防止造纸机的干燥部分被污染的方法和防污剂

申请号 CN200480015896.5 申请日 2004-03-29 公开(公告)号 CN1802467A 公开(公告)日 2006-07-12
申请人 曼泰克株式会社; 发明人 关谷宏;
摘要 一种即使造纸机中没有喷射空间也能够有效地防止干燥部分区域,至少是圆筒干燥机的表面被污染的简单方法。该方法可以防止造纸机的干燥部分(D)与纸体 接触 的部分被污染。防止该干燥部分被污染的方法可以在刚好在干燥部分之前的 位置 将防污剂(T)连续供送/涂覆到纸体(W)上。
权利要求

1.在造纸机的干燥部分中防止与纸幅接触的部分被污染的方法,其中 在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且涂覆到纸幅上。
2.根据权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上是通过涂覆辊对纸幅的间接涂覆而构成的。
3.根据权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上是通过导辊对纸幅的间接涂覆而构成的。
4.根据权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上是通过毛毡或者网对纸幅的间接涂覆而构成的。
5.根据权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上是通过喷嘴对纸幅的直接涂覆而构成的。
6.根据权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法,其中使用油作为 防污剂。
7.根据权利要求5的在干燥部分中防止污染的方法,其中油是矿物油、 植物油、动物油或者合成油。
8.根据权利要求7的在干燥部分中防止污染的方法,其中将通过使用 表面活性剂使油乳化而得到的物质用作所述的油。
9.在干燥部分中防止污染的方法,其中使用聚合物作为防污剂。
10.根据权利要求9的在干燥部分中防止污染的方法,其中用作防污 剂的聚合物是通过对包括具有乙烯双键的阳离子单体和具有乙烯双键的阴 离子单体作为基本组分的混合物进行聚合而获得的两性物共聚物。
11.用于权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法的防污剂,其是 通过使用表面活性剂将矿物油、植物油、动物油或者合成油乳化而获得的。
12.用于权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法的防污剂,其是 通过对包括具有乙烯双键的阳离子单体和具有乙烯双键的阴离子单体作为 基本组分的混合物进行聚合而获得的两性物共聚物。
13.根据权利要求12的防污剂,其中阳离子单体是具有乙烯双键与 基、铵基或季铵基的单体。
14.根据权利要求12的防污剂,其中阴离子单体是具有乙烯双键与羧 基或其金属盐的单体。
15.根据权利要求12的防污剂,其中阳离子单体是选自(甲基)丙烯酸 酯,例如(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物盐、(甲基)丙烯酸 2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯盐和(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲氨基)丙基表氯 醇盐酸盐及含有季铵氯的化合物中的至少一种(当然包括仅仅一种)。
16.根据权利要求12的防污剂,其中阴离子单体是选自以下物质中的 至少一种(当然包括仅仅一种):丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富酸、琥 珀酸2-(甲基)丙烯酰基乙酯和六氢化邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙 酯。
17.用于权利要求1的在干燥部分中防止污染的方法的防污剂,其是 通过对包括具有乙烯双键的阳离子单体、具有乙烯双键的阴离子单体和非 离子(非离子性的)单体作为基本组分的混合物进行聚合而获得的两性物共 聚物。
18.根据权利要求17的防污剂,其中阳离子单体是选自(甲基)丙烯酸 酯,例如(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物盐、(甲基)丙烯酸 2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯盐和(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲氨基)丙基表氯 醇盐酸盐及含有季铵氯的化合物中的至少一种。
19.根据权利要求17的防污剂,其中阴离子单体是选自以下物质中的 至少一种:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰 氧基乙酯和六氢化邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯。
20.根据权利要求17的防污剂,其中非离子(非离子性的)单体中的 原子数为6-50。
21.根据权利要求17的防污剂,其中非离子(非离子性的)单体是聚乙 二醇单(甲基)丙烯酸酯和/或聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯。
22.在造纸机的干燥部分中防止与纸幅接触的部分被污染的方法,其 中在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且涂覆到纸幅上,并且 进一步将防污剂连续供送并且涂覆到与纸幅接触的干燥部分的一部分上。
23.根据权利要求22的在干燥部分中防止污染的方法,其中干燥部分 与纸幅接触的部分是干燥机、帆布、压延辊、整平辊或者纸辊。
24.在权利要求22的干燥部分中与纸幅接触的部分的防污剂的防污剂, 其是通过使用表面活性剂将矿物油、植物油、动物油、合成油或者蜡乳化 而获得的。

说明书全文

发明领域

本发明涉及造纸机中防止污染的方法,并且具体地涉及在造纸机的干 燥部分中防止与纸幅(paper web)接触的部分被污染的方法。

背景技术

造纸机配备有基于加热除去分的原理的干燥工序一所谓的干燥部分。
该干燥部分配备有多个用于干燥湿纸幅的圆筒干燥机,并且其占据了 造纸机的主要部分。
在造纸机中,当将含有水分的未被干燥的纸输送干燥部分时,借助于 帆布将该纸压在圆筒干燥机(其具有通过使蒸汽流动到其内部来进行加热的 这样的结构)的表面上并且干燥。
通常,由于由金属制成的圆筒干燥机的表面是细的粗糙面(fine rough face),并且特别是广泛使用了由铸造金属制成的圆筒干燥机,因此不可避 免地在纸表面上出现这样的粗糙面。
如今,含在多种纸中的沥青(pitch)或焦油内容物、添加剂或者外来物质 颗粒例如填料颗粒含在了纸中。
近年来,尤其是考虑到再利用,将许多废纸共混到原料中。除此之外, 将外来物质颗粒例如细纤维、热熔融物、由乙酸乙烯酯系制成的火山栓废 物沥青(spine paste pitch)混合的趋势增加。
当纸粘附到加热圆筒干燥机的表面上时,这些外来物质颗粒出于热的 原因变得粘性而固定在圆筒干燥机的表面上,在其上面形成污染材料,由 此污染了圆筒干燥机。
与纸表面上的突起的增加相应的是,这些杂质(inclusion)会相对容易地 固定在圆筒干燥机表面上。
为了除去固定在圆筒干燥机上的污染材料,通常采用以下方法,即使 用作为圆筒干燥机的辅助装置的刮刀将污染材料刮去。
然而有这样的问题:由于刮刀与干燥机表面之间的摩擦而使得圆筒干 燥机表面更粗糙,并且上面的外来物质颗粒受热或受压而进入并且牢固地 粘附在粗糙表面的波状起伏部分(undulation portion)上。
如上所述,外来物质颗粒牢固地粘附在圆筒干燥机上或者与之同时地 将纸表面上的纹理刮去,由于这些外来物质颗粒的原因而直接或间接产生 负面影响。
即,出现了以下特殊的缺陷
1.圆筒干燥机表面上的热传导率降低,这导致了纸的干燥速率降低。
2.容易出现纸表面的剥离,所谓的“抓取(picking)”现象。
3.出现了例如生长在干燥机上的外来物质颗粒重新转移这样的缺陷。
4.出现了纸强烈地粘附在圆筒干燥机表面上和纸破裂。
5.使得在纸表面上产生波状起伏、绒毛等。
6.由于纸颗粒混合在产品中或者纸的表面张降低,因此出现了尤其 是在打印的时候油墨向纸表面转移堵塞(transfer blcoking),所谓的“空穴” 现象。
7.圆筒干燥机的周期性清洗次数增加,导致成本增加。
出于以上原因,提出了这样的对策:使用其表面已经预先进行铬处 理、聚四氟乙烯处理等的圆筒干燥机,或者在机器停止之后周期性地进行 油烘焙处理。
然而即使是在这两种对策中,当已经进行表面处理的圆筒干燥机被长 期使用时,所处理的表面也由于摩擦而逐渐地磨损,导致了防污染作用的 显著降低。
因此需要更换新的圆筒干燥机,这导致损失,因为更换时间和过多成 本的增加的原因。
因此,不能预期到长期效果并且连续的操作对于这种圆筒干燥机而言 是不合适的。
出于这些情况,为解决这些问题,提出以下方法:通过在干燥部分的 区域中直接和连续地将防污剂(contamination-preventing agent)喷射和涂覆到 圆筒干燥机本身的表面上(参见专利文献1)。
尽管该方法相当有效,但是取决于造纸机的类型,干燥部分区域中的 空白区域可能不一定充足。
在一些情况下,出现了不能固定用于布置喷射和涂覆防污剂的装置(喷 射和涂覆装置)的设备空间这样的问题。
另外,尽管在许多利用这种喷射和涂覆装置的喷射系统中采用了一种 使喷嘴在圆筒干燥机的轴向上往复运动,以尽可能没有间断地将防污剂均 匀涂覆在圆筒干燥机的整个长度上的方法,但对喷射和涂覆装置仍有技术 上的限制。因此,当粘性材料(外来物质颗粒)在原料中增加时,在防污剂损 失的圆筒干燥机的部分可能出现污点(blur)。
此外,圆筒干燥机具有相对大的直径,并且不可能在圆筒体的整个表 面上均匀地进行涂覆。
在这种情况下,就对圆筒干燥机的防污效果而言,出现了不均匀性, 并且不能有效地防止外来物质颗粒的固定,以致于这种喷射系统不一定构 成可靠的防污染装置。
另外,如上所述,近年来废纸作为原料的共混增加,但是许多粘性材 料(粘合剂、粘结剂(sticky agent)等)或者外来物质包含在废纸中,这导致了 容易转移到圆筒干燥机表面上。
发明披露
[本发明将要解决的问题]
本发明旨在解决以上的各种问题。
即,本发明的目的是提供一种即使造纸机没有包括喷射空间也能通过 简单的方式在干燥部分的区域中,至少是圆筒干燥机表面有效防止污染的 方法。
[解决问题的方式]
因此,由于热心地重复着对这些问题的研究,本发明人已经发现这样 的事实:通过在纸幅进入圆筒干燥机之前的阶段中将防污剂涂覆到纸幅的 表面上而不是将防污剂喷射和涂覆到干燥机表面上,可以防止污染材料从 纸幅上转移到在干燥部分(例如圆筒干燥机)中与纸幅接触的部分这样的现 象,并且他们基于该发现完成了本发明。
即,
(1)本发明在于在造纸机的干燥部分中防止与纸幅接触的部分被污染的 方法,其中在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且涂覆到纸幅 上。
(2)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连续 供送并且涂覆到纸幅上是通过涂覆辊对纸幅的间接涂覆而构成的。
(3)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连续 供送并且涂覆到纸幅上是通过导辊对纸幅的间接涂覆而构成的。
(4)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连续 供送并且涂覆到纸幅上是通过毛毡(felt)或者网(wire)对纸幅的间接涂覆而构 成的。
(5)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中将防污剂连续 供送并且涂覆到纸幅上是通过喷嘴对纸幅的直接涂覆而构成的。
(6)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中使用油作为防 污剂。
(7)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中油是矿物油、 植物油、动物油或者合成油。
(8)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中将通过使用表 面活性剂使油乳化而得到的物质用作所述油。
(9)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中使用聚合物作 为防污剂。
(10)本发明在于一种在干燥部分中防止污染的方法,其中用作防污剂的 聚合物是通过对包含具有乙烯双键的阳离子单体和具有乙烯双键的阴离子 单体作为主要成分的混合物进行聚合得到的两性物共聚物(ampholyte copolymer)。
(11)本发明在于以上项目(1)中所述的在干燥部分中防止污染的方法的 防污剂,其是通过使用表面活性剂将矿物油、植物油、动物油或者合成油 乳化而获得的。
(12)本发明在于用于以上项目(1)中所述的在干燥部分中防止污染的方 法的防污剂,其是通过对包含具有乙烯双键的阳离子单体和具有乙烯双键 的阴离子单体作为主要成分的混合物进行聚合得到的两性物共聚物。
(13)本发明在于以上项目(12)中所述的防污剂,其中阳离子单体是具有 乙烯双键与基、铵基(ammonium base)或季铵基(quatemary ammonium base) 的单体。
(14)本发明在于以上项目(12)中所述的防污剂,其中阴离子单体是具有 乙烯双键与羧基或其金属盐的单体。
(15)本发明在于以上项目(12)中所述的防污剂,其中阳离子单体是选自 (甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物盐、(甲 基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯盐和(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲氨基) 丙基表氯醇盐酸盐及含有季铵氯的化合物中的至少一种(当然包括仅仅一 种)。
(16)本发明在于以上项目(12)中所述的防污剂,其中阴离子单体是选自 以下物质的至少一种(当然包括仅仅一种):丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、 富酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰基乙酯和六氢化邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯 酰氧基乙酯。
(17)本发明在于用于权利要求1中所述的在干燥部分中防止污染的方 法的防污剂,其是通过对包括具有乙烯双键的阳离子单体、具有乙烯双键 的阴离子单体和非离子(非离子性的)单体作为基本组分的混合物进行聚合 而获得的两性物共聚物。
(18)本发明在于以上项目(17)中所述的防污剂,其中阳离子单体是选自 (甲基)丙烯酸酯例如(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物盐 ((meta)acrylic acid 2-(N,N-dimethylamino)ethylmethylchloride salt)、(甲基)丙烯 酸2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯化物盐((meta)acrylic acid 2-(N,N- dimethylamino)ethylbenzylchloride salt)和(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲氨基)丙 基表氯醇盐酸盐((meta)acrylic acid 3-(N,N-dimethylamino) propylepichlorohydrin hydrochloride)和含有季铵氯的化合物中的至少一种 (当然包括仅仅一种)。
(19)本发明在于以上项目(17)中所述的防污剂,其中阴离子单体是选自 以下物质中的至少一种(当然包括仅仅一种):丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、 富马酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯(succinic acid 2-(meta) acrylicoiloxyethyl)和六氢化邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯 (hexahydrophthalate 2-(meta)acrylicoiloxyethyl)。
(20)本发明在于以上项目(17)中所述的防污剂,其中非离子(非离子性的) 单体中的原子数为6-50。
(21)本发明在于以上项目(17)中所述的防污剂,其中非离子(非离子性的) 单体是聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯(polyethyleneglycolmono(meta)acrylate)和/ 或聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯(polypropyleneglycolmono(meta)acrylate)。
(22)本发明在于在造纸机的干燥部分中防止与纸幅接触的部分被污染 的方法,其中在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且涂覆到纸 幅上,并且进一步将防污剂连续供送并且涂覆到与纸幅接触的干燥部分的 一部分上。
(23)本发明在于以上项目(22)中所述的在干燥部分中防止污染的方法, 其中干燥部分与纸幅接触的部分是干燥机、帆布、压延辊、整平辊(smoother roll)或者纸辊。
(24)本发明在于用于以上项目(22)中所述的干燥部分中与纸幅接触的 部分的防污剂的防污剂,其是通过使用表面活性剂将矿物油、植物油、动 物油、合成油或者蜡乳化而获得的。
本发明可以采用通过将选自以上项目1-24中的两种或多种结合而得到 的任意组合,条件是其满足本发明的目的。
[操作]
通过将防污剂连续地供送并且涂覆到在进入干燥部分之前所放置的纸 幅表面上,通常形成密封薄膜并且加以保持,以密封纸幅表面上的微细外 来物质颗粒。
由于该密封薄膜,防止了外来物质颗粒从纸幅转移到在干燥部分中与 纸幅接触的部分(例如圆筒干燥机表面)上。
[发明效果]
通过在纸幅进入造纸机的干燥部分之前将防污剂供送并且涂覆到纸幅 上,在纸上形成了密封薄膜并且含于纸幅中的外来物质颗粒被该密封薄膜 密封。
由于外来物质颗粒没有与和纸幅接触的部分(例如圆筒干燥机的表面) 直接接触,因此不会出现外来物质颗粒的转移,使得防止了圆筒干燥机的 污染。
由于喷射和涂覆装置不会被放置在干燥部分中--这不同于常规的技术, 因此即使在干燥部分中没有容许布置喷射和涂覆装置的剩余空间,也可以 防止与纸幅接触的部分例如圆筒干燥机的污染。
我们防止了防污染的效果由于涂覆不均匀性的出现而变得不确定--这 不同于直接将防污剂喷射并且涂覆到圆筒干燥机的情况,因此可可靠地进 行防污。
另外,当在纸幅进入干燥部分之前将防污剂连续地供送和涂覆到纸幅 上并且将防污剂连续地供送并且涂覆到在造纸机的干燥部分中与纸幅接触 的部分例如干燥机、帆布、压延辊等上时,进一步提高了对整个机器的防 污作用。
附图简述
图1表示用于防止本发明的造纸机中圆筒干燥机被污染的方法的特定 例子;
图2表示将辊式涂布机用作间接供送并且涂覆防污剂的装置的情况;
图3表示被提供在压制部分中的毛毡用作间接供送并且涂覆防污剂的 装置的另一个例子;
图4表示喷射装置被用作直接供送并且涂覆防污剂的装置的情况;
图5A和5B是示例性地表示在已经将防污剂涂覆到纸幅上之后纸幅的 截面的图;
图6表示表明了实施例2中的干燥机的表面状态的试验数据;和
图7是表示网部分(wire part)和压制部分(press part)的图。
实施本发明的最好方式
将参照表示实施方案的附图来解释本发明。
本发明旨在这样一种技术:将防污剂连续地供送并且涂覆到被送入该 造纸机的干燥部分中的纸幅上,以使得防止了与纸幅接触的干燥部分的一 部分例如圆筒干燥机或者帆布被污染。
即使在干燥机部分中没有容许布置用于供送和涂覆防污剂的装置的空 间,也可以实现充分的效果。
图1表示用于防止在本发明的造纸机的干燥部分中与纸幅接触的部分 例如圆筒干燥机污染的方法的一个特定例子。
在造纸机中,干燥部分(干燥机部分D)被设置在压制部分P的后面,并 且干燥部分装有加热圆筒干燥机D1、...,将纸幅W压制在干燥机上的帆布 K1、...,用于使帆布定向的帆布辊等等。
压制部分P装有压辊P1、...,和将纸幅W压制在压辊上以吸收水分的 毛毡F2、...。
在示例的方法中,在纸幅W通过导辊1进入造纸机之前间接地将防污 剂T供送并且涂覆到纸幅W上。
顺便提及,在示例的情况下,有刚好在进入干燥部分之前所设置的压 辊被用作导辊的例子。
通过喷射和涂覆装置(喷嘴N)将防污剂T的稀释液涂覆到导辊1上,并 且将粘附在该导辊1的表面上的防污剂T转移到纸幅W上。
在这个时候,如后面所述的那样,防污剂T形成密封薄膜T1以密封外 来物质颗粒。
涂覆有防污剂T的纸幅W进入压制部分P,在那里借助于压辊将其挤 压并且脱水,此后其被送入干燥部分D,在那里将其加热并且干燥。
图2表示将辊式涂布机工艺用作间接供送并且涂覆防污剂T的方式的 另一个例子。
通过涂覆辊2将防污剂T从防污剂容器3中涂覆到纸幅W上。
图3表示提供在压制部分P中的毛毡用作间接供送并且涂覆防污剂T 的装置的另一个例子。
在该情况下,例如借助于全幅的喷嘴N(所谓的喷头)将防污剂T的稀释 液涂覆到放置在离干燥部分D最近的毛毡F4上,并且将涂覆的试剂转移到 纸幅W上。
在该图中,将防污剂T转移并且涂覆到纸幅W的背面。
示于上述图1、图2和图3中的方法表示将防污剂T间接供送并且涂 覆到纸幅W上的方法。
示于图4中的方法涉及用于进行直接供送并且涂覆到纸幅W上的方法 的例子。
作为这里所采用的供送并且涂覆防污剂的方法,采用的是使用全幅的 喷嘴供送并且涂覆防污剂T的稀释液的一种方法。
顺便提及,在普通的造纸机中,在示于图4中的喷嘴N所放置的区域 中或者在示于图2中的辊式涂布机所放置的区域中形成了相对充足的自由 空间,其不同于干燥部分。
[防污剂]
现在,采用油或者聚合物作为本发明中所使用的特定防污剂。
优选的是,油是例如矿物油、植物油、动物油、合成油(包括油)等等。
这些油可以单独或者以其组合方式使用。
由于干燥机表面被加热到高的温度(50℃-120℃),因此选择在该温度下 不会变性的油。
如后面所述,优选的是将用表面活性剂乳化的油与水一起加入,以使 得容易将其喷射。
采用这样的组成:表面活性剂与油的共混比例为5-70wt%,并且根据 这些条件例如造纸速度、纸宽、以特定的涂覆方式供送并且涂覆防污剂的 方法而使用与400-200000倍油的量的水一起加入的防污剂。
如后面所述,由于聚合物(通常是聚合物溶液)必须对纸幅具有合适的粘 附作用,因此通对包括具有乙烯双键的阳离子单体和具有乙烯双键的阴离 子单体作为基本组分的混合物进行聚合而得到的两性物共聚物在防污性能 方面非常优良并且是所希望的。
具有乙烯双键的阳离子单体可以包括具有乙烯双键与氨基、铵基或者 季铵基的单体。
特别地,可以采用含有季铵氯的化合物:(甲基)丙烯酸酯例如(甲基)丙 烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物盐、(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基) 乙基苄基氯化物盐和(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲氨基)丙基表氯醇盐酸盐。
从有效果的方面出发,(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基甲基氯化物 盐、(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯化物盐是所希望的。
具有乙烯双键的阴离子单体可以包括具有乙烯双键与羧基的单体或者 其碱金属盐。
特别地,可以采用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、琥珀酸2-(甲 基)丙烯酰氧基乙酯和六氢化邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等。
从有效果的方面出发,丙烯酸或甲基丙烯酸是所希望的。
另外,考虑到效果,更优选的是将石墨链状的材料例如聚乙二醇单(甲 基)丙烯酸酯和/或聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯作为非离子(非离子性的)单体 聚合成上述的两性电解质聚合物。
从有效果的方面出发,更优选的是非离子(非离子性的)单体的碳原子数 为6-50。
进一步优选地,碳原子数为10-40的材料展现出更高的效果。
顺便提及,优选的是两性电解质聚合物包括重量百分比为40%或更多 的阳离子单体。
[防污染原理]
现在,将本发明中要被供送并且涂覆到纸幅W上的防污剂T涂覆到纸 幅的表面上,以使得当纸幅到达干燥部分D时其展现出其最初的作用。
即,防污剂T具有这样的作用:含于纸幅W中的外来物质颗粒S(尤其 以突起的状态放置)不会转移到干燥部分D中的干燥机表面上。
图5A和5B是示例性地表示在已经将防污剂T供送并且涂覆到纸幅上 之后纸幅的截面的图。
通过将防污剂T供送并且涂覆到纸幅W上形成了密封薄膜T1,以覆 盖并且密封以突起的状态放置于纸幅表面上的外来物质颗粒S。
当纸幅W与作为干燥部分中的接触部分的圆筒干燥机D的表面接触 时,由于纸幅W借助于密封薄膜T1与表面接触,因此外来物质颗粒S不 会直接与干燥机表面接触。
由于密封薄膜T1展现出所谓的“屏蔽作用”,因此防止了外来物质颗 粒S转移到圆筒干燥机表面而固定地粘附到其上(参见图5A)。
当使用油作为防污剂T时,具有这种屏蔽作用的密封薄膜T1有效地作 用于圆筒干燥机表面上。
另一方面,当纸幅W与圆筒干燥机D的表面接触时,由于密封薄膜 T1展现出被纸幅W限制的作用即“粘合作用”,因此密封薄膜T1牢固地捕 获了外来物质颗粒S而没有剥离,使得防止了外来物质颗粒转移并且固定 到干燥机上(参见图5B)。
当使用聚合物作为防污剂T时,具有粘合作用的密封薄膜T1例如后一 种密封薄膜有效地作用于干燥机表面。
上述原理当然可以应用于帆布。
这里,如上所述,由于对于本发明中所涂覆的纸幅而言需要的是防污 剂T形成密封薄膜,因此理所当然地本发明不能适用于生产绵纸(tissue)的 造纸机。
这是因为密封薄膜例如本发明的密封薄膜不能以纸的质量例如绵纸而 形成。
现在,关于防污剂(例如油)的供送数量,可以将防污剂供送并且涂覆至 形成了薄膜这样的程度,以使得密封粘附到纸幅上的外来物质颗粒。
另外,采用这样的设置:防污剂对纸幅表面的供送数量为 0.00001g/m2-10mg/m2。
考虑到由于密封薄膜或者多余的薄膜的形成状态而对纸质量的负面影 响,该范围是有效的。
[另一个实施方案1]
如上所述,本发明的特征在于在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上。另外,通过将防污剂供送并且涂覆到干燥部分 中与纸幅接触的部分(例如干燥机、帆布、压延辊、导辊等)上,可以进一步 提高对整个机器的防污染作用。
顺便提及,压延辊通常被放置在干燥部分的末端,并且其为与纸幅压 力接触而起到提高其表面的平坦性等作用的部分。
例如,在干燥部分中与纸幅接触部分的干燥机和帆布是尤其容易被污 染的部分。
因此,通过将防污剂连续供送并且涂覆到干燥机或者帆布上,防止了 组件本身被污染(当然可以将防污剂供送并且涂覆到干燥机和帆布两者之 上)。
因此,如常规的例子中所述的那样,即使存在着由于喷射和涂覆装置 的技术限制而因此与原料中的粘性材料(外来物质颗粒)增加相应的在圆筒 干燥机上出现了没有防污剂的一部分这样的问题,但在纸幅进入干燥部分 之前,已经将防污剂供送并且涂覆到纸幅本身上,不会出现任何麻烦。
这里,作为将被供送和涂覆到在干燥部分中与纸幅接触的部分上的防 污剂,可以使用例如矿物油、植物油、动物油、合成油(包括硅油等)、蜡、 聚合物等等。
顺便提及,作为用于对干燥机或者帆布进行供送和涂覆的装置,可以 使用如前所述的喷嘴。
另外,防污剂预先用其数量为该试剂的400-200000倍的水来稀释以在 纸宽度上均匀地进行喷射,并且使用全幅的喷嘴使其分布。
[另一个实施方案2]
如上所述,本发明的特征在于在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连 续供送并且涂覆到纸幅上,但就其功能而言,其可以在位于被确定包括在 干燥部分区域中的一区域中的辊(纸辊或者整平辊)上获得相似的效果。
在该情况下,措词“在纸幅进入干燥部分之前”表示“在纸幅到达纸 辊或者整平辊之前”。
即,必须在纸幅到达纸辊或者整平辊之前,将防污剂连续供送并且涂 覆到纸幅上。
借助于该构造,形成了密封薄膜并且纸幅中所包括的外来物质颗粒被 密封。
通过形成密封薄膜,防止了外来物质颗粒与作为和纸幅接触的部分的 纸辊和整平辊的表面直接接触,并且防止了其转移,因而防止了纸辊和整 平辊被污染。
(实施例)
下面,示出了本发明中的防污剂的涂布试验结果。
[实施例1]
在例如示于图1中的多-圆筒干燥机型造纸机(由Kobayashi Engineering Works.,Ltd.生产)中,在在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且 涂覆到纸幅上(借助于图1中所示的压辊P4)的操作进行8小时之后,观察 在该时间点的干燥机(图1中的干燥机D1)的表面状态。
用肉眼检测在该操作期间所生产的纸(这里是指白色的纸板(borad paper))的质量。
(所使用的防污剂)
这里所使用的防污剂是通过将植物油、表面活性剂和水混合而得到的 乳化的水溶液(10%浓度,1.0g/cc)。
(喷射数量)
5cc/分钟
顺便提及,用水将该数量的乳化的水溶液稀释至1000倍,并且在1L/ 分钟的速率下进行喷射。
这里,纸通过的面积为200m2(纸宽:2m;生产速度:100m/分钟),并 且植物油的供送数量为
5cc/分钟×1.0g/cc×0.1÷200m2/分钟=0.0025g/m2=2.5mg/m2。
(结果)
8小时之后,观察干燥部分,结果发现,在圆筒干燥机的表面上没有任 何粘性材料并且该表面看起来像镜面。
另外,纸表面上的光泽度优良。
[实施例2]
在多-圆筒干燥机型造纸机(由Kobayashi Engineering Works.,Ltd.生产) 中,在在纸幅进入干燥部分之前,将防污剂连续供送并且涂覆到纸幅上(借 助于图1中所示的压辊P4)的操作进行8小时之后,观察在该时间点的干燥 机的表面状态。
在该情形中,测量粘附在干燥机表面(示于图1中的干燥机D1的表面) 上的污染物例如细纸颗粒的数量。
顺便提及,该数量值越小,则干燥机表面上的防污染效果越显著。
这里,在将没有防污剂粘附在压辊P4t上的情况定义为1的基础上以指 数的方式表示污染物的量。
另外,用肉眼检测在该操作期间所生产的纸(这里是指低级的印刷纸) 的质量。
(喷射数量)
3cc/分钟
顺便提及,用水将该数量的乳化的水溶液稀释至4000倍,并且在14L/ 分钟的速率下进行喷射。
这里,纸通过的面积为3000m2(纸宽:4m;生产速度:750m/分钟),并 且两性物共聚物的供送数量为
3cc/分钟×1.0g/cc×0.02÷3000m2/分钟=0.00002g/m2=0.02mg/m2。
(所使用的防污剂)
这里所使用的防污剂是聚合物,并且进行将4类-防污剂A、防污剂B、 防污剂C和防污剂D涂覆到纸幅上的试验。
防污剂A-D的每一种是2%的聚合物水溶液。
防污剂A是以下水性聚合物的2wt%水溶液,所述水性聚合物是主要含 有阳离子单体和阴离子单体(重量比为5∶5)的聚合物;防污剂B是以下水性 聚合物的2wt%水溶液,所述水性聚合物是主要含有阳离子单体和阴离子单 体(重量比为8∶2)的聚合物;防污剂C是以下水性聚合物的2wt%水溶液,所 述水性聚合物是主要含有阳离子单体、阴离子单体和非离子单体(重量比为 5∶2∶3)的聚合物。
防污剂D是主要含有阳离子单体的水性聚合物的2wt%水溶液。
这里,
阳离子单体;(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲氨基)乙基苄基氯化物盐
阴离子单体;甲基丙烯酸
非离子单体;聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯
作为将这些防污剂涂覆到压辊上的方法,采用的是这样的方法:用水 将上述的各防污剂稀释至4000倍以通过示于图3中的喷嘴N喷射,其中在 浓缩液的基础上以3cc/分钟的速率进行涂覆。
以上的试验结果示于图6中(干燥机的表面状态)。
(结果)
8小时之后,观察干燥部分,结果发现,在每一情形中,粘附在圆筒干 燥机D1的表面上的污染物数量减少。对于防污剂C而言,污染物的数量被 减少至为防污剂没有涂覆到压辊P4t上的情况的1/10。
在试验期间所生产的纸的表面的光滑度优良。
[其他实施例]
本发明人借助于被放置在网部分中的网而进行了将防污剂间接涂覆到 纸幅上的试验,并且他们得到了类似的发现结果。
出于参考的目的,网部分是位于压制部分上游的区域,如图7中所示。
网w借助于导辊横跨,以薄膜的方式从被置于网w上方的流料箱H中 供送出淤浆状的纸浆并且传送到压制部分。
在这个时候,含于淤浆状的纸浆中的水被脱去。
尽管在上面已经解释了本发明,但本发明并不限于这些实施例。理所 当然的是,本发明可以各种改进来作出改变,只要不偏离本发明的实质。
本发明可以充分地应用于在干燥部分中与纸幅接触的任意部分,当然, 其不仅对于上述的干燥机、帆布和压延辊而且对于用来引导纸幅的辊子等 都有效地防止了污染。
除此之外,干燥部分装有例如纸幅用导辊这样的部件,当然本发明适 用于这些部件。
另外,如第二实施方案中所阐述的那样,本发明有效地用于主要包括 在干燥部分中的区域中的辊[即,纸辊或者整平辊(未示出)]。
当然,在该情况下,在纸幅进入纸辊或者整平辊之前将防污剂连续供 送并且涂覆到纸上。
工业适用性
本发明涉及一种用于造纸机中的在干燥部分中防止污染的方法,但只 要不背离其原理,其可适用于所有的造纸技术领域,在这些领域中可以预 期到类似的效果。
专利文献1:JP-A-2000-96478
QQ群二维码
意见反馈