專利名稱：用于抄紙機的污染防止劑,以及利用該污染防止劑的污染防止方法
技術(shù)領(lǐng)域：
(本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域)本發(fā)明涉及抄紙機污染防止劑以及利用所述污染防止劑的污染防止方法。更具體地說，本發(fā)明涉及利用側(cè)鏈型硅油或側(cè)鏈兩端型改性硅油作為主要組分的抄紙機污染防止劑和利用所述污染防止劑的污染防止方法。
背景技術(shù)：
(相關(guān)技術(shù))在抄紙機中，首先由原料形成片狀濕紙匹、脫水后干燥，以此方式制造紙產(chǎn)品。
圖1概略地示出安裝了楊克式(Yankee)干燥機的抄紙機整體結(jié)構(gòu)，作為抄紙機的一個例子。
通常，在壓榨部B，以濕紙匹W(由附圖中虛線表示)夾在由油毛氈覆蓋的壓輥對B2、B4、和B6之間的方式進行脫水，并且在壓輥之間的壓區(qū)壓力下，使?jié)窦埰ブ械乃洲D(zhuǎn)移至輥間毛氈中。
在干燥部C，把在壓榨部B脫水的濕紙匹W夾在單獨的干燥輥C1～C6和毛布C7或C8之間，然后，在毛布施加的壓力下，利用干燥輥的加熱陸續(xù)進行干燥。
以此方式，濕紙匹被傳送通過抄紙機的內(nèi)部，同時被組成部件如壓輥，干燥輥以及毛布(在下文中，根據(jù)情況稱之為“輥和/或類似物等”)緊密地擠壓。
前述的濕紙匹包含各種外來物質(zhì)(污染物)，如包含在紙漿原料本身中的樹膠瀝青和樹脂、熱熔性油墨、細小纖維以及包含在廢紙原料中的涂料；以及有助于紙張強度和白度的各種添加劑。
上述絕大多數(shù)夾雜物具有粘性。因此，如果不對輥等采用任何措施而進行抄紙，則夾雜物將轉(zhuǎn)移至輥等表面上，因此，當濕紙匹壓至輥等上時，污染表面。
如此造成的污染將產(chǎn)生這樣的問題，如濕紙匹相對于輥的過度粘附和/或燒毀以及紙張斷裂，所以，經(jīng)常要求對輥等進行清洗等，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率明顯下降。
另外，由于所述夾雜物的粘著，在紙張本身的表面上將產(chǎn)生不希望的組織，如不規(guī)則的氣泡和起毛。由此，例如，紙張強度下降和/或帆布傳送帶被堵塞，從而使?jié)窦埰サ母稍锸?，因此，對產(chǎn)品質(zhì)量本身將產(chǎn)生直接或間接的副作用。
在這些情況下，對污染防止劑和由于如上所述的夾雜物所致的輥等的污染的防止方法，業(yè)已進行了研發(fā)并取得了進展。
在已提出的各種方法中，目前普遍使用的方法是將包含蠟或硅油的污染防止劑施加至輥和帆布傳送帶的表面上的方法。
特別是，利用硅油的方法是基于這樣的原理，即在輥等表面上形成具有硅油固有的防粘性和排水性的薄膜，并且通過薄膜的防粘和排水功能，防止夾雜物由濕紙匹轉(zhuǎn)移。
硅油是鏈狀有機硅氧烷類油，其中以(-Si-O-)n形式的硅氧烷偶聯(lián)重復單元用作主鏈，并且具有如烷基或芳基以及其它有機官能團作為側(cè)鏈的有機基團。
側(cè)鏈或端基等被各種其它的有機官能團取代，形成各種油。
在這些油中，在大多數(shù)情況下，將二甲基聚硅氧烷類油(通稱“二甲基”)用作上述目的的硅油。
其主要原因在于，在各種硅油中，由于二甲基聚硅氧烷類油(參考表1)的側(cè)鏈具有最簡單烷基的甲基結(jié)構(gòu)，所以，在硅油中是最普通的油，在各種硅油中是最廉價和容易得到的油(例如，就經(jīng)濟原因而言，二甲基聚硅氧烷類油在日本未審專利公開No.7-292382中使用)。
表1
由于下述理由，如上所述，已知二甲基聚硅氧烷類油具有固有的防粘性和排水性。如圖2中概略示出的那樣，當在固體表面S上涂布油或烘烤時，二甲基聚硅氧烷類油的鏈狀分子將以這樣的狀態(tài)形成一薄膜，其中，主鏈的氧原子相對固體表面S排列，而具有疏水性和低反應性的甲基朝外排列。
在這種狀態(tài)下，二甲基聚硅氧烷類油牢固地固著至固體表面S上，不容易剝離，并因此形成穩(wěn)定地顯示出固有的防粘性和排水功能的薄膜。
可以期待，將硅油涂布至抄紙機的輥等表面上，形成所述薄膜，借此，可以防止夾雜物從濕紙匹轉(zhuǎn)移至輥等上。然而，在實踐中，甚至已將二甲基聚硅氧烷類油施加至抄紙機的輥等上時，也不能夠恒定地顯示出上述硅油固有的防粘性和排水性所期待的足夠的污染防止作用。例如，甚至當以供給濕紙匹的狀態(tài)，將含有二甲基聚硅氧烷類油的污染防止劑施加至輥等上時，二甲基聚硅氧烷類油也將在進入上述狀態(tài)之前轉(zhuǎn)移至濕紙匹上。這將使源自臟殘留物的大量夾雜物粘附至輥等表面上，所述夾雜物是由濕紙匹轉(zhuǎn)移來的。
當保留這種狀態(tài)時，由于輥等的污染，將引起上述問題。
更具體地說，即使二甲基聚硅氧烷類油用于抄紙機的輥等，硅油固有的防粘性和排水性也不會有效地顯現(xiàn)，相反，還會使夾雜物由濕紙匹轉(zhuǎn)移至輥等上。
如果增加硅油的供給量，那么將增加紙產(chǎn)品夾帶油的數(shù)量。這將造成例如紙產(chǎn)品油墨固著性能的下降和帆布傳送帶堵塞等各種其它的缺陷，由此使?jié)窦埰サ母稍锸　?br> 另外，如果停止供給二甲基聚硅氧烷類油，保持將濕紙匹供應至壓輥上的狀態(tài)的話，輥等表面將立即失去防粘性和排水性。
這些現(xiàn)象至少表示甚至利用涂布的二甲基聚硅氧烷類油，具有防粘性和排水性的薄膜也不有效地在輥等表面上形成。
相反地，該現(xiàn)象表示二甲基聚硅氧烷類油對輥等表面的固著性(在粘著之后使油不易脫落的性能)不必太高，并且油本身易于從輥等轉(zhuǎn)移至形成薄膜前的濕紙匹上。
長期以來，硅油一直用于抄紙機的污染防護。
另外，如上所述，硅油不僅包括上述種類的二甲基聚硅氧烷類油，而且還包括各種具有如下結(jié)構(gòu)的改性的硅油，其中，側(cè)鏈和端基被各種其它的有機官能團取代。
然而，盡管上述問題懸而未決，但二甲基聚硅氧烷類油卻一直用作抄紙機的污染防止劑，理由僅僅是所述油是廉價的。
迄今還沒有提出，在考察硅油操作機理的基礎(chǔ)上，并且從各種硅油中積極找到的能夠克服上述問題的最佳的油的應用技術(shù)。
(通過本發(fā)明解決的問題)根據(jù)背景技術(shù)，本發(fā)明將要解決或克服上述問題。
具體地說，本發(fā)明的目的在于積極地找到對抄紙機的輥等具有高固著性并且在供給輥等上后立即能夠顯示出防粘性和排水性的硅油，以及在于提供利用所述硅油作為主要成分的抄紙機污染防止劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供利用硅油的抄紙機污染防止劑，與包含作為主要成分的二甲基聚硅氧烷類油的污染防止劑相比，本發(fā)明的污染防止劑能夠使更少量的夾雜物從濕紙匹轉(zhuǎn)移至輥等上。
本發(fā)明的另一目的在于提供利用抄紙機污染防止劑，防止壓輥、干燥輥和帆布傳送帶的污染方法。

發(fā)明內(nèi)容
(解決問題的手段)如上所述，為了克服背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明人進行了廣泛深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)并獲得了如下知識，通過側(cè)鏈含有有機官能團的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端型改性硅油能夠迅速固著至壓輥等上，并且利用具有低粘度的所述硅油，將不會引起如噴嘴口阻塞這樣的問題。利用這些知識，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
更具體地說，本發(fā)明是(1)提供給抄紙機的抄紙機污染防止劑，其中，切紙刀采用的是包含側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油作為主要成分的抄紙機污染防止劑。
(2)提供給抄紙機的抄紙機污染防止劑，其中，抄紙機污染防止劑存在于包含側(cè)鏈型改性硅油作為主要成分的抄紙機污染防止劑中。
(3)側(cè)鏈型改性硅油存在于反應性的抄紙機污染防止劑中。
(4)側(cè)鏈型改性硅油存在于側(cè)鏈被氨基或環(huán)氧基取代的抄紙機污染防止劑中。
(5)側(cè)鏈型改性硅油存在于抄紙機污染防止劑中，而側(cè)鏈型改性硅油在25℃的粘度為800cSt或更低。
(6)一種在與抄紙機操作相結(jié)合提供濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給壓輥表面上的壓輥污染防止方法，其中，抄紙機污染防止劑取決于包含側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油作為主要成分的壓輥污染防止方法中。
(7)一種在與抄紙機操作相結(jié)合提供濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給干燥輥表面上的干燥輥污染防止方法，其中，抄紙機污染防止劑存在于包含側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油作為主要成分的壓輥污染防止方法中。
(8)一種在與抄紙機操作相結(jié)合提供濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給帆布傳送帶表面上的帆布傳送帶污染防止方法，其中，抄紙機污染防止劑存在于包含側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油作為主要成分的帆布傳送帶污染防止方法中。
(9)一種在與抄紙機操作相結(jié)合提供濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給帆布傳送帶輥表面上的帆布傳送帶污染防止方法，其中，抄紙機污染防止劑存在于包含側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油作為主要成分的帆布傳送帶污染防止方法中。
根據(jù)本發(fā)明，當然，可以采用選自1～5的兩種或多種和選自6～9的兩種或多種所組成的方案。
(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，由于使用了對壓輥等具有高固著性的抄紙機污染防止劑，因此，使得從供料開始起硅油就能夠有效地固著至壓輥等表面上，并且使所述表面顯示出防粘性和排水性。
因此，特別是能夠解決在操作的開始階段夾雜物從濕紙匹轉(zhuǎn)移至壓輥等上的問題，從而減少了由所述問題造成的缺陷。


圖1是表示抄紙機整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示二甲基聚硅氧烷類油形成甲基朝外排列的薄膜狀態(tài)示意圖。
圖3是表示側(cè)鏈取代型氨基改性的硅油供給壓輥等上的狀態(tài)示意圖。
圖4是表示示于圖1的抄紙機壓縮部件的部分詳圖。
圖5是表示通過噴淋法將抄紙機污染防止劑供給壓輥上的狀態(tài)圖。
圖6是表示示于圖1的抄紙機干燥部件的放大圖。
圖7是表示抄紙機污染防止劑噴淋至外輥的狀態(tài)圖。
圖8是表示剝離試驗裝置的主要部分示意圖。
圖9是表示[剝離試驗1]的測量結(jié)果圖。
圖10是表示[剝離試驗2]的測量結(jié)果圖。
本發(fā)明的最佳實施方式(實施方案)下面將參考表格、附圖等，對本發(fā)明的抄紙機污染防止劑和使用所述防止劑的抄紙機進行描述。
首先描述抄紙機污染防止劑。
關(guān)于本發(fā)明抄紙機污染防止劑，其特征在于集中注意各種硅油中的改性硅油，更準確地說，在于有效地使用側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端型改性硅油(下文根據(jù)情況，統(tǒng)稱為“側(cè)鏈取代型”)。
更具體地說，這樣來形成抄紙機污染防止劑，將側(cè)鏈取代型改性硅油用作主要成分，并向其中添加水、乳化劑等。乳化劑根據(jù)側(cè)鏈取代型改性硅油進行適當選擇。
更具體地說，可單獨使用乳化劑、或與非離子的醚和酯等、陰離子類有機酸鹽等、陽離子類和兩性乳化劑中的1種或組合后使用。
當然，除上述之外，根據(jù)需要，還可適當添加如固體潤滑劑、金屬皂、蠟、以及礦物油類等。
下面將描述本發(fā)明抄紙機污染防止劑中所用的側(cè)鏈取代型改性硅油。
首先，把硅油的簡略分類示于表2。
表2 硅油主要分成未改性硅油(即直鏈硅油)，二甲基聚硅氧烷類油屬于此(參見表1)；和具有如下結(jié)構(gòu)的改性硅油，其中甲基部分地被有機官能團取代。
此外，如下所述，取決于有機官能團取代的部分是側(cè)鏈還是末端，將改性硅油分成四類。
這四類為具有側(cè)鏈取代的分子結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈型(參見表3)；其中兩端甲基被取代的兩端型(參見表4)；其中一側(cè)端甲基被取代的一端型(參見表5)；和其中兩端和側(cè)鏈被取代的側(cè)鏈兩端型(參見表6)(在每一表中，A、A′表示有機官能團，并且R表示烷基)。
表3 表4
表5 表6 在表3和6所示的結(jié)構(gòu)中，n表示例如當n＝100時，二甲基聚硅氧烷類油的100個側(cè)鏈甲基被有機官能團A隨機取代，但它不表示其中的有機官能團A結(jié)合的硅原子被氧原子夾住，連續(xù)100個并排的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的抄紙機污染防止劑中，由于其與壓輥等表面具有高的固著力，因此，可選擇性地使用側(cè)鏈取代型(即側(cè)鏈型或側(cè)鏈兩端型)改性硅油。
現(xiàn)在定性描述硅油供給壓輥等進行固定前的過程。
首先，描述將未改性硅油即二甲基聚硅氧烷類油供給壓輥表面上的情況。
在常態(tài)(室溫)下，二甲基聚硅氧烷類油中，連在硅原子上的兩個甲基，通過熱運動，用較大的振幅以Si-O鍵作旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
可以認為，該鏈狀分子通過熱運動，主鏈硅氧烷鍵本身與該旋轉(zhuǎn)同步地以波狀方式進行反復振動。
正如由構(gòu)成分子的原子電負性可以看出的那樣，由于主鏈的氧原子吸引硅原子，以致氧原子具有弱負電性，故不會具有高極性的其它部分。
當二甲基聚硅氧烷類油供給壓輥等上時，其中，相對于壓輥等的主鏈氧原子在熱運動期間被靜電吸引至表面上。
然而，鏈狀分子通過熱運動將使氧原子容易地與壓輥等表面分離。
因此，二甲基聚硅氧烷類油相對于輥等的表面具有低的吸引力。因此，當所述類油附著至輥等上時，它不固著至其上而容易從輥等表面轉(zhuǎn)移至濕紙匹上。同時，通常的是當形成薄膜時，不僅利用二甲基聚硅氧烷類油的涂布形成薄膜，而且，如上所述，在涂布之后需要進行處理，如焙燒處理。
在改性硅油的上述四種類型中，甚至在兩端型改性硅油(參見表4)或一端型改性硅油(參見表5)的情況下，上述要點也認為同樣是有效的。
更具體地說，當大鏈分子中的端甲基被有機官能團取代時，該大分子取向發(fā)生改變，末端有機官能團將化費一定的時間對著輥等表面，此間容易地轉(zhuǎn)移至濕紙匹上。因此，可以預期的是，與未改性硅油(二甲基聚硅氧烷類油)相比，明顯改善了對于輥等表面的固著性。
相反，在側(cè)鏈取代型改性硅油中，通過以所述Si-O鍵作軸在硅原子周圍的旋轉(zhuǎn)運動，側(cè)鏈有機官能團可容易地與輥等表面相對。
圖3示出了例如供給氨基改性的側(cè)鏈取代型硅油的情況。
更具體地說，可以認為，從開始供給壓輥等上時，側(cè)鏈取代型硅油的鏈狀分子迅速進入了顯示固著效果的狀態(tài)。
另外，如上所述，側(cè)鏈取代型改性硅油通過許多側(cè)鏈吸引至表面上，因此，一旦粘附至輥等上之后，它不容易與表面分離。
因此，可以認為從供給輥等開始時，側(cè)鏈取代型改性硅油將通過側(cè)鏈賦予能夠迅速且有效粘附至輥等表面上的性能以及不容易與其分離的性能，即高的固著性。
雖然可通過剝離試驗等確認油的固著性，但還可通過更簡單的試驗來進行檢驗。
當把二甲基聚硅氧烷類油涂布至丙烯酸類板上，然后，用薄頁紙進行擦拭時，擦拭區(qū)域能夠清潔至幾乎不留油的程度。然而，當側(cè)鏈型氨基改性的硅油涂布至所述板上并用薄頁紙進行擦拭時，盡管進行強烈的擦拭，但油膜仍留在板上。
因此，可以理解的是，甚至在所述的四種改性硅油中，具有作為側(cè)鏈的有機官能團的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端型改性硅油也能夠有效地用作抄紙機污染防止劑的硅油。
如上所述，與上述通過被有機官能團取代的部位進行分類不同的是，可以根據(jù)反應性的觀點對改性硅油進行分類。
更具體地說，可將改性硅油粗略地分成兩類易于與其它分子反應的“反應”型，這與由于官能團的極性而與其它分子的反應性不同；和不易與其它分子反應的“非反應”型。
如上所述，當考慮側(cè)鏈有機官能團的作用時，即相對于表面產(chǎn)生固著效果，從而使大鏈分子附著至輥等上時，優(yōu)選更高的有機官能團極性。因此，側(cè)鏈取代型改性硅油，反應型是更優(yōu)選的。
活性側(cè)鏈型改性硅油分成改性型，如氨基改性、環(huán)氧改性、羧基改性、甲醇改性和巰基改性等類型。側(cè)鏈兩端改性硅油例如有具有如下結(jié)構(gòu)的氨基烷氧基改性型，在所述結(jié)構(gòu)中，側(cè)鏈被氨基取代并且兩端被烷氧基取代。
在許多硅油中，在側(cè)鏈型改性硅油中，側(cè)鏈被氨基取代的氨基改性型改性硅油(參見表7)或被環(huán)氧基取代的環(huán)氧改性型(參見表8)，對輥等具有高的粘結(jié)性能，并且從運輸和經(jīng)濟性考慮是優(yōu)選使用的(在表中，R、R′表示烷基)。
非反應性側(cè)鏈型改性硅油，例如分成聚酯改性型和烷基改性型。
表7-RNH2或-RNHR’NH2表8 或 此外，即使在利用相同的有機官能團形成改性型(如氨基改性型)的改性硅油中，有許多具有不同性能如粘度(在25℃，單位cSt(厘沲))和官能團當量(單位g/mol)的油。
正如下面將要描述的那樣，作為抄紙機污染防止劑的改性硅油的適應性主要取決于粘度，而官能團當量的大小幾乎沒有影響。
考慮到防止帆布傳送帶阻塞等，如果在25℃時粘度為800cSt的話，改性硅油將是更為優(yōu)選的。
下面將描述利用本發(fā)明抄紙機污染防止劑的抄紙機污染防止方法。
將本發(fā)明的抄紙機污染防止劑直接或間接供給抄紙機的壓輥等上，借此防止夾雜物從濕紙匹向其上轉(zhuǎn)移。
將本發(fā)明的抄紙機污染防止劑直接且連續(xù)地供給壓輥表面的方式實施壓輥污染防止方法，是通過抄紙機的運行將濕紙匹提供至所述壓輥上。
圖4是表示圖1所示的抄紙機壓榨部B一部分的詳圖。
通過抄紙機的運行，把濕紙匹W以覆蓋毛氈B1的狀態(tài)供給一對壓輥B2和B2a，并通過在其間的壓榨而脫水。
然后，濕紙匹W在與壓輥B2表面保持接觸的情況下與壓輥B2同步運動，以覆蓋至毛氈B7上的狀態(tài)而供給一對壓輥B2和B2b，進而通過在其間的壓榨進一步脫水。
然后，濕紙匹W離開壓輥B2，以和毛毯B3覆蓋的狀態(tài)供給一對壓輥B4和B4a，并通過在其間的壓榨而進一步脫水。
根據(jù)本發(fā)明，將抄紙機污染防止劑直接且連續(xù)地由噴嘴S噴至供給濕紙匹的旋轉(zhuǎn)的壓輥B2和B4的表面上。
無需說明的是，如圖5所示，利用覆蓋全輥面的噴淋器噴淋抄紙機污染防止劑，或者用一個或多個噴頭S(未示出)在左右移動的同時進行噴淋。
當然，應根據(jù)抄紙機性能和造紙條件等適當?shù)卮_定噴頭數(shù)量、噴射法等。
當然，除去存在于表面上夾雜物的刮刀也可以設置在噴嘴S或噴淋器的前面和后面。
在用此方式噴淋之后，包含在抄紙機污染防止劑中的側(cè)鏈型或側(cè)鏈兩端型改性硅油，將通過上述處理迅速固著至壓輥的表面上。
因此，每個輥表面將被迅速賦予防粘性和排水性，借此，防止了輸送開始時夾雜物從濕紙匹的轉(zhuǎn)移。
圖6是示于圖1的抄紙機干燥部C的放大圖。
在干燥部C中，濕紙匹W在干燥輥C1等和帆布傳送帶7之間輸送，并且在帆布傳送帶壓力下，在干燥輥壓榨的同時，吸收加熱干燥輥的熱量。
利用幾個或幾十個干燥輥進行重復壓榨接觸，借此緩慢地進行干燥。
與壓輥的情況類似，把抄紙機污染防止劑直接且連續(xù)地由左右移動的噴嘴S噴淋至提供濕紙匹的干燥輥表面上的方式供應改性硅油。
在將硅油輸送至干燥部最上部的一組干燥輥上后，部分油將從干燥輥轉(zhuǎn)移至濕紙匹上，轉(zhuǎn)移至下輥表面。因此，該干燥輥組能夠有效地進行污染防止。
如上所述，帆布傳送帶將濕紙匹壓在加熱的干燥輥上。
同時，在由干燥輥加熱所引起的蒸發(fā)中，由濕紙匹所產(chǎn)生的水蒸汽通過織物結(jié)構(gòu)的空隙(即帆布傳送帶網(wǎng)格)擴散至外面，結(jié)果是，該處理與濕紙匹干燥起著相同的作用。
因此，類似于上述干燥輥，帆布傳送帶也與濕紙匹直接接觸，借此防止了由濕紙匹的夾雜物轉(zhuǎn)移。
通過供給帆布傳送帶的污染防止劑，可以防止由濕紙匹轉(zhuǎn)移的夾雜物阻塞帆布傳送帶網(wǎng)格，降低了干燥效率，并由于對濕紙匹干燥的失敗而產(chǎn)生的多種缺陷。
首先，兩種輸送方法可用來將抄紙機污染防止劑輸送至帆布傳送帶上。
第一種方法，直接將所述污染防止劑輸送至帆布傳送帶上。
參考圖6，該方法利用覆蓋帆布傳送帶全寬的噴淋器S1，將抄紙機污染防止劑噴淋至帆布傳送帶的表面上，噴淋位置恰好在帆布傳送帶C7和濕紙匹W與干燥輥C1接觸之前(對于帆布傳送帶C8也進行類似的操作)。
第二種方法，將污染防止劑供給導引帆布傳送帶和借此給帆布傳送帶提供張力的帆布傳送帶輥上，特別是供給與帆布傳送帶外表面接觸的外輥C9或C10上，由此使硅油由輥表面轉(zhuǎn)移至帆布傳送帶的表面上(參見圖7)。
另外，還可發(fā)生這樣的情況，即，由濕紙匹轉(zhuǎn)移至帆布傳送帶上的夾雜物如細小纖維被輸送至外輥上，由此在輥面的附著積累。
所述方法的優(yōu)點在于能夠同時抑制夾雜物在外輥上的積累。
下面對實施例加以說明。
當然，本發(fā)明并不局限于這些實施例。
(實施例)
對于不同的目標，進行不同的硅油試驗，并且將參考實際的例子在下面描述這些試驗。
按如下所述制備懸浮液(含有本發(fā)明的抄紙機污染防止劑)。
硅油(試樣)10wt％(重量％)乳化劑(Emulgen 109P(由Kao Corp.提供；聚氧化乙烯月桂醚，非離子型))2wt％水88wt％總計 100wt％(剝離試驗1)將由各種硅油制得的懸浮液涂布至輥等表面而制備的丙烯酸類板上，重復進行含有夾雜物的濕紙匹的粘性帶剝離操作，以及評價各種改性和未改性硅油(參見表2)的附著性。試驗裝置的主要部分示于圖8中。
將懸浮液1均勻地噴涂(分3次，約10g)至丙烯酸類板2的表面區(qū)域(5cm×100cm)內(nèi)。
在所述區(qū)域內(nèi)，粘結(jié)聚酯粘性帶3(型號553；寬5cm；Nichiban Co.，Ltd.)，通過膠輥的壓榨(5kg/cm2；懸浮液膜厚約60cm)進行牢固粘結(jié)。
活動滑架5在軌道4上沿圖中的右方向(箭頭方向)運行，并且當粘性帶3以3m/s的剝離速度和30度的剝離角度剝離粘性帶時，所施加的剝離力利用測量儀器來測量。
隨后，在不再涂布懸浮液的情況下，將新的粘性帶粘貼至相同的部分上，通過緊密粘結(jié)的橡膠輥進行壓榨，然后進行剝離。如此重復進行試驗，并測量每次的剝離力。
首先，采用示于表9中的硅油，制備懸浮液，進行剝離試驗的結(jié)果示于圖9中。
圖9示出了把空白試驗的20次測定值的平均值作為100時，對各個試樣測量值的換算值進行作圖的結(jié)果。
表9

粘度單位cSt任何一種產(chǎn)品均由Shinetsu Kaqaku Kogyo K.K.提供的[測量結(jié)果]由試驗可以清楚地看出，根據(jù)有關(guān)的剝離性能可粗略地將硅油的種類分成3類。
第一類是未改性的、兩端型改性的和一端型改性的硅油。當重復進行剝離時，該類硅油將迅速接近空白時的測量值。
第二類是側(cè)鏈型改性(反應性)和側(cè)鏈兩端改性硅油。該類硅油的性能是在開始階段剝離力增加，但在若干次剝離之后停止增加，剝離力基本上保持恒定，甚至當重復20次剝離試驗時，所述剝離力也不會增加至空白時的測量值。
第三類是側(cè)鏈型改性(非反應)硅油，其性能在第一類和第二類硅油之間，屬于中等值。
在全貌圖中，在任一試樣的情況下，一開始所需的剝離力較低，并且在若干次剝離之后剝離力將增加。
這表明懸浮液中的水、硅油等殘留物在開始的幾次剝離之后已被粘性帶除去。
在第一類(未改性的、兩端型改性的和一端型改性的)硅油的情況下，實際情況是，在剝離4次或5次之后，每種油均具有與空白試驗的剝離力基本相同的剝離力，由此可知，所述油容易通過粘性帶進行剝離。
因此，認為這類硅油在固著性方面是不夠的。
在第二類(側(cè)鏈型(反應性)和側(cè)鏈兩端型)改性硅油的情況下，其剝離保持在比空白情況測量值更低的值。由此可知，部分供給的改性硅油粘結(jié)至丙烯酸類板上并沒被剝離，所述油顯示出防粘性和排水性。
因此，可以推斷的是反應性側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油在固著性方面是優(yōu)異的。
在第三類側(cè)鏈型(非反應性)改性硅油的情況下，已知的是，盡管與側(cè)鏈型油不在同一級別，但其至少部分不從丙烯酸類板的表面剝離，并保持一定的防粘性和排水性水平(即固著性相當好)。
由上述試驗結(jié)果可知，側(cè)鏈型改性硅油(包括非反應型)和側(cè)鏈兩端型改性硅油被認為適用于本發(fā)明的抄紙機污染防止劑。為此，對于兩端型和一端型硅油不進行如下所述的試驗(對于未改性硅油，以目標試驗的形式進行試驗)。
另外，盡管沒有明確指出，但應當認為，甚至在如下所述的實施方案中，非反應側(cè)鏈型改性硅油(相當于圖9中的△)具有與反應性側(cè)鏈型改性硅油類似的性能。
因此，在下面說明中，為了避免復雜性，將不對反應性和非反應性側(cè)鏈型改性硅油進行區(qū)分，而是統(tǒng)稱為“側(cè)鏈型改性硅油”。
為了研究硅油的粘度和官能團當量與固著性的關(guān)系，對具有不同粘度和官能團當量的側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油，進行類似于上述的剝離試驗。
在這些試驗中，利用示于表10中的試樣B、E、和I，制備懸浮液，并且測量各剝離力。
表10

任何一種產(chǎn)品均由Shinetsu Kaqaku Kogyo K.K.提供的[測量結(jié)果]圖10是除上述試樣B、E和I以外，通過利用試樣A、H和J制得的懸浮液和空白的剝離力(用剝離試驗1進行測量)轉(zhuǎn)化值進行作圖而得到的圖(類似于上述試驗，把空白20次測量值的平均值作為100)。
在圖10中，當使用側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油時，剝離所需的力較低，因此，表明丙烯酸類板的固著性隨著粘度的升高而增加。
另外，還表明固著性不依賴于官能團當量值。
盡管沒有實際說明，但在利用由試樣D(粘度＝1200cSt)制得的懸浮液的試驗中，個別測量值基本上都在試樣B和E測量值的范圍內(nèi)；試樣D具有在試樣B和E之間的中等粘度。
盡管沒有說明，但在未改性硅油(二甲基聚硅氧烷類油)的情況下，甚至當采用具有不同粘度(例如KF96H-100000，粘度＝100000cSt，由ShientsuKagaku Kougyou K.K.提供)的產(chǎn)品時，也觀察不到上述趨勢，并且，甚至當增加粘度時，固著性也得不到改善。
把通過表10中所示的試樣A-J制得的懸浮液，供給實際的抄紙機，進行如下所述的試驗。
另外，通過所用的抄紙機、制備瓦楞紙板芯紙，并在下列造紙條件下進行試驗[抄紙條件]抄紙機Ultra Former(由K.K.Kobayashi Seisakusho提供)產(chǎn)品普通芯紙單位面積的質(zhì)量160g/m2抄紙速率350m/min紙寬4m在試驗中，把由示于表10中的試樣A-J制得的懸浮液噴淋至抄紙機的壓輥上，并在噴淋開始四個小時之后，對刮刀從壓輥表面取出的臟夾雜物的數(shù)量進行對比。
實際上，由于濃度太高，用水將懸浮液稀釋500倍，并且用噴淋法以5升/分的速度噴淋稀釋液(以懸浮液計10cm3/min)。
每當試驗完成時，對壓輥進行清潔，并從其表面上除去硅油等。
當使用試樣A-I的側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油時，在個別試樣的情況下，臟夾雜物的產(chǎn)生量彼此沒有明顯的不同，并且約為10～20g。
另一方面，在試樣J的未改性硅油的情況下，在經(jīng)過同樣時間之后，臟夾雜物的產(chǎn)生量平均為171g(3個試驗獲得值的平均值)。
在試樣A-J的任一種情況下，臟夾雜物主要是由濕紙匹攜帶的樹膠脂和細小纖維。

由于在試樣J(未改性硅油)的情況下，臟夾雜物的產(chǎn)生量較大，所以，懸浮液濃度將增加，用此進行輔助試驗。
對于稀釋液，使用通過水稀釋250倍的懸浮液制得的液體和稀釋125倍的懸浮液制得的液體，并且以5升/分的速率分別噴淋所述稀釋液(以懸浮液為基礎(chǔ)，以20cm3/min的速率噴淋250倍稀釋的液體，并以40cm3/min的速率噴淋125倍稀釋的液體)。
根據(jù)所述結(jié)果，在250倍稀釋的情況下，臟夾雜物的產(chǎn)生量平均為157g(3個試驗的平均值)。
在125倍稀釋的情況下，盡管臟夾雜物的產(chǎn)生量為149g，但在瓦楞板上觀察到了對制得的芯紙膠粘力變差的趨勢，因此，在1次試驗之后中止輔助試驗。
試驗的結(jié)果清楚地表明了側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端改性的硅油在開始噴淋的初期固著性方面的不同。
當將這些結(jié)果與上述試驗結(jié)果一起考慮時，在側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端改性的硅油的情況下，所述油將固著在壓輥的表面上，并且顯示出一定水平的防粘性和排水性。因此，有效地抑制了夾雜物從濕紙匹的轉(zhuǎn)移。
在未改性硅油的情況下，已知不能有效地抑制樹膠脂等從濕紙匹轉(zhuǎn)移至側(cè)鏈型改性硅油。
此外，在輔助試驗中，如果增加供給量的話，將使夾雜物從濕紙匹的轉(zhuǎn)移降低至一定水平，然而，該水平卻未達到側(cè)鏈型改性硅油的水平。
此外，這些結(jié)果表明油從壓輥的表面轉(zhuǎn)移至濕紙匹上。
因此，當考慮上述剝離試驗的結(jié)果時，盡管未改性硅油供給壓輥的表面上，但油卻容易從所述表面轉(zhuǎn)移，所以，不能說具有防粘性和排水性的穩(wěn)定油層在表面上形成，并且不能長期有效地抑制樹膠脂等從濕紙匹的轉(zhuǎn)移。
類似于上述供給試驗，將表10中列出的試樣A-J制得的懸浮液噴至抄紙機的干燥輥上，并對通過刮刀從干燥輥表面取出的臟夾雜物產(chǎn)生量進行對比。
在這些試驗中，使用原樣濃度下的懸浮液，并從左右移動的一個噴嘴，以10cm3/min的速率將懸浮液噴至干燥輥的表面上。
當使用試樣A-I的側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油時，在個別試樣的情況下，在開始噴淋4小時后，臟夾雜物的產(chǎn)生量為10g。
另一方面，在試樣J的未改性硅油的情況下，在經(jīng)過同樣時間之后，臟夾雜物的產(chǎn)生量平均為104g(3次試驗獲得的值的平均值)。
類似于壓輥的情況，在試樣A-J任一種的情況下，臟夾雜物主要是由濕紙匹攜帶的樹膠脂和細小纖維。
與上述相同，試驗結(jié)果清楚地表明了側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端改性的硅油以及未改性硅油，在開始噴淋的初期固著性方面的不同。
在該試驗中，把表10中列出的試樣A-J制得的懸浮液進行稀釋并直接噴至抄紙機干燥部的帆布傳送帶上，比較夾雜物轉(zhuǎn)移至帆布傳送帶上的狀態(tài)。
用60℃的溫水將懸浮液稀釋150倍，通過具有40個、間距100mm噴嘴的噴淋器，以1.5升/分鐘(以懸浮液計為10cm3/min)的速率，用約10天的時間噴至帆布傳送帶上。
a.噴嘴注入口的堵塞在試驗期間，當使用試樣I(側(cè)鏈兩端型)時，在開始噴淋之后，從約5天起觀察到40個噴嘴中的12個噴淋量減少，因此，臟物開始粘附至帆布傳送帶的相應部分。
然后，在約7天時，由于8個噴嘴全部被堵塞，所以，停止試驗。
另外，在試樣H的情況下，從約第7天起，帆布傳送帶的相應部分觀察到40個噴嘴中10個噴淋量減少。另外，在約第9天時，5個噴嘴被堵塞，因此，停止試驗。
在試樣I和H的情況下，在試驗停止后，當打開噴淋裝置時，在試樣I的情況下，在40個噴嘴的約30個的噴射口內(nèi)部，以及在試樣H的情況下，在約40個噴嘴的約25個噴射口內(nèi)側(cè)，觀察到樹膠狀試樣油的堆集。
因此，對于試樣H和I，在此時停止試驗。
對于試樣A-G和J，在約10天內(nèi)觀察不到噴嘴噴淋量的減少。
然而，在利用試樣E的試驗之后，當打開噴淋裝置時，在噴射口的內(nèi)側(cè)確認有少量油塊。
b.外輥上的油層在試樣H和I的情況下，在試驗停止后，當用肉眼檢查外輥表面時，在每一種情況下，均觀察到由硅油產(chǎn)生的樹膠狀物質(zhì)層(厚度＝約0.2～0.5mm)。
在試樣A-G的情況下，在試驗約10天后，未發(fā)現(xiàn)所述層，但觀察到源自濕紙匹夾雜物的下述沉積。
試樣H和I，例如均是側(cè)鏈兩端型改性硅油，并且在兩端具有烷氧基(CnH2n+1O-)(側(cè)鏈＝氨基)。
通常，當通過加熱并進行水解而使烷氧基變成羥基(-OH)時，末端具有烷氧基的改性硅油將急劇地增加反應性。
在對帆布傳送帶的供給試驗中，由于每個試樣均用60℃的溫水進行稀釋，所以，可能會發(fā)生反應。因此，可以認為當噴淋側(cè)鏈兩端型改性硅油時，懸浮液不會被明顯加熱。
在對外輥和干燥輥的供給試驗中(試驗中懸浮液不加熱)，通過將試樣H和I的稀釋液等制成懸浮液，噴射約10天而進行確認試驗。在試驗中，沒有觀察到噴頭堵塞。
c.粘結(jié)現(xiàn)象在試驗期間，在試樣D、E和G的情況下，在約8天后，對濕紙匹被帆布傳送帶牽引的情況即所謂的“粘附現(xiàn)象”進行觀察。
然而，在試樣A、B、C、F和J的情況下，沒有觀察到所述現(xiàn)象。
如下所述，類似于噴淋試樣A、B、C和F的情況，盡管在噴淋試樣D、E和G的帆布傳送帶表面上觀察到少量細小纖維、樹膠脂等，但未觀察到特別大量的轉(zhuǎn)移。
因此，這些現(xiàn)象不能簡單地認為是由濕紙匹轉(zhuǎn)移的夾雜物所引起。
在上述剝離試驗中，由于當粘度較高時，相對于丙烯酸類板的固著性也較高，因此，在高粘度試樣D(1200cSt)、E(3500cSt)和G(1500cSt)的每一種情況下，均將發(fā)生油對帆布傳送帶表面的過度固著。這被認為是由于牽引濕紙匹的帆布傳送帶上過度固著的油所引起的。
因此，作為供給帆布傳送帶的抄紙機污染防止劑所用的側(cè)鏈型改性硅油，優(yōu)選的是試樣B、C和F，即粘度為800cSt或更高的側(cè)鏈型改性硅油。
d.夾雜物對帆布傳送帶等的轉(zhuǎn)移在上述條件下，將試樣A-G和J懸浮液的稀釋液直接供給帆布傳送帶10天后用肉眼對比夾雜物向帆布傳送帶表面的轉(zhuǎn)移狀態(tài)。
另外，利用透氣性測量裝置測量帆布傳送帶的透氣性。
此外，還用肉眼觀察油、夾雜物等對外輥的粘附作用。
在試樣A-G的側(cè)鏈型改性硅油的情況下，觀察到少量細小纖維、樹膠脂等向帆布傳送帶表面的轉(zhuǎn)移。然而，透氣性與供給之前的狀態(tài)幾乎沒有差別。
當觀察外輥時，在所有試樣的情況下外輥表面均是光滑的。然而，沒有觀察到像在試樣H和I的情況下觀察到的、起源于樹膠狀物質(zhì)的所述硅油層。
在試樣J的未改性硅油的情況下，觀察到夾雜物如細小纖維和樹膠脂的轉(zhuǎn)移，并且透氣性降低約20％。
此外，在外輥整個表面上，觀察到以30～50mm的間距、直徑分別為約10mm的油、細小纖維、樹膠脂等混合物的堆集。
在側(cè)鏈型改性硅油的情況下，夾雜物對帆布傳送帶表面的轉(zhuǎn)移是少量的，并且，在至少約10天內(nèi)幾乎不引起帆布傳送帶的堵塞。
相比之下，已知在未改性硅油的情況下，在約10天期間帆布傳送帶的堵塞已經(jīng)開始，另外，在供給約10天期間，油、夾雜物等開始在外輥堆積。
因此，當側(cè)鏈型改性硅油用于抄紙機污染防止劑時，可以認為，對帆布傳送帶的清洗操作次數(shù)可以減少，從而可以改善生產(chǎn)效率。
當綜合上述所有評價時，至少在不進行加熱的情況下，供應其懸浮液和稀釋液(抄紙機污染防止劑)時(即供給壓輥、干燥輥等時)，如在上述試驗中使用側(cè)鏈型和側(cè)鏈兩端型改性硅油，在與二甲基聚硅氧烷類油(未改性硅油)相比時，至少在兩個方面，即對輥的固著性和從濕紙匹夾雜物轉(zhuǎn)移的抑制能力，將顯示出更優(yōu)異的結(jié)果。
另一方面，當懸浮液和稀釋液必須進行加熱時(對于向帆布傳送帶的供給)，至少兩端有烷氧基的側(cè)鏈兩端型改性硅油將發(fā)生這樣的情況，即其中烷氧基進行水解，借此急劇地增加反應性，由此引起噴頭的堵塞并在外輥表面上形成樹膠狀薄膜。此外，粘度為800cSt或更高的側(cè)鏈型改性硅油將對帆布傳送帶產(chǎn)生過度固著，從而可能會導致粘結(jié)現(xiàn)象。
然而，人們發(fā)現(xiàn)，至少粘度800cSt或更低的側(cè)鏈型改性硅油在對輥的固著性和夾雜物從濕紙匹轉(zhuǎn)移的抑制能力兩個方面顯示出比二甲基聚硅氧烷類油(未改性硅油)更好的結(jié)果。
此外，如果上述問題能夠通過例如對噴嘴中懸浮液加溫和對帆布傳送帶供給量的適當調(diào)節(jié)來解決的話，甚至粘度800cSt的側(cè)鏈兩端改性硅油和側(cè)鏈型改性硅油也能夠作為比二甲基聚硅氧烷類油更有效的硅油用于抄紙機污染防止劑。
盡管上面已對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施方案，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)的情況下，當然可進行各種其它的改進。
例如，如果不形成樹膠狀物質(zhì)的話，可以把兩種或多種側(cè)鏈型改性硅油、側(cè)鏈兩端改性硅油等混合使用，并且它們可以以與未改性硅油混合物的形式使用。
噴射法不局限于實施方案中采用的方法，但可以根據(jù)例如所用的抄紙機的抄紙條件進行適當選擇。
此外，側(cè)鏈型改性硅油、側(cè)鏈兩端改性硅油等可以用不同的方法供給，以致在輥旋轉(zhuǎn)期間，使部分油輸送通過貯液器的內(nèi)部。
工業(yè)上實用性盡管本發(fā)明涉及抄紙機污染防止劑以及利用其的污染防止方法，但在不脫離本發(fā)明的原則的情況下，本發(fā)明可適用于整個造紙技術(shù)領(lǐng)域，借此能夠獲得預期的益處和效果。
權(quán)利要求
1.一種提供給抄紙機的抄紙機污染防止劑，其特征在于，該抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
2.一種提供給抄紙機的抄紙機污染防止劑，其特征在于，抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的抄紙機污染防止劑，其特征在于，側(cè)鏈型改性硅油是反應性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的抄紙機污染防止劑，其特征在于，側(cè)鏈型改性硅油是其中側(cè)鏈被氨基或環(huán)氧基取代的改性硅油。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的抄紙機污染防止劑，其特征在于，在25℃時側(cè)鏈型改性硅油的粘度為800cSt或更低。
6.一種壓輥污染防止方法，其是對通過抄紙機的運行向壓輥表面供給濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給壓輥表面上的壓輥污染防止方法，其特征在于，抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
7.一種干燥輥污染防止方法，其是對通過抄紙機的運行向壓輥表面供給濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給干燥輥表面上的干燥輥污染防止方法，其特征在于，抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
8.一種帆布傳送帶的污染防止方法，其是對通過抄紙機的運行向壓輥表面供給濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給帆布傳送帶表面上的帆布傳送帶污染防止方法，其特征在于，抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
9.一種帆布傳送帶輥的污染防止方法，其是對通過抄紙機的運行向壓輥表面供給濕紙匹的狀態(tài)下，直接且連續(xù)地將抄紙機污染防止劑供給帆布傳送帶輥表面上的帆布傳送帶輥污染防止方法，其特征在于，抄紙機污染防止劑包含作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
全文摘要
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)對抄紙機的輥等具有高固著性的，合理地將其供給輥等上后，立即能夠賦予防粘性和排水性的硅油；提供一種將所述硅油用作主要成分的抄紙機污染防止劑。另外，本發(fā)明還提供一種利用硅油的抄紙機污染防止劑，與包含作為主要成分的二甲基聚硅氧烷類油的污染防止劑相比，本發(fā)明的污染防止劑能夠使更少量的夾雜物從濕紙匹轉(zhuǎn)移。提供給抄紙機的抄紙機污染防止劑含有作為主要成分的側(cè)鏈型改性硅油或側(cè)鏈兩端改性硅油。
文檔編號D21F3/08GK1623019SQ02828518
公開日2005年6月1日 申請日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者關(guān)谷邦夫, 關(guān)谷宏 申請人:曼泰克株式會社