尺寸穩定紙及其製造方法

2023-10-11 12:58:49 6

尺寸穩定紙及其製造方法
【專利摘要】本發明涉及尺寸穩定紙和紙製品、這種紙的製造方法和用於帶來、改進或提高紙尺寸穩定性的物質的用途。
【專利說明】尺寸穩定紙及其製造方法
[0001] 本發明涉及尺寸穩定紙和紙製品、該種紙的製造方法和用於帶來、改進或提高紙 尺寸穩定性的物質的用途。
[0002] 在纖維素紙與水接觸時，例如，與水基膠水、壁紙膠水和招貼膠水接觸，纖維素纖 維溶脹。該導致紙改變尺寸，由膨脹進入溼態和收縮進入幹態。為了在長網造紙機上造紙， 纖維素纖維主要按製造方向即縱向排列。該種排列由紙幅上造紙機施加的拉力幫助。因 此，纖維素纖維溶脹導致尺寸改變，也稱為溼膨脹，主要在紙幅的橫向上。該種膨脹通常不 期望，而認為在溼和空氣乾燥條件的尺寸穩定性有利。
[0003] 該種尺寸變化不可接受，特別對其中必須在空氣乾燥和溼條件的尺寸恆定 的該些應用。特別對於壁紙，只容許尺寸最小的變化。壁紙一般W溼態粘附到固體 載體上，通過將水基膠水塗敷到壁紙上，然後將溼壁紙粘貼到固體載體（"溼貼工 藝（wet paste technique)"或"P'JalBklebetechnik"),或者通過將水基膠水直接塗 敷到固體載體，並在上面粘貼仍然乾燥的壁紙（"Wamlklebetechnik"或"貼壁工藝 (paste-the-wall-technique) '，）。
[0004] 無論哪種情況，壁紙都將吸水，使紙的纖維素纖維膨脹。在所述壁紙粘貼到固體載 體上後，一般鄰接第一壁紙粘貼另一紙壁紙。在該種布置中，壁紙幅收縮導致在先前相鄰的 紙幅之間形成縫隙，該是非常不期望的。如果在紙幅完全膨脹之前將壁紙幅粘貼到固體載 體上，則紙幅會在固體載體上繼續膨脹，導致不期望地發展出權皺、氣泡和起邊。
[0005] 在用水基膠水塗敷招貼和在用冷固油墨在紙上印刷時，出現類似問題。然而，對於 其它應用，尺寸膨脹也不合乎需要，例如，對於銅版紙、凹版印刷紙W及地圖和卡片用紙。
[0006] 為了實現尺寸穩定性，已提出包括合成纖維製造未施膠紙（waterleaf paper, "Vliespapier")。由於合成纖維具有低溼膨脹率，使紙幅內在穩定，不顯著溼膨脹。然而， 未施膠紙製造的缺點是高製造成本。為了阻止合成纖維紡絲（spinning) ("verspinnen"), 纖維必須在水中高度稀釋。流漿箱纖維息浮體濃度一般不大於0.2%重量。該導致水循環 的高能量需求。合成纖維也易於生塵，而且一般不可生物降解。
[0007] 對於未施膠紙W外的紙，也試圖通過包含合成纖維達到提高的尺寸穩定性。例如， W0 2008040635 A1描述製造可W乾燥方式剝離且具有最低溼膨脹率的壁紙基材的方法。在 此方法中製造一種多層基材，所述基材具有指向牆壁的下層和指向房間的上層。使纖維素 纖維和合成纖維的混合物的纖維下層與不含合成纖維的纖維上層粘結。同樣，製造成本是 不利的，該種方法被認為不方便，並且壁紙基材易於因層的膨脹能力差異而捲曲。
[0008] 另一種壁紙基材描述於EP 1914087 A1，該種壁紙也具有包含最多50%重量合成 纖維的非織造基材。同樣，使用合成纖維是不利的，如上所述。
[0009] 在JP 2009096108 A中提出製造包含膨脹樹脂層的壁紙基材。膨脹樹脂表面層的 缺點是，該種紙只能用於有限應用，特別是一般不能用於壁紙。
[0010] W類似方式，EP 98971 A2公開具有可見表面的結構壁紙，可見表面為凸紋狀，並 且可在上面印刷。壁紙由在雙面上具有壓紋的壓紋壁紙基材組成，其中使光滑紙（例如廢 紙）粘到壓紋壁紙的反面。通過使用水不溶性和不透水的膠水，形成不吸水並因此不溶脹 和膨脹的區域。該種壁紙的缺點是，壁紙基材必須經壓紋，該使壁紙的可用性限於壁紙應 用，並且限制另外改進壁紙的可能性。此外，製造方法相當麻煩。
[0011] 在W0 2005095712 A1中描述一種優選不含合成纖維的壁紙。壁紙由一些層組成， 其中疏水隔離層旨在使其餘壁紙與用於將壁紙粘到牆壁的親水層隔離。該種吸水和溼膨脹 應剛好限於用於將壁紙粘到牆壁的那層。然而，該種壁紙的缺點是，相應製造方法麻煩，並 且所得壁紙固有地易於捲曲。
[0012] 因此，本發明的一個目的是提供在溼態具有低溼膨脹率的紙和紙製品。只要可能， 都應避免或減少上述缺點。所述紙應可用於不同的應用領域，具體地講，不僅可用於製造壁 紙，而且可用於銅版紙、招貼紙、凹版印刷紙W及地圖及卡片紙。在用溼貼工藝或貼壁工藝 張貼時，紙應粘附到壁上。另外，新張貼的紙應保持可滑動一些時間，並且有足夠的溼強度 和幹剝性。紙應具有優良的可印刷性，優選具有低合成纖維含量。本發明的另一個目的還 在於提供製造該種紙和紙製品的製造方法，並提供用於帶來、改進或提高紙和紙製品的尺 寸穩定性的物質和混合物的用途。
[0013] 因此，根據本發明，提供一種尺寸穩定紙。本發明的紙包括至少在一面上用浸潰混 合物浸潰的原紙，所述浸潰混合物包含糖醇、脈和至少一種選自聚亞焼基二醇和甘油的物 質。本發明的紙實現本發明的W上目的，減少或避免現有技術的缺陷，特別是通過顯示本發 明的優選實施方案的特徵。
[0014] 已意外地發現，通過在至少一面上用脈、糖醇（優選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇和 /或甘油浸潰原紙，其中原紙的合成纖維含量不需超過5%重量（乾重），可對紙帶來優良的 尺寸穩定性，同時保持足夠的溼強度和幹剝性。所述浸潰物質可W優良品質在低成本得到。 它們可用於下述常規造紙機，並且在造紙期間和對壁紙消費者無危害。還意外地發現，甚至 在一面上用脈、糖醇（優選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇和/或甘油浸潰原紙就允許得到優 良的尺寸穩定性，而沒有不需要的易捲曲性。該些性質對壁紙特別重要。本發明的紙還允 許減少壁紙張貼到牆壁所需的時間；使用溼貼工藝，不必在壁紙粘到牆壁之前等待完全浸 透和纖維素纖維溶脹。使用貼壁工藝，可避免發展出權皺、氣泡或起邊。
[0015] 本發明的紙一般為主要由纖維組成並通過在篩網上脫水製成的扁平複合材料。通 過脫水，可製造能夠隨後壓縮和乾燥的租。纖維可W為天然纖維和合成纖維。然而，根據本 發明不認為非織造纖維網（fleece)是紙；根據EN 29092:1992,如果 a) 大於50%重量纖維物質由具有大於300的長度：直徑比（纖細度）的纖維組成（除 了化學煮解植物纖維外）；或者 如果a)的條件不滿足，貝U b) 如果滿足W下條件： 1) 大於30%重量纖維物質由具有大於300的長度：直徑比（纖細度）的纖維組成（除 了化學煮解植物纖維外）；且 2) 密度小於0. 40g/cm3， 則根據本發明認為非織造物是纖維網。
[0016] 對於該些定義，不認為媛索纖維是化學煮解植物纖維，密度根據ISO 90731和ISO 90732中所述的方法測定。在良好的近似中，可觀察氨鍵不使纖維網穩定，與紙相反。
[0017] 本發明的紙包含糖醇或兩種或更多種糖醇的混合物。根據本發明，糖醇為通式 冊細2 [CH (OH) ] dC&OH的物質，其中n=2、3、4或5，優選3或4。本發明的具體糖醇為： C4-糖醇（n=2) ; (2R，3巧-下-1，2, 3, 4-四醇（赤薛醇）；（2S，3R)-下-1，2, 3, 4-四醇 (蘇糖醇） C5-糖醇（n=3) ;(2R，4R)-戊-1，2,3,4,5-五醇（D-阿拉伯膠素醇）； (2尺，45)-戊-1，2,3,4,5-五醇（木糖醇）；（25,45)-戊-1，2,3,4,5-五 醇 a-阿拉伯膠素醇）C6-糖醇（n=4) ;(2R，3R，4R，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六 醇值-甘露糖醇）；2R，3R，4R，5S-己-1，2,3,4,5,6-六醇（山梨糖醇）； (2R, 3R, 4S, 5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2R, 3R, 4S, 5S)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六 醇（蒜糖醇）；（2R，3S，4R，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六醇（D-培羅 糖醇）；（23,35,41?，55)-己-1，2,3,4,5,6-六醇（0-半乳糖醇， 半乳糖醇）；（2R，3S，4S，5R)-己-1，2,3,4,5,6-六醇化-艾杜糖 醇）；（2R，3S，4S，5S)-己-1，2,3,4,5,6-六醇化-葡萄糖醇）； (2S，3R，4R，5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2S，3R，4R，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇 a-艾杜 糖醇）；（2S，3S，4R，5R)-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇；（2S，3S，4R，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇 a-培羅糖醇）；（2S，3S，4S，5巧-己-1，2, 3, 4, 5, 6-六醇a-甘露糖醇）。
[0018] 本發明的優選糖醇為山梨糖醇和木糖醇，特別優選的是山梨糖醇。另外，優選糖醇 的混合物具有本發明的n=2至5的總糖醇的至少50%摩爾的山梨糖醇和木糖醇含量。其中 山梨糖醇的含量為本發明的n=2至5的總糖醇的至少50%摩爾的此類混合物特別優選。
[0019] 糖醇和特別山梨糖醇在造紙中帶來或提高尺寸穩定性的效用令人驚訝，特別是本 領域的技術人員已知山梨糖醇的水基溶液很粘，並且易於粘住造紙機，使得肯定會預料頻 繁的幅斷裂和幅缺陷。然而，現已發現，山梨糖醇可與脈和聚亞焼基二醇（優選聚己二醇） 和甘油任選或代替聚亞焼基二醇經濟地組合使用。
[0020] W幹態計算，本發明的紙包含相對於原紙纖維總質量最多5%重量合成纖維。相對 於原紙纖維總質量最多1%重量的合成纖維含量特別優選，原紙纖維總質量的最多0. 5%重 量甚至更優選。不含合成纖維的紙最優選。根據本發明，合成纖維為非天然聚合纖維（排 除媛索），特別是聚醋、聚己帰、聚丙帰和特別是聚己內醋（P化)、聚己二酸己二醋（PEA)、聚 輕基焼酸醋（PHA)、聚對苯二甲酸己二醋（PET)、聚對苯二甲酸了二醋（PBT)、聚對苯二甲酸 H甲醋（PTT)、聚氨醋（PUR)、聚蔡二甲酸己二醋（陽腳、聚丙帰膳和聚醜胺/尼龍的纖維。
[0021] 根據本發明，提述乾重應理解為提述在13CTC烘箱中乾燥至恆重後得到的重量。然 而，提述本發明的紙的乾重應理解為在乾燥空氣中的平衡重量（見下）。
[0022] 根據本發明，優選的聚亞焼基二醇為聚己二醇。但凡在本文就聚亞焼基二醇描述 本發明時，也至少指聚己二醇。根據本發明，聚己二醇具有300至800g/mol的分子量，優選 400至600g/mol。該種聚己二醇可容易地溶於水。
[0023] 本發明的紙包含在空氣乾燥態相對於總原紙幹纖維至少10%的脈、糖醇（優選山 梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優選聚己二醇）和/或甘油的總和，優選15-40%重量，特別優 選18-35%重量。利用該些浸潰塗料，可在試驗中得到至今為止最佳的尺寸穩定性，同時也 得到優良的牆壁粘附性、溼強度、幹剝性和可印刷性。
[0024] 特別優選紙在用脈、糖醇（優選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優選聚己二醇）和/ 或甘油浸潰的面上另外用（a)膠乳或化）幹強劑（"Trockenverfestiger")浸潰。膠乳和 幹強劑另外提高幅強度。該些物質的效用令人梅訝，因為膠乳和幹強劑不顯著提高紙的尺 寸穩定性，因此肯定會預料，加入該些物質因稀釋而減小浸潰物質實現尺寸穩定性的效用， 即脈、糖醇（優選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優選聚己二醇）和/或甘油。
[0025] 本發明的膠乳為分散於水基介質的聚合物。膠乳優選選自聚丙帰膳、聚丙帰酸醋、 聚己酸己帰醋、苯己帰-己酸醋共聚物、苯己帰-丙帰酸醋共聚物、苯己帰-下二帰共聚物、 聚對苯二甲酸己二醋和聚氨醋及兩種或更多種該些物質的混合物。膠乳特別提高本發明 的紙的溼強度。苯己帰-丙帰酸醋共聚物、聚對苯二甲酸己二醋和聚氨醋作為膠乳特別優 選。優選的苯己帰-丙帰酸醋共聚物的實例為Revac巧1 385(synthomer)和Acronal S728 (BASF) 〇
[0026] 本發明的紙的幹強劑優選為（a)用一種或多種單體丙帰酸和丙帰醜胺製成的聚 合物；或化）用單體丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸輕基己醋製成的包含輕基的H元共聚 物；或（C)根據（a)的聚合物的混合物、根據化）的聚合物的混合物或根據（a)的聚合物和 根據化）的聚合物的混合物。用單體丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸輕基己醋（HEMA)製成 的包含輕基的H元共聚物特別優選。
[0027] 優選的幹強劑為LZ9 (Cebra的商品名），該是聚丙帰酸和聚丙帰醜胺的可交聯共 聚物；和EM1，該是丙帰醜胺、丙帰酸和HEMA的包含輕基的H元共聚物。
[0028] 在其浸潰面上，本發明的紙也優選用W下浸潰： a) 溼潤劑，優選選自聰帰溼潤劑和賴基玻巧酸二（2-己基己基）醋鹽；和/或 b) 釋放鉛離子的凝聚劑，優選聚氯化鉛和/或硫酸鉛。
[0029] 在常規造紙機中，溼潤劑促進包含脈、糖醇（優選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優 選聚己二醇）和/或甘油的水基浸潰混合物快速進入原紙幅。該種方式可保證紙在浸潰面 上均勻且完全的浸潰。本發明的優選溼潤劑的實例為化rosperse化和化llofin OF。
[0030] 釋放鉛離子的凝聚劑（"巧llungsmittel")允許w膠乳能夠在本發明的紙中發揮 影響並且也能夠均勻浸潰的方式使浸潰混合物的膠乳凝聚（"巧lien")。W下更詳細地描 述使用釋放鉛離子的凝聚劑。凝聚劑與膠乳組合假定通過生成氨氧化鉛-膠乳複合物進一 步提高尺寸穩定性，並且也減小浸潰混合物的粘性，在常規造紙機上有優良的機器運行能 力。釋放鉛離子的凝聚劑和幹強劑的作用方式W下關於本發明的製造方法更詳細地描述。
[0031] 總糖醇（即，n=2至5)與脈的比率或糖醇（如果只存在一種糖醇（優選山梨糖 醇））與脈的比率為（乾重）80:20至20:80,優選75:25至30:70。利用該些比率實現優良 的尺寸穩定性，並且在用作壁紙時，紙呈現對固體載體優良的粘著力。
[003引膠乳與 a) 總糖醇（優選山梨糖醇）之比（各自為乾重）優選為5:95至15:85,更優選8:92 至12:88,和/或 b) 脈之比（各自為乾重）優選為15:85至30:70,更優選22:78至28:72。
[0033] 另外，幹強劑與 a) 總糖醇（優選山梨糖醇）之比優選為5:95至20:80,更優選8:92至15:85,和/或 b) 脈之比優選為12:88至21:79,更優選13:87至18:82。
[0034] W上給出比率基於乾重計算。
[0035] 根據本發明，具有W下性質的紙是優選的： i.紙只用一種巧-糖醇和/或一種C6-糖醇浸潰，其中巧-糖醇優選為木糖醇，C6-糖 醇為山梨糖醇。用山梨糖醇作為唯一的糖醇浸潰的紙特別優選。
[0036] ii.總C5-糖醇和C6-糖醇與脈之比為75:25至30:70(乾重），其中在浸潰紙中 不存在其它糖醇。
[0037] iii.膠乳與總C5-糖醇和C6-糖醇之比為8:92至12:88,膠乳與脈之比為22:78 至28:72,各比率基於乾重計算。
[0038] iv.作為iii)的替代，幹強劑與總C5-糖醇和C6-糖醇之比為8:92至15:85,幹 強劑與脈之比為13:87至18:82 ;幹強劑為用單體丙帰酸、丙帰醜胺和任選的甲基丙帰酸輕 基己醋製成的聚合物。
[0039] V.聚亞焼基二醇為聚己二醇，總聚己二醇（優選400-600g/mol分子量的聚己二 醇）基於總C5-糖醇和C6-糖醇和脈（乾重）為4至8%重量，優選5至6%重量。
[0040] 利用該些性質得到一種紙，所述紙具有優良的尺寸穩定性，同時也具有優良的幹 強度和溼強度、可印刷性和低捲曲傾向，甚至只在一面上浸潰時。
[0041] 本發明的紙可在一面或雙面上浸潰，如上所述。在雙面上浸潰的紙的特徵是，與只 在一面上浸潰的紙比較，進一步改善（即，減小）的捲曲傾向，還具有優良的幹剝性。
[0042] 根據本發明，還提供製備具有優良尺寸穩定性的紙的方法，所述方法包括W下步 驟： ?製備水基浸潰混合物，所述混合物包含： 0通式HOCH2[CH(OH)]nCH2〇H的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， 0脈，和 0聚亞焼基二醇和/或甘油；並且 ?用浸潰混合物浸潰原紙。
[0043] 該種方法允許如上所述意外地得到具有高尺寸穩定性的紙。
[0044] 優選本發明的方法包括W下步驟： I. 製備水基浸潰混合物，所述混合物包含至少一種或多種上述糖醇、脈和一種或多種 聚亞焼基二醇（優選聚己二醇），除聚亞焼基二醇外或作為其備選，還包含甘油，W及 a) 分散於混合物的膠乳，其中膠乳優選選自聚丙帰膳、聚丙帰酸醋、聚己酸己帰醋、苯 己帰-己酸醋共聚物、苯己帰-丙帰酸醋共聚物、苯己帰-下二帰共聚物、聚對苯二甲酸己 二醋和聚氨醋及兩種或更多種該些物質的混合物，其中浸潰混合物具有大於7的抑，優選 7. 8至10的抑，其中基於乾重計算，總膠乳含量優選為混合物的5至25%重量，更優選7至 15〇/〇重量，或 b) 幹強劑，所述幹強劑優選包括用一種或多種單體丙帰酸和丙帰醜胺製成的聚合物， 或具有輕基且用單體丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸輕基己醋製成的H元共聚物，其中浸 潰混合物具有最大7的抑，優選最大6. 8,特別優選6至6. 5,其中幹強劑的總含量優選為混 合物的至少10%重量，更優選20-40%重量： II. 通過加入釋放鉛離子的凝聚劑，優選聚氯化鉛和/或硫酸鉛，使浸潰混合物的抑 降低到最大5. 5,優選降低到3至5. 0的抑；和 III. 使抑至少升高到步驟U中分別對於供選的a)或b)說明的值； IV. 用步驟iii)的浸潰混合物浸潰原紙。
[0045] 本發明的該方法允許製造本發明的紙，並因此允許實現所述紙的上述優點。另外， 所述方法容易實施和進行。只需要本領域的技術人員能夠安全和容易處理的該些物質。
[0046] 本發明的方法和本發明的相應紙從適用於其它製造步驟的原紙開始製造所需的 紙製品。根據本發明，原紙優選從纖維混合物製造，所述纖維混合物包含一種或多種W下纖 維；TMP(熱機械紙漿）、CTMP(化學-熱機械紙漿）、循環纖維和纖維素 （"Zellstoff ")。 纖維或者多種纖維（如果使用多於一種纖維材料）的打漿度優選為25至50° SR，因此，脫 墨紙漿的含量優選不大於纖維混合物的25%重量。優選原紙從包含相對於總纖維材料至少 50%重量TMP和纖維素（"Zellstoff")的纖維混合物製造，其中纖維素與TMP之比（幹 重）為10:90至100:0,30:70至60:40的比率特別優選。利用該些TMP含量，可得到很高 尺寸穩定性的紙。
[0047] 優選纖維混合物的合成纖維的含量相對於總纖維乾重為最多5%重量，最多1%重 量含量特別優選。本發明製造方法的優點和相應本發明的紙的優點是，為了得到優良或突 出的尺寸穩定性，可完全沒有合成纖維，但仍為可容許的。
[0048] 原紙根據本發明用上述浸潰混合物浸潰。浸潰可在造紙機中進行。優選在造紙機 中乾燥步驟後浸潰原紙。然而，也可在原紙離開造紙機後浸潰原紙，例如，通過原紙從母親 ("Tambour")展開，在一或兩面上用上述浸潰混合物浸潰原紙，乾燥，並使經浸潰紙卷到另 一個親上。
[0049] 浸潰混合物的載體為水。浸潰混合物的固體含量優選為總浸潰混合物的10至70% 重量，更優選52-66%重量。固體含量優選通過液體比重測定法測定。在本發明建議的固體 含量下，均勻且快速浸潰甚至原紙乾重的優選15至40%重量的乾燥固體，特別優選18-35% 重量。另外，可使在浸潰時不粘到原紙的物質的損失最大限度地減少。因此，可使具有化學 和特別是化學耗氧量的廢水負荷最大限度地減小。
[0050] 浸潰混合物包含至少一種糖醇或糖醇的混合物。優選的糖醇及其混合物如上所 述。
[0051] 根據本發明使用的聚亞焼基二醇和特別是根據本發明使用的聚己二醇也如上所 述。使聚己二醇溶於浸潰混合物。在不W液態分別提供聚亞焼基二醇和特別是聚己二醇或 聚亞焼基二醇或聚己二醇的混合物的情況下，該種二醇或混合物通過溫熱液化，優選通過 加熱到40-8(TC溫度。
[0052] 浸潰混合物優選通過首先在水中溶解一種或多種糖醇、聚亞焼基二醇（優選聚己 二醇）和/或甘油來製備，然後加入固體脈粉末或顆粒，最後向混合物加入膠乳分散體或幹 強劑，其中使混合物保持在20至25C。W上更詳細描述膠乳和幹強劑。
[0053] 在混合一種或多種糖醇（優選山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一種聚亞焼基 二醇）和/或甘油及膠乳後，浸潰混合物的抑大於7,優選7. 8至10。在混合一種或多種 糖醇（優選山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一種聚亞焼基二醇）和/或甘油及幹強劑 後，浸潰混合物的抑最大為7,優選6. 8,最優選6. 0至6. 5。
[0054] 在此之後，浸潰混合物的抑降低到最大5. 5,優選3至5. 0。
[005引降低抑根據本發明通過加入釋放鉛離子的凝聚劑來進行，優選聚氯化鉛和/或硫 酸鉛。優選的凝聚劑為 Sachtoklar 39(Sachtleben Qiemie)和 Gilufloc 40(Giulini)0
[0056] 凝聚劑意外地允許實現顯著提高機器運行能力（"Maschineng旨ngi址eit")和浸 潰混合物的滲透能力，而不需要永久降低的浸潰混合物的抑。不使用釋放鉛離子的凝聚劑， 浸潰混合物就傾向於有皂狀、油脂特徵，導致緩慢滲入原紙，該會使本發明的紙在普通造紙 機上的製造困難。然而，使用凝聚劑導致降低浸潰混合物的抑。已意外地發現，可再次提高 混合物的抑，而不損失機器運行能力和浸潰混合物的滲透特徵，也不損害本發明的紙的尺 寸穩定性。該也適用於不含膠乳或幹強劑的浸潰混合物。
[0057] 發明人還發現，鉛W外的H價陽離子不允許W本發明的成本獲得該種優良或極佳 的尺寸穩定性。在最高5. 5的抑，優選3. 0-5. 0,特別優選最高4. 5,生成AI3+陽離子和包 含鉛的其它離子，例如AlCl2+、AlN〇3"、Al (0H)2+等。如果浸潰混合物包含膠乳，則該些離子 與分散的膠乳微粒生成凝聚物。浸潰混合物將變得更粘，並且可甚至具有糊狀特徵。如果 浸潰混合物包含幹強劑而不是膠乳，則不出現明顯凝聚，因為幹強劑本身包含酸性基團。在 降低抑時，該種浸潰混合物的粘度不顯著改變。然而，所述浸潰混合物"不敏感"，並且被賦 予改善的機器運行能力。
[0058] 隨後，使抑再次升高，使得再次滿足W上在步驟i)中分別鑑於膠乳和幹強劑所述 的限度。因此，在加鹼後，包含幹強劑的浸潰混合物的抑為最低6和最高7,優選最高6. 8， 特別優選6. 0至6. 5,而利用包含乳膠的浸潰混合物，抑大於7,優選7. 8至10。
[0059] 提高抑優選通過加入固體化0H或氨氧化軸溶液實現。目前相信，凝聚的膠乳的 結構通過該種加入改變，使混合物顯現較低粘度，但更不透明。無論與先前的酸性混合物比 較，紙的該種溼潤性顯著改善與否，包含一種或多種幹強劑的浸潰混合物保持"不敏感"特 徵。現已意外地發現，提高本發明的紙的優良尺寸穩定性需要提高抑。
[0060] 在提高抑後，浸潰混合物準備用於原紙浸潰。浸潰混合物可包含其它物質，例如 礦物添加劑，例如高嶺±、粘±、碳酸鍾和滑石粉作為塗劑或增量顏料，例如W改善不透明 性、亮度、保色性和可印刷性。可在浸潰混合物中包含另外的幹強劑（例如澱粉和聚丙帰醜 胺）和另外的溼強劑（例如，表氯醇）。加入表面活性劑也可能是有利的，例如防沫劑。本 領域的技術人員可根據需要將其它物質包括進來。
[0061] 原紙用浸潰混合物W任何合適方式浸潰，優選通過用施膠壓機、膜壓機或銷鉤刮 刀化ill blade)片在一面或兩面施用。
[0062] 優選浸潰原紙W實現相對於原紙幹纖維重量至少15%重量的固體加入量，優選18 至40%重量，該樣施用浸潰混合物得到優良的尺寸穩定性，同時通過浸潰保持浸潰混合物 的低的、容許的損失。概括地講，本發明的方法可容易用常規機械進行，該方法不需要高的 機械或化學品投資，後續問題，例如廢水的化學耗氧量，可保持很低。當然，如此製造的紙的 特徵是優良或甚至極佳的尺寸穩定性。
[0063] 然後，可使經浸潰紙乾燥到優選10至12%重量水分含量的平衡幹度。平衡幹度在 23 °C溫度在50%相對溼度測定。
[0064] 本發明還教授用於帶來、改進或提高紙的尺寸穩定性的浸潰混合物的用途，通過 紙伸長在全溼和全乾階段測量，優選達到最大0. 8%的尺寸穩定性，更優選最大0. 7%，甚至 更優選最大0. 6%，優選最大0. 5%，所述浸潰混合物包含： ?一種或多種通式冊CH2[CH(OH)]nCH2〇H的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， ?脈， ?聚亞焼基二醇（優選一種或多種聚己二醇）和/或甘油。
[0065] W下通過實施例描述本發明。該些實施例不旨在限制權利要求的範圍。
[006引實施例1 ;原紙 在Duplex 5造紙機上製造具有80g/m2原紙克重的雙層原紙。
[0067] 製備具有60%重量TMP、30%重量長纖維紙漿和10%廢紙（分別相對於總纖維幹 重）的水基纖維混合物，纖維材料的打漿度為30° SR。W類似方式，使用W上剛給出的水 基纖維混合物，在Simplex造紙機上製造80g/m2克重的單層紙。
[0068] W常規方式，利用填料、幹強劑（澱粉、聚丙帰醜胺）、溼強劑（表氯醇）和加工助 劑（例如，消泡劑）、抗微生物劑和助留劑提供如此製造的單層或雙層紙幅；在漿料中加入 lOkg/t滑石粉顏料Finntalc P10。使紙乾燥到平衡水含量。在碎漿機中加入8,51/t聚 丙帰醜胺幹強添加劑（Praestamin A-L)。在混合漿池中加入241/t表氯醇溼強劑化ymene 217 L幻和lOkg/t陽離子澱粉（Solbond TC40)。在旋液分離器（清潔器）之前，加入1 1/ ton聚己帰亞胺作為助留系統（Polymin SK)。在白水中加入消泡劑（Contraspum E 640) (1 1/t)。
[0069] 為了測定尺寸穩定性，在製備後2化，垂直於經乾燥紙的主纖維方向剪切 210x50mm長方形條，使得各條的短邊緣位於紙幅寬度的最前或最後五分之一內（"邊緣探 巧IJ"代替"平均探測"）。在每個條上應用兩個標記，相互距離為180mm，分別地，到最近短條 邊緣的距離為15mm，到長條邊緣的距離為25mm。然後使條浸入去離子水5min，W允許條完 全溼潤。在浸潰後，從水取出條，並立即再次測量各條上標記之間的距離。然後作為在水 中浸潰之前和之後標記距離差的百分數（參考W下表1)計算溼膨脹率（和相應尺寸穩定 性）： 表1 ;距離變化轉換為％溼膨脹率，如上所述製造的壁紙原紙（單層紙和雙層紙）具有 2. 0至2. 2%的溼膨脹率。
【權利要求】
1. 一種尺寸穩定紙，所述紙包括在至少一面用浸漬混合物浸漬的原紙，所述浸漬混合 物包含 ?至少一種通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， ?脲，和 ?至少一種選自聚亞烷基二醇和甘油的物質。
2. 權利要求1的紙，其中所述原紙通過施用相對於該原紙乾重為至少10%重量，優選 15-40%重量的固體來浸漬。
3. 前述權利要求中任一項的紙，其中所述紙在浸漬面還用以下浸漬： a) 膠乳，或 b) 幹強劑。
4. 權利要求3的紙，其中所述膠乳選自聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙 烯-乙酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二 酯和聚氨酯及兩種或更多種這些物質的混合物。
5. 權利要求3的紙，其中所述幹強劑為 a) 用一種或多種丙烯酸和丙烯醯胺單體製成的聚合物，或 b) 用丙烯酸、丙烯醯胺和甲基丙烯酸羥基乙酯單體製成的包含羥基的三元共聚物，或 c) 根據（a)的聚合物的混合物、根據（b)的聚合物的混合物或根據（a)的聚合物和根 據（b)的聚合物的混合物。
6. 權利要求3至5中任一項的紙，所述紙還至少在浸漬面用以下浸漬： a) 溼潤劑，優選選自萜烯溼潤劑和磺基琥珀酸二（2-乙基己基）酯鹽；和/或 b) 釋放鋁離子的凝聚劑，優選聚氯化鋁和/或硫酸鋁。
7. 前述權利要求中任一項的紙，其中總糖醇與脲之比為（乾重）80:20至20:80,優選 75:25至30:70,或如果只存在一種糖醇，則糖醇與脲之比為（乾重）80:20至20:80,優選 75:25 至 30:70。
8. 權利要求3至7中任一項的紙，其中 I. 膠乳與 a?總糖醇之比（乾重）為5:95至15:85,優選8:92至12:88,和/或 b.脲之比（乾重）為15:85至30:70,優選22:78至28:72， II. 和/或幹強劑與 a?總糖醇之比（乾重）為5:95至20:80,優選8:92至15:85,和/或 b.脲之比（乾重）為12:88至21:79,優選13:87至18:82。
9. 前述權利要求中任一項的紙，其中所述聚亞烷基二醇為具有300至800g/mol，優選 400至600g/mol分子量的聚乙二醇，其中總聚乙二醇基於C5-糖醇和C6-糖醇和脲的總和 (乾重）為4至8%重量，優選5至6%重量。
10. -種製造具有優良尺寸穩定性的紙的方法，所述方法包括以下步驟： ?製備水基浸漬混合物，所述混合物包含： 〇通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， 〇脲，和 〇聚亞烷基二醇和/或甘油；並且 ?用所述浸漬混合物浸漬原紙。
11.權利要求10的方法，所述方法包括以下步驟： I. 製備水基浸漬混合物，所述浸漬混合物至少包含 ?通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， ?脲，和 ?聚亞烷基二醇和/或甘油，和 a) 分散於該混合物的膠乳，其中所述膠乳優選選自聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙 烯酯、苯乙烯-乙酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和兩種或 更多種這些物質的混合物，其中所述浸漬混合物具有大於7的pH，優選7. 8至10的pH，或 b) 幹強劑，所述幹強劑優選包括用一種或多種丙烯酸和丙烯醯胺單體製成的聚合物， 或具有羥基且用丙烯酸、丙烯醯胺和甲基丙烯酸羥基乙酯單體製成的三元共聚物，其中所 述浸漬混合物具有最大7的pH，優選最大6. 8,特別優選6至6. 5， II. 通過加入釋放鋁離子的凝聚劑，優選聚氯化鋁和/或5硫酸鋁，使所述浸漬混合物 的pH降低到最大5. 5,優選降低到3至5. 0的pH ;和 III. 使pH至少升高到步驟i)中分別對供選的a)或b)所說明的值；和 IV. 用步驟iii)的浸漬混合物浸漬原紙。
12. 權利要求10或11的方法，其中在步驟iv)中所述原紙通過施用相對於該原紙幹 重至少10%重量，優選15-40%重量的固體來浸漬。
13. 權利要求10至12中任一項的方法，其中步驟i)中的浸漬混合物進一步包含溼潤 齊IJ，優選選自萜烯溼潤劑和磺基琥珀酸二（2-乙基己基）酯鹽。
14. 權利要求11至13中任一項的方法，其中緊接在步驟ii)之前 I. 膠乳與 a?總糖醇之比（乾重）為5:95至15:85,優選8:92至12:88,和/或 b.脲之比（乾重）為15:85至30:70,優選22:78至28:72， II. 或者幹強劑與 a?總糖醇之比（乾重）為5:95至20:80,優選8:92至15:85,和/或 b.脲之比（乾重）為12:88至21:79,優選13:87至18:82。
15. 權利要求10至14中任一項的方法，其中糖醇與脲之比（乾重）為80:20至20:80， 優選75:25至30:70,或如果在該浸漬混合物中存在多於一種糖醇，則總糖醇與脲之比（幹 重）為 80:20 至 20:80,優選 75:25 至 30:70。
16. 權利要求10至15中任一項的方法，其中所述原紙由纖維混合物製造，所述纖維混 合物包含一種或多種以下纖維：TMP (熱機械紙漿）、CTMP (化學-熱機械紙漿）、循環纖維和 纖維素，其中纖維素與TMP之比（乾重）優選為10:90至100:0,特別優選30:70至60:40， 並且 其中優選合成纖維的含量為所述原紙的最多5%重量（平衡乾重），優選最多1%重量。
17. 權利要求10至16中任一項的方法，其中所述聚亞烷基二醇為具有300至800g/ mol分子量的聚乙二醇，優選400至35600g/mol，並且 其中總聚乙二醇基於C5-糖醇和C6-糖醇和脲的總和（乾重）為4至8%重量，優選5 至6%重量。
18. 可通過權利要求10至17中任一項的方法得到或通過所述方法得到的紙。
19. 包含基紙的紙製品，其中所述基紙為權利要求1至9或18中任一項的紙，其中所 述紙製品選自壁紙、招貼紙、凹版印刷紙和地圖和/或卡片用紙。
20. -種浸漬混合物用於帶來、改進或提高紙的尺寸穩定性的用途，優選達到在23°C 和50%相對溼度在平衡水含量下紙尺寸的溼膨脹率為最大0. 8%，所述浸漬混合物包含 ?通式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的糖醇，其中n=2、3、4或5,優選3或4， ?脲，和 ?聚亞烷基二醇，優選聚乙二醇，和/或甘油。
【文檔編號】D21H27/14GK104395526SQ201380035314
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】B.尤爾曼恩, H.阿諾德 申請人:阿斯特羅姆公司