CZ20001277A3 - Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice na pásový materiál - Google Patents

Abstract

Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice obsahující aditivní materiály při výrobě pásových materiálových produktů, jakými jsou papírové produkty, textilní produkty a ohebné pásové produkty, za použití stlačených tekutin, jakými jsou oxid uhličitý a ethan, ve funkci postřikového prostředí. Na pásové materiály mohou být nanášeny aditivní kompozice s vysokou viskozitou a prosté vody a/nebo těkavého rozpouštědla. Na pásové materiály mohou být rovněž nanášeny ve vodě rozpustné aditivní kompozice se sníženým obsahem vody. Výhodnou formou způsobu nanášení postřikemje dekompresní postřik, který produkuje jednotnou strukturu postřiku s úzkou distribucí velikosti kapiček, která může zlepšit účinnost nanášení a kvalitu získaného produktu v případech, kdy jsou aditivní kompozice nanášeny postřikem na rychle unášené pásové materiály

Description

Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice na pásový materiál

Oblast techniky

Vynález se obecně týká nanášení aditivních kompozic na pásové materiály, jakými jsou papír, textil a jiné ohebné pásové materiály, při výrobě výrobků ve formě pásů. Vynález se zejména týká způsobů nanášení postřikem aditivní kompozice na pásové materiály při výrobě výrobků ve formě pásů za použití stlačené tekutiny zlepšující rozprášení a tvorbu postřiku u málo těkavých rozpouštědel majících vyšší viskozitu.

Dosavadní stav techniky

V rámci mnoha průmyslových procesů se provádí postřik kapalných kompozic, které obsahují těkavé rozpouštědlo, za účelem nanesení povlaků, adheziv a aditiv nebo za účelem zkrápění suchých materiálů. Rozpouštědlo zde plní několik funkcí, mezi které zejména patří rozpuštění látek, poskytnutí nosného média pro emulze a disperze, snížení viskozity při postřiku a zajištění správných roztékavých charakteristik po vlastním nanesení, mezi které patří vytvoření filmu na podkladu nebo pronikání do porézního nebo absorbčního materiálu. Vhodná organická rozpouštědla však způsobují zamoření okolní atmosféry a pro svou hořlavost představují riziko vniku požáru.

Aby se uvedené problémy eliminovaly, používá se jako rozpouštědlo nej častěji voda. Nicméně i voda může mít nepříznivé vlastnosti, pro které bývá její použití při výrobních procesech omezováno na minimum. Mnohé materiály • · • · ···· ·· ··

I · · « tt · « » ···· · · · určené k nanesení postřikem se nerozpouštějí ve vodě, takže převedení těchto materiálů do formy stabilní vodné emulze nebo disperze vyžaduje použití chemických činidel, jakými jsou povrchově aktivní látky. Voda má relativně nízkou rychlost odpařování a vysoké výparné teplo, takže sušení výrobku může být pomalé a energeticky náročné a výrobky musí být za účelem zvýšení rychlosti jejich sušení často zahřívány na teploty, které mohou způsobit jejich degradaci. Vzhledem k tomu, že při postřiku se odpařuje méně vody než při použití těkavých organických rozpouštědel, je kompozice nanášená postřikem mnohdy uložena při viskozitě, která je příliš nízká pro vlastní aplikaci, čímž může dojít ke zhoršení vlastností vyráběných produktů. Kromě toho některé podklady nesnášejí vodu, neboť mohou být absorpcí vody degradovány, což se může projevit jejich zbobtnáním nebo snížením jejich soudržnosti, anebo některé ve vodě rozpustné kompozice nesmáčejí dostatečně podklad vzhledem k tomu, že vodá má vysoké povrchové napětí nebo že materiál podkladu je hydrofobní.

Kromě těkavosti rozpouštědla a viskozity kompozice nanášené postřikem závisí úspěšné a hospodárné nanášení kompozic rovněž na vlastnostech postřiku získaného při vlastním procesu přípravy postřiku. Je mimořádně žádoucí, aby způsob přípravy postřiku poskytoval postřik, který má požadovanou velikost částic pro danou aplikaci a úzkou distribuci velikosti kapiček, při které je v postřiku přítomno minimální množství velkých kapek, které způsobují nekvalitní nanesení kompozice, a minimální množství malých kapiček, které představují prostřik v důsledku neúčasti na tvorbě depozitu vzhledem k jejich nezpůsobilosti účinně se uchytit na podkladu. Rovněž je žádoucí, aby struktura postřiku byla jednotná jak uvnitř postřiku, tak i na kuželovitém okraji, aby • 0 0 ·

0 0 ·

0 0 0

0 0 0

0 0 0 • 000 docházelo k jednotnému nanesení kompozice v průběhu postřiku. Postřik by neměl mít nadměrně vysokou nebo nízkou rychlost a neměl by být nadměrně turbulentní. Rozprašovací tryska by měla mít odpovídající šířku pro danou aplikaci a měla by být regulovatelná tak, aby kompozice byla nanesena v požadovaném množství a na požadovaném místě. Je konečně rovněž žádoucí, aby proces tvorby postřiku byl schopný rozprášit komposice s vysokou hustotou tak, aby bylo minimalizováno nebo zcela eliminováno použití těkavých rozpouštědel.

Konvenční metody tvorby postřiku, jakými jsou tvorba vzdušného postřiku a vzduchu-prostého postřiku, z nichž každý má své příznivé charakteristiky, mají rovněž nedostatky, které omezují jejich použití při nanášení kompozic v rámci výrobních procesů. Vzdušné postřikové metody poskytují nastavitelný, jednotný postřikový kužel a jemné rozprášení kompozice, avšak vyžadují nízkou viskozitu postřikované kompozice, obvykle v rozmezí od 0,05 do 0,1 Pa.s, a tudíž použití velkého množství těkavého rozpouštědla. Vzdušné postřiky jsou rovněž vysoce turbulentní a obsahují velmi širokou distribuci velikosti kapiček, takže obsahují i velký podíl nežádoucích malých kapiček tvořících prostřik, což má za následek nízkou aplikační účinnost. Vzduchu-prosté postřikové metody mohou rozprašovat i materiály mající vyšší viskozitu a obsahující méně rozpouštědla, avšak obvykle produkují hrubě rozprášený postřik s velkým podílem nadměrně velkých prostřikových částic, což je nevhodné pro mnohé aplikace. Vzduchu-prosté postřikové metody rovněž produkují nejednotnou strukturu postřiku, která zněmožňuje jednotné nanesení kompozice na podklad.

Konvenční rozprašovací mechanismus vzduchu-prostých postřiků je znám. Obecně materiál vystupuje z otvoru při • · okolním tlaku ve formě kapalného filmu, který se stane nestabilním v důsledku střihového napětí způsobeného vysokou rychlostí materiálu vzhledem k okolnímu vzduchu. V kapalném filmu dochází k tvorbě vln, které se stávají nestabilními a dělí se na kapalná vlákna, která se opět stávají nestabilními a dělí se na kapičky. K rozprášení dochází v důsledku toho, že kohezní síly a síly povrchového napětí, které drží kapalinu pohromadě, jsou překonány střihovými silami a setrvačnými silami kapaliny, které kapalinu takto převádí do formy kapiček. Mnohdy kapalný film vybíhá z otvoru dostatečně daleko, takže je patrný ještě před jeho rozdělením do kapiček. Tyto postřiky mají obecně šikmý tvar a šířku, která je v podstatě rovna šířce čela postřiku. Viskózní disipace citelně snižuje rozprašovací energii, v dlsledku čehož vyšší viskozita má za následek rozprášení do hrubších kapiček. V rámci této přihlášky vynálezu je třeba výrazy postřik z kapalinového filmu a rozprašování z kapalinového filmu chápat tak, že znamenají postřik nebo strukturu postřiku, ve kterých došlo k rozprášení právě uvedeným konvenčním mechanismem. Postřiky z filmu kapaliny jsou charakterizovány opeřenou strukturou postřiku, při které je materiál v postřiku rozdělen nerovnoměrně. Povrchové napětí mnohdy sdružuje dohromady více kapaliny na okrají postřiku ve srovnání se střední oblastí postřiku, což vytváří proud hrubě rozprášeného materiálu, který se často odděluje od postřiku. Příklady postřiků k kapalinového filmu jsou fotograficky zobrazeny na obrázcích 4a, 4b, 4c, 4d, 10a, 11a, 12a a 12b patentu US 5,057,342 a na obrázcích 3a, 3b, 3c, 9a, 9b a 9c patentu US 5,009,367.

Superkritické tekutiny nebo subkritické stlačené tekutiny, jakými jsou oxid uhličitý nebo ethan, mohou realizovat nové vzduchu-prosté rozprašovací mechanismy, které jsou schopné produkovat postřik ve formě jemných kapiček, který je žádoucí pro nanášení vysoce kvalitních povlaků. Aniž by zde byla snaha vázat se na nějákou určitou teorii, předpokládá se, že rozprašování je realizováno rozpuštěnou stlačenou tekutinou, jakou je oxid uhličitý, která se stane přesycenou v okamžiku, kdy poklesne tlak rozprašované směsi v ústí rozprašovacího otvoru. To má za následek vytvoření značné hnací síly v důsledku zplynění, přičemž velmi jemné bublinky plynného oxidu uhličitého konvertují roztok na směs plyn-kapalina. To má pravděpodobně za následek změnu tlaku proudu materiálu v důsledku snížení rychlosti proudu materiálu pohybujícího se rychlostí zvuku, což přiškrtí proud materiálu, takže namísto poklesu tlaku na tlak atmosférický vystupuje proud materiálu z rozprašovacího otvoru při poměrně vysokém tlaku. Takto dochází mimo rozprašovací otvor k vytvoření tlakové zóny, ve které postřiková směs volně expanduje a přechází na atmosférický tlak. Uvolněný plynný oxid uhličitý expanduje a produkuje expanzní sílu, která překoná síly panující v kapalině, které by normálně držely proud tekutiny pohromadě. Uvedená expanze je omezena pouze drážkou vyřlzlou v úrovni výstupu rozprašovaného materiálu, která takto formuje postřik do plochého nebo oválného tvaru. Šířka postřiku se nastavuje změnou rozteče uvedené drážky. Je zřejmé, že se zde jedná o odlišný rozprašovací mechanismus, protože k rozprašování dochází přímo v rozprašovacím otvoru a nikoliv až v oblasti mimo tento otvor. V rozprašovacím otvoru takto není patrný žádný proud kapaliny. Kromě toho postřik typicky opouští trysku v mnohem širším úhlu, než je tomu u normálních vzduchu-prostých postřiků a má takto vějiřovítý tvar který je podobný tvaru vzdušného postřiku. Mnohdy je takto produkován zaoblený parabolicky tvarovaný postřik a nikoliv ostře šikmý postřik. Tyto postřiky mají typicky větší šířku • · • · ·· β

• ·· · než konvenční vzduchu-prosté postřiky, získané za použití rozprašovací trysky stejné konfigurace. V rámci této přihlášky vynálezu je třeba výrazy dekompresní postřik a deskompresní rozprašování chápat jako postřik nebo rozprašování, které mají právě popsané charakteristiky. Příklady dekompresních postřiků jsou zobrazeny fotograficky na obrázcích 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 10b, 11b, 12c, 12d a 13 patentu US 5,057,342 a na obrázcích 4b, 4c, 8 a 9d patentu US 5,009,367.

Postřik z kapalinového filmu může být konvertován na dekompresní postřik v případě, kdy se zvýší koncentrace superkritické tekutiny nebo subkritické stlačené tekutiny, jakou je oxid uhličitý. K uvedenému přechodu může rovněž dojít v případě, kdy se za použití vhodných koncentrací zvýší teplota. K přechodu dochází v realitivně úzkém koncentračním a teplotním rozmezí. Když se zvýší teplota, postřik z kapalinového filmu si zpočátku zachová obecně šikmou (úhlovou) konfiguraci, má relativně stálou nebo mírně zvětšenou šířku, která je charakteristickou šířkou postřiku získaného v případech, kdy se kompozice rozprašuje bez použití oxidu uhličitého, a má relativně velkou střední velikost kapiček. Je možné vidět film kapaliny vedoucí k rozprašovacímu otvoru. K rozprašování dochází převážnou měrou v důsledku nestability proudu materiálu způsobené střihovými silami vyvolanými stykem proudu kapaliny s okolním vzduchem. Struktura postřiku se reguluje tlakem působícím na proud kapaliny. Mezní hranice rozprašování z kapalivého proudu leží v oblasti koncentrace oxidu uhličitého, při které film kapaliny u rozprašovacího otvoru zmizí. Když se uvedená koncentrace zvýší, prochází postřik potom přes přechodovou oblast, ve které struktura postřiku prochází dramatickými změnami, které závisí na damé kompozici; dochází k přechodu postřiku z kapalinového proudu

0000 0 0000 na dekompresní postřik, přičemž dochází ke změnám v rozprašovacím mechanismu. Tvar a šířka přechodového postřiku se výrazně mění při relativně malých změnách koncentrace oxidu uhličitého.

U některých kompozic se struktura postřiku změní z plochého postřiku na užší, nepravidelný, kónický postřik, načež expanduje do formy širšího, plochého, parabolického dekompresního postřiku. Někdy se postřik před expanzí do dekompresního postřiku úplně zbortí do jediného kruhového proudu nebo do dvou, tří nebo více v nepravidelných úhlech odsazených proudu. U jiných kompozic zůstane struktura postřiku převážně rovinná, i když ze středové oblasti postřiku mihotavě vybíhají dílčí proudy a to vě větší míře, když se proud zužuje a potom v menší míře, když postřik expanduje do dekompresního postřiku. Někdy postřik zůstane planární a dekompresní postřik se tvoří v superpozici na postřiku z kapalinového filmu, který současně postupně mizí. Ještě u dalších kompozic se šikmá struktura postřiku výrazně rozšíří, načež přejde do parabolického tvaru.

Přechodové postřiky jsou nepravidelné a často nestabilní, protože ani expanzní síla, jejíž původcem je oxid uhličitý, ani síly panující v kapalině kompozice nejsou při rozprašování a tvorbě postřiku dominantní, i když rozprašování začíná být v podstatě realizováno dekompresí plynného oxidu uhličitého. Odlišné typy postřikového přechodu jsou způsobeny různým povrchovým napětím a různými reologickými vlastnostmi jednotlivých konkrétních kompozic.

Dekompresní postřik se tvoří v případě, kdy se koncentrace oxidu uhličitého stane dostatečně vysokou k tomu, • · · · • « · , • · · 1 • · • · ·· • · ··· · aby se expanzní síla dekompresujícího oxidu uhličitého stala dominantní, když se zvýši výstupní tlak. Dekompresní postřik, který se takto vytvoří, může být v případě, že je to žádoucí, planární a má převážně parabolický tvar, i když může být v některých případech v blízkosti rozprašovacího otvoru spíše úhlový než zaoblený, a může být výrazně širší než odpovídající postřik z kapalinového filmu. V blízkosti postřikového přechodu může dekompresní postřik obsahovat zárodky dílčích proudů nebo mírnou turbulenci ve střední oblasti postřiku a struktura postřiku může být dělená. Nicméně výše uvedené nepravidelnosti postřiku se rozptýlí a struktura postřiku se stane při vyšší koncentraci stlačené tekutiny jednotnější.

Kromě toho, že je planární dekompresní postřik širší, je rovněž typicky hustší podél roviny postřiku ve srovnání s odpovídajícím postřikem z kapalinového filmu. Jedním z charakteristických znaků přechodu z postřiku z kapalinového filmu na dekompresní postřik je výrazný pokles střední velikosti částic postřiku. Patent US 5,057,342 uvádí příklad přechodu z postřiku z kapalinového filmu na dekompresní postřik na obrázcích 12a až 12d.

Obecně se oblast dekompresního postřiku nachází těsně pod mezí rozpustnosti, což vyžaduje správnou kombinaci teploty a tlaku postřiku a koncentrace oxidu uhličitého. Uvedená mez rozpustnosti a tudíž i postřikové podmínky, které jsou žádoucí pro dekompresní postřik, se mění v závislosti na použité kompozici. Postřik uvnitř dvoufázové oblasti je při tvorbě povlaku eliminován, protože z kapalné polymerní fáze se typicky extrahuje do kapalné fáze oxidu uhličitého významné množství organického rozpouštědla.

Za účelem snížení emisí organického rozpouštědla byly • 0 ·· 00 0000 00 00 • · · 000 0000

000 0 0 000 0 0 0 0

vyvinuty ve vodě rozpustné povlakové kompozice. Nicméně, jak již bylo uvedeno výše, nemá voda dostatečně vysokou rychlost odpařování, takže se se často z postřiku odpaří pouze nedostatečné množství vody. Dekompresní postřiky byly vyvinuty k dosažení zlepšeného odpaření vody, i když k velmi malému odpařování dochází v případě pomaleji se odpařujících rozpouštědel. Aniž by zde opět byla snaha vázat se na nějákou konkrétní teorii, předpokládá se, že vysoká rychlost odpařování je způsobena výjimečně vysokou rychlostí přenosu hmoty, ke kterému dochází v průběhu tvorby dekompresního postřiku v důsledku extrémně rychlého zplynění rozpuštěné stlačené tekutiny. Rychle a středně rychle se odpařující rozpouštědla jsou uvedeným intenzivním přenosem hmoty mnohem více ovlivněny než pamalu se odpařující rozpouštědla.

Při výrobě papíru se aditivní kompozice aplikují téměř výhradně za použití vodného roztoku, emulze nebo disperze, přičemž voda je látkou snižující viskozitu a těkavým rozpouštědlem. Nicméně není vždy žádoucí nanášet aditiva na mokrém konci výroby papíru, protože takto dochází ke ztrátě drahých přísad ve vodě odváděné z vlhkého papírového pásu, což navíc představuje ekologický problém spočívající v tom, jak naložit s takto znečištěnou odpadní vodou; kromě toho mohou aditiva nanesené na vlhkém konci výroby papíru interferovat s provozem sušičky a krepovacího stroje pro výrobu tenkého papíru, což může mít za následek zhoršení kontroly nad vyráběným papírovým pásem. Kromě toho je obtížné kontrolovat, jak jsou některá aditiva, jakými jsou například aditiva pro povrchovou úpravu, zabudovávána do papírového produktu v případě, kdy jsou tato aditiva přidávána na mokrém konci výroby papírového pásu. Proto je žádoucí nanášet aditiva na suchém konci výroby papíru, avšak voda nanesená společně s ·· ·· » · · ♦ · ··

4 4444 ·· · 4 · vodnou aditivní kompozicí má nežádoucí účinek na vysušený papírový produkt. Tak například zvýšení obsahu vlhkosti papíru nad 7 % může rozdružit papír a mít tak nežádoucí vliv na kalibr papíru a na jeho pevnost v tahu. Tak například obsah vlhkosti 9 % může snížit pevnost v tahu o více než o 15 % u tenkého hedvábného papíru. Vodné kompozice jsou rovněž schopné penetrovat do celého pásu, což má za následek, že aditiva pronikají do vnitřku papírového pásu místo aby zůstaly na jeho povrchu, kde jsou mnohdy nej účinnější. Vzhledem k tomu, že vzdušné postřikové procesy používané k nanášení vodných aditivních kompozic vyžadují pro dosažení správného rozprášení kompozice nízkou viskozitu této kompozice, avšak v postřiku se odpařuje pouze malé množství vody, je aditivní kompozice nanášena na papírový pás vlhčí než by bylo žádoucí. Avšak snížení obsahu vody má zase za následek neodpovídající rozprášení nanášené kompozice. Jedna z metod, které byly popsány za účelem kompenzace nadbytečného přídavku vody, spočívá v přesušení a zahřátí papírového pásu, avšak taková metoda spotřebuje nadměrné množství energie a přesušení nebo nadměrné zahřátí papírového pásu může mít nežádoucí vliv na jeho kvalitu.

Vzduchu-prosté rozprašování viskózních kompozic, jakými jsou horké roztavené, bezvodé, polopevné nebo pevné kompozice, typicky vedou k rozprášení na hrubé částice a k nejednotné struktuře postřiku, což zase může vést k nepřijatelnému nanesení kompozice na povrch, který je podroben postřiku. Zahřátí horké taveniny na vysokou teplotu za účelem dalšího snížení viskozity kompozice může způsobit zhoršení kvality aditivní kompozice aplikované formou postřiku na uvažovaný povrch. Proto bylo zjištěno, že použiti gravurního nebo extruzního povlékání představuje výhodné aplikační metody pro

0

00

0 0 0

0 0 0 ·0 0

0 0 0

0 00 • 0 • 0 0 0 0 00

0 0 0

0 0

0000 00 «0 «000

0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 nanášení takových kompozic.

Obdobně by bylo výhodné při výrobě textilu, aby bylo možné nanášet aditivní kompozice, jakými jsou kompozice pro povrchovou úpravu textilních výrobků, které jsou bezvodé, nebo nanášet takové kompozice s menším množstvím vody, než je tomu v případě, kdy se používají konvenční postřikové metody. Takové nanášení by umožnilo účinnější aplikaci aditivní kompozice a to i bez sušení následujícího po nanesení aditivní kompozice.

Při výrobě ohebných pásových produktů, jakými jsou například fólie z plastických hmot, laminátové pásy z plastických hmot, impregnované pásy z plastických hmot, kaučukové pásové materiály, úsně, pásové materiály vyztužené vlákny, porézní pásové materiály, membránové pásové materiály, vytlačované fólie, kompozitní pásové materiály a kompozitní laminátové pásové materiály, je mnohdy žádoucí nanést na pásový materiál aditiva za účelem modifikování nebo zlepšení vlastností pásového materiálu.

Avšak použití vodných aditivních kompozic je mnohdy neúčinné, protože pásový materiál je nekompatibilní s vodou v důsledku jeho hydrofobního charakteru nebo špatné smáčivosti anebo je nepřípustné sušeni pásového materiálu. Stejně tak je mnohdy nežádoucí použití těkavých organických rozpouštědel v důsledku jejich hořlavosti nebo degradace pásového materiálu, kterou představuje například zbobtnání nebo změkčení pásového materiálu následkem absorpce rozpouštědla; rovněž procesní časy mohou být příliš krátké k dosažení potřebného odpaření nanešeného rozpouštědla. Proto by bylo výhodné, kdyby bylo možné nanášet aditivní kompozice na přiváděný pás ohebného • fe fe· fefe fefefe* fefe ·· • · * fefefe fefe·· fe «fefe · · ··· · fefe · • fe fefefe · fefefe fefe fe « ·· fefe « fefefefe ···· fefe ·· fefefe ·« fefe materiálu bez použití vody rozpouštědel anebo při použití nanesené vody nebo/a rozpouštědel nebo těkavých organických výrazně sníženého množství

Je takto zřejmé, že je zapotřebí najít zlepšený způsob nanášení postřikem aditivních kompozic při výrobě pásových produktů, jakými jsou papír, textil a další ohebné produkty, který by umožnil bezvodé nanášení aditivních kompozic nebo nanášení aditivních kompozic při sníženém naneseném obsahu vody, který by nevyžadoval použití těkavých organických rozpouštědel, který by umožnil redukovat rozprašovací viskozitu a který by umožnil dosáhnout zlepšených vlastností postřiku a velikostí kapiček postřiku nezbytnou pro přijatelnou aplikaci aditivní kompozice postřikem. Kromě výhod takového způsobu oproti již existujícím nanášecím způsobům by taková nová technologie měla rovněž umožňovat vývoj a aplikaci nových aditiv, které nemohly být v minulosti aplikovány postřikem vzhledem k jejich nerozpustnosti ve vodě, nedispergovatelnosti ve vodě nebo jejích jiné neslučitelnosti s vodou, anebo které nemohly být požadovaným způsobem rozprášeny konvenčními postřikovými způsoby bez použití těkavých organických rozpouštědel.

Podstata vynálezu

V rámci vynálezu byl nalezen způsob, který splňuje výše uvedené cíle. V souladu s vynálezem mohou být aditivní kompozice nanášeny postřikem na pásový materiál v průběhu výroby pásového materiálu, jakým je papír, textil nebo jiný ohebný pásový materiál v podstatě bez vody nebo těkavých organických rozpouštědel a při snížené rozprašovací viskozitě, a pří zlepšených vlastnostech postřiku a velikosti kapiček • ··· postřiku vhodných pro nanášení aditivních kompozic postřikem. Zlepšené pásové materiály mohou být produkovány při účinnějším a efektivnějším využití drahých aditivních přísad a při tvorbě menšího množství odpadního materiálu.

Vynález poskytuje způsob nanášení postřikem aditivní kompozice, obsahující alespoň jeden aditivní materiál, při výrobě pásového materiálu. Obecně tento způsob zahrnuje:

(1) vytvoření kapalné směsi, obsahující aditivní kompozici a stlačenou tekutinu v uzavřeném tlakovém systému, /

(2) rozprášení uvedené kapalné směsi skrze otvor k vytvoření postřiku, a (3) aplikaci uvedeného postřiku, obsahujícího uvedenou aditivní kompozici na povrch uvedeného pásového materiálu při výrobě uvedeného pásového materiálu.

V rámci výhodného provedení způsobu podle vynálezu způsob používá dekompresní postřik stlačené tekutiny, který produkuje jednotnou strukturu postřiku a úzkou distribuci velikosti kapiček, která může zlepšit aplikační účinnost a kvalitu pásového materiálu v případě, že se aditivní kompozice nanáší v průběhu postřikového stupně na rychle přiváděný pásový materiál.

Vynález se rovněž týká způsobu nanášení aditivní kompozice na ohebný pásový materiál při výrobě ohebného pásového materiálu, při kterém je aditivní kompozice schopna přilnout k ohebnému pásovému materiálu, penetrovat do tohoto materiálu nebo být absorbována tímto materiálem.

·· ·· • · · • · • ··· • · · o • · ·

Vynález bude popsán zejména v souvislosti s výrobou _e pásového materiálu z papíru, textilu nebo jiného ohebného materiálu. Pásový materiál je dvourozměrným materiálem, který je tenký ve srovnání s jeho délkou a šířkou.

Aditivní kompozice, která může být použita v rámci vynálezu při výrobě uvedeného pásového materiálu, obecně obsahuje alespoň jeden aditivní materiál, který modifikuje nebo zlepšuje vlastnosti nebo kvalitu pásového materiálu nebo který je potřeba nanést na pásový materiál při jeho výrobě. Takovýto aditivní materiál obecně zahrnuje jakoukoliv přísadu, o které je obecně známo, že je vhodná pro nanesení postřikem na pásový materiál.

Výraz papírový produkt je třeba v rámci této přihlášky vynálezu chápat tak, že zahrnuje libovolný pásový materiál, který obsahuje papírová vlákna a který může také obsahovat jiné materiály. Vhodná papírová vlákna zahrnují přírodní a syntetická vlákna, například celulozová vlákna, dřevěná vlákna všech odrůd stromů používaných při výrobě papíru, další rostlinná vlákna, například bavlněná vlákna, vlákna pocházející z recyklovaného papíru, a synthetická vlákna, jako vlákna umělého hedvábí, nylonová vlákna, skelná vlákna nebo polyolefinová vlákna. Papírový produkt může být tvořen pouze syntetickými vlákny. Přírodní vlákna mohou být také v uvedeném produktu smíšeny se synthetickými vlákny. Tak například, papírový pás nebo papírový materiál může být při výrobě papírového produktu vyztužen syntetickými vlákny, jakými jsou například nylonová vlákna nebo skelná vlákna, nebo impregnován nevláknitým materiálem, jakými jsou například umělé hmoty, polymery, pryskyřice nebo impregnační roztoky. Výrazy »· 00 • · • · · ·

0 « · » · 000 1 • ·

0 0 0 · · * • 0 0 · • ·0 0 • 0 0 0

0 « « papírový pás a pás je zde třeba chápat tak, že zahrnuje jak tvořící se, tak i vytvořený papírový pásový materiál, přičemž papíry a papírové materiály obsahují papírová vlákna. Papírový produkt může být povlečen, laminován nebo tvořen kompozitním papírovým materiálem.

Vynále může být použit při o sobě známé výrobě papíru. Takové papírové produkty neomezujícím způsobem zahrnují, psací papír, tiskový papír, průmyslové papíry, hedvábné papíry všech druhů, kartónový papír, lepenky, balící papíry, obalové papíry, papírové adhezivní pásky, papírové pytlíky, papírové části oděvů, papírové osušky, tapetový papír, podkladové papíry pro koberce, papírové filtry, papírové rohože, ozdobné dekorativní papíry, zboží a prádlo na jedno použití a podobné výrobky.

Vynález nachází obzvláště použití při o sobě známé výrobě hedvábného papíru. Vhodné hedvábné papíry zahrnují sanitární hedvábné papíry, hedvábné papíry pro domácnost, průmyslové hedvábné papíry, měkké hedvábné papíry na stírání obličejového krému, kosmetické hedvábné papíry, měkké papíry pro styk s dětskou pokožkou, absorpční hedvábné papíry, hedvábné papíry obsahující léčivé látky, toaletní papíry, papírové útěrky, papírové hygienické vložky, papírové části oděvu, papírové prádlo a podobné papírové produkty. Obecně papíry zahrnují papíry tiskové kvality (tisk novin a katalogů, rotační hlubotisk, tisk publikací, bankovek, dokumentů, bible, obligací, účetních knih a dopisních papírů), papíry průmyslové kvality (pytlíky, krycí karton, vlnitý papír, konstrukční papír, papír nepropustný pro tuky a pergamin) a papíry hedvábné kvality (sanitární papír, krepovaný ručníkový papír, kondenzátorový papír a obalový papír).

»· ·· • · • · ·· • · I

Hedvábným papírem může být plstí lisovaný hedvábný papír, hedvábný papír se zhutněnou strukturou nebo volný nezhutněný hedvábný papír. Hedvábný papír může být krepovaný nebo nekrepovaný, může mít homogenní nebo vícevrstvou konstrukci, může být vrstvený nebo nevrstvený a může být jednou, dvakrát, třikrát nebo vícekrát přehýbán. Měkké a absorpční hedvábné papírové produkty jsou obzvláště důležité pro výrobu spotřebních produktů z hedvábného papíru.

Kartonem je papír, který je tlustší, těžší a méně ohebný než konvenční papír. Pro výrobu papíroviny mechanickými a chemickými procesy, které oddělují vlákna od základního skeletu dřeva, se používají mnohé druhy stromů s měkkým a tvrdým dřevem.

Za účelem poskytnutí papírovému produktu požadovaných fyzikálních, optických nebo elektrických vlastností se do papíroviny přidávají chemické přísady (aditiva) a plniva.

Stroje pro kontinuální výrobu papíru prodělaly významný rozvoj, pokud jde o jejich mechanickou konstrukci. Válcový stroj pro výrobu papíru používá drátěným pletivem pokrytý válec, který je uspořádán ve vaně obsahující vláknitou suspenzi. Když se uvedený válec otáčí, voda tvořící nosné médium vláken se odvádí přes drátěné síto do vnitřku válce, zatímco papírový pás se tvoří na vnějším povrchu uvedeného válce. Vlhký pás papírové vlákniny se v horní části stroje odvádí z uvedeného válce a vede se přes lisovací válce za účelem odstranění vody a dále do parou vyhřívaného sušícího bubnu.

• · • 0 ♦ · 0 • 0 0

0 00 • 0

Fourdrinierův papírenský stroj je obecně použitelný a mnohem složitější. Tento stroj ve skutečnosti vyrábí všechny kvalitativní druhy papíru nebo kartonů, majících šířku rovnou od 1 do 10 metrů. Tento stroj je tvořen dlouhým kontinuálním drátěným sítem, které je neseno odvodňovacím ústrojím. Vláknitá suspenze vstupuje na jeden konec uvedeného síta a ztrácí vodu, která protéká směrem dolů skrze oka drátěného síta, přičemž vzniká pás papíroviny, který se potom vede do lisů a sušiček. Od okamžiku, kdy je papírovina uložena na drátěném sítu, je nazývána pásem. Po této přípravě základní suroviny a zředění rozdělovač rozdělí papírovinu jednotně po celé šířce papírenského stroje a vede jí do nátokové skříně, ve které tlaková hlava převádí papírovinu při vhodné rychlosti na pohybující se Fourdrinierův sítový pás. Tento pás je tvořen jemnou kontinuální sítovinou z plastické hmoty nebo kovu formující papírový pás. Tato sítovina je uložena nad prsním válcem v zaváděcím konci a nad gaučovacím válcem na výstupním konci stroje. Mezi prsním válcem a gaučovacím válcem je sítovina nesena fóliemi a sacími boxy, které odstraňují vodu. Rychlost papírenského stroje se mění v důsledků omezení podmíněných vyráběným papírovým produktem a použitým vybavením. Těžké kartony vyžadují dlouhou sušící periodu a rychlost papírenského stroje se v tomto případě pohybuje mezi 50 a 250 m/minutu. Velmi hutné papíry se odvodňují obtížně a rychlost papírenského stroje v tomto případě činí 20 až 300 m/minutu. Hnědé balící papíry se vyrábí při rychlosti 100 až 1000 m/minutu. Papírenský stroj vyrábějící novinový papír je provozován pří rychlosti 800 až 1200 m/minutu. Sušící kapacita a možnosti navíjení papírového produktu omezují provozní rychlost moderních papírenských strojů na 1500 až 1800 m/min, přičemž většina těchto strojů pracuje při rychlosti u spodní hranice uvedeného rychlostího rozmezí, i když některé z • · • 0

0 0 ··· uvedených strojů dosahují provozní rychlosti • 00 · • · ·

až 2000 m/minutu.

Všechny nové papírenské stroje pracují na bází dvou sít, mezi kterými je uložena mokrá papírovina, neboť takové stroje zaručují mnohem stabilnější a rychlejší provoz a lepší kontrolu tvarování a odvodňování pásu papírovány. Voda je v tomto případě z mokré papírovány odváděna působením tlaku a nikoliv již podtlakem. Velké množství papírenských strojů byly zpětně na vlhkém konci dovybaveny horní sítovou jednotkou za účelem dosažení výše uvedené výhody rychlého provozu papírenského stroje a to zejména pro výrobu lehkého papírového pásu (hedvábný papír, krepovaný ručníkový papír, novinový papír). Ddvousítové tvarovací prostředky jsou rovněž použity pro výrobu jemného papíru, zvlněného papíru a kartónového papíru. Dvě síta s papirovinou mezi těmito síty jsou obtočeny okolo válce nebo okolo sestavy nosných tyčí. Napětí ve vnějším sítu přenáší tlak na mokrou papírovinu, přičemž tento tlak působí ve směru k nosné struktuře obou sít. Voda ze stlačené mokré papíroviny je odváděna skrze jedno nebo obě síta. V typickém uspořádání dvoj sítové jednotky rolovacího typu pro formování papírového pásu je odvodnění realizováno jednostranně a omezeno na gravitační proces, který je dostatečný pro odvodnění velmi vysokou rychlostí vyšší než 2100 m/minutu v rámci výroby velmi tenkého hedvábného papíru.

Do formovacích jednotek přichází vlhká papírovina s řídkou konsistencí, která obvykle činí 100 až 300 kg vody na 1 kilogram pevného podílu a papírový pás opouštějící gaučovací válec má konsistenci činící asi 4 kg vody na 1 kilogram pevného podílu. Více vody se odstraní za použití jednoho nebo více rotačních lisů, jejichž provoz je méně nákladný než ► «· ·

• ··· • · • ··· použití tepla k odstranění vody. Papírový pás potom postupuje skrze lisy nebo kontinuální plstěné válce, které představují jednak vodící válce a jednak porézní receptory vody. Obsah vody papírového pásu může být stlačením snížen na asi 1,2 až

1,9 dílu vody na jeden díl vláken. Pro finální odstranění vody musí být použito odpařovací sušení, které je nákladné a může omezovat provozní rychlost papírenského stroje. Sušící jednotka je obvykle tvořena řadou parou vyhřívaných válců. Papírový pás je obvykle držen proti sušícímu povrchu pomocí textilie. Finální obsah vlhkosti v suchém papírovém pásu obvykle činí 4 až 10 % hmotnosti. Vysušený pás je kalandrován skrze řadu mezer mezi válci za účelem zmenšení tloušťky papírového pásu a vyhlazení jeho povrchu, načež se navine na zásobní válec.

Za použití Fourdrinierova papírenského stroje se rovněž vyrábí četné za vlhka žebrované plsti a netkané textilie. Necelulozové materiály, jakými jsou například syntetická vlákna, mohou tvořit část nebo celek vlákninové suspenze; jako pojidla se v tomto případě používají latexy, ve vodě rozpustné polymery nebo jiná adheziva. Syntetická vlákna mohou učinit papír vysoce odolný ke smáčení, působení chemických činidel, mechanickému poškození, povětrnostním vlivům a biologické degradaci.

Chemická činidla mohou být přidána k papírové pulpě ještě před vytvořením papírového pásu (interní přídavek nebo přídavek na vlhkém konci) anebo k již vytvořenému pásu po částečném nebo úplném vysušení (povrchový přídavek nebo přídavek na suchém konci). V případě, kdy přísada přidaná do řídké papírové pulpy, není uspokojivým způsobem zadržena na papírovém pásu nebo v papírovém pásu, potom je nejlépe nanést *

• ·

4 44

4 4

4 4 4 4

4 4 • 4 444

4

4

444 tuto přísadu přímo na povrch papírového pásu. Procesní aditiva zlepšují provoz papírenského stroje. Funkční aditiva zlepšují vlastnosti papírového produktu; těmito funkčními přísadami jsou plniva, pryskyřičná nebo škrobová klížící činidla, barviva, zjasňovače, činidla zlepšující pevnost za sucha a za mokra, pigmentové povlaky zajišťující hladký povrch papíru pro tisk a polymery zajišťující požadované mechanické a bariérové vlastnosti. Při výrobě některých typů papírů nebo speciálních kvalitativních stupňů papíru jsou použity papírenské stroje, jejích konstrukce je příslušným způsobem modifikována nebo které jsou schopné realizovat i potřebné dodatečné operace. Četné papírenské stroje jsou schopné provádět povrchové klížení papíru, povrchové povlékání papíru a speciální kalandrovací zpracování.

Pevnost papíru za vlhka může být zvýšena za použití přírodních nebo syntetických polymerů, jejichž vodíkové, iontové nebo kovalentní vazby zlepšují v případě, že je papir vlhký, vodíkové vazby mezi celulozovými vlákny, které jsou narušeny vodou. Papíry, jako hedvábný papír, krepovaný ručníkový papír, krycí kartónový papír, nosný papír a bělený kartónový papír, vyžadují dobrou pevnost za mokra pro jejich normální funkci, přičemž tato pevnost za vlhka je obecně zajištěna přídavkem pryskyřičných materiálů. Hlavními pryskyřicemi zlepšujícími pevnost za vlhka jsou aminopolyamído-epichlorhydrinové pryskyřice, které jsou obzvláště žádoucí pro hedvábný papír a krepovaný ručníkový papír.

I když mnohé funkční chemikálie mohou být přidány na mokrém konci papírenského stroje, u některých druhů papíru je takové přidání na mokrém konci papírenského stroje ·· ·· ♦ ·· • · ·· • · · • · · ···· ·· • fe fefefefe

··· nedostatečné vzhledem k tomu, že se takto zadrží na papírovém pasu pouze malé množství uvedených aditiv. V tomto případě je žádoucí, aby speciální chemikálie byly naneseny na povrch předběžně vytvořeného papírového pásu k dosažení odpovídající kvality papíru.

Hedvábné papíry zahrnují široké spektrum lehkých papírových pásů. Sanitární hedvábné papíry a hedvábné papíry pro domácnost jsou takto použity pro výrobu papírů na stírání komestických přípravků z obličeje, papírové ručníky nebo osušky, toaletní papír, kosmetické papíry, papírové utěrky, papírové kapesníky, kuchyňské utěrky a papírové hygienické vložky. Primární vlastností všech těchto produktů je měkkost a absorpční schopnost. Ručníkový papír je krepovaným absorpčním papírem, který rychle absorbuje vodu, má velkou absorpční kapacitu a dobrou pevnost za vlhka. Průmyslové hedvábné papíry zahrnují kondenzátorový papír, úhlový papír a obalový papír.

Vzhledem k velmi nízké plošné hmotnosti některých hedvábných papírů a vzhledem k volné struktuře jiných hedvábných papírů se hedvábné papíry obecně nevyrábí za použití konvenčních papírenských strojů. K tomuto účelu jsou používány různé konstrukce papírenských strojů, avšak tradiční konstrukce papírenského stroje v tomto případě využívá Fourdrinierovou formovací sekci a tak zvanou Yankee-sušičku (Yankee dryer). Dvoujsítové jednotky formující pás jsou tvořeny jednotkami na bázi válců s mezimezerou, kde odvodňovací zóna má tvar písmene C nebo písmene S . Důležitým znakem všech papírenských strojů určených pro výrobu hedvábného papíru je to, že pás je nesen skrze formovací, lisovací a sušící jednotku. Papírový pás je vystaven napětí teprve potom, co byl vysušen. Uvedená Yankee-sušička je parou ·· toto • to · toto ···· »· · to · · · · • · · · • to • to vyhřívaný válec s velkým průměrem, který suší papírový pás pouze z jedné strany. Vlhký pás je přitlačen těsně proti vyleštěnému povrchu. Sušička je obklopena přivaděčem vzduchu a může použít dopadu vzduchu přiváděného velkou rychlostí na povrch sušeného pásu za účelem zvýšení sušící kapacity. K dosažení vysoké kvality hedvábného papíru může být použito průsaku horkého vzduchu skrze pás papíru. Papírový pás může ale nemusí být před navinutím na zásobní válec kalandrován. Některé druhy papíru jsou kalandrovány mimo papírenský stroj v tak zvaných superkalandrovacích strojích.

Sanitární hedvábné papíry obvykle krepovány za účelem schopnosti pro vodu a jsou po opuštění sušičky zvýšení jejich absorpční zvýšení jejich měkkosti. Krepování naruší vazby mezi vlákny a zvýši objem papíru. Mechanické krepování se provádí odlupováním pásu papíru povrchu ocelového sušícího válce za použití naostřeného škrabákového nože, který se udržuje v určitém úhlu vzhledem k povrchu válce. Kvalita krepovaného pásu papíru je částečně závislá na jeho adhezních a uvolňovacích vlastnostech, které jsou dány povlakem uloženým na sušícím povrchu.

Textilní výrobky zahrnují oblečení, šaty, domácí textil, jakým jsou prostěradla, čalounický materiál, kobercovina, závěsy a plátěné nástěnné tapety, jakož i textilie, které plní četné průmyslové funkce a kterými jsou zejména výstuhy pneumatik, filtrační plachetky, dopravníkové pásy, izolační tkaniny a vyztužovací materály v různých kompozitních materiálech.

Textilie se vyrábí ze staplových vláken (omezené délky) a fílamentů (kontinuální délky) různými způsoby, přičemž se • 0 00 • 0

0 00 • 0 « > 0 0 1 ·· 00

0000

0 0 získají tkané, pletené a netkané nebo plsťovité textilie. Textilní produkty mohou být tkanými nebo netkanými produkty. Ve tkaných a pletených textliích jsou vlákna a filamenty převedeny na příze kontinuální délky, které se potom buď váží tkaním nebo spojují smyčkami pletením do rovinných ohebných pásových struktur, které jsou známé jako textilie. Netkané textilie se tvoří přímo z vláken nebo filamentů chemickým nebo fyzikálním vázáním nebo vzájemným zapadáním vláken, které byly uspořádány do planární konfigurace.

Textilní vlákna mohou být klasifikována podle jejich původu na: přírodně se vyskytující vlákna na bázi celulózy (bavlna, len, konopí, juta, ramie, dřevo) nebo proteinů (vlna, mohér, vikuní vlna, hedvábí); vyrobená vlákna na bázi derivátů celulózy nebo proteinů (umělé viskozové hedvábí, lyocell, acetátová vlákna, triacetátová vlákna, azlon); syntetické organické polymery (akrylová, aramidová, nylonová, olefinová, polyesterová, spandexoxá, vinyonová, vinalová nebo vinylonová, uhlík/grafitová a speciální vlákna); a vlákna anorganického původu (skleněná vlákna).

Finální úprava textilií zahrnuje četná zpracování prováděná ve snaze zlepšit vlastnosti textilních výrobků určených pro výrobu oděvů, domácích textilií nebo pro všechny ostatní účely. Tyto procesy modifikují buď charakteristiky vláken nebo finální vlastnosti textilii. Tyto modifikace mohou být chemické nebo mechanické povahy. Příklady takto modifikovaných vlastností jsou regulovaná srážlivost, nemačkavost za sucha, regulovaná nehořlavost, schopnost uvolňovat při praní špínu, odolnost proti zážehu, odolnost proti vlivům počasí a antistatické vlastnosti.

·· ·· • 0 • 0 0 • 0 0

0

0* 0000 0 · • 000

000

Aditivní kompozice, která může být použita v rámci vynálezu při výrobě textilu obecně obsahuje alespoň jeden aditivní materiál, který modifikuje nebo zlepšuje vlastnosti nebo kvalitu textilního produktu nebo o kterém je známo, že je žádoucí, aby byl aplikován na textilní materiál při výrobě textilního produktu.

Výraz textilní product je třeba v rámci této patentové přihlášky chápat tak, že zahrnuje libovolný pásový materiál, který obsahuje textilní vlákna, avšak který se neomezuje pouze na textilní vlákna a může rovněž obsahovat i ostatní materiály. Vhodná textilní vlákna obecně zahrnují taková o sobě známá vlákna, která neomezujícím způsobem zahrnují celulozová vlákna, jakými jsou bavlněná nebo lněná vlákna; proteinová vlákna, jakými jsou vlněná vlákna; vlákna na bázi celulozových nebo proteinových derivátů, jakými jsou umělá viskozová vlákna nebo acetátová vlákna; vlákna na bázi syntetických organických polymerů, jakými jsou akrylová vlákna, aramidová vlákna, nylonová vlákna, olefinová vlákna a polyesterová vlákna; anorganická vlákna, jakými jsou skleněná vlákna, a podobná vlákna. Tato vlákna mohou být staplovými vlákny nebo filamenty a mohou být ve formě individuálních vláken nebo filamentů nebo ve formě příze nebo nitě. Textilní produkt může být tkaným, netkaným, pleteným, plstěným, svazovaným, vázaným nebo háčkovaným textilním produktem. Tento produkt může mít rovněž různé textury a finální hmotností, šířky a tloušťky. Vhodné textilní produkty neomezujícím způsobem zahrnují šaty, látky, domácí textilie, průmyslové textilie, oděvy, prádlo, prostěradla, lněné tkaniny, ručníky, obvazy, čalounický materiál, plátna, textilní nástěnné tapety, izolační tkaniny, rohože a látkové adhezivní pásky a obdobné materiály. Tyto textilní materiály mohou být povlečenými, ♦ · ·· • · · • · ··

• ·

• · · • · · 9 · impregnovanými, laminovanými nebo kompozitními textilními materiály. Mohou mít homogenní nebo vícevrstvou strukturu.

Je samozřejmé, že vynález může být rovněž využit při výrobě produktů, které mohou být považovány zároveň za papírové i textilní produkty, protože obsahují jak papírová, tak i textilní vlákna. Takové produkty neomezujícím způsobem zahrnuji chirurgické oděvy, průmyslové kombinézy, potrubní pásky, adhezivní pásky a další kompozitní vláknité materiály a produkty.

Ohebné pásové materiály, které mohou být zpracovány způsobem podle vynálezu zahrnují plastické fólie, plastické laminátové pásové materiály, plastické vyztužené pásové materiály, plastické impregnované pásové materiály, pryžové pásové materiály, úsně, vlákny vyztužené pásové materiály, porézní pásové materiály, šitové pásové materiály, vytlačené fólie, kompozitní pásové materiály a kompozitní laminátové pásové materiály. Vhodné plastické fólie zahrnují polyolefinové fólie, jako polyethylenové nebo polypropylenové fólie, celofánové fólie, celulozo-acetátové fólie a adhezivní plastické fólie a pásky. Ohebným pásovým materiálem je pásový materiál, který může být ohýbán v případě, že je veden v nerovinném směru nebo navíjen na válec. Tento ohebný pásový materiál může být porézním kontinuálním pásovým materiálem. Tento pásový materiál může být povlečeným, impregnováným, laminováným nebo kompozitním materiálem. Může mít homogenní nebo vícevrstvou strukturu.

Aditivní kompozice použitá v rámci vynálezu při výrobě ohebného pásového materiálu obecně obsahuje alespoň jeden aditivní materiál, který je schopen alespoň ulpět na ohebný

• 0 ···· • 000« 0 • · 0 0 0 • · 0 0

0 0*0 pásový materiál, penetrovat do ohebného pásového materiálu nebo být absorbován ohebným pásovým materiálem a který modifikuje nebo zlepšuje vlastnosti a kvalitu rezultujíciho ohebného pásového materiálu anebo o kterém je známo, že je žádoucí, aby byl aplikován na ohebný pásový materiál při výrobě ohebného pásového materiálu.

V rámci této patentové přihlášky je třeba chápat výraz stlačený tekutina tak, že jde o tekutinu, která může být ve svém plynném stavu, ve svém kapalném stavu nebo v kombinovaném plynném a kapalném stavu, anebo jde o tekutinu, která je superkritickou tekutinou v závislosti na (i) dané teplotě a tlaku, kterým je vystavena, (ii) tenzi plynné fáze tekutiny při dané teplotě, a (iii) kritické teplotě a kritickém tlaku tekutiny, avšak která je ve svém plynném stavu při standardních podmínkách (STP) zahrnujících teplotu 0 °C a tlak 0,1 MPa.

V rámci této přihlášky vynálezu je třeba chápat výraz superkritická (nadkritická) tekutina tak, že jde o tekutinu, která je při určitém teplotě a určitém tlaku taková, že se nachází ve svém kritickém bodě, nad svým kritickým bodem nebo mírně pod svým kritickým bodem.

Sloučeniny, které mohou být použity v rámci vynálezu jako stlačená tekutina neomezeným způsobem zahrnují oxid uhličitý, oxid dusitý, amoniak, xenon, ethan, ethylen, propan, propylen, butan, isobutan a jejich směsi. Výhodně je stlačená tekutina ekologicky přijatelná a takto slučitelná s okolním prostředím nebo může být zpětně z postřiku izolována. Použití každé z výše uvedených stlačených tekutin při praktickém provádění vynálezu bude záviset na konkrétní použité kompozici, na ···· ··· · · · · 0 · ·

0 0 0 0 0000 0 00 · 000000000000 ^ν· 0 0··· 0 0000

0000 ·· ·· 000 ·0 00

120 00 PRAHA 2, H&kovr.· ί aplikačním tlaku a teplotě a na inertnosti a stabilitě stlačené tekutiny. Oxid dusitý by měl být použit pouze za stabilních a bezpečných podmínek. Vzhledem ke slučitelnosti s okolním prostředím a k nízké toxicitě představují oxid uhličitý a ethan výhodné stlačené tekutiny. Vzhledem k nízkým pořizovacím nákladům, nehořlavosti a široké dostupnosti je oxid uhličitý obecně nejvýhodnější stlačenou tekutinou. Nicméně je možné použít v rámci vynálezu libovolnou z výše uvedených stlačených tekutin nebo jejich směsi.

V rámci této přihlášky vynálezu je třeba chápat specifikace aditivní kompozice, aditivní materiál, ve vodě rozpustná aditivní kompozice a ve vodě rozpustná kompozice tak, že se jedná o kompozice a materiály, ke kterým není přimíšena žádná stlačená tekutina. Uvedená aditivní kompozice obecně obsahuje více než jeden aditivní materiál. Výraz aditivní materiál je zde třeba chápat jako určitou chemikálii nebo složku jejich směsí, která se aplikuje na pásový materiál. Výraz pásový materiálový produkt je zde třeba chápat jako pásový materiál, na který byla aplikována aditivní kompozice.

Výraz výroba je zde třeba chápat tak, že zahrnuje zhotovení, produkci nebo vytvoření pásového materiálového produktu, jakož i obměnění, konverzi a modifikaci pásového materiálu a manipulaci s tímto pásovým materiálem.

Výraz rozpouštědlo je zde třeba chápat tak, že se jedná o konvenční rozpouštědla, včetně vody, ke kterým není přimíšena žádná stlačená tekutina a které jsou v kapalném stavu při teplotě 25 °C a při absolutním tlaku 0,1 MPa.

* · • · • · ·

Způsob podle vynálezu může být použit pro nanesení postřikem aditivní kompozice obsahující alespoň jeden aditivní materiál při výrobě papírového produktu, jakým je hedvábný papír, nebo při výrobě textilního produktu nebo obecně ohebného pásového produktu.

Aditivní materiály, které mohou být naneseny v aditivní kompozici způsobem podle vynálezu, zahrnují široké spektrum aditiv, které plní četné funkce nebo poskytují zpracovanému pásovému materiálu četné vlastnosti. Aditivní materiály přítomné v nanesené aditivní kompozici a udělující v rámci vynálezu zpracovaným pásovým materiálům některé vlastnosti nebo charakteristiky zahrnují neomezujícím způsobem alespoň jednu látku z množiny zahrnující změkčovadlo, zvláčňovadlo, mazivo, zvlhčovadlo, lotion, krém, kondicionér, absorpční činidlo, hydrofilizační činidlo, desintegrační činidlo, adhezivo, mýdlo, sluneční clonu, povrchově aktivní činidlo, olej, vosk, polymer, kalafunu, pryskyřici, oleopryskyřicí, barvivo, zjasňovač, opacitní činidlo, absorbent ultrafialového světla, látka omezující hořlavost, antioxidační činidlo, vitamin, voňavou přísadu, parfém, deodorant, antibakteriální činidlo, antimikrobiální činidlo, desinfekční činidlo, farmaceutické činidlo, adstringens, činidlo zlepšující adhezi, pojivo, antistatické činidlo, zesíťovací činidlo, plastífikační činidlo, konzervační přísadu, proteční činidlo, stabilizátor, inhibitor, modifikátor, chemické činidlo. Tato aditiva mohou být produktovými aditivy nebo procesními aditivy.

Změkčovacím činidlem je aditivní materiál, který uděluje produktu výraznou měkkost. Změkčovací aditiva zahrnují silikony, oleje, vosky, mastné alkoholy a další materiály.

Zvláčňovadlo je aditivní materiál, který zvláčňuje, změkčuje, zohebňuje, maže, zvlhčuje a čistí pokožku. Zvláčňovací aditiva zahrnují oleje, vosky a mastné alkoholy. Hydrofilizační činidlo je aditivní materiál, který zvyšuje schopnost absorbovat vodu a kterým jsou zejména polyhydroxy-sloučeniny. Příklady takových aditivních materiálů a odpovídajících vlastností, které tyto materiály udělují zpracovanému pásovému materiálu jsou mastné alkoholy (mazivost, opacita), mastné estery (mazivost, modifikace hmatového dojmu), dimethicon (ochrana kůže), pudry (mazivost, absorpce oleje, ochrana kůže), konzervační činidla a antioxidační činidla (celistvost produktu), ethoxylované mastné alkoholy (smáčivost, pomocná procesní činidla), vůně (půvab spotřebitele) a lanolinové deriváty (zvlhčení kůže).

Další aditivní materiály, které mohou být použity při praktickém prováděni vynálezu za různým účelem zahrnují neomezujícím způsobem silikony a silikonové oleje, jako například dimethicon a alkylmethylsilikony; oleje na bázi ropy zahrnující minerální oleje a petrolátum; živočišné oleje, jako například norkový olej a lanolin;derivatízovaný lanolin a syntetický lanolin; rostlinné oleje, jako například extrakt z aloe, slunečnicový olej a avokadový olej; přírodní vosky, jako například včelí vosk a karnaubský vosk; ropné vosky, jako například parafinový vosk a cerezín; silikonové vosky, jako například alkylmethylsiloxany; syntetické vosky, jako například syntetický včelí vost a syntetický spermacetový olej; lůj; mastné alkoholy, jako například alkoholy obsahující 14 až 30 uhlíkových atomů, včetně cetylalkoholu, stearylalkoholu, behenylalkoholu a dodecylalkoholu; alkylethoxyláty, jako například mastné alkoholethoxyláty obsahující 12 až 18 uhlíkových atomů a 3 až 30 oxyethylenových ·· ·· • · • · · · ♦ · ·« • · · • · · « • · • · • ·· · · « jednotek; estery mastných kyselin zahrnující methylpalmitát, methylstearát, isopropyllaurát, isopropylmyristat, isopropylpalmitát, ethylhexylpalmitát, lauryllaktát a estery a

acetyllaktát; cetylalkohol polyhydroxyestery sorbitanpalmítáty, glycerylmonostearát, glycerylmonobehenát, například alkoholy;

zahrnující mastných alkoholů, jako propoxylované mastné mastných kyselin, sorbitan stearáty, sorbitanbehenáty, glycerylmonopalmitát, sacharosomonostearát a sacharosomonolaurát; glyceridy, acetoglyceridy a ethoxylované glyceridy; fosfolipidy, jako například lecitin;

polyhydroxy-sloučeniny, jako například propylenglykol, glycerín, ethoxylovaný glycerín, polyglyceroly, polyethylenglykol, polypropylenglykol a polyethylen/propylenglykolové kopolymery; silikonglykoly; polymery a kopolymery, jako například akrylové, celulózové, polyesterové a vinylové polymery a kopolymery; kvartérní jako například kvartérní benzylaminy, kvartérní kvartérní sloučeniny amoniové sloučeniny, monoalkyltrimethylaminy , monomethyltrialkylaminy, kvartérní silikonaminy, kvarternizované proteinové kvartérní kvartérní imidazoliniumaminy, mastné kyseliny, a kvarternizované lanolinové deriváty; a povrchově aktivní látky zahrnující neionogenní neionogenní kationtově povrchově aktivní látky, jako například alkylglykosidy, a amfolytické, obojetné a povrchově aktivní látky; deriváty celulózy;

proteiny; a luorované sloučeniny a materiály.

Silikon byl v široké míře používán jako přísada při zpracování pásových materiálů s cílem zlepšit vlastnosti a charakteristiky pásových materiálů. Silikon, který je rovněž znám jako organopolysiloxan, polyorganosiloxan, ♦ · polydiorganosiloxan nebo jednoduše jako polysiloxan, může být libovolným ze skupiny siloxanových polymerů nebo oligomerů založených na struktuře tvořené střídajícími se křemíkovými a kyslíkovými atomy s různými organickými radikály, vodíkem nebo dalšími substituentovými bočními skupinami vázanými ke křemíku. Různých vlastností těchto látek se dosáhne připojením selektivních chemických funkčních skupin k silikonovému skeletu. Silikony mohou být kapalné, polopevné nebo pevné a to v závislosti ma molekulové hmotnosti, stupni polymerace a přítomnosti substituentových radikálových skupin. Silikony mohou být ve formě tekutin, prášků, emulzí roztoků, pryskyřic nebo past. Silikony jsou obvykle hydrofobní a mohou být získány jako čisté tekutiny, roztoky v organických rozpouštědlech nebo jako vodné emulze. Tyto emulze mohou mít pozitivní, neutrální nebo negativní náboj. Kapalné silikony jsou někdy označovány jako silikonový olej. Silikon může mít přímý řetězec, rozvětvený řetězec nebo cyklickou strukturu a může být zesítěn. Radikálovými bočními skupinami mohou být nezávisle jedna na druhé tvořeny atomem vodíku nebo libovolnou alkylovou skupinou, arylovou skupinou, alkenylovou skupinou, alkarylovou skupinou, aralkylovou skupinou, cykloalkylovou skupinou, halogenovanou uhlovodíkovou skupinou nebo obdobnou jinou skupinou. Každá z těchto skupin může být substituovaná nebo nesubstituovaná. Skupiny každé specifické monomerní jednotky se mohou lišit od odpovídajících funkcí další přilehlé monomerní jednotky. Uvedenými skupinami mohou nezávisle být další křemičité funkce, jako například siloxany, polysiloxany, sílaný a polysilany. Skupiny mohou obsahovat organických funkcí, zahrnujících alkoholovou karboxylovou funkci, aldehydovou funkci, ketonovou esterovou funkci, etherovou funkci, polyetherovou jako oxyethylenovou nebo oxypropylenovou skupinu, libovolnou funkci, funkci, funkci, » n ·· ···« 4 4 · · • · · · · ··«< • · ·· tt ···· · ·· 4 » · · ? · · · · · ·· 4 • · ·· 4 · · · 4 »··· · · · · · ·· tt· aminovou funkci a amidovou funkci. Jedním z obvykle používaných typů silikonu je polydimethylsiloxan, který může mít vodík-vázajíci funkční skupinu, jakou je amino-skupina, karboxylová skupina, hydroxylová skupina, etherová skupina, polyetherová skupina, aldehyddová skupina, ketonová skupina, amidová skupina, esterová skupina a thiolová skupina, přičemž substituce funkčními skupinami obvykle činí méně než asi 20 molárních procent a často méně než asi 10 molárních procent.

Silikony mohou rovněž zahrnovat kopolymerní a další vícemonomerní siloxanové materiály, jako například ethylenoxíd-dimethylsiloxanový kopolymer, který může plnit funkci kopulačního činidla. Rovněž může být použita směs silikonů, jako například směs funkčních a nefunkčních silikonů, například směs polydimethylsiloxanů a alkylenoxidem-modifikovaných polydimethylsiloxanů. Silikon může být rovněž použit ve směsi s dalšími aditivními materiály, jakými jsou například minerální oleje. Kapalný silikon nebo jakýkoliv jiný kapalný aditivní materiál může být použit jako netěkavé rozpouštědlo k rozpuštění nebo k dispergování jiných polopevných nebo pevných aditivních materiálů určených rovněž k nanesení.

Vnitřní viskozita silikonu se může měnit v širokých mezích, pokud je tekutý nebo může být účinem tekutým pro nanesení postřikem. Uvedená viskozita zahrnuje viskozity od asi 0,025 do asi 50 Pa. s nebo viskozity ještě vyšší. Výhodně se viskozita pohybuje od asi 0,1 do asi 5 Pa. s a zejména v případě, kdy se silikon aplikuje v čisté formě, se viskozita výhodněji pohybuje od asi 0,2 do asi 2 Pa. s. Polopevné nebo pevné silikony mohou být za účelem nanesení záhřáty a takto roztaveny. V případě, že je to žádoucí, mohou být naneseny • · · vysoce viskózní silikony, které jsou samy o sobě odolné k převedení do tekutého stavu, způsoby, které zahrnují emulgování polysiloxanu ve vodě za použití vhodného povrchově aktivního činidla nebo rozpuštění polysiloxanu v těkavém rozpouštědle, jakým je například hexan. Vysoce viskózní siloxany mohou být rovněž rozpuštěny, emulgovány nebo dispergovány v jiném aditivním materiálu.

Tak například jedním z prostředků, jak zlepšit hmatový dojem produktů z hedvábného papíru je zabudovat do pásového materiálu hedvábného papíru silikonovou přísadu. O silikonech je známo, že dodávají žádoucí hladký nebo hedvábný omak povrchu hedvábného papíru a tím zlepšují jeho měkkost. Silikon může být nanesen na pás pásového materiálu v některém z míst, následujících po vytvoření pásu a to buď před sušením nebo po sušení. Silikony jsou používány ve značné míře k finální úpravě a zlepšení kvality textilií. Působí jako změkčovače, hydrofobizační činidla, klížící činidla a zlepšují hmatový dojem. Lineární polysiloxany obsahující polyetherové skupiny zlepšují omak a smáčivost. Silikonové sloučeniny s kvartémími amoniovými sloučeninami mohou snižovat elektrostatický náboj. Silikony jsou rovněž účinné na povrchu plastických a syntetických vláken.

V případě, že je to žádoucí, může být alespoň jeden aditivní materiál v aditivní kompozici rozpuštěn, emulgován nebo dispergován v jednom nebo více těkavých rozpouštědlech. Vhodná těkavá rozpouštědla zahrnují neomezujícím způsobem vodu, alkoholy, jako například methanol, ethanol, propanol, butanol a další alifatické alkoholy; ketony, jako například aceton, methylethylketon, methylisobutylketon, methylamylketon a další alifatické ketony; estery, jako methylacetát, ethylacetát a další alkylestery karboxylových kyselin; ethery, • » • 0

00«· 00 • · · · 0 *

0000 0 0000 0 • 0 00 · 0000 00 00 00 000 00 ·0 jako například methyl-terc.butylether, dibutylether a další alifatické nebo alkylaromatické ethery; glykolethery, jako například ethoxyethanol, butoxyethanol, ethoxy-2-propanol a propoxy ethanol; glykoletherestery, jako například butoxyethoxyacetát a ethyl-3-ethoxypropionát; alkanové uhlovodíky, jako například hexan, heptan, těžký benzín a minerální alkoholické podíly; a aromatické uhlovodíky, jako například toluen a xylen; a podobná rozpouštědla. Výhodně aditivní kompozice obsahuje pouze malé množství těkavého rozpouštědla, které je přítomno pouze v množství dostatečném k převedení aditiv do tekutého stavu za účelem jejich nanesení na pásový materiál určený ke zpracování. Výhodněji je aditivní kompozice v podstatě prosta těkavého rozpouštědla nebo vody nebo obou těchto rozpouštědel. Výraz v podstatě prosta je zde třeba chápat tak, že aditivní kompozice obsahuje méně než asi 5 % hmotn., výhodně méně než asi 2 % hmotn. a ještě výhodněji méně než asi 1 % hmotn., uvedeného rozpouštědla, vztaženo ma celkovou hmotnost aditivní kompozice.

Za účelem postřiku se aditivní kompozice, která má být nanesena na pásový materiál při výrobě papírového produktu, textilního produktu nebo ohebného pásového produktu, smísí se stlačenou tekutinou za účelem vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém systému. Aditivní kompozice může být buď kapalná, polopevná nebo pevná před tím, než se smísí se stlačenou tekutinou, a to za předpokladu, že po smísení se stlačenou tekutinou pod tlakem tvoří kapalnou směs, která je schopna postřiku. V případě, že je aditivní kompozice kapalná, může být kapalným roztokem, emulzí, disperzí nebo suspenzí. Aditivní kompozice může být před smísením se stlačenou tekutinou zahřáta za účelem roztavení nebo zkapalnění. Kapalná směs vytvořená smísením se stlačenou tekutinou může mít formu * · · ♦ · · • · · ♦ · • ··· « ·

kapalného roztoku, emulze, disperze nebo suspenze. Stlačená tekutina může být rozpuštěna nebo jemně dispergována jako plynná, kapalná nebo superkritická tekutinová fáze v uvedené kapalné směsi. Výhodně je stlačená tekutina alespoň částečně rozpuštěna nebo jemně dispergována jako kapalná fáze v aditivní kompozici.

Kapalná směs aditivní kompozice a stlačené tekutiny obsahuje stlačenou tekutinu v množství, které činí kapalnou směs schopnou postřiku. Obecně množství použité stlačené tekutiny bude alespoň rovné asi 5 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost stlačené tekutiny a aditivní kompozice, výhodně alespoň rovné asi 10 % hmotn., výhodněji rovné alespoň 15 % hmotn., ještě výhodněji rovné alespoň 20 % hmotn. a nejvýhodněji alespoň rovné 25 % hmotn.. Toto množství stlačené tekutiny bude záviset na samotné použité stlačené tekutině, na použité aditivní kompozici a na teplotě a tlaku použitých při postřiku. Množství stlačené tekutiny může přesahovat její mez rozpustnosti v aditivní kompozicí v případě, že je to žádoucí, avšak nemělo by být příliš vysoké, neboť by takto přebytek stlačené tekutiny v plynné fázi nežádoucím způsobem interferoval s tvorbou postřiku, například tím, že by nezůstal dobře dispergován v uvedené kapalné směsi a poskytoval by pouze nedostačný stupeň rozprášení. Použití přebytku stlačené tekutiny může být někdy výhodné, má-li být dosaženo snížení rychlosti, kterou je aditivní kompozice převáděna do formy postřiku, zejména v případě použití aditivních kompozic, které neobsahují žádná těkavá organická rozpouštědla. Obecně bude množství stlačené kapaliny v kapalné směsi nižší než asi 80 % hmotn., výhodně nižší než 70 % hmotn. a výhodněji nižší než asi 60 % hmotn.. Často bude kapalná směs obsahovat od asi 25 do asi 50 % hmotn. stlačené tekutiny.

« · 0

0000 0 0 0 000

00 0 0 0 0

0 0 *

0 0 0 0 0 0

0 · 0 0 0 00 000 0· 0·

Kapalná směs aditivní kompozice a stlačené tekutiny má výhodně postřikovou viskozitu nižší než asi 0,3 Pa.s při postřikové teplotě a tlaku, výhodněji nižší než asi 0,15 Pa.s, ještě výhodněji nižší než 0,1 Pa.s a nejvýhodněji nižší než 0,05 Pa.s.

Kapalná směs aditivní kompozice a stlačené tekutiny může být připravena za účelem postřiku v libovolném z postřikových zařízení popsaných ve výše uvedených patentech anebo v jiném vhodném zařízení. Postřikovým zařízením může být rovněž jednotka Unicarb System Supply Unit, vyráběná společností Norson Corporation a určená k dávkování, míšení, zahřívání a tlakování povlakových kompozic se stlačenými tekutinami, jakou je například oxid uhličitý, za účelem nanášení povlaků postřikem.

Při míšení s aditivní kompozicí, zejména s kompozicemi obsahujícími rozpuštěná pevná aditiva, může být stlačená tekutina zahřáta při regulovaném tlaku za účelem zabránění vyloučení pevných podílů v průběhu míšení, jak je to například popsáno v patentu US 5,312,862.

Kapalná směs se převede na postřik průchodem této směsi pod tlakem skrze otvor postřikového zařízení. I když při tom mohou být použity vysoké tlaky 35 MPa nebo tlaky ještě vyšší, je postřikový tlak kapalné směsi nižší než asi 21 MPa, výhodněji nižší než asi 17,5 MPa. Velmi nízký postřikový tlak není obecně příznivý pro dosažení žádoucího rozprášeni. Výhodně je postřikový tlak vyšší než asi 3,5 MPa, výhodněji vyšší než asi 5,6 MPa, ještě výhodněji vyšší než asi 7 MPa a nejvýhodněji vyšší než asi 8,4 MPa. Použitý postřikový tlak bude záviset na konkrétní použité stlačené tekutině, na • 0 0 0 0

0 0 0 0 množství kapalné směsi a na vlastnostech aditivní kompozice.

0·0 · • 0 0 0 0 0

Postřiková teplota kapalné směsi je výhodně nižší než asi 150 °C, výhodněji nižší než asi 100 °C a nejvýhodněji nižší než asi 80 °C. Použitá postřiková teplota bude obecně záviset na charakteristikách aditivní kompozice, jakými jsou stabilita a citlivost vůči teplu. Výhodně bude postřiková teplota kapalné směsi vyšší než asi 25 °C, výhodněji vyšší než asi 30 °C, ještě výhodněji vyšší než asi 40 °C a nejvýhodněji vyšší než asi 50 °C.

Postřikové otvory, postřikové trysky a stříkací pistole používané pro konvenční a elektrostatické vzduchu-prosté a vzducho-asistenční vzduchu prosté postřiky jsou obecně vhodné pro nanášení postřikem kapalných směsí způsobem podle vynálezu. Stříkací pistole, trysky a hubice, které jsou v daném případě výhodné, nemají nadměrný průtokový objem mezi otvorem a ventilem, který spouští a přerušuje postřik, a nestojí v cestě širokému úhlu, pod kterým postřik obvykle vystupuje z postřikového otvoru. Nejvýhodnějšími postřikovými hlavicemi a stříkacími pistolemi jsou postřikové hlavice Unicarb a stříkací pistole, vyráběné společností Nordson Corporation nebo společností Graco Corporation. Výhodné jsou postřikové otvory mající průměr od asi 0,18 do asi 0,64 mm, i když mohou být použity i menší i větší průměry postřikových otvorů. Velikost postřikového otvoru se zvolí tak, aby se dosáhlo požadované rychlosti nanášení aditivní kompozice pro danou šířku postřiku. Rovněž mohou být použity různé prvky ovlivňující struktu postřiku, jako například předotvory nebo turbulenční promotory, které podporují turbulentní nebo míšené proudění kapalné směsi před vedením této směsi skrze postřikový otvor. Uvedený předotvor výhodně brání vytvoření

• · · • · · • ··* • 9 • ·· · ·· nadměrně velkého tlakového spádu v proudu kapalné směsi. Tento předotvor může být použit k nastavení vlastností postřiku a rychlosti postřiku.

Struktura postřiku může být kruhová, když se použije kruhový postřikový otvor, nebo může být oválná nebo plochá v případě, že se použije štěrbinový postřikový otvor. Obecně je výhodný široký, křídlový, plochý postřik. Za účelem dosažení osově symetrického postřiku má výhodná konfigurace postřikového otvoru výhodně tvar dvou vzájemně se protínajících štěrbin, které jsou vůči sobě uspořádané v pravém úhlu. Tato konfigurace produkuje dva ploché vzájemně se protínající postřiky, které se spojují za vzniku osově symetrického postřiku.

Při praktickém provádění způsobu podle vynálezu se kapalná směs výhodně převede na postřik za podmínek koncentrace stlačené tekutiny v kapalné směsi, při teplotě a tlaku postřiku, které produkují dekompresní nebo v podstatě dekompresní postřik, který byl jíž definován v předcházející části popisu. Takové podmínky se budou měnit v závislosti na použité aditivní kompozici, stlačené tekutině a na použité postřikové hlavici, což v podstatě znamená, že tyto podmínky budou muset být určeny experimentálně. Často se nanášení postřikem provádí na mezi rozpustnosti nebo právě pod nebo nad touto mezí. K dosažení dostatečně vysoké rozpustnosti se použije dostatečně vysoký postřikový tlak. Postřiková teplota a koncentrace stlačené tekutiny se potom nastaví tak, aby bylo dosaženo dekompresního postřiku majícího požadované charakteristiky pro jednotlivé konkrétní aplikace, jako například požadovanou velikost kapiček. Když koncentrace stlačené tekutiny přesáhne mez rozpustnosti, přebytek stlačené »··· ·· ·· • · · • ··· • · • · • ·· · ··

·· ·· • · · · • · · ♦ • · · · · • · · · ·· ·· tekutiny se výhodně dobře disperguje v kapalné směsi. Výhodně je přebytek stlačené tekutiny jemně dispergován v kapalné fázi .

Výhodně je stlačenou tekutinou superkritická tekutina při tlaku a teplotě, při kterých se kapalná směs převádí na postřik.

Za účelem získání postřiku aditivní kompozice se zlepšenou mírou rozprášeni je žádoucí, aby kapalná směs aditivní kompozice a stlačené tekutiny obsahovala stlačenou tekutinu v množství, které umožňuje kapalné směsi vytvořit při použité postřikové teplotě kapalnou fázi stlačené tekutiny. Je žádoucí, aby postřikový tlak byl vyšší než minimální tlak, při kterém kapalná směs tvoří kapalnou fázi stlačené tekutiny při použité postřikové teplotě. Tato technika je popsána v patentu US 5,290,603.

Plynné prostředí, ve kterém se postřik podle vynálezu tvoří, není kritické. Nicméně tlak v tomto plynném prostředí musí být podstatně nižší než je postřikový tlak a to proto, aby se dosáhlo dostatečné dekomprese stlačené tekutiny za účelem vytvoření dekompresního postřiku. Výhodně má plynné prostředí, ve kterém se postřik tvoří, atmosférický tlak nebo tlak, který je blízký atmosférickému tlaku. Toto prostředí bude obecně tvořeno vzduchem, i když mohou být použita i jiná okolní prostředí, V případě, že aditivní kompozice obsahuje vodu, potom má okolní plynné prostředí výhodně nízkou vlhkost, aby se dosáhlo požadovaného odpařování vody z postřiku.

V postřiku se tvoří kapičky, které mají obecně střední průměr rovný jednomu mikrometru anebo mají průměr větší.

Výhodně mají uvedené kapičky střední průměr asi 5 až asi 150 • · 9

9 9 • · · • · • · ·

9« 9999 mikrometrů, výhodněji mají tyto kapičky střední průměr asi 10 až asi 100 mikrometrů, ještě výhodněji mají tyto kapičky střední průměr rovný asi 15 až asi 70 mikrometrů a nejvýhodněji mají uvedené kapíčky střední průměr rovný asi 20 až asi 50 mikrometrům.

V dekompresním postřiku dochází k jednotnému rozprášení, takže tento postřik má relativně úzkou distribuci velikosti částic, což je žádoucí pro účinnou a efektivní aplikaci aditivní kompozice na ošetřovaný pásový materiál, zejména v případě, kdy se aditivní kompozice nanáší na pásový materiál, který je ve zpracovatelském zařízení veden poměrně vysokou rychlostí. Nejenže může být v určitém místě postřiku úzká distribuce velikosti částic, ale střední velikost kapiček tvořících postřik může být také jednotná v celé struktuře postřiku, což poskytuje úzkou celkovou distribuci velikosti kapiček v celém postřiku, takže nedochází k situaci, kdy by došlo v určité oblasti postřiku k nadměrnému rozprášení a v jiné oblasti postřiku k nedostatečnému rozprášení. Nejednotná kvalita rozprášení v celém postřiku bývá často problémem u vzdušných a vzduchu-prostých způsobů tvorby postřiku. Úzkost distribuce velikosti kapiček může být dána jejím rozpětím. Toto rozpětí je definováno jako (D_og - D )/D_{o 5}, kde D_{o 5} je velikost (objem) kapiček, pod (nebo nad) kterou leží velikost 50 % částic, což odpovídá střední velikosti částic, D_o<1 je velikost částic, pod kterou leží velikost 10 % částic, a D₀,₉ je velikost částic, nad kterou leží velikost 10 % částic.

Výhodně má distribuce velikosti částic rozpětí menší než asi 2,0, výhodněji menší než asi 1,8, ještě výhodněji menší než asi 1,6 a nejvýhodněji menší než asi 1,4. Užší rozpětí odpovídá menšímu procentickému podílu částic, které mohou být příliš malé nebo příliš velké pro daný typ aplikace aditivní kompozice. Požadované rozpětí distribuce velikosti částic se ·· ·« fe* fefefefe fefe ·· l·· · · · · ♦ · « ···· · fefefefe · fefe <

fefe fefefe · fefefe fefe <

»··· fefe fefe fefefe fe · bude měnit v závislosti na konkrétním typu aplikace aditivní kompozice.

Nyní bylo zjištěno, že úzká distribuce velikosti částic, které může být dosaženo v dekompresním postřiku, je výhodná pro nanášeni postřikem aditivních kompozic na rychle unášené pásové podklady při výrobě papírových, textilních a jiných ohebných pásových produktů, zejména když je kombinovaná s vhodnou rychlostí postřiku. Obtížným problémem, který vede k nedostatečné aplikační účinnosti vzdušných postřiků v případě, že jsou nanášeny na rychle unášený pásový materiál, je vytvoření vzdušné hraniční vrstvy podél povrchu pásového materiálu, zejména v případě vysokých rychlostí. Velký podíl kapiček vytvořených ve vzdušném postřiku má příliš malou velikost k tomu, aby pronikly do uvedené vzdušné hraniční vrstvy, a jsou odváty vzdušným proudem mimo postřik a stávají se prostřikem. Tento problém se stává ještě naléhavějším v případě vysoce turbulentních vzdušných postřiků. Použití vzdušného postřiku s větší střední velikostí kapiček však má za následek vytvoření vysokého podílu velkých prostřikových kapiček, což vede k nevalné kvalitě nanášení a takovýto přístup je tudíž nepřijatelný.

Na rozdíl od toho, vzhledem k tomu, že dekompresní postřik produkuje úzkou distribuci velikosti kapiček, může být v tomto případě použita vyšší střední velikost kapiček, aniž by současně došlo k vytvoření podílu velkých prostřikových kapiček. Kromě toho je dekompresní postřik výrazně méně turbulentní než vzdušný postřik. Proto aditivní kompozice může být nanášena s vysokou účinností, což redukuje tvorbu odpadního prostřiku a snižuje aplikační náklady. Tak například pro srovnání lze uvést, že dekompresní postřik se střední velikostí částic 35 mikrometrů produkuje stejné množství velkých prostřikových kapiček (2 % obj.) jako srovnatelný «0

0

0 ♦

0 f

• 0 ··♦ • 0 0 0 0«

0 0 vzdušný postřik se střední velikostí částic 20 mikrometrů. Proto by byl dekompresní postřik schopen aplikovat aditivní kompozici s mnohem vyšší aplikační účinností. Kromě toho kompozice nanesená postřikem ve formě dekompresního postřiku má viskozitu 2 Pa.s, zatímco aby tato kompozice mohla být nanesena vzdušným postřikem v nepřítomnosti existence dekompresního postřiku, musela by být zředěna těkavým rozpouštědlem na viskozitu 0,1 Pa.s.

Nyní bylo rovněž zjištěno, že vedle zlepšené aplikační účinnosti může dekompresní postřik poskytnout zlepšenou kvalitu nanesení aditivní kompozice a takto může poskytnou výsledné kvalitnější produkty. Jednotné rozprášení a jednotná struktura postřiku může poskytnout jednotnější uložení a jednotnější distribuci aditivní kompozice na unášený pásový materiál. Navíc, bylo u mikroporézních pásových materiálů, jakými jsou papírové a textilní pásové materiály, zjištěno, že uložený postřikový materiál v případě, že je to žádoucí, nepenetruje do pásového materiálu. Aditivní kompozice v tomto případě proniká skrze vzdušnou hraniční vrstvu, avšak neproniká samotnou papírovou matricí, takže aditivní kompozice zůstává na povrchu papíru. To je žádoucí v případě mnoha povrchových povrchových zpracování, jakými jsou například aplikace změkčovadel, maziv a lotionů, protože aditivní kompozice je využita efektivněji.

Kromě toho, penetrace aditivní kompozice do vnitřku papíru může způsobit nežádoucí rozvolnění a snížení soudržnosti a pevnosti v tahu pásového materiálu. Nižší hladina turbulence a obecně měkčí postřik, které mohou být získány pomocí dekompresního postřiku rovněž méně namáhají jemný papírový pás ve srovnání se vzdušnými postřiky, takže je zde menší pravděpodobnost, že bude při postřiku porušena mechanická celistvost papírového pásu. Jak jíž bylo uvedeno, • o

0 0

0 0 0

0 • 0 schopnost převést do formy postřiku viskózní aditivní kompozice, které jsou v podstatě prosté vody a těkavých rozpouštědel, rovněž poskytuje zlepšené nanesení aditivní kompozice a zlepšenou kvalitu získaného produktu a takto například poskytuje omezenou absorpci nebo migraci do vnitřku pásového materiálu a hladší a jemnější povrch pásového materiálu, jakým je například pás hedvábného papíru, při menší redukci kalibru pásového materiálu.

Způsob	podle	vynálezu	může být rovněž použit	pro	nanesení
sušší ve	vodě	rozpustné	aditivní	kompozice	při	výrobě
papírového	produktu nebo	textilního	produktu	za	použití

dekompresního postřiku. Při některých aplikacích může být nezbytné použít vodu jako rozpouštědlo a přitom může být žádoucí, aby bylo možné nanést sušší kompozici na papírový nebo textilní pásový materiál. Protože dekompresní postřik je schopen rozprášit viskóznější ve vodě rozpustnou aditivní kompozici, což není možné v případě vzdušných postřiků, může být obsah vody ve vodě rozpustné aditivní kompozice mnohdy výrazně snížen. Kromě toho bylo zjištěno, že dekompresní postřik poskytuje zlepšené odpařování vody z postřiku, takže dokonce ve vodě rozpustné aditivní kompozice, které mají konvenční obsah vody, mohou být nanešeny v sušším stavu na papírový nebo textilní pásový materiál. Jak je to uvedeno v patentu US 5,716,558, byly ve vodě rozpustné kompozice vysušeny rozprašováním v okolním vzduchu v krátké vzdálenosti od postřikového otvoru. Proto je při použití způsobu podle vynálezu možné deponovat ve vodě rozpustné kompozice ve v podstatě suchém stavu na papírový nebo textilní pásový materiál.

• to · to »·· ··· ···· • ••to to to··· « ·· « ·· toto· · tot· ·· · /1/1 ····· ····· ·····* · · · · · ·» ·»

Za účelem převedení do formy postřiku se ve vodě rozpustná aditivní kompozice, která obsahuje vodu a alespoň jeden aditivní materiál, který může být rozpuštěn, emulgován nebo dispergován ve vodě a který může obsahovat další aditiva, jakým je například vhodná povrchově aktivní látka, smísí se stlačenou tekutinou, výhodně s oxidem uhličitým nebo ethanem, k vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém systému. Stlačená tekutina může být přítomna v kapalné směsi jako roztok, emulze nebo plynná nebo kapalná disperze, výhodně jako emulze nebo jemná disperze. Bylo s překvapením zjištěno, že i když stlačená tekutina může mít malou rozpustnost ve ve vodě rozpustné aditivní kompozici, může postřik použitím emulgované nebo dispergované fáze stlačené tekutiny v kapalné směsi podstoupit přechod z postřiku z kapalinového filmu na dekompresní postřik, když se zvýší hladina stlačené tekutiny nebo když se zvýší teplota, a to způsobem, který je obdobný s případem vody-prostých kompozic majících výraznou rozpustnost stlačené tekutiny. Za účelem zvýšení rozpustnosti stlačené tekutiny ve ve vodě rozpustné aditivní kompozici mohou být použita kopulační rozpouštědla, jakými jsou například, ethylenglykolethery, propylenglykolethery, nebo další kopulační materiály, jak je to popsáno v patentu US č. 5,419,487.

Ačkoliv mohou být použity viskozity vyšší než 2 Pa. s v případě vytvoření dekompresního postřiku, bude mít ve vodě rozpustná aditivní kompozice viskozitu nižší než asi 2 Pa.s při teplotě 25 °C, výhodně nižší než asi 1,5 Pa.s, výhodněji nižší než asi 1 Pa.s a nejvýhodněji nižší než asi 0,7 Pa.s.

Množství stlačené tekutiny, které se použije v kapalné směsi ve ve vodě rozpustné aditivní kompozici, by mělo být takové, aby fáze stlačené tekutiny zůstala v podstatě jemně • · • « · · ♦ · ·« • · · · · · · · · · ·

• é • · dispergovaná v kapalné směsi a poskytovala dobré rozprášení. Výhodně je stlačená tekutina převedena do jemně dispergované kapalné fáze při superkritické teplotě a tlaku potom, co byla smíšena s ve vodě rozpustnou aditivní kompozicí. Tato kompozice může obsahovat organické rozpouštědlo nebo jinou složku, která je mísitelná se stlačenou tekutinou, čímž se umožní stlačené tekutině vytvořit kapalnou fázi. Jestliže je množství stlačené tekutiny nadměrně vysoké, potom se mohou v kapalné směsi vytvořit větší než žádoucí aglomeráty stlačené tekutiny, což brání zachování jednotné disperze. Proto, i když mohou být použita větší množství, je množství stlačené tekutiny přítomné v kapalné směsi výhodně menší než asi 40 % hmotn., výhodněji menší než asi 30 % hmotn., ještě výhodněji menší než asi 30 % hmotn. a nejvýhodněji menší než asi 25 % hmotn. Množství stlačené tekutiny přítomné v kapalné směsi je rovné alespoň množství, které činí kapalnou směs schopnou vytvořit dekompresní postřik. Požadované množství bude záviset na viskozitě a reologických vlastnostech ve vodě rozpustné aditivní kompozice. Kapalná směs výhodně obsahuje alespoň asi 4 % hmotn. stlačené tekutiny, výhodněji alespoň asi 6 % hmotn. stlačené tekutiny, ještě výhodněji alespoň asi 10 % stlačené tekutiny a nejvýhodněji alespoň asi 15 % hmotn. stlačené tekutiny.

Kapalná směs ve ve vodě rozpustné aditivní kompozici je výhodně převedena na postřik při teplotě vyšší naž asi 40 °C, výhodněji při teplotě vyšší než asi 50 °C a nejvýhodněji při teplotě vyšší než asi 55 °C, a při tlaku výhodně vyšším než asi 8,4 MPa, výhodněji při tlaku vyšším než asi 9,8 MPa, což poskytuje dekompresní postřik vedením směsi skrze postřikový otvor do okolního prostředí, které je vhodné pro odpařování vody, výhodně do okolního prostředí majícího nízký obsah vlhkosti. Za účelem zvýšení rychlosti turbulentního směšování • * • ·

Β · · · · · « • ··· · · ··· · «··· «· ·· «·· ·· ··* nebo/a teploty uvnitř postřiku a tudiž za účelem zvýšeni rychlosti odpařováni vody, může být do dekompresního postřiku zaveden alespoň jeden suchý, případně zahřátý plynný proud ve funkci podpůrného plynu. V případě, že je jako stlačená kompozice použit oxid uhličitý a to v kombinaci s ve vodě rozpustnou aditivní kompozicí, která je citlivá na nižší hodnotu pH, zejména na kyselou oblast pH, potom může být hodnota pH kapalné směsi regulována za účelem srážení, když se oxid uhličitý smísí s aditivním materiálem. Výhodně se hodnota pH reguluje použitím pufru, jakým je například uhličitan/hydrogenuhličitanový pufr, který udržuje pH na hodnotě asi 10. Hodnota pH může být rovněž regulována použitím alkálie nebo jiných bázických materiálů, jakými jsou například amoniak, hydroxid sodný, uhličitan vápenatý a další soli.

Způsob podle vynálezu může být prováděn v libovolném komerčně dostupném systému výroby papíru, textilu nebo ohebného pásového materiálu, zahrnujícím o sobě známé zpracovatelské systémy, mezi které patří výše uvedené typy papírenských strojů. Aditivní kompozice může být nanesena na pásový materiál bez výraznějšího dopadu na provoz stroje, zejména bez výraznějšího dopadu na provozní rychlost. Aditivní kompozice může být nanesena z postřiku buď přímo nebo nepřímo v libovolné fázi výroby papíru, textilu nebo jiného ohebného pásového materiálu. Unášený papírový, textilní nebo jiný ohebný pásový materiál může být v průběhu nanášení postřikem nesen o sobě známým způsobem nebo nemusí být nesen. Aditivní kompozice může být nanášena na papírový, textilní nebo jiný ohebný pás v době, kdy je pásový materiál veden z jednoho válce na válec druhý. Aditivní kompozice však může být nanesena na pásový materiál i v průběhu jiných operací.

• · · · · · · · r · · · · • · ··· 9 9 4» 94 9 ···· · · ·· ·.·* *«»**.·*

Nepřímé aplikační metody, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují neomezujícím způsobem nanesení aditivní kompozice z postřiku na alespoň jeden přechodný povrch, ze kterého se potom aditivní kompozice převede kontaktně na unášený papírový, textilní nebo jiný ohebný pásový materiál. Výhodným přechodným povrchem je válec, jakým je například kalandrový válec nebo dotykový válec. Dalšími méně výhodnými přechodnými povrchy jsou formovací pletivo nebo tkanina a dopravníkový pás nebo materiál, který je potom uveden do styku s unášeným pásovým materiálem. Tento přechodný povrch může být v případě potřeby vyhříván.

Aditivní kompozice se výhodně nanáší z postřiku přímo na alespoň jeden povrch unášeného papírového, textilního nebo jiného ohebného pásového materiálu. Při výrobě papírového produktu nebo hedvábného papírového produktu se aditivní kompozice výhodně nanáší na alespoň jeden povrch unášeného pásu obsahujícího papírová vlákna. Aditivní kompozice může být nanesena na mokrém nebo suchém konci provozu papírenského stroje. Výhodně se aditivní kompozice nanáší na unášený pás potom, co byl pás alespoň částečně vysušen, výhodněji potom, co byl pás v podstatě vysušen. Pás může být v případě potřeby přesušen nebo zahřát. Při výrobě ohebného pásového produktu se aditivní kompozice výhodně nanáší na alespoň jeden povrch unášeného ohebného pásového materiálu.

Vzdálenost od postřikového otvoru k unášenému pásovému materiálu není nikterak kritická při praktickém provádění způsobu podle vynálezu. Obecně se bude pásový materiál postřikovat aditivní kompozicí ze vzdálenosti od asi 10 cm do asi 60 cm. Výhodnou vzdáleností je vzdálenost od asi 15,2 cm do asi 45,7 cm. Vzdálenost od 20,3 cm do asi 40,6 cm je

9 9 9

9 9

9 99 9 4

4444 94 nejvýhodnější. Použitá vzdálenost bude záviset dané konkrétní aplikaci. V případě, že to bude žádoucí, může být použito elektrostatické nanášení postřikem za účelem zvýšení aplikační účinnosti a to za použití metod popsaných v patentu US 5, 106, 650 .

Postřik může být řízen na unášený pásový materiál za použití stacionární nebo střídavě posuvné stříkací pistole nebo za použití jiných postřikových zařízení. Povněž může být použito několik stříkacích pistolí uspořádaných vedle sebe k získání částečně se překrývajících křídlových postřiků poskytujících jednotné nanesení aditivní kompozice přes unášený pásový materiál, který je širší než je šířka jediného postřiku. V případě mnoha aplikací, zejména tehdy, kdy jsou aditivní kompozice v podstatě prosté těkavého rozpouštědla, jsou žádoucí nízké aplikační rychlosti, pro které jsou vhodné menší velikostí postřikových otvorů a větší šířky postřiku. Za účelem ještě dalšího snížení postřikové rychlosti může být použit již výše zmíněný předotvor.

Rychlost, kterou jsou papírový, textilní nebo jiný ohebný pásový materiál unášeny při nanášení postřikem není při praktickém provádění způsobu podle vynálezu nikterak kritická. Obecně se použije taková rychlost, která se normálně používá při jednotlivých daných výrobních a zpracovatelských operacích. Jak již bylo uvedeno, je tato rychlost obecně dána požadavky kladenými na produkt, který je vyráběn v použitém stroji. Výhodně je pásový materiál unášen strojem rychle za účelem dosažení vysoké produktuvity. I když mohou být použity i nižší provozní rychlosti, bude obecně provozní rychlost vyšší než asi 50 metrů za minutu, výhodně vyšší než asi 100 metrů za minutu, výhodněji vyšší než asi 150 metrů za minutu a • · ··· · ··· » · · » · · · ···· · · · · · · · · · • · ♦»· · ··· · « · ···· ·· ·· ··· ·« ·· ještě výhodněji vyšší než asi 200 metrů za minutu v případě, že je to vhodné pro daný typ aplikace. U některých produktů, jakými jsou zejména hedvábné papíry, mohou být použity vysoké provozní rychlosti, například rychlosti vyšší než asi 1000 metrů za minutu.

Množství aditivní kompozice nanesené na unášený papírový, textilní nebo jiný ohebný pásový materiál není při praktickém provádění vynálezu nikterak kritické a bude obecně záviset na dané aditivní kompozici a na požadovaných vlastnostech vyráběného produktu, přičemž stanovení tohoto množství je pro odborníka v daném oboru rutinně řešitelným problémem. Množství nanesené aditivní kompozice obecně představuje kompromis mezi kvalitou výrobku a provozními náklady souvisejícími s jeho výrobou. Obecně je žádoucí použít minimální množství aditivní kompozice, které je potřebné k dosažení požadované kvality produkovaného výrobku. Tak například množství naneseného změkčovadla použitého při výrobě hedvábného papíru by mělo být alespoň takové, aby způsobilo hmatově zjistitelný rozdíl v měkosti papíru. Toto minimálně potřebné množství se bude měnit v závislosti na specifickém typu zpracovávaného materiálu a na specifickém typu nanášeného změkčovadla. Obecně množství aditivní kompozice nižší než asi 0,1 % hmotn., vztaženo na finální hmotnost pásového materiálu, poskytuje malé zlepšení u hedvábného papíru určeného pro stírání kosmetického krému, pokud jde o zlepšení měkkosti tohoto papíru, zatímco množství vyšší než asi 5 % hmotn. již neposkytuje žádné další nebo poskytuje pouze malé další zlepšení měkkosti uvedeného papíru oproti nižším množstvím a takto vysoké množství aditivní kompozice může být ekonomicky nepřitažlivé. Vyšší množství použité aditivní kompozice mohou rovněž zanechat stopy na pokožce.

• · ·· ·♦ ···· 4 4

4 4 4

4444 «

4444 4 4 · ·

Na druhé straně aditiva, jakými jsou například lotiony, které obsahují přísady, které mají být přeneseny na pokožku, mohou být obecně naneseny na pásový materiál ve větším množství než aditiva, která jsou určena pouze pro modifikaci samotného hedvábného papíru. Jakoliv mohou být použita nižší či vyšší množství, bude aditivní kompozice obecně nanesena na pásový materiál v množství od asi 0,1 do asi 50 % hmotn., vztaženo na hmotnost pásového materiálu. Typicky budou nanesená množství nižší než asi 40 % hmotn., zejména nižší než asi 30 % hmotn. a obzvláště nižší než asi 20 % hmotn.. Mnohé aditivní kompozice budou naneseny v množství asi 0,1 do asi 15 % hmotn., zejména v množství od asi 0,3 do asi 10 % hmotn.. Některé nízkoobsahové aditivní kompozice se vhodně nanášejí v množství nižším než asi 5 % hmotn., obzvláště v množství nižším než asi 3 % hmotn..

Fyzikální forma aditivní kompozice nanášené na ohebný pásový materiál není nikterak kritická při praktickém provádění způsobu podle vynálezu. Výhodně je nanesení aditivní kompozice na pásový materiál mikroskopicky jednotné. Nanesená kompozice může být ve formě kontinuálního nebo diskontinuálního filmu nebo povlaku nebo může tvořit nahodilou diskontinuální strukturu kapiček nebo částic anebo může být tvořena diskrétními kapičkami nebo částicemi. Nanášená aditivní kompozice může být v průběhu nanášení na pásový materiál v kapalném, polotuhém nebo tuhém stavu. Nanesená kompozice může být absorbována do pásového materiálu nebo může v podstatě zůstat na povrchu pásového materiálu. Výhodně nanesená aditivní kompozice přilně k pásovému materiálu.

V případě, že je to žádoucí, může být pásový materiál s již nanesenou aditivní kompozicí podroben dodatečnému » 0 0

0

0 00 * » 00 · « 0 0 0 00 zpracování, například zahřátím nebo sušením.

I když byly v předcházející části popisu popsány výhodné formy provedení způsobu podle vynálezu, je pro odborníka v daném oboru zřejmé, že mohou být použity i odlišné formy provedení způsobu podle vynálezu, které rovněž spadají do rozsahu vynálezu. Kromě toho je pro odborníka v daném oboru zřejmé, že kromě specifických operací popsaných v předcházející části popisu mohou být při výrobě produktů z pásového materiálu použity i další provozní stupně nebo operace. Způsob podle vynálezu bude v následující části popisu ilustrován pomocí konkrétních příkladu jeho provedení, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen definicí patentových nároků.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Aditivní kompozice obsahující modifikované silikonové změkčovadlo a lotion se nastříká za použití oxidu uhličitého ve funkci stlačené tekutiny za použití jednotky Unicarb Sytém Unit a stříkací pistole Unicarb s hlavicí .03-08 a za použití předotvoru komerčně dostupného u firmy Nordson Corporation. Kapalná směs se postřikuje při teplotě 60 °C a tlaku 7,7 Mpa. Koncentrace oxidu uhličitého poskytuje úhlovou konfiguraci postřiku s dobrým rozprášením kapalné směsi. Zvýšením koncentrace oxidu uhličitého na 25 % hmotn. se dosáhne měkčí opeřené konfigurace postřiku. Zvýšením koncentrace oxidu uhličitého na 50 % hmotn. se získá dekompresní postřik mající velmi dobrou konfiguraci postřiku a velmi dobré rozprášení •· 00 ·· 0000 00 00 •00 0·0 0000 • 0 00 0 0000 0 00 0 kapalné směsi. Tato vysoká koncentrace oxidu uhličitého byla jednotně smíšena s aditivní kompozicí a redukovala rychlost nanášení postřikem. Byl postřikován hedvábný papírová pásový materiál, přičemž bylo jednotně naneseno velmi malé množství aditivní kompozice.

Příklad 2

Za použití stejného zařízení a stejných postřikových podmínek jako v příkladu 1 byla postřikem nanášena aditivní kompozice obsahující modifikované lanolinové změkčovadlo a lotion za použití 25 % hmotn. oxidu uhličitého v kapalné směsi. Za těchto podmínek byl získán dekompresní postřik se znamenitou konfigurací postřiku mající měkký, široký a velmi jednotný charakter. Byl postřikován hedvábný papír a jednotně bylo naneseno velmi malé množství aditivní kompozice. Koncentrace oxidu uhličitého byla potom zvýšena na 50 % hmotn., což produkovalo dvoufázovou kapalnou směs. Vyšší koncentrace oxidu uhličitého redukovala měřenou rychlost postřiku ze 76 na 46 gramů za minutu. Postřikem bylo dosaženo jednotného nanesení aditivní kompozice na papírový ručníkový produkt.

Příklad 3

Za použití stejného zařízení jako v příkladu 1 byla postřikována aditivní kompozice obsahující kvartémí amoniovou sůl za použití 20 % hmotn. oxidu uhličitého v kapalné směsí při teplotě 60 °C a tlaku 7,7 MPa, což poskytlo dobré rozprášení a jednotnou strukturu postřiku. Zvýšení koncentrace oxidu uhličitého na 40 % hmotn. a tlaku na 10,5 MPa mělo za následek vytvoření dvoufázové kapalné směsi a mírné rozšíření • fe fefe • · · • fefefe fe fe • · · · fefe • fe fefefefe • fe fefefefe ··· · · fefe postřiku. Byl postřikován hedvábný papírový pásový materiál, přičemž v každém případě bylo dosaženo jednotného naneseni velmi malého množství aditivní kompozice na hedvábné papírové pásové materiály.

Příklad 4

Za použiti stejného zařízení jako v příkladu 1 byly na hedvábné papírové pásy postřikovány čtyři odlišné aditivní kompozice, obsahující 1) absorpční kompozici s obsahem lecitinu, kartérního amoniové soli a polyethylenglykolu, 2) lanolin, 3) směs kvartémí amoniové soli, směsi povrchově aktivních látek a propylenglykolu a 4) silikonový olej, a to za použití koncentrace oxidu uhličitého, teploty 60 °C a tlaku 8,4 MPa. Ve všech případech bylo dosaženo dobré rozprášení aditivní kompozice.

Příklad 5

Za použití oxidu uhličitého ve funkci stlačené tekutiny a jednotky Unicarb System Supply Unit (komerčně dostupné u společnosti Graco) se stříkací pistoli Unicarb Spray Gun s postřikovou hlavici .06-12 a předotvorem (.0,5 g/m) komerčně dostupným u společnosti Nordson bylo postřikováno povrchově aktivní činidlo tvořené hydrofilním aniontovým sulfosukcinátem. Kapalná směs byla postřikována při teplotě 55 °C a tlaku 8,75 MPa. Koncentrace oxidu uhličitého vyšší než 25 % hmotn. poskytla dekompresní postřik mající velmi dobrou strukturu a jemné rozprášení aditivní kompozice. Asi 60% koncentrace oxidu uhličitého poskytla ekvivalentní výsledky. Tato variabilita koncentrace oxidu uhličitého byla použita za účelem jemné regulace rychlosti proudění povrchově aktivního •9 9999 • 99 9 9

9

činidla, čímž bylo ve skutečnosti dosaženo jemné regulace množství povrchově aktivního činidla naneseného na různobarevný pás krytinového zásobního materiálu. Tímto způsobem bylo dosaženo nanesení velmi malého množství uvedeného aditiva na uvedený pás.

Claims (22)

1. Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice na pásový materiál během výroby pásového materiálového produktu, vyznačující se tím, že zahrnuje (1) vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém systému, přičemž uvedená tlaková směs obsahuje aditivní kompozici a stlačenou tekutinu, přičemž (a) aditivní kompozice obsahuje alespoň jeden aditivní materiál, a (b) stlačená tekutina je přítomna v množství, které činí uvedenou kapalnou směs schopnou postřiku, tvoří kapalnou směs s uvedenou aditivní kompozicí a je plynná za standardních podmínek zahrnujících teplotu 0 °C a tlak 0,1 MPa, (2) převedení uvedené kapalné směsi do formy postřiku vedením této směsi při tlaku alespoň asi 3,5 MPa skrze otvor, a (3) aplikaci uvedeného postřiku obsahujícího aditivní kompozici na uvedený pásový materiál, který je unášen během výroby tohoto pásového materiálového produktu, za tvorby pásového materiálového produktu, který není prokladovým pásem nebo textilním produktem nepropustným pro vodu.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pásovým materiálem je papírový, textilní nebo ohebný pásový materiál.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pásový materiál obsahuje papírová vlákna nebo je tvořen papírem.

4 · 44 • · · 444 · 4 4 4

4444 4 4444 4 44 4

44 444 4 444 44 4 • 44 44 · ·444 •444 44 44 444 44 44

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pásový materiál obsahuje papírová vlákna a uvedený pásový materiálový produkt je hedvábným papírem.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený hedvábný papír je zvolen ze skupiny zahrnující sanitární hedvábné papíry, domácí hedvábné papíry, průmyslové hedvábné papíry, měkké hedvábné papíry pro stírání obličejového krému, kosmetické hedvábné papíry, měkké hedvábné papíry, absorpční hedvábné papíry, hedvábné papíry s obsahem léčivé látky, toaletní papíry, papírové hygienické vložky a papírové prádlo.

6. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedená aditivní kompozice se nanáší na alespoň jeden povrch unášeného pásu obsahujícího pásový materiál.

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že aditivní kompozice se nanáší na uvedený unášený pás potom, co byl pás alespoň částečně vysušen.

8. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že unášený pásový materiál je unášen rychlostí vyšší než 50 metrů za minutu.

9. Způsob podle nároku l, vyznačující se tím, že kapalná směs je v podstatě prosta těkavých organických rozpouštědel a vody.

10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kapalná směs je v podstatě prostá vody.

• to ·· » ·· • · · · • to • tototo

11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený postřik je dekompresním postřikem.

12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že stlačenou tekutinou je oxid uhličitý nebo ethan, přičemž je superkritickou tekutinou při teplotě a tlaku, při kterých se kapalná směs převádí na postřik.

13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že aditivní materiál je zvolen ze skupiny zahrnující změkčovadla, zvláčňovadla, maziva, zvlhčovadla, lotiony, krémy, kondicionéry, absorpční činidla, hydrofilizační činidla, rozvolňovací činidla, povrchově aktivní látky, oleje, vosky, silikony, minerální olej, lanolin, derivatizovaný lanolin, extrakt z aloe, mastné alkoholy, estery mastných kyselin, polyhydroxy-sloučeniny a kvartémí amonné sloučeniny a jejich směsi.

14. Způsob podle nároku l, vyznačující se tím, že aditivní kompozice se nanáší na pásový materiál nejprve nanesením uvedené aditivní kompozice na povrch, ze kterého se potom aditivní materiál převede na uvedený pásový materiál uvedením do styku uvedeného povrchu s uvedeným pásovým materiálem.

15. Způsob nanášení postřikem sušší ve vodě rozpustné aditivní kompozice na papírový nebo textilní pásový materiál při výrobě papírového produktu nebo textilního produktu, vyznačující se tím, že zahrnuje (1) vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém systému, přičemž uvedená kapalná směs obsahuje ve vodě rozpustnou aditivní kompozici a stlačenou tekutinu, přičemž (a) ve vodě rozpustná aditivní kompozice ·· ·· » · · • ··· ·· ·· • · · · · · • · · · · · · · • · · · · · · • · * · · · • · · · · · · ·· ···· obsahuje vodu a alespoň jeden aditivní materiál, a (b) stlačená tekutina je přítomna v množství, které činí uvedenou kapalnou směs schopnou tvorby dekompresního postřiku, tvoří kapalnou směs s uvedenou aditivní kompozicí a je plynná za standardních podmínek zahrnujících teplotu 0 °C a tlak 0,1 MPa, a (2) vedení uvedené kapalné směsi při teplotě alespoň asi 40 °C a tlaku dostatečném k tvorbě dekompresního postřiku skrze otvor do okolního prostředí, přičemž alespoň část vody v uvedené kapalné směsi se odpaří a uvedený postřik obsahující ve vodě rozpustnou aditivní kompozici obsahující méně než asi 5 hmotnostních procent vody se nanese na papírový pásový materiál nebo textilní pásový materiál, který je unášen během výroby tohoto papírového nebo textilního pásového produktu za tvorby papírového produktu nebo textilního produktu.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedená ve vodě rozpustná aditivní kompozice se nanese na alespoň jeden povrch unášeného pásu obsahujícího papírová vlákna při rychlosti unášení větší než 50 metrů za minutu potom, co byl pás alespoň částečně vysušen.

17. Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice na textilní pásový materiál během výroby textilního produktu, vyznačující se tím, že zahrnuje (1) vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém systému, přičemž uvedená kapalná směs obsahuje aditivní kompozici a stlačenou tekutinu, přičemž (a) aditivní kompozice obsahuje alespoň jeden aditivní materiál a (b) stlačená tekutina je přítomna v množství, které činí uvedenou kapalnou směs schopnou postřiku, tvoří •Β ···· • Β • Β Β Β

I*

Β Β Β • ΒΒΒ Β •ΒΒΒ ·· • Β ΒΒΒ kapalnou směs s uvedenou aditivní kompozicí a je plynná při standardních podmínkách zahrnujících teplotu 0 °C a tlak 0,1 MPa, (2) vytvoření postřiku uvedené kapalné směsi vedením této směsi při tlaku alespoň 3,5 MPa skrze otvor a (3) nanášení uvedeného postřiku obsahujícího aditivní kompozici na textilní pásový materiál, který je unášen během χ výroby tohoto textilního produktu za tvorby textilního produktu, který není textilním produktem nepropustným pro > vodu.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že stlačená tekutina je tvořena alespoň jednou superkritickou tekutinou při teplotě a tlaku, při kterých se uvedená kapalná směs postřikuje.

19. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený postřik je dekompresním postřikem a uvedená tlaková tekutina v uvedené kapalné směsi je superkritickou tekutinou při teplotě a tlaku, při kterých je uvedená kapalná směs postřikována.

20. Způsob nanášení postřikem aditivní kompozice na ohebný pásový materiál při výrobě ohebného pásového materiálu, vyznačující se tím, že zahrnuje (1) vytvoření kapalné směsi v uzavřeném tlakovém ^k systému, přičemž uvedená kapalná směs obsahuje aditivní kompozici a stlačenou tekutinu, přičemž B (a) aditivní kompozice obsahuje alespoň jeden aditivní materiál, který je schopen alespoň přilnout k uvedenému ohebnému pásovému materiálu, proniknout do uvedeného ohebného pásového materiálu nebo být absorbován uvedeným ohebným pásovým materiálem, a ·· 9999 « 9 • ··»

99 9*

9*9 9

9 999 ·

9 9 9 9 «

9999 99 99 999 • 9 99

I *9 *

I 9 9 * » 9 9 * » 9 9 « (b) stlačená tekutina je přítomna v množství, které činí uvedenou kapalnou směs schopnou postřiku, tvoří kapalnou směs s uvedenou aditivní kompozicí a je plynná při standardních podmínkách zahrnujících teplotu 0 °C a tlak 0,1 MPa, (2) vytvoření postřiku uvedené kapalné směsi vedením této směsi při tlaku alespoň 3,5 MPa skrze otvor, a , (3) nanášení uvedeného postřiku obsahujícího uvedenou aditivní kompozici na alespoň jeden povrch uvedeného

1 ohebného pásového materiálu, který je unášen během výroby tohoto ohebného pásového produktu za tvorby ohebného pásového produktu, který není prokladovým pásem nebo textilním produktem nepropustným pro vodu.

21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že uvedený ohebný pásový materiál je zvolen z množiny zahrnující fólie z plastické hmoty, laminátové pásy z plastické hmoty, vyztužené pásy z plastické hmoty, impregnované fólie z plastické hmoty, pryžové pásy, useň, pásy vyztužené vlákny, porézní pásy, sítové pásové materiály, vytlačované fólie, kompozitní pásy a kompozitní laminátové pásové materiály.

22. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že uvedený postřik je dekompresní postřik.