CN1151349A - 浇铸纸 - Google Patents
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Abstract
用来制造人造革的具有所希望的表面织构或涂饰层的浇铸纸是这样生产的:将涂有聚合物的纸2上的聚合物涂层1加热到足以熔化聚合物的温度,然后当其通过在有对应于所述表面纹理或涂饰层的表面轮廓的压花辊3和承压辊4之间的压区时,将聚合物涂层从其熔融状态冷却到固体状态,因此将压花辊的表面轮廓传递到涂有聚合物的纸上。所述聚合物优选聚烯烃,如聚(4-甲基-1-戊烯)或聚丙烯/聚乙烯共混物。在压花操作后,可以涂覆抗卷缩底涂层,如聚乙烯醇。
Description
本发明涉及带有热塑性聚合物涂层的那种浇铸纸(casting paper)的生产。这种纸用在用于鞋、箱包、时装附件和等的人造革的生产上。热塑性聚合物是典型的挤出聚烯烃,如聚丙烯、聚丙烯/聚乙烯共混物或聚(4-甲基-1-戊烯)。
用这种纸生产人造革通常包括将以聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯为基础的可固化增塑糊组合物施加到涂有聚合物的纸上,该纸已被预先提供了所需的象皮革一样的表面涂饰层。然后将增塑糊组合物于燥并固化,之后从涂有聚合物的纸上剥掉固化的膜得到人造革。在刚刚描述的方法中,涂有聚合物的纸的表面涂饰剂就被“浇铸”到人造革产品的表面,因此,这种涂有聚合物的纸被称之为“浇铸纸”或“薄膜浇铸纸”。
由于经济的原因,浇铸纸应能重复再使用。这就要求聚合物涂层具有良好的温度稳定性和热耐久性,因为在每一固化操作中它都要暴露于高温(在PVC人造革的情况中通常是210℃或更高)。
通过使用适当的浇铸纸涂饰剂(finishes),可以获得许多种从平滑有光泽精制皮到粗糙生皮的不同的皮革效果。通过使用精确雕刻的压花辊可以将涂饰剂传递到浇铸纸的聚合物涂层上。塑性材料在压区(nip)中变形承取一表面轮廓,这一轮廓复制了压花辊上的轮廓,并模拟了天然皮革的轮廓。为了有利于这一变形,压花辊被加热到一足以使聚合物涂层软化的温度。
尽管按上述方法生产的浇铸纸已广泛地使用,但是对传递给最终人造革产品的表面涂饰剂的质量是有限制的。其主要的限制是可获得的压花深度和雕刻的皮革设计图案的细节的复制水平。
这些缺点可以通过使用利用电子束(EB)固化适当的单体所生产的聚合物涂层代替挤出的热塑性涂层来克服。这种EB-可固化材料原来是液态的,当它们与精确雕刻的模塑辊(moulding roll)接触时被固化成固态。由于在初始液体状态下,聚合物前体材料可以容易地流动并完全进入到所要复制的表面的“谷”中,所以其表面复制效果优异。
尽管EB固化方法可以得到质量非常高的的产品,但是,它具有这样的缺点,即需要昂贵的原材料和用于固化操作的特殊设备。还有一缺点是与涂有聚烯烃的产品相比,EB固化的产品可以用于皮革浇铸操作的较少。这是因为EB-固化的涂层更脆,因此比聚烯烃涂层更容易破裂。
因此需要一种改进的压花的涂有聚烯烃的浇铸纸,这种纸的表面涂饰质量可以与用EB-固化的浇铸纸产品获得的表面涂饰质量相比美,或与之接近,而没有那些产品通常所具有的缺点。此外,还需要通过提高生产速度、减少停工时间等来降低压花聚烯烃浇铸纸的生产成本。本发明就是要满足这种需要。
在压花浇铸纸的传统生产中构成上述问题的主要因素将在下面更详细地讨论。
在一种方法中,压花是在带有所要输出的设计图案的雕刻辊与承压辊之间的压区内进行的。承压辊可以有一保护覆盖层以避免损坏压花辊的表面。该覆盖层通常是棉花、棉花和羊毛的混合物或聚合物。尽管有一覆盖层,承压辊的表面相对硬一些,其结果是它不会完全依据压花辊表面而变形,承压辊的表面与压花辊的表面形成了一压区。这就限制了浇铸纸的聚合物涂层与压花辊的雕刻表面的紧密接触的程度,也限制了传递到支撑纸上的压花的深度(因为纸占浇铸纸总厚度的约80%,重要的是,即除聚合物涂层外,纸也被压花)。这些因素一起导致了压花辊表面的复制效果差,同时就可获得的压花深度和细节的再现性而言。
利用“齿轮传动的”压花和承压辊,即辊被同步驱动,以使得当它们旋转时,压花辊周边的任何具体部分总是与承压辊周边的同一部分接触,这样,可以减轻上述问题,但不能消除。在这种方法中,承压辊上的覆盖层通常是棉花,承压辊表面的每一部分都变形,从而补偿了压花辊表面的相应部分。通过将压花辊的设计图案“洗”入棉花承压辊表面,即当压花和承压辊以压区压力接触方式旋转时(它们之间没有纸),用水软化承压辊表面,则有利于本发明。软化后的承压辊能更容易地变形以与压花辊表面相匹配。这样可以在聚合物涂层和支撑纸上得到较大的压花深度,但是仍然小于压花辊表面的深度。此外,因为软化的塑性材料不能充分地与压花辊表面紧密接触以精确地再现其所有特征,所以细微的表面细节的再现仍然未解决。
齿轮传动装置的一个缺点是降低了生产柔性。这是因为齿轮传动的压花辊必须与特定压花机上的特定承压辊一起运行。这一限制不适用于与“flatbacked”传动装置,即非齿轮传动装置同样的程度。再一缺点是洗涤方法太花费时间,所以导致了严重的非生产性停工。
在又一方法中,用一对匹配的齿轮传动的精确雕刻的钢辊来进行压花。这些辊相互之间的间隙是固定的,而且小于要压花的涂有聚合物的薄片的厚度。涂有聚合物的纸的厚度大于辊间的间隙,这样当涂有聚合物的纸在辊间通过时,就有压花作用。尽管这一系统得到良好的复制效果,但要投入高的资金成本,这是因为需要两个昂贵的精确设计并精确安装的辊。
细微的表面细节不仅包括皮革纹理的细微的“峰”和“谷”的特征,而且也称之为“双色调”效果。正是它们给予了人造革栩栩如生的逼真的外观。它们主要是由雕刻设计图案的“峰”中的光泽度与“谷”中的消光度之间的反差所产生的,反之也一样。如果软化的聚合物涂层与雕刻的压花辊表面的“谷”的底部之间不能紧密地接触,则不能准确地获得这种反差效果。
为解决这一问题,有时使用的一个权宜之计是使用消光的涂有聚合物的浇铸纸。差的谷底表面的复制使之保持了原样的消光度,而与雕刻的设计图案的峰接触的涂有聚合物的表面的那些部分变得有光泽,这是因为在聚合物与雕刻表面的峰之间有良好的接触。另一方面,如果需要有光泽的谷和无光泽的峰,可以使用有光泽的涂有聚合物的纸。然而,由于软化的聚合物涂层与雕刻的设计图案的细节之间的紧密接触程度是不稳定的和不可预测的,以致于很难稳定地得到所需的两色调效果,所以这种权宜之计不能完全令人满意。还有一缺点是在谷底中的光泽度和消光度总是一样的,使得外观不够逼真。
在目前的方法中,软化聚合物与设计图案接触时的变形不稳定和不可预测的原因之一是对应于压花压力的聚合物的变形特征过分依赖于温度。因此,压花辊表面的温度波动即使很小,或者在横跨压花辊表面的温度的均匀性有微小的变动,都会导致雕刻压花辊设计图案被复制的程度发生变化。这种温度的波动和变动是很难避免的,因为热是连续地从压花辊传到纸上的,以及需要非常复杂的和因而昂贵的辊结构来得到均匀的表面温度。
就生产速度来说,用在生产浇铸纸中的传统压花方法也是非常受限制的。这主要是因为压花辊具有几个不同的作用,而在压区中每一个都需要最小的停留时间。首先,辊必须向聚合物涂层供应足够的热量以使之软化。其次,压区的压力必须使聚合物发生移动以承取压花辊表面的轮廓,另外,压区中的停留时间要足够长以使支撑的基底纸永久变形,如果停留时间太短,一旦去掉了压力,纸会“返弹”,所以降低了压花设计图案的持久性。如果生产速度太快,在压区中的停留时间相应变短,不能达到这些目的。
接受一种压花的能力不是基底纸的唯一显著特征。最重要的是它必须能与聚合物涂层形成一个坚固的粘结作用,否则当固化的人造革膜从浇铸纸上撕下来时有脱层的危险。这就要求基底纸应该是粗糙的,以能为挤出的聚合物膜提供一种良好的基础。
在纸和聚合物涂层之间需要一种很坚固的粘结作用还强加了其它限制。因此,必需避免使用或尽量少用烷基乙烯酮二聚物胶料(alkyl ketene dimersizes),或具有释放性能的其它内部胶料(internal sizes),否则聚合物/纸的粘结作用就会减弱。当这种胶料能向造纸厂商提供巨大的利益时,这是一个严重的缺点。基于同样的理由,也要尽量少使用淀粉表面胶料。也就是说在纸中要使用少量的或不使用颗粒矿物填料,否则低的表面涂胶等级将导致游离填料颗粒逃出,通常在用纸生产人造革时,称作“起尘(dusting)”。
所有这些要求的最后结果是具有必要的高粗糙度的基底纸,但是具有成形差(即组分纤维分布的均匀性),高水分含量(作为低填料含量的结果)和尺寸稳定性差的缺点。这会导致卷缩问题,因为一旦纸涂上聚合物,纸的膨胀和收缩与聚合物的膨胀和收缩不相匹配。除此以外,没有或几乎没有矿物填料会导致大量的成本损失。而且,虽然粗糙度对取得与聚合物的必须的粘接作用是必要的,但是从另一方面来说却是所不希望的,而且通常优选用一种比较平滑的基底纸,例如降低聚合物的需求量,即得到所需最小厚度的涂层所需要的聚合物的量。
在详细地研究了上面所谈的所有各种问题后,我们可得出结论,对方法作根本改变是必要的。于是代替常规使用的压花辊来提高聚合物的温度并软化它,来使它能变形以承取压花辊表面的涂饰层,我们想到,在与压花辊接触以前,将聚合物预热成熔融状态,然后当它与压花辊紧密接触时,再用压花辊来冷却熔融的聚合物,并且使之再固化。聚合物的初始熔融状态使得它易流动,并且完全进入到压花辊表面的谷中,得到了良好的压花深度和细微细节的完全复制,包括双色调效果。
因此,第一方面,本发明提供了一种生产具有所希望的表面纹理(texture)或涂饰层的浇铸纸的方法,包括以下步骤:将涂有聚合物的纸上的聚合物涂层加热到足以熔化聚合物的温度,然后,当其通过在有对应于所需表面纹理或涂饰层的表面轮廓的压花辊和承压辊之间的压区时,再将聚合物从其熔融状态冷却到固态,从而将压花辊上的表面轮廓传递到涂有聚合物的纸上。
在第二方面,本发明提供了一种表面纹理化的浇铸纸,所述纸是通过上述方法生产的。
在第三方面,本发明涉及用本发明的第二方面生产的浇铸纸制备的表面浇铸的产品。
优选地,表面涂饰辊的表面本身被加热到一个高于室温但低于聚合物熔点的温度。这就避免了过快的固化,通过在压区中在较长的时间内将聚合物保持在稍高的温度,使得聚合物本身能更加精确地成型为压花辊的轮廓。最优的压花辊温度取决于几个因素,主要是所用的特定聚合物的熔点和纸幅的速度。后者决定了在压区中的停留时间,因此对从原来熔融的聚合物散出热量的速率有很大的影响。通过实施例,我们发现,含有一部分低熔点聚乙烯的聚丙烯的聚合物涂层,具有28g/m2的聚合物涂层并以约15m min-1行进的135g/m2的纸幅,和约80℃-100℃的压花辊表面温度是合适的。对于聚(4-甲基-1-戊烯)涂层,有类似的基底纸、聚合物涂层重量和纸幅速度,必要的话,可以使用较高的压花辊表面温度,即120-130℃,尽管我们发现80℃-100℃仍然是合适的。应当理解,在这种情况下,通过与热的涂有聚合物的纸接触,压花辊表面也将被加热,在决定将压花辊加热到多高温度时,应当考虑到这一效果。
因为在预热的熔融聚合物的温度与压花辊的温度之间有很大的差别,所以压花辊的温度有较小的波动或变动是不显著的,这与前述的现有技术中的方法不同。
聚合物进入到压区之前的预热到熔融态优选通过一种或多种气体或电红外辐射加热器来实现,尽管原则上可以使用其它加热装置,如热空气或感应加热器。应当将加热器安装在充分接近压区的地方,以防止聚合物在进入到压区之前冷却到其熔点之下。
为达到最好的效果,聚合物应当完全熔化。当使用聚(4-甲基-1-戊烯)时,通常要求温度为220℃-240℃的量级或更高,当使用目前所用的聚丙烯/聚乙烯掺混物时,为140℃或更高。如果存在一部分未熔化的材料,可能会引起小区域或点的差的表面复制作用。
在本方法的一个优选实例中,在涂有聚合物的纸被预热以熔化聚合物的同时或之前,向涂有聚合物的纸的反(纸)面施加一些水。水分的施加优选用蒸汽喷头,原则上也可以有别的选择,如细水喷嘴或Dahlgren LAS系统。
使用蒸汽喷头或其它器具施加水分以补偿由红外加热器所赶走的水分并冷却纸,因此防止了干燥并抵抗纸的卷缩趋势。水分的施加还能将纸软化或增塑到一定的程度,所以使之更易于压花。水分的施加还可以抵抗任何静电的积累。
如果施加的蒸汽太多,则会将纸弄湿,这样纸就会变弱甚至会破裂。应当记住,一旦聚合物涂层已熔化,它就不再对纸的总的强度作出贡献。因此,维持基底纸的强度是十分重要的。另一问题是一旦在纸的相对面上的聚合物涂层在220℃-240℃或更高的温度下熔化了,存在着蒸汽将聚合物冷却到其熔点以下的危险。因此,蒸汽喷嘴的控制和方位对于加工的成功与否是重要的,所以任何特殊生产设备的最佳条件都需由实验来确定。
在现有技术的方法中,可获得的纸幅的速度由聚合物软化并缓慢地流入压花辊表面的谷中所需的在压区中足够的停留时间所限制,在本发明中,这种限制就不存在了。用红外加热器使聚合物熔化是非常快的,因为聚合物是熔融的,而不是软化的,所以能更快地流入到辊表面的谷中。
本发明的另一优点是与传统压花方法相比,它能使用较为平滑的基底纸。这被认为是因为聚合物的熔化加强了与基底纸上纤维的接触。特别是当通过压区时,迫使初期熔融的聚合物一定程度地进入到纸的表面。粗糙表面的不需要使得所要改性的纸配料降低了软木浆的比例,并改进成型、刚性和尺寸稳定性。较好的成型能得到更具吸引力的外观的最终产品。较好的刚性和尺寸稳定性能降低产品在人造革生产中使用的各种加热和冷却循环中的卷缩倾向。
由于使用本发明方法而得到的较好的聚合物/纸粘结作用使得可以使用烷基乙烯酮二聚物(AKD)内部涂胶和淀粉表面涂胶。后者可以抵抗了任何起尘的趋势,所以可以比传统产品使用更多的矿物填料。尽管由于提高填料含量降低了刚度,并因此增加了最终产品卷缩的趋势,而使平衡被打破了,但是这可以大大降低成本。尽管本发明有利于使用AKD涂胶,还是应当理解必要时可以使用松香/矾涂胶。
在本发明的另一优选实施方案中,在压花之后并在将纸卷起之前,对纸在反(纸)面进行加湿处理(即蒸汽处理或水处理)。已发现这样能降低纸在储存后的卷缩趋势。在以这种方式使用蒸汽或水还能帮助消除浇铸纸上的任何静电积累。然而,可以使用如辐射型或放电型的防静电装置来代替或辅助蒸汽或水处理。
对于作为后来浇铸操作的一部分,按顺序施加了几种可固化涂层的浇铸纸的卷缩问题特别严重。每一涂布操作后都要加热以引起固化,所导致的快速加热和冷却可能在各层之间引起不同的膨胀和收缩,从而引起严重的卷缩。
我们已发现,在压花步骤后,通过涂覆如淀粉的亲水聚合物底涂层能有效地抵销卷缩。然而,淀粉涂层能生产平的产品,但当它暴露于很高的温度,如200℃时,这种平整度就不能维持,可是,在后面的浇铸操作中纸不得不经受这一温度。不过我们已发现,在这种条件下,通过在压花步骤后涂覆聚乙烯醇底涂层可以增强产品的这种平整度。完全水解的中等分子量的聚乙烯醇是特别合适的。底涂操作可以是在线的也可以是离线的。
在压花浇铸纸的生产中,除可以使用上面描述的改性基底纸外,涂有聚合物的纸能够与在制造压花浇铸纸时常用的一样。尽管聚合物通常是前面描述的聚烯烃,原则上也可以使用其它可熔化的聚合物。类似地,聚合物可以通过挤出涂布操作来进行涂布,但其它涂布技术也是可行的。
本发明特别适合于生产具有细或粗粒化效果的浇铸纸,它原则上能用来生产平滑的涂饰层,如有光泽的精致皮革型的涂饰层。用在本说明书中的术语“压花辊”是指表面平滑的辊,正如能产生这种效果所需的。
为使本发明更容易理解,将参照附图进行描述,这些附图仅作为实例描述了本发明的实施方案和普通方法中的实施方案,其中:
图1是用来生产压花浇铸纸的现有技术方法的侧视示意图;
图2是本发明方法的侧视示意图;
图3a和3b是参照实施例3描述的表面轮廓踪迹。
在附图中,相同的参考数字代表相同的特征。
参照图1,涂有聚合物的纸幅1从退纸纸卷2上退下来,其中涂有聚合物的表面朝上,并通过钢制压花辊3和承压辊4之间的压区。压花辊3是按在最终浇铸纸中所需的设计图案精确雕刻的,用传统的热油或热水加热装置(未示出)加热到聚合物的软化温度以上的温度(如果聚合物是聚丙烯或聚丙烯/聚乙烯的混合物,通常是110℃,如果聚合物是低软化温度级的聚(4-甲基-1-戊烯),则是120℃)。承压辊4上带有一层棉花或其它柔软的覆盖层(未单独示出)。当从压区出来后,已压花的纸幅经导向辊5到卷取站,被卷成成品纸卷6。
参照图2,涂有聚合物的纸幅1从退纸纸卷2上退下来,并通过钢制压花辊3和承压辊4之间的压区,并被卷成成品纸卷6,所有这些与图1中所描述的一样。然而,代替在纸卷2和压花压区之间直接通过的是,纸幅在直接通过压区之前,要经一系列导向辊7a、7b和7c。在导向辊7b和7c之间安装一蒸汽喷头8,用来将蒸汽引导到涂有聚合物的纸幅的暴露纸面。导向辊7b和7c以及压区之间的纸幅通道构成了一个室9。来自喷头8的蒸汽可以在这一室内翻腾产生湿的气氛。这样蒸汽的效果与敞开时相比较要好一些。其目的在前面已描述过了。
在导向辊7c与压花压区之间的纸幅上方安装有气体或电红外加热器或加热器组10,用来熔化聚合物涂层。加热器、纸幅速度、蒸汽流量和环境条件应使得在进入到压区时聚合物涂层保持熔融状态。压花辊3已被加热升温,但仅到聚合物的熔化温度之下(通常借助在约80℃下的加热流体)。其结果是当从压区出来时,聚合物涂层再固化形成一表面轮廓,它复制了压花辊的表面轮廓。在离开压区后,纸幅进入卷取站之前要经过一个冷却辊11。在冷却辊11与纸卷6之间安装有一个辅助蒸汽喷头12,以向纸幅的暴露纸面施加蒸汽,从而降低最终产品的卷缩和抵销静电的积累。
虽然主要是以关于用于制造人造革的浇铸纸的生产方法对本发明进行了描述,它也可用来把所希望的表面精饰施加到用于其它目的的浇铸纸上,例如有表面纹理的装饰板。这类产品的生产通常包括,在加热和加压作用下,把一种浸渍了热固性树脂的装饰性表面板材粘接到一层或更多层的结构层上。这些结构层通常是坚固的纸,粗纸板、碎料板或胶合板。浇铸纸可用于把所希望的细微的表面纹理在被剥离以前传递到涂饰过的层压板的装饰面上。在层压操作中,作为传递表面涂饰层的替代方式,浇铸纸可用来使一种已涂覆到载体上的塑料膜或涂层纹理化。
本发明现在将用下面的实例来描述,其中所有份数和百分数除有特别声明以外都是以重量为基础的。
实施例1
把涂有约163gm-2的聚丙烯/聚乙烯共混物的浇铸纸(在135g m-2的AKD涂覆的基底纸上有28gm-2的聚合物,此基底纸含有10%的碳酸钙),按图2描述的方法,用小山羊皮革设计图案压花,例外的是在熔化聚合物以前不使用蒸汽。
纸幅的速度是15m min-1。在离压花辊表面(位于压花压区前5-6cm)大约1cm,距纸幅垂直间隔约15cm处,使用一种气体陶瓷红外加热装置。加热装置横跨纸幅的整个宽度,而且它在纸幅运动方向上的尺寸为27.5cm。加热装置有45000 Btu hr-1 ft-2(c.511 mJ hr-1 m-2)的传热速率,并且能够达到最高表面温度大约为850℃。
调节气体流量,直到能看到在样品的宽度上聚合物完全熔化,没有熔化不完全的斑点。用非接触性红外温度计测量,聚合物的表面温度接近160℃。
利用热水将压花辊加热到目标温度80℃。一轮压花结束后,使用接触式热电偶,在纸幅通道内测得辊表面温度为86℃。
将所生产的压花产品与用图1所示的传统方法生产的具有相同设计图案的对比样品进行比较。利用加压热水将用来生产对比样品的压花辊加热到目标温度105℃。对比方法包括对两种样品使用Hommeltester T2000(由HommelwerkeGmbH,或它们英国联合Hommel(UK)Ltd.生产的一种触针式表面形貌仪)来产生中心线平均粗糙度值(Rs),和最大粗糙度高度值(Rmax)。Rs、Rmax参数和其测量方法分别描述在国际标准ISO 4287和德国标准DIN 4768中。
所得结果如下:
样品 Rs(μm) Rmax(μm)
本发明 8.4 53
对比 6.9 38
可以看出用本发明方法得到的压花深度明显大于对比样品。
实施例2
本实施例用来描述向纸幅的反(纸)面施加蒸汽。
按实施例1的第一部分所描述的方法,使用涂有聚(4-甲基-1-戊烯)聚合物的浇铸纸(28g m-2聚合物,基底纸与实施例1相同)进行压花以得到有光泽的涂饰层。目标压花辊的温度是80℃,最后测得的温度是89℃。纸幅速度是9.5m min-1,熔融聚合物的表面温度超过250℃。刚好在红外加热装置前,使用或不使用蒸汽,进行各轮操作。
用所得的浇铸纸制造聚氨酯人造革浇铸件。比较这些浇铸件的光泽度。光泽度越高,压花辊的涂饰层的再现性越好。其结果如下:
光泽(%)
用蒸汽处理的压花纸制造的样品 42
未用蒸汽处理的压花纸制造的样品 40
实施例3
如实施例2中所描述的浇铸纸用小羊皮革设计图案,通过使用如实施例2所述的蒸汽方法进行压花,但例外的是纸幅的速度稍快(10m min-1)
按实施例1的方法,对所得到的压花纸和对比的按现有技术方法用同样的设计图案压花的无光泽纸,采用触针式表面形貌分析进行评价,所得结果如下:
样品 Rs(μm) Rmax(μm)
本发明 4.1 28
对比 2.0 23
可以看出用本发明方法得到的压花深度明显大于对比样品。在图3a和3b中可以用肉眼看出其差别,它们分别是按本发明生产的样品和对比样品的富有代表性的部分的表面轮廓踪迹。
然后,用每一样品制造聚氨酯人造革的浇铸件。用肉眼比较在每种情况下所得到的“双色调”效果(如前所述)。可以观察到用本发明的纸制造的浇铸件比用对比纸制造的浇铸件具有明显较好的双色调效果,即它更逼真。两种样品之间的区别也可以触摸出来。
实施例4a和4b
这里描述使用聚乙烯醇和淀粉底涂层以抵销最终浇铸纸在后面的浇铸操作中的卷缩。浇铸纸用涂有约163g m-2的聚(4-甲基-1-戊烯)聚合物的纸生产。它是按传统方式将约28g m-2的聚合物挤出到约135g m-2的浇铸基底纸上制备的,基底纸是从用松香/矾涂胶系统进行内部涂胶的60%软木/40%硬木涂饰剂生产的。(a)聚乙烯醇底涂层
用图2所描述的方法和设备,用小山羊皮革设计图案对刚才所描述的涂有聚合物的纸幅进行压花。纸幅速度是25m min-1,聚合物的熔化是利用一对实施例1中所描述的加热装置实现的。“熔合线(melt line)”清晰可见。压花辊是用热水内部加热,并与加热的浇铸纸接触,其压花表面在长(2000m)的生产周期中达到约120℃的平衡温度。在压花前和压花后,向纸的反(未涂布的)面施加蒸汽,在第二次施加蒸汽之前纸已通过一冷却辊。在第二次施加蒸汽后纸被卷取。
在后续的单独脱机空气刮涂操作中,将固体含量为8%的、基本上完全水解的中等分子量的聚乙烯醇(Hoechst A.G.制造的并由英国Harco of Harlow提供的Mowiol*10/98)溶液涂覆到压花浇铸纸的暴露纸面,其涂布速度为约200mmin-1。于的沾漆量(涂布量)约为2g m-2。干燥后将纸卷起来,这时其水分含量为约5%。*Mowiol是商标。(b)淀粉底涂层
操作过程如以上(a)所述,只是形成的压花是小牛皮革设计图案,底涂层是利用空气刮涂器以7-8%固体含量涂覆约3g m-2(干燥)改性玉米淀粉乙酸酯(由National Starch&Chemical,Slough,England提供的Kofilm*50)的涂层。*Kofilm是商标。卷缩评估
来自上述(a)和(b)的纸以及没有底涂层但不同于上述(b)中的对比纸,每一种纸的压花表面都涂上传统可固化聚氯乙烯组合物,然后在烘箱中固化,再用冷却辊冷却并再卷绕。然后揭下所得人造革产品,浇铸纸再用来进行第二次浇铸操作。对于第一种纸在五个不同阶段中评估其卷缩程度。(I) 施加可固化组合物之前(II) 施加可固化组合物之后,但在固化之前(III) 固化之后,但在到达冷却辊之前(IV) 在冷却辊与再卷绕处之间(V) 刚好在再卷绕处之前
在涂布和固化操作期间,参照固定的测量尺度用肉眼评估其卷缩。其结果列于下表:
表
底涂层类型 | 通过 | 测定阶段 | ||||
I | II | III | IV | V | ||
淀粉 | 第一第二 | 8D3U,然后1D | 1D1U | 28D14D | 15D12U,然后12D | 8D5D |
聚乙烯醇 | 第一第二 | 06U | 1U2U | 3D2D | 9U3U | 3U1U |
无(对比) | 第一第二 | 15U7U | 10U6U | 3U4U | 23U13U | 10U8U |
表中所列卷缩测量值是指在纸幅运动方向上所观察到的,在纸幅中间以上或以下纸幅边缘的高度(单位为mm)。U表示向上卷,D表示向下卷。
可以看出,聚乙烯醇涂层产生了最好的结果,与对比纸相比具有好得多的卷缩性能。除加工的中间阶段(III)外,淀粉涂层也产生了明显的改进。据理论推测,这一区别是由于就其尺寸而言淀粉的温度稳定性比聚乙烯醇差所产生的。
Claims (16)
1.一种生产具有所需表面纹理或涂饰层的浇铸纸的方法,包括以下步骤:
将涂有聚合物的纸上的聚合物涂层加热到足以熔化聚合物的温度,然后当其通过在有对应于所述表面纹理或涂饰层的表面轮廓的压花辊和承压辊之间的压区时,将聚合物涂层从其熔融状态冷却到固体状态,因此将压花辊的表面轮廓传递到涂有聚合物的纸上。
2.根据权利要求1的方法,其中聚合物是聚烯烃。
3.根据权利要求2的方法,其中聚合物是聚(4-甲基-1-戊烯)。
4.根据权利要求2的方法,其中聚合物是含有少量聚乙烯的聚丙烯。
5.根据前面任何一项权利要求的方法,其中将压花辊表面加热,使辊表面温度高于环境温度但低于聚合物熔点的温度。
6.根据权利要求3和5的方法,其中将压花辊表面加热到80-130℃的温度。
7.根据权利要求4和5的方法,其中将压花辊表面加热到80-100℃的温度。
8.根据前面任何一项权利要求的方法,其中在预热涂有聚合物的纸以熔化聚合物的同时和/或之前,向涂有聚合物的纸的反面施加水分。
9.根据权利要求8的方法,其中所述水分是通过蒸汽喷头施加的。
10.根据前面任何一项权利要求的方法,其中在压花阶段后,向涂有聚合物的纸的反面施加水分。
11.根据前面任何一项权利要求的方法,其中在压花阶段后,向纸涂覆亲水性聚合物底涂层以增强浇铸纸的抗卷缩性能。
12.根据权利要求11的方法,其中底涂层包括聚乙烯醇。
13.根据权利要求12的方法,其中聚乙烯醇是基本上完全水解的中等分子量的聚乙烯醇。
14.根据前面任何一项权利要求的方法,其中用红外辐射加热器加热聚合物涂层。
15.按前面任何一项权利要求的方法生产的浇铸纸。
16.用权利要求15的浇铸纸或用权利要求1-14的任何一项方法生产的浇铸纸制造的具有浇铸表面的产品。
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