[发明专利]用于形成绒毛浆片材的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于由软木纸浆制备绒毛浆的湿式形成方法，更具体地说，涉及用于制备绒毛浆片材的改进方法，所述改进方法消除了可能包含在所述片材中的很多不需要的纤维与纤维的结合(纤维束)，从而制得可靠且均一质量的绒毛浆。这些改进方法还允许制造商通过局部稀释来控制正在成形的母浆的稠度以实现更好的横向定量，从而在让制造商能够在使用较低的流浆箱稠度的同时制造出更高质量的绒毛浆。由本发明的方法制得的绒毛浆是软的、具有柔性的、并且具有较低含量的结节(knot)或硬点(hard spot)。本发明的方法能够制备在重量、水分、耐破强度(Mullen strength)和其他物理片材属性上具有较低变化性的绒毛浆片材。因此，根据本发明制得的绒毛浆片材在具有较低的撕碎能量的同时还拥有较高的撕碎质量，这导致在对片材进行最终加工时纤维化能量显著降低。本发明在制备准备用作一次性尿布、卫生巾、吸收性卫生产品和气流成网产品的吸收层的绒毛浆中尤其有用。

背景技术

可以使用采用纤维化木质纸浆的吸收性产品已经有很多年。用于这类产品的基础木质纸浆通常称为“绒毛浆”。在美国，绒毛浆最典型的是由完全漂白南方松牛皮纸浆工艺纸浆制得，所述牛皮纸浆工艺纸浆以具有相对较大厚度、较高定量的片材制成。产品再卷绕成连续卷制品以装运至客户。由于成卷产品拟用于在后期再被加工成单根纤维，因此希望具有较低的片材强度，并且在卷制品制造之前不用或者几乎不用精制。对表面均一性和成形的要求类似为适中的。

在客户的工厂，所述卷制品被连续馈送到诸如锤磨机等设备中，以尽可能合理地粉碎至单根纤维。脱纤维是在绒毛浆进入产品成形机器之前使纤维彼此释放的过程。纤维化产品通常称为纤维素“绒毛”。例如，绒毛浆然后可以通过连续气流成网为拍纸簿(pad)以包含在目标产品中。绒毛浆最苛刻的用途是用于制备气流成网产品，例如在服务用具和各种家用、工业用和医院用的纸巾用途中使用的气流成网产品。如在上文提到的那样，用于气流成网产品的绒毛浆片材通常在锤磨机中进行脱纤维。然而，绒毛浆片材可能含有大量的纤维束，这些纤维束在片材成片过程中结合在一起。这些不需要的纤维束在行业中一般称为结节、小球(nit)、骨物(bone)和毛束(flock)，是脱纤维中的一个难题。用于绒毛制造的锤磨机是耗能非常大的设备，在绒毛浆片材中存在的纤维束将增加脱纤维过程中消耗的能量。而且，尽管强烈的脱纤维可以降低结节含量，但是其代价是相当大的纤维破坏和所造成的高含量的非常微细的粉尘物质。为了规避这个难题，纸浆磨机在片材成形之前可能需要添加化学解胶剂。因此，干法脱纤维需要考虑的重要参数是撕碎能量，即，撕碎片材和结节含量(即彼此结合的纤维的团块的量)所需的能量。在重型制造操作中，降低能耗将最终导致产品成本的降低。而且，很多制造商由于顾客的要求而需要高质量的绒毛浆来用在他们的产品中。因此，绒毛浆片材的制造商关心形成具有低撕碎能量同时仍提供高质量绒毛的片材。较低质量的绒毛浆片材不能用于某些用途，并且一般同样减少用于制造较低质量产品中。

木质纸浆柔软度可以以诸如耐破强度(纸浆或纸浆产品的强度，以千帕(kPa)计量)和纤维化能量(Kamas energy，将一定量的纸浆或纸浆产品转变成绒毛材料所需的能量，以瓦特小时/千克(Wh/kg)计量)之类的性能表示。耐破强度可以被看作是在片材中击出一个孔所需要的能量。在本行业中有些将这种能量称为“爆裂能量(burst energy)”。耐破强度是撕碎片材所需能量(撕碎能量)的一个好指标(但不是充分的证明)。通常，耐破强度越低，越容易撕碎绒毛浆片材。较低的耐破强度和纤维化能量的值还与更加柔软的、解胶增加的纸浆相关。虽然对于制造商来说希望降低耐破强度，但是不应该以撕碎质量作为代价进行。

在制造高级纸领域，母浆(stock)通常从本领域已知称为流浆箱的装置中排出，以轻缓地到达移动织物环带(fabric loop)(称为成形网)上，所述织物环带通常以成形网速度-3％至成形网速度+3％之间的速度(分别称为急速(rush)和缓速(drag)移动。在制造绒毛浆的过程中，设备通产以约+10％急速运行。过大的j/w比对耐破强度有帮助。水通过成形网从母浆中排出，使得网幅在成形网上形成。过量的急速或缓速可能导致网幅的纤维在纵向(machine direction)上取向更多并且可能产生差异并且有时在纵向和横向上产生不需要的物理性能。因此，制造商关心纤维取向，并因此不得不控制正沉积在成形网上的纤维的取向以实现所需的物理性能。