Распадающийся в воде лист из волокнистого материала, способ изготовления этого листа и сердечник для рулона из абсорбирующего материала, выполненный из полосок этого листа из волокнистого материала

Распадающийся в воде лист из волокнистого материала, способ изготовления этого листа и сердечник для рулона из абсорбирующего материала, выполненный из полосок этого листа из волокнистого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение

Предлагаемое изобретение относится к распадающемуся в воде листу из волокнистого материала, способу изготовления такого листа, а также к полученному из такого листа сердечнику для рулона из абсорбирующего материала, рулону туалетной бумаги с таким сердечником и тампонному аппликатору из такого листа из волокнистого материала.

Предмет предлагаемого изобретения

Определения

Для дальнейшего ясного понимания ниже приводятся определения терминов, известных специалистам в данной отрасли.

Термин «распадение» в настоящем описании означает приведение в состояние полного распадения в соответствии со стандартом NF Q34-020, то есть, в такое состояние, при котором отсутствуют крупные фрагменты, и рассеяние фрагментов является однородным.

Термин «мокрый способ изготовления бумаги» или просто «мокрый способ» в настоящем описании означает здесь способ изготовления листа из волокнистого материала с помощью формования листа на мокром конце бумагоделательной машины. Более конкретно, этот способ предполагает наличие секции приготовления бумажной массы, секции мокрого формования, секции прессования для удаления воды и секции сушки.

В секции приготовления бумажной массы осуществляется перемешивание различных компонентов, в числе которых бумагообразующие волокна, наполнители и добавки, с водой с целью получения водной суспензии или бумажной массы. В секции мокрого формования осуществляется мокрое формование, которое может быть реализовано на плоском столе, например, на сеточном столе длинносеточной бумагоделательной машины, или с помощью другой цилиндрической формующей машины. Напорный ящик может быть снабжен одним или большим количеством струйных распределителей. В секции прессования осуществляется прессование, которое состоит в удалении воды путем механического прессования полотна. В секции сушки операция сушки может обеспечиваться с помощью известных сушильных устройств, например, сушильных барабанов, американских сушильных барабанов («янки»), цилиндров сквозной воздушной сушки, сушильных устройств с инфракрасным излучением и т.п. для удаления воды с помощью теплообмена. Затем полученный таким образом лист наматывают на ролик в качестве конечного продукта.

Термином «целлюлозное волокно» в настоящем описании обозначается любое волокно, содержащее целлюлозу в качестве основного компонента.

Термином «бумагообразующие волокна» в настоящем описании обозначаются целлюлозные волокна. Он охватывает как целлюлозу из первичного сырья, так и рециклированные (то есть, из вторичного сырья) целлюлозные волокна или волоконные смеси, содержащие восстановленные целлюлозные волокна. К целлюлозным волокнам, подходящим для изготовления бумажного листа согласно предлагаемому изобретению, относятся: волокна не древесного происхождения, а из таких источников как хлопок или производные хлопка, манила, гибискус коноплевый, трава сабаи, лен, трава альфа, солома, джут, конопля, выжимки сахарной свеклы или сахарного тростника, молочай, листья ананаса, а также волокна древесного происхождения, например, полученные из древесины лиственных и хвойных пород, в том числе волокна из мягкой древесины, например, крафт-волокна из северных и южных деревьев мягких пород, волокна из твердой древесины, такой как древесина эвкалипта, клена, березы, осины и т.д. К бумагообразующим волокнам, используемым для целей предлагаемого изобретения, относятся как природные целлюлозные волокна, так и восстановленные целлюлозные волокна, такие как лиоцелл и целлюлозное химическое волокно. Природные целлюлозные волокна могут извлекаться из сырья любым из способов дефибрирования, известных специалистам, в том числе путем сульфатного дефибрирования, сульфитного дефибрирования, полисульфидного дефибрирования, содового дефибрирования и т.д. При необходимости бумажная масса может быть подвергнута отбеливанию химическими средствами, в том числе с использованием хлора, диоксида хлора, кислорода, а также с помощью щелочно-перекисного отбеливания и т.д. Природные целлюлозные волокна будут далее называться просто натуральными бумагообразующими волокнами. Продукты согласно предлагаемому изобретению могут содержать смесь обычных волокон (полученных как из первичного, так и из вторичного сырья) и очень грубых трубчатых волокон, богатых лигнином, например, беленую химическую термомеханическую бумажную массу. К таким бумагообразующим волокнам относятся также такие волокна с высоким выходом, как волокна из термомеханической бумажной массы, химической термомеханической бумажной массы и щелочно-перекисной бумажной массы.

Термин «бумажная масса» относится к водным композициям, содержащим бумагообразующие волокна, а также могущим включать влагостойкие связующие вещества, разрыхлители и другие агенты, способствующие получению бумажных продуктов с требуемыми свойствами.

Крафт-волокна из древесины мягких пород - это волокна с низким выходом, полученные хорошо известным способом крафт-дефибрирования (сульфатного дефибрирования) из древесины хвойных пород, в том числе, волокна северных и южных деревьев мягких пород, крафт-волокна из древесины лжетсуги тиссолистной и т.п. Крафт-волокна из деревьев мягких пород содержат в своем составе лигнин, обычно в количестве менее 5 масс.%, средневзвешенное значение длины которых превышает 2 мм, а среднеарифметическое значение длины этих волокон превышает 0,6 мм.

Крафт-волокна из древесины твердых пород получают с помощью крафт-процесса из древесины твердых пород, например, древесины эвкалипта, и содержание лигнина в них также меньше 5 масс.%. Крафт-волокна из древесины твердых пород имеют длину меньшую, чем крафт-волокна из древесины мягких пород, обычно их средневзвешенное значение длины меньше, чем 1,2 мм, а среднеарифметическое значение длины этих волокон меньше 0,5 мм или меньше 0,4 мм.

Вторичные (то есть, вторично используемые) волокна могут вводиться в бумажную массу в любом количестве. Могут использоваться любые подходящие вторичные волокна, однако во многих случаях представляется предпочтительным использование таких вторичных волокон, содержание лигнина в которых меньше 15 масс.%, или же, в зависимости от используемой бумажной массы и в зависимости от конкретного применения, еще более предпочтительным может быть сочтено содержание в них лигнина меньше 10 масс.%.

Кроме того, лист из волокнистого материала согласно предлагаемому изобретению может содержать также волокна, не являющиеся целлюлозными, например, волокна из синтетических полимеров и т.п. Это могут быть волокна из таких синтетических полимеров, как сложные полиэфиры, нейлоны и полиолефины и т.п. Сложные полиэфиры обычно получают известными способами полимеризации из алифатических или ароматических дикарбоксильных кислот с алифатическими или ароматическими диолами.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения

Бумаге для гигиенического или бытового применения, например, туалетной бумаге, бумажным полотенцам или салфеткам в определенных случаях придается форма рулона, намотанного на сердечник.

Упомянутый сердечник представляет собой цилиндр, обычно выполненный из картона, который после полного использования бумажного рулона вбрасывают. Этот сердечник выполняет следующие функции:

- он обеспечивает опору, на которую при изготовлении рулона намотан бумажный лист (обычно рулоны изготовляют из широкого исходного листа, который наматывают на трубку-сердечник соответствующей длины, после чего полученный широкий рулон нарезают на отдельные рулоны желаемой ширины);

- он обеспечивает удержание сквозного отверстия в открытом состоянии, противостоя внутренним напряжениям в рулоне, и не допускает коллапса внутренних витков, а также

- он обеспечивает сохранение формы рулона, поскольку противостоит как осевым, так и поперечным внешним воздействиям, которым рулон подвергается при транспортировке или при различных манипуляциях до его установки для использования по прямому назначению.

Такой сердечник обычно получают путем винтовой намотки и скрепления одной или большего количества картонных полосок на цилиндрическом стержне.

Плоский картон является недорогим материалом, который может быть изготовлен из волокнистого вторичного сырья. Он легок и обладает достаточной для вышеописанного применения прочностью.

Однако сердечник из этого материала имеет тот недостаток, что он не может или редко может быть использован повторно в другом виде, после того как рулон полностью использован, так что сердечник становится мусором.

В случае туалетной бумаги не рекомендуется избавляться от известного сердечника рулона, пытаясь отправить его в канализацию, так как, хотя он и состоит главным образом из бумагообразующих волокон, однако в контакте с водой он распадается медленно и, как правило, не смывается в унитазе или образует затор в канализации.

Цель предлагаемого изобретения

Заявитель поставил в качестве задачи предлагаемого изобретения создание сердечника для бумажного рулона, который легко смывался бы вместе с водой в бытовую канализацию.

А именно:

- предлагаемый сердечник должен быстро распадаться в контакте с водой;

- материал предлагаемого сердечника должен распадаться в воде со скоростью, достаточной для того, чтобы распадение завершилось до возможного образования затора в канализации; эта скорость распадения должна быть сравнимой со скоростью распадения того же количества (по массе) абсорбирующей бумаги в рулоне;

- предлагаемый сердечник должен обеспечивать, как в радиальном, так и в осевом направлении, сопротивление раздавливанию такого порядка, какое обеспечивает картонный сердечник, на смену которому должен прийти предлагаемый сердечник;

- предлагаемый сердечник должен быть так же легок и прост в изготовлении, как известные картонные сердечники, и

- предлагаемый сердечник должен изготовляться из возобновляемых материалов; он не должен оказывать негативного воздействия ни на процессы переработки макулатуры, ни на процессы водоочистки.

Предшествующий уровень техники

Из предшествующего уровня техники хорошо известны продукты в виде листа или в других видах, изготовляемые с использованием бумагообразующих волокон, в частности, целлюлозных волокон, и крахмала.

В публикации ЕР 415385 описывается изготовление бумажного листа, в состав которого включен нерастворимый в воде модифицированный крахмал, мочевинный фосфат крахмала, который превращается в гель при сушке, при этом температура превращения в гель для этого крахмала относительно низка, а именно, находится в диапазоне от 35°С до 55°С. Цель предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы повысить прочность получаемого листа в сухом состоянии и избежать забивания сетки бумагоделательной машины в процессе изготовления листа.

В публикации ЕР 1630288 описывается тисненый и импрегнированный бумажный лист, распадающийся в воде и предназначенный для использования в качестве чистящего листа в виде влажной салфетки. Лист содержит растворимый в воде вяжущий материал, например, полисахарид или синтетический полимер, и агент на водной основе, связанный с агентом, который делает растворимый в воде вяжущий материал временно нерастворимым. Согласно представленному примеру лист распадается в течение отрезка времени от 30 с до 40 с, при этом скорость распадения измерялась с помощью стандартного метода, обозначенного как JIS P4501 (JIS - аббревиатура от Japanese Industrial Standard - Японский промышленный стандарт), который применялся к образцу бумажного листа квадратной формы, имеющего массу 0,3 г.

В публикации US 6169857 описывается разлагающийся микроорганизмами продукт, выполненный, например, в виде листа. Он состоит из крахмальной матрицы, усиленной бумагообразующими волокнами или подобным агентом, и его получают литьем в форму. Первичная смесь состоит по меньшей мере из крахмала, не превращенного в гель, волокон и воды. Продукт получают литьем смеси в форму. Затем добавляют полимер, такой как простой эфир целлюлозы, для получения поверхностной пленки, благодаря которой предотвращается прилипание при изготовлении продукта.

Краткое описание предлагаемого изобретения

Свойства предлагаемого сердечника по меньшей мере частично зависят от составляющего его листа из волокнистого материала.

Лист из волокнистого материала, состоящего главным образом из бумагообразующих волокон

Предлагаемое изобретение относится к листу из волокнистого материала, который имеет базовую плотность (масса 1 м²) от 20 г/м² до 1000 г/м², который распадается в воде, при этом содержание крахмала в этом листе из волокнистого материала составляет от 10% до 70% от общей массы сухого листа из волокнистого материала, при этом

а) время распадения в воде при измерениях, проводимых по методике, предусмотренной стандартом NF Q34-020, применительно к образцу листа с размерами 9 см×8 см, меньше 50 с, предпочтительно меньше 35 с, более предпочтительно меньше 15 с,

б) у этого испытуемого образца потеря прочности, измеренная по методике стендовых испытаний, описанной в настоящем описании, соответствует потере прочности вышеописанного образца листа; после намачивания в воде в течение 6 с он образует угол по меньшей мере 85°, предпочтительно - в диапазоне от 88° до 90°.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к листу из волокнистого материала, который имеет базовую плотность в диапазоне от 20 г/м² до 1000 г/м², который распадается в воде, при этом содержание крахмала в этом листе из волокнистого материала составляет от 10% до 70% от общей массы сухого листа из волокнистого материала, при этом

а) время распадения в воде при измерениях, проводимых по методике, предусмотренной стандартом NF Q34-020, применительно к образцу листа с размерами 9 см×8 см, меньше 50 с, предпочтительно меньше 35 с, более предпочтительно меньше 15 с,

б) у этого испытуемого образца остаточная прочность в намоченном состоянии относительно его прочности в сухом состоянии при измерениях по методике испытаний жесткости на разрушение кольца, описанной в настоящем описании, меньше 1%.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к листу из волокнистого материала, который имеет базовую плотность от 20 г/м² до 1000 г/м², который распадается в воде, при этом содержание крахмала в этом листе из волокнистого материала составляет от 10% до 70% от общей массы сухого листа из волокнистого материала, при этом

а) время распадения в воде при измерениях, проводимых по методике, предусмотренной стандартом NF Q34-020, применительно к образцу листа с размерами 9 смх8 см, меньше 50 с, предпочтительно меньше 35 с, более предпочтительно меньше 15 с,

б) у этого испытуемого образца остаточная прочность в намоченном состоянии относительно его прочности в сухом состоянии при измерениях по методике испытаний жесткости на разрушение кольца, описанной в настоящем описании, меньше 1%.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к листу из волокнистого материала, который имеет базовую плотность от 20 г/м² до 1000 г/м², который распадается в воде менее, чем за 120 с, при этом содержание крахмала в этом листе из волокнистого материала составляет от 10% до 70% от общей массы сухого листа из волокнистого материала, при этом

а) у этого листа потеря прочности, измеренная в соответствии с методикой стендовых испытаний, описанной в настоящем описании, соответствует потере прочности образца этого листа, образующего угол по меньшей мере 85°, предпочтительно в диапазоне от 88° до 90°, после увлажнения водой в течение 6 с,

б) у этого листа остаточная прочность в намоченном состоянии относительно его прочности в сухом состоянии при измерениях по методике испытаний жесткости на разрушение кольца, описанной в настоящем описании, меньше 1%.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к листу из волокнистого материала, который имеет базовую плотность от 20 г/м² до 1000 г/м², который распадается в воде, при этом содержание крахмала в этом листе из волокнистого материала составляет от 10% до 70% от общей массы сухого листа из волокнистого материала, при этом

а) время распадения в воде при измерениях, проводимых по методике, предусмотренной стандартом NF Q34-020, применительно к образцу листа с размерами 9 см×8 см, меньше 50 с, предпочтительно меньше 35 с, более предпочтительно меньше 15 с,

б) у этого испытуемого образца потеря прочности, измеренная по методике стендовых испытаний, описанной в настоящем описании, соответствует потере прочности вышеописанного образца листа, после намачивания в воде в течение 6 с он образует угол по меньшей мере 85°, предпочтительно - в диапазоне от 88° до 90°,

в) у этого испытуемого образца остаточная прочность в намоченном состоянии относительно его прочности в сухом состоянии при измерениях по методике испытаний жесткости на разрушение кольца, описанной в настоящем описании, меньше 1%.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения лист из волокнистого материала обладает следующими признаками:

- содержание крахмала в нем по отношению к общей массе сухого листа составляет от 15% до 40%,

- базовая плотность листа находится в диапазоне от 100 г/м² до 600 г/м², предпочтительно - в диапазоне от 130 г/м² до 400 г/м²,

- содержание бумагообразующих волокон в листе составляет по меньшей мере 30%,

- эти бумагообразующие волокна представляют собой целлюлозные волокна, которые являются волокнами из первичного сырья или волокнами из вторичного сырья, или комбинацией тех и других,

- лист содержит добавки для придания ему свойств в дополнение к тем свойствам, которые придает крахмал; это такие добавки, как дезинфицирующие вещества, чистящие вещества, красители или ароматические вещества,

- крахмал по существу равномерно распределен по толщине листа (выражение «по существу равномерно» значит, что крахмал распределен по всей толщине листа таким образом, что обеспечивает большинство связей между волокнами, а также присутствует на наружной поверхности листа).

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к способу изготовления листа из волокнистого материала, содержащему бумагообразующие волокна в количестве по меньшей мере 30%, распадающемуся в воде скорее, чем за 120 с, согласно одному из вышеозначенных аспектов предлагаемого изобретения, относящихся к листу из волокнистого материала, при этом предлагаемый способ включает стадию приготовления бумажной массы путем суспендирования упомянутых бумагообразующих волокон в воде, стадию формования из бумажной массы листа и стадию сушки и характеризуется тем, что он дополнительно включает стадию введения в состав листа крахмала, которая осуществляется перед стадией сушки, при этом вводимый крахмал является нерастворимым в воде при температуре, при которой он вводится, а стадия сушки листа, содержащего крахмал, осуществляется при температуре достаточно высокой для превращения по меньшей части этого крахмала в гель.

Еще одним аспектом предлагаемого изобретения является способ изготовления листа из волокнистого материала, распадающегося в воде скорее, чем за 120 с, согласно одному из вышеозначенных аспектов предлагаемого изобретения, относящихся к листу из волокнистого материала, при этом предлагаемый способ включает следующие стадии: суспендирование волокон в воде, формование по меньшей мере одного первого волокнистого слоя и одного второго волокнистого слоя из упомянутых волокон, нанесение крахмала на второй волокнистый слой, наложение первого волокнистого слоя на второй волокнистый слой, соединение этих двух волокнистых слоев с образованием листа из волокнистого материала и сушка полученного листа из волокнистого материала.

Преимущество обеспечивается при таком решении, при котором сердечник получен путем намотки по винтовой линии одной или большего количества полосок, полученных из листа из волокнистого материала согласно одному из вышеозначенных аспектов предлагаемого изобретения, относящихся к листу из волокнистого материала.

Кроме того, согласно еще одному аспекту предлагаемого изобретения, предлагается рулон туалетной бумаги, содержащий сердечник, обладающий вышеуказанными признаками.

Наконец, согласно еще одному аспекту предлагаемого изобретения, предлагается тампонный аппликатор, имеющий волоконный лист согласно одному из вышеозначенных аспектов предлагаемого изобретения, относящихся к листу из волокнистого материала.

Другие преимущества предлагаемого изобретения станут понятны из формулы изобретения и его подробного описания.

В любом аспекте предлагаемого изобретения с обеспечением преимущества может быть получена такая структура листа из волокнистого материала, которая обеспечивает предварительно заданное и желаемое время распадения в сочетании с предварительно заданными и желаемыми механическими свойствами, такими как параметры остаточной прочности листа из волокнистого материала и получаемых с его использованием продуктов, а именно, рулонов туалетной бумаги и тампонных аппликаторов. Преимуществом предлагаемого листа является то, что его прочность сравнима с прочностью листа из картона.

Далее рассматриваются два обеспечивающих преимущество способа изготовления листа из волокнистого материала согласно предлагаемому изобретению, в одном из которых (далее «первый способ») используют крахмал, не растворяющийся в воде, а в другом (далее «второй способ») используют крахмал, растворяющийся в воде.

Первый способ изготовления листа, содержащего крахмал, который не растворяется в холодной воде

Способ изготовления листа из волокнистого материала, содержащего бумагообразующие волокна в количестве по меньшей мере 30% и распадающегося в воде за время менее 120 с, содержит стадию приготовления бумажной массы путем суспендирования волокон в воде, стадию формования из этой бумажной массы листа и стадию сушки. Этот способ характеризуется тем, что он дополнительно содержит выполняемую перед стадией сушки стадию добавления крахмала, который не растворяется в воде при температуре, при которой его добавляют, и сушку листа, содержащего крахмал, осуществляют при температуре достаточно высокой для превращения в гель по меньшей мере части этого крахмала. Цель этого гелеобразования состоит в том, чтобы сделать крахмал растворимым в воде, так чтобы лист стал распадающимся в воде.

Выражение «крахмал, который не растворяется в воде» в настоящем описании означает крахмал, который, будучи введен, перемешан с водой и размешан в смеси, образует по существу суспензию. Иначе говоря, зерна или частицы крахмала большей частью остаются взвешенными в воде. После прекращения размешивания полученной таким образом суспензии частицы крахмала начинают оседать. Температура, при которой вводят крахмал, ниже температуры, при которой происходит гелеобразование этого крахмала.

Начиная с некоторого минимального значения базовой плотности, например, 150 г/м², обеспечивается удержание большей части частиц крахмала волокнистой структурой листа, благодаря чему эти частицы крахмала не уносятся с водой при обезвоживании листа на формовочном столе или при прессовании. Поэтому степень удержания крахмала является высокой.

Крахмал, пригодный для использования при осуществлении рассматриваемого способа, может представлять собой натуральный продукт растительного происхождения: это может быть, например, крахмал из пшеницы, кукурузы, картофеля, риса, тапиоки или сорго, или же другой крахмал, состоящий из высокомолекулярных полимеров или полисахаридов. Для извлечения крахмала растительное сырье подвергают перемалыванию с вымачиванием и центрифугированию. Природный крахмал представляет собой продукт, полученный без молекулярной модификации. Природный крахмал не растворяется в воде, он ведет себя как наполнитель. Крахмал добавляют к воде, которую берут в избыточном количестве, и перемешивают, в результате чего получают суспензию. При повышении температуры крахмальной суспензии вода начинает проникать в частицы крахмала, в результате чего частицы разбухают, и суспензия превращается в коллоидный раствор, который загустевает, превращается в гель и становится вязким. Температура гелеобразования (превращения суспензии крахмал-вода в гель) зависит от растения, из которого получен крахмал: для кукурузного крахмала это температурный диапазон от 60°С до 72°С, для пшеничного крахмала - от 60°С до 65°С, для тапиокового крахмала - от 52°С до 64°С, для картофельного крахмала - от 58°С до 66°С. При дальнейшем повышении температуры частицы крахмала распадаются на части, и макромолекулы крахмала, отрываясь от частиц, растворяются в воде. Для вышеописанных процессов гелеобразования и растворения требуется, чтобы вода присутствовала в достаточном количестве.

При осуществлении предлагаемого способа предпочтение может быть отдано нерастворимым в воде крахмалам, которые могут представлять собой продукты, производные от натурального крахмала, преобразованные путем физической, химической или физико-химической обработки, или же путем биологической обработки (например, ферментативной обработки), а также могут использоваться производные или модифицированные крахмалы, такие как катионный крахмал, анионный крахмал, амфотерный крахмал, неионный крахмал или крахмалы с перекрестными связями и продукты, получаемые гидролизом крахмала, например, мальтодекстрины. Все эти крахмалы будут здесь именоваться модифицированными крахмалами, при этом они сохраняют свойство быть нерастворимыми в воде.

При осуществлении рассматриваемого способа представляется предпочтительным использовать крахмал, получаемый из клубней, например, картофельный крахмал, так как частицы такого крахмала являются более крупными, чем частицы других крахмалов, в частности, чем частицы кукурузного крахмала, и они легче удерживаются в волокнистой структуре листа.

Одним из предпочтительных для использования при осуществлении рассматриваемого способа представляется анионный модифицированный картофельный крахмал, например, крахмал, доступный на рынке под товарным знаком «Perfectacote A35», поставляемый компанией «Avebe», a также неионный крахмал, доступный на рынке под товарным знаком «Stackote 6», поставляемый компанией «National Starch». В крахмалах, представляющихся предпочтительными для использования при осуществлении рассматриваемого способа, степень замещения составляет от 0,01 до 0,07, при этом замещенные группы - это карбоксильные группы. Такие крахмалы обладают низкой вязкостью при температуре гелеобразования (для продукта «Perfectacote A35» - это 52°С), которая остается стабильной в течение долгого времени. Для использования при осуществлении рассматриваемого способа это свойство очень важно, так как способствует хорошему распределению крахмала в волокнистой структуре листа.

Представляется предпочтительным такое состояние, при котором в гель превращен весь крахмал, присутствующий в волокнистой структуре листа, и этот крахмал распределен по всей толщине листа.

С обеспечением преимущества рассматриваемый способ включает стадию прессования листа, которая выполняется перед стадией сушки.

Крахмал, не растворяющийся в воде, добавляют к воде, температура которой обычно ниже 50°С.

С обеспечением преимущества крахмал, не растворяющийся в воде, вводят в бумажную массу до ее поступления на формующий стол. Благодаря такому решению обеспечивается равномерное перемешивание крахмальной суспензии с волокнами бумажной массы.

Возможно также такое решение, хотя оно и не представляется оптимальным, при котором крахмал, не растворяющийся в воде, вводят при нахождении листа на формующей сетке, в частности, путем распыления на лист, или же другим известным в отрасли способом.

Крахмал, не растворяющийся в воде, берут в таком количестве, которого достаточно для придания листу вышеуказанных свойств.

Еще один признак рассматриваемого способа согласно предлагаемому изобретению состоит в том, что для достижения полного превращения крахмала в гель с целью сделать его растворимым в воде лист подвергают сушке при постепенно повышающейся температуре. Благодаря постепенному повышению температуры сушки обеспечивается возможность контролировать содержание воды, присутствующей в листе при температуре гелеобразования, и поддерживать количество воды, достаточное для распадения всех частиц крахмала.

Предлагаемое изобретение не исключает возможности введения дополнительной стадии, которая состоит в нанесении определенного количества крахмала в сушильной секции бумагоделательной машины, что позволяет придать листу особенные свойства, при условии, что этот дополнительный слой не воспрепятствует распадению листа в воде.

Второй способ изготовления листа, содержащего крахмал, который растворяется в воде или не растворяется в воде

Этот способ изготовления листа из волокнистого материала, содержащего бумагообразующие волокна в количестве по меньшей мере 30% и распадающегося в воде за отрезок времени меньше 120 с, характеризуется тем, что он содержит следующие стадии: формование по меньшей мере одного первого волокнистого слоя и одного второго волокнистого слоя из упомянутых бумагообразующих волокон, нанесение крахмала на второй волокнистый слой, наложение первого волокнистого слоя на второй волокнистый слой, соединение этих двух волокнистых слоев с образованием листа из волокнистого материала и сушка полученного листа из волокнистого материала.

Следует заметить, что количество слоев не ограничивается двумя, лист может содержать от по меньшей мере трех слоев до, например, примерно десяти слоев. Крахмал может наноситься между слоями после их формования, но это не является обязательным требованием.

Количество используемого крахмала должно быть достаточным для придания листу вышеуказанных свойств.

При использовании крахмала, растворимого в воде, скорость его растворения зависит от количества воды, присутствующей в волокнистом слое, сформованном мокрым способом изготовления бумаги. Таким образом, обеспечивается возможность придания листу как прочности в сухом состоянии, так и распадения в воде.

Крахмалы, растворимые в воде, - это обычно модифицированные крахмалы, в том числе мальтодекстринные соединения. В качестве некоторых примеров таких крахмалов можно назвать такие продукты, как AVEDEX (декстринизированный картофельный крахмал), производимый компанией «AVEBE», и CARGILLMD 1904 (мальтодекстрины), производимый компанией «CARGILL».

Что касается крахмала, не растворимого в воде, то о нем говорилось при описании первого способа.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения крахмал поставляется в сухом виде, в виде порошка, или же в виде листа или пленки. Этот вариант осуществления предлагаемого изобретения обеспечивает преимущество при условии, что крахмал активизируется водой, присутствующей в волокнистых листах, без внесения добавочной воды.

Согласно еще одному варианту осуществления рассматриваемого способа перед осуществлением стадии сушки лист подвергают прессованию, или после осуществления стадии сушки его подвергают каландрированию с целью придания листу плотности в диапазоне от 350 кг/м³ до 450 кг/м³.

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи подробно описываются иллюстративные варианты осуществления предлагаемого изобретения, не ограничивающие его объем.

Краткое описание прилагаемых чертежей

На фиг.1 на виде сбоку схематично показана бумагоделательная машина, используемая для изготовления листа тяжелой бумаги согласно предлагаемому изобретению вышеописанным первым способом, обеспечивающим получение листа для изготовления сердечника согласно предлагаемому изобретению.

На фиг.2 на виде сбоку схематично показана бумагоделательная машина, используемая для изготовления листа тяжелой бумаги согласно предлагаемому изобретению вышеописанным вторым способом.

Подробное описание предлагаемого изобретения

Изготовление листа первым способом

Первый способ осуществляется с помощью изображенной на сриг.1 бумагоделательной машины 1, которая сама по себе известна из предшествующего уровня техники. Показаны все ее узлы от начала до конца технологического процесса в последовательности его осуществления. Бумажная масса, в которую внесены требуемые добавки, содержится в контейнере 2, где волокна поддерживаются во взвешенном состоянии (в виде суспензии); эту бумажную массу перекачивают в напорный ящик 3, который, в частности, содержит распределитель бумажной массы, выполненный в виде лопасти, простирающейся на всю ширину бумагоделательной машины. Бумажная масса наносится на бесконечную сетчатую ленту 4 формующего сеточного стола 5. Упомянутая сетчатая лента 4 образует замкнутый контур и выполнена с возможностью перемещаться по кругу с опорой на параллельные валики сеточного стола. Сетчатая лента подвергается поперечным толчкам, под действием которых она совершает возвратно-поступательное движение, способствующее равномерности формования бумажного листа и его обезвоживания. Волокна выравниваются вдоль направления перемещения сетчатой ленты. При схождении с сеточного стола содержание воды в бумажном листе находится в диапазоне от 75% до 85%. Затем лист вводится в секцию прессования 6, где содержание воды в нем уменьшается до 60-70%. Прессование осуществляется с помощью нескольких пар снабженных резиновым покрытием цилиндров. При этой операции в результате механического воздействия повышается плотность листа и выравнивается его поверхность.

Затем бумажный лист поступает в сухой конец бумагоделательной машины, называемый также секцией сушки, которая содержит некоторую совокупность сушильных барабанов 7. Упомянутые сушильные барабаны 7 представляют собой литые железные барабаны, подогрев которых осуществляется изнутри с помощью пара, находящегося при температуре достаточно высокой для того, чтобы вода, содержащаяся в листе, постепенно испарялся до достижения степени высушивания листа по меньшей мере 90%. Обычно температура на поверхности сушильных барабанов составляет приблизительно 95°С. Лист удерживается в контакте с сушильными барабанами с помощью тяжелого ватного тюфяка или сушильной ткани, состоящей из хлопковых и искусственных волокон.

Известные бумагоделательные машины, используемые при изготовлении бумаги для печати или писчей бумаги, содержат также прессы для склеивания, предназначенные для обработки поверхности и нанесения надлежащей композиции, а также, факультативно, двухвальный каландр или каландровый узел, через который изготовляемый лист пропускается перед его сматыванием в рулон. Этот рулон затем используют как заготовку для дальнейшей обработки с целью получения конечного продукта.

Согласно предлагаемому изобретению перед сматыванием в рулон бумага подвергается существенному высушиванию в секции сушки.

Для изготовления листа С согласно предлагаемому изобретению на мокром конце бумагоделательной машины перед прессованием в состав листа вводится крахмал. Представляется предпочтительным такое решение, при котором крахмал вводится в виде водной суспензии.

Крахмал может наноситься на лист путем набрызгивания, когда лист находится на сетчатой ленте 4 при перемещении вдоль формующего сетчатого стола 5.

Крахмал может вводиться на предшествующих стадиях процесса, перед формованием листа. Представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором зона для введения крахмала находится у входа перекачивающего насоса между смесительным резервуаром и напорным ящиком. При таком решении обеспечивается такое состояние, когда крахмал в составе композиции, вводимой в напорный ящик, остается во взвешенном состоянии.

Согласно одному из важных признаков первого способа согласно предлагаемому изобретению крахмал, вводимый на этой стадии, не растворяется в воде,