通過靜電製造粒子的方法

2023-09-23 11:35:55 2

專利名稱：通過靜電製造粒子的方法
技術領域：
本發明涉及通過靜電處理形成粒子或小滴的方法。本發明還涉及用於靜電粒子 形成的介質、形成紙或紙板的方法、紙或紙板、形成濾紙(filter)的方法、濾紙和從介質 除去或消除泡沫的方法。
背景技術：
靜電技術(例如電紡絲和電噴霧)在許多領域中用於製造亞微米粒子。在電噴 霧中，將高壓電場施用至液體表面，導致發射細微的帶電小滴。電紡絲技術類似於電噴 霧技術。然而，在電紡絲中，由於粘彈力，從所述液體形成纖維，而非小滴。用於電噴霧或電紡絲的裝置通常包含噴嘴(其供料液體介質，該液體介質包含 將形成亞微米粒子的物質)和收集板。所述電噴霧介質或電紡絲介質通常為含聚合物的 液體，例如聚合物溶液或鹽。在噴嘴和板之間施加電位差。在所述噴嘴和收集板之間產 生的靜電場導致介質克服使介質結合在一起的內聚力，由此發生朝向收集板的噴射。靜 電場拉伸噴射物，以及取決於液體介質的性質(例如粘度、表面能、聚合物濃度和電場 強度)，形成纖維(電紡絲)或小滴(電噴霧)，其沉積在收集板上。形成的纖維或小滴 可以如上所述收集或者在覆蓋所述收集器的基底上沉積為覆層(coating)。靜電塗覆的原 理例如總結在 Ramakrishna 等人的文獻[An Introduction to Electrospinningand nanofibers， World Scientific Publishing co.Pte.Ltd., 2005]中。然而，該技術在紙和板工業中的應用受 限以及未進行廣泛報告。US2007/0148365披露了形成紙或紙板的方法，其中使用電紡絲設備將納米纖 維覆層施用至紙表面。在US2007/0148365中使用的電紡絲設備包含多個彎液面引發器 (meniscus initiators),用於在形成纖維的組合物中形成具有集中電荷的區域。然而，在 US2007/0148365中披露的系統僅限於纖維形成朝上的應用。而且，該電紡絲設備的性能 取決於所述彎液面引發器的數目、幾何形狀、位置和性能。US2006/0266485披露了通過電紡絲將納米纖維施用至紙幅面(paperweb)的方 法。根據US2006/0266485中披露的方法，將所述纖維施用至在某些區域中的紙基料，在 該處紙基料的乾燥有利於納米纖維的施用。在本領域，已經觀察到了電噴霧/電紡絲技術形成的粒子或小滴的不均勻沉積 的問題。這可能是產生紡絲纖維或小滴的行列的供料噴嘴所導致的。而且，噴射物從一 個供料噴嘴的噴射時常不穩定，因為它可能隨機地開始和停止以及生產率可能改變。限 制電噴霧/電紡絲技術的使用的另一因素是與這些技術相關的低生產率。通過使用更高 電場提高生產率的嘗試通常是不成功的，因為太高的電荷可能導致靜電放電。而且，在 現有技術中所述的系統中通常使用的具有小孔口直徑的噴霧噴嘴易於堵塞，以及可能發 生在電噴霧/電紡絲介質中的化學品的乾燥。這可能更進一步降低生產率。

發明內容
本發明的一個目的是提供不涉及現有技術問題的形成粒子或小滴的方法。本發明的另一目的是提供形成亞微米粒子或小滴的方法，該方法使得能夠高速生產。本發明的又一目的是實現電噴霧或電紡絲粒子或小滴在表面上的均勻沉積。通過本發明方法實現了上述目的以及其它優點。本發明涉及形成具有至少一種 物質的粒子或小滴的方法，所述方法以所述次序包括以下步驟提供泡沫介質，該泡沫 介質包含所述物質，以及通過靜電處理形成所述物質的粒子或小滴。本申請使用的術語「粒子」包括任何形式的粒子，包括但不限於纖維。本申請使用的術語「泡沫介質」或「泡沫」是指氣體在固體中或在液體中的分 散體。所述氣體球體(gas globules)可以具有任何粒度，例如從膠狀的(colloidal)至肉眼 可見的。靜電處理的範圍包括通過靜電形成粒子或小滴的任何處理，包括但不限於電噴霧(產 生小滴)和電紡絲(產生纖維)，以及在電噴霧和電紡絲之間的轉變範圍內的二者的組合。意料不到的是，已經顯示，在靜電處理中使用泡沫介質能夠得到較高生產速度 和提高通過電紡絲或電噴霧粒子或小滴在基底上形成的覆層均勻性。而且，能夠避免在 供應介質的系統(例如噴嘴)和沉積表面之間的靜電放電的問題。上面的目的也已經通過用於靜電粒子形成的介質實現，該介質包含至少一種將 形成粒子或小滴的物質並且其中所述介質呈泡沫形式。本發明還涉及形成紙或紙板的方法，所述方法包括以下步驟形成紙或紙板的 幅面(web)，提供含至少一種將沉積在所述紙或紙板的基料上的物質的泡沫介質，通過 靜電處理形成所述物質的粒子或小滴，和將所述粒子或小滴沉積在所述紙或紙板的基料 上。而且，本發明涉及通過所述形成紙或紙板的方法形成的紙或紙板。所述形成紙或紙板的方法允許以高塗覆速度對紙或板進行塗覆和上漿(sizing)。 而且，得到在所述紙或紙板上所施用的塗料和/或漿料的平整和均勻的層。本發明還涉及形成含基底層和電紡絲纖維層的濾紙的方法，所述方法包括從泡 沫介質電紡絲纖維至所述基底上的步驟。而且，本發明涉及由所述方法製造的濾紙。根據本發明製造濾紙的方法導致纖維在基底上緊密和均勻的分布，由此能夠制 造具有高過濾效能的濾紙。本發明還涉及從介質除去或消除泡沫的方法，所述方法包括對所述介質施加靜 電場的步驟。通過根據本發明的從介質消除或除去泡沫的方法，將介質中的多數自由氣 泡有效地除去和分離，使得消除由過量的自由氣泡所導致的問題。所述介質可為含泡沫 的固體或液體介質。


圖Ia示出在紫外光下拍攝的代表現有技術的紙板的照片，所述紙板塗有根據對 比例(對比例1)從液體電紡絲的粒子。圖Ib示出在紫外光下拍攝的紙板的照片，所述紙板塗有根據本發明實施例(實 施例1)從泡沫介質電紡絲的粒子。
具體實施例方式本發明涉及通過靜電手段形成具有至少一種物質的粒子或小滴，其中含有將形 成粒子或小滴的物質的介質呈泡沫形式。也可以將所述介質稱為泡沫介質。所形成的粒 子可以具有微米粒度、納米粒度和/或毫米粒度。根據本發明，粒子或小滴的形成從泡 沫表面和/或從結合在泡沫中的氣泡表面發生。在一種優選的實施方案中，通過本發明 方法形成的粒子或小滴不含任何氣體。因此，所述泡沫不是作為泡沫，而是作為粒子或 小滴轉移或沉積在收集器上。使用泡沫介質通過靜電處理形成粒子使得利用較高電場強度，而不導致在供料 系統和收集板之間的靜電放電成為可能。儘管不希望束縛於任何理論，但是這很可能是 由於泡沫的介電性質。應用較高電場強度提高生產率。然而，可以將供料系統(例如傳 送泡沫介質的噴嘴)布置得接近於收集器或接近於將由形成的粒子沉積的基底，而不會 導致不均勻的沉積。這進一步促進較高生產率。而且，已經顯示，與非泡沫液體相比，從泡沫表面引發粒子的形成需要較少的 能量。從泡沫表面製造粒子或小滴可以通過以逐點的方式(point-wise)瞬時提高電壓 (即，通過在單一的點或位置處施加電壓)弓丨發或「激發(ignited)」。隨著噴射物形成 (jet-formation)在該特定點處突然發生，它迅速蔓延並擴展至整個自由泡沫表面。甚至可 以在單一點處使用引信(fuse)激發所述系統，然後，從該點，所述紡絲過程遍及整個泡 沫表面傳播。然後，不再需要激發點以及可以降低施加的電壓。因此，當使用泡沫作為 介質時，需要較少量的能量(作為電能提供)來克服表面張力和誘導纖維或小滴的形成。使用泡沫介質作為電紡絲或電噴霧介質的又一優點是，與使用液體介質時相 比，介質的固體含量可以高。結果，可以將木質纖維材料(例如精磨纖維素材料或纖維 素納米纖維)與氣體混合以形成泡沫，然後通過靜電手段形成粒子或小滴。在本發明中使用的泡沫介質可以通過以下方法提供將氣體分散在液體或固體 中，該液體或固體包含將形成粒子或小滴的物質。可選擇地，所述泡沫介質可以通過以 下方法提供首先將氣體分散在液體或固體中，然後將所述物質結合(例如浸漬或散布) 至形成的分散體中。當通過靜電從泡沫介質形成粒子或小滴時，所述泡沫介質可以在該過程中消 耗。根據這種實施方案，所述泡沫介質可以由將形成粒子或小滴的物質、在所述過程中 蒸發的溶劑和氣體組成。可選擇地，所述泡沫介質可以作為將形成粒子的物質的支撐體 工作。根據這種實施方案，所述泡沫介質在所述過程中不消耗。例如，可以在泡沫中結 合聚合物溶液(該溶液包含將形成粒子或小滴的聚合物和在所述過程中蒸發的溶劑)。本發明的泡沫介質可以包含分散在液體或固體中的氣體，含量為全部介質的至 少5體積％，或全部介質的10-99體積％，更優選為全部介質的50-99體積％，最優選為 全部介質的75-99體積％。在所述泡沫中高含量的氣體導致分散在液體或固體中的具有 均勻粒度分布的小氣泡。結果，增加了氣泡表面(從該表面形成粒子或小滴)的總面積。而且，氣泡的均勻粒度分布有助於更均勻的處理。也可以將所述泡沫介質描述 為氣體和粘性液體的彈性海綿狀複合材料，該複合材料包含在液體中的氣泡空氣。存在 於泡沫介質中的氣體的量必須足夠，以克服溶液的溶解能力。因此，至少部分的氣體在液體中形成氣泡。存在於液相中的氣泡可以具有任何粒度，從膠狀的至肉眼可見的。本發明泡沫介質可以通過生物、化學、機械或聲學方法製備。通常，通過機械 手段製備泡沫是最實際的。泡沫介質的氣體組分可以選自空氣、二氧化碳(CO2)、水蒸汽(H2O)、氮氣 (N2)、氫氣(H2)及其混合物。在一種優選實施方案中，所述氣體組分為空氣。當通過 例如機械手段在液體中結合氣體時，空氣通常是最便利的選擇。泡沫介質的液相可以為將形成粒子或小滴的物質的溶液、分散體或熔體。優選 地，所述液相還包含載體。載體是指具有以下用途的液體參與傳送、保持、傳導和 任選地溶解將形成粒子或小滴的物質。所述載體可為例如水、醇或有機溶劑或溶劑混合 物。將形成粒子或小滴的一種或多種物質可為聚合物或聚合物共混物。適合的聚合物可 選自例如聚烯烴、聚乙烯基化合物(polyvinyls)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚酯 及其混合物。所述液相還可以包含至少一種加工助劑，所述加工助劑促進選自以下的效果 泡沫形成、改善靜電場和強化粒子形成。優選地，所述加工助劑為表面活性試劑(表面 活性劑)，例如表面活性聚合物。在一種優選實施方案中，所述加工助劑為泡沫形成劑， 例如疊氮化物。所述泡沫介質還可以包含穩定劑，以確保可接受地保留液相中的氣相。在本發 明的一種優選實施方案中，所述泡沫介質可以包含微粒。在泡沫介質中存在微粒強化粒 子形成和改善泡沫介質的穩定性。本申請使用的「微粒」是指固體添加劑。存在於泡 沫介質中的微粒可以例如具有I-IOOOnm的球面直徑。所述微粒可為例如蛋白質、生物來 源聚合物，例如澱粉；礦物粒子，例如粘土、二氧化矽、碳酸鈣、氧化鈦、滑石；有機 強化劑、合成膠乳粘合劑、鹽；及其衍生物。在本發明的一種實施方案中，粒子的形成通過電紡絲進行，由此形成超細纖 維。單纖維的直徑可以例如小於5μιη或者甚至小於400nm。粒子的形成也可以通過電 噴霧進行，由此形成小滴。本發明適用於當今使用電紡絲和/或電噴霧的任何應用領域，例如適用於基底 的靜電塗覆或浸漬，或者適用於非織造織物的製造。通過本發明方法形成的粒子可以沉 積在收集表面上。所述收集表面可為基底，例如膜、纖維幅(fibre web)、紙、箔或任何 其它適合的基底。在本發明的一種實施方案中，通過所述方法形成的粒子或小滴沉積在紙或紙板 基底上。所述粒子或小滴可以例如在紙製造過程中施用至紙或紙板的移動幅面。因此， 本發明方法可用於例如紙或板的塗覆或上漿。所述方法可用於將各種類型的聚合物纖維 直接結合在紙或板的表面上，或者結合在紙或板的表面中。本發明的一個顯著的優點 是，可以將塗覆速度(以g/[m2X分鐘]計)提高至使用目前技術水平的布置所無法達到 的水平。通過本發明方法，能夠在短時間內製造大量覆層。而且，泡沫介質的使用消除 了一個塗覆噴嘴幹擾相鄰噴嘴處的電場強度的問題。結果，可以將塗覆噴嘴布置得彼此 之間更接近，由此可以使用緊湊的塗覆系統。本發明方法還可以用於製造含基底層和電紡絲纖維層的濾紙。這種實施方案包 括在靜電場中從泡沫介質形成纖維，該纖維沉積在基底層上。所述基底層有利的是由具有適當多孔結構的常規製造織物製造。由於電紡絲纖維均勻地沉積在基底層上，通過本 發明方法製造的濾紙導致提高的過濾性能。根據本發明的又一實施方案，從所述泡沫介質製造小粒子，該小粒子如上所述 進行收集。所述小粒子可以為以下形式短纖維或不規則珠粒或其混合物、附聚物或組 合。所述粒子具有至少一個亞微米級維度。所述粒子優選為直徑小於10 μ m的纖維，更 優選為直徑小於Iym的纖維。形成的粒子可以首先沉積在收集表面上，從收集表面獲得 粒子。可以阻止粒子粘附至收集表面。還可以設計系統，使得從收集表面連續地除去制 造的粒子。通過本發明方法，能夠實現粒子的高收率。本發明方法還可以用於製造原纖維或微原纖化纖維素，S卩，約50nm粗的纖維素 線。根據本發明，原纖維可以通過以下方法製造溶解纖維素，形成溶解纖維素的泡沫 介質和電紡絲所述泡沫介質。根據本發明製造的原纖維可以例如用於增強塑料、高強度 紙和環境友好的包裝。本發明的靜電粒子形成可以藉助於適於電噴霧或電紡絲的常規裝置實施。所述 裝置可以包含收集器、進料段和適於提供在收集器和進料段之間的電位差的電壓源。所 述進料段還可以包含泡沫散布或泡沫供應系統。所述收集器可為支撐基底的金屬板，不 過也可以使用板、輥、鼓或圓柱體(cylinder)等。靜電壓優選為10_100kV，更優選為 40-60kV，在泡沫和基底之間的距離優選為10-300mm，更優選為約50mm。粒子或小滴的靜電處理(例如電噴霧或電紡絲)可以使用直流電壓和/或交流電 壓進行。在本發明的一種實施方案中，所述靜電處理在交流(AC)電場的存在下進行。 這可以通過以下方法實現將交變電勢施用於形成電場的任一電極，例如，可以將交變 電勢施用於進料段或施用於收集器。AC電勢的使用導致形成的粒子或小滴在沉積表面上 的改善的覆蓋。由於泡沫的介電性質，泡沫介質有助於AC電勢的使用。所述靜電處理也可以同時使用交流電和直流電進行。以此方式，可以改變在該 處理中產生的粒子的形式。根據一種實施方案，將交變電勢施用於收集器和將直流電勢 施用於進料段，由此可以製造呈相當大的纖維形式的粒子。在另一實施方案中，將交變 電勢施用於進料段和將直流電勢施用於收集器，由此可以製造較細的粒子。所述裝置的適合的進料段可以例如為光滑板，在該光滑板上可以允許泡沫介質 緩慢地向下移動至出料口(discharging slot)。在出料口處，形成粒子的介質被靜電場拉向 收集器。直接從泡沫表面的幾個隨機位置拉伸形成的噴射物。泡沫的粘性有益於該供料 系統。在另一實施方案中，可以通過開口(例如，具有可變縫寬度的縫)供應泡沫。任 選地，可以調節所述表面張力和縫寬度，使得泡沫不溢出，但提供足夠的用於製造噴射 物的自由表面積。在又一實施方案中，所述供料系統可以包含一個或多個噴嘴。泡沫介質的使用 消除了一個噴嘴幹擾相鄰噴嘴處的電場強度的問題。結果，可以將噴嘴布置得彼此之間 更接近，由此可以使用緊湊的供料系統。根據一種優選實施方案，所述粒子形成從自由的，優選為平整的泡沫介質表面 進行，即，不使用任何噴嘴等。由於避免了可能導致放電的在介質中的電荷高峰，泡沫 介質促進從自由表面形成粒子或小滴。通過靜電手段從泡沫介質的自由表面形成粒子或小滴導致意料不到的高生產率。而且，當設計供料系統時，使用泡沫介質的自由表面的 可能性導致提高的靈活性。根據這種實施方案，所述供料系統可以包含平整表面(例如 金屬板)，或者它可以包含彎曲表面。根據本發明形成粒子或小滴可以使用靜電手段與其它力的組合進行，例如，與 機械手段的使用組合。因此，靜電場的使用可以例如與旋轉噴嘴系統或壓力供料系統的 使用組合，以進一步改善噴射。本發明還可以用於從介質(該介質包含泡沫)除去或消除泡沫。在許多工業過 程中(例如在造紙工業中，在食品工業中，在製藥工業中和在油墨工業中)，在流動介質 中形成泡沫是一個問題。在所述領域中，通常通過使用消泡劑防止泡沫形成，或者可選 擇地，通過使用機械脫氣設備如離心裝置消除氣體。然而，傳統脫氣設備經常需要空間 禾口昂貴。根據本發明，對以泡沫形式含氣體的介質施加靜電場，即，在介質和收集器之 間施加電勢差。以此方式，從泡沫表面和/或從結合在泡沫中的氣泡表面通過靜電形成 粒子或小滴，由此破壞泡沫中的氣泡。結果，將氣體釋放並因此從介質除去。通過所述 方法形成的粒子沉積在收集器上並可以回收。所述消除或除去泡沫的方法適用於處理多種工業(例如造紙工業、食品工業、 製藥工業、油漆工業和油墨工業)的流體工藝介質。所述流體介質可以基於水、醇或有 機溶劑或溶劑混合物。所述流體介質可為熔體形式。可選擇地，所述流體介質可為懸浮 液，例如纖維懸浮液如用於造紙的纖維素纖維懸浮液(所謂的紙漿)或造紙機的排放水 (effluent water)。當通過本發明方法處理白水(white water)時，可以產生小的疏水性粒子 並沉積在收集板上，例如vaxes、澱粉和蛋白質。可以將這些粒子回收至纖維懸浮液。除去泡沫的方法可以有利地用作浮選法中的一個步驟，例如在回收紙漿 (recycled pulp slurry)的脫墨中。在浮選法中，將空氣注入流體介質(例如回收紙漿)， 所述流體介質形成氣泡，疏水性粒子(例如印刷油墨粒子)附著於氣泡。氣泡移動至懸 浮液表面，在表面形成泡沫層。在現有技術中，通過機械手段除去該泡沫層。根據本發 明，該泡沫層可以通過施加靜電場除去。因此，可以在介質和收集器之間施加電勢差， 由此粒子(例如油墨粒子)通過靜電形成並沉積在收集器上，同時空氣氣泡被破壞。以 此方式，可以除去泡沫並且可以回收油墨粒子。根據本發明從介質除去或消除泡沫的方法可以藉助於適於電噴霧或電紡絲的常 規裝置進行。上面已經連同形成粒子的方法描述了該裝置。如上所述，該裝置可以包含 收集器、進料段和適於提供在收集器和進料段之間的電位差的電壓源。所述進料段還可 以包含泡沫散布或泡沫供應系統。所述收集器可為板、輥、鼓或圓柱體等。在從介質除去或消除泡沫的方法的一個優選實施方案中，將介質散布在表面 上，例如散布在金屬表面上，形成液體的薄膜，然後施加靜電場。以此方式，介質中的 氣泡較快地上升至介質表面，這有助於粒子或小滴的靜電形成，並因此從介質中消除泡 沫。除去或消除泡沫的靜電處理(例如電噴霧或電紡絲)可以使用直流電壓和/或交 流電壓進行。實驗
下面參照一些實施例進一步描述了本發明。應理解的是，本發明不限於本申請 披露的特定工藝步驟和材料。為使差別顯著，也進行了對比實驗(遵循代表目前技術水平的操作)。對比例1製備了含二氧化鈦、聚乙烯醇、聚氧化乙烯的混合物(Ti02+PVA+PE0)作為將 形成粒子的混配物、十二烷基硫酸鈉(SDS)作為加工助劑和水作為載體的中間組合物。 在500g批量中，所述成分的濃度為PVA 6.4%、PEO 1.0%, SDS 3滴和餘量的水。從噴 嘴電紡絲該中間組合物(噴嘴距離約50mm，電壓約40kV)。粒子沉積在240g/m2的紙 板上。通過目視以及通過在UV光下拍照評價結果。圖Ia示出在UV光下拍攝的塗覆 板的照片。使用TiO2作為散布均勻性的標誌，因為它吸收UV光，所以能夠看見覆層(作 為暗線)。在紡絲期間，僅觀察到一股噴射物離開了一個噴嘴。在噴嘴上觀察到皮層效 應(skin effect)。從圖Ia中可以看出，在紙板上能夠看見每一噴嘴的清晰的紡絲線。這 些紡絲線是不均勻塗覆的徵兆。實施例1使用混合器將與對比例1中使用的中間組合物相同的中間組合物機械地泡沫 化。隨著將空氣結合至液相中，體積增加至超過兩倍。因此，形成的泡沫介質的氣體含 量為全部介質的約50體積％ -60體積％。從對比例1中使用的噴嘴電紡絲該泡沫介質 (距離約50mm，電壓約40kV)。使兩個實驗中的覆層重量保持一致。形成的粒子沉積 在240g/m2的紙板上。再次通過目視和通過在UV光下拍照評價所得的散布。圖Ib示出在UV光下拍 攝的塗覆紙板的照片。從圖Ib中可以看出，散布均勻性得到證明，因為在紙板上無可見 的噴嘴紡絲線。從每一噴嘴，數個細絲噴向收集器。泡沫也較易於泵取和供應至噴嘴， 這有助於較容易地定量(dosing)。結果，最終產物的覆層更均質和均勻地分布。實施例2製備了含二氧化鈦、聚乙烯醇、聚氧化乙烯的混合物(Ti02+PVA+PE0)作為將 形成粒子的混配物、十二烷基硫酸鈉(SDS)作為加工助劑和水作為載體的中間組合物。 在500g批量中，所述成分的濃度為PVA 6.4%、PEO 1.0%, SDS 3滴和餘量的水。使用 混合器將所述中間組合物機械地泡沫化。將9g泡沫介質散布在金屬板上(lOcmxlOcm的 區域)並從泡沫表面電紡絲(距離約50mm，電壓約40kV)。再次，將形成的粒子沉積在 紙板基底(240g/m2)上。直接從泡沫的自由表面形成粒子(這裡為纖維)，S卩，不使用任何噴嘴等。離開 泡沫表面的纖維密度高。隨著實驗進行至最後，所有泡沫被消耗並紡成纖維，沒有任何 實質性試劑損失。濃度在泡沫化時似乎保持穩定，未出現幹擾所述處理的梯度。可紡性 隨著時間變化未降低。再次，觀察到均勻的散布。而且，沉積速度意料不到地高。沉 積速度顯著高於使用噴嘴時。
權利要求
1.形成具有至少一種物質的粒子或小滴的方法，所述方法包括以下步驟i)提供泡沫介質，該泡沫介質包含所述物質，和 )通過靜電處理形成所述物質的粒子或小滴。
2.如權利要求1所述的方法，其中在步驟ii)中所述的形成粒子或小滴通過電紡絲或 電噴霧所述泡沫介質進行。
3.如權利要求1-2中的任意一項所述的方法，其中在步驟i)中所述的泡沫介質通過 將氣體分散在液體中或固體中提供，該液體或固體包含所述物質。
4.如權利要求1-2中的任意一項所述的方法，其中在步驟i)中所述的泡沫介質通過 以下方法提供將氣體分散在液體中或固體中，由此形成氣體在液體中的分散體或氣體 在固體中的分散體，然後將所述至少一種物質結合至所述分散體中。
5.如權利要求3-4中的任意一項所述的方法，其中分散在液體中或固體中的所述氣體 的量為所述全部泡沫介質的至少5體積％。
6.如權利要求3-4中的任意一項所述的方法，其中分散在液體中或固體中的所述氣體 的量為所述全部泡沫介質的10-99體積％，更優選為所述全部泡沫介質的50-99體積％， 並且最優選為所述全部泡沫介質的75-99體積％。
7.如權利要求3-6中的任意一項所述的方法，其中所述液體通過將所述物質分散和/ 或溶解在溶劑中提供。
8.如權利要求3-6中的任意一項所述的方法，其中所述液體為所述物質的熔體。
9.如權利要求1-8中的任意一項所述的方法，其中所述氣體選自空氣、二氧化碳 (CO2)、水蒸汽(H2O)、氮氣(N2)、氫氣(H2)和/或所述氣體中的任何氣體的混合物。
10.如權利要求1-9中的任意一項所述的方法，其中在步驟ii)中所述的粒子或小滴形 成從所述泡沫介質的自由表面進行。
11.如權利要求1-10中的任意一項所述的方法，其還包括將所述形成的粒子或小滴沉 積在基底上的步驟。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述基底為紙或紙板。
13.如權利要求1-12中的任意一項所述的方法，其中所述通過靜電處理形成所述物質 的粒子或小滴的步驟ii)在交流(AC)電場的存在下進行。
14.用於靜電粒子或小滴形成的介質，所述介質包含至少一種將形成粒子或小滴的物 質，其中所述介質為泡沫形式。
15.如權利要求14所述的介質，其中所述介質包含分散在液體中的氣體或分散在固體 中的氣體。
16.如權利要求15所述的介質，其中所述介質包含的分散在液體或固體中的氣體的量 為所述全部介質的至少5體積％。
17.如權利要求16所述的介質，其中所述介質包含的分散在液體或固體中的氣體的量 為所述全部介質的10-99體積％，更優選為所述全部介質的50-99體積％，並且最優選為 所述全部介質的75-99體積％。
18.如權利要求15-17中的任意一項所述的介質，其中所述液體為所述物質在載體中 的分散體或溶液。
19.如權利要求15-18中的任意一項所述的介質，其中所述液體為所述物質的熔體。
20.如權利要求15-19中的任意一項所述的介質，其中所述氣體選自空氣、二氧化碳 (CO2)、水蒸汽(H2O)、氮氣(N2)、氫氣(H2)和所述氣體中的任何氣體的混合物。
21.如權利要求14-20中的任意一項所述的介質，其中所述介質還包含至少一種泡沫 穩定劑。
22.如權利要求14-21中的任意一項所述的介質，其中所述介質還包含細微的粒子或小滴。
23.形成紙或紙板的方法，其包括以下步驟i)形成紙或紙板的幅面，ii)提供泡沫介質，該泡沫介質包含至少一種將沉積在所述紙或紙板的幅面上的物質，iii)至少部分地通過靜電處理形成所述物質的粒子或小滴，iv)將所述粒子或小滴沉積在所述紙或紙板的幅面上。
24.通過如權利要求23所述的方法製造的紙或紙板和/或其產品。
25.製造含基底層和電紡絲纖維層的濾紙的方法，所述方法包括從泡沫介質電紡絲纖 維至所述基底上的步驟。
26.通過如權利要求25所述的方法製造的濾紙。
27.從介質除去或消除泡沫的方法，所述方法包括對所述介質施加靜電場的步驟。
28.如權利要求27所述的方法，其中在所述介質和收集器之間施加電勢差，使得粒子 或小滴從所述介質形成並轉移至所述收集器。
29.如權利要求27-28中的任意一項所述的方法，其中所述介質為含泡沫的纖維懸浮液。
30.如權利要求27-29中的任意一項所述的方法，其中所述介質為造紙機排放水，所 述排放水包含泡沫。
31.如權利要求27-29中的任意一項所述的方法，其中所述介質為回收紙漿，已向所 述回收紙漿注入空氣，形成氣泡。
32.如權利要求27-31中的任意一項所述的方法，其包括在對所述介質施加電場的步 驟之前在表面上形成所述介質的薄膜的步驟。
全文摘要
本發明涉及形成具有至少一種物質的粒子或小滴的方法，所述方法包括以下步驟提供泡沫介質，該泡沫介質包含所述物質，和至少部分地通過靜電處理形成所述物質的粒子或小滴。在靜電處理中使用泡沫介質能夠得到較高的製造速度和提高通過電紡絲或電噴霧粒子或小滴在基底上形成的覆層的平整性。
文檔編號B05D1/06GK102015121SQ200980115500
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月26日 優先權日2008年2月29日
發明者伊斯託·海斯卡南, 卡傑·巴克福爾克, 阿里·哈林 申請人:斯託拉恩索公司