Сшивающая/функционализирующая система для бумажного или нетканого полотна

Настоящее изобретение относится к бумажному или нетканому полотну, содержащему волокна и по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, выбранное из группы, состоящей из карбоновых кислот, галогенированных гетероароматических соединений и их солей, причем указанное по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство характеризуется молекулярной массой не более 1000 г/моль, и причем, по меньшей мере, часть указанного сшивающего или функционализирующего средства связана с указанными волокнами, способу получения указанного бумажного или нетканого полотна и использованию указанного сшивающего или функционализирующего средства в бумажном или нетканом полотне. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к бумажному или нетканому полотну, содержащему волокна и специальное сшивающее или функционализирующее средство, способу получения бумажного или нетканого полотна или изготавливаемого аэродинамическим способом полотна и использованию сшивающего или функционализирующего средства в бумажном или нетканом полотне.

Уровень техники

Бумажное или нетканое полотно можно использовать для различных целей. Их примеры включают использование в качестве упаковочного материала, например, для упаковки пищи; фильтровального материала, например, для наливания напитков, например, чая и кофе, или для фильтрации масла; композитных ламинатов, например, бумаги-оверлей; металлизированной бумаги, подходящей для этикеток или упаковок; изготавливаемых аэродинамическим способом нетканых полотен, например, гигиенических продуктов и средств личной гигиены, продуктов для медицинской помощи на дому, например, влажных салфеток, полотенец, носовых платков и скатертей, специальных бумаг, например, покрытий для стен (обои), покрытия и обивочного материала, вот немногие примеры.

В зависимости от их использования бумажное или нетканое полотно должно соответствовать различным свойствам, таким как прочность на разрыв в сухом состоянии и/или во влажном состоянии, пористость, прилипаемость, смачиваемость, гидрофильность/гидрофобность. После использования может быть необходимо или предпочтительно, чтобы бумажное или нетканое полотно можно было разлагать. Следовательно, биоразлагаемость является дополнительным часто желаемым свойством бумажного или нетканого полотна.

Бумажное или нетканое полотно обычно содержит волокна, главным образом составляющие полотно, которые могут представлять собой природные волокна или синтетические волокна. Для придания желаемых свойств бумажному или нетканому полотну часто необходимо модифицировать его состав.

В ЕР 0943731 A1 описывается фильтровальный материал, в котором регулируют смачиваемость и поглощение воды путем использования добавки амфифильного соединения, такого как карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), или гидрофильного и гидрофобного соединений, таких как сополимеры стирола/акрилата.

Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что сами по себе полисахариды, предложенные в ЕР 0943731 A1 в качестве амфифильных или гидрофильных соединений, обеспечивают поперечные связи волокно-волокно, которые устойчивы в сухом состоянии, однако недостаточны во влажном состоянии. Хотя гидрофобные соединения, такие как сополимеры стирола/акрилата, предложенные в ЕР 0943731 A1, обеспечивают лучшие свойства влагостойкости, они имеют основу из минерального масла и, таким образом, нежелательны с точки зрения охраны недр и биоразлагаемости.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение бумажного или нетканого полотна, снабженного специальными свойствами согласно требованиям, включающим экологические преимущества в отношении биологической основы и/или биоразлагаемости.

В частности, настоящее изобретение направлено на обеспечение сшивающей/функционализирующей системы, такой как сшивающее или функционализирующее средство, которое придает специальные желаемые свойства бумажному или нетканому полотну, в то же время являясь более экологичным, чем ранее известные соединения на основе нефти.

Настоящее изобретение относится к бумажному или нетканому полотну, которое содержит волокна и по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, выбранное из группы, состоящей из карбоновых кислот, галогенированных гетероароматических соединений и их солей.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе, является подходящим для замены ранее известных соединений на основе нефти и может придавать специальные желаемые свойства бумажному или нетканому полотну, такие как высокая прочность на разрыв как в сухом состоянии, так и во влажном состоянии даже в жестких условиях, например, при экстремальных значениях рН. Пористость, прилипаемость, смачиваемость или гидрофильность/гидрофобность бумажного или нетканого полотна можно легко регулировать для желаемых характеристик путем соответствующего выбора специального сшивающего или функционализирующего средства, как описано в настоящем документе, а также его количества, или путем объединения его с другими добавками, такими как полисахаридные добавки, например, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).

Следовательно, настоящее изобретение также относится к использованию сшивающего или функционализирующего средства, как описано в настоящем документе, в бумажном или нетканом полотне.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения бумажного или нетканого полотна, отличающемуся тем, что применяют по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлено схематическое изображение возможностей использования и/или объединения сшивающего или функционализирующего средства, как описано в настоящем документе, в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 2 представлена диаграмма, показывающая экспериментальные результаты измерения прочности на разрыв бумажных или нетканых полотен согласно настоящему изобретению и предшествующему уровню техники.

Осуществление изобретения

Здесь и далее будут описаны подробности настоящего изобретения и его дополнительные признаки и преимущества. Однако настоящее изобретение не ограничено следующими конкретными описаниями и вариантами осуществления, которые скорее предоставлены только с целями иллюстрации.

Кроме того, любое раскрытие или типичный вариант осуществления, сделанный в настоящем документе в отношении бумажного или нетканого полотна, можно также применять к способу получения бумажного или нетканого полотна, как описано в настоящем документе, и к использованию сшивающего или функционализирующего средства, как описано в настоящем документе, и наоборот.

Настоящее изобретение обеспечивает бумажное или нетканое полотно, содержащее волокна, и отличается тем, что оно содержит по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе.

Молекулярная масса по меньшей мере одного сшивающего или функционализирующего средства составляет, в частности, не более 1000 г/моль, в частности не более 750 г/моль, в частности не более 600 г/моль, в частности не более 500 г/моль, в частности не более 400 г/моль, в частности не более 300 г/моль, и обычно более 50 г/моль, в частности более 75 г/моль. Другими словами, по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, в частности, представляет собой неполимерное соединение.

В частности, бумажное или нетканое полотно предпочтительно не содержит полимерное (синтетическое) связующее, такое как акрилатное полимерное связующее.

Бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению может представлять собой, например, упаковочный материал, такой как упаковочный материал для упаковки продуктов; фильтровальный материал, такой как фильтровальный материал для наливания напитков, например, чая и кофе, или фильтровальный материал для фильтрации масла; композитный ламинат, такой как бумага-оверлей; металлизированную бумагу, такую как металлизированная бумага, подходящая для этикеток или упаковок; изготавливаемое аэродинамическим способом нетканое полотно, такое как гигиенические продукты и средства личной гигиены, продукты для медицинской помощи на дому, например, влажные салфетки, полотенца, носовые платки и скатерти, специальную бумагу, например, покрытия для стен (обои), покрытие и обивочный материал. Предпочтительно бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению представляет собой фильтровальный материал для чая и кофе.

Бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению может представлять собой, в частности, изготовляемое аэродинамическим способом полотно или изготавливаемое влажным холстоформованием полотно.

Выражения "содержащий" или "содержит" при использовании в настоящем документе включают не только значение "содержащий" или "содержит", а также охватывают "состоящий главным образом из" или "состоит главным образом из" и "состоящий из" или "состоит из".

Выражение "сшивающее или функционализирующее средство" означает соединение, которое способно связываться с волокнами, предпочтительно посредством ковалентных связей и способно образовывать поперечные связи или функционализировать волокна.

Выражения "сшивание" или "поперечные связи" при использовании в настоящем документе охватывают не только связывание двух волокон или волокна и дополнительной добавки, такой как полисахаридная добавка, как будет описано более подробно ниже, а также охватывает сшивание внутри одного волокна. Выражения "сшивание" или "поперечные связи" при использовании в настоящем документе, в частности, охватывают связи (например, связывание двух волокон, связывание волокна и дополнительной добавки и/или связывание внутри одного волокна) внутри (во внутреннем пространстве) бумажного или нетканого полотна и, в частности, не только на поверхности бумажного или нетканого полотна.

Выражение "функционализация" при использовании в настоящем документе означает обеспечение бумажному или нетканому полотну некоторой функциональности или некоторых функциональностей, таких как гидрофильные свойства, гидрофобные свойства, смачиваемость, прилипаемость, стабильность, прочность на разрыв, сопротивляемость и подобное.

В бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, часть сшивающего или функционализирующего средства связана, в частности ковалентно связана, с волокнами. Выражение "по меньшей мере, часть" при использовании в настоящем документе может означать, что в случае комбинации карбоновокислотного соединения и гипофосфитного соединения, как будет описано более подробно ниже, по меньшей мере один тип соединения из карбоновокислотного соединения и гипофосфитного соединения связан с волокнами, например, по меньшей мере карбоновая кислота связана с волокнами. Выражение "по меньшей мере, часть" при использовании в настоящем документе может также означать, что по меньшей мере 5%, в частности по меньшей мере 10%, в частности по меньшей мере 20%, в частности по меньшей мере 30%, в частности по меньшей мере 40%, в частности по меньшей мере 50%, в частности по меньшей мере 60%, в частности по меньшей мере 70%, в частности по меньшей мере 80%, в частности по меньшей мере 90% и в частности до 100%, количества сшивающего или функционализирующего средства, содержащегося в бумажном или нетканом полотне, связано с волокнами.

Сшивающее или функционализирующее средство согласно настоящему изобретению выбирают из группы, состоящей из карбоновых кислот, галогенированных гетероароматических соединений и их солей.

Карбоновые кислоты предпочтительно выбирают из группы, состоящей из двухосновных карбоновых кислот, поликарбоновых кислот, аминокислот и их солей, более предпочтительно из группы, состоящей из алифатических двухосновных карбоновых кислот, алифатических поликарбоновых кислот, алифатических аминокислот и их солей.

Особенно предпочтительными двухосновными карбоновыми кислотами являются малеиновая кислота, фумаровая кислота, щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, адипиновая кислота и их соли.

Особенно предпочтительными поликарбоновыми кислотами являются лимонная кислота, бутан-тетракарбоновая кислота, иминодиянтарная кислота и их соли.

Особенно предпочтительными аминокислотами являются аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота и их соли.

Наиболее предпочтительными карбоновыми кислотами являются лимонная кислота и ее натриевые соли, бутан-тетракарбоновая кислота, в частности бутан-1,2,3,4-тетракарбоновая кислота, и ее натриевые соли и аспарагиновая кислота.

Галогенированные гетероароматические соединения могут содержать один или несколько атомов галогена, выбранных независимо друг от друга из группы, состоящей из F, Cl, Br и I.

Галогенированные гетероароматические соединения предпочтительно представляют собой галогенированные азотсодержащие гетероароматические соединения и их соли, более предпочтительно хлорированные азотсодержащие гетероароматические соединения и их соли.

Особенно предпочтительными галогенированными гетероароматическими соединениями являются галогенированные соединения триазина и их соли, в частности хлорированные соединения триазина и их соли.

Наиболее предпочтительным галогенированным гетероароматическим соединением является 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ол и его натриевая соль (NHDT).

Наиболее предпочтительными сшивающими или функционализирующими средствами согласно настоящему изобретению являются лимонная кислота и 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ол и его натриевая соль (NHDT).

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в случае сшивающего или функционализирующего средства, содержащего карбоновую кислоту, предпочтительно, чтобы карбоновая кислота находилась в ее кислой форме. Другими словами, соли карбоновых кислот могут быть менее предпочтительными.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в случае сшивающего или функционализирующего средства, содержащего карбоновую кислоту, такую как двухосновная карбоновая кислота или поликарбоновая кислота, в частности лимонная кислота, предпочтительно, чтобы дополнительно содержалось по меньшей мере одно гипофосфитное соединение. По меньшей мере одно гипофосфитное (фосфинатное) соединение может, в частности, представлять собой соль гипофосфорной кислоты (фосфиновой кислоты, Н3РО2), в частности ее натриевую соль, такую как гипофосфит натрия (фосфинат натрия, NaH2PO2). Таким образом, бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению проявляет особенно предпочтительные свойства в отношении биоразлагаемости и прочности на разрыв. Содержание средства на основе гипофосфитного соединения в бумажном или нетканом полотне составляет предпочтительно от 0,1 до 10 масс. % на основе всей массы бумаги или нетканого полотна, в частности от 0,2 до 5,0 масс. %, в частности от 0,3 до 4,0 масс. %, в частности от 0,4 до 3,0 масс. %, в частности от 0,5 до 2,5 масс. %.

Содержание сшивающего или функционализирующего средства в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению составляет предпочтительно до 50 масс. % на основе всей массы бумажного или нетканого полотна, более предпочтительно от 0,01 до 40 масс. %, еще более предпочтительно от 0,02 до 30 масс. %, еще более предпочтительно от 0,03 до 25 масс. %, еще более предпочтительно от 0,04 до 20 масс. %, еще более предпочтительно от 0,05 до 15 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,1 до 10 масс. %, в частности от 0,5 до 10 масс. %, в частности от 1,0 до 10 масс. %, например, от 1,0 до 5,0 масс. % или от 2,0 до 10 масс. %. Это содержание следует понимать так, что содержание по меньшей мере одного гипофосфитного соединения - если есть - включено.

Например, бумажное или нетканое полотно может содержать от 1,0 до 5,0 масс. % карбоновой кислоты (такой как лимонная кислота) и от 0,5 до 2,5 масс. % по меньшей мере одного гипофосфитного соединения (такого как гипофосфит натрия), все на основе общей массы бумажного или нетканого полотна.

Согласно предпочтительному варианту осуществления бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению дополнительно содержит по меньшей мере одну полисахаридную добавку. Предпочтительные примеры полисахаридной добавки включают карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), крахмал, альгиновую кислоту или альгинаты, пектин и их смеси, в частности карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ). Полисахаридная добавка предпочтительно связана (связью, такой как ковалентная связь) с волокнами бумажного или нетканого полотна сшивающим или функционализирующим средством.

Путем включения по меньшей мере одной полисахаридной добавки, дополнительные функциональности можно придавать бумажному или нетканому полотну согласно настоящему изобретению, и прочность на разрыв бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению можно дополнительно увеличить в дополнение к содержанию сшивающего или функционализирующего средства.

Содержание по меньшей мере одной полисахаридной добавки в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению составляет предпочтительно до 30 масс. % на основе всей массы бумаги или нетканого полотна, в частности от 0,1 до 20 масс. %, в частности от 0,25 до 15 масс. %, в частности от 0,5 до 10 масс. %, в частности от 0,75 до 5,0 масс. %, в частности от 1,0 до 3,0 масс. %.

Например, бумажное или нетканое полотно может содержать от 1,0 до 5,0 масс. % карбоновой кислоты (такой как лимонная кислота), от 0,5 до 2,5 масс. % по меньшей мере одного гипофосфитного соединения (такого как гипофосфит натрия) и от 1,0 до 3,0 масс. % по меньшей мере одной полисахаридной добавки (такой как КМЦ), все на основе всей массы бумажного или нетканого полотна.

Дополнительные добавки могут содержаться в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению в зависимости от предполагаемого использования бумажного или нетканого полотна. Например, могут содержаться устойчивые к истиранию частицы или частицы из твердого материала, такие как корунд или стеклянные шарики, в частности при использовании в качестве бумаги-оверлей.

Волокна, содержащиеся в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению, особенно не ограничены, пока они могут связываться со сшивающим или функционализирующим средством.

Подходящие волокна представляют собой природные волокна или целлюлозные волокна. Предпочтительные примеры включают волокна из целлюлозы, вискозы, лиоцелла, хлопка, конопли, манильской пеньки, джута, сизаля, района, абаки и другого, а также включают волокна из древесины мягких пород и древесины твердых пород.

Дополнительные подходящие волокна представляют собой синтетические волокна или термосклеивающиеся волокна. Предпочтительные примеры включают волокна из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), сложного полиэфира, такого как полиэтилентерефталат (ПЭТ), и поли(молочной кислоты) (ПМК). Дополнительные предпочтительные примеры включают бикомпонентные волокна, предпочтительно бикомпонентные волокна типа оболочка-ядро. Бикомпонентные волокна состоят из двух типов полимеров, имеющих различные физические и/или химические характеристики, в частности различные характеристики расплавления. Бикомпонентное волокно типа оболочка-ядро обычно имеет ядро из компонента с более высокой точкой плавления и оболочку из компонента с более низкой точкой плавления. Примеры бикомпонентных волокон, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают ПЭТ/ПЭТ-волокна, ПЭ/ПП-волокна, ПЭТ/ПЭ-волокна и ПМК/ПМК-волокна.

Также возможно использовать смеси вышеуказанных волокон, такие как смеси двух или более природных волокон, смеси двух или более синтетических волокон или термосклеивающихся волокон, смеси природных волокон и синтетических волокон или термосклеивающихся волокон и любые их комбинации.

Граммаж бумажного или нетканого полотна конкретно не ограничен. Обычно бумажное или нетканое полотно характеризуется граммажем от 5 до 2000 г/м2, предпочтительно от 50 до 600 г/м2 или от 8,5 до 120 г/м2.

Длина и грубость волокон конкретно не ограничены. Грубость волокна определяют как массу на единицу длины волокна. Обычно природные волокна или целлюлозные волокна характеризуются длиной от 1 до 15 мм, предпочтительно от 3 до 10 мм. Обычно природные волокна или целлюлозные волокна характеризуются грубостью от 30 до 300 мг/км, предпочтительно от 70 до 150 мг/км. Обычно синтетические волокна или термосклеивающиеся волокна характеризуются длиной от 1 до 15 мм, предпочтительно от 2 до 12 мм. Термосклеивающиеся волокна, подходящие для использования в настоящем изобретении, обычно характеризуются грубостью от 0,1 до 5 дтекс, предпочтительно от 0,3 до 3 дтекс.

На Фиг. 1 представлено схематическое изображение возможностей использования и/или объединения сшивающего или функционализирующего средства в бумажном или нетканом полотне согласно настоящему изобретению.

В примере А сшивание сшивающим или функционализирующим средством происходит внутри одного волокна, что повышает механическую прочность волокна, такую как устойчивость к истиранию или поглощению смолы.

В примере В сшивающее или функционализирующее средство связывается с волокном и, таким образом, придает некоторую функциональность или некоторые функциональности волокну. Например, когда поликарбоновая кислота или аминокислота, такая как лимонная кислота, бутан-тетракарбоновая кислота, аспарагиновая кислота или ее соли, используют в качестве сшивающего или функционализирующего средства, гидрофильность и смачиваемость бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению можно увеличить. Когда галогенированное гетероароматическое соединение, такое как 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ол или его натриевая соль (NHDT), используют в качестве сшивающего или функционализирующего средства, гидрофобность и прочность на разрыв во влажном состоянии, в частности в щелочных условиях, бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению можно увеличить. Кроме того, устойчивость волокон к истиранию можно повысить.

В примере С два волокна поперечно сшивают сшивающим или функционализирующим средством, таким образом, улучшая характеристики, такие как прочность на разрыв в сухом и во влажном состоянии, гидрофобную/гидрофильную смачиваемость и устойчивость к поглощению смолы, бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению.

В примере D сшивающее или функционализирующее средство связывает полисахаридную добавку посредством сшивающего или функционализирующего средства с волокном, таким образом придавая дополнительные функциональности бумажному или нетканому полотну согласно настоящему изобретению и дополнительно улучшая характеристики, такие как прочность на разрыв, бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению.

В примере Ε два волокна поперечно сшивают посредством сшивающего или функционализирующего средства и полисахаридной добавки, таким образом дополнительно улучшая характеристики, такие как прочность на разрыв, бумажного и или нетканого полотна согласно настоящему изобретению.

Конечно, дополнительные возможности и комбинации, отличные от приведенных выше примеров A-Ε, возможны и бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению может содержать любую комбинацию приведенных выше примеров A-Ε и дополнительные возможности и комбинации.

Сшивающие или функционализирующие средства согласно настоящему изобретению предпочтительно имеют по меньшей мере два фрагмента, способных связываться с волокнами и необязательно полисахаридной добавкой.

Например, лимонная кислота и бутан-тетракарбоновая кислота, которые являются предпочтительными сшивающими или функционализирующими средствами согласно настоящему изобретению, содержат три и четыре карбоновокислотных фрагмента, соответственно, способных формировать, например, сложноэфирные связи с гидроксильными группами волокон и/или необязательно полисахаридной добавкой. Необязательно, чтобы все карбоновокислотные фрагменты этих сшивающих или функционализирующих средств реагировали, и любые оставшиеся непрореагировавшие карбоновокислотные фрагменты могут способствовать дополнительной функционализации бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению.

Натриевая соль 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ола (NHDT), которая является дополнительным предпочтительным сшивающим или функционализирующим средством согласно настоящему изобретению, содержит два атома хлора, которые могут быть независимо замещены. Кроме того, могут быть сформированы связи посредством атомов азота из NHDT.

В качестве типичных иллюстраций некоторые типичные схемы реакций натриевой соли 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ола (NHDT) с целлюлозным волокном (ОН-Целл) и/или карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ) показаны следующим образом:

(1) NHDT+КМЦ КМЦ-NHMT

(2) NHDT+ОН-Целл Целл-O-NHMT

(3) КМЦ-NHMT+ОН-Целл КМЦ-НТ-О-Целл

Бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению можно получить обычным процессом получения бумаги при помощи бумагоделательной машины, предпочтительно бумагоделательной машины с наклонной сеткой, или процесса производства нетканых материалов аэродинамическим формованием по сухому способу, причем дополнительно применяют по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, как определено в настоящем документе. Обычный процесс получения бумаги описан, например, в US 2004/0129632 A1, раскрытие которого включено в настоящий документ ссылкой. Подходящий процесс производства нетканых материалов аэродинамическим формованием по сухому способу описан, например, в US 3905864, раскрытие которого включено в настоящий документ ссылкой.

Способ получения бумажного или нетканого полотна согласно настоящему изобретению отличается тем, что применяют по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, как определено в настоящем документе.

Предпочтительные режимы нанесения сшивающего или функционализирующего средства являются следующими.

Хотя следующие предпочтительные режимы нанесения описаны с NHDT в качестве примера сшивающего или функционализирующего средства согласно настоящему изобретению, целлюлозным волокном в качестве примера волокна согласно настоящему изобретению и КМЦ в качестве примера необязательной полисахаридной добавки согласно настоящему изобретению, эти предпочтительные режимы нанесения не должны толковаться как ограниченные этими конкретными примерами, а также использоваться для других сшивающих или функционализирующих средств, волокон и необязательных полисахаридных добавок согласно настоящему изобретению.

(1) Нанесение NHDT и КМЦ на отдельных стадиях:

(a) нанесение NHDT на целлюлозное волокно для получения Целл-O-NHMT (рН, температура),

(b) промывка,

(c) нанесение КМЦ на Целл-O-NHMT для получения Целл-О-КНТ-КМЦ (рН, температура),

(d) необязательная промывка.

(2) Нанесение смеси NHDT и КМЦ в одну стадию:

(a) нанесение NHDT и КМЦ на целлюлозное волокно,

(b) необязательная промывка.

(3) Нанесение заранее функционализированной КМЦ:

(a) нанесение заранее функционализированной КМЦ (NHMT-КМЦ) на целлюлозное волокно для получения КМЦ-МНТ-О-Целл,

(b) необязательная промывка.

Последний подход, т.е. режим нанесения (3), является особенно предпочтительным из-за того, что нет необходимости в стадии промывки какой-либо оставшейся избыточной NHDT.

Различные его модификации возможны, например, сшивающее или функционализирующее средство и необязательно полисахаридную добавку можно добавить в волокна перед применением бумагоделательной машины, таким образом реакции между сшивающим или функционализирующим средством и волокнами и необязательно полисахаридной добавкой происходят в объеме.

Сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе, можно использовать в бумажном или нетканом полотне, например, упаковочном материале, таком как упаковочный материал для упаковки пищи; фильтровальный материал, такой как фильтровальный материал для наливания напитков, например, чая и кофе, или фильтровальный материал для фильтрации масла; композитный ламинат, такой как бумага-оверлей; металлизированной бумаге, такой как металлизированная бумага, подходящая для этикеток или упаковок; изготавливаемом аэродинамическим способом нетканом полотне, таком как гигиенические продукты и средства личной гигиены, продукты для медицинской помощи на дому, например, влажные салфетки, полотенца, носовые платки и скатерти, специальной бумаге, например, покрытиях для стен (обои), покрытии и обивочном материале. Предпочтительно сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе, можно использовать в фильтровальном материале для чая и кофе. В частности, сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе, можно использовать для придания прочности на разрыв (в сухом состоянии и/или во влажном состоянии), пористость, смачиваемость, гидрофильность/гидрофобность и/или прилипаемость бумажному или нетканому полотну. Кроме того, сшивающее или функционализирующее средство, как описано в настоящем документе, можно использовать для придания биоразлагаемости бумажному или нетканому полотну.

Примеры

Получали бумажное или нетканое полотно из смеси волокон древесины мягких пород и абаки (справочный пример).

В смесь, как используется в справочном примере, добавляли дополнительные соединения, как указано ниже, для получения бумажных или нетканых полотен примеров согласно настоящему изобретению и сравнительных примеров.

Пример 1: Альгинат/лимонная кислота (9%)

Пример 2: NHDT/альгинат (9%)

Пример 3: NHDT/пектин (9%)

Пример 4: NHDT 7,3%

Пример 5: Лимонная кислота 10%

Сравнительный пример 1: КМЦ 2%

Сравнительный пример 2: Стирол/акрилат (6%)

Определяли прочность на разрыв примеров согласно справочному примеру, примерам согласно настоящему изобретению и сравнительным примерам в сухом состоянии, во влажном состоянии и во влажном состоянии, дополнительно содержащем 6% NaOH (т.е. при щелочных условиях). Прочность на разрыв в сухом состоянии определяли согласно ISO 1924-2 и прочности на разрыв во влажном состоянии определяли согласно ISO 3781.

Результаты показаны на Фиг. 2.

Как видно из этих результатов, бумажное или нетканое полотно согласно настоящему изобретению характеризуются превосходными свойствами, в частности, в отношении прочности на разрыв во влажном состоянии по сравнению с обычной бумагой, где была использована только полисахаридная добавка, такая как КМЦ (сравнительный пример 1). Кроме того, сшивающее или функционализирующее средство согласно настоящему изобретению представляет подходящую замену обычным соединениям на основе нефти, таким как сополимеры стирола/акрилата (сравнительный пример 2).

Хотя настоящее изобретение было описано подробно посредством конкретных вариантов осуществления и примеров, настоящее изобретение не ограничено ими, и различные изменения или модификации возможны без отклонения от объема настоящего изобретения.

1. Бумажное или нетканое полотно, содержащее волокна и по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, выбранное из группы, состоящей из карбоновых кислот, галогенированных гетероароматических соединений и их солей,

причем указанное по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство характеризуется молекулярной массой не более 1000 г/моль, и

причем, по меньшей мере, часть указанного сшивающего или функционализирующего средства связана с указанными волокнами.

2. Бумажное или нетканое полотно по п. 1, которое представляет собой изготовляемое аэродинамическим способом полотно или изготавливаемое влажным холстоформованием полотно.

3. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство выбирают из группы, состоящей из двухосновных карбоновых кислот, поликарбоновых кислот, аминокислот, галогенированных азотсодержащих гетероароматических соединений и их солей.

4. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство выбирают из группы, состоящей из алифатических двухосновных карбоновых кислот, алифатических поликарбоновых кислот, алифатических аминокислот, хлорированных азотсодержащих гетероароматических соединений и их солей.

5. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство выбирают из группы, состоящей из лимонной кислоты, бутан-тетракарбоновой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, адипиновой кислоты, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, иминодиянтарной кислоты, хлорированных соединений триазина и их солей.

6. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство представляет собой 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-ол или его натриевую соль.

7. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство представляет собой лимонную кислоту.

8. Бумажное или нетканое полотно по п. 1 или 2, в котором указанное сшивающее или функционализирующее средство содержит карбоновую кислоту и дополнительно содержит по меньшей мере одно гипофосфитное соединение.

9. Бумажное или нетканое полотно по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну полисахаридную добавку.

10. Бумажное или нетканое полотно по п. 9, в котором указанную полисахаридную добавку выбирают из группы, состоящей из карбоксиметилцеллюлозы, крахмала, альгиновой кислоты или альгинатов и пектина.

11. Бумажное или нетканое полотно по п. 9 или 10, в котором указанная полисахаридная добавка соединена с волокнами указанным сшивающим или функционализирующим средством.

12. Бумажное или нетканое полотно по любому из пп. 1-2, 9-10, в котором указанные волокна содержат целлюлозные волокна.

13. Бумажное или нетканое полотно по любому из пп. 1-2, 9-10, в котором указанные волокна содержат термосклеивающиеся волокна.

14. Бумажное получение бумаги или нетканого полотна, отличающееся тем, что применяют по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, как определено в любом из пп. 1-8.

15. Использование сшивающего или функционализирующего средства, как определено в любом из пп. 1-8, в бумажном или нетканом полотне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплозвукоизоляционным материалам, в частности к волокнистым материалам авиационного назначения с пониженным удельным весом, высокими тепловыми свойствами, отвечающим требованиям пожарной безопасности.

Группа изобретений относится к медицине. Описано пригодное для проглатывания нетканое полотно для доставки одного или более активных компонентов.

Предлагается нетканое полотно, включающее первую выступающую часть, которая выступает на первой стороне поверхности в горизонтальной проекции нетканого полотна в форме листа и имеет внутреннее пространство, и вторую выступающую часть, которая выступает на второй стороне поверхности, противоположной первой стороне поверхности, и имеет внутреннее пространство, причем первая выступающая часть и вторая выступающая часть расположены поочередно и непрерывно в каждом из различных пересекающихся направлений в горизонтальной проекции нетканого полотна, где верхняя часть первой выступающей части включает небольшую выступающую часть, имеющую меньший внешний диаметр, чем внешний диаметр первой выступающей части на первой стороне поверхности, и внутреннее пространство, присутствующее внутри первой выступающей части, и внутреннее пространство, присутствующее внутри небольшой выступающей части, соединяются, образуя непрерывное внутреннее пространство.

Изобретение относится к связующим для волоконных композитов и касается не содержащих формальдегида связующих композиций с модифицированной вязкостью. Связующие композиции включают углевод, азотсодержащее соединение и загущающий агент.

Изобретение касается установки для изготовления термо- и/или звукоизолирующего изделия на основе минеральной ваты, содержащей первую линию (1) изготовления первых минеральных волокон, включающую, по меньшей мере, один элемент (10) волокнообразования, вторую линию (2) изготовления вторых минеральных волокон, включающую, по меньшей мере, один элемент (20) волокнообразования и накатный механизм (22), при этом накатный механизм (22) предназначен для нанесения путем накатки вторых минеральных волокон на первые минеральные волокна.

Объемный нетканый утеплитель для одежды, выполненный из волокнистой смеси, содержащей натуральные и полиэфирные волокна, отличающийся тем, что композиция натурального экологически чистого продукта содержит - натурального гусиного пуха в долевом составе 80%, гусиного пера - до 10%, полиэфирного полого волокна в долевом составе 10%, скрепленные коллоидным связующим в количестве не более 7% от суммарной массы композиции волокон с общим показателем наполняемости 728,7-767,0 Fill Power, обеспечивая тем самым повышение влагоустойчивости комплексного материала за счет наличия полиэфирных волокон в его составе при общем уровне упругости, эквивалентном в допустимых пределах варьирования упругости полностью натурального утеплителя на основе пуха и пера.

В изобретении описан способ формирования диспергирующейся нетканой подложки в водной среде, включающий: a) формирование водного нетканого связующего, включающего выбранный эмульсионный полимер, где полимер был модифицирован соединением, содержащим тризамещенный атом N, соединение обладает значением pKb, равным от 4 до 7; b) взаимодействие нетканой подложки с водным нетканым связующим; c) нагревание введенного во взаимодействие нетканого материала при температуре, равной от 120 до 220°C; и d) погружение введенного во взаимодействие нагретого нетканого материала в водную среду, обладающую конечным значением pH<5.

Настоящее изобретение относится к упаковке для товара, включающей нетканую основу, содержащую слой волокон. Каждое из множества волокон содержит множество фибрилл, протяженных наружу от поверхности волокон в центральной продольной трети волокон, при этом множество фибрилл содержат жирный эфир, характеризующийся точкой плавления выше 35°С, и при этом множество волокон не содержат каплевидных скоплений жирного эфира.

Изобретение относится к водной композиции связующего, включающей: (1) водорастворимый компонент связующего, получаемый взаимодействием, по меньшей мере, одного алканоламина, по меньшей мере, с одной поликарбоновой кислотой или ангидридом и необязательно обработкой продукта реакции основанием; (2) продукт из соевого белка; и необязательно один или несколько следующих компонентов связующего; (3) сахар в качестве компонента; (4) мочевину.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается волокна из модифицированной полимолочной кислоты. Многокомпонентное волокно включает внутренний компонент, окруженный отчетливо выраженным оболочечным компонентом.

Изобретение относится к области радиофизики и предназначено для поглощения электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, причем его структура и свойства отвечают требованиям создания элементов носимой одежды для маскировки человека в СВЧ диапазоне. Нетканый материал для поглощения электромагнитного излучения СВЧ диапазона, содержащий диэлектрические волокна, отличается тем, что в структуру диэлектрических волокон, изготовленных методом бескапилярного электростатического формования из раствора полимеров на основе полиакрилонитрила (ПАН), встроены углеродосодержащие элементы размером от 50 до 100 нм, при этом диаметр диэлектрических волокон не превышает 500 нм. Изобретение обеспечивает возможность осуществления маскировки человека в СВЧ диапазоне. Технический результат заключается в уменьшении величины поверхностной плотности без снижения коэффициента ослабления. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к бумажному или нетканому полотну, содержащему волокна и по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство, выбранное из группы, состоящей из карбоновых кислот, галогенированных гетероароматических соединений и их солей, причем указанное по меньшей мере одно сшивающее или функционализирующее средство характеризуется молекулярной массой не более 1000 гмоль, и причем, по меньшей мере, часть указанного сшивающего или функционализирующего средства связана с указанными волокнами, способу получения указанного бумажного или нетканого полотна и использованию указанного сшивающего или функционализирующего средства в бумажном или нетканом полотне. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх