DE69814365T2

DE69814365T2 - Kreppklebemittel und verfahren zum kreppen von tissuepapier

Info

Publication number: DE69814365T2
Application number: DE69814365T
Authority: DE
Inventors: Douglas Kenneth VINSON; Thomas Howard DEASON; Steven Bart HERSKO
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: ATE239826T1; US5944954A; EP0964955A1; AU6270598A; JP2001511224A; KR20000070781A; WO1998033978A1; CN1251149A; DE69814365D1; CA2280082C; EP0964955B1; BR9811251A; CA2280082A1; US6207734B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sieh ganz allgemein auf gekreppte Tissuepapierprodukte und Verfahren. Insbesondere bezieht sie sich auf trocken gekreppte Tissuepapiere, bei welchen eine embryonische Papierbahn auf einer Fourdrinier- oder ähnlichen Papier machenden Vorrichtung geformt wird, in einem halb trockenen Zustand haftend an einer zylindrischen Trocknungstrommel befestigt wird, auf welcher der Trocknungsvorgang der Bahn im wesentlichen abgeschlossen wird, und von der Trommel mit Hilfe einer flexiblen Kreppklinge gekreppt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Sanitäre Papiertissueprodukte sind weit verbreitet. Solche Gegenstände werden im Handel in Formaten angeboten, die für eine Vielfalt von Verwendungen zugeschnitten sind, wie Gesichtstissues, Toilettentissues und absorbierende Handtücher. Die Formate, das heißt, das Basisgewicht, die Dicke, Festigkeit, Blattgröße, das Ausgabemedium etc., dieser Produkte unterscheiden sich häufig sehr stark, sie sind aber durch den gemeinsamen Prozeß, aus welchem sie herrühren, dem sogenannten Krepppapier machenden Prozeß, miteinander verbunden.
Das Kreppen ist ein Mittel, Papier in der Maschinenrichtung mechanisch zu kompaktieren. Das Ergebnis sind eine Zunahme des Basisgewichts (Masse pro Einheitsfläche) sowie dramatische Änderungen in vielen physikalischen Eigenschaften, insbesondere dann, wenn sie in der Maschinenrichtung gemessen werden. Das Kreppen wird allgemein mit einer flexiblen Klinge, einem sogenannten Abstreichmesser, an einem Yankee-Trockner in einem Vorgang während des Maschinenbetriebs herbei geführt. Dieses Messer wird manchmal auch als ein Kreppmesser oder einfach als Krepper bezeichnet.
Ein Yankee-Trockner ist eine Trommel mit einem großen Durchmesser, im allgemeinen 2,44–6,10 m (8–20 Fuß), welcher so ausgebildet ist, daß er mit Dampf unter Druck gesetzt wird, um eine heiße Oberfläche für den Abschluß des Trocknungsvorganges der Papier machenden Bahnen am Ende des Papier machenden Prozesses bereit zu stellen. Die Papierbahn, welche zuerst auf einem foraminösen Formungsträger, wie einem Fourdrinier-Draht, geformt wird, wo sie von dem aufgenommen Wasser befreit wird, das benötigt wird, um den faserigen Brei zu dispergieren, wird im allgemeinen auf ein Filz oder ein Tuch in einem sogenannten Preßabschnitt überführt, wo die Entwässerung entweder durch ein mechanisches Kompaktieren des Papiers oder durch irgendein anderes Entwässerungsverfahren, wie eine Durchlufttrocknung mit heißer Luft, fortgesetzt wird, bevor sie schließlich in dem halb trockenen Zustand auf die Oberfläche des Yankee überführt wird, damit der Trocknungsvorgang abgeschlossen wird.
Das Zusammentreffen der angehafteten Bahn mit der Abstreichklinge ist wesentlich, um der Papierbahn die Eigenschaften zu verleihen, welche von den Herstellern gewollt sind. Von besonderer Bedeutung sind die Weichheit, Festigkeit und der Bausch.
Die Weichheit ist die taktile Empfindung, die von dem Verbraucher wahrgenommen wird, wenn er/sie ein spezielles Produkt hält, dieses über seine/ihre Haut reibt oder es in seiner/ihrer Hand zerknüllt. Diese taktile Empfindung wird durch eine Kombination mehrere physikalischer Eigenschaften geschaffen. Eine der wichtigsten physikalischen Eigenschaften mit Bezug auf die Weichheit wird von dem Fachleuten des Standes der Technik im allgemeinen als die Steifigkeit der Papierbahn angesehen, aus welcher das Produkt hergestellt wurde. Die Steifigkeit wiederum wird gewöhnlich als direkt abhängig von der Festigkeit der Bahn angesehen.
Die Festigkeit ist die Fähigkeit des Produkts und seiner dieses bildenden Bahnen, eine physikalische Integrität beizubehalten und einem Reißen, Bersten und Zerfetzen unter Benutzungsbedingungen zu widerstehen.
Der Bausch, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf das Inverse zu der Dichte einer Tissuepapierbahn. Er ist ein weiterer wichtiger Teil einer realen und wahr genommenen Leistungsfähigkeit von Tissuepapierbahnen. Verbesserungen in der Bauschigkeit addieren sich im algemeinen zu der kleidungsähnlichen, absorbierenden Wahrnehmung. Ein Anteils des Bauches einer Tissuepapierbahn wird durch den Kreppvorgang verliehen.
Der Grad der Haftung der Papier machenden Bahn an dem Trockner ist auch von vitaler Bedeutung, sofern sich dieser auf die Kontrolle der Bahn auf ihrem Weg in dem Raum zwischen der Kreppklinge und dem Wickler bezieht, auf welchem eine Rolle des Papiers gebildet wird. Bahnen, welche unzureichend angehaftet sind, neigen dazu, das Flächengebilde nur schlecht zu kontrollieren, mit nachfolgenden Schwierigkeiten beim Bilden einer gleichförmigen Papierspule. Ein loses Flächengebilde zwischen dem Krepper und der Spule führt zu Kniffen, Überfaltungen und einer Wellung der Ränder des Flächengebildes in dem aufgerollten Papier. Schlecht geformte Rollen beeinflussen nicht nur die Zuverlässigkeit des Papier machenden Vorgangs, sondern auch die nachfolgenden Vorgänge der Tissue- und Tuchherstellung, in welcher die Rollen in die Tissue- und Tuchprodukte konvertiert werden.
Der Grad der Haftung der Papier machenden Bahn an dem Trockner ist auch von vitaler Bedeutung, da dieser eine Beziehung zu der Trocknung der Bahn hat. Höhere Grade der Haftung reduzieren die Impedanz der Wärmeüberführung und bewirken, daß die Bahn schneller trocknet, was eine energieeffizientere Betriebsweise mit höherer Geschwindigkeit ermöglicht.
Der Grad der Haftung ist jedoch nicht der alleinige Faktor, welcher die Produktqualität und die Zuverlässigkeit der Herstellung bestimmt. Zum Beispiel wurden einige Haftmittel gefunden, welche Bindungen zwischen der Bahn und der Abstreichklinge an der Kreppstelle derart bilden, so daß sich die Bahn nicht richtig ablöst, so daß Bereiche der Bahn an dem Trockner angehaftet bleiben und sich über die Kante der Klinge hinweg bewegen. Dies verursacht einen Defekt in der Bahn und veranlaßt die Bahn häufig, zu reißen.
Ferner können, obwohl eine gewissen Anhäufungsmenge des Haftmittels auf dem Trockner essentiell ist,mit einigen Haftmitteln eine übermäßige Anhäufung oder Streifen gebildet werden. Streifen können Unterschiede in dem Haftungsprofil über die Breite des Trockners bewirken. Dies kann zu Buckeln oder Kniffen in der fertigen Papierrolle führen. Eine zweite Abstreichklinge wird häufig hinter der Kreppklinge positioniert, um einen Überschuß an Krepphaftmittel und anderen zurück gelassenen Resten zu entfernen. Diese Klinge als Reinigungsklinge bezeichnet. Reinigungsklingen und Kreppklingen müssen in gewisser Häufigkeit ausgewechselt werden, um einen streifigen Überzug und einen Verlust der Steuerung des Flächengebildes zu verhindern.
Der Ausdruck "Abstreichfähigkeit", wie hier verwendet, bezieht sich auf die relative Einfachheit, mit welcher die Bahn von dem Trockner gelöst werden kann, ohne Defekte zu erzeugen oder häufige Wechsel der Klingen erforderlich zu machen, um eine überschüssige Anhäufung zu verhindern.
Ein wichtige Eigenschaft eines Krepphaftmittels ist, daß dieses wieder benäßbar ist. Die "Wiederbenässungsfähigkeit", wie hier verwendet, bezieht sich auf die Fähigkeit des Haftfilmes, der auf der erhitzten, Trocknungsoberfläche verbleibt, durch Feuchtigkeit, die in der halb trockenen Tissuebahn enthalten ist, aktiviert zu werden, wenn die Bahn in Kontakt mit der erhitzten Trocknungsoberfläche gebracht wird. Eine markante Zunahme in der Klebrigkeit ist ein Anzeichen für eine hohe Wiederbenässungsfähigkeit. Die Wiederbenässungsfähigkeit ist wichtig, weil nur ein Bereich der Trocknungsoberfläche bei einer gegebenen Drehung des Yankee-Trockners normalerweise mit einem Haftmittel überdeckt ist. Der Hauptanteil der Haftung des Flächengebildes an dem Trockner erfolgt mit Hilfe des Krepphaftmittels, das in vorher gehenden Durchgängen abgelagert wurde.
Es gibt eine natürliche Neigung der Papier machenden Bahn, an dem zylindrischen Trockner anzuhaften, aufgrund des Aufbaues von Ablagerungen wasserlöslicher Komponenten der Papierbahn. Diese wasserlöslichen Komponenten bilden einen Haftfilm, welcher an dem Übertragungspunkt der Bahn auf die zylindrische Trommel wieder benäßt wird. Die Erfordernisse nach einem spezifischen Grad und Typ einer Haftung hat jedoch eine beachtliche Aktivität bei den Forscher auf diesem Gebiet angefacht. Folglich sind eine breite Vielfalt von Krepphaftmitteln im Stand der Technik bekannt. Die Verwendung von tierischem Kleber zum Beispiel ist seit langem bekannt.
Zudem offenbart Bates in US-A-3,926,726 ein Verfahren zum Verbessern der Anhaftung der Bahnen, welcher den Schritt des Aufbringens eines wäßrigen Polyvinylalkohols umfaßt.
Wie Bates herausstellt, sind die Erfordernisse nach einer spezifischen Anhaftung der Bahn an der Trocknertrommel von besonderem Interesse, wenn der Papier machenden Prozeß der musterverdichteten Kategorie entspricht. Mit Mustern verdichtete Bahnen sind gekennzeichnet durch Zonen relativ hoher Dichte, die innerhalb eines hoch bauschigen Gebietes verteilt sind, einschließlich jüngerer Fortschritte, in welchen die Zonen relativ hoher Dichte kontinuierlich sind und das hoch bauschige Gebiet diskret ist. Ein Verfahren zum Präparieren von mit Mustern verdichteter Tissuepapierbahnen wird als Durchlufttrocknung bezeichnet. Mit Mustern verdichtete Bahnen bieten eine spezielle Herausforderung an die Anhaftung der Papierbahn an dem drehenden Trocknungszylinder. Dies deshalb, weil die Bahn an dem Trocknerzylinder nur in den hoch dichten Gebieten festgelegt ist. Die fordert nicht nur die Anhaftung wegen des Kontakts des unteren Bereichs der Oberfläche an dem Trockner heraus, sondern auch weil die Bahn zu dem Drehzylinder mit einem relativ höheren Grad an Faserkonsistenz geliefert werden muß, und zwar aufgrund der schlechteren Wirksamkeit des zylindrischen Trockners, die sich aus dem unteren Kontaktbereich ergibt. Eine Bahn, welche zu einer relativ höheren Faserkonsistenz getrocknet worden ist, ist schwieriger an dem Trockner anzuhaften, weil eine gerin gere Menge Wasser verfügbar ist, um den Haftfilm an der Übertragungsstelle der Bahn an den Trockner wieder zu benässen.
In einem weiteren Beispiel offenbart Soerens in der US-A-4,501,640 ein Haftmittel, welches eine wäßrige Zumischung von Polyvinylalkohol und einem wasserlöslichen, Wärme fixierenden, kationischen Polyamidepihalohydrinharz umfaßt.
Die US-A-4,950,513 beschreibt ein Verfahren zum Präparieren von weichem Tissuepapier, das mit einem nicht kationischen grenzflächenaktiven Stoff behandelt worden ist, wobei das Verfahren optional ferner die Aufbringung eines Bindermaterials, wie Stärke, auf die nasse Bahn enthält. Es gibt keine Offenbarung von Stärke als Krepphaftmittel.
Die WO-A-96/33310 beschreibt weiche gekreppte Tissuepapierprodukte, in welchen das Papier eine das Kreppen erleichternde Zusammensetzung umfaßt, die kationische Stärke enthält. Das Krepphaftmittel, das auch in diesem Dokument offenbart ist, ist jedoch eines, das Polyvinylalkohol enthält, nicht aber Stärke.
Obwohl eine Anzahl von Haftmitteln, einschließlich dieser Beispiele, offenbart wurden, und verfügbar sind, hat keine einziges Haftmittel oder Haftmittelgemisch eine zufriedenstellende Kombination von Abstreichfähigkeit, Wiederbenässungsfähigkeit und Haftgrad geliefert.
Deshalb ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haftmittel zum Kreppen von Tissuepapier und eine Verfahren zum Anwenden desselben zu schaffen, welches diese Beschränkungen überwindet, indem es einen verbesserten Haftgrad unter Beibehaltung der Abstreichfähigkeit bietet.
Diese und weitere Aufgaben werden unter Verwendung der vorliegenden Erfindung, wie sie in der folgenden Offenbarung gelehrt wird, erhalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist eine wäßrige Dispersion, die als Krepphaftmittel nützlich ist, mit einer kationischen Stärke und ferner einem Polyvinylalkohol und/oder einem wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid Epihalohydrinharz.
Die kationische Stärke hat zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke. Vorzugsweise sind die kationischen Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus tertiären Aminoalkylethern, quartären Amoniumalkylethern und Mischungen davon.
Die Dispersion enthält von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und ganz bevorzugt von etwa 95% bis etwa 99,9% Wasser.
Vorzugsweise umfaßt die Stärke zwischen etwa 10% und etwa 70% des Trockengewichts der Dispersion, wobei die Dispersion ferner einen Polyvinylalkohol umfaßt. Der Polyvinylalkohol ist vorzugsweise ein teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat mit einem Hydrolysegrad, der größer ist als etwa 80% und ganz bevorzugt von etwa 80% bis etwa 95% beträgt.
Der Molekulargewichtsbereich für den Polyvinylalkohol, der für die vorliegende Erfindung nützlich ist, beträgt von etwa 90.000 bis etwa 140.000. Ein indirekter Indikator des Molekulargewichts ist die Viskosität, wie hier verwendet, die sich auf eine 4% wäßrige Dispersion des Polyvinylalkohols bei 20°C bezieht. Der Polyvinylalkohol der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Viskosität von größer als etwa 20 kPa (centipoise) und äußerst bevorzugt von größer als etwa 35 kPa (centipoise).
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist wäßrige Dispersion mit der kationischen Stärke und ferner mit einem wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharz.
Das Polyamid-Epihalohydrinharz umfaßt vorzugsweise das Reaktionsprodukt eines Epihalohydrins und eines Polyamids, welches sekundäre und tertiäre Amingruppen enthält. Das Epihalohydrin ist vorzugsweise Epichlorhydrin, und Polyamidamingruppen sind vorzugsweise sekundäre Amingruppen; abgeleitet von einem Polyalkylenpolyamid und einer gesättigten, aliphatischen zweiwertigen Carboxylsäure. Die zweibasige Caborxylsäure enthält vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatome.
Das Molverhältnis von Epihalohydrin zu sekundären Amingruppen in dem Polyamid beträgt vorzugsweise von etwa 0,5 zu 1 bis etwa 2 zu 1.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine wäßrige Dispersion mit von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von 10% bis etwa 0,1% Feststoffe, wobei die Feststoffe von etwa 10% bis etwa 70% der kationischen Stärke, von etwa 20% bis etwa 85% des Polyvinylalkohols und von etwa 5% bis etwa 40% des wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharzes umfassen.
Die Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Kreppen von Tissuepapier. Das Verfahren umfaßt:

a) Ausbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1% Feststoffe, wobei die Feststoffe eine kationische Stärke zwischen etwa 0,001 bis etwa 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke umfassen;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Prozeß zum Kreppen einer Tissuepapierbahn mit:

a) Aufbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1% Feststoffe, in welcher von etwa 50% bis etwa 90% der Feststoffe eine kationische Stärke mit zwischen etwa 0,001 % und etwa 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke ist, und von etwa 10% bis etwa 50% der Feststoffe ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz ist;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kreppen von Tissuepapier mit:

a) Aufbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe, in welcher von 10% bis etwa 70% der Feststoffe eine kationische Stärke mit zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke ist, von etwa 5% bis etwa 40% der Feststoffe ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz ist und von etwa 20% bis etwa 85% der Feststoffe ein Polyvinylalkohol ist;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.

Die Gesamtmenge des aufgebrachten Krepphaftmittels beträgt vorzugsweise von etwa 0,045 kg/1016 kg (0,1 lg/ton) bis etwa 4,5 kg/1016 kg (10 lb/ton) basierend auf dem Trockengewicht des Krepphaftmittels und dem Trockengewicht der Papierbahn. Die Einheit kg/1016 kg (lb/ton), wie hier verwendet, bezieht sich auf die trockene Menge des Krepphaftmittels, gemessen in kg (lbs) in Bezug auf die trokkene Menge des Papiers, gemessen in kg (tons).
Die Tissuepapierbahn kann aus verschiedenen Typen von natürlichen Fasern zusammen gesetzt sein, einschließlich Holzzellstoffen chemischer und mechanischer Typen. Die bevorzugte Ausführungsform umfaßt Papier machende Fasern sowohl vom Hartholztyp als auch vom Weichholztyp, wobei wenigstens etwa 50% der Papier machenden Fasern Hartholz sind und wenigstens etwa 10% Weichholz sind. Die Tissuepapierbahn kann auch teilchenförmige Füllstoffe umfassen.
In seiner bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren verwendet, um eine Tissuepapierbahn mit einem Basisgewicht zwischen etwa 10 g/m² und etwa 50 g/m² zu präparieren, und insbesondere zwischen etwa 10 g/m² und etwa 30 g/m² zu präparieren. Die bevorzugte Dichte beträgt zwischen etwa 0,03 g/cm³ und etwa 0,6 g/cm³ und ganz bevorzugt zwischen etwa 0,05 g/cm³ und 0,2 g/cm³.
Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Proportionen sind hier gewichtsabhängig angegeben, es sei denn, daß dies anders spezifiziert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung des Papier machenden Prozesses, welcher die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem neuartigen Haftmittel für ein trocknes Kreppen von Tissuepapier darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachdem ein Anwendungsgebiet für die Erfindung beschrieben wurde, wird sich für die gegenwärtige Erfindung nunmehr in dieser detaillierten Beschreibung und in den angefügten Beispielen den Einzelheiten zugewandt. Diese Beschreibung wird geschaffen, um das Verständnis der Erfindung zu unterstützen; sie ist aber nicht dazu gedacht, die Erfindung beschränken, welche durch die Ansprüche, welche; den Gegenstand, welcher als die Erfindung angesehen wird, besonders herausstellen und deutlich beanspruchen, definiert ist.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "umfassend", daß die verschiedenen Komponenten, Inhaltsstoffe oder Schritte gemeinsam bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Demgemäß umschließt der Ausdruck "umfassend" die restriktiveren Ausdrücke "im wesentlichen bestehend aus" und "bestehen aus".
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "wasserlöslich" auf Materialien, die bei 25°C in Wasser auf wenigstens 3 Gew.% löslich sind.
Wie hier verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Tissuepapierbahn, Papierbahn, Bahn, Papierlage und Papierprodukt" alle auf Flächengebilde eines Papiers, das hergestellt worden ist durch ein Verfahren mit den Schritten des Bildens eines wäßrigen Papier machenden Materials, Ablagern dieses Materials auf einer foraminösen Oberfläche, wie einem Fourdrinierdraht, und Entfernen des Wassers aus dein Material durch Schwerkraft oder durch eine vakuumunterstützte Drainage, mit oder ohne Pressen, und durch Verdampfung, umfassend die abschließenden Schritte des Anhaftens des Flächengebildes in einem halb trockenen Zustand an der Oberfläche eines Yankee-Trockners, Vollenden der Wasserentfernung durch Verdampfung zu einem im wesentlichen trocknen Zustand, Entfernen der Bahn von dem Yankee-Trockner mit Hilfe einer flexiblen Abstreichklinge und Aufwickeln des resultierenden Flächengebildes auf eine Rolle.
Die Ausdrücke "mehrschichtige Tissuepapierbahn, mehrschichtige Papierbahn, mehrschichtige Bahn, mehrschichtige Papierlage und mehrschichtiges Papierprodukt" sind im Stand der Technik alle untereinander austauschbar und beziehen sich auf Flächengebilde eines Papiers, die aus zwei oder mehr Schichten eines wäßrigen, Papier machenden Materials präpariert worden sind, welche vorzugsweise aus unterschiedlichen Fasertypen zusammen gesetzt sind, wobei die Fasern typischerweise relativ lange Weichholz- und relativ kurze Hartholzfasern sind, wie sie bei der Tissuepapierherstellung verwendet werden. Die Schichten werden vorzugsweise aus der Ablagerung separater Ströme verdünnter Faserbreie auf ein oder mehreren endlosen foraminösen Oberflächen geformt. Falls die einzelnen Schichten anfänglich auf separaten foraminösen Oberflächen geformt werden, können die Schichten nachfolgend im nassen Zustand kombiniert werden, um eine mehrschichtige Tissuepapierbahn zu formen.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "einlagiges Tissuepapierprodukt", daß dieses zusammengesetzt ist aus einer Lage eines gekreppten Tissues; die Lage kann in ihrer Natur im wesentlichen homogen sein oder sie kann eine mehrschichtige Tissuepapierbahn sein. Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "mehrlagiges Tissueprodukt", daß dieses aus mehr als einer Lage eines gekreppten Tissues zusammen gesetzt ist. Die Lagen eines mehrlagigen Tissueprodukts können im wesentlichen in ihrer Natur homogen sein oder sie können mehrschichtige Tissuepapierbahnen sein.
In ihrer allgemeinsten Form ist die Erfindung eine wäßrige Dispersion, die als ein Krepphaftmittel mit einer kationischen Stärke nützlich ist. Die Dispersion enthält von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und äußerst bevorzugt von etwa 95% bis et wa 99,9%, und die kationische Stärke hat einen Substitutionsgradbereich von etwa 0,001 bis etwa 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheiten der Stärke.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "wäßrige Dispersion" auf Zusammensetzungen bestehend vornehmlich aus Wasser und enthaltend wenigstens eine zusätzliche Komponente, die in der Zusammensetzung homogen verteilt ist. Das wesentliche Element ist die Homogenität der Zusammensetzung. Es ist nicht notwendig, daß alle Komponenten auf Molekularniveau gelöst sind. So umschließt der Ausdruck "wäßrige Dispersion" den restriktiveren Ausdruck "wäßrige Lösung".
Wie hier verwendet, ist der Ausdruck "kationische Stärke" als Stärke definiert, so wie sie natürlich abgeleitet ist; welche ferner chemisch modifiziert wurde, um einen kationischen Bestandteil zu erhalten. Vorzugsweise ist die Stärke abgeleitet von Mais oder Kartoffeln, kann aber aus anderen Quellen, wie Reis, Weizen oder Tapioka, abgeleitet sein. Stärke aus paraffinhaltigem Mais, der in der Industrie auch als Amiocastärke bekannt ist, wird besonders bevorzugt. Amicoastärke unterscheidet sich von der üblichen Kolbenmaisstärke darin, daß sie vollständig Amylopektin ist, während übliche Kolbenmaisstärke sowohl Amylopektin als auch Amylose enthält. Verschiedene einheitliche Charakteristika der Amiocastärke sind ferner beschrieben in "Amioca - The Starch from Waxy Corn", H. H. Schopmeyer, Food Industries, Dezember 1945, Seiten 106–108.
Kationische Stärken können unterteilt werden in die folgenden allgemeinen Klassifikationen: (1) tertiäre Aminoalkylether, (2) Oniumstärkeether, einschließlich quartäre Amine, Phosphonium und Sulfoniumderivate, (3), primäre und sekundäre Aminoalkylstärken und (4) verschiedene (z.B. Iminostärken). Neue kationische Produkte werden weiterhin entwickelt die tertiären Aminoalkylether und quartären Amoniumalkylether sind aber die wirtschaftlichen Hauttypen und werden hier zur Verwendung bevorzugt. Geeignete Stärken werden hergestellt durch National Starch and Chemical Company, (Bridgewater, New Jersey) unter dem Markenna men RediBOND^®. Qualitätsstufen mit nur kationischen Anteilen, wie RediBOND 5320^® und RediBOND 5327^® sind geeignet und Qualitätsstufen mit einer zusätzlichen anionischen Funktionalität, wie RediBOND 2005^® sind auch geeignet.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Stärke vorzugsweise zwischen etwa 10% und etwa 70% des Trockengewichts der Dispersion, wobei etwa 30% bis etwa 90% des Trockengewichts der Dispersion einen Polyvinylalkohol umfassen.
Jeder Polyvinylalkohol, der dazu geeignet ist, einen Haftfilm zu bilden, kann der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Stand der Technik wie Bates in US-A-3,926,716, beschreibt die Typen von Polyvinylalkohol, die für die Anwendung besonders geeignet sind. Kommerzielle Lieferungen von Polyvinylalkohol in fester Form können unter mehreren Marken erhalten werden, einschließlich Airvol^®, einer Marke von Air Products Company aus Allentown, PA und Elvanol^®, einer Marke von E. I. duPont de Nemours aus Wilmington, DE. Diese Harze können ohne weiteres in Wasser gebracht werden, um wäßrige Lösungen zu bilden, welche für die Aufbringung auf einen Yankee-Trockner oder eine halb trockene Tissuebahn leicht aufgesprüht werden können.
Der Polyvinylalkohol ist vorzugsweise ein teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat mit einem Hydrolysegrad von größer als etwa 80% und vorzugsweise von etwa 80% bis etwa 95%.
Der Molekulargewichtsbereich für den Polyvinylalkohol, der für die vorliegende Erfindung nützlich ist, liegt zwischen etwa 90.000 und etwa 140.000. Ein indirekter Indikator für das Molekulargewicht ist die Viskosität, wie hier verwendet, die sich auf die einer 4% wäßrigen Dispersion des Polyvinylalkohols bei 20°C bezieht. Der Polyvinylalkohol der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine Viskosität von größer als etwa 20 kPa (centipoise) und ganz bevorzugt größer als etwa 35 kPa (centipoise).
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Trockengewicht der wäßrigen Dispersion von etwa 50% bis etwa 90% der kationischen Stärke und umfaßt ferner bei etwa 10% bis etwa 50% eines wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharzes.
Das wasserlösliche, aushärtbare, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz umfaßt das Reaktionsprodukt eines Epihalohydrins und ein Polyamid, das sekundäre Amingruppen oder tertiäre Amingruppen enthält.
Kommerzielle Lieferungen besonders bevorzugter Polyamid-Epihalohydrinharze können erhalten werden unter mehreren Marken, einschließlich Kymene^® und Crepetrol^®, Marken von Hercules Inc. aus Wilmington, DE, und Unisoft^® und Rezosol^®, Marken von Houghton International Inc. aus Valley Forge, PA. Diese Harze werden als eine konzentrierte Lösung in Wasser geliefert und müssen nur verdünnt werden, um für die Aufbringung auf einen Yankee-Trockner oder auf eine halb trockene Tissuebahn leicht gesprüht werden zu können.
Die Basischemie der Präparierung des wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharzes ist intensiv beschrieben in US-A-2,926,116, veröffentlicht für Kiem am 23. Februar 1960, US-A-3,058,873, veröffentlicht für Kiem et al. am 16. Oktober 1962 und US-A-3,772,076, veröffentlicht für Kiem et al. am 13. November 1973.
Vorzugsweise umfaßt das Polyamid-Epihalohydrinharz ein wasserlösliches polymeres Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin und ein wasserlösliches Polyamid mit sekundären Amingruppen.
Bei der Präparierung eines besonders bevorzugten Harzes wird eine zweiwertige Karboxylsäure zuerst mit dem Polyalkylenpolyamin in Reaktion gebracht, vorzugsweise in einer wäßrigen Lösung, und zwar unter Bedingungen, die geeignet sind, ein wasserlösliches Polyamid mit den sich wiederholenden Einheiten zu erzeugen
–NH(C_nH_2nHN)_x-CORCO–
in welcher n und x jeweils 2 oder mehr sind und R eine gesättigte alliphatische Kette mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
Die Präparierung des Harzes wird dann abgeschlossen, indem das wasserlösliche Polyamid mit einem Epihalohydrin, insbesondere einem Epichlorhydrin, in Reaktion gebracht wird, um das wasserlösliche, aushärtbare, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz zu bilden.
Die sekundären Amingruppen des Polyamids werden vorzugsweise abgeleitet von einem Polyalkylenpolyamin, z.B. Polyethylenpolyamiden, Polypropylenpolyaminen oder Polybutylenpolyaminen und dergleichen, wobei Diethylentriamin bevorzugt wird.
Die Dicarboxylsäure ist eine der gesättigten alliphatischen zweiwertigen Carboxylsäuren, die von etwa 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen enthält, wie Succin, Adipin, Azelain und dergleichen und Mischungen davon. Dicaroxylsäuren mit von 4 bis 8 Kohlenstoffatomen werden bevorzugt, wobei Adipinsäure am meisten bevorzugt ist.
Vorzugsweise beträgt das Molverhältnis von Polyalkylen zu der zweiwertigen Carboxylsäure von etwa 0,8 zu 1 bis etwa 1,5 zu 1.
Das Molverhältnis von Epihalohydrin zu sekundären Amingruppen in dem Polyamid beträgt vorzugsweise von etwa 0,5 zu 1 bis etwa 2 zu 1.
In einer weiteren bevorzugten wäßrigen Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Dispersion von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1% Feststoffe, wobei die Feststoffe von etwa 10% bis etwa 70% der kationischen Stärke, von etwa 20% bis etwa 85% des Polyvinylalkohols und von etwa 5% des wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharzes enthalten.
Die Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Kreppen von Tissuepapier. Das Verfahren umfaßt:

a) Aufbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe, wobei die Feststoffe eine kationische Stärke zwischen etwa 0,001 bis etwa 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke umfassen;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine An- haftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Prozeß zum Kreppen von Tissuepapier mit:

a) Aufbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe, in welcher von etwa 50% bis etwa 90% der Feststoffe eine kationische Stärke mit zwischen etwa 0,001% und etwa 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke ist, und von etwa 10% bis etwa 50% der Feststoffe ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz ist;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstriefklinge.

a) Ausbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe, in welcher von 10% bis etwa 70% der Feststoffe eine kationische Stärke mit zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke ist, von etwa 5% bis etwa 40% der Feststoffe ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz ist und von etwa 20% bis etwa 85% der Feststoffe ein Polyvinylalkohol ist;
b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken; und
c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.

Die Gesamtmenge des aufgebrachten Krepphaftmittels beträgt vorzugsweise von etwa 0,045 kg/1016 kg (0,1 lb/ton) bis etwa 4,5 kg/1016 kg (10 lb/ton) basierend auf dem Trockengewicht des Krepphaftmittels und dem Trockengewicht der Papierbahn. Die Einheit kg/1016 kg (lb/ton), wie hier verwendet, bezieht sich auf die trockene Menge des Krepphaftmittels, gemessen in kg (lbs) relativ zu der trockenen Papiermenge, gemessen in kg (tons).
Präparierung der Tissuepapierbahn
Komponenten des wäßrigen Papier machenden Materials
Es ist klar, daß Holzzellstoff in allen seinen Varietäten normalerweise die in dieser verwendeten Papier machenden Fasern umfassen wird. Es können jedoch andere faserigen Zellulosezellstoffe, wie Baumwolllinter, Bagasse, Rayon, etc., verwendet werden und sind hier nicht ausgeschlossen. Holzzellstoffe, die hier nützlich sind, enthalten chemische Zellstoffe, wie Sulfat- und Sulfat- (manchmal genannt Kraft-) Zellstoffe, sowie mechanische Zellstoffe, wie z.B. geriebenes Holz, thermomechanischer Zellstoff (TMP) und chemo-thermomechanischer Zellstoff (CTMP). Zellstoffe, die sowohl von Laub- als auch Nädelbäumen abgeleitet werden, können verwendet werden.
Sowohl Hartholzzellstoffe als auch Weichholzzellstoffe sowie Kombinationen der zwei können als Papier machende Fasern für das Tissuepapier der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Ausdruck "Hartholzzellstoffe", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen faserigen Zellstoff, der von der holzigen Substanz der Laubbäume (Angiospermen) abgeleitet wird, während "Weichholzzellstoffe" faserige Zellstoffe sind, die von der holzigen Substanz von Nadelbäumen (Gymnospermen) abgeleitet werden. Mischungen aus Hartholz-Kraftzellstoffen, insbesondere Eukalyptus, und nördlichen Weichholz-Kraft(NSK)-Zellstoffen sind besonders geeignet zum Herstellen der Tissuepapierbahnen der vorliegenden Erfindung. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt geschichtete Tissuebahnen, wobei äußerst bevorzugt Hartholzzellstoffe, wie Eukalyptus, für ein oder mehrere äußere Schichten verwendet werden und in welcher nördliche Weichholz-Kraftzellstoffe für ein oder mehreren inneren Schichten verwendet werden. Auch anwendbar auf die vorliegende Erfindung sind Fasern, die von recyceltem Papier abgeleitet werden, welches einige oder alle der obigen Kategorien von Fasern enthalten kann.
Teilchenförmige Füllstoffe, einschließlich Ton, Kalziumcarbonat, Titandioxid, Talk, Aluminiumsilicat, Kalziumsilicat, Tonerde, Trihydrat, aktivierter Kohlenstoff, Perlstärke, Kalziumsulfat, Glasmikrokügelchen, Kieselgur und Mischungen davon können auch in dem wäßrigen Papier machenden Material enthalten sein.
Weitere Materialien, von welchen die folgenden Beispiele sind, können dem wäßrigen Papier machenden Stoff bzw. der embryonischen Bahn hinzu gegeben werden, um dem Produkt andere Eigenschaften zu verleihen oder den Papier machenden Prozeß zu verbessern, solange sie nicht die Vorteile der vorliegenden Erfindung stören oder diesen entgegen wirken.
Es ist manchmal nützlich zu Zwecken der Retention und der Bahnfestigkeit Stärke als einen der Inhaltsstoffe des wäßrigen Papier machenden Stoffes, insbesondere kationische Stärke, einzufügen. Besonders geeignete Stärken für diesen Zweck werden hergestellt durch National Starch and Chemical Company, (Bridgewater, New Jersey) unter dem Markennamen RediBOND^®.
Es ist gebräuchlich, dem Papier machenden Prozeß eine auf eine kationische Ladung vorspannende Spezies hinzu zu geben, um das Zeta-Potential des wäßrigen Papier machenden Stoffes zu steuern, wenn es dem Papier machenden Prozeß zugeführt wird. Ein geeignetes Material ist Cypro 514^®; ein Produkt von Cytec, Inc. aus Stamford, CT.
Es ist auch gebräuchlich, Retentionshilfen hinzu zu geben. Mehrwertige Ionen können effektiv zu dem wäßrigen Papier machenden Stoff hinzu gegeben werden, um die Retention feiner Teilchen zu verbessern, welche andernfalls in dem rezirkulierenden Wassersystem der Papiermaschine in Suspension bleiben könnten. Die Praxis, z.B. Alaun hinzu zu fügen, ist seit langem bekannt. In jüngster Zeit wurden Polymere, welche viele Ladungsstellen entlang der Kettenlänge tragen, für dieses Zweck wirksam verwendet. Sowohl anionische als auch kationische Flockungsmittel sind ausdrücklich in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten.
Flockungsmittel, wie RETEN 235^®, ein Produkt von Hercules, Inc. aus Wilmington, Delaware, und Accurac 171^®, ein Produkt von Cytec, Inc. aus Stamford, CT, sind Beispiele von anionischen Flockungsmitteln. Flockungsmittel, wie RETEN 157^®, ein Produkt von Hercules, Inc. aus Wilmington, Delaware, und Accurac 91^®, ein Produkt von Cytec, Inc. aus Stamford, CT; sind Beispiele für akzeptable kationische Flockungsmittel.
Die Verwendung von Mikroteilen mit hohem Oberflächenbereich und hoher anionischer Ladung für die Zwecke der Verbesserung der Formung, Drainage, Festigkeit und Retention, wird im Stand der Technik allgemein gelehrt. Siehe z.B. US-A-5,221,435, veröffentlicht für Smith am 22. Juni 1993. Allgemeine Materialien für diesen Zweck sind Silikakolloid oder Bentonitton. Der Einbau solcher Materialien ist ausdrücklich in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ganz besonders für Qualitätsstufen eines Papiers realisiert, ohne dauerhafte Naßfestigkeit. Naßfeste Harze, insbesondere der Polyamid-Epichlorhydrintyp, welcher detaillierter beschrieben wurde in anderen Teilen dieser Beschreibung, liefert häufig einen gewissen Grad an Kreppkontrolle, selbst wenn er dem wäßrigen Papier machenden Stoff hinzu gegeben wird. Diese Vorteile werden jedoch häufig von dem Vorhandensein einer dauerhaften Naßfestigkeit in dem Produkt begleitet, einer Eigenschaft, welche häufig eine Pflicht ist, und die Hinzufügung des Polyamid-Epichlorhydrins auf dem nassen Ende des Papier machenden Prozesses ist nicht so wirksam beim Unterstützen der Kreppvorteile, wie sie erreicht werden können, wenn das Polymer direkt in dem Kreppvorgang verwendet wird.
Gekreppte Papierprodukte, welche eine beschränkte Festigkeit haben müssen, wenn sie naß sind, und zwar wegen des Erfordernisses, diese durch Toiletten in Faulungs- oder Abwassersysteme zu entsorgen, erfordern, unbeständig naßfeste Harze. Unbeständig naßfeste Harze verleihen eine Naßfestigkeit, welche gekennzeichnet ist durch einen Abbau eines Teils oder der Gesamtheit ihrer Wirksamkeit, wenn sie sich im Wasser aufhalten. Wenn eine flüchtige Naßfestigkeit erwünscht ist, können die Bindermaterialien ausgewählt werden aus der Gruppen bestehend aus Dialdehydstärke oder anderen Harzen mit einer Aldehydfunktionalität; wie CoBond 1000^®, angeboten durch National Starch and Chemical Company, Parez 750^®, angeboten durch Cytec aus Stamford, CT und das Harz, das beschrieben ist in US-A- 4,981,557, veröffentlicht am 01. Januar 1991 für Bjorkquist.
Falls eine verbesserte Absorptionsfähigkeit erforderlich ist, können grenzflächenaktive Stoffe verwendet werden, um die gekreppten Tissuepapierbahnen der vorliegenden zu behandeln. Die grenzflächenaktiven Stoffe haben vorzugsweise Alkylketten mit acht oder mehr Kohlenstoffatomen. Beispielhafte anionische grenzflächenaktive Stoffe sind lineare Alkylsulfonate und Alkylbenzensulfonate. Beispielhafte nicht ionisierende grenzflächenaktive Stoffe sind Alkylglycoside, einschließlich Alkylglycosidester, wie Crodesta SL-40^®, welches erhältlich ist von Crode, Inc. (New York, NY); Alkylglycosidester, beschrieben in US-A-4,011,389, veröffentlicht für W.K. Langdon et al. am 08. März 1997 und alkylpolyethoxylierte Ester, wie Pegosperse 200 ML, erhältlich von Glyco Chemicals, Inc. (Greenwich, CT) und IGEPAL RC-520^®, erhältlich von Rhone Poulenc Corporation (Cranbury, NJ).
Chemische Erweichungsmittel sind ausdrücklich als optionale Inhaltsstoffe eingeschlossen. Akzeptable chemische Erweichungsmittelumfassen allgemein bekannten Dialkyldimethylammoniumsalze, wie Ditallowdimethylammoniumchlorid, Ditallowmethylammoniummethylsulfat, Di(hydriertes)tallowdimethylammoniumchlorid; wobei Di(hydriertes)tallowdimethylammoniummethylsulfat bevorzugt wird. Dieses spezielle Material ist im Handel erhältlich von Witco Chemical Company Inc. aus Dublin, Ohio, unter dem Markennamen Varisoft 137^®. Biologisch abbaubare Mono- und Diestervariationen der quartären Ammoniumverbindung können auch verwendet werden und liegen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Die obigen Auflistungen optionaler chemischer Additive sollen nur als Beispiel dienen und es ist nicht damit gemeint, der Schutzbereich der Erfindung zu beschränken.
Präparerung des wäßrigen Papier machenden Stoffes
Die Fachleute des Standes der Technik werden erkennen, daß nicht nur die qualitative chemische Zusammensetzung des Papier machenden Stoffes für den Herstellungsprozeß für gekrepptes Papier wichtig ist, neben anderen Faktoren auch die relativen Mengen jeder Komponente und die Folge und der Zeitpunkt der Hinzugabe. Die folgenden Techniken sind beim Präparieren des wäßrigen Papier machenden Stoffes geeignet, die Eingrenzung sollte aber nicht als den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung beschränkend angesehen werden, welcher durch die Ansprüche definiert ist, die am Ende dieser Beschreibung angegeben sind.
Die Papier machenden Fasern werden zuerst präpariert, indem die einzelnen Fasern in einem wäßrigen Brei durch irgendeines der gebräuchlichen Aufschlußverfahren, die im Stand der Technik adäquat beschrieben sind, frei gemacht werden. Falls notwendig, wird dann ausgewählten Teilen des Papier machenden Stoffes eine Refinermahlung durchgeführt.
In einer bevorzugten Anordnung wird ein Brei aus relativ kurzen Papier machenden Fasern, der Hartholz-Zellstoff aufweist, präpariert, während ein Brei aus relativ langen Papier machenden Fasern separat präpariert wird. Der sich resultierende kurzfaserige Brei muß zu den äußeren Kammern eines dreischichtigen Stoffauflaufkastens gelenkt werden, um Oberflächenschichten eines dreilagigen Tissues zu bilden, in welchem eine langfaserige innere Schicht aus einer inneren Kammer im Stoffauflaufkasten ausgebildet wird, in welchen der Brei der relativ langen Papier machenden Fasern gelenkt wird. Die sich daraus ergebende gefüllte Tissuebahn ist besonders geeignet in ein einlagiges Tissueprodukt konvertiert zu werden.
In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform werden die vorerwähnten Breie aus langen und kurzen Fasern geformt und der sich daraus ergebende kurzfaserige Brei wird in eine Kammer eines zweikammerigen Stoffauflaufkasten gelenkt, um eine Schicht eines zweischichtigen Tissues zu bilden, in welchem eine langfaserige andere Schicht aus der zweiten Kammer in dem Stoffauflaufkasten ausgebildet wird, in welchen der Brei der relativ langen Papier machenden Fasern gelenkt wird. Die sich daraus ergebende gefüllte Tissuebahn ist besonders geeignet zur Konvertierung in ein mehrlagiges Tissueprodukt mit zwei Lagen, in welchem jede Lage so orientiert ist, daß die Lage aus relativ kurzen Papier machenden Fasern auf der Oberfläche des zweilagigen Tissueprodukts befindet.
Die Fachleute des Standes der Technik werden erkennen, daß die angegeben Anzahl von Kammern eines Stoffauflaufkastens reduziert werden kann, indem der gleiche Typ eines wäßrigen Papier machenden Stoffes zu angrenzenden Kammern gelenkt wird. Zum Beispiel könnte der vorerwähnte dreikammerige Stoffauflaufkasten als ein zweikammeriger Stoffauflaufkasten verwendet werden, indem einfach im wesentlichen der gleiche wäßrige Papier machende Stoff in zwei benachbarte Kammern gelenkt wird.
Der Papier machende Prozeß
1 ist eine schematische Darstellung des Papier machenden Prozesses, in welchen die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingebaut sind, welche den neuen Prozeß zum Trockenkreppen von Tissuepapier umfassen. Diese bevorzugten Ausführungsformen werden in der folgenden Diskussion beschrieben, wobei Bezug genommen wird auf 1.
1 ist eine hervorgehobene Seitenansicht einer bevorzugten Papier machenden Maschine 80 zum Herstellen von Papier gemäß der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 1 umfaßt die Papier machende Maschine 80 einen geschichteten Stoffauflaufkasten 81 mit einer oberen Kammer 82, einer mittleren Kammer 82b und einer unteren Kammer 83, einem Staudach 84 und eine Fourdrinierdraht 85, welcher über und um einen Knotenfänger 86 herum geführt ist, einen Deflektor 90, Vakuum-Ansaugkästen 91, eine Gautschwalze 92 und eine Mehrzahl von Drehrollen 94. In Betrieb wird ein erster Papier machender Stoff durch die obere Kammer 82 gepumpt, wird ein zweiter Papier machender Stoff durch die mittlere Kammer 82b gepumpt, während ein dritter Stoff durch die untere Kammer 83 gepumpt wird, und dann aus dem Staudach 84 in übereinander liegenden Beziehung auf den Fourdrinierdraht 85 hinaus, um darauf eine embryonische Bahn 88 mit Schichten 88a und 88b und 88c zu bilden. Eine Entwässerung erfolgt durch den Fourdrinierdraht 85 und wird durch den Deflektor 90 und die Vakuumkästen 91 unterstützt. Wenn der Fourdrinierdraht in der Richtung, die durch den Pfeil angegeben ist, zurück kehrt, reinigen Duschen 95 diesen vor dem Beginn eines weiteren Vorbeigangs über den Knotenfänger 86. An einer Bahntransferzone 93 wird die embryonische Bahn 88 durch die Wirkung eines Vakuum-Transferkasten 97 auf einen foraminösen textilen Trägerstoff 96 überführt. Der textile Trägerstoff 96 trägt die Bahn von der Transferzone 93 bis hinter einen entwässernden Vakuumkasten 98, durch Durchblas-Vortrockner 100 hindurch und an zwei Drehrollen 101 vorbei, wodurch eine halb trockene embryonische Tissuepapierbahn 106 gebildet wird, die noch durch den foraminösen textilen Trägerstoff 96 abgestützt wird. Nachdem die Bahn in einem nachfolgenden Schritt an einen Yankee-Trockner 108 überführt worden ist, wird der textile Trägerstoff 96 dann gereinigt und entwässert, wenn er seine Schleife beendet, und zwar indem er über und um zusätzliche Drehrollen 101, an Duschen 103 und einem entwässernden Vakuumkasten 105 vorbei bewegt.
Aufbringung der wäßrigen Dispersion eines Krepphaftmittels
Die vorliegende Erfindung verwendet die Aufbringung eines Krepphaftmittels, das eine wäßrige Dispersion aus Stärke und optional einem Polyvinylalkohol und einem wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharz umfaßt.
Vorzugsweise beträgt die Feststoffkonzentration der wäßrigen Dispersion zwischen etwa 0,1 % und etwa 10% am Punkt der Aufbringung. Ganz bevorzugt beträgt die Feststoffkonzentration zwischen etwa 01,% und etwa 5% am Punkt der Aufbringung.
Obwohl verschiedene Mittel zur Aufbringung des Krepphaftmittels naheliegend sind und keines ausgeschlossen ist, erfolgt das bevorzugte Verfahren durch Aufbringung einer wäßrigen Dispersion über einen Sprühausleger, der auf die Oberfläche des Yankee-Trockners gerichtet ist, vor der Überführung der halb trockenen Tissuepapierbahn.
Mit Bezug auf 1 wird die Aufbringungsstelle der Dispersion mit dieser bevorzugten Ausführungsform durch den Sprühausleger 107 dargestellt.
Die Verwendung von mehreren Sprühauslegern, die jeweils Inhaltsstoffe tragen, welche von der vorliegenden Erfindung umfaßt sind, liegen ganz speziell innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
Zum Beispiel ist mit Bezugnahme auf 1 ein Sprühausleger 108 optional. Falls möglich, können Dispersionen gemäß der vorliegenden Erfindung über den Sprühausleger 107 oder 108 oder über beide gerichtet werden.
Pressen der Bahn an den Kreppzylinder
In der vorliegenden Erfindung wird die Tissuepapierbahn, während sie sich in einem halb trockenen Zustand befindet, gegen einen Kreppzylinder gepreßt, meistens eine erwärmte Trocknungsoberfläche, einem sogenannten Yankee-Trockner, unterstützt durch die Krepphaftmittel, die in den vorher gehenden Schritten aufgebracht wurden.
Die Bahn wird an der Zylinderoberfläche durch Anpressen derselben befestigt. Ganz bevorzugt wird ein Druck von einer gegenüber liegenden Zylindertrommel erzeugt, um eine gleichförmige Anhaftung der halb trockenen Bahn an dem Trockner zu erreichen. Ein Unterdruck kann auf die Bahn auch aufgebracht werden, wenn sie gegen die Yankee-Oberfläche-gepreßt wird. Mehrere Yankee-Trocknertrommeln können auch in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Mit Bezug auf 1 ist die halb trockene Tissuepapierbahn an der zylindrischen Oberfläche des Yankee-Trockners 109 befestigt, unterstützt durch ein Haftmittel, das durch den Sprühausleger 107 und 108 aufgebracht wurde. Der Ausleger 107 oder 108 oder beide können eine Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung ausbringen. Die Haftung der Bahn wird durch Verwendung einer gegenüber liegenden zylindrischen Stahltrommel 102 unterstützt. Das Trocknen wird auf dem mit Dampf erwärmten Yankee-Trockner 109 und durch heiße Luft, welche durch eine Trocknungskammer 110 durch nicht gezeigte Mittel erwärmt und darin in Zirkulation versetzt wird, abgeschlossen. Die Bahn wird dann von dem Yankee-Trockner 109 durch eine Abstreichklinge 111, einer sogenannten Kreppklinge gekreppt, wonach diese als Papierflächengebilde 70 bezeichnet wird, daß eine Yankee-seitige Schicht 71, eine mittige Schicht 73 und eine Yankee-abseitige Schicht 75 umfaßt. Das Papierflächengebilde 70 bewegt sich dann zwischen Kalandrierwalzen 112 und 113 hindurch, um einen Umfangsbereich einer Spule 115 herum und wird so in eine Rolle 116 auf einem Kern 117 aufgerollt, der auf einem Schaft 118 angeordnet ist. Die Entfernung eines überschüssigen Überzugs von der Trockneroberfläche wird mit Hilfe einer zweiten Abstreichklinge 114 bewirkt, einer sogenannten Reinigungsklinge.
Auch im Hinblick auf die Prozeßbedingungen zum Herstellen eines beispielhaften Papierflächengebildes 70 wird die Papierbahn vorzugsweise auf etwa 80% der Faserkonsistenz und ganz bevorzugt auf etwa 96 Faserkonsistenz vor dem Kreppen getrocknet.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf gekrepptes Tissuepapier im allgemeinen, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, auf herkömmliches, filzgepreßtes, gekrepptes Tissuepapier; einem mit Hochbauschmuster verdichteten, gekreppten Tissuepapier; und einem nicht kompaktierten, gekreppten Tissuepapier mit hohem Bausch.
Die gekreppten Tissuepapierbahnen der vorliegenden Erfindung haben ein Basisgewicht von zwischen 10 g/m² und etwa 100 g/m². In seiner bevorzugten Ausführungsform hat das gefüllte Tissuepapier der vorliegenden Erfindung ein Basisgewicht zwischen etwa 10 g/m2 und etwa 50 g/m² und, ganz bevorzugt, zwischen etwa 10 g/m2 und etwa 30 g/m². Gekreppte Tissuepapierbahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, besitzen eine Dichte von etwa 0,60 g/cm³ oder weniger. In seiner bevorzugten Ausführungsform hat das gefüllte Tissuepapier der vorliegenden Erfindung eine Dichte zwischen etwa 0,03 g/cm³ und etwa 0,6 g/cm³ und, ganz bevorzugt zwischen etwa 0,05 g/cm³ und 0,2 g/cm³.
Die vorliegende Erfindung ist ferner anwendbar auf mehrschichtige Tissuepapierbahnen. Tissuestrukturen, die aus geschichteten Papierbahnen geformt werden, sind beschrieben in US-A-3,994,771, Morgan, Jr. et al. veröffentlicht am 30. November 1976, US-A-4,300,981, Carstens, veröffentlicht am 17. November 1981, US-A-4,166,001, Dunning et al., veröffentlicht am 28. August 1979 und EP-A-0 613 979, Edwards et al., veröffentlicht am 07. September 1994. Die Schichten umfassen vorzugsweise unterschiedliche Fasertypen, wobei die Fasern typischerweise relativ lange Weichholz- und relativ kurze Hartholzfasern sind, wie sie beim Herstellen von mehrschichtigem Tissuepapier verwendet werden. Mehrschichtige Tissuepapierbahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen wenigstens zwei übereinander angeordnete Schichten, eine innere Schicht und wenigstens eine äußere Schicht, die in die innere Schicht übergeht. Vorzugsweise umfassen die mehrschichtigen Tissuepapiere drei übereinander gelagerte Schichten, eine innere oder mittlere Schicht und zwei äußere Schichten, wobei die innere Schicht zwischen den zwei äußeren Schichten angeordnet ist. Die zwei äußeren Schichten umfassen vorzugsweise einen primären Filamentbestandteil aus relativ kurzen Papier machenden Fasern mit einer mittleren Faserlänge zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 mm, vorzugsweise weniger als etwa 1,0 mm. Diese kurzen Papier machenden Fasern umfassen typischerweise Hartholzfasern, vorzugsweise Hartholz-Kraftfasern und sind ganz bevorzugt abgeleitet von Eukalyptus. Die innere Schicht umfaßt vorzugsweise einen primären Filamentbestandteil aus relativ langen Papier machenden Fasern mit einer mittleren Faserlänge von wenigstens etwa 2,0 mm. Diese langen Papier machenden Fasern sind typischerweise Weichholzfasern, vorzugsweise nördliche Weichholz-Kraftfasern. Vorzugsweise ist der Hauptanteil des teilchenförmigen Füllstoffes der vorliegenden Erfindung in wenigstens einer der äußeren Schichten der mehrschichtigen Tissuepapierbahn der vorliegenden Erfindung enthalten. Ganz bevorzugt ist der Hauptanteil des teilchenförmigen Füllstoffs der vorliegenden Erfindung in beiden der äußeren Schichten enthalten.
Die gekreppten Tissuepapierprodukte, die aus einschichtigen oder mehrschichtigen, gekreppten Tissuepapierbahnen hergestellt sind, können einlagige Tissueprodukte oder mehrlagige Tissueprodukte sein.
Die Anlage und die Verfahren sind für die Fachleute des Standes der Technik all-gemein bekannt. In einem typischen Prozeß wird ein Zellstoff mit geringer Konsistenz in einem unter Druck gesetzten Stoffauflaufkasten bereit gestellt. Der Stoffauflaufkasten hat eine Öffnung zum Ausgeben eines dünnen Austrags eines Zellstoffs auf den Fourdrinierdraht, um eine nasse Bahn zu bilden. Die Bahn wird dann typischerweise auf eine Faserkonsistenz von zwischen etwa 7% und etwa 25% (auf Basis des gesamten Bahngewichts) durch eine Unterdruck-Entwässerung entwässert.
Bevorzugtere Variationen des Papier machenden Prozesses der vorliegenden Erfindung enthalten die sogenannten musterverdichteten Verfahren, in welchen die resultierende Struktur dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein relativ hochbauschiges Gebiet relativ geringer Faserdichte hat und eine Anordnung von verdichteten Zone relativ hoher Faserdichte hat, die in dem hoch bauschigen Gebiet verteilt sind. Das hoch bauschige Gebiet wird alternativ als Gebiet von Kissenregionen charakterisiert. Die verdichteten Zonen werden typischerweise als Stegregionen bezeichnet. Die verdichteten Zonen können innerhalb des hoch bauschigen Gebietes diskret in Abstand zueinander liegen oder können entweder voll oder teilweise innerhalb des hoch bauschigen Gebietes miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind die Zonen relativ hoher Dichte kontinuierlich und ist das hoch bauschige Gebiet diskret. Bevorzugte Prozesse zum Herstellen von musterverdichteten Tissuebahnen sind offenbart in US-A-3,301,746, veröffentlicht für Sanford und Sisson am 31. Januar 1967, US-A-3,974,025, veröffentlicht für Peter G. Ayers am 10. August 1976 und US-A-4,191,609, veröffentlicht für Paul D. Trokhan am 04. März 1980 und US-A-4,637,859, veröffentlicht für Paul D. Trokhan am 20. Januar 1987, US-A-4,942,077, veröffentlicht für Wendt et al. am 17. Juli 1990, EP-A-0 617 164, Hyland et al., veröffentlicht am 28. September 1994, EP-A-0 616 074, Hermans et al., veröffentlicht am 21. September 1994.
Um musterverdichtete Bahnen zu bilden, erfolgt der Bahntransferschritt unmittelbar nach dem Bilden der Bahn zu einem textilen Formungsstoff anstatt auf einen Filz. Die Bahn ist angrenzend an eine Anordnung von Stützen angeordnet, welche den textilen Formungsstoff aufweisen. Die Bahn wird gegen die Anordnung von Stützen gepreßt, wodurch verdichtete Zonen in der Bahn an den Stellen entstehen, die geographisch den Kontaktstellen zwischen der Anordnung der Stützen und der nassen Bahn entsprechen. Der Rest der Bahn, der während des Vorgangs nicht komprimiert wird, wird als das hoch bauschige Gebiet bezeichnet. Das hoch bauschige Gebiet kann ferner in seiner Dichte reduziert werden, indem ein Fluiddruck aufgebracht wird, wie beispielsweise mit einer Unterdruckeinrichtung oder einem Durchlufttrockner. Die Bahn wird entwässert und optional vorgetrocknet, in der Weise, daß eine Kompression des hoch bauschigen Gebietes im wesentlichen vermieden wird. Dies wird vorzugsweise durch einen Fluiddruck herbei geführt, wie durch eine Unterdruckeinrichtung oder einem Durchblastrockner, oder alternativ durch ein mechanisches Pressen der Bahn an eine Anordnung von Stützen, wobei das hoch bau schige Gebiet nicht komprimiert wird. Die Vorgänge des Entwässerns, des optionalen Vortrocknens und der Formation der verdichteten Zonen können integriert oder teilweise integriert sein, um die Gesamtzahl der durchzuführenden Verarbeitungsschritte zu reduzieren. Der Feuchtigkeitsgehalt der halb trockenen Bahn an der Übertragungsstelle auf die Yankee-Oberfläche beträgt weniger als etwa 40% und die Heißluft wird durch die halb trockene Bahn hindurch gedrückt, während sich die halb trockene Bahn auf dem textilen Formungsstoff befindet, um eine gering dichte Struktur zu bilden.
Die musterverdichtete Bahn wird auf den Yankee-Trockner übertragen und zum Abschluß getrocknet, vorzugsweise nach wie vor unter Vermeidung eines mechanischen Pressens. In der vorliegenden Erfindung umfaßt vorzugsweise von etwa 8% bis etwa 55% der Oberfläche des gekreppten Tissuepapiers verdichtete Stege mit einer relativen Dichte von wenigstens 125% der Dichte des hoch bauschigen Gebietes auf.
Die Anordnung von Stützen ist vorzugsweise ein eindrückender textiler Trägerstoff mit einer gemusterten Anordnung von Wölbungen, welche als die Anordnung von Stützen wirken, welche die Formation der verdichteten Zonen bei Aufbringung von Druck erleichtern. Das Muster der Stege bildet die Anordnung von Stützen, die vorher genannt wurde. Eindrückende textile Trägerstoffe sind offenbart in US-A-3,301,746, Sanford und Sisson, veröffentlicht am 31. Januar 1967, US-A-3,821,068, Salvucci, Jr. et al., veröffentlicht am 21. Mai 1974, US-A-3,974,025, Ayers, veröffentlicht am 10. August 1976, US-A-3,573,164, Friedberg et al., veröffentlicht am 30. März 1972, US-A-3,473,576, Amneus, veröffentlicht am 21. Oktober 1969; US-A-4,239,065, Trokhan, veröffentlicht am 16. Dezember 1980 und US-A-4,528,239, Trokhan, veröffentlicht am 09. Juli 1985.
Ganz bevorzugt wird die embryonische Bahn dazu veranlaßt, sich an die Oberfläche eines offenmaschigen textilen Trocknungs/Eindrückstoffes durch Aufbringung einer Fluidkraft auf Bahn anzuschmiegen und anschließend auf dem textilen Stoff als Teil eines Prozesses zur Herstellung eines gering dichten Papiers vorgetrocknet zu werden.
Eine weitere Variation der Verarbeitungsschritte, die in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, enthält die Formation sogenannten nicht kompaktierter, nicht musterverdichteter, mehrschichtiger Tissuepapierstrukturen, wie sie beschrieben sind in US-A-3,812,000, veröffentlicht für Joseph L. Salvucci, Jr. und Peter N. Yiannos am 21. Mai 1974 und US-A-4,208,459, veröffentlicht für Herny E. Becker, Albert L. Mc.Connell und Richard Schutte am 17. Juni 1980. Ganz allgemein werden nicht kompaktierte, nicht musterverdichtete, mehrschichtige Tissuepapierstrukturen präpariert, indem ein Papier machender Stoff auf einem foraminösen Formungsdraht, wie einem Fourdrinierdraht, abgelagert wird, um eine nasse Bahn zu bilden, indem die Bahn drainiert wird und Zusatzwasser ohne mechanische Komprimierung abgeführt wird, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von wenigstens 80% hat, und indem die Bahn gekreppt wird. Das Wasser wird aus der Bahn durch eine Vakuumentwässerung und ein thermisches Trocknen abgeführt. Die resultierende Struktur ist ein weiches aber schwaches, hoch bauschiges Flächengebilde aus relativ nicht kompaktierten Fasern. Das Bindungsmaterial wird vorzugsweise auf Bereiche der Bahn vor dem Kreppvorgang aufgebracht.
Die Vorteile in Bezug auf die praktische Umsetzung der vorliegenden Erfindung umfassen die Fähigkeit, die Geschwindigkeit des Papier machenden Vorgangs aufgrund einer Verbesserung der Anhaftung bzw. der Steuerung des Flächengebildes zwischen der Kreppklinge und der Spule zu verbessern.
Obwohl nicht durch Theorie gebunden sein zu wollen, ist das Folgende ein Versuch, zu erklären, warum die Erfindung die vorteilhafte Anhaftung liefert. Kationische Stärke ist wegen ihrer zelluloseähnlichen Kohlenhydratstruktur und ihrer Oberfächenladungseigenschaft ein spezifisches Haftmittel für Zellulosezellstoff und ist in der Lage, sehr hohe Haftfestigkeiten zu erzeugen. Ferner ist sie wieder benässbar. Eine weitere Modifikation mit entweder Polyvinylalkohol oder einem wasserlösli chen, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharz kann die Abtreichfähigkeit verbessern unter gleichzeitiger Beibehaltung der hohen Hafteigenschaften der kationischen Stärke.
Der Ausdruck"Festigkeit"; wie hier verwendet bezieht sich auf die gesamte Zugfestigkeit, wobei das Bestimmungsverfahren für dieses Maß in einem späteren Abschnitt dieser Beschreibung enthalten ist. Die Tissuepapierbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung sind stark. Dies bedeutet ganz allgemein, daß ihre gesamte Zugfestigkeit wenigstens etwa 100 g/2,54 cm (100 g/in), ganz bevorzugt mehr als etwa 300 g/2,54 cm (300 g/in) beträgt.
Die Tissuepapierbahn dieser. Erfindung kann in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher weiche, absorbierende Tissuepapierbahnen verwendet werden. Besonders vorteilhafte Verwendungen der Tissuepapierbahn dieser Erfindung sind in Toilettentissue- und Gesichtstissueprodukten. Sowohl einlagige als auch mehrlagige Tissuepapierprodukte können aus den Bahnen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
Analyse- und Testverfahren
A. Dichte
Die Dichte eines mehrschichtigen Tissuepapiers, so wie dieser Ausdruck hier verwendet wird, ist die mittlere Dichte, berechnet als das Basisgewicht des Papiers, geteilt durch die Dicke, wobei die richtigen Einheitsumwandlungen hier mit enthalten sind. Die Dicke des mehrschichtigen Tissuepapiers, wie hier verwendet, ist die Dicke des Papiers, wenn es einer Kompressionslast von 95 g/in² (15,5 g/cm²) ausgesetzt ist.
B. Molekulargewichtsbestimmung
Die wesentliche unterscheidende Eigenschaften von polymeren Materialien ist ihre Molekulargröße. Die Eigenschaften, welche Polymere in die Lage versetzten, in einer Vielfalt von Anwendungen benutzt zu werden, leiten sich meistens vollständig von ihrer makromolekularen Natur ab. Um diese Materialien vollständig zu charakterisien , wesentlich, einige Mittel zu haben, ihre Molekulargewichte und Molekulargewichtsverteilungen zu definieren und zu bestimmten. Es ist korrekter, den Ausdruck relative Molekularmasse zu verwenden, als das Molekulargewicht, der letztere wird aber in der Polymertechnologie häufiger verwendet. Es ist nicht immer praktikabel, Molekulargewichtsverteilungen zu bestimmen. Dies wird jedoch immer häufiger unter Verwendung von chromatographischen Techniken gemacht. Dennoch wird ein Rückblick gemacht, um die Molekulargröße im Hinblick auf Molekulargewichts-Mittelwerte auszudrücken.
Molekulargewicht-Mittelwerte
Wenn wir eine einfache Molekulargewichtsverteilung annehmen, welche die Gewichtsfraktion (w_j) von Molekülen mit einer relativen Molekularmasse (M_j) repräsentiert, ist es möglich, mehrere nützlich Mittelwerte zu definieren. Die auf der Basis der Anzahl von Molekülen (N_j) einer Teilchengröße (M_j) ausgeführte Mittelung gibt den Mittelwert des Molekulargewichts
Eine wichtige Folge dieser Definition ist, daß der Mittelwert des Molekulargewichts in Gramm die Avogadro'sche Zahl von Molekülen enthält. Diese Definition von Molekülgewicht ist konsistent mit derjenigen von monodispersen molekularen Spezies, das heißt, Molekülen mit dem gleichen Molekulargewicht. Von größerer Bedeutung ist die Erkenntnis, daß, falls die Anzahl von Molekülen in einer gegebenen Masse eines polydispersen Polymers in irgendeiner Weise bestimmt werden kann, dann M_n ohne weiteres berechnet werden kann. Dies ist die Basis kolligativer Eigenschaftsmessungen.
Die Mittelung auf der Basis der Gewichtsfraktionen (Wj) von Molekülen einer gegebenen Masse (M_j) führt zu der Definition der mittleren Molekulergewichte
M_w ist ein nützlicheres Mittel zum Ausdrücken der Polymermolekulargewichte als M_n, da dieser solche Eigenschaften, wie Schmelzviskosität und mechanische Eigenschaften von Polymeren genauer wiedergibt und deshalb in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
C. Messung der Feld-Weichheit von Tissuepapieren
Idealerweise sollten vor dem Weichheitstest die zu testenden Papierproben gemäß dem Tappi-Verfahren #/402OM-88. Hier werden Proben für 24 Stunden bei einem relativen Feuchtigkeitsgrad von 10 bis 35% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 40°C vorkonditioniert. Nach diesem Vorkonditionierungsschritt sollten die Proben für 24 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 5% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 2°C konditioniert werden.
Idealerweise sollte der Weichhefts-Feldtest innerhalb der Grenzen eines Raumes mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit stattfinden. Falls dies nicht durchführbar ist, sollten alle Proben, einschließlich der Kontrollen in identischer Weise der Umgebung ausgesetzt sein.
Ein Weichheitstest wird durchgeführt als ein paarweiser Vergleich in einer ähnlichen Form, wie derjenigen, die beschrieben ist in "Manual on Sensory Testing Methods", ASTM Special Technical Publication 434, veröffentlicht durch die Ameri can Society For Testing and Materials 1968. Die Weichheit wird durch ein subjektives Testen bewertet, indem etwas verwendet wird, was als ein paarweiser Unterscheidungstest bezeichnet wird. Das Verfahren verwendet einen fremden Standard gegenüber dem Testmaterial selbst. Für eine taktil wahrgenommene Weichheit werden zwei Proben derart präsentiert, daß die Versuchsperson die Probe nicht sehen kann, und die Versuchsperson wird aufgefordert, eine derselben auf der Basis einer taktilen Weichheit auszuwählen. Das Ergebnis des Testes wird notiert in etwas, was eine Feldtreffereinheit (PSU) bezeichnet wird. Im Hinblick auf den Weichheitstest werden, um die hier in der PSU notierten Weichheitsdaten zu erhalten, eine Anzahl von Weichheit-Feldtests durchgeführt. In jedem Test werden zehn praktisch erfahrene Weichheitsbeurteiler befragt, die relative Weichheit von drei Sätzen von Probenpaaren einzuschätzen. Die Probenpaare werden jeweils paarweise durch jeden Beurteiler beurteilt, wobei eine Probe jedes Paares mit X und die andere mit Y bezeichnet ist. Kurz gesagt, wird jede X-Probe gegenüber seiner zu-gepaarten Y-Probe wie folgt bewertet:

1. Eine Stufe von plus eins wird gegeben, falls X so beurteilt wird, daß diese ein wenig weicher sein kann als Y, und eine Stufe von minus eins wird gegeben, falls Y so beurteilt wird, daß diese ein wenig weicher sein kann als X;
2. Eine Stufe von plus zwei wird gegeben, falls X so beurteilt wird, daß diese sich ein wenig weicher ist als Y, und eine Stufe von minus zwei wird gegeben, falls Y so beurteilt wird, daß diese sicher ein weicher ist als X;
3. Eine Stufe von plus drei wird X gegeben, falls so beurteilt wird, daß diese sehr viel weicher ist als Y, und eine Stufe von minus drei wird gegeben, falls Y so beurteilt wird, daß diese weicher ist als X; und, schließlich:
4. Eine Stufe von plus vier wird X gegeben, falls so beurteilt wird, daß diese sehr viel weicher als Y ist, und eine Stufe von minus vier wird gegeben, falls Y so beurteilt wird, daß diese sehr viel weicher ist als X.

Die Stufen werden gemittelt und der resultierende Wert ergibt sich in Einheiten von PSU. Die resultierenden Daten werden als die Ergebnisse eines Feldtestes angesehen. Falls mehr als ein Probenpaar bewertet wird, dann werden alle Probenpaare gemäß ihrer Abstufungen durch eine paarweise statistische Analyse in Rangfolge gebracht. Dann wird die Stufe in ihrem Wert nach oben oder nach unten verschoben, je nachdem wie dies erforderlich ist, um einen PSU-Nullwert zu ergeben, zu welchem jede gewählte Probe als Nullbasis-Standard gewählt wird. Die anderen Proben haben dann Plus- oder Minuswerte, wie sie durch ihre relativen Abstufungen im Hinblick auf den Nullbasis-Standard bestimmt werden. Die Anzahl der durchgeführten und gemittelten Feldteste ist derart, daß etwa 0,2 PSU einen signifikanten Unterschied in der subjektiv wahrgenommenen Weichheit darstellt.
D. Messung der Festigkeit von Tissuepapieren
TROCKENZUGFESTIGKEIT:
Die Zugfestigkeit wird bestimmt an 2,54 cm (ein Inch) breiten Streifen einer Probe unter Verwendung eines Thwing-Albert Intelect II Standard Zugtesters (Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Red., Philadelphia, PA, 19154). Dieses ist für die Verwendung an fertigen Papierprodukten, Spulenproben und unkonvertierten Vorräten gedacht.
PROBENKONDITIONIERUNG UND -PRÄPARIERUNG:
Vor dem Zugtest sollten die zu testenden Papierproben gemäß dem Tappi-Verfahren #T402OM-88 konditioniert werden. Alle Verpackungsmaterialien aus Plastik und Pappe müssen sorgfältig von den Papierproben vor dem Testen entfernt werden. Die Papierproben sollten für wenigstens 2 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24°C konditioniert werden. Die Probenpräparierung und alle Aspekte des Zugtestes sollten auch innerhalb der Grenzen des Raumes mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit stattfinden.
Für ein fertiges Produkt gilt, daß jedes beschädigte Produkt weg geworfen wird. Als nächstes entferne 5 Streifen von vier nutzbaren Einheiten (auch Blätter bezeichnet) und staple eines über das andere, um einen langen Stapel zu bilden, wobei die Perforationen zwischen den Blättern übereinander liegen. Identifiziere Blätter 1 und 3 für Zugmessungen in Maschinenrichtung und Blätter 2 und 4 für Zugmessungen in Querrichtung. Als nächstes schneide durch die Perforationslinie unter Verwendung eines Papiermessers (JDC-1-10 oder JDC-1-12 mit Sicherheitsschild von Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154), um 4 separate Stapel herzustellen. Stelle sicher, daß die Stapel 1 und 3 nach wie vor für den Test in Maschinenrichtung identifiziert sind und die Stapel 2 und 4 für einen Test in Querrichtung identifiziert sind.
Schneide zwei 2,54 cm (1'') breite Streifen in der Maschinenrichtung aus den Stapeln 1 und 3. Schneide zwei 2,54 cm (1'') breite Streifen in der Querrichtung aus den Stapeln 2 und 4. Es gibt nun vier 2,54 cm (1'') breite Streifen für einen Zugtest in Maschinenrichtung und vier 2,54 cm (1'') breite Streifen für einen Zugtest in Querrichtung. Für diese fertigen Produktproben sind alle acht 2,54 cm (1'') breite Streifen fünf nutzfähige Einheiten (auch Blätter bezeichnet) dick.
Für unkonvertierte Vorrats- und/oder Spulenproben, schneide eine 38,1 cm mal 38,1 cm (15'' mal 151'') Probe, welche acht Lagen dick ist, aus einer interessierenden Region der Probe unter Verwendung eines Papiermessers (JDC-1-10 oder JDC-1-12 mit Sicherheitsschild von Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154). Stelle sicher, daß ein 38,1 cm (15'') Schnitt parallel zur Maschinenrichtung verläuft, während der andere parallel zur Querrichtung verläuft.
Stelle sicher, daß die Probe für wenigstens 2 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24°C konditioniert wird. Die Probenpräparierung und alle Aspekte des Zugtestes sollten innerhalb der Grenzen des Raumes konstanter Temperatur und Feuchtigkeit stattfinden.
Aus dieser vorkonditionierten 38,1 cm × 38,1 cm (15'' mal 15'') Probe, welche 8 Lagen dick ist, schneide vier Streifen von 2,54 cm mal 17,78 cm (1'' mal 7''), wobei die lange Abmessung 17,78 cm (7'') parallel zu der Maschinenrichtung verläuft. Notiere diese Proben als Spulen- oder unkonvertierte Vorratsproben in Maschinenrichtung. Schneide zusätzlich vier Streifen von 2,54 cm × 17,78 cm (1" mal 7''), wobei die lange Abmessung 17,78 cm (7'') parallel zu der Querrichtung verläuft. Notiere diese Proben als Spulen- oder unkonvertierte Vorratsproben in Querrichtung. Stelle sicher, daß alle vorherigen Schnitte durchgeführt wurden unter Verwendung eines Papiermessers (JDC-1-10 oder JDC-1-12 mit Sicherheitsschild von Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154). Es gibt nun insgesamt acht Proben: Vier 2,54 cm mal 17,78 cm (1'' mal 7'') Streifen, welche 8 Lagen dick sind, wobei die 17,78 cm (7'') Abmessung parallel zu der Maschinenrichtung verläuft und vier 2,54 cm mal 17,78 cm (1'' mal 7'') Streifen, welche 8 Lagen dick sind, wobei die 17,78 cm (7'') Abmessung parallel zu der Querrichtung verläuft.
BETRIEB DES ZUGTESTERS:
Für die tatsächliche Messung der Zugfestigkeit benutzte einen Thwing-Albert Intelect II Standard-Zugtester (Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154). Führe die flachen Vorderklemmen in die Einheit ein und kalibriere den Tester gemäß den Anweisungen, die in dem Betriebshandbuch des Thwing-Albert Intelect II gegeben werden. Stelle die Querkopfgeschwindigkeit des Instruments auf 4,00 in/min und die erste und zweite Meßlänge auf 5,08 cm (2,00 Inch) ein. Die Bruchempfindlichkeit sollte eingestellt werden auf 20,0 Gramm und die Probenbreite sollte eingestellt werden auf 2,54 cm (1,00'') und die Probendicke auf 0,06 cm (0,025'').
Eine Lastzelle wird derart ausgewählt, daß das vorher gesagte Zugergebnis für die zu testende Probe zwischen 25% und 75% des Benutzungsbereichs liegt. Zum Beispiel kann eine 5000 Gramm Lastzelle für Proben mit einem vorher gesagten Zugbereich von 1250 Gramm (25% von 5000 Gramm) und 3750 Gramm (75% von 5000 Gramm) verwendet werden. Der Zugtester kann auch mit der 5000 Gramm Lastzelle bis in den 10%-Bereich eingestellt werden, derart, daß Proben mit vorher gesagten Zügen von 125 Gramm bis 375 Gramm getestet werden könnten.
Nehme einen der Zugstreifen und lege ein Ende desselben in eine Klammer des Zugtesters. Lege das andere Endes Papierstreifens in die andere Klammer. Stelle sicher, daß die lange Abmessung des Streifens parallel zu den Seiten des Zugtesters verläuft. Stelle auch sicher, daß die Streifen nicht über die Seiten der beiden Klammern überhängen. Zudem muß der Druck jeder der Klammern in vollem Kontakt mit der Papierprobe sein.
Nach dem Einführen des Papierteststreifens in die zwei Klammern kann die Gerätespannung überwacht werden. Falls sie einen Wert von 5 Gramm oder mehr zeigt, ist die Probe zu straff. Umgekehrt gilt, falls eine Zeitspanne von 2–3 Sekunden nach dem Beginn des Tests vorbei geht, bevor ein Wert aufgezeichnet wird, daß der Zugstreifen zu schlaff ist.
Starte den Zugtester, wie im Handbuch des Zugtestergerätes beschrieben. Der Test wird abgeschlossen, nachdem der Querkopf automatisch in seine anfängliche Startposition zurück gekehrt ist. Lese die Zuglast in Einheiten von Gramm von der Geräteskala oder dein digitalen Feldmesser auf die nächste Einheit genau ab und zeichne sie auf.
Falls der Reset-Zustand nicht automatisch durch das Instrument ausgeführt wird, führe die notwendige Einstellung durch, um die Geräteklammern in ihre anfänglichen Startpostionen zu bringen. Führe den nächsten Papierstreifen in die zwei Klammern ein, wie oben beschrieben, und erhalte eine Ablösung für den Zug in Einheiten in Gramm. Erhalte Ablesungen für den Zug von allen Papierteststreifen. Es sollte angemerkt werden, daß Ablesungen unbeachtet bleiben sollten, Falls der Streifen in oder an dem Rand der Klammern beim Durchführen des Testes rutscht oder bricht.
BERECHNUNGEN:
Für die vier fertigen 2,54 cm (1'') breiten Produktstreifen in Maschinenrichtung summiere die vier einzeln aufgezeichneten Zugablesungen. Teile diese Summe durch die Anzahl von getesteten Streifen. Diese Zahl sollte normalerweise Vier betragen. Teile auch die Summe der aufgezeichneten Züge durch die Anzahl nutzbarer Einheiten pro Zugstreifen. Dies ergibt normalerweise fünf für sowohl einlagige als auch zweilagige Produkte.
Wiederhole diese Berechnung für die fertigen Produktstreifen in Querrichtung.
Für die unkonvertierten Vorrats- oder Spulenproben schneide in der Maschinenrichtung, summiere die vier einzeln aufgezeichneten Zugablesungen. Teile diese Summe durch die Anzahl der getesteten Streifen. Diese Anzahl sollte normalerweise Vier betragen. Teile auch die Summe der aufgezeichneten Züge durch die Anzahl nutzbarer Einheiten pro Zugstreifen. Dies ergibt normalerweise acht.
Wiederhole diese Berechnung für die unkonvertierten oder Spulenproben der Papierstreifen in Querrichtung.
Alle Ergebnisse sind in Einheiten von g/cm (Gramm/Inch (g/in)).
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele werden angeboten, um die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung darzustellen. Die Beispiele sind dazu gedacht, die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu unterstützen aber in keiner Weise sollten sie so interpretiert werden, daß sie den Schutzbereich derselben beschränken. Die vorliegende Erfindung ist nur durch die angehängten Ansprüche begrenzt.
Erstens wird ein wäßriger Brei aus nördlichem Weichholzkraft (NSK) von etwa 3% Konsistenz unter Verwendung eines herkömmlichen Pulpers hergestellt und durch eine Vorratsleitung zu dem Stoffauflaufkasten des Fourdrinier geführt.
Um dem fertigen Produkt eine temporäre Naßfestigkeit zu verleihen, wird eine 1% Dispersion von Co-BOND 1000^® präpariert, und diese wird dem NSK-Beschickungsrohr mit einer Rate zugeführt, die ausreicht, um eine 1% Co-BOND 1000^® basierend auf dem Trockengewicht der NSK-Fasern zu liefern. Die Absorption des temporär naßfesten Harzes wird verbessert, indem der behandelte Brei durch einen Inline-Mixer geführt wird.
Der NSK-Brei wird mit weißem Wasser auf etwa 0,2% Konsistenz an der Flügelpumpe verdünnt.
Ein wäßriger Brei aus Eukalyptusfasern von etwa 3 Gew.% wird unter Verwendung eines herkömmlichen Repulpers hergestellt.
Das Eukalyptus wird durch ein Beschickungsrohr zu einer weiteren Flügelpumpe geführt, wo es mit weißem Wasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2% verdünnt wird.
Die Breie aus NSK und Eukalyptus werden in einen Mehrkanal-Stoffauflaufkasten gelenkt, der in geeigneter Weise mit Schicht bildenden Lamellen ausgestattet ist, um die Ströme aus separaten Schichten bis zur Ausgabe auf einen sich bewegenden Fourdrinierdraht beizubehalten. Ein Dreikammer-Stoffauflaufkasten wird verwendet. Der Eukalyptusbrei, der 80% des Trockengewichts des ultimativen Papiers enthält, wird zu Kammern gelenkt, welche zu jeweils den zwei äußeren Schichten führen, während der NSK-Brei mit 20% des Trockengewichts des ultimatiwen Papiers zu einer Kammer gelenkt wird, die zu einer Schicht zwischen den zwei Eukalyptusschichten führt. Die NSK- und Eukalyptusbreie werden an der Ausgabe des Stoffauflauflcastens in einen Kompositbrei kombiniert.
Der Kompositbrei wird auf den sich bewegenden Fourdrinierdraht ausgegeben und unterstützt durch einen Deflektor und Vakkumkästen entwässert.
Die embryonische nasse Bahn wird von dem Fourdrinierdraht mit einer Faserkonsistenz von etwa 15% an der Übertragungsstelle übertragen auf einen gemusterten textilen Formungsstoff einer 5-Fach Satin-Bindung-Konfiguration mit 84 Monofilamenten pro 2,54 cm (Inch) in Maschinenrichtung bzw. 76 Monofilamenten pro 2,54 cm (Inch) in Quermaschinenrichtung und einer etwa 36% Stegfläche.
Ein weiteres Entwässern wird durch eine vakuumunterstützte Drainage erreicht, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von etwa 28% hat.
Die gemusterte Bahn wird, während sie in Kontakt mit dem gemusterten textilen Formungsstoff bleibt, durch Luftdurchblasung auf eine Faserkonsistenz von etwa 62 Gew.% vorgetrocknet.
Die halb trockne Bahn wird dann an der Oberfläche eines Yankee-Trockners mit 3,048 m (10 ft) Durchmesser angehaftet, unterstützt durch ein aufgesprühtes Krepphaftmittel, das eine 0,25% wäßrige Lösung der aus der folgenden Tabelle ausgewählten Zusammensetzung aufweist. Die ausgewählten Zusammensetzungen repräsentieren die Beispiele 1–8. Die Beispiele 1, 2 und 3 korrespondieren mit Polyvinylalkohol und Mischungen aus Polyvinylalkohol und Polyamid- Epichlorhydrinharz, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind. Die Beispiele 4, 5, 6, 7 und 8 sind Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Experiment ist als ein Gemisch mit drei Variablen ausgelegtes Experiment ausgelegt und die Zusammensetzungen sind zur Aufbringung auf den Yankee-Trockner in zufälliger Folge ausgewählt.
Der Polyvinylalkohol ist Airvol 540^®, erhältlich von Air Products Company aus Allentown, PA.
Die kationische Stärke ist RediBOND 5320^®, erhältlich von National Starch and Chemical Company aus Bridgewater, New Jersey.
Das Polyamid-Epichlorhydrinharz ist Kymene 557J^®, erhältlich von Hercules Inc. aus Wilmington, DE.
Das ausgewählte Krepphaftmittel wird auf die Yankee-Oberfläche durch einen Sprühausleger aufgesprüht, der mit drei Düsen in Abstand über die Breite des Trockners ausgestattet ist. Die Düsen haben die Modellnummer 650050, erhältlich von Spraying Systems Inc. aus Wheaton, IL. Die Düsen sind auf die Trocknerober fläche gerichtet und sind etwa 25 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet. Der Ausleger ist etwa 1 Meter von der Stelle entfernt positioniert, an welcher die halb trockene Bahn in Kontakt mit dem Yankee-Trockner kommt. Der Ausleger wird mit etwa 689,4 kPa (100 psi) unter Druck gesetzt. Bei diesem Druckpegel geben die Sprühdüsen das Krepphaftmittel einer Rate von etwa 0,77 kg/1016 kg (1,7 lg/ton) Krepphaftmittel-Feststoffe basierend auf dem Trockengewicht der Bahn aus.
Die Faserkonsistenz wird auf etwa 96% erhöht, bevor die Bahn von dem Yankee-Trockner mit einer Abstreichklinge trocken gekreppt wird.
Die Abstreichklinge hat einen Neigungswinkel von etwa 25 Grad und ist in Bezug auf den Yankee-Trockner so positioniert, daß ein Auftreffwinkel von etwa 81 Grad geschaffen wird.
Der prozentuale Krepp wird eingestellt auf etwa 18%, indem der Yankee-Trockner bei etwa 800 fpm (Fuß pro Minute) (etwa 244 Meter pro Minute) betrieben wird, während die trockne Bahn mit einer Geschwindigkeit von 656 fpm (201 Meter pro Minute) in eine Rolle geformt wird.
Ein Bahn-Spannungsmesser, der auf sich zwischen der Kreppklinge und der Spule bewegenden Bahn angeordnet ist, erfaßt die Spannung in dem Flächengebilde, um den Grad der Haftung der Bahn an dem Trockner zu messen.
Die fertige Bahn wird in ein dreischichtiges, einlagiges, gekrepptes, musterverdichtetes Tissuepapierprodukt von etwa 8,16 kg pro 278 m² (8 lb pro 3000 ft²) Basisgewicht konvertiert.
Die Ergebnisse der Bahn-Spannungsmessung für jede Haftmittelformulierung werden unter Verwendung einer multivariablen Regression modelliert. Alle möglichen erst- und zweitrangigen Glieder unter Verwendung der drei Eingangsvariablen sind in der Regression enthalten, Glieder aber mit weniger als 95% Wahrscheinlichkeit signifikant werden in einem schrittweisen Vorgang entfernt, bis alle verbleibenden Glieder in einem 95% Vertrauensintervall statistisch signifikant sind. Dies führt zu dem folgenden Bahn-Spannungsmodell:
Bahnspanung = %PVOH × 0,26 + %kationische Stärke × 0,31 + %PAE × 0,81 – %PAE × %PVOH × 0,70 – %PAE × %kationische Stärke 0,56,
in welcher % PVOH, % kationische Stärke und % PAE die Werte für den prozentuellen Anteil von Polyvinylalkohol, kationische Stärke und Polyamid-Epichlorhydrinharz repräsentieren, die jeweils die Feststofffraktion der als das Krepphaftmittel aufgebrachten wäßrigen Dispersion repräsentieren.
Unter Verwendung dieses Modells entsprechen die folgenden Bahnspannungswerte den Haftmittelformulierungen der Beispiele:
Die obigen Ergebnisse zeigen an, daß die Dispersionen gemäß der Erfindung (Beispiele 4, 5, 6, 7 und 8) eine höhere Bahnhaftung ergeben als die Dispersionen der Beispiele 1, 2 und 3 des Standes der Technik. Beispiel 8 gibt ein besonders gutes Gleichgewicht zwischen Haftung und Abstreichfähigkeit wieder.

Claims

Verwendung einer wäßrigen Dispersion umfassend kationische Stärke und ferner einen Polyvinylalkohol und/oder ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz, wobei die kationische Stärke zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke aufweist, wobei die wäßrige Dispersion von etwa 90% bis etwa 99,95 Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1% Feststoffe enthält, als ein Krepphaftmittel, welches auf einen drehenden Kreppzylinder aufgebracht ist.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kationische Stärke von etwa 10% bis etwa 70% der Feststoffe aufweist und wobei der Polyvinylalkohol von etwa 20% bis etwa 90% der Feststoffe aufweist.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe und die kationische Stärke von etwa 50% bis etwa 90% der Feststoffe aufweist und das kationische Polyamid-Epihalohydrinharz von etwa 10% bis etwa 50% der Feststoffe aufweist.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kationische Stärke von etwa 10% bis etwa 70% der Feststoffe aufweist und das kationische Polyamid-Epihalohydrinharz von etwa 5% bis etwa 40% der Feststoffe aufweist und der Polyvinylalkohol von etwa 20% bis etwa 85% der Feststoffe aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol einen Hydrolysegrad zwischen etwa 80% und etwa 95% hat und wobei die kationischen Substituenten der kationischen Stärke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus tertiären Aminoalkylethern, quartären Ammoniumalkylethern und Mischungen davon.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 und 4, bei welcher das wasserlösliche, aushärtbare, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz das Reaktionsprodukt eines Epihalohydrin- und eines Polyamid-Vorläufers ist, der die periodische Gruppe enthält –NH(C_nH_2nHN)_x–CORCO– in welcher n und x jeweils 2 oder mehr sind und R eine gesättigtes alliphatische Kette mit 3–10 Kohlenstoffatomen ist.
Verfahren zum Kreppen von Tissuepapier mit: a) Ausbringen auf einen drehenden Kreppzylinder einer wäßrigen Dispersion umfassend von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe, wobei die Feststoffe eine kationische Stärke mit zwischen etwa 0,001 bis 0,2 kationischen Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke und ferner einen Polyvinylalkohol und/oder ein wasserlösliches, aushärtbares, kationisches Polyamid-Epihalohydrinharz umfassen, b) Drücken einer Tissuepapierbahn gegen den Kreppzylinder, um eine Anhaftung der Bahn an der Oberfläche des Zylinders zu bewirken, und c) Entfernen der Bahn von dem Kreppzylinder durch Kontakt mit einer Abstreifklinge.
Verfahren zum Kreppen eines Tissuepapiers nach Anspruch 7, in welchem die Feststoffe zwischen etwa 50% bis etwa 90% der kationischen Stärke und zwischen etwa 10% und 50% des wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid-Epihalohydrinharzes umfassen.
Verfahren zum Kreppen eines Tissuepapiers nach Anspruch 7, in welchem die Feststoffe zwischen etwa 10% bis etwa 70% der kationischen Stärke, zwischen etwa 5% und etwa 40% des wasserlöslichen, aushärtbaren, kationischen Polyamid- Epihalohydrinharzes und zwischen etwa 20% bis etwa 85% eines Polyvinylalkohols umfassen.
Verfahren nach Anspruch 9, in welchem das wasserlösliche, aushärtbare, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz das Reaktionsprodukt aus einem Epihalohydrin- und einem Polyamid-Vorläufer umfaßt, welche die periodische Gruppe enthalten –NH(C_nHHN_2n)_x–CORO– in welcher n und x jeweils 2 oder mehr sind und R eine gesättigte alliphatische Kette mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
Wäßrige Dispersion, nützlich als Krepp-Haftmittel mit kationischer Stärke, wobei die kationische Stärke zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinlieit der Stärke aufweist, wobei die wäßrige Dispersion von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1% Feststoffe enthält, und ferner mit einem Polyvinylalkohol, wobei die kationische Stärke von etwa 10% bis etwa 70% der Feststoffe umfaßt und wobei der Polyvinylalkohol von etwa 20% bis etwa 90% der Feststoffe umfaßt.
Wäßrige Dispersion, nützlich als Krepphaftmittel mit kationischer Stärke, wobei die kationische Stärke zwischen etwa 0,001 und etwa 0,2 kationische Substituenten pro Anhydroglucoseeinheit der Stärke aufweist, wobei die wäßrige Dispersion von etwa 90% bis etwa 99,9% Wasser und von etwa 10% bis etwa 0,1 % Feststoffe enthält, und ferner mit einem wasserlöslichen, aushärtbaren, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz, wobei die kationische Stärke von etwa 50% bis etwa 90% der Feststoffe umfaßt und wobei das kationische Polyamid-Epihalohydrinharz von etwa 10% bis etwa 50% der Feststoffe umfaßt.
Wäßrige Dispersion nach Anspruch 12, ferner mit einem Polyvinylalkohol, wobei die kationische Stärke von etwa 10% bis etwa 70% der Feststoffe umfaßt und wobei das kationische Polyamid-Epihalohydrinharz von etwa 5% bis etwa 40% der Feststoffe umfaßt und wobei der Polyvinylalkohol von etwa 20% bis etwa 85% der Feststoffe umfaßt.
Wäßrige Dispersion nach einem der Ansprüche 11 oder 13, in welcher der Polyvinylalkohol einen Hydrolysegrad zwischen etwa 80% und etwa 95% hat und wobei die kationischen Substituenten der kationischen Stärke ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus tertiären Aminoalkylethern, quartären Ammoniumalkylethern und Mischungen davon.
Wäßrige Dispersion nach einem der Ansprüche 12 bis 14, in welcher das wasserlösliche, aushärtbare, kationische Polyamid-Epihalohydrinharz das Reaktionsprodukt eines Epihalohydrin- und eines Polyamid-Vorläufers ist, welche die periodische Gruppe enthalten –NH(C_nHHN_2n)_X–CORCO– in welcher n und x jeweils 2 oder mehr sind und Reine gesättigte alliphatische Kette mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.