Волокнистий лист, який руйнується у воді, спосіб виготовлення згаданого волокнистого листа, застосування згаданого волокнистого листа для виготовлення сердечника

Номер патенту: 114782

Опубліковано: 10.08.2017

Автори: Пробст П'єр, Доззі Жан-Клод, Рюппель Ремі, Колєн Філіпп, Вісс Веронік

Є ще 9 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Волокнистий лист, який має щільність 20-1000 г/м2, виготовлений згідно з мокрим способом виготовлення паперу і здатен руйнуватися у воді за менш ніж 120 секунд, при цьому згаданий волокнистий лист містить 10-50 % крохмалю і принаймні 30 % волокон для виготовлення паперу на основі своєї загальної маси в сухому стані, при цьому згадані волокна для виготовлення паперу покриті крохмалем.

2. Волокнистий лист за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що містить 15-40 %, переважно 20-35 % крохмалю на основі своєї загальної маси в сухому стані.

3. Волокнистий лист за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що його щільність становить 100-600 г/м2, переважно 130-400 г/м2.

4. Волокнистий лист за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що тривалість руйнування у воді, визначена відповідно стандарту NF Q34-020, застосовуваного до зразка листа розміром 9×8 см2, становить менше ніж 50 секунд, переважно менше ніж 35 секунд, і, точніше, менше ніж 15 секунд.

5. Волокнистий лист за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що втрата його міцності, виміряна згідно з дослідом на столі, відповідає втраті міцності зразка згаданого листа, який утворює кут принаймні 85°, переважно 88-90° після зволоження водою протягом 6 секунд, при цьому дослід на столі включає етапи: поміщення зразка на столі перпендикулярно до краю з виступанням частини (10 см) зразка за згаданий край, при цьому згаданий стіл має горизонтальну площину, вертикальну площину і згаданий прямий край на перетині горизонтальної площини та вертикальної площини, і при цьому згаданий зразок є прямокутним, маючи розмір 2,54 см в ширину і 13 см у довжину, і здатний до розрізання в робочому напрямі машини; зволоження зразка з використанням моторизованої бюретки, торець якої розташований на відстані 1 см над зразком, з подачею 3 мл води за 6 секунд і поміщенням в центрі зразка над краєм в точці, де зразок утворює кут з горизонтальною площиною; реєстрацію кута згину відносно горизонтальної площини через 6 секунд після подачі води.

6. Волокнистий лист за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що відношення його залишкової міцності у вологому стані до його міцності у сухому стані, виміряне згідно з дослідом по руйнуванню на кільці, становить менше ніж 1 %, при цьому дослід по руйнуванню на кільці містить етапи: кріплення зразка до кільцевої опори (як описано в стандарті ISO 12192:2002), при цьому згаданий зразок має розміри 15 мм в ширину і 152,4 мм у довжину і здатен розрізатися в робочому напрямі машини та занурюватися безпосередньо до вимірювання у воду менше ніж на 2 секунди для вимірювання у вологому стані; поміщення зразка між двома пластинами; стискання зразка зі швидкістю 10 мм/хв.; реєстрацію максимальної сили опору.

7. Волокнистий лист за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий крохмаль по суті однорідно розподілений по його товщині.

8. Волокнистий лист за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить інші добавки, які надають додаткової функції, такі як дезінфікуючі речовини, чистильна речовина або парфуми.

9. Спосіб виготовлення волокнистого листа, який руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, за одним із пп. 1-8, у якому одержують пульпу суспендуванням волокон у воді, формують лист з пульпи і сушать, який відрізняється тим, що у ньому додатково перед сушінням до волокнистого листа додатково додають крохмаль, який не розчинний у воді при температурі, при якій він вводиться, і сушать волокнистий лист, який містить крохмаль, при температурі, досить високій для желатинізації принаймні деякої частини крохмалю.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що нерозчинний у воді крохмаль вводять в паперову пульпу зверху по ходу технологічної лінії від формувального столу.

11. Спосіб за п. 9 або п. 10, який відрізняється тим, що нерозчинний у воді крохмаль вводять, коли лист знаходиться на формувальній дротяній сітці, головним чином розпиленням його на волокнистий лист.

12. Спосіб за будь-яким із пп. 9-11, який відрізняється тим, що у ньому етап пресування виконують перед етапом сушіння.

13. Спосіб за одним із пп. 9-12, який відрізняється тим, що нерозчинний у воді крохмаль є крохмалем, модифікованим фізичною, хімічною або фізико-хімічною обробкою.

14. Спосіб за одним із пп. 9-13, який відрізняється тим, що волокнистий лист сушать на етапі, на якому температура поступово зростає для досягання повної желатинізації крохмалю.

15. Застосування нерозчинного у воді крохмалю для виготовлення волокнистого листа за одним із пп. 1-8.

16. Застосування суміші нерозчинного у воді крохмалю і розчинного у воді крохмалю для виготовлення волокнистого листа за одним із пп. 1-8.

17. Спосіб виготовлення волокнистого листа, який руйнується за менш ніж 120 секунд у воді, за одним із пп. 1-8, який відрізняється тим, що у ньому у воді суспендують волокна, формують принаймні перший волокнистий шар і другий волокнистий шар із згаданими волокнами, наносять крохмаль на другий волокнистий шар, накладають перший волокнистий шар на другий волокнистий шар, з'єднують два шари між собою з одержанням волокнистого листа і сушать волокнистий лист.

18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що крохмаль у ньому є розчинним у воді і його наносять у сухому стані на другий шар.

19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що крохмаль у ньому є нерозчинним у воді і його наносять в сухому стані на другий шар.

20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що крохмаль у ньому є сумішшю розчинного у воді крохмалю і нерозчинного у воді крохмалю і його наносять в сухому стані на другий шар.

21. Спосіб за п. 18, п. 19 або п. 20, який відрізняється тим, що крохмаль у ньому наносять в порошковій формі.

22. Спосіб за одним із пп. 17-21, який відрізняється тим, що формують принаймні третій волокнистий шар і накладають його на згадані два шари з нанесенням між ними або без нанесення крохмалю.

23. Спосіб за одним із пп. 9-14, 17-22, який відрізняється тим, що лист пресують перед сушінням або каландрують після сушіння для одержання, після сушіння, листа з щільністю 450-650 кг/м3.

24. Застосування волокнистого листа за одним із пп. 1-8 для виготовлення з однієї або більшої кількості смуг згаданого волокнистого листа, який намотують по спіралі на циліндр сердечника для утримування рулону.

25. Сердечник, який складається із спіральної обмотки з однієї або більшої кількості смуг, який відрізняється тим, що згадана смуга є волокнистим листом за одним із пп. 1-8.

26. Рулон туалетного паперу, який містить сердечник за п. 25.

27. Аплікатор гігієнічного тампона, який містить волокнистий лист за одним із пп. 1-8.

Текст

Реферат: 2 Винахід стосується волокнистого листа, який має щільність 20-1000 г/м , виготовляється згідно з мокрим способом виготовлення паперу і руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, при цьому згаданий волокнистий лист містить 10-70 % крохмалю і принаймні 30 % волокон для виготовлення паперу на основі загальної маси сухого волокнистого листа. Лист використовують, наприклад, для виготовлення сердечника, який руйнується у воді, в рулоні з санітарно-гігієнічним папером. UA 114782 C2 (12) UA 114782 C2 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Представлений винахід відноситься до виготовлення волокнистого листа, який руйнується у воді, зокрема паперового листа, і до волокнистого листа, який руйнується у воді, зокрема паперового листа. Він відноситься, зокрема, до застосування цього листа для виготовлення сердечника для формування основи рулону. Винахід використовується в області виготовлення паперу для гігієнічного або домашнього застосування, у формі сердечника, зокрема несучого сердечника для рулону туалетного паперу або у формі аплікатора гігієнічного тампона. ПЕРЕДУМОВИ ВИНАХОДУ Папір для гігієнічного або домашнього застосування, такий як туалетний папір, паперові кухонні рушнички або серветки, в певних випадках пакуються у формі рулонів на сердечнику. Сердечник є циліндром, головним чином виготовленим з картону, який викидається після закінчення паперу в рулоні. Сердечник виконує декілька функцій: - Він служить основою, на яку намотується паперовий лист під час виготовлення рулону. Головним чином, рулони виготовляються з дуже широкого довгого листа, також названого джамбо-рулон, який намотується на трубу відповідної довжини, і одержаний рулон розрізають на окремі рулони бажаної ширини; - Він зберігає центральний отвір відкритим шляхом витримування внутрішніх напружень рулону і шляхом перешкоджання руйнуванню внутрішніх витків обмотки; і - Він зберігає форму рулону шляхом витримування роздушувальних сил, які діють вздовж його осі, або поперечних сил, які діють на рулон під час транспортування або під час різних маніпуляцій до його використання. Сердечник головним чином одержується намотуванням по спіралі на циліндричний формувальний засіб і кріпленням однієї або більшої кількості плоских картонних смуг . Плоский картон є недорогим матеріалом, який може виготовлятися з рецикльованих волокон. Він також є легким і його механічна міцність достатня для цього застосування. Однак, він має недолік, який полягає у його нездатності до повторного використання або у рідкій утилізації в іншій формі після закінчення рулону і у тому, що він стає відходами. У випадку туалетного паперу не рекомендується викидати стандартний сердечник, роблячи спробу злити його разом з стічною водою, оскільки, хоча він головним чином складається з волокон для виготовлення паперу, він повільно руйнується в контакті з водою і головним чином не видаляється з унітазу або інакше він утворює затор і блокує туалетні зливні лінії перед тим, як його можна змити потоком води. Заявник поставив собі задачу виготовити сердечник для рулону, який може легко випускатися з стічними водами домашнього сантехнічного засобу. Точніше: - Сердечник повинен швидко руйнуватися в контакті з водою; - Матеріал повинен руйнуватися у воді зі швидкістю, достатньою для його випускання до формування затору; швидкість, з якою він руйнується, повинна бути співставною для тієї ж маси з швидкістю руйнування санітарно-гігієнічного паперу, з якого головним чином виготовляються рулони; - Сердечник повинен мати опір роздушуванню як в радіальному напрямі так і в осьовому напрямі однакової величини з опором роздушуванню картону, який він повинен заміняти; - Сердечник повинен бути легким і простим у виготовленні для виготовлення тим же способом, яким виготовляють традиційні картонні сердечники; і - Сердечник повинен виготовлятися з відновних матеріалів; він не повинен мати негативний вплив ні в процесах переробки рецикльованих волокон, ні в процесах водної обробки на установках. ПОПЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Продукти у формі листа або іншій формі, виготовлені з волокон для виготовлення паперу і крохмалю, є відомими. Документ EP 415 385 описує виготовлення паперового листа з введенням нерозчинного у воді модифікованого крохмалю, крохмалю сечовини фосфату, який желатинізується під час сушіння, при цьому температура желатинізації згаданого крохмалю є відносно низькою, а саме: 35 °C - 55 °C. Задача полягає у покращенні міцності одержаного листа в сухому стані і уникненні забивання дротяної сітки в папероробній машині під час процесу виготовлення. Документ EP 1 630 288 описує тиснений і просочений паперовий лист, який руйнується у воді і передбачений для застосування як листа для протирання у формі вологої серветки. Він містить розчинну у воді зв‘язуючу речовину, таку як полісахарид або синтетичний полімер, і водну речовину, зв’язану з речовиною, яка робить розчинну у воді зв'язуючу речовину тимчасово нерозчинною. Згідно з наданими прикладами, лист руйнується за 30 - 40 секунд, при 1 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цьому швидкість руйнування вимірюється з використанням стандартного способу, названого JIS P4501 і застосовуваного до квадратного зразка паперового листа, який важить 0,3 г. Документ US 6 169 857 описує здатний до біологічного розщеплення продукт, наприклад у формі листа. Він складається з крохмальної матриці, підсиленої волокнами для виготовлення паперу або подібним, і одержується формуванням. Попередня суміш складається з принаймні нежелатинізованого крохмалю, волокон і води. Продукт одержується формуванням суміші. Полімер, такий як целюлозний етер, додають для формування плівки на поверхні, яка запобігає прилипанню під час виготовлення продукту. ОБ’ЄКТ ВИНАХОДУ Властивості сердечника принаймні частково залежать від волокнистого листа. Волокнистий лист, виготовлений головним чином з волокон для виготовлення паперу 2 У відповідності з винаходом, волокнистий лист має щільність 20 - 1000 г/м , виготовляється згідно з мокрим способом виготовлення паперу і руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, при цьому згаданий волокнистий лист містить 10 - 70% крохмалю і принаймні 30% волокон для виготовлення паперу на основі своєї загальної маси в сухому стані. Термін “руйнування” відповідає визначенню загального руйнування, наданого в стандарті NF Q34-020, тобто, коли більше не має великих частинок і дисперсія частинок є однорідною. Волокнистий лист згідно з винаходом здатен руйнуватися у воді за менш ніж 120 секунд. Термін “мокрий спосіб виготовлення паперу” означає спосіб виготовлення паперового листа з використанням формування листа паперу на мокрій частині папероробної машини. Точніше, цей спосіб включає етап приготування пульпи або паперової маси, етап мокрого формування, етап пресування для видалення води і етап сушіння. Етап приготування паперової маси полягає у змішуванні різних компонентів, які включають волокна, наповнювачі і добавки, з водою для надання водної суспензії або паперової маси. Етап мокрого формування може виконуватися на рівному столі, такому як сітчастий стіл або будь-який інший циліндричний формувальний пристрій. Напірний бак може мати розподільник одного або певної кількості струменів. Етап пресування полягає у видаленні води механічним пресуванням полотна. Сушильна секція може містити традиційну сушарку, таку як сушильні барабани, американський сушильний барабан, сушильні барабани з повітряним продуванням, інфрачервоні сушарки і подібне, для видалення води шляхом теплообміну. Потім таким чином одержаний лист намотують на котушку як кінцевий продукт. Термін "целюлозний", "целюлозне волокно" і подібне означає включення будь-якого волокна, яке містить целюлозу як головну складову. "Волокна для виготовлення паперу" означає целюлозні волокна і включає чисті пульпи або рецикльовані (вторинні) целюлозні волокна або суміші волокон, які містять відновлені целюлозні волокна. Целюлозні волокна, придатні для виготовлення волокнистого листа цього винаходу, включають недеревинні волокна, такі як бавовняні волокна або волокна похідних бавовни, волокна абаки, волокна кенафу, волокна трави сабаі, волокна льону, волокна трави еспарто, волокна соломи, волокна конопляного джуту, волокна макухи, волокна пуху молочаю і волокна листя ананасу, та деревинні волокна, які одержуються з листяних дерев та хвойних дерев, які включають волокна м‘якої деревини, такі як крафт-волокна з північної та південної м‘якої деревини, волокна твердої деревини, такі як волокна евкаліпту, волокна клену, волокна берези, волокна осики або подібне. Волокна для виготовлення паперу, використовувані згідно з винаходом, включають природні волокна пульпи, а також модифіковані целюлозні волокна, такі як ліоцельні волокна або віскозні волокна. Пульпові волокна одержують з їх сировинного матеріалу будь-яким одним із ряду способів формування пульпи, відомих фахівцю у рівні техніки, які включають сульфатний спосіб, сульфітний спосіб, полісульфідний спосіб, содовий спосіб формування пульпи і так далі. Якщо бажано, пульпа може знебарвлюватися хімічними засобами, включаючи застосування хлору, діоксиду хлору, кисню, пероксиду лужного металу і так далі. Природні волокна пульпи називаються тут просто "пульповими" волокнами для виготовлення паперу. Продукти представленого винаходу можуть містити суміш традиційних волокон (або одержані з чистої пульпи або з рецикльованих джерел) і крупні багаті на лігнін трубчасті волокна, такі як відбілена хімічна термомеханічна пульпа (BCTMP). Пульпові волокна, таким чином, також включають волокна з високим виходом, такі як BCTMP, а також термомеханічну пульпу (TMP), хемітермомеханічну пульпу (CTMP) і лужно-пероксидну механічну пульпу (APMP). "Паперові маси" і подібна термінологія стосується водних композицій, які містять волокна для виготовлення паперу, необов‘язково вологостійкі смоли, розм‘якшувачі і подібне для виготовлення паперових продуктів. Крафт-волокно м’якої деревини є волокном з низьким виходом, одержуваним добре відомим крафт-способом одержання пульпи (сульфатний спосіб) з хвойного матеріалу, і включає крафт 2 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 волокна північної і південної м’якої деревини, волокна дугласової ялиці і так далі. Крафтволокна м’якої деревини головним чином мають вміст лігніну менше ніж 5 мас.%, середню зважену довжину, більшу ніж 2 мм, а також середню арифметичну довжину, більшу ніж 0,6 мм. Крафт-волокно твердої деревини виготовляється крафт-способом з твердої деревини, тобто евкаліпта, і також має головним чином вміст лігніну менше ніж 5 мас.%. Крафт-волокна твердої деревини коротші за волокна м’якої деревини, типово маючи середню зважену довжину, меншу ніж 1,2 мм, і середню арифметичну довжину, меншу ніж 0,5 мм, або меншу ніж 0,4 мм. Рецикльоване волокно може додаватися до паперової маси в будь-якій кількості. Хоча може використовуватися будь-яке придатне рецикльоване волокно, в багатьох випадках перевага надається рецикльованому волокну з відносно низькими рівнями деревинної маси, наприклад, може надаватися перевага рецикльованому волокну з вмістом лігніну менше ніж 15 мас.% або менше ніж 10 мас.% в залежності від використовуваної суміші паперової маси і застосування. Окрім того, волокнистий лист згідно з винаходом може також містити нецелюлозні волокна, такі як синтетичні полімерні волокна, і подібне. Ця термінологія стосується волокна, виготовленого з синтетичних полімерів, таких як поліестери, нейлони і поліолефіни, і так далі. Поліестери головним чином одержуються відомими технологіями полімеризації з аліфатичних або ароматичних дикарбонових кислот з насиченими аліфатичними або ароматичними діолами. Точніше, волокнистий лист має принаймні одну з наступних ознак: - Крохмаль по суті однорідно розподілений по товщині волокнистого листа. Термін "по суті однорідний" означає, що крохмаль розподілений безпосередньо по товщині листа для забезпечення найбільшої кількості зв‘язків між волокнами і також присутній на зовнішніх поверхнях листа. - Він містить 15 - 40%, переважно 20 - 35% крохмалю на основі своєї загальної маси в сухому стані. 2 2 - Щільність становить 100 - 600 г/м , переважно 130 - 400 г/м . - Період руйнування зразка листа розмірами 8 x 9 см² у воді, визначений у відповідності зі стандартом NF Q34-020, становить менше ніж 50 секунд, переважно менше ніж 35 секунд і, більше переважно, менше ніж 15 секунд. - Втрата міцності, виміряна згідно з дослідом на столі і як зазначено в описі, відповідає втраті міцності зразка згаданого листа, який формує кут принаймні 85°, переважно від 88° до 90°, після зволоження водою протягом 6 секунд. - Залишкова міцність листа у вологому стані порівняно з його сухим станом, як виміряно згідно з дослідом по руйнуванню на кільці, описаним далі, становить менше ніж 1%. - Лист містить добавки для надання додаткової функції крохмалю, такі як дезінфікуючі засоби, чистячі речовини, барвники або ароматизатори. Застосування листа, наприклад як сердечника Волокнистий лист винаходу використовується для виготовлення сердечника для утримування рулону, головним чином рулону паперу і, точніше, рулону целюлозної вати або санітарно-гігієнічного паперу, з однієї або більшої кількості смуг згаданого листа, які намотуються по спіралі на циліндр. Вибір густини листа залежить від кількості смуг, визначених як стренги, з яких складається сердечник. Структура сердечника згідно з винаходом, таким чином, має перевагу, яка полягає у наданні можливості контрольованого руйнування, пов‘язаною з міцністю, співставною з міцністю картону. Винахід також спрямований на рулон туалетного паперу, який містить таким чином виготовлений сердечник. Таким чином, після закінчення рулону, сердечник можна спускати з стічною водою домашнього санітарного пристрою, оскільки він дуже швидко руйнується. Волокнистий лист згідно з винаходом може також використовуватися для виготовлення аплікатора гігієнічного тампона. Волокнистий лист винаходу може одержуватися способом, який використовує крохмаль, нерозчинний у воді при температурі, при якій він вводиться (спосіб I), або інакше способом, який використовує (нерозчинний у воді і/або розчинний у воді) крохмаль (спосіб II). Спосіб I виготовлення листа з крохмалем, нерозчинним у холодній воді. Спосіб виготовлення волокнистого листа, який руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, включає етап приготування пульпи шляхом суспендування згаданих волокон у воді, етап формування волокнистого листа із згаданої пульпи і етап сушіння. Цей спосіб відрізняється тим, що у ньому додатково додають, перед згаданим етапом сушіння, крохмаль, який не розчинний у воді при температурі, при якій він вводиться, і сушать лист, який містить крохмаль при температурі, досить високій для желатинізації принаймні деякої його кількості. Задачею є перетворення крохмалю на крохмаль, розчинний у воді, так, щоб лист мав змогу руйнуватися. 3 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вираз "нерозчинний у воді крохмаль" означає крохмаль, який після введення, змішування з водою і помішування, головним чином формує суспензію. Іншими словами, зерна або частинки крохмалю залишаються головним чином суспендованими у воді. При припиненні помішування, частинки крохмалю осідають. Температура, при якій він вводиться, нижча за його температуру желатинізації. При мінімальній щільності листа, наприклад 150 г/м², більшість частинок крохмалю, таким чином, залишається у волокнистому маті і, тому, не захоплюються білою водою під час зневоднення на формувальному столі або в пресах. Тому, ступінь утримання крохмалю є високим. Природні продукти рослинного походження, такі як пшениця, кукурудза, картопля, рис, тапіока або сорго та інші рослини, містять крохмаль, який складається з полімерів або високомолекулярних полісахаридів. Для екстрагування крохмалю, рослинний матеріал обробляється подрібненням та вимочуванням і центрифугуванням. Природний крохмаль відповідає продукту, екстрагованому без молекулярної модифікації. Природний крохмаль нерозчинний у воді: він поводить себе як наповнювач. Крохмаль змішують з надлишком води при помішуванні для формування крохмальної суспензії. Коли температура крохмальної суспензії зростає, то вода проникає в частинки крохмалю, ці частинки крохмалю набрякають і суспензія перетворюється на колоїдний розчин, який гусне, желатинізується і стає в‘язким. Температура желатинізації залежить від рослини: кукурудза має температуру желатинізації 6072 °C, пшениця – (60-65 °C), тапіока – (52-64 °C), картопля – (58-66 °C). Продовжуючи нагрівання, частинки розриваються і макромолекули, які утворюють крохмаль, виходять з частинок і розчиняються у воді. Присутність води в достатніх кількостях є суттєвою для цієї желатинізації і розчинення крохмалю. Крохмаль також включає продукти, одержані з природного крохмалю, які перетворюються фізичною, хімічною і фізико-хімічною обробкою або біологічною обробкою, наприклад ферментною обробкою, і похідні крохмалю або модифіковані крохмалі, такі як катіонні, аніонні, амфотерні, неіонні або поперечнозшиті крохмалі, і продукти, які одержуються з гідролізу крохмалю, такі як мальтодекстрини. Ці крохмалі називаються модифікованими крохмалями. Переважні крохмалі, які можуть використовуватися у способі до тих пір, доки вони нерозчинні у воді, можуть, таким чином, бути модифікованими крохмалями. Переважно, використовують крохмаль бульбових рослин, такий як картопляний крохмаль, оскільки його частинки є відносно крупнішими за частинки інших крохмалів, наприклад кукурудзяного крохмалю, і присутні в більшій кількості у листі. Переважний крохмаль є аніонним модифікованим картопляним крохмалем, таким як крохмаль, який продається на ринку під назвою Perfectacote A35 від компанії Avebe, або неіонним крохмалем, названим Stackote 6, від компанії National Starch. Переважні крохмалі представляють замінений сорт 0,01 - 0,07, у якому заміщені групи є карбоксильними групами. Ці крохмалі мають низьку в‘язкість при температурі желатинізації (52 °C для крохмалю Perfectacote A35), яка залишається дуже стабільною з часом. Для представленого застосування, ця властивість є вигідною для хорошого розподілу у волокнистому листі. Переважно, ціллю є желатинізація усього крохмалю, присутнього у листі, і забезпечення розподілу крохмалю по усій товщині листа. Спосіб згідно з винаходом переважно включає етап пресування листа перед етапом сушіння. Нерозчинний у воді крохмаль вводиться в технічну воду, яка головним чином має температуру, нижчу 50 °C. Нерозчинний у воді крохмаль бажано вводити в пульпу зверху по ходу технологічної лінії від формувального столу. Крохмальна суспензія може, таким чином, рівномірно змішуватися з волокнами пульпи. Також можна передбачити, хоча це не оптимально, введення нерозчинного у воді крохмалю, коли лист розташований на формувальній дротяній сітці, головним чином розпилюючи його на лист або використовуючи будь-який інший традиційний спосіб нанесення. Нерозчинний у воді крохмаль подається в кількості, достатній для надання листу вищезгаданих властивостей. Згідно з іншою ознакою, лист сушать з температурою, яка поступово зростає для досягання повної желатинізації крохмалю і для перетворення його на розчинний крохмаль. Поступово підвищуючи температуру, можна контролювати кількість води, присутньої в листі при температурі желатинізації, і підтримувати достатню кількість води для руйнування усіх частинок. Це дозволяє волокнистому листу руйнуватися. 4 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід не виключає можливість додавання додаткового етапу, який полягає в осадженні певної кількості крохмалю шляхом нанесення шару у сушильній секції для надання паперовому листу особливої властивості за умови, що цей додатковий шар не погіршує руйнування листа. Спосіб II виготовлення листа з розчинним у воді або нерозчинним у воді крохмалем. Спосіб виготовлення волокнистого листа, який руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, відрізняється тим, що у ньому у воді суспендують волокна, формують принаймні перший волокнистий шар і другий волокнистий шар із згаданими волокнами, наносять крохмаль на другий волокнистий шар, накладають перший волокнистий шар на другий шар, з’єднують два шари з одержанням волокнистого листа і сушать волокнистий лист. Кількість шарів не обмежується двома - лист може містити принаймні три шари, наприклад приблизно до десяти шарів. Крохмаль може наноситися між шарами після їх формування, проте це необов‘язково. Крохмаль подається в кількості, достатній для надання листу вищезгаданих властивостей. Коли вибирається розчинний у воді крохмаль, то швидкість його розчинення залежить від кількості води, присутньої у волокнистому шарі, сформованому вологою обробкою. Таким чином, він здатен надавати листу як міцності в сухому стані так і робити його розчинним у воді. Зазвичай, розчинні у воді крохмалі є модифікованими крохмалями, які містять мальтодекстринові сполуки. Деякими прикладами таких крохмалів є AVEDEX (декстринізований картопляний крохмаль) від компанії AVEBE, CARGILL MD01904 (мальтодекстрини) від компанії CARGILL. Коли вибирають нерозчинний у воді крохмаль, то він є крохмалем, згаданим в описі способу I. Згідно з переважним варіантом виконання, крохмаль надається сухим у формі порошку або у формі листа, або плівки. Цей варіант виконання є вигідним до такої міри, до якої крохмаль активується водою, присутньою у волокнистих шарах, без подачі додаткової води. Згідно з іншою ознакою, лист пресують перед сушінням або каландрують після сушіння для 3 3 одержання, після сушіння, листа з щільністю 450 кг/м - 650 кг/м . ЗАСТОСУВАННЯ КРОХМАЛЮ Винахід має за задачу забезпечення застосування нерозчинного у воді крохмалю для 2 виготовлення волокнистого листа, який має щільність 20 - 1000 г/м , який виготовляється згідно з мокрим способом виготовлення паперу і руйнується у воді за менш ніж 120 секунд, при цьому згаданий волокнистий лист містить 10 - 70% крохмалю і принаймні 30% волокон для виготовлення паперу на основі своєї загальної маси в сухому стані. Згідно з іншим варіантом виконання винаходу, суміш нерозчинного у воді крохмалю і розчинного у воді крохмалю використовується для виготовлення такого волокнистого листа. ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Два необмежувальні ілюстративні варіанти виконання винаходу будуть тепер описуватися детальніше з посиланням на додані креслення, на яких: Фігура 1 зображає схему папероробної машини у виді збоку, яка використовується для виготовлення листа товстого паперу згідно зі способом I, придатним для виробництва сердечника згідно з винаходом. Фігура 2 зображає схему папероробної машини у виді збоку, використовувану для виготовлення листа товстого паперу згідно зі способом II. Фігура 3 зображає фотографію із збільшенням (X100) в електронному мікроскопі поперечного перерізу листа, виготовленого згідно зі способом I винаходу, до сушіння. Фігура 4 зображає фотографію із збільшенням (x2000) в електронному мікроскопі поперечного перерізу листа, виготовленого згідно зі способом I винаходу, після сушіння. Виготовлення згідно зі способом I Спосіб I виконується на папероробній машині 1, яка сама по собі є традиційною, як представлено на Фігурі 1. Вона зображена від верхнього по ходу технологічного процесу кінця до нижнього по ходу технологічного процесу кінця. Пульпа міститься в місткості 2, у якій волокна зберігаються в суспензії і вводяться добавки; паперову пульпу закачують в напірний бак 3, який, зокрема, містить розподільник пульпи у формі лопаті, позначеної "струменем", який проходить по усій ширині машини. Пульпу осаджують на круглу дротяну сітку 4 формувального столу 5. Ця дротяна сітка 4 формує петлю і проходить по замкненій траєкторії навколо паралельних валиків столу, який утримує неї. Вона різко штовхається вбік для виконання зворотно-поступального руху, який сприяє рівномірному формуванню паперового листа і його зневоднення. Волокна орієнтуються вздовж напряму руху дротяної сітки. Паперовий лист містить 75 - 85% води при полишенні стола. Лист вводять в пресувальну секцію 6, де вміст води зменшують до 60 або 5 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70%. Преси містять декілька пар покритих гумою валиків. Ця операція також збільшує щільність листа і покращує його поверхневу чистоту шляхом механічної дії. Потім паперовий лист надходить до сушильного кінця, названого сушильною секцією папероробної машини, яка містить певну кількість сушарок 7. Сушарки 7 є литими залізними барабанами, які всередині нагріваються парою з досить високою температурою для води, яка міститься в листі, щоб вона поступово випаровувалась до досягання сухості принаймні 90%. Традиційно, температура поверхні барабанів становить приблизно 95 °C. Лист утримується в сушарках за допомогою товстого бавовняного фетру або сушильної тканини, яка складається з бавовняних і штучних волокон. Традиційні машини для виготовлення друкарського паперу або паперу для письма також містять склеювальні преси для поверхневої обробки і для осадження відповідної композиції, і необов‘язково двоваловий каландр або каландрувальний блок перед блоком для намотування паперу на котушку. Потім цю котушку використовують як головну котушку в наступних етапах конверсії. В представленому винаходу, папір головним чином сушиться в сушильній секції перед намотуванням на котушку. Для виготовлення листа C винаходу, у мокрий кінець папероробної машини перед пресуванням додають крохмаль. Переважно, крохмаль вводять у формі суспензії у воді. Крохмаль може наноситися на лист шляхом розпилення, коли згаданий лист лежить на дротяній сітці 4 при русі неї вздовж формувального столу 5. Крохмаль може вводитися далі зверху по ходу технологічного процесу до секції формування листа. Бажана ділянка для введення його розташована на вході подавального насосу між місткістю і напірним баком. Таким чином, крохмаль залишається в суспензії при одержанні композиції, яка вводиться в напірний бак. Згідно з важливою ознакою способу I винаходу, крохмаль, введений на цьому етапі, не розчиняється у воді. Він стає розчинним, коли лист проходить крізь сушильну секцію. Температуру послідовних сушарок переважно регулюють у такий спосіб, що температура листа поступово підвищується до досягання температури желатинізації крохмалю, який він містить. Температура послідовних барабанів може утримуватися рівною 60 °C - 100 °C. Задачею є збереження достатньої кількості води в листі для ефективної желатинізації і для надання можливості крохмалю стати розчинним. Якщо кількість води була недостатньої, то деяка кількість крохмалю не повинна желатинізуватися. Після желатинізації крохмалю в листі і після того як він став розчинним, згаданий лист може продовжувати сушитися до бажаного ступеня сухості. Пресування і сушіння пристосовані до одержання бажаного кінцевого вмісту вологи в продукті. Таким чином безперервно одержуваний лист намотується на котушку для наступного застосування. Виробничі параметри листа C визначаються для одержання сердечника, який має бажані властивості. Використовувані волокна є довгими, короткими або рецикльованими волокнами для виготовлення паперу, а також їх сумішшю. Нерозчинний у воді крохмаль переважно вибирають так, що розмір нерозчинних частинок є досить великим, щоб важко фільтруватися крізь вологий лист, наприклад з діаметром, більшим за 20 мікрон. Також можна вводити інші добавки, які забезпечують додаткову функцію, такі як дезінфікуючі речовини, чистячі речовини або парфуми. Можуть також додаватися утримувальні речовини для покращення утримування крохмалю в листі, зокрема для листів малої маси. Переважно, крохмаль забарвлюють для перевірки вірного розподілу зв‘язуючої речовини по товщині. Окрім того, це покращує естетичний вигляд. Експериментальне виготовлення дослідницького зразка згідно зі способом I на експериментальний довгосітковій папероробній машині. Машина містила три сушильні блоки, кожен з яких складався з двох валиків. 2 Виготовляли паперовий лист зі щільністю 270 г/м , який містив приблизно 33% крохмалю. 3 Готували пульпу, яка мала концентрацію 2,5%, в місткості об‘ємом 10 м . Одержували пульпу, яка мала масу 250 кг з: - 35% крохмалю, тобто 97,2 кг крохмалю; і - 162,5 кг волокон, одну чверть яких становили довгі волокна і три чверті яких становили короткі волокна. 6 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Після змішування, вміст змішувальної місткості переносили до місткості машини. Виготовляли папір довжиною 480 м. Сухість становила: - при полишенні довгосіткової папероробної машини - (16 - 17%); - при полишенні пресів - 57%; і - при намотуванні на котушку - 91%, 2 для щільності в сухому стані 243 г/м . Температури шести сушильних валиків контролювали для забезпечення поступового підвищення неї. Вміст крохмалю, який визначали в листі, становив в середньому 33% по відношенню до загальної маси сухого листа. Тепер описується приклад виготовлення згідно зі способом II. Згідно з прикладом виготовлення, зображеним на Фігурі 2, папероробна машина 100 містить перший блок 102 для формування шару волокон для виготовлення паперу шляхом вологої обробки на столі довгосіткової папероробної машини, зображеному тут, або інакше на формувальному циліндрі. Шар C’1 формується за допомогою напірного баку 121 осадженням пульпи, одержаної з волокон для виготовлення паперу, суспендованих у воді, на проникну рухому сітку 122 першого формувального стола 120. Дротяна сітка формує петлю і проходить по замкненій траєкторії навколо паралельних валиків, які утримують неї. Шар C’1 піддається першому зневодненню, коли він рухається вздовж дротяної сітки 122. Перший волокнистий шар C’1 підбирається підбиральним фетром 130, який поступально рухається по петлі навколо паралельних несучих валиків, один з яких 131 пресує перший шар C’1, який частково зневоднюється, в кінці руху на плоскій ділянці формувального столу 120 навколо валика 123. Перший шар C’1 транспортується фетром до другого папероробного стола 140 другого блоку 104 для формування другого шару C’2 волокон для виготовлення паперу. Цей шар C’2 формується тут як і перший шар за допомогою напірного баку 141 шляхом осадження пульпи з волокнистою суспензією на рухому дротяну сітку 142 столу 140. Таким чином сформований волокнистий шар C’2 зневоднюється як і перший шар за допомогою проникної дротяної сітки. Підбиральний фетр пресує за допомогою валика 132 другий волокнистий шар C’2 для зняття його з циліндра 143 в кінці столу 140. Два волокнисті шари з‘єднуються між собою в єдиний лист C’, який спрямовується до зазору, полишеного між двома валиками пресу 105 для видалення додаткової порції води з двох шарів при пресуванні листа. Потім лист спрямовують до сушильного блоку (не зображений), який може бути традиційним. На такій установці для виготовлення багатошарових листів, кількість шарів не обмежується двома. Для виготовлення листа C’ винаходу, систему 106 для нанесення крохмалю L у порошковому вигляді поміщають зверху по ходу технологічної лінії від валиків 132 і 143. Використовувана система надає можливість порошку рівномірно розподілятися в бажаній кількості по ширині другого волокнистого шару C’2 і рівномірно в напрямі ходу технологічного процесу. Обладнання, яке містить бункер для зберігання продукту, пристрій для дозування продукту і коливну щітку, використовується для виконання усіх цих умов. Під час промислового виготовлення, шар волокон для виготовлення паперу - тут C’2 - який формується вологою обробкою і на який наноситься крохмаль, має сухість, яка становить приблизно 10% приблизно 15%. Порошковий розчинний у воді крохмаль наноситься на другий шар волокон C’2 для виготовлення паперу перед накладанням двох шарів один на інший і спресовуванням їх, коли шар достатньо зневоднений і має сухість, достатню для утримування продукту у своїй структурі і для обмеження видалення деякої кількості крохмалю при видаленні води. Нанесений крохмаль розміщується між двома таким чином сформованими шарами, які все ще перебувають у вологому стані, і реагує із залишковою водою кожного шару. Комплекс волокнистий шар/крохмаль/волокнистий шар переноситься фетром 130 до пресувальної ділянки 105, робочі умови якої адаптуються, і потім переноситься на ділянку машини для сушіння листа. Можна мати інші засоби для формування додаткових шарів, з‘єднані або ні із засобами для нанесення порошку для формування листа, який може містити, наприклад, до десяти шарів. Таким чином безперервно одержуваний лист намотується на котушку для наступного застосування. Виробничі параметри листа C’ визначаються для одержання сердечника, який має бажані властивості. 7 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Використовувані волокна є довгими, короткими або рецикльованими волокнами для виготовлення паперу і також їх сумішами. Можна вводити інші добавки, які забезпечують додаткову функцію, такі як дезінфікуючі речовини, чистячі речовини або парфуми. Переважно, крохмаль забарвлюють для перевірки вірного його розподілу на обох сторонах. Окрім того, це покращує естетичний вигляд виробу. 2 Нанесена кількість становить 35 - 150 г/м . Тому, кількість крохмалю в листі становить приблизно 10% - приблизно 70% від загальної маси листа після сушіння. 3 3 Пресований волокнистий лист має щільність 450 кг/м - 650 кг/м . Коли вводиться сухий розчинний у воді крохмаль, то надається вигода, яка полягає у використанні води у двох шарах для активування крохмалю. Пресування також забезпечує вірний розподіл крохмалю по масі волокон. Виготовлення Сердечника Паперовий лист розрізали на вузькі смуги або стренги, які потім намотували по спіралі на циліндричний формувальний засіб. Клей наносили на налягаючі частини витків для з‘єднання їх між собою і формування твердої труби. Загалом, для сердечника рулону туалетного паперу намотують одну або дві смуги. Технологія виготовлення сердечників сама по собі відома. Вона адаптується згідно з природою зв‘язуючої речовини до такої міри, до якої необхідно враховувати швидке руйнування смуг клеєм, використовуваним для з‘єднання смуг між собою. ДОСЛІДИ Досліди по стисканню сердечника, руйнуванню і спусканню в унітаз проводили з листом, одержаним згідно зі способом I Характеристики сердечника А, виготовленого згідно зі способом I з єдиної смуги, були наступними: 2 - щільність листа: 270 г/м ; - тип волокон: суміш довге волокно/коротке волокно в чистій пульпі; - еталонний крохмаль: PERFECTACOTE A35 (модифікований нерозчинний у воді крохмаль), який продається компанією Avebe; 2 - кількість крохмалю, утриманого кінцевим листом: 90 г/м , 33 % крохмалю; - кількість стінок циліндра: 1; 2 - щільність матеріалу стінки циліндра: 270 г/м ; і - діаметр і довжина циліндра, який формує сердечник: 40 мм і, відповідно, 97 мм. Дослід по стисканню сердечника: Міцність сердечника при бічному стисканні вимірювали з використанням наступного способу. Сердечник, який досліджувався, спершу розрізали на циліндричні частини, з‘єднані двома протилежними поверхнями, перпендикулярними до вісі циліндра, причому згадані частини мали довжину 50 мм в напрямі, паралельному вісі. Одну таку циліндричну частину потім поміщали між двома металевими пластинами досліджувальної машини, при цьому згадані пластини були взаємно паралельними і спочатку відокремленими відстанню, трохи більшою за довжину циліндричної частини. Циліндричну частину поміщали з орієнтацією її осі вздовж напряму, перпендикулярного площині, утвореній однією або іншою з пластин. Згадану циліндричну частину потім стискали між двома пластинами з відстанню між ними в 15 мм, на якій реєстрували силу в ньютонах. Попутно, вимірювали опір, який чинить сердечник, до його максимальної величини, тобто безпосередньо перед неухильним руйнуванням сердечника. Кожен раз проводили п‘ять вимірів і обраховували їх середнє значення. Результати надані нижче в таблиці разом з результатами контрольного сердечника, 2 виготовленого з єдиного картонного стренгу, також зі щільністю матеріалу стінки 280 г/м . Щільність Картонний контрольний сердечник Досліджуваний сердечник A Маса Міцніть при бічному стисканні 280 г/м 2 3,9 г 272,8 ± 9,6 Н 270 г/м 2 3,6 г 294 ± 12,5 Н 8 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Тому, це відображає той факт, що сердечник згідно з винаходом, який містить 33% крохмалю, має міцність при бічному стисканні, принаймні рівну міцності при бічному стисканні традиційного картонного сердечника. Беручи до уваги той факт, що головні напруження, дії яких зазнає сердечник під час його виготовлення/доставки рулону, головним чином прикладаються до краю, тому, можна вважати, що сердечник згідно з винаходом повністю відповідає вимогам. Дослід по Руйнуванню Сердечника: Руйнування сердечника A, виготовленого згідно з вищезгаданим способом, визначали у відповідності із стандартом NF Q34-020. Принцип полягав у помішуванні зразка продукту в певному об‘ємі води. Вимірювали час, необхідний для руйнування зразка. Цей дослід проводили над зразком туалетного паперу, заміненим зразком листа згідно з винаходом і зразком циліндра, який формує сердечник згідно з винаходом. Точніше, зразок 2 листа був зразком розмірами 9 сантиметрів х 8 сантиметрів, тобто площею 72 см , а зразок сердечника був циліндричним зразком довжиною 5 сантиметрів. Помішування з швидкістю 800 оборотів за хвилину є одним стандартним способом. Матеріал, обладнання і робочий спосіб описані детально в стандарті. Слід відзначити, що повне руйнування відповідає моменту, коли частинки зразка переміщаються від дна мензурки до верхньої частини мішалки, іншими словами, коли більше не має великих частинок під крильчаткою, і коли дисперсія частинок є однорідною. У цей момент часу T більше не можна спостерігати значну зміну стану паперу між цим моментом часу T і моментом часу T+5 секунд. Вода, використовувана для цього досліду, була водопровідною водою. Спостерігалось дуже легке руйнування зразка листа згідно з винаходом. Необхідно було менш ніж 15 секунд для руйнування структури листа і волокниста суспензія отримувалась за менш ніж 60 секунд. 2 Зразок картонного контрольного листа, який мав щільність 280 г/м , починав руйнуватися тільки через 30 секунд і лист перетворювався на частинки через 3 хвилини. Через 10 хвилин 2 все ще залишалися частинки з розміром, більшим за 1 см . Також спостерігали те, що зразок сердечника згідно з винаходом, сформований з єдиної 2 смуги щільністю 270 г/м , починав руйнуватися у воді швидше за подібний картонний сердечник, 2 одержаний намотуванням єдиної картонної смуги, яка мала щільність 280 г/м . Термін "подібний сердечник" повинен означати сердечник, який має приблизно той же діаметр і ту ж довжину що й сердечник винаходу. Тому, зразок сердечника згідно з винаходом руйнувався швидше за подібний картонний сердечник. Ось чому зразок сердечника згідно з винаходом руйнувався через 10 - 15 секунд і волокнисту суспензію одержували через менш ніж 60 секунд. Витки зразка контрольного сердечника роз‘єднувалися через приблизно 60 секунд і контрольний зразок мав вигляд великих частинок через 7 хвилин. Через 10 хвилин ще 2 залишалися частинки, більші по розміру за 1 см . Більше того, знову для порівняння, в досліді Afnor NF Q34-020 спостерігали той факт, що 2 витки картонного сердечника, утвореного двома смугами щільністю 400 г/м , відклеювалися через 60 секунд, при цьому сердечник починав руйнуватися тільки через 3 хвилини. Він повністю руйнувався через 10 хвилин, але залишалися картонні частки. Дослід по Спусканню Сердечника з водою: Спускання сердечника з водою в домашньому санітарному пристрої перевіряли на основі способу дослідження, описаному в довіднику, опублікованому EDANA (Європейська Асоціація Виробників Нетканих Матеріалів і Виробів Одноразового Використання) для спускання серветок в туалетах (FG 510.1 TIER 1 Toilet bowl & drainline clearance test). Характеристики обладнання, умови досліду і протокол досліду визначені у цьому способі дослідження. Точніше, досліджували два етапи у застосуванні цього тесту до сердечників: - 1) спускання сердечника в унітаз: сердечник повинен зникати з унітазу після зливу; і - 2) видалення сердечника із зливної лінії. Обладнання, використовуване для цього досліду, було традиційним туалетом, який містить унітаз, який встановлюється на підлозі, зливний механізм, зливний резервуар для води і зливну лінію. Зливна лінія була прозорою пластиковою трубою, яка дозволяє бачити зміну продуктів, які спускаються в унітазі. Ця лінія мала діаметр 100 міліметрів і довжину 20 метрів, і встановлювалась з нахилом 2%. Спосіб полягав у введенні ряду з десяти сердечників в унітаз, використовуючи наступну процедуру: сердечник викидали в унітаз, а потім зливали з водою. Об‘єм випущеної води 9 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 становив 5,5 літрів. Потім перевіряли вихід сердечника з унітазу і реєстрували його положення в лінії. Операцію повторювали з десятьма сердечниками, кожен раз реєструючи положення сердечників, які все ще перебували в лінії. Нарешті, відмічали повне зникнення сердечника при полишенні лінії. Сердечник згідно з винаходом, а саме сердечник, утворений єдиною смугою з щільністю 270 2 г/м , досліджували і проводили дослід по спусканню його в унітазі та дослід по зникненню його із зливної лінії. 2 Подібний картонний сердечник, утворений єдиною смугою зі щільністю 280 г/м , навіть не проходив тест на спускання в унітазі з водою. Досліди по стисканню та руйнуванню сердечника, виготовленого з листа, одержаного способом II Сердечники виготовляли з використанням способу II. Характеристики виготовленого сердечника були наступними: 2 - щільність кожного волокнистого шару: 45 г/м ; - тип волокон: суміш довге волокно/коротке волокно в чистій пульпі; - розчинний у воді еталонний крохмаль: AVEDEX від компанії AVEBE; 2 - кількість крохмалю, утриманого обробленим листом: 90 г/м , 50% крохмалю - кількість волокнистих шарів: 2; 2 - щільність листа: 180 г/м ; - кількість стінок циліндра: 2; і 2 - щільність матеріалу стінки циліндра: 360 г/м . Розчинний у воді крохмаль вибирали так, щоб він швидко розчинявся у воді з високою концентрацією. Виготовлення в лабораторії здійснювали наступним чином: Формували волокнистий шар з 10% сухістю, наносили шар на дротяну сітку, наносили порошковий крохмаль, з‘єднували з іншим волокнистим шаром з 10% сухістю, пресували валиком для зневоднення і з‘єднували шари, знімали таким чином сформований лист і сушили між двома металевими дротяними сітками при температурі 110 °C. Потім циліндричний сердечник виготовляли з двох листів, сформованих вищезгаданим способом. Діаметр і довжина циліндра, який формує сердечник, становили 40 мм і 97 мм. Дослід по стисканню сердечника: Визначали міцність при горизонтальному і бічному стисканні сердечника. Кожен раз проводили п‘ять вимірів і обраховували середнє значення вимірів. Результати надаються в нижченаведеній таблиці разом з результатами контрольного 2 сердечника, виготовленого з єдиної смуги картону щільністю 365 г/м . Горизонтальне стискання по довжині 15 мм Бічне стискання 5,64 ± 0,50 6,15 ± 0,92 12,11 ± 1,55 272,8 ± 9,6 118 ± 25 265 ± 41 Картонний контрольний сердечник Сердечник D з 30% крохмалю Сердечник E з 50% крохмалю 40 45 50 Дані виражені в Ньютонах Тому ця таблиця показує, що сердечник згідно з винаходом, який містить 50% крохмалю, має міцність при бічному стисканні, подібну до міцності при бічному стисканні картонного сердечника і що, у цьому випадку, міцність при горизонтальному стисканні більша за міцність при горизонтальному стисканні подібного сердечника, виготовленого з картону. Беручи до уваги те, що головні напруження, дії яких зазнає сердечник під час його циклу виготовлення/доставки рулону, головним чином прикладаються у горизонтальній площині, тому, можна вважати, що сердечник згідно з винаходом повністю відповідає вимогам. Дослід по руйнуванню сердечника: Руйнування сердечника, виготовленого як вказано вище, визначали у відповідності зі стандартом NF Q34-020. Було виявлено, що сердечник руйнувався дуже легко за менш ніж 10 с з руйнуванням структури і що волокниста суспензія одержується після приблизно 30 с. Було виявлено, що сердечник згідно з винаходом починає руйнуватися у воді швидше ніж подібний картонний сердечник, одержаний намотуванням єдиної смуги картону, яка має 2 щільність 280 г/м . 10 UA 114782 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тому, сердечник згідно з винаходом руйнується швидше за подібний картонний сердечник, 2 сформований з єдиної смуги зі щільністю 280 г/м , з помішуванням або без нього. Волокнисті листи, зображені на Фігурах 3 і 4 Фігура 3 зображає фотографію в електронному мікроскопі збільшеної картинки поперечного перерізу листа 200, виготовленого згідно зі способом I винаходу, до сушіння. Поперечний переріз листа є площиною між стрілками, представленими на фігурі 3. Частинки 202 крохмалю по суті однорідно розподілені по усій товщині листа до етапу сушіння. Фігура 4 зображає фотографію збільшеної в електронному мікроскопі частини листа 300 згідно з винаходом. Спостерігається, що волокна для виготовлення паперу покриті крохмалем. Крохмаль формує мережу 302 по всьому листі, яка з‘єднує між собою волокна замість частини водневих зв‘язків. Коли лист вводять в контакт з водою, то крохмаль поглинає воду і швидко розчиняється. Оскільки волокна більше не зв‘язані крохмалем, то вони дуже швидко від‘єднуються одне від іншого. Цей феномен повинен пояснювати швидке руйнування і втрату когезії та механічних ознак листа при його зволоженні. Порівняльні досліди проводили над волокнистими листами згідно з винаходом і картонними листами тієї ж маси. Проводили три досліди: дослід по руйнуванню; дослід на столі і дослід по руйнуванню на кільці. - Дослід по руйнуванню, як описано вище. Порівняно зі стандартом NF Q34-020, дослід проводили над волокнистим листом або картонним зразком з розмірами 8  9 см² з одночасним використанням швидкості помішування 400 оборотів за хвилину. Температура води становила 20 °C. - Дослід на столі Тут використовується спосіб визначення втрати внутрішньої міцності при зволоженні зразка. Прямокутний зразок з розмірами 2,54 см в ширину і 13 см в довжину розрізають в ході технологічного процесу. Використовують стіл з горизонтальною площиною, вертикальною площиною і прямим краєм на перетині горизонтальної площини і вертикальної площини. Зразок кладуть площиною на стіл перпендикулярно до краю. Частина зразка (10 см) виступає за край. В сухому стані зразок утворює кут 0° з площиною. Зразок зволожують з використанням моторизованої бюретки, кінцева деталь якої розташована на відстані 1 см над досліджуваною деталлю: 3 мл води подають протягом 6 с. Воду подають в центр досліджуваної деталі над краєм в точку, де зразок утворюватиме кут з горизонтальною площиною. Після зволоження, зразок згинається навколо краю: кут згину відносно горизонтальної площини реєструють через 6с після подачі води. Дослід по руйнуванню на кільці Втрату міцності зразка у вологому стані визначають встановленням відношення міцності при бічному стисканні у вологому стані до міцності при бічному стисканні у сухому стані. Зразок з розмірами 15 мм в ширину і 152,4 мм в довжину розрізають в ході технологічного процесу. Зразок кріплять до кільцевої опори (як описано в стандарті ISO 12192:2002), поміщають між двома пластинами, а потім стискають з швидкістю 10 мм/хв. Реєструють максимальну силу опору. Для вимірювання у вологому стані, зразок, зафіксований на опорі, занурюють у воду на менш ніж 2 секунди. Вимірювання проводять зразу ж після занурення. Зразки E2, E3 і E5 є лабораторними зразками. Зразок E6 є експериментальним контрольним зразком і E4 є промисловим контрольним зразком. Зразки (E1 - E6) листів, виготовлених згідно зі способами I і II, досліджували як картонні контрольні зразки (E7 і E8) по суті тієї ж маси. Використовувані волокна були чистими волокнами. Детальна композиція і ознаки зразків листа надані в таблиці. Тривалість руйнування, втрата міцності і результаті вимірювання відношення залишкової міцності у вологому стані до міцності у сухому стані згідно з описаними способами дослідження є чудовими. 11 UA 114782 C2 Волокна Еталон Спосіб Продукт Руйнування Зразка Дослід розміром на Дослід по Вміст Щільність 8x9 см² столі руйнуванню на 2 крохмалю% г/м згідно зі (3 мл кільці (Н/15 мм) стандартом за 6 с) NF Q34-020 2 г/м II Lab E2 75%LF/25%SF Avedex 50% Perfectacote I Lab E3 75%LF/25%SF 50% Perfectacote Винахід I E4 75%LF/25%SF 32% Perfectacote I Lab E5 100% SF 28% Stackote I Pilot E6 100% SF 14% Рецикльовані E7 волокна Стандартний картон Рецикльовані E8 волокна Час(с) Кут (°) Сухий Вологий 280 10 90 285 10 90 280 < 10 90 290 12-15 90 288 120 15 280 > 120 15 > 525 400 ± 37 419 ± 40 480 до>525 448 ± 63 304 ± 29 273 ± 32 В/С (%) 0,4 1,3 ± 0,2 0,9 ± 0,4 0,8 ± 0.1 1,4 ± 0,3

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Ribrous sheet disintegrating in water, process for manufacturing said fibrous sheet, use of said fibrous sheet for the manufacture of a core

Автори англійською

Colin, Philippe, Dozzi, Jean-Claude, Probst, Pierre, Wiss, Veronique, Ruppel, Remy

Автори російською

Колен Филипп, Доззи Жан-Клод, Пробст Пьер, Висс Вероник, Рюппель Реми

МПК / Мітки

МПК: D21H 25/04, D21H 17/28, D21H 17/29, B31C 3/00, D21H 19/54, D21H 27/00

Мітки: згаданого, спосіб, виготовлення, лист, волокнистого, листа, застосування, сердечника, волокнистий, руйнується, води

Код посилання

<a href="https://uapatents.com/17-114782-voloknistijj-list-yakijj-rujjnuehtsya-u-vodi-sposib-vigotovlennya-zgadanogo-voloknistogo-lista-zastosuvannya-zgadanogo-voloknistogo-lista-dlya-vigotovlennya-serdechnika.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Волокнистий лист, який руйнується у воді, спосіб виготовлення згаданого волокнистого листа, застосування згаданого волокнистого листа для виготовлення сердечника</a>

Подібні патенти