專利名稱：造紙機(jī)中防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法、用于膠版印刷的印刷用紙和脫模劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防止造紙機(jī)中紙?bào)w起毛(fuzz)的方法和用于該方法的脫模劑(release agent)，并具體涉及防止在造紙機(jī)的壓榨部、干燥部或網(wǎng)部(wire part)由于紙?bào)w表面纏結(jié)而引起的表面強(qiáng)度降低的方法和脫模劑。
背景技術(shù)：
紙制品的應(yīng)用目前拓展到很多領(lǐng)域，在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中高質(zhì)量是必需的。
此外，膠版印刷目前替代凸版印刷而占主導(dǎo)地位，而高的適印性能，諸如卓越的油墨可印性、不會(huì)導(dǎo)致顏色不均勻性的顏色多色適印性(colorpolychrome printability)、印刷不透明性、印刷可加工性等等，即使在印刷用紙的傳統(tǒng)領(lǐng)域中也是需要的。
膠版印刷方法是一種向具有親脂性的圖像線(image line)部分和親水性的非圖像線部分的平版提供潤(rùn)濕的水和油墨以進(jìn)行印刷的印刷方法。
更具體地，在印刷用紙上印刷是通過(guò)一次將粘附于平版(PS版)的圖像線部分的油墨從圖像線部分轉(zhuǎn)移到橡膠版(所謂的“襯毯(blanket)”)上，并進(jìn)一步將油墨從襯毯轉(zhuǎn)移到紙上來(lái)進(jìn)行。
作為用于膠版印刷的油墨，由于油墨被賦予耐水性的原因，通常應(yīng)用具有相對(duì)高粘著性(粘度)的油墨。
因此，當(dāng)印刷用紙的表面強(qiáng)度弱時(shí)，會(huì)發(fā)生由于油墨粘著性引起的紙?bào)w表面細(xì)微地剝離這樣的現(xiàn)象，這引起紙的適印性能上的各種問(wèn)題。
例如，當(dāng)印刷用紙的表面細(xì)微地剝離時(shí)，細(xì)小纖維(fine fiber)、填充物(filler)等等釋放以混合到油墨中，這會(huì)在印刷面上引起所謂的擠出(squeeze-out)這樣的問(wèn)題。
此外，釋放的細(xì)小纖維、填充物等等在襯毯等上形成紙塵(paper dust)以在其上沉積(襯毯堆積(blanket piling))，且當(dāng)無(wú)變化地進(jìn)行印刷時(shí)，紙的印刷面上發(fā)生環(huán)形空隙(hikky)，無(wú)定形空隙(spot)等。
因此，需要時(shí)常地凈化導(dǎo)致對(duì)于印刷可加工性的嚴(yán)重妨礙的襯毯等。
此外，近年來(lái)，鑒于廢物回收、資源節(jié)約等，來(lái)自廢報(bào)紙等的廢紙材料與用于紙制品的原材料高速率混合，所以來(lái)自廣告目錄的闊葉樹紙漿獨(dú)有的許多導(dǎo)管(vessel)混入印刷用紙中。
因?yàn)閷?dǎo)管與其他材料的紙漿的結(jié)合性能差，當(dāng)印刷用紙的表面強(qiáng)度弱時(shí)，導(dǎo)管很可能由于用于膠版印刷的油墨的粘度而易于從紙的表面剝離，所以在印刷的圖象中出現(xiàn)空隙(導(dǎo)管粘附(vessel picks))(例如參見專利文獻(xiàn)1)。
此外，在膠版印刷中，潤(rùn)濕的水與油墨一起也轉(zhuǎn)移到紙上。
因此，例如，在通過(guò)膠版印刷進(jìn)行的多色印刷中，潤(rùn)濕的水在第一種顏色的印刷中使印刷用紙潮濕，所以紙的表面強(qiáng)度降低。
當(dāng)進(jìn)行第二種顏色的印刷時(shí)，會(huì)發(fā)生潤(rùn)濕粘附性能的問(wèn)題，其中第二種顏色的油墨沒有充分地轉(zhuǎn)移到紙上或者第一種顏色的油墨被剝離，于是油墨的可印性變差。
為了防止這些情況發(fā)生，在印刷用紙上進(jìn)行表面處理試劑(上漿劑、紙張強(qiáng)度增強(qiáng)劑等)的各種施用。
為了防止在膠版印刷時(shí)的這樣的麻煩，有必要增加紙的表面強(qiáng)度并賦予紙耐水性。
因此，例如淀粉、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)等在新聞紙等領(lǐng)域經(jīng)常應(yīng)用于紙的表面。
然而，當(dāng)?shù)矸鄣鹊膽?yīng)用量過(guò)量時(shí)，紙張表面的粘附(日語(yǔ)中所謂的“neppari”)增加且印刷用紙粘附到襯毯上，其可導(dǎo)致在紙上出現(xiàn)褶皺或紙破裂的操作問(wèn)題。
而且，耐水性相對(duì)差的表面處理試劑，諸如聚丙烯酰胺(PAM)，它本身在膠版印刷中在潤(rùn)濕的水中融化，所以該試劑與紙塵一起在襯毯等上沉積(例如參見專利文獻(xiàn)2)。
因此，這樣的表面處理試劑依據(jù)其劑量的增加更有效地發(fā)揮它的作用，但是由于粘附的增加或襯毯堆積相應(yīng)地發(fā)生，不能確定地說(shuō)該試劑是有效的表面處理試劑。
此外，雖然開發(fā)出了許多其他的表面處理試劑，但是能解決以上所有問(wèn)題并且其對(duì)于環(huán)境的負(fù)荷能以低成本降低的表面處理試劑至少目前還沒有發(fā)現(xiàn)。
在膠版印刷中，如上所述，導(dǎo)致如襯毯堆積或干燥粘附性能或潤(rùn)濕粘附性能如導(dǎo)管粘附這樣的問(wèn)題的原因在于，印刷用紙的表面強(qiáng)度對(duì)于油墨的粘著性來(lái)說(shuō)是微弱的。
此外，例如，即使是在涂布紙(coated paper)的情況下，當(dāng)涂布紙的原紙的表面強(qiáng)度本身是微弱的，即使涂層是在原紙的表面形成，涂層也被用于膠版印刷的具有高粘度的油墨所擊敗(defeated)，所以原紙的表面可能與涂層一起剝離。
因此，為了解決以上問(wèn)題，如上所述，應(yīng)用表面處理試劑也是重要的，但應(yīng)該注意的是增強(qiáng)印刷用紙的表面強(qiáng)度本身，即，在造紙機(jī)的造紙步驟中檢測(cè)使印刷紙張表面強(qiáng)度降低的因素，如果存在的話，改善并克服這樣的因素。
然而，有一種實(shí)際情況，由此觀點(diǎn)發(fā)明的技術(shù)幾乎沒有得到公開。
關(guān)于描述用于制造涉及膠版印刷的印刷用紙的方法的文獻(xiàn)，已經(jīng)提出了一些用于制造印刷用紙的方法，其將造紙步驟與軟壓光處理(soft calenderingprocessing)相結(jié)合，以解決與紙的光滑度和由光滑度引起的油墨可印性有關(guān)的正面和反面差異(參見專利文獻(xiàn)3和4)。
此外，關(guān)于導(dǎo)管粘附的問(wèn)題，有報(bào)道稱，許多導(dǎo)管粘附發(fā)生在印刷用紙所謂的網(wǎng)面(wire face)(反面)一側(cè)，而且導(dǎo)管的剝離可通過(guò)在造紙機(jī)的壓榨部的第一次壓榨中增強(qiáng)網(wǎng)面一側(cè)的擠壓而進(jìn)行抑制(參見專利文獻(xiàn)5)。
在同一文獻(xiàn)中，估計(jì)了作為原因，當(dāng)應(yīng)用毛毯(felt)等對(duì)濕紙進(jìn)行擠壓時(shí)，原料紙漿的纖維之間的結(jié)合性能在紙的擠壓側(cè)表面得到增強(qiáng)，所以導(dǎo)管的剝離可被有效地抑制。
然而，近年來(lái)，有多種結(jié)構(gòu)的造紙機(jī)，且也有一種類型的許多造紙機(jī)，其在壓榨部的第一次壓榨中，濕紙(印刷用紙)的網(wǎng)面在壓力下與毛毯接觸之后，在第二和第三次壓榨中，通過(guò)壓輥對(duì)紙直接進(jìn)行壓榨。
一個(gè)發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)應(yīng)用毛毯等對(duì)濕紙進(jìn)行擠壓時(shí)，原料紙漿的纖維之間的結(jié)合力得到增強(qiáng)，所以表面強(qiáng)度得到改善，但是沒有任何有關(guān)當(dāng)通過(guò)壓輥直接壓榨網(wǎng)面時(shí)所產(chǎn)生的影響的公開文獻(xiàn)。
此外，沒有任何有關(guān)當(dāng)在造紙機(jī)的干燥部通過(guò)干燥輥對(duì)原料紙漿進(jìn)行加熱和干燥時(shí)對(duì)表面強(qiáng)度所產(chǎn)生的影響的描述。
專利文獻(xiàn)1JP-A-2002-294587
專利文獻(xiàn)2JP-A-10-259591專利文獻(xiàn)3JP-A-11-1891專利文獻(xiàn)4JP-A-2002-88690專利文獻(xiàn)5JP-A-2002-115192發(fā)明內(nèi)容(本發(fā)明要解決的問(wèn)題)考慮到這些情況，為了克服上面的問(wèn)題進(jìn)行了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在造紙步驟中，具體地在造紙機(jī)的壓榨部或干燥部，防止紙?bào)w表面纏結(jié)(即表面強(qiáng)度降低)的方法。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供脫模劑，其用于該方法中以使得有效地防止紙?bào)w表面的纏結(jié)。
(解決問(wèn)題的手段)因此，作為這樣一個(gè)問(wèn)題背景的敏銳反復(fù)的研究結(jié)果，本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)這樣的事實(shí)，造紙機(jī)中紙?bào)w表面的纏結(jié)尤其發(fā)生在當(dāng)紙?bào)w從在壓榨部或干燥部與紙?bào)w直接接觸的輥或帆布上分離的時(shí)間點(diǎn)，而且通過(guò)將合適的脫模劑施加到與紙?bào)w等進(jìn)行直接接觸的輥上，能夠防止紙?bào)w表面的纏結(jié)且能夠防止紙?bào)w表面強(qiáng)度的降低，而且他們基于此發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
即，(1)本發(fā)明在于防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部和/或干燥部中與紙?bào)w直接接觸的部件，并在紙?bào)w與該部件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
(2)本發(fā)明在于防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的網(wǎng)部中與紙?bào)w直接接觸的部件，并在紙?bào)w與該部件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
(3)本發(fā)明在于防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部中與紙?bào)w直接接觸的壓輥，并在紙?bào)w與壓輥分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
(4)本發(fā)明在于防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的干燥部中與紙?bào)w直接接觸的干燥輥和/或帆布，并在紙?bào)w與上述的構(gòu)件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
(5)本發(fā)明在于防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部中與紙?bào)w直接接觸的壓輥，脫模劑應(yīng)用于造紙機(jī)中的干燥部中與紙?bào)w直接接觸的干燥輥和/或帆布，并在紙?bào)w與上述部件的每一個(gè)分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
(6)本發(fā)明在于上述4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的干燥輥是紙?bào)w首先直接接觸的干燥輥。
(7)本發(fā)明在于上述4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的干燥輥是紙?bào)w首先直接接觸的加熱的干燥輥。
(8)本發(fā)明在于上述4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的帆布是紙?bào)w首先直接接觸的帆布。
(9)本發(fā)明在于上述1至8所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的紙?bào)w是用于膠版印刷的印刷用紙。
(10)本發(fā)明在于使用上述1至9所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法制造的用于膠版印刷的印刷用紙。
(11)本發(fā)明在于用于上述1至9所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法中的脫模劑，其中待使用的脫模劑的主要成分是蠟、油的乳液、聚合物水溶液或這些材料的混合物。
(12)本發(fā)明在于上述11所述的脫模劑，其中上述的油是聚硅氧烷油。
(13)本發(fā)明在于上述11的脫模劑，其中上述的油是植物油、礦物油、合成油或它們的混合物。
(14)本發(fā)明在于上述11的脫模劑，其中上述的聚合物是通過(guò)將包含具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體和具有乙烯雙鍵的陰離子單體作為主要成分的混合物進(jìn)行聚合得到的兩性物共聚物。
(15)本發(fā)明在于上述14的脫模劑，其中上述的陽(yáng)離子單體是具有帶有氨基、銨基(ammonium base)或季銨基(quaternary ammonium base)的乙烯雙鍵的單體。
(16)本發(fā)明在于上述14的脫模劑，其中上述的陰離子單體是具有帶有羧基或其堿金屬鹽的乙烯雙鍵的單體。
(17)本發(fā)明在于上述11的脫模劑，其中上述的聚合物是通過(guò)將包含具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體、具有乙烯雙鍵的陰離子單體和非離子單體(nonion)作為主要成分的混合物進(jìn)行聚合得到的兩性物共聚物。
(18)本發(fā)明在于上述15的脫模劑，其中上述的陽(yáng)離子單體為選自(甲基)丙烯酸酯，諸如(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基甲基氯鹽((meta)acrylicacid 2-(N，N-dimethylamino)ethylmethylchloride salt)、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯鹽((meta)acrylic acid 2-(N，N-dimethylamino)ethylbenzylchloride salt)和(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲氨基)丙基表氯醇鹽酸鹽((meta)acrylic acid 3-(N，N-dimethylamino)propylepichlorohydrin hydrochloride)及含有季銨氯的化合物中的至少一種。
(19)本發(fā)明在于上述16的脫模劑，其中上述的陰離子單體為選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯((meta)acrylicoiloxyethyl)和六氫化鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯中的至少一種。
(20)本發(fā)明在于上述17的脫模劑，其中上述的非離子單體中的原子數(shù)在6-50的范圍內(nèi)。
(21)本發(fā)明在于上述17的脫模劑，其中上述的非離子單體為聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯(polyethyleneglycolmono(meta)acrylate)和/或聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯(polypropyleneglycolmono(meta)acrylate)。
本發(fā)明可采用通過(guò)將選自上面的1至21項(xiàng)中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上組合得到的組成，當(dāng)然，如果它滿足所述的目的的話。
(本發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，合適的脫模劑施用于在造紙機(jī)的壓榨部或干燥部中與紙?bào)w進(jìn)行直接接觸的部件(壓輥、干燥輥、帆布或網(wǎng))，所以能夠防止紙?bào)w表面的纏結(jié)且能夠防止紙?bào)w表面強(qiáng)度的降低。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)并行地實(shí)現(xiàn)在壓榨部和干燥部同時(shí)進(jìn)行防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，能可靠地防止紙?bào)w的表面強(qiáng)度的降低。
此外，通過(guò)使用將具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體和具有乙烯雙鍵的陰離子單體的混合物進(jìn)行聚合得到的兩性物共聚物作為脫模劑，可以預(yù)期更卓越的防止纏結(jié)的效果。


圖1是顯示造紙機(jī)中壓榨部和干燥部的組成實(shí)施例的示意圖；圖2是顯示在圖1所示的組成實(shí)施例中的干燥部的第一組采用單帆布系統(tǒng)的情況的示意圖；
圖3是圖1所示的造紙機(jī)中壓榨部的一部分的放大圖；圖4(a)和4(b)是顯示紙?bào)w表面起毛狀態(tài)的示意圖，圖4(a)顯示紙?bào)w表面不含有起毛的狀態(tài)，而圖4(b)顯示紙?bào)w表面起毛的狀態(tài)；圖5是圖1所示的壓輥P4t附近的部分(section)的放大圖；圖6是圖1所示的紙機(jī)干燥輥D1附近的部分的放大圖；圖7是顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖；圖8顯示了附加實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；和圖9是顯示網(wǎng)部和壓榨部的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)顯示優(yōu)選實(shí)施方案的圖解釋本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法。
如上所述，紙?bào)w的表面強(qiáng)度依賴于原料紙漿纖維之間的結(jié)合性能，當(dāng)纖維緊密地結(jié)合在一起時(shí)，表面強(qiáng)度變強(qiáng)，而當(dāng)纖維間的結(jié)合松散(即纏結(jié))時(shí)，表面強(qiáng)度變?nèi)酢?br> 在本發(fā)明人進(jìn)行的研究中，發(fā)現(xiàn)一種可能性，即造紙步驟中的紙?bào)w表面的纏結(jié)存在于壓榨部或或干燥部的上游側(cè)，在壓榨部中，在此紙?bào)w還含有很多水分的狀態(tài)被輥?zhàn)訑D壓；在干燥部的上游側(cè)中，在此紙?bào)w含有很多水分的狀態(tài)被加熱的輥?zhàn)踊蚍紨D壓。
作為進(jìn)一步詳細(xì)分析的結(jié)果，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)包含很多水分的紙?bào)w從與紙?bào)w進(jìn)行直接壓力接觸的輥或帆布上分離時(shí)，紙?bào)w粘住輥等，且紙?bào)w表面附近的纖維被如輥?zhàn)拥炔考坷谑羌報(bào)w表面發(fā)生纏結(jié)，這導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低。
附帶地，在造紙機(jī)干燥部的最后階段，此時(shí)紙?bào)w的干燥已經(jīng)顯著進(jìn)行，紙?bào)w表面不再發(fā)生纏結(jié)，除了紙塵等粘附于干燥輥上以致輥?zhàn)幼兊梅浅Ｕ尺@樣的情況。
因此，如下詳述，本發(fā)明的特征在于，在造紙機(jī)的壓榨部、干燥部或網(wǎng)部，將合適的脫模劑施用于與紙?bào)w直接接觸的部件，諸如輥或網(wǎng)，而紙?bào)w對(duì)于部件的脫模能力(releasability)得到提高，所以防止了紙?bào)w表面纏結(jié)的發(fā)生，并且紙?bào)w的表面強(qiáng)度得到了保持和增強(qiáng)。
此外，本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法優(yōu)選同時(shí)在壓榨部和干燥部并行地實(shí)施，因?yàn)槟軌蚋涌煽康胤乐辜報(bào)w表面強(qiáng)度的降低。
此外，通過(guò)在毛毯面(所謂的紙?bào)w正面)和紙?bào)w的網(wǎng)面(所謂的紙?bào)w反面)上進(jìn)行這樣的方法，紙?bào)w正面和反面能夠防止的紙?bào)w表面的纏結(jié)，所以，紙?bào)w的表面強(qiáng)度能整體地得到保持和增強(qiáng)。
然而，在實(shí)際的造紙機(jī)中，由于其結(jié)構(gòu)等，在紙?bào)w的一面幾乎不發(fā)生纏結(jié)，但在其另一面紙?bào)w表面明顯地纏結(jié)，所以紙?bào)w正面和反面之間的表面強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)差異。
在這樣的情況下，正面和反面之間的差異能夠通過(guò)選擇性地將本發(fā)明后面描述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法應(yīng)用于其表面強(qiáng)度弱的面(容易纏結(jié)的紙?bào)w面)，將脫模劑施用于與該面進(jìn)行直接接觸的壓輥或干燥輥而解決。
在造紙機(jī)中，按照慣例，在紙?bào)w在網(wǎng)部脫水之后，它在壓榨部通過(guò)壓輥擠壓和脫水，并供給干燥部，紙?bào)w干燥部進(jìn)行加熱和干燥。
圖1是顯示造紙機(jī)中壓榨部和干燥部的組成實(shí)施例的示意圖。
在圖1中，紙?bào)wW的網(wǎng)面為紙?bào)wW的下面，而其毛毯面為上面。
在此組成實(shí)施例中，壓榨部P由壓輥P1、P2、P3、P4t和P4b，中心輥C(其是一種壓輥)，毛毯F2到F4等等組成。
此外，干燥部D的第一組應(yīng)用所謂的“雙帆布系統(tǒng)”，且由干燥輥D1到D8和置于其上面和下面的帆布K1和K2等等組成。
附帶地，所謂的“單帆布系統(tǒng)”可在干燥部D的第一組根據(jù)要制造的紙的類型加以采用，如圖2所示。
在紙?bào)wW進(jìn)入壓榨部P之后，其在網(wǎng)w和毛毯F2之間被夾心的情況下被壓輥P1和P2擠壓。
緊接著，紙?bào)wW通過(guò)毛毯F2傳送并且與毛毯F2一起被壓輥P2和中心輥C擠壓。
在與中心輥C進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，紙?bào)wW與毛毯F3一起被壓輥P3和中心輥C進(jìn)一步擠壓。
在此組成實(shí)施例中，提供壓輥P4t和P4b作為第四次壓榨，而紙?bào)wW與毛毯F4一起被壓輥P4t和P4b擠壓。
因此，在此組成實(shí)施例的壓榨部P中，紙?bào)wW的網(wǎng)面與中心輥C進(jìn)行直接壓力接觸，而毛毯面與壓輥P4t進(jìn)行直接壓力接觸。
紙?bào)wW被進(jìn)一步傳送到干燥部D，并在被帆布K1和K2擠壓到干燥輥D1至D8的狀態(tài)下移至各個(gè)干燥輥之間，所以其被加熱并干燥。
因此，在此組成實(shí)施例的干燥部D中，紙?bào)wW的網(wǎng)面在上位(upper stage)與干燥輥D2、D4、D6和D8，在下位(lower stage)與帆布K2進(jìn)行直接壓力接觸。同時(shí)毛毯面在下位與干燥輥D1、D3、D5和D7，在上位與帆布K1進(jìn)行直接壓力接觸。
下面，對(duì)壓榨部中紙?bào)w表面纏結(jié)的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是圖1所示的造紙機(jī)中壓榨部的一部分的放大圖(與實(shí)際物體相比較，紙?bào)wW，和毛毯F2與F3以強(qiáng)調(diào)的方式被方便地說(shuō)明。下文中，同樣適用于圖5)。
如上所述，在壓榨部P，紙?bào)wW通過(guò)各個(gè)壓輥之間的壓區(qū)壓力(nip pressure)被強(qiáng)烈地收緊，所以紙?bào)wW中的水分通過(guò)毛毯吸收并脫水。與此同時(shí)，紙?bào)wW中的纖維之間的結(jié)合得到增強(qiáng)。
基于紙?bào)wW在壓輥P2和中心輥C之間被擠壓的實(shí)施例，對(duì)該方法進(jìn)行詳細(xì)地考察，發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題。
由于紙?bào)wW中的水分從紙?bào)w的毛毯面W1側(cè)通過(guò)毛毯F2被吸收，脫水在紙?bào)wW中的毛毯面W1附近進(jìn)行，所以纖維組織被收緊。
然而，由于壓輥之間的壓區(qū)壓力只是瞬時(shí)地應(yīng)用于紙?bào)wW，紙?bào)wW的網(wǎng)面W2附近的水分不需要充分地脫水。
相反，由于紙?bào)wW在網(wǎng)面W2附近包含相對(duì)多的水分且被強(qiáng)烈地?cái)D壓到中心輥C，同時(shí)網(wǎng)面W2附近纖維之間的結(jié)合處于松散的狀態(tài)，所以紙?bào)w以某種程度的力粘附于中心輥C。
重復(fù)這樣的脫水和粘附，甚至在緊接著的壓輥P3和中心輥C之間的脫水中。
因此，紙?bào)wW相對(duì)強(qiáng)地粘附于中心輥C，而網(wǎng)面W2側(cè)含有相對(duì)多的水分且纖維之間的結(jié)合沒有得到增強(qiáng)。
紙?bào)wW實(shí)際上在紙脫模位置1從中心輥C拉出。
此時(shí)，其網(wǎng)面W2附近的紙?bào)wW的纖維被中心輥C牽拉且網(wǎng)面W2纏結(jié)，所以銅網(wǎng)面W2的表面強(qiáng)度降低。
當(dāng)中心輥C已在將紙?bào)wW表面的樹脂(pitches)、細(xì)小纖維、填充物等向中心輥C的轉(zhuǎn)移中被污染，紙?bào)wW和中心輥C之間的粘著力變得更強(qiáng)，所以纖維F可能會(huì)從紙?bào)w的網(wǎng)面W2浮起，會(huì)發(fā)生所謂的起毛，如圖4(b)所示。
當(dāng)這樣的情形發(fā)生時(shí)，網(wǎng)面W2的表面強(qiáng)度變得非常弱。
附帶地，圖4(a)顯示了紙?bào)wW從中心輥C以理想的方式分離且不發(fā)生起毛的情形。
另一方面，紙?bào)wW的毛毯面W1與壓輥P4t進(jìn)行直接壓力接觸。
在此組成實(shí)施例中，紙?bào)wW的毛毯面W1在壓輥P1和P2之間、壓輥P2和中心輥C之間和壓輥P3和中心輥C之間的各自的壓區(qū)壓力下，預(yù)先地脫水到某種程度。
然而，即使在這個(gè)階段，紙?bào)wW含有相對(duì)多的水分，且當(dāng)紙?bào)wW以壓輥P4t和P4b之間的強(qiáng)壓區(qū)壓力收緊以被強(qiáng)烈擠壓到壓輥P4t上時(shí)，如圖5所示，紙?bào)wW的毛毯面W1以如上所述的某種程度的力粘住壓輥P4t。
然后，當(dāng)紙?bào)wW在紙脫模位置2從壓輥P4t上分離時(shí)，毛毯面W1附近的纖維被壓輥P4t牽拉，所以在毛毯面W1出現(xiàn)纏結(jié)，這導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低，和網(wǎng)面的情況一樣。
這樣的情況會(huì)發(fā)生，進(jìn)入壓榨部的紙?bào)wW粘住毛毯F2、F3或F4。
在這種情況下，當(dāng)紙?bào)wW在紙脫模位置5從毛毯F4上分離(參見圖5)與P4t的情形一樣，紙?bào)wW的網(wǎng)面W2被毛毯F4牽拉且在網(wǎng)面W2上發(fā)生纏結(jié)，這導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低。
即使在干燥部，有紙?bào)w表面發(fā)生纏結(jié)的可能性。
這里，簡(jiǎn)要說(shuō)明該機(jī)理。
圖6是圖1所示的造紙機(jī)中干燥輥D1附近區(qū)域的放大圖(與實(shí)際物體相比較，紙?bào)wW和帆布K2已以強(qiáng)調(diào)的方式被方便地說(shuō)明)。
紙?bào)wW在干燥部被加熱和干燥，且纖維之間的結(jié)合性能在加熱和干燥的過(guò)程中被進(jìn)一步增強(qiáng)，于是可以得到紙制品。
然而，由于紙?bào)wW在壓榨部擠壓過(guò)，其剛進(jìn)入干燥部時(shí)仍然含有許多水分，當(dāng)它被擠壓到被帆布K2加熱的干燥輥D1上時(shí)，發(fā)生所謂的瞬時(shí)的歇火(burning-out)，于是紙?bào)wW就以某種程度的力粘住干燥輥D1。此外，在剛剛進(jìn)入干燥部的紙?bào)wW中，纖維之間的結(jié)合仍是微弱的。
因此，與先前描述的壓輥的情況一樣，當(dāng)紙?bào)wW在紙脫模位置3從干燥輥D1和帆布K2上分離時(shí)，紙?bào)wW的毛毯面W1被牽拉且在毛毯面W1發(fā)生纏結(jié)，這導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低。
進(jìn)入干燥部的紙?bào)wW可粘住帆布K2。
在這種情況下，當(dāng)紙?bào)wW在紙脫模位置4從帆布K2上分離時(shí)(參見圖6)，紙?bào)wW的網(wǎng)面W2被牽拉且在網(wǎng)面W2上發(fā)生纏結(jié)，這導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低，與上面的干燥輥D1的情況一樣。
此外，樹脂(pitches)、細(xì)小纖維等被容易地從纖維之間結(jié)合微弱的紙?bào)wW轉(zhuǎn)移到干燥輥D1和帆布K2上。
因此，有這樣的情況，粘性原料如樹脂被按順序地轉(zhuǎn)移到干燥輥D1和帆布K2上，從而它們沉積在其表面上。
尤其是，由于沉積在干燥輥D1表面上的粘性原料的粘附特性因其熱量而增強(qiáng)，與干燥輥D1進(jìn)行直接接觸的毛毯面W1變得易于纏結(jié)。在極端的情況下，表面會(huì)細(xì)微地起毛(參見圖4(b))。
有一種可能性，即這樣的纏結(jié)或起毛甚至發(fā)生在圖1所示的其他下位的干燥輥D3、D5和D7上。
關(guān)于在上位的干燥輥D2、D4、D6和D8，紙?bào)wW的毛毯面W1和網(wǎng)面W2與干燥輥和帆布K1之間的位置關(guān)系與上面相反，但根據(jù)與上面相同的機(jī)理，有發(fā)生纏結(jié)和起毛的可能性。
此外，纏結(jié)等甚至?xí)酝瑯拥姆绞桨l(fā)生在帆布K1上。
如上所述，從本發(fā)明者進(jìn)行的研究中已發(fā)現(xiàn)，在造紙機(jī)中，尤其是在紙?bào)w中仍然含有很多水分的壓榨部或干燥部，紙?bào)w的毛毯面或網(wǎng)面附近的纖維在紙?bào)w從與紙?bào)w進(jìn)行直接壓力接觸的壓輥、干燥輥或帆布上分離的紙脫模位置被諸如壓輥這樣的部件牽拉并在紙?bào)w表面發(fā)生纏結(jié)，這可導(dǎo)致表面強(qiáng)度的降低。
考慮到這些情況，構(gòu)建本發(fā)明防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，使得通過(guò)在造紙機(jī)中的壓榨部或干燥部中將脫模劑施用于與紙?bào)w進(jìn)行直接接觸的部件來(lái)防止在紙?bào)w表面發(fā)生纏結(jié)，從而諸如壓輥的構(gòu)件不牽拉紙?bào)w的毛毯面或網(wǎng)面附近的纖維。
更具體地，在造紙機(jī)的壓榨部中將脫模劑施用于紙?bào)w直接接觸的壓輥，從而，當(dāng)紙?bào)w粘住各個(gè)部件且紙?bào)w從上述的各個(gè)部件上分離時(shí)，紙?bào)w表面纏結(jié)，防止了由于紙?bào)w表面纏結(jié)引起的表面強(qiáng)度的降低。
此外，在造紙機(jī)的干燥部中將脫模劑施用于紙?bào)w直接接觸的干燥輥和/或帆布，從而，當(dāng)紙?bào)w粘住各部件且紙?bào)w從上述的各個(gè)部件上分離時(shí)，紙?bào)w表面纏結(jié)，防止了由于紙?bào)w表面纏結(jié)引起的表面強(qiáng)度的降低。
附帶地，此時(shí)，關(guān)于脫模劑是否僅僅施用于干燥輥和帆布中的一個(gè)或兩者都施用的選擇，當(dāng)然，根據(jù)在實(shí)際的造紙機(jī)中紙?bào)w表面纏結(jié)發(fā)生的程度(紙?bào)w的表面強(qiáng)度降低的程度)來(lái)確定。
作為進(jìn)一步廣泛檢驗(yàn)的結(jié)果，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在造紙機(jī)的壓榨部和干燥部中同時(shí)并行地將脫模劑施用于各個(gè)部件時(shí)，能夠更可靠地防止在紙?bào)w表面纏結(jié)的發(fā)生。
即，更優(yōu)選地，防止由于當(dāng)紙?bào)w粘住各個(gè)部件，并通過(guò)在造紙機(jī)的壓榨部將脫模劑施用于與紙?bào)w進(jìn)行直接接觸的壓輥上，在造紙機(jī)的干燥部將脫模劑施用于與紙?bào)w進(jìn)行直接接觸的干燥輥和/或帆布上，從所述部件上分離時(shí)發(fā)生的紙?bào)w表面纏結(jié)而引起的表面強(qiáng)度的降低。
考慮到這些情況，如上所述，為了解決紙?bào)w的正面和反面之間的紙?bào)w表面強(qiáng)度的差異，可以采用本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法。即，在造紙機(jī)的造紙過(guò)程中，當(dāng)紙?bào)w的毛毯面和網(wǎng)面中的任何一面的表面強(qiáng)度變得比其另一面更弱時(shí)，可能通過(guò)將脫模劑施用于與兩面中表面強(qiáng)度較弱的一面進(jìn)行直接接觸的壓輥、干燥輥或帆布，解決正面和反面差異的問(wèn)題。
具體地，例如，當(dāng)紙?bào)w的網(wǎng)面的表面強(qiáng)度在如圖1所示的造紙機(jī)中變?nèi)鯐r(shí)，可將脫模劑施用到網(wǎng)面直接接觸的中心輥C、干燥輥D2、D4、D6、D8和帆布K2。
當(dāng)然，本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法也可以同時(shí)應(yīng)用于紙?bào)w的毛毯面和網(wǎng)面。
通過(guò)以上述方式合適地應(yīng)用本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，紙?bào)w表面的纏結(jié)可以徹底地得到防止，且通過(guò)使造紙機(jī)充分發(fā)揮其形成紙?bào)w表面的固有性能，可以得到對(duì)于紙?bào)w固有的表面強(qiáng)度。
附帶地，有一種類型的造紙機(jī)，其中沒有提供壓輥P4t和P4b，即，在目前工作的造紙機(jī)中，壓輥只與紙?bào)w的網(wǎng)面W2進(jìn)行直接接觸，且紙?bào)w正面和反面的表面強(qiáng)度差異在這些造紙機(jī)中成為大問(wèn)題。
在這樣的造紙機(jī)中，很多情況下，紙?bào)w的網(wǎng)面的表面強(qiáng)度明顯變得比其毛毯面更弱，但本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法也可僅適用于與上面一樣的干燥部，并且能有效地發(fā)揮它的作用以減輕或解決正面和反面差異的問(wèn)題。
蠟或油的乳劑、聚合物的水溶液、固體潤(rùn)滑劑或混合物優(yōu)選地用作脫模劑。
作為應(yīng)用到壓輥的脫模劑，優(yōu)選使用聚合物水溶液、硅油乳劑或含有蠟的水溶液或乳劑作為主要成分。
這些原料中，作為聚合物，通過(guò)將含有具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體和具有乙烯雙鍵的陰離子單體作為主要成分的混合物聚合得到的兩性物聚合物在脫模能力上是非常優(yōu)秀的并且是優(yōu)選的。
具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體可包含具有乙烯雙鍵并帶有氨基、銨基(ammonium base)或季銨基(quaternary ammonium base)的單體。
具體地，可采用(甲基)丙烯酸酯類化合物，諸如(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基甲基氯化物鹽、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯化物鹽和(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲氨基)丙基表氯醇鹽酸鹽及含有季銨氯化物的物質(zhì)。
附帶地，采用選自這些原料的一種或一種以上的原料。
從有效的方面，(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基甲基氯化物鹽或(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯化物鹽。
具有乙烯雙鍵的陰離子單體可包含具有乙烯雙鍵并帶有羧基或其堿金屬鹽的單體。
具體地，可采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、琥珀酸2-(甲基)acrylicoiloxyethyl和六氫化鄰苯二甲酸2-(甲基)acrylicoiloxyethyl等等。
附帶地，采用選自這些原料的一種或一種以上的原料。
從有效的方面優(yōu)選丙烯酸或甲基丙烯酸。
此外，考慮到效果，進(jìn)一步優(yōu)選將石墨鏈樣原料，例如，聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯和/或聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等等作為非離子單體與上述的兩性物聚合物聚合。
從有效性的方面，更優(yōu)選的是，在非離子單體中碳原子的個(gè)數(shù)在6-50的范圍內(nèi)。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，碳原子的個(gè)數(shù)在10-40的范圍的材料顯示出更好的效果。
附帶地，優(yōu)選兩性物聚合物包括重量百分比為40％或40％以上的陽(yáng)離子單體。
此外，優(yōu)選使用這樣的硅油，該硅油具有的特征為，當(dāng)硅油應(yīng)用于壓輥等時(shí)，它形成具有脫模能力且對(duì)這些部件上的硅油具有固有的排斥性的涂層。
有許多種硅油，但是變性的硅油，諸如側(cè)鏈型氨基-變性的硅油對(duì)于壓輥或帆布具有高固定性，它是非常優(yōu)選的。
作為應(yīng)用于干燥輥的脫模劑，含有植物油諸如蓖麻油或菜籽油、礦物油、合成油、硅油、蠟作為主要成分的乳劑是有效的。
優(yōu)選蠟具有低于干燥輥的表面溫度的熔點(diǎn)。
此外，作為帆布的脫模劑，含有硅油、植物油和如上所述成分等等作為主要成分的乳劑是有效的。
蠟、油、聚合物等能單獨(dú)應(yīng)用或作為其兩種或兩種以上的混合物作為主要成分應(yīng)用。依據(jù)將要制造的紙?bào)w類型等合適地選擇主要成分通常可在此技術(shù)領(lǐng)域中進(jìn)行，當(dāng)然，這是可能的。
脫模劑的應(yīng)用方法依賴于壓輥、干燥輥或帆布的設(shè)計(jì)，但優(yōu)選圖1所示的組成實(shí)施例中，將脫模劑在圖3所示的噴嘴S1、圖6所示的噴嘴S2或圖1所示的噴嘴S3、S4的位置，施用于各個(gè)部件。
考慮到各種條件，諸如造紙機(jī)的造紙速度、紙?bào)w的寬度、部件等的原料、脫模劑的種類或噴射量、噴嘴的類型，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇噴射方法等等。
具體地，從各種噴射方法中進(jìn)行選擇，所述噴射方法諸如提供有多個(gè)縱向的固定式噴嘴口的噴射方法、或滑動(dòng)式的噴射方法，其中單個(gè)或多個(gè)噴嘴在輥?zhàn)拥鹊妮S向或者帆布的橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行噴射。
從各種噴嘴類型，諸如單-流體噴嘴或雙-流體噴嘴中適當(dāng)?shù)剡x擇噴嘴的類型以與噴射量等相一致。
此外，當(dāng)脫模劑施用于壓輥P4t時(shí)，也可采用如圖5所示的方法，其中設(shè)置了刮刀(doctor)DR，而脫模劑T的乳劑從刮刀噴淋器(doctor shower)DS中提供以形成池DP從而進(jìn)行應(yīng)用。
根據(jù)該方法，可采用這樣的構(gòu)造，脫模劑T逐漸從壓輥P4t和刮刀DR之間的縫隙漏出，而脫模劑T能均勻地施用于壓輥P4t的表面。
在上面的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步觀察下列的情況以研究紙?bào)w表面纏結(jié)的發(fā)生機(jī)理。
首先，當(dāng)干燥部的所有干燥輥進(jìn)行加熱時(shí)，紙?bào)w的毛毯面或網(wǎng)面與其首先進(jìn)行直接接觸的干燥輥被樹脂等最嚴(yán)重地污染，隨后的干燥輥在那里也被污染，但在該處的污染的程度減輕。
例如，在圖1所示的干燥部D中，干燥輥D1和干燥輥D2的污染是最嚴(yán)重的，紙?bào)wW的毛毯面與該干燥輥D1進(jìn)行直接接觸，網(wǎng)面與該干燥輥D2進(jìn)行直接接觸。
然后，后續(xù)的干燥輥也被污染，但是污染的程度根據(jù)和干燥輥D1或D更遠(yuǎn)的距離而減輕。
在另一方面，有這樣的情況，鄰近壓榨部的幾個(gè)干燥輥，即紙?bào)w剛剛轉(zhuǎn)移到干燥部之后的幾個(gè)干燥輥不加熱而隨后的下游側(cè)干燥輥加熱以制造紙張。
在此情況下，加熱的干燥輥被最嚴(yán)重地污染，紙?bào)w的毛毯面或網(wǎng)面與該加熱的干燥輥首先進(jìn)行直接接觸。
此外，位于此加熱的干燥輥的上游例的非加熱的干燥輥在某些情況下被污染，而在某些情況下它不被造紙機(jī)所污染。
例如，在圖1所示的干燥部D中，當(dāng)在干燥輥D1至D4不加熱而干燥輥D5和后續(xù)的干燥輥進(jìn)行加熱的情況下進(jìn)行造紙時(shí)，加熱的干燥輥D5(其與紙?bào)wW的毛毯面進(jìn)行接觸)和干燥輥D6(其與網(wǎng)面進(jìn)行接觸)被最嚴(yán)重地污染。
后續(xù)的干燥輥也被污染，但在其污染的程度根據(jù)和干燥輥D5或D6更遠(yuǎn)的距離而減輕。
此外，非加熱的干燥輥D1至D4在某些情況下被污染，而在某些情況下它不被造紙機(jī)所污染。
從上述的觀察(1)和(2)中，在加熱的干燥輥上，發(fā)現(xiàn)上述由輥?zhàn)訜崃恳鸬乃矔r(shí)的歇火令人驚訝地強(qiáng)烈而且由于歇火在紙?bào)w表面出現(xiàn)纏結(jié)。
此外，認(rèn)為一些在紙?bào)w表面纏結(jié)的纖維與粘性原料如樹脂一起沉積到輥表面，且在加熱的干燥輥上其粘附性增強(qiáng)，從而紙?bào)w表面附近的纖維被進(jìn)一步強(qiáng)烈地牽拉，這導(dǎo)致紙?bào)w表面強(qiáng)度的降低。
因此，作為將脫模劑施用到干燥輥的在各種改變加熱條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不必要將脫模劑施用于所有的干燥輥上。
首先，通過(guò)將脫模劑施用于干燥輥D1或干燥輥D2上，紙?bào)w的毛毯面與該干燥輥D1首先進(jìn)行接觸，紙?bào)w的網(wǎng)面與該干燥輥D2首先進(jìn)行接觸(參見圖1，有關(guān)這兩種情況)，或施用于兩個(gè)干燥輥上，本發(fā)明的作用和效果得到充分地發(fā)揮。
考慮這些是因?yàn)槭┯糜诟稍镙伒囊徊糠置撃┍晦D(zhuǎn)移到即將傳送到下游的紙?bào)w上，且這部分從紙?bào)w轉(zhuǎn)移到后續(xù)的干燥輥上。
例如，當(dāng)脫模劑施用于干燥輥D1時(shí)，施用于干燥輥D1的一部分脫模劑被轉(zhuǎn)移到即將被傳送的紙?bào)wW的毛毯面，所以這部分通過(guò)紙?bào)wW被施用于后續(xù)的干燥輥D3、D5、D7。
此外，當(dāng)脫模劑施用于干燥輥D2上時(shí)，其一部分通過(guò)紙?bào)wW的網(wǎng)面?zhèn)魉偷胶罄m(xù)干燥輥D4、D6、D8以在該處被應(yīng)用。
此時(shí)，干燥輥D1和/或干燥輥D2可置于加熱狀態(tài)或置于非加熱狀態(tài)，且在兩種情況下能顯現(xiàn)相似的效果。
此外，當(dāng)脫模劑以此方式只施用于干燥輥時(shí)，紙?bào)w與該干燥輥首先進(jìn)行接觸，能夠通過(guò)施用少量的脫模劑有效地防止紙?bào)w表面的纏結(jié)，考慮到成本等這得到實(shí)際的應(yīng)用方法，這是優(yōu)選的。
第二，當(dāng)位于上游側(cè)的非加熱的干燥輥幾乎不被污染時(shí)，通過(guò)將脫模劑施用于紙?bào)w首先接觸的加熱的干燥輥(對(duì)應(yīng)于上面觀察(1)的情況中的干燥輥D5和/或D6)而不將脫模劑施用于非加熱的輥，能夠更加有效地防止紙?bào)w表面的纏結(jié)，這是優(yōu)選的。
在此情況下，施用于這些干燥輥的一部分脫模劑通過(guò)紙?bào)w被傳送到下游的干燥輥上以被有效地施用在其上，與上面的情況一樣。
此外，因?yàn)槟軌蚩煽康胤乐辜訜岬牡谝粋€(gè)干燥輥上紙?bào)w表面纏結(jié)的發(fā)生，纏結(jié)的發(fā)生易于在紙?bào)w表面產(chǎn)生最強(qiáng)烈歇火，且紙?bào)w表面的纖維組織由于加熱而某種程度上收緊，所以歇火甚至在后續(xù)的干燥輥上也難以發(fā)生。
另一方面，如前所述，這樣的情況會(huì)發(fā)生當(dāng)已進(jìn)入干燥部的紙?bào)w粘住帆布并從帆布分離時(shí)，紙?bào)w表面被牽拉從而發(fā)生纏結(jié)。
因此，通過(guò)將脫模劑不僅施用于造紙機(jī)的干燥部的第一組中的帆布K1和K2，而且施用于位于更下游的第二組、第三組(未顯示)等等的帆布，能夠更可靠地防止纏結(jié)的發(fā)生。
然而，事實(shí)上，由于紙?bào)w的干燥在圖1所示的干燥部的第一組中進(jìn)行到某種程度且紙?bào)w表面的纖維組織收緊，所以不必要將脫模劑施用于第二組和隨后組的帆布中。
因此，在本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法的應(yīng)用中，當(dāng)將脫模劑施用于帆布時(shí)，通過(guò)將脫模劑施用于紙?bào)w首先直接接觸的帆布，脫模劑的效果能夠充分地顯現(xiàn)。
如上所述，本發(fā)明的產(chǎn)生基于這樣的認(rèn)識(shí)，為了解決膠版印刷中的襯毯堆積、干燥粘附性能(dry pick)或潤(rùn)濕粘附性能(wet pick)的問(wèn)題，有必要增強(qiáng)紙?bào)w的表面強(qiáng)度。
因此，當(dāng)然，當(dāng)要制備的紙?bào)w為用于膠版印刷的印刷用紙時(shí)，本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法非常有效地實(shí)現(xiàn)它的效果。
然而，本發(fā)明不是基于用于膠版印刷的印刷用紙的特性，而是適用于通常的紙制品的紙張制造方法而不依賴于紙?bào)w的種類，如上所述。
此外，強(qiáng)的紙?bào)w表面強(qiáng)度不僅是這樣的用于膠版印刷的印刷用紙而且是通常的紙制品所必需的質(zhì)量性質(zhì)。
因此，能夠采用本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法用于制造各種紙制品，不僅包括用于膠版印刷的印刷用紙，也包括家用紙，諸如新聞?dòng)眉垺⑼坎技?enamel paper)、包裝紙(wrapping paper)、薄紙(thin paper)、卷裝手紙(toilet roll)、薄棉紙(tissue paper)、所謂的異質(zhì)紙(foreign paper)如雜合紙(hybrid paper)、所謂的紙板諸如纖維板、白紙板、彩色紙板、紙核心原紙(paper core base paper)、建筑材料原紙(building material base paper)、各種紙板、或其他紙制品，而且它有效地顯現(xiàn)了它的效果。
如上所述，通過(guò)在造紙步驟使用本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，該方法使非常有效地防止紙?bào)w表面纏結(jié)或起毛成為可能。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠防止由于紙?bào)w的纏結(jié)或起毛引起的紙?bào)w光滑度降低，而光滑度能進(jìn)一步得到提高。
當(dāng)然，通過(guò)使用該方法連同(軟)壓光處理，可能有效地提高光滑度。
此外，可能解決紙?bào)w正面和反面在光滑度上的差異問(wèn)題，并解決由于正面和反面在光滑度上的差異引起的正面和反面在油墨適印性等上的差異問(wèn)題。
盡管已經(jīng)在上面說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于實(shí)施方案，而且當(dāng)然可以不背離本發(fā)明的本質(zhì)下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
例如，除了本發(fā)明中描述的壓輥、干燥輥和帆布之外，當(dāng)然，脫模劑能被施用于，例如，與紙?bào)w或在壓榨部中引導(dǎo)紙?bào)w的紙輥或干燥部中的(軟)壓光等進(jìn)行直接接觸的毛毯。
此外，雖然沒有在圖3或圖6中說(shuō)明，當(dāng)然，可能在噴嘴(S1或S2)前面和后面布置一個(gè)或多個(gè)刮刀，明顯地，根據(jù)需要合適地采用這樣的構(gòu)造。
實(shí)施例描述如下。
明顯地，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
造紙類型低質(zhì)量印刷用紙[DIP 100％]紙張寬度3500mm造紙速度650m/min定量(base weight)50g/m2日產(chǎn)量170t附帶地，進(jìn)行造紙的造紙機(jī)中的壓榨部與如圖1所示的類型大致相同。
作為壓輥的脫模劑，使用通過(guò)將包含具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體和具有乙烯雙鍵的陰離子單體作為主要成分的混合物進(jìn)行聚合得到的相當(dāng)于兩性物共聚物的脫模劑。
即，具體地，使用包含2重量％的水性聚合物的水溶液，該水性聚合物采用(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯化物鹽作為陽(yáng)離子單體和丙烯酸作為陰離子單體作為主要成分。
作為干燥輥的脫模劑，使用包含總共10重量％的礦物油和蠟(MentechCorp.生產(chǎn)的Dascreen R507NA)的乳劑。
作為帆布的脫模劑，使用包含10重量％的側(cè)鏈變性的硅油(Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.生產(chǎn)的KF-860)的乳劑。
附帶地，上面的乳劑(干燥輥和帆布的脫模劑)為水基材料，而且除上述的主要成分之外，它們還包含2重量％的乳化劑。
在壓榨部中將脫模劑施用到中心輥C上是通過(guò)在脫模劑被噴嘴S1(如圖3所示)的噴淋水稀釋以9cm3/min的速率在濃縮溶液(2重量％的上面的水溶液)基礎(chǔ)上進(jìn)行噴射的情況下噴射脫模劑而進(jìn)行的。
在壓榨部中將脫模劑施用到壓輥P4t上是通過(guò)在脫模劑被圖5所示的方法的噴淋水稀釋以3cm3/min的速率在濃縮溶液基礎(chǔ)上進(jìn)行施用的狀態(tài)下供應(yīng)脫模劑而進(jìn)行的。
所有的干燥輥在它們的加熱狀態(tài)下使用，而通過(guò)圖6所示的噴嘴S2(滑動(dòng)型噴射設(shè)備)以脫模劑的濃縮溶液的狀態(tài)(總共10重量％的乳劑)，以5cm3每分鐘的速率向干燥輥D1和D2噴射脫模劑。
在圖1所示的位置S3和S4，通過(guò)滑動(dòng)型噴射設(shè)備，在脫模劑為濃縮溶液的狀態(tài)下，以5cm3/min的速率向帆布的出口輥(out rolls)噴射帆布的脫模劑，從而脫模劑通過(guò)各自的出口輥被轉(zhuǎn)移到上帆布K1和下帆布K2以施用在其上。
當(dāng)在實(shí)施例1-3和對(duì)比例所示的脫模劑的施用條件下在低質(zhì)量的印刷用紙上進(jìn)行膠版印刷時(shí)，襯毯的凈化循環(huán)(圈數(shù))以折線圖顯示在圖7中。
附帶地，在圖7中，○標(biāo)記顯示膠版印刷在低質(zhì)量印刷用紙的毛毯面進(jìn)行的情況，而×標(biāo)記顯示膠版印刷在網(wǎng)面進(jìn)行的情況。
(實(shí)施例1)將脫模劑施用于壓輥C和P4t、干燥輥D1和d2以及帆布K1和K2。
(實(shí)施例2)將脫模劑施用于壓輥C和P4t，但脫模劑不應(yīng)用于干燥輥D1和D2及帆布K1和K2。
(實(shí)施例3)將脫模劑施用于干燥輥D1和d2及帆布K1和K2，但脫模劑不應(yīng)用于壓輥C和P4t。
(對(duì)比實(shí)施例)(空白)脫模劑不施用于任何的壓輥、干燥輥、帆布。
當(dāng)在毛毯面進(jìn)行膠版印刷時(shí)，從襯毯的凈化循環(huán)的結(jié)果(參見圖7中的○標(biāo)記)發(fā)現(xiàn)，纏結(jié)幾乎不發(fā)生在此實(shí)驗(yàn)中使用的造紙機(jī)中的紙?bào)w的毛毯面，而表面強(qiáng)度保持在極好的狀態(tài)。
認(rèn)為其原因是由于毛毯面的脫水在壓榨部有效地進(jìn)行，所以毛毯面附近的纖維組織有效地收緊。
另一方面，從網(wǎng)面的結(jié)果(參見圖7中的○標(biāo)記)，發(fā)現(xiàn)在對(duì)比實(shí)施例的情況下在膠版印刷中襯毯的凈化循環(huán)縮短了且紙?bào)w的表面強(qiáng)度降低了，于是發(fā)生了襯毯堆積。
附帶地，當(dāng)在對(duì)比實(shí)施例的條件下進(jìn)行造紙時(shí)，觀察到由于造紙機(jī)的壓輥(圖1中的中心輥C)和上位干燥輥(D2等)上的細(xì)小纖維、樹脂等引起的污染。
從上面可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)面的表面強(qiáng)度已經(jīng)降低且纏結(jié)開始發(fā)生在壓榨部或干燥部的階段。
其次，從實(shí)施例2和3的結(jié)果，兩種情況的凈化循環(huán)與對(duì)比實(shí)施例(空白)相比被延長(zhǎng)，而襯毯堆積的發(fā)生被抑制。
即，發(fā)現(xiàn)通過(guò)僅僅將本發(fā)明的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法應(yīng)用于壓榨部或干燥部中的任一個(gè)，紙?bào)w的表面強(qiáng)度能在某種程度上提升(表面強(qiáng)度降低的程度能被減輕)。
在實(shí)施例1的情況下，得到了明顯優(yōu)異的結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)可以防止紙?bào)w的表面強(qiáng)度的降低到這樣的程度，以致紙?bào)w正面和反面表面強(qiáng)度的差異，至少能夠在造紙機(jī)上，通過(guò)將本發(fā)明應(yīng)用于壓榨部和干燥部而解決，如實(shí)施例1的情況。
使用的造紙類型是低質(zhì)量的印刷用紙(DIP 100％)，而造紙條件，即紙張寬度、造紙速度、定量、日產(chǎn)量等等與實(shí)施例1至3中相同。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中脫模劑A、脫模劑B和脫模劑C三種脫模劑在進(jìn)行造紙的造紙機(jī)的壓榨部被施用于壓輥C(與圖1所示的類型大致相同)。
附帶地，對(duì)其他的壓輥、干燥輥和帆布進(jìn)行施用，如實(shí)施例1一樣。
脫模劑A是包括2重量％的含有陽(yáng)離子單體和陰離子單體的共聚物(5∶5重量比)作為主要成分的水性聚合物的水溶液，脫模劑B是包括2重量％的含有陽(yáng)離子單體和陰離子單體的共聚物(8∶2重量比)作為主要成分的水性聚合物的水溶液，脫模劑C是包括2重量％的含有陽(yáng)離子單體、陰離子單體和非離子單體的共聚物(4∶4∶2重量比)作為主要成分的水性聚合物的水溶液，脫模劑D是包括2重量％的含有陽(yáng)離子單體、陰離子單體和非離子單體的共聚物(7∶2∶1重量比)作為主要成分的水性聚合物的水溶液。
脫模劑E是包括2重量％的含有陽(yáng)離子單體的共聚物作為主要成分的水性聚合物的水溶液。
這里，陽(yáng)離子單體；(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯化物鹽陰離子單體；甲基丙烯酸非離子單體；聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯作為脫模劑在壓輥上的施用方法，每種脫模劑通過(guò)圖3所示的噴嘴S1在脫模劑被噴淋水稀釋，將以9cm3/min的速率在濃縮溶液基礎(chǔ)上施用的情況下進(jìn)行噴射。
當(dāng)在低質(zhì)量印刷用紙的網(wǎng)面進(jìn)行膠版印刷時(shí)，觀察到襯毯異物。
在此情況下，觀察導(dǎo)管(纖維雜質(zhì))個(gè)數(shù)，其為每100cm2中的異物。
附帶地，隨著此值的減少，顯示出更加顯著的纏結(jié)防止效果。
結(jié)果顯示在圖8中。
這里，通過(guò)將壓輥上不應(yīng)用脫模劑的情況定義為1，導(dǎo)管的個(gè)數(shù)以索引的方式進(jìn)行表示。
此外，發(fā)明者分別進(jìn)行將脫模劑施用于壓榨部的毛毯的實(shí)驗(yàn)，并得到了類似的發(fā)現(xiàn)。
此外，發(fā)明者分別進(jìn)行將脫模劑施用于網(wǎng)部的網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)，并得到了類似的發(fā)現(xiàn)。
供你參考，網(wǎng)部是位于壓榨部前面的區(qū)域，如圖9所示。
然后，網(wǎng)w被導(dǎo)向輥攜帶，而從網(wǎng)前箱供應(yīng)到該網(wǎng)w上的漿料樣(slurry-like)紙漿以薄膜的形式置于網(wǎng)上以被傳送到壓榨部。
在那時(shí)，漿料樣紙漿中所含的水被脫水。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明涉及在造紙機(jī)中防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法、用于膠版印刷的印刷用紙和脫模劑，但它能不違背原則地適用于造紙技術(shù)的整個(gè)領(lǐng)域，其中能夠預(yù)期相似的效果。
權(quán)利要求
1.防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部和/或干燥部中與紙?bào)w直接接觸的部件，并在紙?bào)w與該部件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
2.防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的網(wǎng)部中與紙?bào)w直接接觸的部件，并在紙?bào)w與該部件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
3.防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部中與紙?bào)w直接接觸的壓輥，并在紙?bào)w與壓輥分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
4.防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的干燥部中與紙?bào)w直接接觸的干燥輥和/或帆布，并在紙?bào)w與上述的部件分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
5.防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中脫模劑施用于造紙機(jī)中的壓榨部中與紙?bào)w直接接觸的壓輥，脫模劑施用于造紙機(jī)中的干燥部中與紙?bào)w直接接觸的干燥輥和/或帆布，并在紙?bào)w與上述的部件的每一個(gè)分離時(shí)，防止表面強(qiáng)度由于紙?bào)w表面纏結(jié)而發(fā)生降低。
6.權(quán)利要求4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的干燥輥是紙?bào)w首先直接接觸的干燥輥。
7.權(quán)利要求4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的干燥輥是紙?bào)w首先直接接觸的加熱的干燥輥。
8.權(quán)利要求4或5所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的帆布是紙?bào)w首先直接接觸的帆布。
9.權(quán)利要求1至8所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，其中上述的紙?bào)w是用于膠版印刷的印刷用紙。
10.用于膠版印刷的印刷用紙，其是使用權(quán)利要求1至9所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法制造的。
11.權(quán)利要求1至9所述的防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法中使用的脫模劑，其中所施用的脫模劑的主要成分是蠟、油的乳液、聚合物水溶液或這些材料的混合物。
12.權(quán)利要求11的脫模劑，其中上述的油是聚硅氧烷油。
13.權(quán)利要求11的脫模劑，其中上述的油是植物油、礦物油、合成油或它們的混合物。
14.權(quán)利要求11的脫模劑，其中上述的聚合物是通過(guò)將包含具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體和具有乙烯雙鍵的陰離子單體作為主要成分的混合物進(jìn)行聚合得到的兩性物共聚物。
15.權(quán)利要求14的脫模劑，其中上述的陽(yáng)離子單體是具有帶有氨基、銨基或季銨基的乙烯雙鍵的單體。
16.權(quán)利要求14的脫模劑，其中上述的陰離子單體是具有帶有羧基或其堿金屬鹽的乙烯雙鍵的單體。
17.權(quán)利要求11的脫模劑，其中上述的聚合物是通過(guò)將包含具有乙烯雙鍵的陽(yáng)離子單體、具有乙烯雙鍵的陰離子單體和非離子單體作為主要成分的混合物進(jìn)行聚合得到的兩性物共聚物。
18.權(quán)利要求15的脫模劑，其中上述的陽(yáng)離子單體為選自(甲基)丙烯酸酯，諸如(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基甲基氯化物鹽、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基芐基氯鹽和(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲氨基)丙基表氯醇鹽酸鹽及含有季銨氯的化合物中的至少一種。
19.權(quán)利要求16的脫模劑，其中上述的陰離子單體為選自包含丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯和六氫化鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯中的至少一種。
20.權(quán)利要求17的脫模劑，其中上述的非離子的單體中的原子數(shù)在6-50的范圍內(nèi)。
21.權(quán)利要求17的脫模劑，其中上述的非離子的單體為聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯和/或聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯。
全文摘要
一種在造紙機(jī)的造紙步驟中，具體在壓榨部和干燥部防止紙?bào)w表面纏結(jié)的方法，和用于該方法并能有效防止紙?bào)w表面纏結(jié)的脫模劑，該方法中脫模劑提供給在造紙機(jī)的壓榨部和/或干燥部與紙?bào)w直接接觸的造紙機(jī)部件，以防止當(dāng)紙?bào)w從該部件上分離使表面強(qiáng)度降低時(shí)紙?bào)w表面的纏結(jié)。該方法也適用于網(wǎng)部。由于將合適的脫模劑提供給在造紙機(jī)的壓榨部和干燥部與紙?bào)w直接接觸的部件，能夠防止紙?bào)w表面的纏結(jié)以防止紙?bào)w表面強(qiáng)度的降低。
文檔編號(hào)D21F3/02GK1774538SQ20048001019
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者關(guān)谷宏 申請(qǐng)人:曼泰克株式會(huì)社