尺寸穩(wěn)定紙及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及尺寸穩(wěn)定紙和紙制品、這種紙的制造方法和用于帶來、改進或提高紙尺寸穩(wěn)定性的物質(zhì)的用途。
【專利說明】尺寸穩(wěn)定紙及其制造方法
[0001] 本發(fā)明涉及尺寸穩(wěn)定紙和紙制品、該種紙的制造方法和用于帶來、改進或提高紙 尺寸穩(wěn)定性的物質(zhì)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(dǎo)致紙改變尺寸，由膨脹進入濕態(tài)和收縮進入干態(tài)。為了在長網(wǎng)造紙機上造紙， 纖維素纖維主要按制造方向即縱向排列。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(dǎo)致尺寸改變，也稱為濕膨脹，主要在紙幅的橫向上。該種膨脹通常不 期望，而認為在濕和空氣干燥條件的尺寸穩(wěn)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干燥和濕條件的尺寸恒定 的該些應(yīng)用。特別對于壁紙，只容許尺寸最小的變化。壁紙一般W濕態(tài)粘附到固體 載體上，通過將水基膠水涂敷到壁紙上，然后將濕壁紙粘貼到固體載體（"濕貼工 藝（wet paste technique)"或"P'JalBklebetechnik"),或者通過將水基膠水直接涂 敷到固體載體，并在上面粘貼仍然干燥的壁紙（"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 體上后，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(dǎo)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(xù)膨脹，導(dǎo)致不期望地發(fā)展出權(quán)皺、氣泡和起邊。
[0005] 在用水基膠水涂敷招貼和在用冷固油墨在紙上印刷時，出現(xiàn)類似問題。然而，對于 其它應(yīng)用，尺寸膨脹也不合乎需要，例如，對于銅版紙、凹版印刷紙W及地圖和卡片用紙。
[0006] 為了實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性，已提出包括合成纖維制造未施膠紙（waterleaf paper, "Vliespapier")。由于合成纖維具有低濕膨脹率，使紙幅內(nèi)在穩(wěn)定，不顯著濕膨脹。然而， 未施膠紙制造的缺點是高制造成本。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于0.2%重量。該導(dǎo)致水循環(huán) 的高能量需求。合成纖維也易于生塵，而且一般不可生物降解。
[0007] 對于未施膠紙W外的紙，也試圖通過包含合成纖維達到提高的尺寸穩(wěn)定性。例如， W0 2008040635 A1描述制造可W干燥方式剝離且具有最低濕膨脹率的壁紙基材的方法。在 此方法中制造一種多層基材，所述基材具有指向墻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(jié)。同樣，制造成本是 不利的，該種方法被認為不方便，并且壁紙基材易于因?qū)拥呐蛎浤芰Σ町惗砬?br> [0008] 另一種壁紙基材描述于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中提出制造包含膨脹樹脂層的壁紙基材。膨脹樹脂表面層的 缺點是，該種紙只能用于有限應(yīng)用，特別是一般不能用于壁紙。
[0010] W類似方式，EP 98971 A2公開具有可見表面的結(jié)構(gòu)壁紙，可見表面為凸紋狀，并 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，形成不吸水并因此不溶脹 和膨脹的區(qū)域。該種壁紙的缺點是，壁紙基材必須經(jīng)壓紋，該使壁紙的可用性限于壁紙應(yīng) 用，并且限制另外改進壁紙的可能性。此外，制造方法相當麻煩。
[0011] 在W0 2005095712 A1中描述一種優(yōu)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余壁紙與用于將壁紙粘到墻壁的親水層隔離。該種吸水和濕膨脹 應(yīng)剛好限于用于將壁紙粘到墻壁的那層。然而，該種壁紙的缺點是，相應(yīng)制造方法麻煩，并 且所得壁紙固有地易于卷曲。
[0012] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供在濕態(tài)具有低濕膨脹率的紙和紙制品。只要可能， 都應(yīng)避免或減少上述缺點。所述紙應(yīng)可用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，具體地講，不僅可用于制造壁 紙，而且可用于銅版紙、招貼紙、凹版印刷紙W及地圖及卡片紙。在用濕貼工藝或貼壁工藝 張貼時，紙應(yīng)粘附到壁上。另外，新張貼的紙應(yīng)保持可滑動一些時間，并且有足夠的濕強度 和干剝性。紙應(yīng)具有優(yōu)良的可印刷性，優(yōu)選具有低合成纖維含量。本發(fā)明的另一個目的還 在于提供制造該種紙和紙制品的制造方法，并提供用于帶來、改進或提高紙和紙制品的尺 寸穩(wěn)定性的物質(zhì)和混合物的用途。
[0013] 因此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種尺寸穩(wěn)定紙。本發(fā)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(zhì)。本發(fā)明的紙實現(xiàn)本發(fā)明的W上目的，減少或避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別是通過顯示本發(fā) 明的優(yōu)選實施方案的特征。
[0014] 已意外地發(fā)現(xiàn)，通過在至少一面上用脈、糖醇（優(yōu)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（干重），可對紙帶來優(yōu)良的 尺寸穩(wěn)定性，同時保持足夠的濕強度和干剝性。所述浸潰物質(zhì)可W優(yōu)良品質(zhì)在低成本得到。 它們可用于下述常規(guī)造紙機，并且在造紙期間和對壁紙消費者無危害。還意外地發(fā)現(xiàn)，甚至 在一面上用脈、糖醇（優(yōu)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(yōu) 良的尺寸穩(wěn)定性，而沒有不需要的易卷曲性。該些性質(zhì)對壁紙?zhí)貏e重要。本發(fā)明的紙還允 許減少壁紙張貼到墻壁所需的時間；使用濕貼工藝，不必在壁紙粘到墻壁之前等待完全浸 透和纖維素纖維溶脹。使用貼壁工藝，可避免發(fā)展出權(quán)皺、氣泡或起邊。
[0015] 本發(fā)明的紙一般為主要由纖維組成并通過在篩網(wǎng)上脫水制成的扁平復(fù)合材料。通 過脫水，可制造能夠隨后壓縮和干燥的租。纖維可W為天然纖維和合成纖維。然而，根據(jù)本 發(fā)明不認為非織造纖維網(wǎng)（fleece)是紙；根據(jù)EN 29092:1992,如果 a) 大于50%重量纖維物質(zhì)由具有大于300的長度：直徑比（纖細度）的纖維組成（除 了化學(xué)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) 大于30%重量纖維物質(zhì)由具有大于300的長度：直徑比（纖細度）的纖維組成（除 了化學(xué)煮解植物纖維外）；且 2) 密度小于0. 40g/cm3， 則根據(jù)本發(fā)明認為非織造物是纖維網(wǎng)。
[0016] 對于該些定義，不認為媛索纖維是化學(xué)煮解植物纖維，密度根據(jù)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(wǎng)穩(wěn)定，與紙相反。
[0017] 本發(fā)明的紙包含糖醇或兩種或更多種糖醇的混合物。根據(jù)本發(fā)明，糖醇為通式 冊細2 [CH (OH) ] dC&OH的物質(zhì)，其中n=2、3、4或5，優(yōu)選3或4。本發(fā)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(fā)明的優(yōu)選糖醇為山梨糖醇和木糖醇，特別優(yōu)選的是山梨糖醇。另外，優(yōu)選糖醇 的混合物具有本發(fā)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(fā)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(yōu)選。
[0019] 糖醇和特別山梨糖醇在造紙中帶來或提高尺寸穩(wěn)定性的效用令人驚訝，特別是本 領(lǐng)域的技術(shù)人員已知山梨糖醇的水基溶液很粘，并且易于粘住造紙機，使得肯定會預(yù)料頻 繁的幅斷裂和幅缺陷。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，山梨糖醇可與脈和聚亞焼基二醇（優(yōu)選聚己二醇） 和甘油任選或代替聚亞焼基二醇經(jīng)濟地組合使用。
[0020] W干態(tài)計算，本發(fā)明的紙包含相對于原紙纖維總質(zhì)量最多5%重量合成纖維。相對 于原紙纖維總質(zhì)量最多1%重量的合成纖維含量特別優(yōu)選，原紙纖維總質(zhì)量的最多0. 5%重 量甚至更優(yōu)選。不含合成纖維的紙最優(yōu)選。根據(jù)本發(fā)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(nèi)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(jù)本發(fā)明，提述干重應(yīng)理解為提述在13CTC烘箱中干燥至恒重后得到的重量。然 而，提述本發(fā)明的紙的干重應(yīng)理解為在干燥空氣中的平衡重量（見下）。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)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(fā)明時，也至少指聚己二醇。根據(jù)本發(fā)明，聚己二醇具有300至800g/mol的分子量，優(yōu)選 400至600g/mol。該種聚己二醇可容易地溶于水。
[0023] 本發(fā)明的紙包含在空氣干燥態(tài)相對于總原紙干纖維至少10%的脈、糖醇（優(yōu)選山 梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優(yōu)選聚己二醇）和/或甘油的總和，優(yōu)選15-40%重量，特別優(yōu) 選18-35%重量。利用該些浸潰涂料，可在試驗中得到至今為止最佳的尺寸穩(wěn)定性，同時也 得到優(yōu)良的墻壁粘附性、濕強度、干剝性和可印刷性。
[0024] 特別優(yōu)選紙在用脈、糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優(yōu)選聚己二醇）和/ 或甘油浸潰的面上另外用（a)膠乳或化）干強劑（"Trockenverfestiger")浸潰。膠乳和 干強劑另外提高幅強度。該些物質(zhì)的效用令人梅訝，因為膠乳和干強劑不顯著提高紙的尺 寸穩(wěn)定性，因此肯定會預(yù)料，加入該些物質(zhì)因稀釋而減小浸潰物質(zhì)實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性的效用， 即脈、糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優(yōu)選聚己二醇）和/或甘油。
[0025] 本發(fā)明的膠乳為分散于水基介質(zhì)的聚合物。膠乳優(yōu)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(zhì)的混合物。膠乳特別提高本發(fā)明 的紙的濕強度。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(yōu) 選。優(yōu)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(fā)明的紙的干強劑優(yōu)選為（a)用一種或多種單體丙帰酸和丙帰醜胺制成的聚 合物；或化）用單體丙帰酸、丙帰醜胺和甲基丙帰酸輕基己醋制成的包含輕基的H元共聚 物；或（C)根據(jù)（a)的聚合物的混合物、根據(jù)化）的聚合物的混合物或根據(jù)（a)的聚合物和 根據(jù)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)制成 的包含輕基的H元共聚物特別優(yōu)選。
[0027] 優(yōu)選的干強劑為LZ9 (Cebra的商品名），該是聚丙帰酸和聚丙帰醜胺的可交聯(lián)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(fā)明的紙也優(yōu)選用W下浸潰： a) 濕潤劑，優(yōu)選選自聰帰濕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(yōu)選聚氯化鉛和/或硫酸鉛。
[0029] 在常規(guī)造紙機中，濕潤劑促進包含脈、糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）和聚亞焼基二醇（優(yōu) 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(fā)明的優(yōu)選濕潤劑的實例為化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(fā)明的紙中發(fā)揮 影響并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-膠乳復(fù)合物進一 步提高尺寸穩(wěn)定性，并且也減小浸潰混合物的粘性，在常規(guī)造紙機上有優(yōu)良的機器運行能 力。釋放鉛離子的凝聚劑和干強劑的作用方式W下關(guān)于本發(fā)明的制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(yōu)選山梨糖 醇））與脈的比率為（干重）80:20至20:80,優(yōu)選75:25至30:70。利用該些比率實現(xiàn)優(yōu)良 的尺寸穩(wěn)定性，并且在用作壁紙時，紙呈現(xiàn)對固體載體優(yōu)良的粘著力。
[003引膠乳與 a) 總糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）之比（各自為干重）優(yōu)選為5:95至15:85,更優(yōu)選8:92 至12:88,和/或 b) 脈之比（各自為干重）優(yōu)選為15:85至30:70,更優(yōu)選22:78至28:72。
[0033] 另外，干強劑與 a) 總糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）之比優(yōu)選為5:95至20:80,更優(yōu)選8:92至15:85,和/或 b) 脈之比優(yōu)選為12:88至21:79,更優(yōu)選13:87至18:82。
[0034] W上給出比率基于干重計算。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，具有W下性質(zhì)的紙是優(yōu)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(yōu)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?zhí)貏e優(yōu)選。
[0036] ii.總C5-糖醇和C6-糖醇與脈之比為75:25至30:70(干重），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,各比率基于干重計算。
[0038] iv.作為iii)的替代，干強劑與總C5-糖醇和C6-糖醇之比為8:92至15:85,干 強劑與脈之比為13:87至18:82 ;干強劑為用單體丙帰酸、丙帰醜胺和任選的甲基丙帰酸輕 基己醋制成的聚合物。
[0039] V.聚亞焼基二醇為聚己二醇，總聚己二醇（優(yōu)選400-600g/mol分子量的聚己二 醇）基于總C5-糖醇和C6-糖醇和脈（干重）為4至8%重量，優(yōu)選5至6%重量。
[0040] 利用該些性質(zhì)得到一種紙，所述紙具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，同時也具有優(yōu)良的干 強度和濕強度、可印刷性和低卷曲傾向，甚至只在一面上浸潰時。
[0041] 本發(fā)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征是，與只 在一面上浸潰的紙比較，進一步改善（即，減小）的卷曲傾向，還具有優(yōu)良的干剝性。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明，還提供制備具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性的紙的方法，所述方法包括W下步 驟： ?制備水基浸潰混合物，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(yōu)選3或4， 0脈，和 0聚亞焼基二醇和/或甘油；并且 ?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(wěn)定性的紙。
[0044] 優(yōu)選本發(fā)明的方法包括W下步驟： I. 制備水基浸潰混合物，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(yōu)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) 分散于混合物的膠乳，其中膠乳優(yōu)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(zhì)的混合物，其中浸潰混合物具有大于7的抑，優(yōu)選 7. 8至10的抑，其中基于干重計算，總膠乳含量優(yōu)選為混合物的5至25%重量，更優(yōu)選7至 15〇/〇重量，或 b) 干強劑，所述干強劑優(yōu)選包括用一種或多種單體丙帰酸和丙帰醜胺制成的聚合物， 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制成的H元共聚物，其中浸 潰混合物具有最大7的抑，優(yōu)選最大6. 8,特別優(yōu)選6至6. 5,其中干強劑的總含量優(yōu)選為混 合物的至少10%重量，更優(yōu)選20-40%重量： II. 通過加入釋放鉛離子的凝聚劑，優(yōu)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(yōu)選降低到3至5. 0的抑；和 III. 使抑至少升高到步驟U中分別對于供選的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(fā)明的該方法允許制造本發(fā)明的紙，并因此允許實現(xiàn)所述紙的上述優(yōu)點。另外， 所述方法容易實施和進行。只需要本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠安全和容易處理的該些物質(zhì)。
[0046] 本發(fā)明的方法和本發(fā)明的相應(yīng)紙從適用于其它制造步驟的原紙開始制造所需的 紙制品。根據(jù)本發(fā)明，原紙優(yōu)選從纖維混合物制造，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(xué)-熱機械紙漿）、循環(huán)纖維和纖維素 （"Zellstoff ")。 纖維或者多種纖維（如果使用多于一種纖維材料）的打漿度優(yōu)選為25至50° SR，因此，脫 墨紙漿的含量優(yōu)選不大于纖維混合物的25%重量。優(yōu)選原紙從包含相對于總纖維材料至少 50%重量TMP和纖維素（"Zellstoff")的纖維混合物制造，其中纖維素與TMP之比（干 重）為10:90至100:0,30:70至60:40的比率特別優(yōu)選。利用該些TMP含量，可得到很高 尺寸穩(wěn)定性的紙。
[0047] 優(yōu)選纖維混合物的合成纖維的含量相對于總纖維干重為最多5%重量，最多1%重 量含量特別優(yōu)選。本發(fā)明制造方法的優(yōu)點和相應(yīng)本發(fā)明的紙的優(yōu)點是，為了得到優(yōu)良或突 出的尺寸穩(wěn)定性，可完全沒有合成纖維，但仍為可容許的。
[0048] 原紙根據(jù)本發(fā)明用上述浸潰混合物浸潰。浸潰可在造紙機中進行。優(yōu)選在造紙機 中干燥步驟后浸潰原紙。然而，也可在原紙離開造紙機后浸潰原紙，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，干燥，并使經(jīng)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(yōu)選為總浸潰混合物的10至70% 重量，更優(yōu)選52-66%重量。固體含量優(yōu)選通過液體比重測定法測定。在本發(fā)明建議的固體 含量下，均勻且快速浸潰甚至原紙干重的優(yōu)選15至40%重量的干燥固體，特別優(yōu)選18-35% 重量。另外，可使在浸潰時不粘到原紙的物質(zhì)的損失最大限度地減少。因此，可使具有化學(xué) 和特別是化學(xué)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(yōu)選的糖醇及其混合物如上所 述。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明使用的聚亞焼基二醇和特別是根據(jù)本發(fā)明使用的聚己二醇也如上所 述。使聚己二醇溶于浸潰混合物。在不W液態(tài)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(yōu)選通過 加熱到40-8(TC溫度。
[0052] 浸潰混合物優(yōu)選通過首先在水中溶解一種或多種糖醇、聚亞焼基二醇（優(yōu)選聚己 二醇）和/或甘油來制備，然后加入固體脈粉末或顆粒，最后向混合物加入膠乳分散體或干 強劑，其中使混合物保持在20至25C。W上更詳細描述膠乳和干強劑。
[0053] 在混合一種或多種糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一種聚亞焼基 二醇）和/或甘油及膠乳后，浸潰混合物的抑大于7,優(yōu)選7. 8至10。在混合一種或多種 糖醇（優(yōu)選山梨糖醇）、脈、聚己二醇（和/或另一種聚亞焼基二醇）和/或甘油及干強劑 后，浸潰混合物的抑最大為7,優(yōu)選6. 8,最優(yōu)選6. 0至6. 5。
[0054] 在此之后，浸潰混合物的抑降低到最大5. 5,優(yōu)選3至5. 0。
[005引降低抑根據(jù)本發(fā)明通過加入釋放鉛離子的凝聚劑來進行，優(yōu)選聚氯化鉛和/或硫 酸鉛。優(yōu)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(xiàn)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， 浸潰混合物就傾向于有皂狀、油脂特征，導(dǎo)致緩慢滲入原紙，該會使本發(fā)明的紙在普通造紙 機上的制造困難。然而，使用凝聚劑導(dǎo)致降低浸潰混合物的抑。已意外地發(fā)現(xiàn)，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征，也不損害本發(fā)明的紙的尺 寸穩(wěn)定性。該也適用于不含膠乳或干強劑的浸潰混合物。
[0057] 發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，鉛W外的H價陽離子不允許W本發(fā)明的成本獲得該種優(yōu)良或極佳 的尺寸穩(wěn)定性。在最高5. 5的抑，優(yōu)選3. 0-5. 0,特別優(yōu)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，并且可甚至具有糊狀特征。如果 浸潰混合物包含干強劑而不是膠乳，則不出現(xiàn)明顯凝聚，因為干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"，并且被賦 予改善的機器運行能力。
[0058] 隨后，使抑再次升高，使得再次滿足W上在步驟i)中分別鑒于膠乳和干強劑所述 的限度。因此，在加堿后，包含干強劑的浸潰混合物的抑為最低6和最高7,優(yōu)選最高6. 8， 特別優(yōu)選6. 0至6. 5,而利用包含乳膠的浸潰混合物，抑大于7,優(yōu)選7. 8至10。
[0059] 提高抑優(yōu)選通過加入固體化0H或氨氧化軸溶液實現(xiàn)。目前相信，凝聚的膠乳的 結(jié)構(gòu)通過該種加入改變，使混合物顯現(xiàn)較低粘度，但更不透明。無論與先前的酸性混合物比 較，紙的該種濕潤性顯著改善與否，包含一種或多種干強劑的浸潰混合物保持"不敏感"特 征?，F(xiàn)已意外地發(fā)現(xiàn)，提高本發(fā)明的紙的優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性需要提高抑。
[0060] 在提高抑后，浸潰混合物準備用于原紙浸潰。浸潰混合物可包含其它物質(zhì)，例如 礦物添加劑，例如高嶺±、粘±、碳酸鐘和滑石粉作為涂劑或增量顏料，例如W改善不透明 性、亮度、保色性和可印刷性?？稍诮⒒旌衔镏邪硗獾母蓮妱ɡ绲矸酆途郾麕⑨h 胺）和另外的濕強劑（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(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)需要將其它物質(zhì)包括進來。
[0061] 原紙用浸潰混合物W任何合適方式浸潰，優(yōu)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(yōu)選浸潰原紙W實現(xiàn)相對于原紙干纖維重量至少15%重量的固體加入量，優(yōu)選18 至40%重量，該樣施用浸潰混合物得到優(yōu)良的尺寸穩(wěn)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(fā)明的方法可容易用常規(guī)機械進行，該方法不需要高的 機械或化學(xué)品投資，后續(xù)問題，例如廢水的化學(xué)耗氧量，可保持很低。當然，如此制造的紙的 特征是優(yōu)良或甚至極佳的尺寸穩(wěn)定性。
[0063] 然后，可使經(jīng)浸潰紙干燥到優(yōu)選10至12%重量水分含量的平衡干度。平衡干度在 23 °C溫度在50%相對濕度測定。
[0064] 本發(fā)明還教授用于帶來、改進或提高紙的尺寸穩(wěn)定性的浸潰混合物的用途，通過 紙伸長在全濕和全干階段測量，優(yōu)選達到最大0. 8%的尺寸穩(wěn)定性，更優(yōu)選最大0. 7%，甚至 更優(yōu)選最大0. 6%，優(yōu)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(yōu)選3或4， ?脈， ?聚亞焼基二醇（優(yōu)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(fā)明。該些實施例不旨在限制權(quán)利要求的范圍。
[006引實施例1 ;原紙 在Duplex 5造紙機上制造具有80g/m2原紙克重的雙層原紙。
[0067] 制備具有60%重量TMP、30%重量長纖維紙漿和10%廢紙（分別相對于總纖維干 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造紙機上制造80g/m2克重的單層紙。
[0068] W常規(guī)方式，利用填料、干強劑（淀粉、聚丙帰醜胺）、濕強劑（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制造的單層或雙層紙幅；在漿料中加入 lOkg/t滑石粉顏料Finntalc P10。使紙干燥到平衡水含量。在碎漿機中加入8,51/t聚 丙帰醜胺干強添加劑（Praestamin A-L)。在混合漿池中加入241/t表氯醇濕強劑化ymene 217 L幻和lOkg/t陽離子淀粉（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(tǒng)（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(wěn)定性，在制備后2化，垂直于經(jīng)干燥紙的主纖維方向剪切 210x50mm長方形條，使得各條的短邊緣位于紙幅寬度的最前或最后五分之一內(nèi)（"邊緣探 巧IJ"代替"平均探測"）。在每個條上應(yīng)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。然后使條浸入去離子水5min，W允許條完 全濕潤。在浸潰后，從水取出條，并立即再次測量各條上標記之間的距離。然后作為在水 中浸潰之前和之后標記距離差的百分數(shù)（參考W下表1)計算濕膨脹率（和相應(yīng)尺寸穩(wěn)定 性）： 表1 ;距離變化轉(zhuǎn)換為％濕膨脹率，如上所述制造的壁紙原紙（單層紙和雙層紙）具有 2. 0至2. 2%的濕膨脹率。
【權(quán)利要求】
1. 一種尺寸穩(wěn)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(yōu)選3或4， ?脲，和 ?至少一種選自聚亞烷基二醇和甘油的物質(zhì)。
2. 權(quán)利要求1的紙，其中所述原紙通過施用相對于該原紙干重為至少10%重量，優(yōu)選 15-40%重量的固體來浸漬。
3. 前述權(quán)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) 干強劑。
4. 權(quán)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(zhì)的混合物。
5. 權(quán)利要求3的紙，其中所述干強劑為 a) 用一種或多種丙烯酸和丙烯酰胺單體制成的聚合物，或 b) 用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸羥基乙酯單體制成的包含羥基的三元共聚物，或 c) 根據(jù)（a)的聚合物的混合物、根據(jù)（b)的聚合物的混合物或根據(jù)（a)的聚合物和根 據(jù)（b)的聚合物的混合物。
6. 權(quán)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) 濕潤劑，優(yōu)選選自萜烯濕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(yōu)選聚氯化鋁和/或硫酸鋁。
7. 前述權(quán)利要求中任一項的紙，其中總糖醇與脲之比為（干重）80:20至20:80,優(yōu)選 75:25至30:70,或如果只存在一種糖醇，則糖醇與脲之比為（干重）80:20至20:80,優(yōu)選 75:25 至 30:70。
8. 權(quán)利要求3至7中任一項的紙，其中 I. 膠乳與 a?總糖醇之比（干重）為5:95至15:85,優(yōu)選8:92至12:88,和/或 b.脲之比（干重）為15:85至30:70,優(yōu)選22:78至28:72， II. 和/或干強劑與 a?總糖醇之比（干重）為5:95至20:80,優(yōu)選8:92至15:85,和/或 b.脲之比（干重）為12:88至21:79,優(yōu)選13:87至18:82。
9. 前述權(quán)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(yōu)選 400至600g/mol分子量的聚乙二醇，其中總聚乙二醇基于C5-糖醇和C6-糖醇和脲的總和 (干重）為4至8%重量，優(yōu)選5至6%重量。
10. -種制造具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性的紙的方法，所述方法包括以下步驟： ?制備水基浸漬混合物，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(yōu)選3或4， 〇脲，和 〇聚亞烷基二醇和/或甘油；并且 ?用所述浸漬混合物浸漬原紙。
11.權(quán)利要求10的方法，所述方法包括以下步驟： I. 制備水基浸漬混合物，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(yōu)選3或4， ?脲，和 ?聚亞烷基二醇和/或甘油，和 a) 分散于該混合物的膠乳，其中所述膠乳優(yōu)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(zhì)的混合物，其中所述浸漬混合物具有大于7的pH，優(yōu)選7. 8至10的pH，或 b) 干強劑，所述干強劑優(yōu)選包括用一種或多種丙烯酸和丙烯酰胺單體制成的聚合物， 或具有羥基且用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸羥基乙酯單體制成的三元共聚物，其中所 述浸漬混合物具有最大7的pH，優(yōu)選最大6. 8,特別優(yōu)選6至6. 5， II. 通過加入釋放鋁離子的凝聚劑，優(yōu)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(yōu)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(quán)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于該原紙干 重至少10%重量，優(yōu)選15-40%重量的固體來浸漬。
13. 權(quán)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濕潤 齊IJ，優(yōu)選選自萜烯濕潤劑和磺基琥珀酸二（2-乙基己基）酯鹽。
14. 權(quán)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（干重）為5:95至15:85,優(yōu)選8:92至12:88,和/或 b.脲之比（干重）為15:85至30:70,優(yōu)選22:78至28:72， II. 或者干強劑與 a?總糖醇之比（干重）為5:95至20:80,優(yōu)選8:92至15:85,和/或 b.脲之比（干重）為12:88至21:79,優(yōu)選13:87至18:82。
15. 權(quán)利要求10至14中任一項的方法，其中糖醇與脲之比（干重）為80:20至20:80， 優(yōu)選75:25至30:70,或如果在該浸漬混合物中存在多于一種糖醇，則總糖醇與脲之比（干 重）為 80:20 至 20:80,優(yōu)選 75:25 至 30:70。
16. 權(quán)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制造，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(xué)-熱機械紙漿）、循環(huán)纖維和 纖維素，其中纖維素與TMP之比（干重）優(yōu)選為10:90至100:0,特別優(yōu)選30:70至60:40， 并且 其中優(yōu)選合成纖維的含量為所述原紙的最多5%重量（平衡干重），優(yōu)選最多1%重量。
17. 權(quán)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(yōu)選400至35600g/mol，并且 其中總聚乙二醇基于C5-糖醇和C6-糖醇和脲的總和（干重）為4至8%重量，優(yōu)選5 至6%重量。
18. 可通過權(quán)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. 包含基紙的紙制品，其中所述基紙為權(quán)利要求1至9或18中任一項的紙，其中所 述紙制品選自壁紙、招貼紙、凹版印刷紙和地圖和/或卡片用紙。
20. -種浸漬混合物用于帶來、改進或提高紙的尺寸穩(wěn)定性的用途，優(yōu)選達到在23°C 和50%相對濕度在平衡水含量下紙尺寸的濕膨脹率為最大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(yōu)選3或4， ?脲，和 ?聚亞烷基二醇，優(yōu)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(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】B.尤爾曼恩, H.阿諾德 申請人:阿斯特羅姆公司