IPC分类号:
D04H1/26 | B01J13/00 | B27N3/12 | B65D65/38 | B65D65/46 | D04H1/425 | D04H1/732 | D21H19/54 | D21H21/26 | D21H27/10
国民经济行业分类号:
C1789 | C1781 | C1779 | C3061
摘要:
方法,其包括将润湿剂应用至气流成网纸浆以形成中间纸浆并且冷压该中间纸浆以形成模制产品。纸浆可由纤维原材料形成。润湿剂可以包括功能添加剂,例如溶胶。溶胶可以包括溶剂、醇盐和任选地催化剂。气流成网纸浆、中间纸浆和/或模制产品可以不含或基本上不含热塑性聚合物和/或烃基塑料。模制产品可以是纤维基气泡包装。纤维基气泡包装可以通过卷到卷工艺形成。
技术问题语段:
如何在不使用对环境有害的材料(如烃基塑料)的情况下,赋予由气流成网纸浆形成的产品一种或多种有益特性。
技术功效语段:
本专利文本涉及一种模制气流成网纸浆基产品的方法,其特点在于不使用对环境有害的材料,如烃基塑料,并且在制备过程中不使用过量的水或能量。
权利要求:
1.方法,其包括:
将润湿剂应用到气流成网纸浆中以形成中间纸浆;和
将中间纸浆冷压形成模制产品。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述气流成网纸浆、中间纸浆和/或模制产品不含或基本上不含热塑性聚合物和/或烃基塑料。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,所述方法还包括将功能涂层和/或屏障应用到所述中间纸浆或模制产品。
4.根据任一前述权利要求所述的方法,所述方法还包括额外地压制所述气流成网纸浆、中间纸浆或模制产品。
5.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述模制产品是防水或不透水的模制产品。
6.根据任一前述权利要求所述的方法,其中通过刷涂、喷涂、喷涂干燥、辊涂、浸渍、滴落、注射、转移、浸没、浸泡、混合、铺展、刮刀、浸轧或其任意组合将所述润湿剂应用于所述气流成网纸浆。
7.根据权利要求6所述的方法,其中通过喷涂将所述润湿剂应用于所述气流成网纸浆。
8.根据任一前述权利要求所述的方法,其中冷压所述中间纸浆在低于100℃的温度下进行。
9.根据权利要求8所述的方法,其中冷压所述中间纸浆在低于50℃的温度下进行。
10.根据任一前述权利要求所述的方法,其中在所述模制产品形成之前,所述气流成网纸浆、中间纸浆和/或润湿剂不被加热到60℃以上,任选地,其中在模制产品形成之前,所述气流成网纸浆、中间纸浆和/或润湿剂不被加热到40℃以上。
11.根据任一前述权利要求所述的方法,其中冷压所述中间纸浆包括:将所述中间纸浆压入至少一个模具中、将所述中间纸浆压在至少一个板和至少一个其他表面之间、或其任意组合。
12.根据任一前述权利要求所述的方法,所述方法还包括应用热来干燥所述气流成网纸浆、中间纸浆或产品。
13.根据任一前述权利要求所述的方法,所述方法还包括在不直接应用能量的情况下干燥所述气流成网纸浆、中间纸浆或产品。
14.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述润湿剂包含水。
15.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述润湿剂包含溶胶。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述溶胶包含溶剂、醇盐和催化剂。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述溶胶还包含生物聚合物。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述生物聚合物包含淀粉。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述淀粉包括阳离子淀粉。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述阳离子淀粉选自季铵型阳离子淀粉、叔铵型阳离子淀粉及其任意组合。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述生物聚合物包含面粉。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述面粉包含5至85%的淀粉、0至30%的半纤维素、0至50%的纤维素、0至25%的木质素、0至35%的蛋白质和0至25%的灰分。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中所述面粉选自小麦粉、大麦粉、小扁豆粉、竹粉、玉米粉、燕麦粉、黑麦粉、荞麦粉、大米粉、鹰嘴豆粉、青豌豆粉,或其任意组合。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的方法,其中所述催化剂是酸和碱中的至少一种。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述催化剂选自盐酸、柠檬酸、硝酸、乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水及其任意组合。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的方法,其中所述醇盐选自硅醇盐、金属醇盐、磷醇盐及其任意组合。
27.根据权利要求16至25中任一项所述的方法,其中所述醇盐选自正丙基三乙氧基硅烷、原硅酸四丙酯、叔丁醇钛(IV)、异丙醇钛(IV)、三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、三乙氧基(辛基)硅烷、苯基三乙氧基硅烷、四乙醇钛(iv)、三乙氧基甲硅烷基环戊烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷、3-氨基-丙基三乙氧基硅烷、三乙氧基-3-(2-咪唑啉-1-基)丙基硅烷及其任意组合。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的方法,其中所述溶剂包含水、一种或多种醇、及其任意组合。
29.根据权利要求28所述的方
发明内容:
[0017]本公开的方法旨在提供具有特定特性的模制气流成网纸浆基产品,而不使用对环境有害的材料例如烃基塑料、使用过量的水或应用过量的能量。图1示出了根据本公开的方法100的流程图。方法100包括101将润湿剂应用至气流成网纸浆以形成中间产品,以及冷压102中间纸浆以形成模制产品。
[0018]润湿剂可以是允许气流成网纸浆结构变得至少部分可延展、可变形、可模制或以其他方式可成形的任何合适的润湿剂。不受理论的束缚,认为润湿剂的存在充当润滑剂和/或软化气流成网纸浆的纤维材料,使得纤维可以移动或弯曲而不断裂。因此,在将润湿剂应用到气流成网纸浆之后形成的中间纸浆可以相对容易地成形为模制产品,而不需要将纸浆加热到显著高于环境温度。本发明的发明人还发现,将润湿剂应用到气流成网纸浆或不使用水或其他液体形成的类似纸浆可以赋予由所述纸浆形成的模制产品防流体性。润湿剂的使用还可以提高通过模制气流成网纸浆形成的产品的表面光滑度、强度和/或弹力。因此,润湿剂的应用可以提高冷压工艺的效率或者减少当气流成网纸浆被压制以形成模制产品时发生的破裂或断裂。已发现,当水或其他液体应用至最终模制产品时,由此形成的产品表现出对进一步或随后变形的增强的抵抗力。产品可以表现出至少部分弹性和/或可弹性变形。不受进一步理论的束缚,据信,由于气流成网纸浆的内部结构不存在水,气流成网纸浆形成后纤维的性质独特地适合在压力下形成弹性和可弹性变形的产品。还据信,在形成工艺期间应用的润湿剂使纤维表面水合,并在早期阶段引发纤维基质内的物理化学反应,否则该反应将通过随后将模制产品暴露于水或其他液体来引发。因此,当进一步将水或其他液体应用到最终模制产品时,可以在更有限的程度上防止或减少由早期将润湿剂应用到气流成网纸浆或类似纸浆引发的水合和相关反应的发生。因此,在模制产品形成之后,模制产品可以更好地抵抗由于暴露于水或其他液体而导致的变形、损坏或分解。润湿气流成网纸浆还可以通过允许以更快的速度处理纸浆来提高形成模制气流成网纸浆产品的效率。
[0019]润湿剂可以包括一种或多种功能添加剂。当存在时,可以选择一种或多种功能添加剂以赋予气流成网纸浆、中间纸浆和/或模制产品一种或多种特征、性质或其他行为。在一些实例中,一种或多种功能添加剂可包括光引发剂、树脂、油、染料、盐、抗微生物剂、矿物或其他无机颗粒、表面活性剂、生物聚合物、复合颗粒和/或金属颗粒,或其任意组合。一种或多种功能添加剂可包括一种或多种粘合剂或粘结剂。虽然本文公开的方法可用于在不使用塑料的情况下赋予产品功能,但如果期望使用塑料,则可将一种或多种塑料功能添加剂添加到所公开的方法中使用的润湿剂中或作为其一部分包括在内。润湿剂可以将一种或多种功能添加剂递送到气流成网纸浆的表面上和/或内部结构中。不受理论的束缚,赋予使用具有功能添加剂的润湿剂的气流成网纸浆、中间纸浆和/或模制产品的功能特性可能由于以下原因而产生:在气流成网纸浆、中间纸浆和/或模制产品的一个或多个表面上形成涂层;和/或用通过润湿剂递送到孔体积和/或内部空隙空间中的一种或多种功能添加剂来填充孔体积和/或内部空隙空间。此外,在一些情况下,在应用期间或之后,除了形成交联涂层之外,一些功能添加剂还可以至少部分地形成瞬时纳米分散体、微分散体或悬浮液。交联涂层和/或瞬时纳米分散体、微分散体或悬浮液可以通过部分或完全阻塞或阻碍产品表面上的其他多孔或可渗透通道来执行填充功能。因此,用功能添加剂涂覆产品可以产生包括离散的功能或反应性颗粒的功能添加剂涂层的组合。此外,一些功能添加剂可以存在于溶液或细悬浮液中,并因此通过润湿剂被带入产品或中间产品的内部空隙空间中。当产品或中间产品随后被干燥或以其他方式处理时,则功能添加剂可以部分或完全填充和/或涂覆产品或中间产品的内部空隙空间。可以这种方式起作用的功能添加剂的一个实例是溶胶。因此,包括一种或多种功能添加剂的润湿剂可以同时充当多孔和/或可渗透性质的材料的涂层、填料和粘结剂。
[0020]润湿剂可以是液体。润湿剂可包含水、一种或多种醇、任何其他合适的溶剂例如有机溶剂、或其任意组合、由其组成或基本上由其组成。当溶剂包含有机溶剂时,有机溶剂可包含白色溶剂油。当存在时,溶剂的一种或多种醇可包含甲醇、乙醇、丁