BRPI0707823A2 - product and process for treating a substrate - Google Patents
product and process for treating a substrate Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0707823A2 BRPI0707823A2 BRPI0707823-4A BRPI0707823A BRPI0707823A2 BR PI0707823 A2 BRPI0707823 A2 BR PI0707823A2 BR PI0707823 A BRPI0707823 A BR PI0707823A BR PI0707823 A2 BRPI0707823 A2 BR PI0707823A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- coating
- process according
- substrate
- product according
- less
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 109
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 260
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 244
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 68
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 55
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 44
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 29
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 28
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 27
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 27
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 27
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 27
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 26
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 26
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 26
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 21
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 21
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 150000002193 fatty amides Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 16
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 11
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 claims description 10
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 10
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 10
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000005018 casein Substances 0.000 claims description 10
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 10
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 10
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 10
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 10
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 10
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 9
- JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N azane;octadecanoic acid Chemical class [NH4+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O JPNZKPRONVOMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 claims description 9
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 9
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 9
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 9
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 9
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 9
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 9
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 8
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 150000002194 fatty esters Chemical class 0.000 claims description 5
- -1 tissue Substances 0.000 claims description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims 8
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims 8
- 239000012164 animal wax Substances 0.000 claims 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 8
- 239000012178 vegetable wax Substances 0.000 claims 8
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 claims 7
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims 7
- 229940014259 gelatin Drugs 0.000 claims 7
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 claims 7
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 4
- 239000012169 petroleum derived wax Substances 0.000 claims 4
- 235000019381 petroleum wax Nutrition 0.000 claims 4
- 229940034610 toothpaste Drugs 0.000 claims 3
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 claims 3
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 14
- SNSBQRXQYMXFJZ-MOKYGWKMSA-N (2s)-6-amino-n-[(2s,3s)-1-amino-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]propanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]propanoyl]amino]-4-methylpentanoy Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](C(N)=O)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 SNSBQRXQYMXFJZ-MOKYGWKMSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 50
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 23
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 22
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 18
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 16
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 13
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 12
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 11
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 11
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 description 8
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 3
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004182 chemical digestion Methods 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000007763 reverse roll coating Methods 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007652 sheet-forming process Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/12—Coatings without pigments applied as a solution using water as the only solvent, e.g. in the presence of acid or alkaline compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J103/00—Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D101/00—Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/66—Coatings characterised by a special visual effect, e.g. patterned, textured
- D21H19/70—Coatings characterised by a special visual effect, e.g. patterned, textured with internal voids, e.g. bubble coatings
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
- D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
- D21H25/14—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod the body being a casting drum, a heated roll or a calender
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
PRODUTO, E, PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE UM SUBSTRATO É descrito um método para o tratamento de um substrato. De acordo com um aspecto, o método inclui a aplicação de um revestimento polimérico em um substrato, e fazendo com que o revestimento polimérico entre em contato com uma superficie aquecida enquanto o revestimento ainda está úmido. Opcionalmente, o revestimento polimérico poderá incluir um material reticulável, e poderá ser utilizado um agente de reticulação para promover a reticulação. O revestimento polimérico duplica a superficie aquecida. Também é apresentado um produto produzido de acordo com o método descrito. O produto é caracterizado por ter espaços vazios embaixo da superficie do revestimento.PRODUCT, AND, PROCESS FOR TREATING A SUBSTRATE A method for treating a substrate is described. According to one aspect, the method includes applying a polymeric coating to a substrate, and causing the polymeric coating to contact a heated surface while the coating is still wet. Optionally, the polymeric coating may include a crosslinkable material, and a crosslinking agent may be used to promote crosslinking. The polymeric coating doubles the heated surface. Also presented is a product produced according to the method described. The product is characterized by having empty spaces under the coating surface.
Description
"PRODUTO, Ε, PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE UMSUBSTRATO""PRODUCT, Ε, PROCESS FOR UMSUBSTRATE TREATMENT"
REFERÊNCIA AO PEDIDO RELACIONADOREFERENCE TO RELATED APPLICATION
Este pedido reivindica o benefício de prioridade de acordocom a 35 U.S.C. parágrafo 119(e) do pedido provisório do número de série60/776.114 depositada em 23 de fevereiro de 2006, que é incorporado aquicomo referência na sua integridade.This application claims the priority benefit under 35 U.S.C. paragraph 119 (e) of the provisional application of serial number 60 / 776,114 filed February 23, 2006, which is incorporated herein by reference in its entirety.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
A apresentação atual refere-se a um método para o tratamentode um substrato com uma composição polimérica de formação de filme. Maisespecialmente, a apresentação refere-se a um método para a produção depapel ou papelão, composto das etapas de aplicação de um revestimentopolimérico de formação de filme em um substrato, e colocando orevestimento polimérico em contato com uma superfície aquecida enquanto orevestimento polimérico ainda está úmido. A camada polimérica resultantetem uma superfície lisa com espaços vazios (por exemplo, bolhas)imediatamente abaixo da superfície. Em certas realizações, o revestimentopolimérico poderá ser composto de um hidrogel reticulável, e poderá seraplicada uma solução reticuladora no revestimento polimérico sobre asuperfície do substrato, dessa forma formando pelo menos um revestimentopolimérico parcialmente reticulado e então colocando o mesmo em contatocom uma superfície aquecida. A apresentação atual também se refere a umproduto de substrato tratado.The present disclosure relates to a method for treating a substrate having a polymeric film forming composition. More particularly, the presentation relates to a method for producing paper or cardboard, composed of the steps of applying a polymeric film-forming coating on a substrate, and placing the polymeric coating on a heated surface while the polymeric coating is still damp. The resulting polymeric layer has a smooth surface with voids (eg bubbles) just below the surface. In certain embodiments, the polymeric coating may be comprised of a crosslinkable hydrogel, and a crosslinking solution may be applied to the polymeric coating on the substrate surface, thereby forming at least one partially crosslinked polymeric coating and then contacting it with a heated surface. The current presentation also refers to a treated substrate product.
O papel é fabricado por um processo de produçãoessencialmente contínuo, onde uma suspensão aquosa diluída de fibrascelulósicas escoa para dentro da extremidade úmida de uma máquina deprodução de papel e uma folha contínua seca consolidada com comprimentoindefinido emerge continuamente da extremidade seca da máquina deprodução de papel. A extremidade úmida da máquina de produção de papel écomposta de uma ou mais caixas principais, uma seção de drenagem e umaseção de prensagem. A extremidade seca de uma máquina de produção depapel moderna é composta de uma quantidade de cilindros com carcaçarotativa, aquecidos por vapor, distribuídos ao longo de uma rota dedeslocamento de uma folha contínua de serpentina embaixo de uma estruturade cobertura de conservação de calor. Apesar de haverem numerosasvariações de projeto para cada uma dessas seções da máquina de produção depapel, a mais importante comercialmente dentre as variantes é a máquina"Fourdrinier" onde a caixa descarrega um largojato da suspensão sobre a telaem movimento com uma malha extremamente fina.Paper is made by a essentially continuous production process, where a dilute aqueous suspension of cellulosic fibers flows into the wet end of a papermaking machine and a consolidated continuous-length dry sheet continuously emerges from the dry end of the papermaking machine. The wet end of the paper making machine is composed of one or more main boxes, a drainage section and a pressing section. The dry end of a modern papermaking machine is comprised of a number of steam-heated rotating casing rollers distributed along a displacement path of a continuous coil sheet under a heat-conserving cover structure. Although there are numerous design variations for each of these sections of the papermaking machine, the most important commercially among the variants is the "Fourdrinier" machine where the box discharges a large jet of suspension onto the moving screen with an extremely fine mesh.
A tela é construída e acionada por uma correia sem fim que édeslocada sobre uma quantidade de rolos ou folhas de suporte. Um diferencialde pressão através da tela a partir do lado em contato com a suspensão e olado oposto retira a água da suspensão através da tela enquanto aquela seçãoda tela se desloca ao longo de uma porção da mesa do circuito da rota da tela.Quando a água de diluição da suspensão é extraída, a constituição fibrosa dasuspensão é acumulada sobre a superfície da tela como uma manta úmida,mas substancialmente consolidada. Após a chegada no final do comprimentoda mesa de circuito da tela, a manta já acumulou massa e resistência à traçãosuficientes para conter um pequeno espaço físico entre a tela e o primeiro rolode prensagem. O primeiro rolo de prensagem desloca a manta para umprimeiro espaço de prensagem onde o volume maior de água que permanecena manta é removido através de prensagem no intervalo do rolo. Poderãoseguir-se um ou mais intervalos adicionais de prensagem.The screen is constructed and driven by an endless belt that is displaced over a number of rollers or support sheets. A pressure differential across the screen from the side in contact with the suspension and the opposite eye draws water from the suspension through the screen as that section of the screen travels along a portion of the screen route circuit table. dilution of the suspension is extracted, the fibrous constitution of the suspension is accumulated on the surface of the fabric like a damp but substantially consolidated blanket. Upon arrival at the end of the screen circuit table length, the blanket has already accumulated sufficient mass and tensile strength to contain a small physical space between the screen and the first press roll. The first press roll moves the web to a first press space where the larger volume of water remaining in the web is removed by pressing in the roll gap. One or more additional pressing intervals may be followed.
Da seção de prensagem, a manta contínua, agora geralmentecaracterizada como uma folha contínua, entra na seção de secagem damáquina de papel para remover termodinamicamente o restante da água.From the pressing section, the continuous web, now generally characterized as a continuous web, enters the drying section of the paper machine to thermodynamically remove the remainder of the water.
Falando genericamente, as fibras mais importantes para afabricação de papel são obtidas de espécies de árvores de madeira macia e demadeira rígida. No entanto, as fibras obtidas de palha ou de bagaço, em certoscasos, têm sido utilizadas. Processos químicos e mecânicos de desfazer fibras,bem conhecidos na técnica anterior, são utilizados para a separação das fibrasda composição de crescimento natural para a produção de papel. As fibras deprodução de papel obtidas pelos processos e métodos químicos de separaçãode fibras, geralmente são chamadas de polpa química, enquanto que as fibraspara a produção de papel derivadas de métodos mecânicos de separação defibras, poderão ser chamadas de polpa de madeira moída ou polpa mecânica.Existem também processos combinados de separação de fibras, tais comoaqueles semi-químicos, termoquímicos ou termo- mecânicos. Quaisquer dastrês espécies poderão ter as fibras separadas por métodos químicos oumecânicos. No entanto, algumas espécies e processos de separação de fibrassão mais econômicos ou adequados funcionalmente do que outros.Generally speaking, the most important fibers for papermaking are obtained from softwood and hardwood tree species. However, fibers obtained from straw or bagasse in certain cases have been used. Chemical and mechanical fiber stripping processes, well known in the prior art, are used for the separation of fibers from the natural growth composition for papermaking. Paper-making fibers obtained by chemical fiber separation processes and methods are generally referred to as chemical pulp, while papermaking fibers derived from mechanical fiber separation methods may be called ground wood pulp or mechanical pulp. There are also combined fiber separation processes such as semi-chemical, thermochemical or thermomechanical ones. Any of the three species may have the fibers separated by chemical or mechanical methods. However, some species and processes of fiber separation are more economically or functionally suitable than others.
Uma diferença importante entre a polpa química e a mecânicaé que a polpa mecânica poderá ser passada diretamente do estágio deseparação de fibras para a máquina de produção de papel. A polpa química,por outro lado, deve ter no mínimo as fibras separadas mecanicamente,lavadas e peneiradas, depois da digestão química. Usualmente, a polpaquímica é também refinada mecanicamente depois de ser peneirada e antes damáquina de produção de papel. Adicionalmente, o comprimento médio defibra da polpa mecânica é, como regra, mais curto do que o da polpa química.No entanto, o comprimento da fibra é também grandemente dependente dasespécies de madeira das quais a fibra é originada. As fibras de madeira maciageralmente são três vezes mais compridas do que as fibras de madeira rígida.An important difference between chemical and mechanical pulp is that mechanical pulp can be passed directly from the fiber separation stage to the papermaking machine. Chemical pulp, on the other hand, should have at least mechanically separated fibers washed and sieved after chemical digestion. Usually, the pulp chemistry is also refined mechanically after being sieved and before the papermaking machine. Additionally, the average fiber length of mechanical pulp is, as a rule, shorter than that of chemical pulp. However, fiber length is also largely dependent on the wood species from which the fiber originates. Softwood fibers are generally three times longer than hardwood fibers.
As propriedades mais importantes de um papel específico sãodeterminadas em grande parte pelas espécies de matéria-prima utilizada e pelaforma na qual a máquina de produção de papel e o processo de formação dafolha contínua tratam estas matérias-primas. Fatores de operação importantesno mecanismo de formação da folha contínua de papel são a caixa principal ea tela.The most important properties of a specific paper are largely determined by the species of feedstock used and the manner in which the papermaking machine and continuous sheet forming process treat these feedstocks. Important operating factors in the continuous sheet forming mechanism are the main box and the screen.
Papel ou papelão revestido utilizado para a impressão e paraembalagem geralmente requerem níveis elevados de polimento, maciezexcelente, e capacidade de impressão excelente, assim como certascaracterísticas de resistência e rigidez.Coated paper or cardboard used for printing and packaging generally requires high levels of polish, excellent softness, and excellent printability, as well as certain strength and stiffness characteristics.
Se o papel ou papelão revestido tem uma rigidez elevada, elepode passar com facilidade através de máquinas de impressão ou deembalagem de alta velocidade com menos aglomeração na alimentação. Opapel com rigidez mais elevada pode ser utilizado vantajosamente em livros,revistas e catálogos, porque ele fornece uma sensação de rigidez ou de pesomaior semelhante a uma capa de livro. Para a embalagem, é necessária arigidez para a manutenção da integridade estrutural do produto de papelãodurante o enchimento e no uso posterior.If coated paper or cardboard has a high stiffness, it can easily pass through high speed printing or packaging machines with less agglomeration in the feed. Higher stiff paper can be used advantageously in books, magazines, and catalogs because it provides a stiff or heavier feel similar to a book cover. For packaging, rigidity is required to maintain the structural integrity of the cardboard product during filling and subsequent use.
A rigidez tem uma relação estreita com o peso básico e adensidade do papel. Existe uma tendência geral de aumento da rigidez quandoo peso básico aumenta, e ela é reduzida quando a densidade do papelaumenta. A rigidez e outras propriedades podem ser melhoradas aumentando-se o peso básico. No entanto, isto resultaria em um produto que utiliza maisfibras, o que aumentaria o custo e o peso. Assim sendo, e desejável um papelou papelão revestido com rigidez elevada mas com um peso básico moderado.O papel com um peso básico moderado é também mais econômico porque éutilizada menos matéria-prima. Além disso, os custos de despacho baseadosno peso são menores para o papel com peso básico baixo.The stiffness is closely related to the basis weight and density of the paper. There is a general tendency for stiffness to increase when the base weight increases, and it is reduced when the density of the pulp increases. Stiffness and other properties can be improved by increasing the base weight. However, this would result in a product that uses more fibers, which would increase cost and weight. Therefore, high stiffness coated paperboard or cardboard with a moderate basic weight is desirable. Paper with a moderate basic weight is also more economical because less raw material is used. In addition, weight-based shipping costs are lower for low base weight paper.
Além de alta rigidez, o papel ou papelão revestido que deveser impresso, com freqüência requer um polimento e uma maciez elevados.Para o papel ou papelão revestido ter tais características de qualidade, adensidade tipicamente deve ser aumentada até um certo ponto para permitiruma superfície de impressão utilizável. A maciez normalmente é obtidaatravés de calandragem. No entanto, a calandragem provocará uma reduçãono calibre, o que tipicamente resulta em uma redução correspondente narigidez. O processo de calandragem deteriora a rigidez do papel através daredução significativa do calibre e do aumento da densidade. A folha base paraos graus convencionais de papel revestido tipicamente é fortemente adensadaatravés de calandragem para produzir uma rugosidade superficialsuficientemente baixa para produzir uma maciez final revestida aceitável pelaindústria. Estes processos de calandragem, incluindo o tratamento de umapilha úmida, poderá aumentar a densidade tanto quanto 20% a 25%.In addition to the high stiffness, the coated paper or paperboard that must be printed often requires high polishing and softness. For coated paper or paperboard to have such quality characteristics, the density typically must be increased to a certain extent to allow a printing surface. usable. Softness is usually obtained through calendering. However, calendering will cause a reduction in caliber, which typically results in a corresponding reduction in sharpness. The calendering process deteriorates paper stiffness by significantly reducing gauge and increasing density. The backing sheet for conventional grades of coated paper is typically heavily thickened through calendering to produce a sufficiently low surface roughness to produce an industry acceptable coated final softness. These calendering processes, including the treatment of a wet pile, may increase the density by as much as 20% to 25%.
Assim sendo, a relação entre o polimento e a rigidez e entre amaciez e a rigidez geralmente são inversamente proporcionais um ao outro,para uma determinada quantidade de fibra por unidade de área. Os graus deembalagem são vendidos com base no calibre, e assim sendo, os processos deprodução que reduzem o calibre (aumentando a densidade do papel) reduzemo preço de venda. Os processos que causam uma redução menor do calibreeconomizam os custos de material. O calibre é medido em "pontos", onde umponto = 0,001 polegadas. Por exemplo, o método convencional de produçãode papel com 10 pontos requer o uso de um papel tendo uma espessura maiordo que 12 pontos antes da calandragem. Seria desejável poder produzir umpapel acabado tendo aproximadamente a mesma espessura que o substratoinicial.Thus, the relationship between polish and stiffness and between softness and stiffness are generally inversely proportional to each other for a given amount of fiber per unit area. Unpacking grades are sold based on size, so production processes that reduce size (increasing paper density) reduce sales price. Processes that cause a smaller gauge reduction save material costs. The caliber is measured in "points" where a point = 0.001 inches. For example, the conventional 10 point paper production method requires the use of paper having a thickness greater than 12 points prior to calendering. It would be desirable to be able to produce a finished paper having approximately the same thickness as the initial substrate.
As melhorias no processo de calandragem incluem acalandragem de gradiente úmido, a calandragem a quente, a calandragemmacia, e a rigidez ligeiramente melhorada através da calandragem por correiapara um determinado calibre, mas não alteram a relação fundamental entre ocalibre, a rigidez, a maciez, e as propriedades de impressão.Improvements in the calendering process include wet gradient calendering, hot calendering, soft calendering, and slightly improved stiffness through belt calendering for a given caliber, but do not change the fundamental relationship between caliber, stiffness, softness, and the printing properties.
Têm sido feitas várias propostas para se melhorar a rigidez dopapel ou papelão revestido sem calandragem para impressão. Por exemplo,várias propostas incluem teores elevados de madeira macia na matéria-prima,a adição de fibras especialmente preparadas na matéria-prima, a adição depolímeros grandemente ramificados dentro da matéria-prima, e grandesquantidades de amido ou látex de copolímero com uma temperatura detransição de vidro elevada (comumente referida como "Tg") dentro daformulação de revestimento.Various proposals have been made to improve the stiffness of paper or coated cardboard without printing calendering. For example, various proposals include high levels of softwood in the feedstock, the addition of specially prepared fibers in the feedstock, the addition of highly branched polymers within the feedstock, and large quantities of copolymer starch or latex with a transitioning temperature. raised glass (commonly referred to as "Tg") within the coating formulation.
No entanto, as desvantagens em potencial para estes métodosde melhoria de rigidez são que, apesar de serem úteis para a melhoria darigidez do papel, eles poderiam degradar potencialmente a maciez, opolimento, e/ou a capacidade de impressão do papel revestido obtido.However, the potential disadvantages of these stiffness improvement methods are that, while being useful for improving the stiffness of the paper, they could potentially degrade the softness, wettability, and / or printability of the obtained coated paper.
Por causa das razões mencionadas acima, tem sido muitodifícil obter-se uma rigidez satisfatória do papel sem o aumento de densidade.Podem ser utilizados outros métodos para a alteração da relação entredensidade/maciez nos graus de papel e de papelão. A aplicação de umrevestimento de papel é uma forma muito comum para se melhorar aspropriedades da superfície do papel sem provocar os aumentos drásticos nadensidade do papel tipicamente associados com os níveis de calandragemrequeridos para se obter um certo nível de maciez. De preferência, asuperfície final revestida deve ser uniforme para produzir uma aparênciaaceitável e propriedades para impressão.Because of the reasons mentioned above, it has been very difficult to achieve satisfactory paper stiffness without increasing density. Other methods can be used for altering the bias / softness ratio in the grades of paper and cardboard. Applying a paper coating is a very common way to improve paper surface properties without causing the drastic increases in paper density typically associated with the required calendering levels to achieve a certain level of softness. Preferably, the coated end surface should be uniform to produce acceptable appearance and printing properties.
Assim sendo, seria desejável produzir-se um produto de papelou de papelão tendo as propriedades desejadas, ao mesmo tempo mantendo-sea densidade inicial da folha ou minimizando-se o aumento em densidade.Além disso, seria desejável produzir-se um papel ou papelão que apresentasseuma maciez melhorada sem o aumento concomitante de densidade associadocomo os métodos convencionais para a criação da maciez. Existem métodosde revestimento por fundição para a produção de superfícies muito macias,mas estes métodos tipicamente são operados em velocidades mais lentas deprodução do que a velocidade de várias máquinas de produção de papel.Therefore, it would be desirable to produce a paper or paperboard product having the desired properties, while maintaining the initial sheet density or minimizing the increase in density. In addition, it would be desirable to produce a paper or paperboard. exhibited improved softness without the concomitant increase in density associated with conventional softness creation methods. Casting coating methods exist for producing very soft surfaces, but these methods typically operate at slower production speeds than the speed of various papermaking machines.
SUMÁRIO DA APRESENTAÇÃOSUMMARY OF PRESENTATION
Em uma realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água e um agente de liberação. Existem espaços vaziosformados dentro do revestimento.In one embodiment, a product is disclosed which includes a substrate with a coating on the substrate. The coating includes a water soluble polymer and a release agent. There are voids formed inside the liner.
Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água e essencialmente nenhum material elastomérico.Existem espaços vazios formados dentro do revestimento.In another embodiment, a product is disclosed which includes a substrate with a coating on the substrate. The coating includes a water soluble polymer and essentially no elastomeric material. There are voids formed within the coating.
Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umasuperfície, e a superfície tem uma maciez Sheffield menor do que cerca de300 unidades. Existem espaços vazios formados por baixo da superfície dorevestimento.In another embodiment, a product is disclosed which includes a substrate with a coating on the substrate. The coating includes a surface, and the surface has a Sheffield softness of less than about 300 units. There are voids formed beneath the surface of the jacket.
Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água, um agente de liberação, e essencialmente nenhummaterial elastomérico. O revestimento inclui uma superfície, e a superfícietem uma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades. Existemespaços vazios formados por baixo da superfície do revestimento.In another embodiment, a product is disclosed which includes a substrate with a coating on the substrate. The coating includes a water soluble polymer, a release agent, and essentially no elastomeric materials. The coating includes a surface, and the surface has a Sheffield softness of less than about 300 units. There are empty spaces formed beneath the surface of the coating.
Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um filme úmido de solução poliméricaaquosa no substrato. A solução polimérica aquosa é imobilizada através dacolocação da mesma em contato com uma superfície aquecida para fazer comque a solução polimérica aquosa entre em ebulição, e para pelo menos secarparcialmente a solução polimérica aquosa.In another embodiment, a process for treating a substrate is disclosed. A wet film of aqueous polymer solution is applied to the substrate. The aqueous polymeric solution is immobilized by contacting it with a heated surface to cause the aqueous polymeric solution to boil, and to at least partially dry the aqueous polymeric solution.
Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado no substrato um filme úmido desolução polimérica aquosa. A solução polimérica aquosa é imobilizadacolocando-se a mesma em contato com uma superfície aquecida para fazercom que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e forme espaçosvazios que permanecem na solução polimérica aquosa, e secar pelo menosparcialmente a solução polimérica aquosa.In another embodiment, a process for treating a substrate is disclosed. And applied on the substrate a wet film aqueous polymeric dissolution. The aqueous polymeric solution is immobilized by contacting it with a heated surface to cause the aqueous polymeric solution to boil and form voids remaining in the aqueous polymeric solution, and to at least partially dry the aqueous polymeric solution.
Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e um agente de liberação. O filme é imobilizadocolocando- se o mesmo em contato durante menos de cerca de 3 segundoscom uma superfície aquecida com uma temperatura acima de cerca de 150 ° Cpara fazer com que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e formeespaços vazios no filme, e pelo menos seque parcialmente o filme.In another embodiment, a process for treating a substrate is disclosed. An aqueous polymer solution coating is applied to the substrate as a wet film. The coating includes water soluble polymer and a release agent. The film is immobilized by contacting it for less than about 3 seconds with a heated surface above 150 ° C to cause the aqueous polymeric solution to boil and empty spaces in the film, and at least to dry. partially the movie.
Em outra realização, é apresentado um processo para oIn another embodiment, a process is presented for the
tratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e essencialmente nenhum materialelastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmo em contato comuma superfície aquecida, durante menos de cerca de 3 segundos, com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme, e pelomenos seque parcialmente o filme.treatment of a substrate. An aqueous polymer solution coating is applied to the substrate as a wet film. The coating includes water-soluble polymer and essentially no elastomeric material. The film is immobilized by contacting it with a heated surface for less than about 3 seconds at a temperature above about 150 ° C to cause the aqueous polymer solution to boil and form voids in the film, and at least partially dry the film.
Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e essencialmente nenhum materialelastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmo em contato comuma superfície aquecida durante pelo menos cerca de 3 segundos, com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme, e pelomenos seque parcialmente o filme. A superfície de revestimento depois dasecagem tem uma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades.Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água, um agente de liberação, e essencialmentenenhum material elastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmoem contato com uma superfície aquecida durante menos de cerca de 3segundos, com uma temperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer comque a solução polimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios nofilme, e para pelo menos secar parcialmente o filme. A superfície derevestimento depois da secagem tem uma maciez Sheffield menor do quecerca de 300 unidades.In another embodiment, a process for treating a substrate is disclosed. An aqueous polymer solution coating is applied to the substrate as a wet film. The coating includes water-soluble polymer and essentially no elastomeric material. The film is immobilized by contacting it with a heated surface for at least about 3 seconds at a temperature above about 150 ° C to cause the aqueous polymer solution to boil and form voids in the film, and at least partially dry the film. The aftercoating surface has a Sheffield softness of less than about 300 units. In another embodiment, a process for treating a substrate is presented. An aqueous polymer solution coating is applied to the substrate as a wet film. The coating includes a water soluble polymer, a release agent, and essentially no elastomeric material. The film is immobilized by contacting it with a heated surface for less than about 3 seconds, with a temperature above about 150 ° C, to cause the aqueous polymeric solution to boil to form voids in the film, and to at least partially dry the film. The coating surface after drying has a Sheffield softness of less than about 300 units.
Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato celulósico. É aplicado um filme úmido de soluçãopolimérica aquosa no substrato. A solução polimérica aquosa inclui pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água por peso seco, e até 10% deagente de liberação por peso seco. A solução polimérica aquosa é imobilizadacolocando-se a mesma em contato com uma superfície aquecida durantemenos de cerca de 3 segundos, com uma temperatura acima de cerca de 150 °C, para fazer com que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e formeespaços vazios na solução polimérica aquosa, e pelo menos secarparcialmente a solução polimérica aquosa.In another embodiment, a process for treating a cellulosic substrate is disclosed. A wet film of aqueous polymer solution is applied to the substrate. The aqueous polymer solution includes at least about 60% dry weight water soluble polymer and up to 10% dry weight release agent. The aqueous polymeric solution is immobilized by contacting it with a heated surface for less than about 3 seconds at a temperature above about 150 ° C to cause the aqueous polymeric solution to boil and empty spaces in the solution. aqueous polymeric solution, and at least partially dry the aqueous polymeric solution.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
A fig. 1 é uma vista esquemática de um aparelho para otratamento de um substrato com um revestimento polimérico de acordo comuma realização da presente invenção.Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for treating a polymeric coated substrate according to an embodiment of the present invention.
As figs. 2-9 são micrográficos de seção em corte mostrando amorfologia das amostras feitas de acordo com uma realização da invenção, etendo um revestimento de topo.Figs. 2-9 are cross-sectional micrographs showing amorphology of samples made in accordance with one embodiment of the invention, having a topcoat.
As figs. 10 - 12 são micrográficos de seção em cortemostrando a morfologia de amostras feitas de acordo com uma realização dainvenção.Figs. 10 - 12 are cross section micrographs showing the morphology of samples made according to one embodiment of the invention.
As figs. 13-14 são micrográficos de superfície feitos porintermédio de microscopia de varredura de elétrons mostrando a morfologiadas amostras feitas de acordo com uma realização da invenção.Figs. 13-14 are surface micrographs made by electron scanning microscopy showing the morphology of the samples made in accordance with one embodiment of the invention.
As fígs. 15-16 são micrográficos de superfície feitos pormicroscópio eletrônico de varredura de retro-espalhamento mostrando amorfologia das amostras feitas de acordo com uma realização da invenção.The figs. 15-16 are surface micrographs made by back scattering scanning electron microscope showing amorphology of samples made in accordance with one embodiment of the invention.
A fig. 17 é um gráfico mostrando a distribuição das dimensõesdos espaços vazios nas amostras feitas de acordo com uma realização dainvenção.Fig. 17 is a graph showing the distribution of void space dimensions in samples made according to one embodiment of the invention.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Na descrição das realizações preferidas, será utilizada certaterminologia para fins de esclarecimento. Pretende-se que tal terminologiainclua não somente as realizações citadas mas todos os equivalentes técnicosque operam de uma forma semelhante, para uma finalidade semelhante, paraobter um resultado semelhante. A citação de qualquer documento não deveser considerada como uma admissão de que é a técnica anterior com relação apresente invenção. A não ser que seja indicado de outra forma ou a não serque o contexto sugira de outra forma, todos os pesos, percentagens, eproporções são por peso.In describing preferred embodiments, certaterminology will be used for clarity. Such terminology is intended to include not only the embodiments cited but all technical equivalents operating in a similar manner for a similar purpose to achieve a similar result. Citation of any document should not be considered as an admission that it is prior art with respect to the present invention. Unless otherwise indicated or unless the context otherwise suggests, all weights, percentages, and proportions are by weight.
A apresentação atual refere-se a um método para o tratamentode um substrato com um revestimento polimérico de formação de filme. Maisespecialmente, a apresentação refere-se a um método para a fabricação depapel ou papelão, composto das etapas de aplicação de um revestimentopolimérico em um substrato, e colocando-se o revestimento polimérico emcontato com uma superfície aquecida enquanto o revestimento polimérico estáainda úmido. A ebulição de água no revestimento polimérico faz com quesejam formados espaços vazios embaixo da superfície, mas a superfície dofilme é macia. O papel ou papelão produzido de acordo com certasrealizações da presente invenção apresenta níveis desejados de lisura e maciezda superfície sem aumento significativo de densidade do papel básico. Emcertas realizações, o revestimento polimérico poderá incluir um materialreticulável e uma solução reticulável poderá ser aplicada no revestimentopolimérico sobre a superfície do substrato, dessa forma formando pelo menosuma composição de formação de filme polimérico parcialmente reticulada.Em tais casos, o revestimento polimérico, tipicamente, primeiramente poderáser aplicado na folha contínua e então a solução de reticulação é aplicadaantes que a folha contínua tratada entre em contato com a superfície aquecida.Para polímeros com uma reticulação muito fraca, poderá ser possívelfornecer-se a solução de reticulação no próprio revestimento.The present disclosure relates to a method for treating a substrate with a film-forming polymeric coating. More particularly, the presentation relates to a method for the manufacture of paper or cardboard, composed of the steps of applying a polymeric coating to a substrate, and placing the polymeric coating on a heated surface while the polymeric coating is still damp. Boiling water in the polymeric coating causes voids to form beneath the surface, but the dofilm surface is soft. Paper or cardboard produced in accordance with certain embodiments of the present invention exhibits desired levels of surface smoothness and smoothness without significant increase in basic paper density. In some embodiments, the polymeric coating may include a crosslinkable material and a crosslinkable solution may be applied to the polymeric coating on the surface of the substrate, thereby forming at least one partially crosslinked polymeric film forming composition. In such cases, the polymeric coating is typically primarily it may be applied to the continuous sheet and then the crosslinking solution is applied before the treated continuous sheet contacts the heated surface. For polymers with very weak crosslinking, it may be possible to provide the crosslinking solution in the coating itself.
Uma vantagem do tratamento de um substrato com orevestimento polimérico de formação de filme de acordo com a presenteinvenção refere-se à melhoria na maciez e/ou na lisura que podem ser obtidossem um aumento significativo da densidade ou uma redução do calibre dafolha. Não é requerida calandragem pesada da folha contínua de papel decelulose associada com técnicas convencionais para a produção de um papeltendo propriedades de impressão comparáveis com os papéis convencionaisrevestidos. Além disso, mesmo quando a folha contínua de papel de celulose émacia, podem ser aplicadas pressões muito menores para o fornecimento depropriedades de impressão semelhantes nos papéis com rigidez aumentada.De acordo com certas realizações da presente invenção, a folha contínua depapel de celulose é amaciada de tal forma que o calibre não é reduzido emmais de cerca de 7% e tipicamente é reduzido entre cerca de 2% e 5%. Porcomparação, os papéis convencionais revestidos tipicamente são calandradosantes do revestimento em pressões muito maiores, que provocam um aumentona densidade de cerca de 20 a 25%. De acordo com um aspecto da invenção, afolha contínua de papel de celulose poderá ser calandrada até uma maciez"Parker Print Surf' entre cerca de 2 e 6 mícrons antes da aplicação do filmepolimérico. No entanto, poderão ser utilizados substratos com valores maioresde "Parker Print Surf'. Por exemplo, poderá ser utilizado um substrato comuma maciez "Parker Print Surf' em torno de 9 mícrons. A maciez "ParkerPrint Surf " é determinada de acordo com o standard TAPPIT 555 om-99.An advantage of treating a polymeric film-forming substrate according to the present invention relates to the improvement in smoothness and / or smoothness that can be obtained without a significant increase in density or a reduction in leaf size. Heavy calendering of the continuous pulp paper sheet associated with conventional techniques for the production of a paper having comparable printing properties to conventional coated papers is not required. In addition, even when the continuous web of paper pulp is soft, much lower pressures may be applied to provide similar printing properties on papers with increased stiffness. According to certain embodiments of the present invention, the web of cellulose paper is softened such that the size is not reduced by more than about 7% and is typically reduced by about 2% to 5%. By comparison, conventional coated papers typically are calendered prior to coating at much higher pressures, which cause a density increase of about 20 to 25%. According to one aspect of the invention, continuous pulping of cellulose paper may be calendered to a Parker Print Surf softness of between about 2 and 6 microns prior to application of the polymeric film. However, substrates with higher Parker values may be used. Print Surf '. For example, a "Parker Print Surf" softness substrate of around 9 microns could be used. "ParkerPrint Surf" softness is determined according to the TAPPIT 555 om-99 standard.
A fig. 1 ilustra um aparelho 10 útil na prática de certasrealizações da invenção. Um substrato 12 é submetido a tratamento sobre umasuperfície do mesmo com o revestimento polimérico reticulável 14 paraformar uma camada de revestimento polimérico 16 sobre o substrato 12.Embora o revestimento polimérico ainda esteja úmido, uma solução opcionalde reticulação 18 poderá ser aplicada na camada do revestimento polimérico16, dessa forma formando um revestimento polimérico reticulado 20 sobre osubstrato 12. O revestimento polimérico 20 tipicamente é pelo menosparcialmente reticulado. O revestimento polimérico ainda está úmido antes deser colocado em contato com o tambor polido 22 pressionando-se a folhacontínua 12 contra a superfície do tambor com um rolo de aplicação depressão 24. O calor da superfície do tambor provoca a ebulição dentro dorevestimento polimérico úmido, de forma que sejam formados espaços vaziosno polímero sob a superfície. A solução reticuladora faz com que orevestimento polimérico seja reticulado e forme gel sobre uma camada oufilme substancialmente contínuo. Tipicamente, o filme resultante apresentaráuma resistência melhorada em relação à folha base. A folha polimérica tratadapoderá não estar totalmente seca e assim sendo, ela poderá ser direcionadaatravés de um aquecedor secundário 26. Qualquer tipo de dispositivosecundário de aquecimento pode ser utilizado, que seja capaz de secar a folhatratada sem afetar adversamente as propriedades da folha. A folha tratadaemerge de aquecedores secundários 26 como um substrato tratado por filmepolimérico 28 caracterizado por uma lisura e maciez melhorados.Fig. 1 illustrates apparatus 10 useful in practicing certain embodiments of the invention. A substrate 12 undergoes surface treatment with the crosslinkable polymeric coating 14 to form a polymeric coating layer 16 on the substrate 12. While the polymeric coating is still damp, an optional crosslinking solution 18 may be applied to the polymeric coating layer16. thereby forming a cross-linked polymeric coating 20 on the substrate 12. The polymeric coating 20 is typically at least partially cross-linked. The polymeric coating is still damp before it is brought into contact with the polished drum 22 by pressing the continuous sheet 12 against the drum surface with a depression application roller 24. Heat from the drum surface causes boiling within the wet polymer coating of so that voids are formed in the polymer under the surface. The crosslinking solution causes the polymeric coating to be crosslinked and gel over a substantially continuous film or layer. Typically, the resulting film will exhibit improved resistance to the base sheet. The treated polymeric sheet may not be completely dry and as such it may be directed through a secondary heater 26. Any type of secondary heating device may be used which is capable of drying the treated sheet without adversely affecting the sheet properties. The treated sheet emerges from secondary heaters 26 as a film-polymer treated substrate 28 characterized by improved smoothness and softness.
Opcionalmente, os processos adicionais de revestimento 30 (e outrosprocessos, tais como revestimento, calandragem com polimento, etc.) poderãoser utilizados para a formação de um produto revestido 32.Optionally, additional coating processes 30 (and other processes such as coating, polishing calendering, etc.) may be used for forming a coated product 32.
Conforme mostrado na fig. 1, a folha contínua envolve umaporção substancial do tambor polido quente 22. A quantidade deenvolvimento poderá depender das condições de operação, tais como avelocidade da folha contínua, o teor de umidade da composição de formaçãode filme polimérico 20, a temperatura do tambor, e outros fatores do processo.E possível que seja suficiente uma pequena quantidade de tempo de contatocom o tambor polido quente 22. Além de fornecer o substrato na forma defolha contínua, ele poderá também ser fornecido na forma de folha.As shown in fig. 1, the web involves a substantial portion of the hot polished drum 22. The amount of wrapping may depend on the operating conditions, such as web speed, the moisture content of the polymer film forming composition 20, the temperature of the drum, and the like. process factors. A small amount of contact time may be sufficient with the hot polished drum 22. In addition to providing the substrate in continuous foil form, it may also be provided in sheet form.
O revestimento polimérico reticulável e a solução opcional dereticulação poderão ser aplicados por várias técnicas, tais como, revestimentopor imersão, revestimento por bastão, revestimento por lâmina raspadora,revestimento por rolo de gravura, revestimento por rolo reverso, prensagempor tamanho medido, revestimento por rolo macio, revestimento por extrusão,revestimento por cortina, revestimento por aspersão e semelhantes. Orevestimento polimérico reticulável e as soluções de reticulação poderão seraplicados pela mesma técnica de revestimento ou poderão ser utilizadosmétodos diferentes para cada um deles.The crosslinkable polymeric coating and optional crosslinking solution may be applied by various techniques such as dip coating, stick coating, scraper blade coating, gravure roll coating, reverse roll coating, measured size pressing, soft roll coating. , extrusion coating, curtain coating, spray coating and the like. Crosslinkable polymeric coating and crosslinking solutions may be applied by the same coating technique or different methods may be used for each.
Uma realização de acordo com a presente invenção é baseadana coagulação ou geleificação que ocorre entre o álcool polivinílico e bórax.De acordo com este tipo de sistema o álcool polivinílico (PVOH) é umexemplo de um polímero reticulável e uma solução de bórax é um exemplo deuma solução reticuladora correspondente. Tão logo a solução de PVOH 14 éaplicada, com aproximadamente 25% de sólidos e cobertura de cerca de 5g/m2 a seco, a solução reticuladora 16 é aplicada com uma velocidade esólidos em solução para produzir uma cobertura de bórax pelo menos de cercade 0,1 g/m2 a seco. Este filme polimérico reticulado 20, úmido, é entãocolocado em contato com um tambor polido quente 22 por intermédio deaplicação de pressão da folha contínua 12 contra a superfície do tambor comum rolo de aplicação de pressão 24. A temperatura da superfície do tambor épelo menos em torno de 150 ° C, ou de acordo com certas realizações, pelomenos cerca de 190 ° C, de forma que o revestimento possa ser secado eliberado da superfície do tambor. O tempo de contato do filme poliméricocom o tambor poderá estar na faixa de até cerca de 3,0 segundos, maisespecialmente, entre cerca de 0,5 - 2,0 segundos. Este é um tempo suficientepara que o filme polimérico seja imobilizado e solidificado, fazendo com quea superfície do filme polimérico tenha um acabamento plano macioequivalente à superfície do tambor. A imobilização do filme polimérico incluipelo menos parcialmente a secagem do filme. O revestimento não énecessariamente completamente seco quando sai do tambor, e assim sendo,poderá ser necessária a secagem adicional 26. A folha contínua então continuaatravés do processo e poderá receber camadas adicionais de revestimento, porexemplo, revestimentos convencionais, antes de ser enrolado. O revestimentopolimérico poderá ser aplicado como uma só camada ou como duas ou maiscamadas. Experiências limitadas também sugerem que um filme poliméricopoderá ser imobilizado ou solidificado somente com o contato momentâneocom o tambor aquecido, como pode ser obtido utilizando-se um rolo deprensagem 24 para pressionar a folha contínua 12 contra o tambor quente 22,sem qualquer envolvimento adicional da folha contínua ao redor do tamborquente. No entanto, é considerado que poderá ser praticado algumenvolvimento no tambor quente, e que opcionalmente poderá ser utilizado umfeltro 23 para auxiliar a prensagem da folha contínua em contato com otambor quente. Se é utilizado um feltro 23 para auxiliar a folha contínua nocontato com o tambor quente, então o feltro 23 poderá ser carregado entre orolo de prensagem 24 e o tambor aquecido 22.An embodiment according to the present invention is based on coagulation or gelation that occurs between polyvinyl alcohol and borax. According to this type of system polyvinyl alcohol (PVOH) is an example of a crosslinkable polymer and a borax solution is an example of a corresponding crosslinking solution. As soon as the PVOH 14 solution is applied, with approximately 25% solids and about 5 g / m 2 dry coverage, the crosslinker solution 16 is applied at a solid rate in solution to produce at least about 0 borax coverage, 1 g / m2 dry. This wet cross-linked polymeric film 20 is then contacted with a hot polished drum 22 by applying pressure of the continuous sheet 12 against the surface of the common pressure-applying roller 24. The surface temperature of the drum is less around 150 ° C, or according to certain embodiments, at least about 190 ° C, so that the coating can be dried free of the drum surface. The contact time of the polymeric film with the drum may be in the range of up to about 3.0 seconds, more especially about 0.5 - 2.0 seconds. This is a sufficient time for the polymeric film to be immobilized and solidified so that the surface of the polymeric film has a smooth flat finish equivalent to the drum surface. Immobilization of the polymeric film less partially includes drying of the film. The coating is not necessarily completely dry when it comes out of the drum, so further drying may be required 26. The continuous sheet then continues through the process and may receive additional layers of coating, for example conventional coatings, before being rolled. The polymeric coating may be applied as a single layer or as two or more layers. Limited experience also suggests that a polymeric film may be immobilized or solidified only with momentary contact with the heated drum, as can be achieved by using a pressure roll 24 to press the continuous sheet 12 against the hot drum 22 without any further wrapping of the sheet. continuous around the drum. However, it is considered that some development may be practiced in the hot drum, and optionally a filter 23 may be used to assist in pressing the continuous sheet into contact with the hot drum. If a felt 23 is used to assist the continuous web contact with the hot drum, then the felt 23 may be loaded between pressing hole 24 and the heated drum 22.
O contato entre o filme polimérico e o tambor quente faz comque ocorra a ebulição dentro do filme polimérico, criando espaços vazios oubolhas no filme. As condições de espaçamento devem ser ajustadas de formaque ocorra ebulição. Foram obtidos resultados satisfatórios em laboratóriocom um rolo de prensagem existente, uma folha contínua com largura de 9polegadas (22,86 cm), e cargas no espaço vazio entre cerca de 2 a cerca de 15libras (0,90 a 6,8 kg) por polegada (2,54 cm) linear. Dependendo da dureza dorolo de prensagem e dos diâmetros do tambor a quente e do rolo deprensagem, as condições poderão ter que ser ajustadas.Contact between the polymeric film and the hot drum causes boiling to occur within the polymeric film, creating voids or bubbles in the film. Spacing conditions should be adjusted so that boiling occurs. Satisfactory results were obtained in the laboratory with an existing press roll, a 9 inch (22.86 cm) wide web, and empty space loads of about 2 to about 15 pounds (0.90 to 6.8 kg) per linear inch (2.54 cm). Depending on the dorolo press hardness and the diameters of the hot drum and the pressure roll, conditions may need to be adjusted.
Exemplos específicos de polímeros reticuladores úteis emcertas realizações da presente invenção incluem hidrogéis reticuláveis. Osseguintes hidrogéis reticuláveis são especialmente úteis: amido, maizena naforma de cera, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginatos. Poderão ser utilizados um ou mais polímeros escolhidos daquelescitados acima. O polímero reticulável tipicamente é aplicado na forma desolução usualmente como uma solução aquosa. A concentração do polímerona solução não é especialmente limitada mas pode ser facilmente determinadapor alguém com conhecimento normal na técnica. Por exemplo, uma soluçãoem torno de 20% de amido poderá ser utilizada conforme descrito abaixo. Opolímero reticulável poderá ser aplicado para produzir uma cobertura dasuperfície (base seca) de cerca de 3 a cerca de 15 gsm (g/m2) e, maisespecialmente, de cerca de 4 a cerca de 8 gsm. De acordo com realizaçõesespeciais da presente invenção, o polímero reticulável poderá ser utilizado emuma quantidade variando de cerca de 60% a cerca de 100% por peso demateriais secos.Specific examples of crosslinker polymers useful in certain embodiments of the present invention include crosslinkable hydrogels. The following crosslinkable hydrogels are especially useful: starch, cornstarch in the form of wax, protein, polyvinyl alcohol, casein, gelatin, soy protein, and alginates. One or more polymers chosen from those described above may be used. The crosslinkable polymer is typically applied in dissolution form usually as an aqueous solution. The concentration of the solution polymer is not especially limited but can easily be determined by one of ordinary skill in the art. For example, a 20% starch solution may be used as described below. The crosslinkable polymer may be applied to produce a surface coverage (dry basis) of from about 3 to about 15 gsm (g / m2) and more particularly from about 4 to about 8 gsm. According to special embodiments of the present invention, the crosslinkable polymer may be used in an amount ranging from about 60% to about 100% by weight of dry materials.
Exemplos específicos de reticuladores incluem boratos,aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio e derivados dos mesmos. Oreticulador, se utilizado, tipicamente poderá ser aplicado na forma de soluçãoe usualmente como uma solução aquosa. A concentração do reticulador nasolução não é especialmente limitada mas pode ser facilmente determinadapor alguém com conhecimento normal na técnica. O reticulador poderá seraplicado para produzir uma cobertura de superfície (base seca) de cerca de 0,1a cerca de 0,5 gsm, mais especialmente, de cerca de 0,2 a cerca de 0,3 gsm.Specific examples of crosslinkers include borates, aldehydes, ammonium salts, calcium compounds and derivatives thereof. Oreticulators, if used, typically may be applied as a solution and usually as an aqueous solution. The concentration of the crosslinker in the solution is not especially limited but can be readily determined by one of ordinary skill in the art. The crosslinker may be applied to produce a surface coverage (dry basis) of from about 0.1 to about 0.5 gsm, more especially from about 0.2 to about 0.3 gsm.
A temperatura da superfície aquecida está em excesso daquelatipicamente utilizada para o revestimento por fusão. A temperatura maiselevada deve permitir velocidades de operação mais elevadas. E previsto queo papel ou papelão produzido de acordo com certas realizações da presenteinvenção poderá ser produzido em velocidades na faixa de cerca de 750 a3000 fpm, mais especialmente, de cerca de 1500 a 1800 fpm. Apesar de nãodesejarmos ser limitados pela teoria, a temperatura e o tempo de residênciamaiores são escolhidos de tal forma que a composição de revestimento sejaaquecida até a sua temperatura de ebulição e parece que quando orevestimento entra em ebulição acontece um aumento na área de contato entreo revestimento e o tambor. O contato aumentado resulta em uma superfícieaquecida pelo filme polimérico que apresenta uma maciez e um polimentomelhorados. Além disso, a superfície tratada é receptiva a tinta. A ebulição dorevestimento quando ele está sendo amaciado na superfície do tambor polidoparece melhorar significativamente o polimento e a maciez do substratotratado pelo filme polimérico acabado.The temperature of the heated surface is in excess of that typically used for melt coating. The higher temperature should allow higher operating speeds. It is anticipated that paper or cardboard produced in accordance with certain embodiments of the present invention may be produced at speeds in the range of from about 750 to 3,000 fpm, more especially from about 1,500 to 1,800 fpm. Although we do not wish to be bound by theory, the higher temperature and residence time are chosen such that the coating composition is heated to its boiling temperature and it appears that when the coating comes to a boil there is an increase in the contact area between the coating and the coating. the drum. Increased contact results in a surface heated by the polymeric film that has improved softness and polishing. In addition, the treated surface is receptive to paint. Boiling of the coating when being softened on the surface of the polished drum appears to significantly improve the polish and softness of the substrate treated by the finished polymeric film.
O revestimento polimérico sobre o substrato é tipicamentepressionado contra a superfície aquecida durante um período de temposuficiente para permitir que o revestimento entre em ebulição e então sejaajustado para um acabamento macio, polido. De acordo com realizaçõesespeciais, o tempo de contato do filme polimérico formado no tambor estádentro da faixa de até cerca de 3,0 segundos, mais especialmente, até cerca de2,0 segundos, e mais especialmente, até cerca de 0,5 segundos.The polymeric coating on the substrate is typically pressed against the heated surface for sufficient time to allow the coating to boil and then be adjusted to a smooth, polished finish. According to special embodiments, the contact time of the polymeric film formed in the drum is within the range of up to about 3.0 seconds, more especially up to about 2.0 seconds, and more especially up to about 0.5 seconds.
O revestimento polimérico poderá também incluir um ou maispigmentos. Exemplos de pigmentos úteis incluem, mas não são limitados acaulim, talco, carbonato de cálcio, acetato de cálcio, dióxido de titânio, argila,óxido de zinco, alumina, hidróxido de alumínio e sílica sintética, com a sílicanão cristalina, a sílica amorfa ou a sílica finamente dividida sendo exemplosdos mesmos. Poderão também ser utilizados pigmentos orgânicos.The polymeric coating may also include one or more pigments. Examples of useful pigments include, but are not limited to, acaulim, talc, calcium carbonate, calcium acetate, titanium dioxide, clay, zinc oxide, alumina, aluminum hydroxide and synthetic silica, with crystalline silica, amorphous silica or finely divided silica being examples thereof. Organic pigments may also be used.
O revestimento polimérico reticulável e/ou a soluçãoreticuladora poderão ainda incluir um ou mais agentes de liberação. Exemplosespecíficos de agentes de liberação úteis aqui incluem, sem limitação, ceras,tais como ceras de petróleo, vegetal, animal e sintética, sabões metálicos deácido graxo, tais como estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa,tais como ésteres graxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, eálcoois graxos, polímeros, tais como poliolefinas, polímeros de silicone,flúor- polímeros e polímeros naturais, compostos fluoretados, tais comoácidos graxos fluoretados e combinações dos mesmos. Uma pessoa comconhecimento normal na técnica poderá rapidamente determinar a quantidadede agente de liberação a ser utilizada em uma aplicação específica.Tipicamente, o revestimento poderá conter cerca de 0,3 a 10% de agente deliberação, mais especialmente, cerca de 2 a 5% em peso. Ao invés de, ou emadição ao agente de liberação no revestimento, o agente de liberação poderáser aspergido sobre a superfície de revestimento, ou aplicado na superfície dotambor aquecido. Se pode ser aplicada uma superfície não aderente no tamboraquecido, através de um agente de liberação ou outros meios, então aaplicação de um agente de liberação no revestimento ou sobre a superfície derevestimento poderá não ser necessária.The crosslinkable polymeric coating and / or crosslinker solution may further include one or more release agents. Specific examples of release agents useful herein include, without limitation, waxes such as petroleum, vegetable, animal and synthetic waxes, fatty acid metal soaps such as metal stearates, long chain alkyl derivatives such as fatty esters, fatty amides, fatty amides, fatty acids, fatty alcohols, polymers such as polyolefins, silicone polymers, fluoropolymers and natural polymers, fluorinated compounds such as fluorinated fatty acids and combinations thereof. A person of ordinary skill in the art can readily determine the amount of release agent to be used in a specific application. Typically, the coating may contain from about 0.3 to 10% deliberative agent, more especially about 2 to 5% by weight. Weight. Instead of or releasing the release agent in the coating, the release agent may be sprayed onto the coating surface or applied to the heated dot surface. If a non-stick surface may be applied to the heater by a release agent or other means then application of a release agent to the coating or to the coating surface may not be necessary.
O revestimento polimérico utilizado em certas realizações dapresente invenção, onde pelo menos é contido o polímero mencionadoanteriormente, geralmente é preparado na forma de uma composição aquosa.Uma relação apropriada entre aqueles ingredientes é diferente, dependendo dacomposição polimérica, das condições de aplicação e assim por diante, masela não tem nenhuma limitação especifica se o papel tratado produzido podesatisfazer a qualidade requerida para o uso pretendido do mesmo. Além disso,o revestimento polimérico, de acordo com certas realizações da presenteinvenção, opcionalmente pode conter aditivos, tais como um dispersante, umagente de retenção de água, um agente espessante, um agente anti-espumante,um conservante, um corante, um agente a prova de água, um agenteumidificante, um agente secante, um iniciador, um plastificante, um corantefluorescente, um absorvente ultravioleta, um agente de liberação, umlubrificante e um polieletrólito catiônico.The polymeric coating used in certain embodiments of the present invention, wherein at least the aforementioned polymer is contained, is generally prepared as an aqueous composition. An appropriate relationship between those ingredients is different, depending on the polymer composition, the conditions of application and so on. but it has no specific limitation as to whether the treated treated paper can meet the quality required for its intended use. In addition, the polymeric coating according to certain embodiments of the present invention may optionally contain additives such as a dispersant, water retention agent, thickening agent, defoaming agent, preservative, dye, water-proof, a wetting agent, a drying agent, an initiator, a plasticizer, a fluorescent dye, an ultraviolet absorbent, a release agent, a lubricant, and a cationic polyelectrolyte.
De acordo com uma realização especifica da presenteinvenção, o substrato é tratado com o revestimento polimérico próximo deuma região central da máquina de produção de papel, como a posição deprensagem e colagem. Além disso, o aparelho para a aplicação dorevestimento polimérico no substrato poderá ser colocado em relação àmáquina de papel de forma que possa aplicar o filme polimérico em qualquersuperfície da folha contínua de formação de papel. Poderá ser utilizado maisde um aparelho para a aplicação do filme polimérico em cada lado da folhacontínua de formação de papel.According to a specific embodiment of the present invention, the substrate is treated with the polymeric coating near a central region of the papermaking machine, such as the pressing and sticking position. In addition, the apparatus for applying the polymeric coating on the substrate may be placed relative to the paper machine so that it can apply the polymeric film to any surface of the continuous paper forming sheet. More than one apparatus may be used for applying the polymeric film to each side of the continuous paper forming sheet.
Estas vantagens permitem o uso de papel ou de papelãocalandrado levemente, dessa forma preservando a rigidez e ao mesmo tempofornecendo boas propriedades de impressão.These advantages allow the use of lightly corrugated paper or paperboard, thereby preserving stiffness while providing good printing properties.
A folha base tipicamente é formada de fibras usadascomercialmente para tal finalidade, e de acordo com as realizaçõesespecíficas, incluem polpa krafit não branqueada ou branqueada. A polpapoderá consistir de madeira rígida ou de madeira macia ou uma combinaçãodas mesmas. O peso básico da camada de fibras de celulose poderá variar decerca de 30 a cerca de 500 gsm, e mais especialmente, de cerca de 150 a cercade 350 gsm. A folha base poderá também conter cargas orgânicas einorgânicas, agentes de colagem, agentes de retenção, e outros agentesauxiliares, conforme é conhecido na técnica. O produto final de papel podeconter uma ou mais camadas de fibras de celulose, camadas de filmepolimérico e, de acordo com certas realizações, outras camadas funcionais.A presente invenção, de acordo com certas realizações, produzpapel ou papelão revestido em um ou nos dois lados para impressão ouembalagem, cujo valor de maciez "Parker Print Surf " depois dos processos derevestimento e acabamento, quando medido de acordo com o método de testede papel e polpa TAPPI nr. 5A, é menor do que cerca de 2 - 3 mícrons.The base sheet is typically formed from fibers used commercially for such purpose, and according to specific embodiments, include unbleached or bleached kraft pulp. The paper may consist of hardwood or softwood or a combination thereof. The basic weight of the cellulose fiber layer may range from about 30 to about 500 gsm, and more especially from about 150 to about 350 gsm. The base sheet may also contain organic and inorganic fillers, sizing agents, retention agents, and other auxiliary agents as is known in the art. The final paper product may contain one or more layers of cellulose fibers, film-polymeric layers and, according to certain embodiments, other functional layers. The present invention, according to certain embodiments, produces paper or paperboard coated on one or both sides. for printing or packaging whose "Parker Print Surf" softness after coating and finishing processes when measured according to the paper and pulp test method TAPPI nr. 5A, is less than about 2 - 3 microns.
O papel ou papelão descrito aqui poderá adicionalmente serproduzido com um ou mais revestimentos adicionais. Um revestimento detopo contendo componentes convencionais poderá ser produzido paramelhorar certas propriedades do papel ou papelão. Exemplos de taiscomponentes convencionais incluem pigmentos, aglutinantes, cargas e outrosaditivos especiais. O revestimento de topo, quando presente, poderá seraplicado com pesos de revestimento muito menores do que os revestimentosconvencionais e ainda fornecer propriedades de impressão semelhantes.Assim sendo, o peso do revestimento de topo poderá ser em torno de 4 a 9gsm como uma só camada de revestimento ou de cerca de 8 a 18 gsm comoduas camadas de revestimento. Ao contrário, os papéis convencionaisrevestidos, tipicamente requerem cerca de 10 a 20 gsm como uma só camadade revestimento ou 18 a 30 gsm como duas camadas de revestimento paraproduzir propriedades comparáveis da superfície. O papel ou papelão poderátambém ser revestido no lado da folha tendo a superfície não tratada.The paper or cardboard described herein may additionally be produced with one or more additional coatings. A topcoat containing conventional components may be produced to improve certain properties of the paper or cardboard. Examples of such conventional components include pigments, binders, fillers and other special additives. The topcoat, when present, may be applied at much lower coating weights than conventional coatings and still provide similar printing properties. Therefore, the topcoat weight may be around 4 to 9gsm as a single coating. coating or about 8 to 18 gsm with two layers of coating. In contrast, conventional coated papers typically require about 10 to 20 gsm as a single coating layer or 18 to 30 gsm as two coating layers to produce comparable surface properties. The paper or cardboard may also be coated on the side of the sheet having the untreated surface.
Tendo sido apresentados os ensinamentos da apresentaçãoatual, ela agora será ilustrada por intermédio de exemplos específicos que nãodevem ser considerados como limitando o escopo das reivindicações de formaalguma.Having presented the teachings of the present presentation, it will now be illustrated by way of specific examples which should not be construed as limiting the scope of the claims in any way.
Uma folha base tendo um calibre de cerca de 10 pontos, umvalor "Parker Print Surf "(PPS) de cerca de 9 mícrons (pressão de 10 kg comuma parte traseira macia) e uma maciez Sheffield de cerca de 310, pode sertratada de acordo com certas realizações da presente invenção para produziruma folha tratada tendo uma maciez melhorada com somente uma reduçãomínima do calibre. A folha base poderá ser tratada aplicando-se uma soluçãode PVOH com aproximadamente 25% de sólidos na folha base para produziruma cobertura de cerca de 5 g/m2 a seco. A seguir, a solução reticuladorapoderá ser aplicada em uma velocidade e com sólidos na solução paraproduzir uma cobertura de bórax pelo menos de cerca de 0,1 g/m2 a seco. Ofilme polimérico reticulado, úmido, pode ser colocado em contato com umtambor polido quente pressionando-se a folha contra a superfície do tambor.A temperatura da superfície do tambor poderá ser pelo menos de cerca de 190° C. O revestimento seria secado e liberado da superfície do tambor. O tempode contato do filme polimérico com o tambor tipicamente estaria na faixaentre cerca de 0,5 - 2,0 segundos. A folha tratada teria um calibre entre cercade 9,6 e 10,0 pontos, um valor PPS de cerca de 2,4 a 3,0 e uma maciezSheffield em torno de 140 - 170.A base sheet having a caliber of about 10 points, a Parker Print Surf (PPS) value of about 9 microns (10 kg pressure with a soft back) and a Sheffield softness of about 310 can be treated according to certain embodiments of the present invention to produce a treated sheet having improved softness with only minimal gauge reduction. The base sheet may be treated by applying a PVOH solution of approximately 25% solids to the base sheet to produce a dry coverage of about 5 g / m2. Thereafter, the crosslinker solution may be applied at a rate and with solids in the solution to produce a borax coverage of at least about 0.1 g / m 2 dry. The wet, cross-linked polymeric film may be brought into contact with a hot polished drum by pressing the sheet against the drum surface. The surface temperature of the drum may be at least about 190 ° C. The coating would be dried and released from the drum surface. The time of contact of the polymeric film with the drum would typically be in the range of about 0.5 - 2.0 seconds. The treated sheet would have a caliber between about 9.6 and 10.0 points, a PPS value of about 2.4 to 3.0 and a softness of about 140 - 170.
Em uma realização preferida, poderá ser utilizada uma soluçãode amido como o material polimérico no revestimento polimérico.In a preferred embodiment, a starch solution may be used as the polymeric material in the polymeric coating.
Um aspecto da apresentação refere-se a um método deprodução de papel ou papelão. De acordo com uma realização da invenção, ométodo inclui a aplicação de um revestimento polimérico composto de umhidrogel reticulável em um substrato, a aplicação de uma solução dereticulação no revestimento polimérico sobre a superfície do substrato, dessaforma formando pelo menos um revestimento de formação de filmepolimérico parcialmente reticulado e colocando o revestimento polimérico deformação de filme em contato com uma superfície aquecida enquanto orevestimento polimérico de formação de filme ainda está úmido. A superfícieaquecida poderá ser um tambor polido quente tendo um acabamento macioliso. A temperatura da superfície aquecida tipicamente está dentro de umafaixa de cerca de 150 ° C a cerca de 240 ° C. Poderão ser utilizadastemperaturas mais elevadas, por exemplo, até cerca de 300 °C.A temperaturada superfície aquecida de acordo com certas realizações está dentro de umafaixa de 180 ° a cerca de 200 ° C, e de acordo com certas realizações, é pelomenos de cerca de 190 ° C.One aspect of the presentation refers to a method of producing paper or cardboard. According to one embodiment of the invention, the method includes applying a polymeric coating composed of a crosslinkable hydrogel to a substrate, applying a cross-linking solution to the polymeric coating on the substrate surface, thereby forming at least one partially polymeric film-forming coating. cross-linking and placing the film-forming polymer coating in contact with a heated surface while the film-forming polymer coating is still damp. The heated surface may be a hot polished drum having a soft finish. The temperature of the heated surface typically is within a range of from about 150 ° C to about 240 ° C. Higher temperatures may be used, for example, up to about 300 ° C. The heated surface temperature according to certain embodiments is within a range. 180 ° to about 200 ° C, and according to certain embodiments, is at least about 190 ° C.
De acordo com realizações especiais da invenção, o polímeroreticulado poderá ser escolhido do grupo consistindo de amido, maizena comocera, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja, ealginatos. De acordo com certos aspectos da presente invenção, o polímeroreticulável poderá ser utilizado em quantidades variando de cerca de 60 acerca de 100% em peso dos materiais secos.According to special embodiments of the invention, the cross-linked polymer may be chosen from the group consisting of starch, cornstarch, protein, polyvinyl alcohol, casein, gelatin, soy protein, ealginates. According to certain aspects of the present invention, the crosslinkable polymer may be used in amounts ranging from about 60 to about 100% by weight of the dry materials.
Em algumas manifestações, o reticulador poderá ser um boratoou derivado de borato, como bórax, tetraborato de sódio, ácido bórico, ácidofenil bórico, ou ácido butil bórico. O reticulador poderá ser utilizado emquantidades variando de cerca de 1 a cerca de 12%, com base no polímeroreticulador.In some manifestations, the crosslinker may be a borate or borate derivative, such as borax, sodium tetraborate, boric acid, boric acid phenyl, or boric butyl acid. The crosslinker may be used in amounts ranging from about 1 to about 12%, based on the crosslinker.
A presente invenção é também direcionada para papéistratados produzidos de acordo com o método descrito. Os papéis tratados sãocaracterizados por uma maciez melhorada em conjunto com aumentosrelativamente pequenos de densidade, comparado com a folha original.The present invention is also directed to papers produced according to the described method. Treated papers are characterized by improved softness together with relatively small increases in density compared to the original sheet.
Como é desejável ter-se o revestimento úmido quando elecontata o tambor aquecido, o revestimento poderá ser umidificado, porexemplo, aplicando-se água. Um método é aspergir água sobre o revestimentoantes dele contatar o tambor quente. No entanto, em certas realizações, poderáser possível operar-se sem qualquer umidificação adicional.As it is desirable to have the coating moist when contacting the heated drum, the coating may be moistened, for example by applying water. One method is to spray water over his coatings before contacting the hot drum. However, in certain embodiments, it may be possible to operate without any further humidification.
Em certas realizações, poderá ser utilizado o amido como opolímero solúvel. Em certas realizações, os revestimentos com base em amidopodem ser operados com sucesso sem um reticulador, e poderão ser obtidosbons resultados sem geleificação (também chamado de coagulação).In certain embodiments, starch may be used as a soluble opolymer. In certain embodiments, amid-based coatings may be successfully operated without a crosslinker, and good results may be obtained without gelation (also called coagulation).
Uma solução de amido contendo 2 - 5% de um agente deliberação foi colocada em contato com um tambor aquecido nas condiçõesdescritas acima. Em certas condições, se é desejada a umidificação dorevestimento, poderá ser utilizada somente água como a aspersão e serproduzida uma boa reprodução da superfície polida. Se os sólidos dorevestimento são suficientemente poucos, o processo trabalha sem umaaspersão de água para a umidificação. Um revestimento de amido com 20%de sólidos foi aplicado na folha contínua e foi colocado em contato com umtambor aquecido, e produziu uma boa reprodução.A starch solution containing 2 - 5% of a deliberation agent was contacted with a heated drum under the conditions described above. Under certain conditions, if humidification of the coating is desired, only water such as spraying may be used and good reproduction of the polished surface may be produced. If the coating solids are sufficiently few, the process works without a spray of water for humidification. A 20% solids starch coating was applied to the continuous sheet and placed in contact with a heated drum, and produced a good reproduction.
Foram testados revestimentos de amido contendo 25% e 30%de sólidos. Ambos estes revestimentos foram liberados do tambor semqualquer adesão, mas com uma boa reprodução de superfície. O revestimentocom 25% de sólidos apresentou uma reprodução moderada, mas orevestimento com 30% de sólidos não era muito macio. Parece que uma certaquantidade de água presente na superfície poderá auxiliar a propagar aebulição ao longo do revestimento inteiro. Abaixo de uma certa quantidade deágua superficial, as áreas superficiais localizadas poderão ainda ter umaebulição suficiente para produzir uma boa reprodução da superfície dotambor, mas outras áreas da superfície não o fazem. Assim sendo, sem aumidificação da superfícies com uma aspersão de água, quando os sólidosaumentam acima de 20%, a percentagem de área que reproduz a superfíciemacia do tambor é reduzida com o aumento de sólidos do revestimento, atéque cerca de um revestimento com 30% de sólidos obtém pouca ou nenhumareprodução da maciez na superfície. Se é aspergida água suficiente sobre asuperfície do revestimento com 30% de sólidos antes do contato com otambor aquecido, pode ser obtida uma reprodução completa da superfície.Starch coatings containing 25% and 30% solids were tested. Both of these coatings were released from the drum without any adhesion, but with good surface reproduction. The 25% solids coating showed moderate reproduction, but the 30% solids coating was not very soft. It appears that a certain amount of water present on the surface may help to propagate boiling over the entire coating. Below a certain amount of surface water, localized surface areas may still have sufficient boiling to produce a good reproduction of the dotambor surface, but other surface areas do not. Therefore, without surface spraying with water spray, when solids increase above 20%, the percentage of surface area reproducing the soft surface of the drum is reduced with increasing coating solids, until about 30% coating Solids produce little or no surface softness. If sufficient water is sprayed onto the 30% solids coating surface prior to contact with the heated drum, full surface reproduction can be achieved.
Nós esperaríamos que esta relação pudesse ser também afetada pelacapacidade de absorção da matéria-prima, peso do revestimento, viscosidadedo revestimento e da velocidade do processo. Poderia ser possívelestabelecer-se os efeitos desses parâmetros através de experiências adicionais.We would expect that this ratio could also be affected by the absorption capacity of the raw material, coating weight, coating viscosity and process speed. It could be possible to establish the effects of these parameters through further experiments.
Os exemplos descritos acima foram executados com umasuperfície cromada sobre o tambor aquecido. Os exemplos descritos abaixoforam executados depois que o tambor foi revestido outra vez na superfíciecom um revestimento de carbureto de tungstênio. Em cada um destesexemplos, foram feitas várias "corridas" para se conseguir os dados. Umacorrida consiste do tambor a ser aquecido até aproximadamente 190 ° C, serestabelecido um nível de aspersão, ser aplicado o revestimento na folhacontínua através de um método de bastão de alimentação, opcionalmenteseguido por aspersão de umidificação (que opcionalmente poderá conter umagente de reticulação), e então a folha contínua ser colocada em contato como tambor a 35 fpm. A temperatura do tambor durante uma corrida variou entre180 ° C e 190 ° C. Durante uma corrida, a única variável que foi alterada foi opeso do revestimento aplicado pelo bastão de alimentação. Foram feitasalterações do tipo de revestimento, teor de sólidos no revestimento, nível deaspersão nas corridas de experiência diferentes e no equipamento. O peso dorevestimento foi medido através de pesagem diferencial e é registrado como"bone-dry". Algumas das experiências foram executadas com o reticulador nopróprio revestimento, por exemplo, quando foi utilizado um material comoamido, que não reticula fortemente.The examples described above were performed with a chrome surface on the heated drum. The examples described below were performed after the drum was again coated on the surface with a tungsten carbide coating. In each of these examples, several "runs" were made to get the data. A run consists of the drum to be heated to approximately 190 ° C, a spray level will be set, the liner applied to the continuous sheet by a feed stick method, optionally followed by a humidification spray (which optionally may contain crosslinking agent), and then the continuous sheet will be put in contact with drum at 35 fpm. The drum temperature during a run ranged from 180 ° C to 190 ° C. During a run, the only variable that was changed was the weight of the coating applied by the feed rod. Changes were made to the coating type, coating solids content, level of dispersion in the different test runs and equipment. The weight of the jacket was measured by differential weighing and is recorded as bone-dry. Some of the experiments were performed with the crosslinker in the coating itself, for example, when a material such as starch that did not crosslink strongly was used.
Exemplo 1Example 1
Uma folha base com prensagem mínima com um peso básicode 111 libras/3.000 pés2 foi utilizada como um substrato sobre o qual seaplicou e tratou composições de revestimento simples. O primeirorevestimento era álcool polivinílico (PVOH) CELVOL 203S com 95% porpeso a seco e 5% de Emtal 50 VCS, um triglicerídeo utilizado como umagente de liberação. Os sólidos do revestimento constituíam 20% em peso. Orevestimento foi aplicado por um bastão de alimentação. A tabela é uma listade amostras e de condições de teste. A mostra 1.1 foi feita pela aspersão dorevestimento com uma solução de reticulação contendo 3% em peso de bóraxe 1% em peso de óleo de rícino como o agente de liberação. A velocidade deaspersão foi de 48 ml/min. A amostra replicou o poço do tambor e foi liberadado tambor sem ser aderida. Foram obtidos melhorias significativas na maciezcom uma perda mínima de calibre. Para a amostra 1.2, as condições eram asmesmas, exceto que não foi utilizado nenhum bórax na solução de aspersão.Sem o bórax para reticular o álcool polivinílico, o revestimento não foiliberado da superfície, e parte do filme permaneceu na superfície do tambor.Esta experiência mostra claramente o benefício da reticulação do álcoolpolivinílico.A minimally pressed base sheet with a basis weight of 111 lbs / 3,000 ft2 was used as a substrate on which to apply and treat single coat compositions. The first coating was CELVOL 203S polyvinyl alcohol (PVOH) with 95% dry weight and 5% Emtal 50 VCS, a triglyceride used as a release agent. The coating solids constituted 20% by weight. The coat was applied by a feeding stick. The table is a list of samples and test conditions. Sample 1.1 was made by spraying the coating with a crosslinking solution containing 3 wt% borax 1 wt% castor oil as the release agent. The dispersion rate was 48 ml / min. The sample replicated the drum well and was released without sticking. Significant improvements in softness have been achieved with minimal loss of caliber. For sample 1.2, the conditions were the same, except that no borax was used in the spray solution. Without the borax to crosslink the polyvinyl alcohol, the uncoated surface coating, and part of the film remained on the drum surface. clearly shows the benefit of polyvinyl alcohol crosslinking.
TABELATABLE
Amostras e condições de testeSamples and test conditions
<table>table see original document page 25</column></row><table><table> table see original document page 25 </column> </row> <table>
Em outra corrida, carboximetil celulose (CMC) foi substituídapor álcool polivinílico para a comparação do desempenho do polímero. Acarboximetil celulose era a FINFIXX 30, que poderia ser executada somentecom 7% de sólidos devido à viscosidade do revestimento. O revestimento foiformulado com 95% de polímero e 5% de Emtal. As amostras 1.3 e 1.4 sãodois pesos de revestimento diferentes aspergidos com uma aspersão de bóraxde 48 ml/min. O revestimento replicou o poço da superfície do tambor e foicompletamente liberado do tambor. A maciez foi melhorada com uma perdamínima de calibre, mas a maciez não era tão boa quanto com o álcoolpolivinílico. Para a corrida que produziu a amostra 1.5, não foi utilizado bóraxna aspersão. O revestimento replicou bem a superfície do tambor e foicompletamente liberado do tambor. A maciez foi melhorada removendo-se obórax. Isto mostrou que um revestimento que não foi reticulado poderia ser10 replicado e liberado do tambor, o que indica que materiais diferentes dosmateriais reticuláveis podem ser utilizados neste processo.Exemplo 2In another run, carboxymethyl cellulose (CMC) was replaced by polyvinyl alcohol for comparison of polymer performance. Carboxymethyl cellulose was FINFIXX 30, which could only be made with 7% solids due to the viscosity of the coating. The coating was shaped with 95% polymer and 5% Emtal. Samples 1.3 and 1.4 are two different coating weights sprayed with a 48 ml / min borax spray. The coating replicated the drum surface well and was completely released from the drum. The softness was improved with a minimum caliber, but the softness was not as good as with polyvinyl alcohol. For the run that produced sample 1.5, no sprinkler borax was used. The coating replicated well the drum surface and was completely released from the drum. The softness has been improved by removing the chest. This showed that a non-crosslinked coating could be replicated and released from the drum, indicating that materials other than crosslinkable materials could be used in this process.Example 2
Uma folha base com prensagem mínima tendo um peso básicode 111 libras/ 3.000 pés2 foi utilizada como um substrato sobre o qual seaplicou e tratou composições simples de revestimento. O primeirorevestimento era o amido CLEER-COTE 625 com 95% em peso a seco (umamido de milho ceroso com viscosidade modificada) e 5% de Emtal 50 VCS5sendo utilizado um triglicerídeo como o agente de liberação. Os sólidos dorevestimento constituíam 20% em peso. O revestimento foi aplicado porintermédio de um bastão de alimentação. A amostra 2.1 foi feita aspergindo-se o revestimento com uma solução reticuladora contendo 3% em peso debórax e 1% em peso de um óleo de rícino sulfonado como um agente deliberação. A velocidade de aspersão foi de 46 ml/min. A amostra replicoubem o tambor e foi liberada do tambor sem se aderir. Foram obtidas melhoriassignificativas na maciez com uma perda mínima de calibre. As amostras 2.2,2.3, 2.4 e 2.5 foram preparadas com pesos diferentes de revestimento domesmo revestimento, mas a aspersão não continha bórax. Todas as amostrasreplicaram bem a superfície e foram completamente liberadas do tambor. Asamostras 2.6 e 2.7 foram executadas sem qualquer aspersão. As amostrasreplicaram bem a superfície e foram completamente liberadas do mesmo. Osvalores de maciez não eram tão bons, mas as amostras ainda tinham umamaciez significativamente melhorada com uma redução mínima no calibre.Isto demonstra que o processo pode ser executado sem nenhuma aspersão deumidificação.A minimally pressed base sheet having a basis weight of 111 lbs / 3,000 ft2 was used as a substrate on which to apply and treat simple coating compositions. The first coating was 95% dry weight CLEER-COTE 625 starch (a modified viscosity waxy cornstarch) and 5% Emtal 50 VCS5 with a triglyceride as the release agent. Coatings solids constituted 20% by weight. The coating was applied by means of a feed rod. Sample 2.1 was made by spraying the coating with a crosslinker solution containing 3% by weight of thorax and 1% by weight of a sulfonated castor oil as a deliberate agent. The spray rate was 46 ml / min. The sample replicated the drum and was released from the drum without adhering. Significant improvements in softness were achieved with minimal loss of caliber. Samples 2.2,2.3, 2.4 and 2.5 were prepared with different coating weights from the same coating, but the spray contained no borax. All samples replicated the surface well and were completely released from the drum. Samples 2.6 and 2.7 were executed without any sprinkling. The samples replicated the surface well and were completely released from it. The smoothness values were not so good, but the samples still had significantly improved smoothness with minimal reduction in gauge. This demonstrates that the process can be performed without any dehumidifying spray.
Exemplo 3Example 3
Esta experiência foi uma continuação do exemplo 2,explorando os efeitos dos sólidos do revestimento. As amostras 3.1 e 3.2foram executadas com um revestimento com 23% de sólidos sem nenhumaaspersão de umidificação. Foram obtidas uma boa replicação e uma boaliberação. Para as amostras 3.3 e 3.4, os sólidos do revestimento foramaumentados para 25,7%, outra vez sendo aplicado sem nenhuma aspersão deumidificação. Foi obtida uma liberação completa, mas foi obtida umareplicação incompleta da superfície. Com base na inspeção visual, somentecerca de 90 - 95% da superfície replicou o tambor. Para as amostras 3.5 e 3.6,foi executado este mesmo revestimento com 25,7% de sólidos e foi aplicadauma aspersão de umidificação de 48 ml/min. A replicação da superfície foicompleta e os valores de maciez foram grandemente melhorados. Para asamostras 3.7 até 3.12, foi utilizado um revestimento com 30% de sólidos.This experiment was a continuation of example 2, exploring the effects of coating solids. Samples 3.1 and 3.2 were run with a 23% solids coating with no humidification spray. Good replication and good deliberation were obtained. For samples 3.3 and 3.4, the coating solids were increased to 25.7%, again being applied without any dehumidifying spray. Complete release was obtained but incomplete surface replication was obtained. Based on visual inspection, only about 90 - 95% of the surface replied to the drum. For samples 3.5 and 3.6, this same 25.7% solids coating was performed and a 48 ml / min humidification spray was applied. Full-surface replication and softness values were greatly improved. For samples 3.7 through 3.12, a 30% solids coating was used.
Quando não foi utilizada nenhuma aspersão de umidificação (3.7), foi obtidauma liberação completa, mas somente uma pequena percentagem dasuperfície foi replicada. Quando foi utilizada uma aspersão de umidificaçãode 48 ml/min (3.8), a replicação foi grande- mente melhorada, mas asuperfície ainda estava mosqueada com uma área de replicação pobre.When no humidification spray (3.7) was used, a complete release was obtained, but only a small percentage of the surface was replicated. When a 48 ml / min humidification spray (3.8) was used, replication was greatly improved, but the surface was still mottled with a poor replication area.
Quando a aspersão de umidificação foi aumentada para 98 ml/min (3.9, 3.10& 3.12), a replicação foi completa e a maciez foi grandemente melhorada comuma redução mínima no calibre. A seguir, foram reduzidos os sólidos dorevestimento. Com 17,5% de sólidos no revestimento (3.13, 3.14) semnenhuma aplicação de aspersão de umidificação, foram obtidas uma boaliberação e uma replicação completa. Com 10% de sólidos (3.15) semnenhuma aplicação de aspersão de umidificação, a baixa viscosidade dorevestimento levou a um peso reduzido do revestimento e a um aumento deabsorção do revestimento na folha, e assim sendo, ocorreu uma replicaçãopobre.When the humidification spray was increased to 98 ml / min (3.9, 3.10 & 3.12), replication was complete and softness was greatly improved with a minimum reduction in caliber. Thereafter, the solids of the coating were reduced. With 17.5% solids in the coating (3.13, 3.14) without any application of humidification spraying, good liberation and complete replication were achieved. At 10% solids (3.15) without any spraying application of humidification, the low viscosity of the coating led to reduced coating weight and increased coating absorption on the sheet, and thus poor replication occurred.
Amostras dos produtos macios, produzidos utilizando-seamido como o revestimento polimérico, com 20% de sólidos, foramrevestidas no topo com um revestimento convencional de argila pigmentada(cerca de dois terços de argila e um terço de carbonato, com um aglutinantede látex, aplicado em um só revestimento com aproximadamente 10libras/3.000 pés2) aplicado sobre a camada polimérica macia. Estas amostrasforam então selecionadas para exame da morfologia da camada derevestimento. O corte foi feito congelando-se as amostras em nitrogêniolíquido, e então partindo-se as amostras em dois (fratura por congelamento).As beiradas partidas das amostras (por exemplo, as seções em corte) foramentão examinadas em um microscópio.Samples of the soft products, produced using seam as the 20% solids polymeric coating, were top coated with a conventional pigmented clay coating (about two thirds of clay and one third of carbonate with a latex binder applied on a single coating approximately 10 pounds / 3,000 ft2) applied over the soft polymeric layer. These samples were then selected for examination of the coating layer morphology. The cutting was made by freezing the samples in nitrogenous liquid, and then splitting the samples in two (freeze fracture). The broken edges of the samples (for example, the sectioned sections) were then examined under a microscope.
Os micrográficos revelaram que existem espaços vazios nacamada de revestimento polimérico, conforme mostrado nas figuras 2 a 9, queincluem barras de medição para indicar a sua escala. Para as figuras 2 - 5, aampliação do microscópio foi de 1000 vezes, e as barras de medição tinhamum comprimento de 20 mícrons. Na figura 2, como um exemplo, a estruturaconforme mostrada inclui um substrato de papelão 110. A espessura dosubstrato geralmente se estende abaixo da área do micrográfico. Por causa doprocesso de fratura por congelamento, o substrato 110 conforme mostrado nosmicrográficos algumas vezes é separado ou parcialmente separado da camadapolimérica 120. Assim sendo, o limite superior do substrato 110 poderá sermostrado somente aproximadamente pela distância tracejada que representa osubstrato.The micrographs revealed that there are voids in the polymeric coating layer as shown in Figures 2 to 9 which include measuring bars to indicate their scale. For Figures 2 - 5, the microscope extension was 1000 times, and the measuring bars were 20 microns long. In Figure 2, as an example, the structure as shown includes a cardboard substrate 110. The thickness of the substrate generally extends below the area of the micrograph. Because of the freeze fracture process, substrate 110 as shown in the micrographs is sometimes separated or partially separated from polymeric layer 120. Thus, the upper boundary of substrate 110 can only be shown approximately by the dashed distance that represents the substrate.
Nestas amostras, a camada de revestimento polimérico 120 foiaplicada sobre o substrato 110, e foi secada contra um tambor aquecido,conforme descrito anteriormente. Então foi aplicado e secado o revestimentode topo 130. O termo "revestimento polimérico" é utilizado aqui paradescrever aquela camada aplicada conforme descrito acima, e que então fezcontato contra um tambor aquecido enquanto estava úmida. O termo"revestimento de topo" é utilizado para descrever a camada externa, que foiaplicada como camada. Obviamente, o "revestimento de topo" poderia seraplicado em mais de uma camada e poderia ser de materiais de revestimentodiferentes daqueles utilizados aqui.In these samples, polymeric coating layer 120 was applied onto substrate 110, and was dried against a heated drum as described above. The topcoat 130 was then applied and dried. The term "polymeric coating" is used herein to describe that applied layer as described above, which then contacted a heated drum while it was wet. The term "topcoat" is used to describe the outer layer, which has been applied as a layer. Of course, the "topcoat" could be applied in more than one layer and could be of coating materials other than those used herein.
Os espaços vazios 121 são evidentes na camada derevestimento polimérico 120, conforme é visto nas figuras 2-9. A figura 2, porexemplo, mostra diversos espaços vazios 121 na camada de revestimentopolimérico 120, com os espaços vazios parecendo ser de aproximadamente 5a 20 mícrons na dimensão lateral. E considerado que o seu tamanho dentro daamostra fraturada está aproximadamente na mesma faixa. Os espaços vaziostipicamente parecem ser algo "planos" na direção "vertical", isto é, indo paraa espessura da amostra. Os espaços vazios também parecem ter "paredes" quesão relativamente macias, e geralmente finas. Estas paredes finas são bastanteaparentes conforme visto entre os espaços vazios adjacentes. Quando umaparede de espaço vazio é adjacente ao revestimento de topo 130, a suaespessura poderá ser difícil de ser vista mas a sua presença poderá serdeduzida pelo contorno macio menor do revestimento de topo 130 adjacenteao espaço vazio.The voids 121 are evident in the polymeric coating layer 120, as seen in figures 2-9. Figure 2, for example, shows several voids 121 in the polymeric coating layer 120, with voids appearing to be approximately 5 to 20 microns in lateral dimension. It is considered that its size within the fractured sample is approximately in the same range. Void spaces typically appear to be "flat" in the "vertical" direction, that is, going to the thickness of the sample. The voids also appear to have relatively soft, and usually thin "walls". These thin walls are quite similar as seen between adjacent voids. When a void wall is adjacent to the topsheet 130, its thickness may be difficult to see but its presence may be reduced by the smaller soft outline of the topsheet 130 adjacent the void.
A figura 3 é um micrográfico de exemplo mostrando váriosespaços vazios 121 na camada de revestimento polimérico. Os espaços vaziosparecem estender-se sobre uma área equivalente de não mais do que a metadeda área da superfície revestida. A camada de revestimento polimérico não ébem definida neste micrográfico.Figure 3 is an example micrograph showing various voids 121 in the polymeric coating layer. The voids appear to extend over an equivalent area of no more than the metadata of the coated surface area. The polymeric coating layer is not well defined in this micrograph.
A figura 4 é um micrográfico de exemplo mostrando váriosespaços vazios 121 na camada de revestimento polimérico 120. As paredesdos espaços vazios parecem ser relativamente finas, conforme evidenciadopor uma aparência algo translúcida nas paredes de dois dos espaços vazios.Figure 4 is an example micrograph showing various voids 121 in the polymeric coating layer 120. The void walls appear to be relatively thin, as evidenced by a somewhat translucent appearance on the walls of two void spaces.
Para as figuras 5-9, a ampliação do microscópio foi de 500vezes e as barras de medição tinham um comprimento de 50 mícrons. Afigura 5 mostra vários espaços vazios na camada polimérica 120, com barrasindividuais de medição mostrando dimensões dos espaços escolhidos, porexemplo, movendo-se geralmente da esquerda para direita, medições de 10,5mícrons na distância vertical, 36 mícrons na distância lateral, 10,6 mícrons nadistância vertical, e 36,3 mícrons na distância lateral. Outra vez os espaçosvazios parecem estender-se sobre uma área equivalente de aproximadamentemetade da área da superfície revestida.For figures 5-9, the microscope magnification was 500 times and the measuring bars were 50 microns long. Figure 5 shows various voids in the polymer layer 120, with individual measurement bars showing dimensions of the chosen spaces, for example, generally moving left to right, measurements of 10.5 microns at vertical distance, 36 microns at lateral distance, 10.6 microns vertical distance, and 36.3 microns in lateral distance. Again the voids appear to extend over an equivalent area of approximately half the area of the coated surface.
A figura 6 mostra outra amostra com barras de mediçãosemelhantes, por exemplo, movimentando-se geralmente da esquerda paradireita, medições de 8,66 mícrons na distância vertical,32,1 mícrons nadistância lateral, 11,8 mícrons na distância vertical, e 22,7 mícrons nadistância lateral. Medições como estas nas figuras 5 e 6 foram obtidas parauso no gráfico discutido posteriormente na figura 17.Figure 6 shows another sample with similar measurement bars, for example, generally moving from the right-hand left, measurements of 8.66 microns in vertical distance, 32.1 microns in lateral distance, 11.8 microns in vertical distance, and 22, 7 microns lateral conductance. Measurements like these in figures 5 and 6 were obtained for use in the graph discussed later in figure 17.
A figura 7 mostra os espaços vazios 121 na camada polimérica120, incluindo vários mostrando um aspecto geralmente plano. Os espaçosvazios parecem estender-se sobre uma área equivalente próxima do total daárea da superfície revestida. A figura 8 mostra outra amostra com os espaçosvazios de largura semelhante 121. As áreas de parede dos diversos espaçosvazios são visíveis. A figura 9 mostra ainda outra amostra onde os espaçosvazios 121 parecem estender-se sobre uma área equivalente quase ao da áreada superfície revestida.Figure 7 shows the voids 121 in the polymer layer 120, including several showing a generally flat appearance. The voids appear to extend over an equivalent area close to the total area of the coated surface. Figure 8 shows another sample with voids of similar width 121. The wall areas of the various voids are visible. Fig. 9 shows yet another sample where the voids 121 appear to extend over an area equivalent to almost the area of the coated surface.
Outras amostras de produtos macios, produzidos utilizando-seamido como o revestimento polimérico, com 20% de sólidos, não foramrevestidas no topo. Estas amostras foram cortadas para o exame da morfologiada camada de revestimento. O corte foi feito congelando-se as amostras emnitrogênio líquido, e então partindo-se as amostras em dois (fratura porcongelamento). As beiradas de parte das amostras (por exemplo, as seções emcorte) foram então examinadas em um microscópio conforme mostrado nasfiguras 10 a 12, que inclui barras de medição para indicar a sua escala. Aampliação do microscópio foi de 1000 vezes, e as barras de medição tinhamum comprimento de 20 mícrons. A figura 10 mostra a camada polimérica 120,que contém os espaços vazios 121 e tem uma superfície externa muito macia.A camada polimérica está sobre um substrato de papelão 110, e é mostradouma das fibras de celulose 112. A espessura do substrato geralmente seestende abaixo da área do micrográfico.Other samples of soft products produced using seam as the 20% solids polymeric coating were not top coated. These samples were cut for examination of the coating layer morphology. The cut was made by freezing the samples in liquid nitrogen, and then breaking the samples in two (freezing fracture). The edges of part of the samples (for example, the cut sections) were then examined under a microscope as shown in Figures 10 to 12, which includes measuring bars to indicate their scale. The microscope extension was 1000 times, and the measuring bars were 20 microns long. Figure 10 shows the polymeric layer 120, which contains the voids 121 and has a very soft outer surface. The polymeric layer is on a cardboard substrate 110, and is shown as one of cellulose fibers 112. The thickness of the substrate generally extends below. of the micrographic area.
As figuras 11 e 12 mostram micrográficos adicionais deamostras que foram revestidas por polímeros mas não foram revestidas notopo. Outra vez, a maciez da camada polimérica 120 é evidente, assim como osão os espaços vazios na parte inferior 121. As paredes dos espaços vazios,com freqüência, coincidem com a superfície do revestimento polimérico.Figures 11 and 12 show additional micrographs of samples that were polymer coated but not topically coated. Again, the softness of the polymeric layer 120 is evident, as are the voids at the bottom 121. The void walls often coincide with the surface of the polymeric coating.
A figura 13 (com uma ampliação de 200 vezes) e a figura 14(com uma ampliação de 500 vezes) mostram a superfície das amostrasconforme são vistas em um microscópio de varredura eletrônica. Estasamostras não foram revestidas com o revestimento de topo 130. As estruturassemelhantes a um cordão maior 122 que aparecem como uma rede ou malhafina são espaços vazios individuais na camada polimérica 120. A camadapolimérica aqui aparece essencialmente transparente, exceto pelas paredes dosespaços vazios.Figure 13 (200-fold magnification) and Figure 14 (500-fold magnification) show the surface of the samples as seen in a scanning electron microscope. These samples were not coated with topcoat 130. Larger strand-like structures 122 that appear as a mesh or mesh are individual voids in the polymer layer 120. The polymeric layer here appears essentially transparent except for the empty-space walls.
As figuras 15 e 16 mostram a superfície das amostrasconforme é visto em um microscópio eletrônico de varredura em retro-espalhamento. Estas amostras não receberam um revestimento de topo 130.As estruturas 112 semelhantes a um cordão maior são fibras de celulose dosubstrato 110. As estruturas 122 semelhantes a células menores que aparecemcomo uma rede ou malha fina são as paredes dos espaços vazios individuaisna camada polimérica 120. A camada polimérica aqui aparece essencialmentetransparente, exceto pelas paredes dos espaços vazios. Os espaços vaziosparecem ser distribuídos ao longo da superfície inteira.Figures 15 and 16 show the surface of the samples as seen in a backscattered scanning electron microscope. These samples did not receive a topcoat 130. Larger bead-like structures 112 are substrate cellulose fibers 110. Smaller cell-like structures 122 appearing as a mesh or thin mesh are the walls of the individual voids in the polymer layer 120. The polymeric layer here appears essentially transparent except for the walls of the voids. The voids appear to be distributed over the entire surface.
A figura 17 é um gráfico mostrando a distribuição dostamanhos de espaços vazios com base aproximadamente em 90 medições decada largura de espaço vazio (dimensão lateral) e altura (uma dimensãovertical nos micrográficos). As medições mostram uma largura média deespaço vazio (medido na direção paralela à espessura da amostra) de cerca de19 mícrons, com um desvio standard de cerca de 9 mícrons. As mediçõesmostram uma altura média do espaço vazio (medida na direção indo para"dentro" da espessura da amostra) de cerca de 10 mícrons, com um desviostandard de cerca de 4 mícrons.Figure 17 is a graph showing the distribution of void sizes based on approximately 90 measurements of void width (lateral dimension) and height (a vertical dimension in micrographs). The measurements show an average void space width (measured in the direction parallel to the sample thickness) of about 19 microns, with a standard deviation of about 9 microns. The measurements show an average void height (measured in the direction going "within" the sample thickness) of about 10 microns, with a standard deviation of about 4 microns.
Estas dimensões de espaço vazio parecem ser representativasdas amostras estudadas aqui. No entanto, elas não significam ser limitantes,porque alterações nos materiais ou nas condições de processamento poderãoapresentar outras dimensões.These empty space dimensions appear to be representative of the samples studied here. However, they do not mean to be limiting because changes in materials or processing conditions may have other dimensions.
E feita a hipótese de que bolhas de vapor criam estes espaçosvazios enquanto o revestimento está em contato com o tambor aquecido, e asbolhas poderão produzir uma força para ajudar a manter o revestimento emcontato com o tambor. Os espaços vazios resultantes tipicamente auxiliam aligar o intervalo entre a camada de substrato rugosa IlOea superfície maciado tambor aquecido. Assim sendo, o revestimento polimérico seco tem umasuperfície replicada macia, que é mais macia do que a camada de substrato110. Parece que muitos ou a maioria dos espaços vazios permanecem intactosquando é aplicado o revestimento de topo 130. Assim sendo, o revestimentode topo poderá no final ser mais macio por causa da camada poliméricainferior 120 relativamente mais macia. Isto é visto como uma vantagemobtida pela invenção. Além da possível influência dos espaços vazios emauxiliarem a criar uma superfície replicada macia, os espaços vazios poderãotambém contribuir para uma densidade menor no produto.It is hypothesized that vapor bubbles create these voids while the liner is in contact with the heated drum, and the bubbles may produce a force to help keep the liner in contact with the drum. The resulting voids typically help to bridge the gap between the roughened IlO substrate layer and the heated drum soft surface. Thus, the dry polymeric coating has a soft replicated surface which is softer than the substrate layer 110. It appears that many or most of the voids remain intact when topcoat 130 is applied. Thus, the topcoat may eventually be softer because of the relatively softer lower polymer layer 120. This is seen as an advantage gained by the invention. In addition to the possible influence of voids and ancillaries on creating a smooth replicated surface, voids may also contribute to lower product density.
As condições no espaço entre o rolo de prensagem 24 e otambor quente 22 poderão influenciar a formação de espaços vazios norevestimento polimérico. Dependendo da dureza do rolo de prensagem, e dosdiâmetros do rolo de prensagem e do tambor quente, poderá ser necessárioajustar-se a alimentação nesse espaço (por exemplo, a alimentação PLI sobreo espaço) para se obter ebulição nesse espaçamento, que cria os espaçosvazios.The conditions in the space between the press roll 24 and the hot drum 22 may influence the formation of voids in the polymeric coating. Depending on the hardness of the press roll, and the diameters of the press roll and hot drum, it may be necessary to adjust the feed in this space (for example, the PLI feed over the space) to boil in this gap, which creates the voids.
O papel ou papelão revestido pelo polímero criado por esteprocesso poderá ser utilizado sempre que for desejado um substrato macio ouum produto acabado. O papel ou papelão revestido pelo polímero poderá serutilizado como tal (por exemplo, conforme mostrado nas figuras 10-16) ou elepoderá ser usado como um substrato para revestimentos adicionais ou outrostratamentos a serem aplicados (por exemplo, o revestimento de topo 130mostrado nas figuras 2- 9, ou outros revestimentos) nos mesmos. Materiaisadicionais ou processos de acabamento poderão ser aplicados no papel oupapelão revestido por polímero, com ou sem revestimentos adicionais. Porexemplo, poderão ser aplicados um ou mais revestimentos adicionais,conforme é típico com o revestimento básico, o revestimento de topo, e orevestimento triplo de substratos de papel ou papelão convencionais. Poderãoser aplicados processos de calandragem, antes ou após os revestimentosopcionais adicionais. Por exemplo, poderá ser aplicado um ou maisrevestimentos adicionais, seguido por uma etapa de calandragem depolimento.The polymer coated paper or cardboard created by this process may be used whenever a soft substrate or a finished product is desired. The polymer coated paper or cardboard may be used as such (for example as shown in figures 10-16) or may be used as a substrate for additional coatings or other treatments to be applied (for example the topcoat 130 shown in figures 2 - 9, or other coatings) thereon. Additional materials or finishing processes may be applied to the polymer coated paper or paper, with or without additional coatings. For example, one or more additional coatings may be applied, as is typical with the base coat, topcoat, and triple coating of conventional paper or cardboard substrates. Calendering processes may be applied before or after additional optional coatings. For example, one or more additional coatings may be applied, followed by a calendering step.
Métodos de produção e uso de material revestido por polímerode acordo com a invenção devem ficar rapidamente aparentes a partir da meradescrição do material e do processo conforme apresentado aqui. Não éportanto considerada necessária nenhuma discussão ou ilustração adicional detal material ou método.Methods of producing and using polymer coated material according to the invention should be readily apparent from the material description and process as set forth herein. No further discussion or illustration deemed material or method detail is deemed necessary.
Embora tenham sido descritas e ilustradas as realizaçõespreferidas da invenção, deve ficar aparente que podem ser feitas váriasmodificações nas realizações e nas implementações da invenção sem seafastarem do espírito ou do escopo da invenção. Apesar das realizaçõespreferidas ilustradas aqui terem sido descritas em conexão com um substratode papel ou de papelão, estas realizações poderão ser implementadasfacilmente de acordo com a invenção em outras estruturas, incluindo, semlimitação, têxteis, panos não tecidos, materiais fibrosos, substratos de ácidopolilático, e filmes porosos.While the preferred embodiments of the invention have been described and illustrated, it should be apparent that various modifications may be made to the embodiments and implementations of the invention without departing from the spirit or scope of the invention. Although the preferred embodiments illustrated herein have been described in connection with a paper or cardboard substrate, these embodiments may be readily implemented in accordance with the invention in other structures, including, without limitation, textiles, nonwoven cloths, fibrous materials, polylactic acid substrates, and porous movies.
Deve ficar entendido, portanto, que a invenção não é limitadaàs realizações específicas apresentadas (ou aparentes a partir da apresentação)aqui, mas são limitadas somente pelas reivindicações anexadas aqui.It should be understood, therefore, that the invention is not limited to the specific embodiments set forth (or apparent from the presentation) herein, but are limited only by the claims appended hereto.
O que é reivindicado como novo e desejado para ser protegidopelas cartas patentes dos EUA é caracterizado pelo fato de constituir:What is claimed as new and desired to be protected by US patent letters is characterized by the fact that it constitutes:
Claims (162)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77611406P | 2006-02-23 | 2006-02-23 | |
| US60/77614 | 2006-02-23 | ||
| PCT/US2007/004742 WO2007100667A2 (en) | 2006-02-23 | 2007-02-22 | Method for treating a substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0707823A2 true BRPI0707823A2 (en) | 2011-05-10 |
Family
ID=38459573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0707823-4A BRPI0707823A2 (en) | 2006-02-23 | 2007-02-22 | product and process for treating a substrate |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070295466A1 (en) |
| EP (1) | EP1987110A4 (en) |
| JP (1) | JP5254809B2 (en) |
| KR (1) | KR101023587B1 (en) |
| CN (1) | CN101389727B (en) |
| BR (1) | BRPI0707823A2 (en) |
| CA (1) | CA2643891C (en) |
| MY (1) | MY150737A (en) |
| NO (1) | NO20083241L (en) |
| RU (1) | RU2436882C2 (en) |
| WO (1) | WO2007100667A2 (en) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5300179B2 (en) * | 2006-05-02 | 2013-09-25 | 大王製紙株式会社 | Production equipment and production method for coated paper |
| WO2008076339A2 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-26 | Drexel University | Multilayer films |
| DE102008000282A1 (en) | 2008-02-12 | 2009-08-13 | Voith Patent Gmbh | Method and device for applying and drying a medium |
| DE102008000283A1 (en) | 2008-02-12 | 2009-08-13 | Voith Patent Gmbh | Combined application and smoothing process |
| CA2719021A1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | International Paper Company | Paper substrates useful as universal release liners |
| US7749583B2 (en) * | 2008-05-28 | 2010-07-06 | Meadwestvaco Corporation | Low density paperboard |
| US9567709B2 (en) * | 2009-02-10 | 2017-02-14 | Westrock Mwv, Llc | Low density paper and paperboard with two-sided coating |
| WO2010123689A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Meadwestvaco Corporation | A method of making multilayer paper-based packaging materials having enhanced barrier performance |
| JP2012162411A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Shinshu Univ | Method of producing sheet-like carbon nanostructure |
| JP5777913B2 (en) * | 2011-03-24 | 2015-09-09 | 日東電工株式会社 | Method for producing release liner |
| RS62432B1 (en) | 2011-06-10 | 2021-11-30 | Mayr Melnhof Karton Ag | Method for producing a coated packaging material and packaging material with at least one barrier layer for hydrophobic connections |
| CN102618192B (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-16 | 珠海市联合托普粘合剂有限公司 | High-waterproof nano modified water-based environment-friendly labeled binder easy in alkaline cleaning and preparation method thereof |
| FR3024468B1 (en) * | 2014-07-30 | 2019-05-17 | Munksjö Oyj | METHOD FOR MANUFACTURING THERMOSCELLANT BARRIER PAPER |
| FR3024467B1 (en) * | 2014-07-30 | 2019-05-17 | Munksjö Oyj | THERMOSCELLANT BARRIER PAPER |
| US11213848B2 (en) | 2015-12-11 | 2022-01-04 | Vitro Flat Glass Llc | Nanoparticle coater |
| EP3580057B1 (en) * | 2017-02-13 | 2024-01-10 | Wilsonart LLC | Method of making a decorative laminate with core layer subjected to sodium alginate treatment |
| CN106847546B (en) * | 2017-04-05 | 2019-01-18 | 苏州海凌达电子科技有限公司 | A kind of preparation method of porous vanadic anhydride super capacitor material |
| CN110607710B (en) * | 2018-06-15 | 2022-01-25 | 金光纸业(中国)投资有限公司 | Single-coated paper with low crimpness and preparation method thereof |
| US12269242B2 (en) * | 2018-11-27 | 2025-04-08 | Billerudkorsnas Ab | Enhanced PVOH-based barrier layer composition, barrier layer and methods for its manufacture |
| EP3952672B1 (en) | 2019-04-08 | 2024-05-01 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol-generating film |
| WO2020207736A1 (en) | 2019-04-08 | 2020-10-15 | Philip Morris Products S.A. | Method of manufacturing an aerosol-generating film |
| US12116730B2 (en) | 2019-04-16 | 2024-10-15 | Chemstone, Inc. | Method of modifying polymer barrier films |
| CN115279961B (en) * | 2020-03-30 | 2024-11-05 | 科德宝两合公司 | Asphalt membrane with biodegradable binder |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3480455A (en) * | 1966-03-02 | 1969-11-25 | Blandin Paper Co | Paper coating composition |
| GB1271281A (en) * | 1968-07-31 | 1972-04-19 | Ethyl Corp | Coating of webs by freeze-drying and products therefrom |
| US3637431A (en) * | 1968-09-30 | 1972-01-25 | Little Inc A | Coating composition and article coated with same |
| US3672922A (en) * | 1970-01-26 | 1972-06-27 | Penick & Ford Ltd | Benzyl starch emulsion coating compositions |
| DE3268978D1 (en) * | 1981-10-05 | 1986-03-20 | Kuraray Co | Paper coating agent |
| EP0218956A1 (en) * | 1985-09-24 | 1987-04-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Recording sheet |
| US5631076A (en) | 1995-02-24 | 1997-05-20 | New Oji Paper Co., Ltd. | Hot melt ink thermal transfer recording sheet |
| US5690527A (en) | 1995-03-22 | 1997-11-25 | Macmillan Bloedel Packaging Inc. | Coated fibrous substrate with enhanced printability |
| JP3508307B2 (en) * | 1995-07-19 | 2004-03-22 | 王子製紙株式会社 | Manufacturing method of cast coated paper |
| EP0959176B1 (en) * | 1998-05-18 | 2012-09-05 | Rohm And Haas Company | Hollow sphere organic pigment for paper or paper coatings |
| JPH11334199A (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-07 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Inkjet recording sheet |
| US6332953B1 (en) * | 1998-10-02 | 2001-12-25 | International Paper Company | Paper product having enhanced printing properties and related method of manufacture |
| US6673451B2 (en) * | 2000-10-12 | 2004-01-06 | Rohn And Haas Company | Process for forming an aqueous polymeric dispersion |
| JP4663144B2 (en) * | 2001-02-06 | 2011-03-30 | 日本製紙株式会社 | Cast coated paper and method for producing the same |
| US7074495B2 (en) * | 2002-04-11 | 2006-07-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Recording material support, process for manufacturing the same, recording material and process for image formation |
| JP2004249642A (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | Coating composition for inkjet recording sheet and inkjet recording sheet |
| US6991706B2 (en) * | 2003-09-02 | 2006-01-31 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Clothlike pattern densified web |
| JP2005125522A (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Oji Paper Co Ltd | Porous sheet and method for producing the same |
| JP2006001028A (en) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Oji Paper Co Ltd | Inkjet recording medium |
| US20060057358A1 (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Electrophotographic image-receiving sheet and image-forming method using the same |
| RU2264493C1 (en) * | 2004-11-23 | 2005-11-20 | Санкт-Петербургская бумажная фабрика Гознака | Method of manufacturing jet-printing paper with pigmented coating and jet-printing paper with pigmented coating |
-
2007
- 2007-02-22 CA CA2643891A patent/CA2643891C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-22 JP JP2008556442A patent/JP5254809B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-22 CN CN200780006404XA patent/CN101389727B/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-22 MY MYPI20082862 patent/MY150737A/en unknown
- 2007-02-22 RU RU2009104458/05A patent/RU2436882C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-02-22 WO PCT/US2007/004742 patent/WO2007100667A2/en not_active Ceased
- 2007-02-22 KR KR1020087020224A patent/KR101023587B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-02-22 BR BRPI0707823-4A patent/BRPI0707823A2/en not_active Application Discontinuation
- 2007-02-22 EP EP07751498A patent/EP1987110A4/en not_active Withdrawn
- 2007-08-17 US US11/893,736 patent/US20070295466A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-07-22 NO NO20083241A patent/NO20083241L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1987110A2 (en) | 2008-11-05 |
| KR20080087168A (en) | 2008-09-30 |
| CA2643891A1 (en) | 2007-09-07 |
| RU2436882C2 (en) | 2011-12-20 |
| WO2007100667A3 (en) | 2007-12-13 |
| NO20083241L (en) | 2008-10-14 |
| CA2643891C (en) | 2014-01-21 |
| MY150737A (en) | 2014-02-28 |
| JP2009527659A (en) | 2009-07-30 |
| CN101389727B (en) | 2013-02-06 |
| CN101389727A (en) | 2009-03-18 |
| KR101023587B1 (en) | 2011-03-21 |
| EP1987110A4 (en) | 2009-11-11 |
| JP5254809B2 (en) | 2013-08-07 |
| WO2007100667A2 (en) | 2007-09-07 |
| US20070295466A1 (en) | 2007-12-27 |
| RU2009104458A (en) | 2010-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0707823A2 (en) | product and process for treating a substrate | |
| JP6849669B2 (en) | Dense film surface sizing | |
| US8673398B2 (en) | Method for treating a substrate | |
| BR112019008236B1 (en) | PROCESS FOR PROVISIONING A COATING LAYER COMPRISING MICROFIBRILLATED CELLULOSE | |
| BRPI0909577B1 (en) | "low density cardboard" | |
| BR112017002040B1 (en) | Method and device for the continuous coating of a cellulose-based fibrous substrate web with fatty acid chloride and use of a cellulose-based fibrous substrate web | |
| CN104195883B (en) | Papermaking process | |
| JP5804462B2 (en) | Paper product and paper product manufacturing method | |
| US4289808A (en) | Process for producing dry finished paperboard | |
| BRPI1101746A2 (en) | environmentally friendly tape paper and tape made from it | |
| JP2023526800A (en) | Method for producing foam-coated cellulosic substrate | |
| EP2179089B1 (en) | Method and apparatus for treating a substrate | |
| JPH0770983A (en) | Coating base paper for moistureproof and watereproof paper and moistureproof and waterproof paper using the same | |
| USRE20847E (en) | Moistureproof material and method | |
| US2108804A (en) | Moistureproof material and process of making same | |
| SE535270C2 (en) | A method for coating paper or cardboard | |
| US20250067001A1 (en) | Paper material with total closure particularly for use in the food industry | |
| EP4536882A1 (en) | Wet strength improved fibrous non-woven fabrics, in particular paper, uses of these wet strength fabrics as well as production methods of the same | |
| BR112020012442A2 (en) | heat sealable packaging material | |
| BR112019012458A2 (en) | method for the production of paper, cardboard or coated film and paper, cardboard or coated film | |
| MXPA99010624A (en) | Absorbent and soft paper product containing cethane dimero agents off |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
| B12B | Appeal: appeal against refusal |