, деля на два, чтобы правильно учесть петлю.

"Коэффициент крепирования на сетке" является выражением разности скоростей между крепирующей сеткой и формующей сеткой, которое типично рассчитывается как отношение скорости полотна непосредственно перед крепированием на сетке к скорости полотна сразу после крепирования на сетке, причем формующая сетка и передающая поверхность типично, но не обязательно, работают при одинаковых скоростях:

Коэффициент крепирования на сетке = скорость передаточного цилиндра/скорость крепирующей сетки

Крепирование на сетке можно также выразить в процентной доле, рассчитываемой как:

крепирование на сетке, проценты = [коэффициент крепирования на сетке - 1] × 100%

Полотно, крепированное от передаточного цилиндра, вращающегося со скоростью поверхности 750 фт/мин, к сетке со скоростью 500 фт/мин, имеет коэффициент крепирования на сетке 1,5 и крепирование на сетке 50%.

Полная степень крепирования рассчитывается как отношение скорости формующей сетки к скорости бобины, и полное крепирование в % есть:

полное крепирование, %= [полная степень крепирования -1] × 100%

Процесс со скоростью формующей сетки 2000 фт/мин и скоростью бобины 1000 фт/мин имеет линейную, или п