專利名稱：脫乙酰殼多糖涂布的紙漿和用該紙漿制備的紙以及其制備方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種紙漿，由所述紙漿制得的紙張，以及所述紙漿和所述紙張的制備方法。本發(fā)明的紙張包括芳族聚酰胺紙漿，其中含有脫乙酰殼多糖作為添加劑，并且在高溫及其它極端條件下能很好地使用所述的紙張。
現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明1990年1月8日出版的日本特許公開(kāi)專利申請(qǐng)90-2303披露了脫乙酰殼多糖作為在由天然纖維制得的紙頁(yè)上的涂層的用途，以便增加其在水中的強(qiáng)度。所述紙頁(yè)是可生物降解的，并且可用于種植用的農(nóng)業(yè)用途。
EP專利申請(qǐng)123,312(1984年10月31日出版)披露了一種包括有芳族聚酰胺纖維、填料、以及其它材料，且用可固化的熱固性樹脂浸漬的強(qiáng)光澤紙。存在于紙中的樹脂含量從15-60％(重量)。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及一種脫芳族聚酰胺纖維，該纖維的長(zhǎng)度為0.15-10毫米，表面積為0.5-20米2/克，以纖維的重量計(jì)，脫乙酰殼多糖涂層量為1-10％(重量)。以紙漿或絮凝物形式的芳族聚酰胺纖維可以是包含5-95％(重量)芳族聚酰胺纖維，0-20％(重量)粘合劑材料，和10-80％(重量)無(wú)機(jī)填料的紙張的纖維組分，其中芳族聚酰胺纖維帶有脫乙酰殼多糖涂層，以纖維重量計(jì)涂層量為1-10％(重量)。
通過(guò)將未涂布的纖維分散于脫乙酰殼多糖的水溶液中，并調(diào)節(jié)溶液的pH值使脫乙酰殼多糖沉積至纖維上，可制得涂布的芳族聚酰胺纖維。另外，還可通過(guò)在脫乙酰殼多糖的溶液中對(duì)未涂布的絮凝物進(jìn)行精制得到紙漿于溶液中的分散體；然后調(diào)節(jié)pH使脫乙酰殼多糖沉積，而制得涂布的紙漿?？赏ㄟ^(guò)將脫乙酰殼多糖如此沉積至絮凝物的分散體上而制得涂布的絮凝物。
通過(guò)將本發(fā)明的脫乙酰殼多糖涂布的芳族聚酰胺紙漿與其它通常在造紙機(jī)上芳族聚酰胺紙張的組分混合，可制得紙張；另外還可通過(guò)將所有芳族聚酰胺紙張組分混合并在造紙機(jī)上添加脫乙酰殼多糖，例如以水溶液的形式，而制得紙張。
詳細(xì)說(shuō)明通常可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紙張中芳族聚酰胺纖維的含量增加時(shí)，紙張的摩擦系數(shù)將降低，并且纖維在紙張中的分散將變得不均勻。雖然使用更短的芳族聚酰胺纖維改善了纖維分散體的均勻性，但將使紙張的強(qiáng)度降低，在造紙過(guò)程中將產(chǎn)生一些加工問(wèn)題。使用具有改善紙張強(qiáng)度和增加摩擦系數(shù)的更短的芳族聚酰胺纖維是人們所希望的。
本發(fā)明的芳族聚酰胺纖維由芳族聚酰胺纖維制得，其中至少85％的酰胺(-CONH-)鍵直接連接至兩個(gè)芳香環(huán)上。其它的添加劑可與芳族聚酰胺一起使用；并且業(yè)已發(fā)現(xiàn)，可將多達(dá)10％(重量)的其它聚合材料與芳族聚酰胺混合，或者可使用共聚物，該共聚物含有多達(dá)10％的取代芳族聚酰胺的二胺的其它二胺或含有多達(dá)10％的取代芳族聚酰胺的二酰氯的其它二酰氯。對(duì)-芳族聚酰胺是本發(fā)明纖維中主要的聚合物，聚(對(duì)-亞苯基-對(duì)苯二酰胺)(PPD-T)為優(yōu)選的對(duì)-芳族聚酰胺。另外，間-芳族聚酰胺也可用于本發(fā)明的纖維中，并且聚(間-亞苯基-間苯二酰胺)(MPD-T)為優(yōu)選的間-芳族聚酰胺。
本發(fā)明的芳族聚酰胺纖維可以是絮凝物或紙漿。芳族聚酰胺絮凝物通過(guò)對(duì)長(zhǎng)的芳族聚酰胺纖維進(jìn)行切割而制得，如通過(guò)US3,063,966；3,133,138；3,767,756；和3,869,430中所述的方法制得的芳族聚酰胺絮凝物。
通過(guò)對(duì)絮凝物進(jìn)行精制可制得芳族聚酰胺紙漿，或者如US5,202,184的所述，由配料直接制得芳族聚酰胺紙漿?！凹垵{”意指，帶有莖且細(xì)纖維在其中延伸的芳族聚酰胺材料的顆粒，其中所述的莖通常為圓柱狀的且直徑約為10-50微米，細(xì)纖維為連接至莖上的頭發(fā)狀材料，且直徑僅為零點(diǎn)幾微米或幾微米，長(zhǎng)度約10-100微米。在造紙過(guò)程中，在制漿時(shí)細(xì)纖維是相當(dāng)重要的，它將起鉤或系固物的作用，以便將紙張中鄰近的顆粒固定在一起，并且提供一完整結(jié)構(gòu)的紙張。
另外，還可使用芳族聚酰胺絮凝物和芳族聚酰胺沉析纖維的混合物制得紙張，其中沉析纖維起將絮凝物和其它紙張組分結(jié)合到一起的作用。
對(duì)于本發(fā)明而言，芳族聚酰胺沉析纖維有時(shí)用作粘合劑材料。沉析纖維不是纖維。術(shù)語(yǔ)“芳族聚酰胺沉析纖維”指的是，芳族聚酰胺的非粒狀的薄膜狀顆粒，其中熔點(diǎn)或分解點(diǎn)在320℃以上。所述沉析纖維其平均長(zhǎng)度為0.2-1毫米，長(zhǎng)寬比從5∶1至10∶1。其厚度尺寸為零點(diǎn)幾微米級(jí)。在對(duì)沉析纖維進(jìn)行干燥之前，可以濕態(tài)使用所述的芳族聚酰胺沉析纖維，并且可以粘合劑的形式沉積，從而物理地纏住紙張的芳族聚酰胺絮凝物組分?？墒褂肬S3,018,091中披露的沉析纖維化裝置制備本發(fā)明紙張中的沉析纖維，其中使聚合物溶液沉淀，并在單一的步驟中進(jìn)行剪切。
雖然紙漿顆粒的長(zhǎng)度是原料絮凝物長(zhǎng)度的直接結(jié)果，但紙漿和絮凝物的長(zhǎng)度通常約為0.15-10毫米。由于表面積是細(xì)纖維化程度的量度并且將影響紙張的孔隙率和纖維間連接的有效面積，因此，表面積是用于本發(fā)明的紙漿的一個(gè)重要特征。在本發(fā)明中，所使用的紙漿的表面積為0.5-20米2/克，絮凝物的表面積為0.08-0.6米2/克。由于絮凝物沒(méi)有紙漿的原纖維化，因此，利用絮凝物制得的紙張?jiān)谄浼埑煞珠g常常還需要有粘合劑，如沉析纖維。
紙漿的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(根據(jù)TAPPI測(cè)試法T 227 om-92測(cè)量，該值是紙漿脫水特性的量度)從100毫升至800毫升。另外，將根據(jù)TAPPI測(cè)試法T 233 cm-82，在Clark分選機(jī)的14目篩網(wǎng)上留著的％作為纖維長(zhǎng)度的量度。對(duì)用于本發(fā)明的紙漿而言，該值為0-15％。
脫乙酰殼多糖為通常由殼多糖(聚-β(1，4)-N-乙酰基-D-葡糖胺)的脫乙?；饔弥频玫陌被嗵牵凰鰵ざ嗵鞘怯珊Ｑ笊?小蝦，螃蟹，龍蝦，和魷魚等)得到。脫乙?；饔玫某潭韧ǔＲ悦撘阴；陌坊陌俜直葋?lái)表示，并且通常大于50％。脫乙酰殼多糖的分子量是其來(lái)源及加工過(guò)程的函數(shù)。通過(guò)在25℃測(cè)量在含有0.2M乙酸鈉的0.3M的乙酸中的特性粘度值，得到分子量，或者通過(guò)在25℃測(cè)量于1％乙酸中1％的脫乙酰殼多糖溶液的粘度，得到分子量。用于本發(fā)明的脫乙酰殼多糖的粘度從10mPa-sec至22,000mPa-sec，特性粘度從4-20dl/g。脫乙酰殼多糖能以于酸中的溶液使用，所述酸如乙酸，乳酸和檸檬酸；或者能以與所述這些酸的鹽的形式使用，如乙酸鹽，乳酸鹽和檸檬酸鹽。
本發(fā)明的方法包括利用單獨(dú)的方法或作為造紙方法的一部分，用脫乙酰殼多糖對(duì)芳族聚酰胺纖維進(jìn)行涂布。當(dāng)利用單獨(dú)的方法時(shí)，將以乙酸鹽，檸檬酸鹽，乳酸鹽，鹽酸鹽等形式，在酸性pH，優(yōu)選在2.5-4.5或稍高的pH值，以芳族聚酰胺纖維計(jì)約1-10％(重量)的濃度溶解于水中的脫乙酰殼多糖分散于芳族聚酰胺纖維中。然后通過(guò)添加堿將分散體的pH值增加至6.5-11。優(yōu)選的堿為氯氧化鈉，但能使用任何合適的堿。升高pH使得脫乙酰殼多糖沉積至芳族聚酰胺纖維上，因此對(duì)芳族聚酰胺纖維進(jìn)行了涂布。出于種種原因，如果希望的話，可將脫乙酰殼多糖溶解于其中已分散有芳族聚酰胺纖維的水中；在制備涂布的芳族聚酰胺纖維產(chǎn)物時(shí)，其添加次序不會(huì)造成任何差別。
正如前面所提到的，芳族聚酰胺紙漿是已精制的芳族聚酰胺絮凝物，以便生產(chǎn)細(xì)纖維。另外，本發(fā)明的方法還可通過(guò)如下步驟實(shí)施首先制備芳族聚酰胺絮凝物于脫乙酰殼多糖溶液中的分散體；然后在增加pH值之前，在所述的溶液中將絮凝物精制成紙漿，接著除去水份，并回收脫乙酰殼多糖涂布的芳族聚酰胺紙漿產(chǎn)物。
作為造紙方法的一部分，將包括有以干芳族聚酰胺纖維計(jì)為1-10％(重量)濃度的脫乙酰殼多糖涂布的芳族聚酰胺纖維的分散體或造紙配料傾倒在造紙網(wǎng)上，配料中的水份從纖維中除去，然后將所述纖維干燥，得到紙張。以紙張重量計(jì)，該紙張通常含有5-95％(重量)的芳族聚酰胺纖維，而芳族聚酰胺纖維通常是已用脫乙酰殼多糖涂布的芳族聚酰胺紙漿。盡管并不是優(yōu)選的，但可通過(guò)將脫乙酰殼多糖添加至包括有芳族聚酰胺纖維的造紙配料中，然后通過(guò)將配料的pH值增加至6.5-11使脫乙酰殼多糖沉淀而用脫乙酰殼多糖對(duì)纖維進(jìn)行涂布。在該實(shí)施方案中，以纖維的重量計(jì)，脫乙酰殼多糖的添加量以沉淀時(shí)在芳族聚酰胺纖維上形成1-10％(重量)涂層為準(zhǔn)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，不管芳族聚酰胺纖維在配料中還是添加至配料中之前用脫乙酰殼多糖進(jìn)行涂布，將配料的pH增加至6.5-11將能很好地實(shí)施本發(fā)明。
除此之外，本發(fā)明涂布的芳族聚酰胺纖維還在強(qiáng)光澤紙中找到了用途。強(qiáng)光澤紙是用于電力傳輸離合器襯片和傳輸帶以便提供更為光滑的銜接，更好的冷卻效率以及改善整個(gè)傳輸性能的一種紙張。本發(fā)明的強(qiáng)光澤紙通常包括有以紙漿或絮凝物形式的增強(qiáng)纖維、粘合劑、以及填料。通常用樹脂如酚醛樹脂或硅氧烷樹脂或其混合物對(duì)強(qiáng)光澤紙進(jìn)行浸漬，以便制備離合器襯片。所述強(qiáng)光澤紙通常含有約5-95％(重量)的紙漿或絮凝物，15-85％(重量)的填料和0-10％(重量)的粘合劑，以及0-30％(重量)的其它組分。所述紙漿或絮凝物為本發(fā)明的涂布過(guò)的芳族聚酰胺纖維。填料可以是無(wú)機(jī)材料如硅藻土，滑石，碳等。其它組份可包括其它的纖維如玻璃纖維，或陶瓷纖維等。
本發(fā)明的紙張包括1-10％(重量)的脫乙酰殼多糖。當(dāng)與不含脫乙酰殼多糖的類似的紙張相比時(shí)，脫乙酰殼多糖將令人驚奇地增加本發(fā)明紙張的摩擦系數(shù)值；并且該脫乙酰殼多糖還將明顯地增加紙張的強(qiáng)度。正是本發(fā)明纖維上及紙張中的脫乙酰殼多糖，賦予了本發(fā)明以專利性。
測(cè)試方法摩擦測(cè)試步驟利用Kayness摩擦測(cè)試儀(由Kayness，Inc.制造，Morganstown PA19543)，對(duì)紙頁(yè)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)添加另外的重量，將通常的測(cè)試力從200克增加至1465克，以增加測(cè)量的靈敏度。小心地操作，以保證每次測(cè)量時(shí)不銹鋼測(cè)試臺(tái)是清潔的并且試樣表面和不銹鋼臺(tái)頂面沒(méi)被污染。根據(jù)Kayness摩擦測(cè)試步驟中所推薦的，利用帶有“V型”切痕的6.3cm×11.4cm的樣板，對(duì)測(cè)試用試樣進(jìn)行切割。將每個(gè)試樣包在矩形測(cè)試壓塊的底部并輕拍結(jié)實(shí)。對(duì)于每次測(cè)試，該壓塊均放置在不銹鋼臺(tái)面的相同位置。對(duì)于每次測(cè)試操作均將量計(jì)設(shè)置為零，并將測(cè)試儀的線速度調(diào)節(jié)至15.2±0.2厘米/分。對(duì)于每次測(cè)試，在測(cè)試儀停止之前使壓塊滑動(dòng)約14厘米，并記錄量計(jì)上的摩擦力。對(duì)于每張紙頁(yè)而言，除非另有說(shuō)明，表中是對(duì)四個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。對(duì)于每個(gè)試樣，讀取五個(gè)摩擦力讀數(shù)。摩擦系數(shù)為摩擦力和垂直壓力的比值。垂直壓力等于壓塊的重量。通過(guò)將摩擦力除以1456計(jì)算得到了滑動(dòng)摩擦系數(shù)。取如此得到的二十個(gè)系數(shù)的平均值并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果列于表中。在這些測(cè)試過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)溫度約為23℃。
紙中脫乙酰殼多糖的測(cè)量方法留在紙樣上的脫乙酰殼多糖量通過(guò)下列步驟進(jìn)行測(cè)量。將一克干燥紙樣稱重至0.0001克。然后將該試樣切成小片并放置于含有250ml 1％乙酸的500ml的燒杯中。對(duì)燒杯的內(nèi)含物進(jìn)行加熱，與此同時(shí)在55-60℃攪拌60分鐘。然后在冰浴中將燒杯及內(nèi)含物冷卻至低于30℃。然后對(duì)燒杯內(nèi)含物進(jìn)行過(guò)濾，并在真空烘箱的配衡容器中，于130℃將濾液蒸發(fā)至干燥，然后通過(guò)將殘留物放置于強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中于130℃再干燥30分鐘。然后將容器和殘留物放置于干燥器中進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行稱重。作為空白試驗(yàn)，利用上述步驟對(duì)沒(méi)有試樣的250ml的1％乙酸進(jìn)行操作。按如下計(jì)算殘留物重量。殘留物重量＝(容器+殘留物)重量-容器重量-1％乙酸空白試驗(yàn)的重量按如下計(jì)算脫乙酰殼多糖的百分重量％脫乙酰殼多糖＝(殘留物重量/1.37)/試樣重量系數(shù)1.37用來(lái)計(jì)算脫乙酰殼多糖和乙酸脫乙酰殼多糖之間的差，并且該系數(shù)為乙酸脫乙酰殼多糖對(duì)脫乙酰殼多糖分子量的比值。
實(shí)施例1利用20cm×20cm的實(shí)驗(yàn)室手抄紙模具，通過(guò)下列步驟制備摩擦試驗(yàn)用的紙張。利用85％(重量)的對(duì)-芳族聚酰胺絮凝物(線性密度為2.0dtex，長(zhǎng)度約6.4毫米)和15％(重量)的精制間-芳族聚酰胺沉析纖維粘合劑，制備每一種手抄紙。對(duì)-芳族聚酰胺絮凝物是聚(對(duì)-亞苯基對(duì)苯二酰胺)纖維產(chǎn)物，由E.I.du Pont de Nemours and Company出售，商標(biāo)為KEVLAR49。間-芳族聚酰胺沉析纖維，如US3,756,908所述，根據(jù)聚(間-亞苯基間苯二酰胺)制得，并且其Kajaani FS100數(shù)均長(zhǎng)度為0.49mm，游離度為340ml。此外，將不同數(shù)量的脫乙酰殼多糖添加至造紙配料中，從而產(chǎn)生表I和表II中所確定的紙張。利用高分子量的脫乙酰殼多糖生產(chǎn)表I中的紙張，利用低分子量的脫乙酰殼多糖生產(chǎn)表II中的紙張。高分子量脫乙酰殼多糖由DCV Chitin Technologies L.P.以商標(biāo)VNS-618提供，如以含有1％(重量)乙酸的1％(重量)脫乙酰殼多糖的水溶液的形式提供，并且在25℃時(shí)1％溶液的粘度為11,400mPa-sec，特性粘度約為12.5dl/g，而且脫乙?；葹?5.7％。低分子量脫乙酰殼多糖由DCV Chitin Technologies L.P.以商標(biāo)VNS-589提供，如以含有3％(重量)乙酸的3％(重量)脫乙酰殼多糖的水溶液的形式提供，并且在25℃時(shí)1％溶液的粘度為14mPa-sec，而且脫乙?；葹?8.9％。
對(duì)于每一紙頁(yè)而言，將1000ml水倒入不列顛紙漿評(píng)估裝置(BPEA)中，并且以0.3％含水漿液的形式添加按折干計(jì)算為0.4389克上述的聚間亞苯基間苯二酰胺(MPDI)沉析纖維。將按折干計(jì)算為2.4871克的聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二酰胺絮凝物(長(zhǎng)約6mm，直徑約12微米)與適量脫乙酰殼多糖一起添加至該混合物中。再將另外1000ml水添加至BPEA中。對(duì)該分散體充分?jǐn)嚢?分鐘。用8000ml水填充手抄紙模具，并將該分散體倒入該模具中。對(duì)該模具施加真空，從而除去水份并形成紙頁(yè)。從模具中取出各紙頁(yè)，吸干水份，并在190℃進(jìn)行干燥。然后用平壓機(jī)于446℃和285KN下對(duì)紙頁(yè)壓榨一分鐘。然后對(duì)每一紙頁(yè)的定量和厚度進(jìn)行測(cè)量并將這些紙頁(yè)用于如下所示的摩擦試驗(yàn)。
表I所添加的脫乙 紙中的脫乙酰 定量WT密度 摩擦系數(shù)酰殼多糖(％) 殼多糖(％)(g/m2)*(g/cc) 平均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差00 67.5 0.305 0.1640.00210.71 69.2 0.306 0.1650.00221.38 68.2 0.286 0.1670.00242.00 69.2 0.301 0.1720.00263.01 72.9 0.315 0.1780.002表II所添加的脫乙 紙中的脫乙酰 定量 WT 密度摩擦系數(shù)酰殼多糖(％) 殼多糖(％)(g/m2) (g/cc) 平均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差0*0 65.10.262 0.165 0.0021 1.2166.20.260 0.174 0.0022 1.7366.80.254 0.172 0.0024 1.7366.10.266 0.173 0.0046** 2.5266.80.263 0.173 0.003*利用該紙張僅讀取到十個(gè)摩擦讀數(shù)。
** 利用該紙張僅讀取到十五個(gè)摩擦讀數(shù)。
如下實(shí)施例2，3和4示出了，用不同數(shù)量的脫乙酰殼多糖涂布的紙漿對(duì)包含不同數(shù)量紙漿的摩擦紙的紙張強(qiáng)度的作用。
對(duì)于每一紙頁(yè)，將PPD-T紙漿和折干計(jì)算為0.393克的棉短絨(購(gòu)自Alpha Cellulose Corporation)添加到約1500ml水中，并在不列顛紙漿評(píng)估裝置(BPEA)中混合5分鐘。PPD-T紙漿的Kajaani FS長(zhǎng)度加權(quán)的平均長(zhǎng)度約0.61mm，算術(shù)平均長(zhǎng)度約0.18mm，重量加權(quán)平均長(zhǎng)度約1.48mm。為了建立用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的平均長(zhǎng)度，使用長(zhǎng)度加權(quán)的平均長(zhǎng)度。通過(guò)將所需量的脫乙酰殼多糖(如在1％乙酸中的1％的水溶液)添加到BPEA中的分散于水中的紙漿中，然后中和至pH8.0以上，而制得了脫乙酰殼多糖涂布的紙漿。在此使用的脫乙酰殼多糖與實(shí)施例1中使用的高分子量脫乙酰殼多糖(VNS618)相同。以折干計(jì)算紙漿的重量％為基礎(chǔ)，計(jì)算脫乙酰殼多糖的量。以干基紙張的重量百分比計(jì)，添加適量的活性炭和硅藻土，并混合5分鐘。在該階段，混合物的pH對(duì)于所有紙張來(lái)說(shuō)均在9和10之間。在攪拌的同時(shí)將0.098克丁腈膠乳添加到所述混合物中，并添加11克明礬的6％的水溶液，從而使膠乳沉積至造紙配料上。在所有場(chǎng)合，配料的pH值均在5和6之間。以0.44％溶液的形式，添加約10克Bubond 65陽(yáng)離子留著助劑(購(gòu)自Buckman Laboratories)。將該配料倒入填充有8000ml水的約20×20cm的手抄紙模具中，對(duì)該模具施加真空，從而除去水份并形成紙頁(yè)。從模具中取出各紙頁(yè)，用輥吸干并壓出水份，并在約120℃進(jìn)行干燥。然后對(duì)每一紙頁(yè)的定量和厚度進(jìn)行測(cè)量，并利用寬約2.5cm的紙條，在計(jì)量長(zhǎng)度約5cm的Instron抗張強(qiáng)度測(cè)試儀中測(cè)量抗張強(qiáng)度。
實(shí)施例2(45％紙漿的紙張)配料 ％干基 干基用量(克)紙漿 45 4.16活性炭 35 3.435硅藻土 15 1.472棉短絨 4 0.393丁腈膠乳 1 0.098紙漿中的脫乙 定量 厚度密度抗張強(qiáng)度 T.S/酰殼多糖(％) (g/m2) (mm) (kg/cm2) 密度0 2190.778 0.282 6.75 23.962 2350.882 0.266 8.72 32.724 2180.778 0.280 11.74 41.946 2300.896 0.257 9.98 38.92實(shí)施例3(33％紙漿的紙張)
配料 ％干基 干基用量(克)紙漿 33 3.238活性炭 47 4.612硅藻土 14 1.472棉短絨 4 0.392丁腈膠乳 1 0.098紙漿中的脫乙 定量厚度抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％) (g/m2) (mm)密度(kg/cm2) T.S/密度0 218 0.746 0.2924.50 15.392 209 0.746 0.2796.75 24.214 219 0.755 0.2906.82 23.506 222 0.819 0.2726.96 25.60實(shí)施例4(20％紙漿的紙張)配料 ％干基 干基用量(克)紙漿 20 1.963活性炭 60 5.888硅藻土 15 1.472棉短絨 4 0.393丁腈膠乳 1 0.098紙漿中的脫乙 定量厚度抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％) (g/m2) (mm)密度 (kg/cm2) T.S/密度02100.636 0.330 3.52 10.6422050.645 0.318 3.80 11.9341880.596 0.316 4.92 15.6062020.641 0.316 5.41 17.15實(shí)施例5對(duì)于每一紙頁(yè)，將如前面實(shí)施例中所使用的PPD-T紙漿，和0.88克棉短絨添加到約1500ml水中，在韋林氏摻合器中混合5分鐘。并轉(zhuǎn)移至BPEA中。通過(guò)將所需量的脫乙酰殼多糖(如在1％乙酸中的1％的水溶液)添加到容器中的紙漿分散體中，然后中和至約pH10.0或以上，而制得了脫乙酰殼多糖涂布的紙漿。在此使用的脫乙酰殼多糖與實(shí)施例1中使用的高分子量脫乙酰殼多糖(VNS618)相同。以折干計(jì)算紙漿的重量％為基礎(chǔ)，計(jì)算脫乙酰殼多糖的量。以干基紙張的重量計(jì)，添加適量的活性炭和硅藻土，并混合5分鐘。在攪拌的同時(shí)將0.44克丁腈膠乳添加到所述混合物中，并添加25克明礬的5％的水溶液，從而使膠乳沉積至造紙配料上。以25％溶液的形式，添加約25克Bubond 65陽(yáng)離子留著助劑。將該配料倒入約30×30cm的手抄紙模具中，用約34升水填充該手抄紙模具，并將配料倒入該模具中。對(duì)該模具施加真空從而除去水份并形成紙頁(yè)。從模具中取出各紙頁(yè)，吸干并壓出水份，然后在約120℃進(jìn)行干燥。然后對(duì)每一紙頁(yè)的定量和厚度進(jìn)行測(cè)量并利用寬約2.5cm的紙條，在計(jì)量長(zhǎng)度約12.7cm的Instron抗張強(qiáng)度測(cè)試儀中測(cè)量抗張強(qiáng)度。利用上述步驟進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，所不同的是沒(méi)有脫乙酰殼多糖。
配料 ％干基 干基用量(克)紙漿 33 7.28活性炭46 10.14硅藻土15 3.31棉短絨4 0.88丁腈膠乳 2 0.44紙漿中的脫乙厚度 抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％)(mm) (kg/cm2) T.S/T.S.(0％)0％ 0.761 3.02 10.1 0.696 4.08 1.350.5 0.759 7.31 2.421.0 0.716 7.45 2.475.0 0.756 7.52 2.49實(shí)施例6以類似于實(shí)施例5的方式制備這些紙張，所不同的是，在此所使用的紙漿更長(zhǎng)，其加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度為629ml，表面積為4.36m2/g，14目的Clark留著率為10.0％。該紙漿的Kajaani FS-200長(zhǎng)度加權(quán)的平均長(zhǎng)度約為1.03mm，算術(shù)平均長(zhǎng)度約0.20mm，重量加權(quán)的平均長(zhǎng)度約2.63mm。
(33％紙漿的紙張)紙漿中的脫乙酰定量厚度 抗張強(qiáng)度殼多糖(％)(g/m2) (mm) 密度 (kg/cm2) T.S/密度0 201 0.691 0.291 3.52 12.100.1 207 0.728 0.285 5.89 20.680.5 174 0.627 0.277 6.27 22.601.0 193 0.717 0.268 5.23 19.47實(shí)施例7這些紙張具有如實(shí)施例5中的相同組分，利用相同紙漿制得所不同的是，將另外的0.45％膠乳添加到紙張上；并且在兩種情況下，將脫乙酰殼多糖直接添加至配料中而不是在將紙漿添加至配料之前涂布至紙漿上。這些結(jié)果表明在造紙過(guò)程之前，將脫乙酰殼多糖涂布至紙漿上，以改善強(qiáng)度方面要有效得多。脫乙 定量厚度抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％) (g/m2) (mm) 密度 (kg/cm2) T.S/密度0 206 0.648 0.318 5.7618.14添加至配料中紙漿的2％ 229 0.841 0.272 4.8817.93添加至配料中紙漿的3％ 226 0.742 0.304 8.4327.63紙漿(濕)的1.5％225 0.845 0.265 6.7625.45實(shí)施例8類似于實(shí)施例5制備這些紙張，所不同的是含有如下不同的組分。另外，通過(guò)在1％乙酸中1％溶液的粘度確定的脫乙酰殼多糖的分子量也不同。以乳酸鹽形式從DCV Chitin Technologies L.P.得到了5700cps的脫乙酰殼多糖，商品名為RNS-049，特性粘度為9.5dl/g。
配料％干基干基用量(克)紙漿333.238活性炭 474.612硅藻土 151.472棉短絨 4 0.392丁腈膠乳1 0.098脫乙 定量厚度 抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％) (g/m2) (mm) 密度 (kg/cm2) T.S/密度沒(méi)有 2220.752 0.2974.2914.4411,400cps(85.7％DEA)V 2440.838 0.2966.8923.28NS-6185700cps(83.2％DEA)RNS 2400.863 0.2776.0521.83-0495700cps(83.2％DEA)RNS 2440.813 0.3036.4721.35-049實(shí)施例9本實(shí)施例證明利用已涂布有本發(fā)明的脫乙酰殼多糖的纖維，而不是僅僅混有脫乙酰殼多糖的纖維的益處。在本實(shí)施例中，將7.28克PPD-T紙漿分散于1500ml水中，并以在1％乙酸中的1％水溶液形式將所需量的脫乙酰殼多糖添加其中。在下面所示的場(chǎng)合，將紙漿分散體中和至pH約8，從而使脫乙酰殼多糖沉淀，然后從分散體中蒸發(fā)出水份，從而得到干的脫乙酰殼多糖涂布的紙漿。
在下面的另一種情況下，從紙漿分散體中蒸發(fā)出水份，然后不中和脫乙酰殼多糖，以便得到紙漿和脫乙酰殼多糖的干混合物。
利用這些紙漿和脫乙酰殼多糖組份，通過(guò)實(shí)施例5的步驟制備紙張，結(jié)果列于下表中紙漿中的脫乙 厚度抗張強(qiáng)度酰殼多糖(％) (mm)密度(kg/cm2) T.S/密度2％中和至pH8然后干燥 0.9270.351 7.49 21.351％干燥的 0.9530.335 5.80 17.312％干燥的 0.9400.356 5.38 15.113％干燥的 0.9780.347 5.86 16.90
權(quán)利要求
1.一種芳族聚酰胺纖維，其長(zhǎng)度為0.15-10毫米，表面積為0.5-20平方米/克，以紙漿重量計(jì)的脫乙酰殼多糖的涂層量為1-10％。
2.權(quán)利要求1的纖維，其中在1％乙酸中的1％脫乙酰殼多糖的溶液粘度為10-22,000毫帕-秒。
3.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維為芳族聚酰胺絮凝物。
4.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維為芳族聚酰胺紙漿。
5.一種強(qiáng)光澤紙，包含5-95％(重量)的芳族聚酰胺纖維，和10-80％(重量)無(wú)機(jī)填料，其中芳族聚酰胺纖維帶有脫乙酰殼多糖涂層，以纖維重量計(jì)的涂層量為1-10％(重量)。
6.權(quán)利要求5的強(qiáng)光澤紙，其中該紙的摩擦系數(shù)與相似的不含脫乙酰殼多糖的紙相比至少大5％。
7.一種制備涂布有脫乙酰殼多糖的芳族聚酰胺紙漿的方法，包含如下步驟(a)將芳族聚酰胺纖維分散于脫乙酰殼多糖的水溶液中，該溶液的pH值為2.5-4.5，以芳族聚酰胺纖維計(jì)濃度為1-10％(重量)，從而得到芳族聚酰胺纖維的分散體；(b)將所述分散體的pH值改變成6.5-11，使脫乙酰殼多糖沉淀，并涂布分散的芳族聚酰胺纖維；和(c)從水中分離出以脫乙酰殼多糖涂布的纖維。
8.權(quán)利要求7的方法，其中芳族聚酰胺纖維為芳族聚酰胺紙漿。
9.權(quán)利要求7的方法，其中，使脫乙酰殼多糖溶解以制備脫乙酰殼多糖溶液，然后將芳族聚酰胺纖維分散于所述溶液中。
10.權(quán)利要求7的方法，其中，使芳族聚酰胺纖維分散，以制備芳族聚酰胺纖維的分散體，然后將脫乙酰殼多糖溶解于所述的分散體中。
11.權(quán)利要求7的方法，其中，芳族聚酰胺纖維為芳族聚酰胺絮凝物，并且其中在步驟(a)之后和步驟(b)之前，對(duì)芳族聚酰胺絮凝物進(jìn)行精制，以制備芳族聚酰胺紙漿。
12.一種制備包含芳族聚酰胺紙漿的紙張的方法，包含如下步驟(a)形成含水紙張配料，所述配料包括以紙張總重量計(jì)為5-95％的芳族聚酰胺纖維，其中該纖維的長(zhǎng)度為0.15-10毫米，以該纖維的重量計(jì)，脫乙酰殼多糖涂層的重量為1-10％(重量)；(b)將步驟(a)得到的配料傾倒在造紙網(wǎng)上，從而從芳族聚酰胺纖維中除去水份；和(c)對(duì)芳族聚酰胺纖維進(jìn)行干燥，從而得到一紙張。
13.權(quán)利要求12的方法，其中，通過(guò)如下步驟制得步驟(a)的配料(i)將芳族聚酰胺纖維分散于脫乙酰殼多糖的水溶液中，所述溶液的pH值為2.5-4.5，以芳族聚酰胺纖維的重量計(jì)的濃度為1-10％(重量)；(ii)將所述水溶液的pH值變成6.5-11。
14.權(quán)利要求12的方法，其中，在步驟(a)之后且在步驟(b)之前，將配料的pH變成6.5-11。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種涂布過(guò)的芳族聚酰胺纖維,其中涂層為少量的脫乙酰殼多糖,該涂布的纖維用于制備改進(jìn)的強(qiáng)光澤紙。另外本發(fā)明還公開(kāi)了改進(jìn)的強(qiáng)光澤紙,其中脫乙酰殼多糖以在所有組分上的涂層存在于全部紙張中。
文檔編號(hào)F16D69/02GK1243558SQ98801700
公開(kāi)日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月10日
發(fā)明者S·拉馬錢德蘭 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司