CN1623019A - 用于抄纸机的污染防止剂,以及利用该污染防止剂的污染防止方法 - Google Patents

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Abstract

本发明发现对抄纸机的辊等具有高固着性的，合理地将其供给辊等上后，立即能够赋予防粘性和排水性的硅油；提供一种将所述硅油用作主要成分的抄纸机污染防止剂。另外，本发明还提供一种利用硅油的抄纸机污染防止剂，与包含作为主要成分的二甲基聚硅氧烷类油的污染防止剂相比，本发明的污染防止剂能够使更少量的夹杂物从湿纸匹转移。提供给抄纸机的抄纸机污染防止剂含有作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。

Description

用于抄纸机的污染防止剂，以及利用 该污染防止剂的污染防止方法
技术领域
(本发明的技术领域)
本发明涉及抄纸机污染防止剂以及利用所述污染防止剂的污染防止方法。更具体地说，本发明涉及利用侧链型硅油或侧链两端型改性硅油作为主要组分的抄纸机污染防止剂和利用所述污染防止剂的污染防止方法。
背景技术(相关技术)
在抄纸机中，首先由原料形成片状湿纸匹、脱水后干燥，以此方式制造纸产品。
图1概略地示出安装了杨克式(Yankee)干燥机的抄纸机整体结构，作为抄纸机的一个例子。
通常，在压榨部B，以湿纸匹W(由附图中虚线表示)夹在由油毛毡覆盖的压辊对B2、B4、和B6之间的方式进行脱水，并且在压辊之间的压区压力下，使湿纸匹中的水分转移至辊间毛毡中。
在干燥部C，把在压榨部B脱水的湿纸匹W夹在单独的干燥辊C1～C6和毛布C7或C8之间，然后，在毛布施加的压力下，利用干燥辊的加热陆续进行干燥。
以此方式，湿纸匹被传送通过抄纸机的内部，同时被组成部件如压辊，干燥辊以及毛布(在下文中，根据情况称之为“辊和/或类似物等”)紧密地挤压。
前述的湿纸匹包含各种外来物质(污染物)，如包含在纸浆原料本身中的树胶沥青和树脂、热熔性油墨、细小纤维以及包含在废纸原料中的涂料；以及有助于纸张强度和白度的各种添加剂。
上述绝大多数夹杂物具有粘性。因此，如果不对辊等采用任何措施而进行抄纸，则夹杂物将转移至辊等表面上，因此，当湿纸匹压至辊等上时，污染表面。
如此造成的污染将产生这样的问题，如湿纸匹相对于辊的过度粘附和/或烧毁以及纸张断裂，所以，经常要求对辊等进行清洗等，从而使产品的生产效率明显下降。
另外，由于所述夹杂物的粘着，在纸张本身的表面上将产生不希望的组织，如不规则的气泡和起毛。由此，例如，纸张强度下降和/或帆布传送带被堵塞，从而使湿纸匹的干燥失败，因此，对产品质量本身将产生直接或间接的副作用。
在这些情况下，对污染防止剂和由于如上所述的夹杂物所致的辊等的污染的防止方法，业已进行了研发并取得了进展。
在已提出的各种方法中，目前普遍使用的方法是：将包含蜡或硅油的污染防止剂施加至辊和帆布传送带的表面上的方法。
特别是，利用硅油的方法是基于这样的原理，即在辊等表面上形成具有硅油固有的防粘性和排水性的薄膜，并且通过薄膜的防粘和排水功能，防止夹杂物由湿纸匹转移。
硅油是链状有机硅氧烷类油，其中以(-Si-O-)n形式的硅氧烷偶联重复单元用作主链，并且具有如烷基或芳基以及其它有机官能团作为侧链的有机基团。
侧链或端基等被各种其它的有机官能团取代，形成各种油。
在这些油中，在大多数情况下，将二甲基聚硅氧烷类油(通称：“二甲基”)用作上述目的的硅油。
其主要原因在于，在各种硅油中，由于二甲基聚硅氧烷类油(参考表1)的侧链具有最简单烷基的甲基结构，所以，在硅油中是最普通的油，在各种硅油中是最廉价和容易得到的油(例如，就经济原因而言，二甲基聚硅氧烷类油在日本未审专利公开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类油具有固有的防粘性和排水性。如图2中概略示出的那样，当在固体表面S上涂布油或烘烤时，二甲基聚硅氧烷类油的链状分子将以这样的状态形成一薄膜，其中，主链的氧原子相对固体表面S排列，而具有疏水性和低反应性的甲基朝外排列。
在这种状态下，二甲基聚硅氧烷类油牢固地固着至固体表面S上，不容易剥离，并因此形成稳定地显示出固有的防粘性和排水功能的薄膜。
可以期待，将硅油涂布至抄纸机的辊等表面上，形成所述薄膜，借此，可以防止夹杂物从湿纸匹转移至辊等上。然而，在实践中，甚至已将二甲基聚硅氧烷类油施加至抄纸机的辊等上时，也不能够恒定地显示出上述硅油固有的防粘性和排水性所期待的足够的污染防止作用。例如，甚至当以供给湿纸匹的状态，将含有二甲基聚硅氧烷类油的污染防止剂施加至辊等上时，二甲基聚硅氧烷类油也将在进入上述状态之前转移至湿纸匹上。这将使源自脏残留物的大量夹杂物粘附至辊等表面上，所述夹杂物是由湿纸匹转移来的。
当保留这种状态时，由于辊等的污染，将引起上述问题。
更具体地说，即使二甲基聚硅氧烷类油用于抄纸机的辊等，硅油固有的防粘性和排水性也不会有效地显现，相反，还会使夹杂物由湿纸匹转移至辊等上。
如果增加硅油的供给量，那么将增加纸产品夹带油的数量。这将造成例如：纸产品油墨固着性能的下降和帆布传送带堵塞等各种其它的缺陷，由此使湿纸匹的干燥失败。
另外，如果停止供给二甲基聚硅氧烷类油，保持将湿纸匹供应至压辊上的状态的话，辊等表面将立即失去防粘性和排水性。
这些现象至少表示：甚至利用涂布的二甲基聚硅氧烷类油，具有防粘性和排水性的薄膜也不有效地在辊等表面上形成。
相反地，该现象表示：二甲基聚硅氧烷类油对辊等表面的固着性(在粘着之后使油不易脱落的性能)不必太高，并且油本身易于从辊等转移至形成薄膜前的湿纸匹上。
长期以来，硅油一直用于抄纸机的污染防护。
另外，如上所述，硅油不仅包括上述种类的二甲基聚硅氧烷类油，而且还包括各种具有如下结构的改性的硅油，其中，侧链和端基被各种其它的有机官能团取代。
然而，尽管上述问题悬而未决，但二甲基聚硅氧烷类油却一直用作抄纸机的污染防止剂，理由仅仅是所述油是廉价的。
迄今还没有提出，在考察硅油操作机理的基础上，并且从各种硅油中积极找到的能够克服上述问题的最佳的油的应用技术。
(通过本发明解决的问题)
根据背景技术，本发明将要解决或克服上述问题。
具体地说，本发明的目的在于积极地找到：对抄纸机的辊等具有高固着性并且在供给辊等上后立即能够显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为主要成分的抄纸机污染防止剂。
本发明的另一目的在于提供利用硅油的抄纸机污染防止剂，与包含作为主要成分的二甲基聚硅氧烷类油的污染防止剂相比，本发明的污染防止剂能够使更少量的夹杂物从湿纸匹转移至辊等上。
本发明的另一目的在于提供：利用抄纸机污染防止剂，防止压辊、干燥辊和帆布传送带的污染方法。
发明内容
(解决问题的手段)
如上所述，为了克服背景技术中的问题，本发明人进行了广泛深入的研究，结果发现并获得了如下知识，通过侧链含有有机官能团的侧链型改性硅油或侧链两端型改性硅油能够迅速固着至压辊等上，并且利用具有低粘度的所述硅油，将不会引起如喷嘴口阻塞这样的问题。利用这些知识，本发明人完成了本发明。
更具体地说，本发明是：
(1)提供给抄纸机的抄纸机污染防止剂，其中，切纸刀采用的是包含侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油作为主要成分的抄纸机污染防止剂。
(2)提供给抄纸机的抄纸机污染防止剂，其中，抄纸机污染防止剂存在于包含侧链型改性硅油作为主要成分的抄纸机污染防止剂中。
(3)侧链型改性硅油存在于反应性的抄纸机污染防止剂中。
(4)侧链型改性硅油存在于侧链被氨基或环氧基取代的抄纸机污染防止剂中。
(5)侧链型改性硅油存在于抄纸机污染防止剂中，而侧链型改性硅油在25℃的粘度为800cSt或更低。
(6)一种在与抄纸机操作相结合提供湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给压辊表面上的压辊污染防止方法，其中，抄纸机污染防止剂取决于包含侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油作为主要成分的压辊污染防止方法中。
(7)一种在与抄纸机操作相结合提供湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给干燥辊表面上的干燥辊污染防止方法，其中，抄纸机污染防止剂存在于包含侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油作为主要成分的压辊污染防止方法中。
(8)一种在与抄纸机操作相结合提供湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给帆布传送带表面上的帆布传送带污染防止方法，其中，抄纸机污染防止剂存在于包含侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油作为主要成分的帆布传送带污染防止方法中。
(9)一种在与抄纸机操作相结合提供湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给帆布传送带辊表面上的帆布传送带污染防止方法，其中，抄纸机污染防止剂存在于包含侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油作为主要成分的帆布传送带污染防止方法中。
根据本发明，当然，可以采用选自1～5的两种或多种和选自6～9的两种或多种所组成的方案。
(发明的效果)
根据本发明，由于使用了对压辊等具有高固着性的抄纸机污染防止剂，因此，使得从供料开始起硅油就能够有效地固着至压辊等表面上，并且使所述表面显示出防粘性和排水性。
因此，特别是能够解决在操作的开始阶段夹杂物从湿纸匹转移至压辊等上的问题，从而减少了由所述问题造成的缺陷。
附图说明
图1是表示抄纸机整体结构的示意图。
图2是表示二甲基聚硅氧烷类油形成甲基朝外排列的薄膜状态示意图。
图3是表示侧链取代型氨基改性的硅油供给压辊等上的状态示意图。
图4是表示示于图1的抄纸机压缩部件的部分详图。
图5是表示通过喷淋法将抄纸机污染防止剂供给压辊上的状态图。
图6是表示示于图1的抄纸机干燥部件的放大图。
图7是表示抄纸机污染防止剂喷淋至外辊的状态图。
图8是表示剥离试验装置的主要部分示意图。
图9是表示[剥离试验1]的测量结果图。
图10是表示[剥离试验2]的测量结果图。
本发明的最佳实施方式
(实施方案)
下面将参考表格、附图等，对本发明的抄纸机污染防止剂和使用所述防止剂的抄纸机进行描述。
首先描述抄纸机污染防止剂。
关于本发明抄纸机污染防止剂，其特征在于：集中注意各种硅油中的改性硅油，更准确地说，在于有效地使用侧链型改性硅油或侧链两端型改性硅油(下文根据情况，统称为“侧链取代型”)。
更具体地说，这样来形成抄纸机污染防止剂，将侧链取代型改性硅油用作主要成分，并向其中添加水、乳化剂等。乳化剂根据侧链取代型改性硅油进行适当选择。
更具体地说，可单独使用乳化剂、或与非离子的醚和酯等、阴离子类有机酸盐等、阳离子类和两性乳化剂中的1种或组合后使用。
当然，除上述之外，根据需要，还可适当添加如固体润滑剂、金属皂、蜡、以及矿物油类等。
下面将描述本发明抄纸机污染防止剂中所用的侧链取代型改性硅油。
首先，把硅油的简略分类示于表2。
                             表2
硅油主要分成未改性硅油(即直链硅油)，二甲基聚硅氧烷类油属于此(参见表1)；和具有如下结构的改性硅油，其中甲基部分地被有机官能团取代。
此外，如下所述，取决于有机官能团取代的部分是侧链还是末端，将改性硅油分成四类。
这四类为：具有侧链取代的分子结构的侧链型(参见表3)；其中两端甲基被取代的两端型(参见表4)；其中一侧端甲基被取代的一端型(参见表5)；和其中两端和侧链被取代的侧链两端型(参见表6)(在每一表中，A、A′表示有机官能团，并且R表示烷基)。
                          表3
Figure A0282851800092
                          表4
                         表5
Figure A0282851800101
                         表6
Figure A0282851800102
在表3和6所示的结构中，n表示：例如当n＝100时，二甲基聚硅氧烷类油的100个侧链甲基被有机官能团A随机取代，但它不表示其中的有机官能团A结合的硅原子被氧原子夹住，连续100个并排的结构。
在本发明的抄纸机污染防止剂中，由于其与压辊等表面具有高的固着力，因此，可选择性地使用侧链取代型(即侧链型或侧链两端型)改性硅油。
现在定性描述硅油供给压辊等进行固定前的过程。
首先，描述将未改性硅油即二甲基聚硅氧烷类油供给压辊表面上的情况。
在常态(室温)下，二甲基聚硅氧烷类油中，连在硅原子上的两个甲基，通过热运动，用较大的振幅以Si-O键作旋转轴发生旋转。
可以认为，该链状分子通过热运动，主链硅氧烷键本身与该旋转同步地以波状方式进行反复振动。
正如由构成分子的原子电负性可以看出的那样，由于主链的氧原子吸引硅原子，以致氧原子具有弱负电性，故不会具有高极性的其它部分。
当二甲基聚硅氧烷类油供给压辊等上时，其中，相对于压辊等的主链氧原子在热运动期间被静电吸引至表面上。
然而，链状分子通过热运动将使氧原子容易地与压辊等表面分离。
因此，二甲基聚硅氧烷类油相对于辊等的表面具有低的吸引力。因此，当所述类油附着至辊等上时，它不固着至其上而容易从辊等表面转移至湿纸匹上。同时，通常的是当形成薄膜时，不仅利用二甲基聚硅氧烷类油的涂布形成薄膜，而且，如上所述，在涂布之后需要进行处理，如焙烧处理。
在改性硅油的上述四种类型中，甚至在两端型改性硅油(参见表4)或一端型改性硅油(参见表5)的情况下，上述要点也认为同样是有效的。
更具体地说，当大链分子中的端甲基被有机官能团取代时，该大分子取向发生改变，末端有机官能团将化费一定的时间对着辊等表面，此间容易地转移至湿纸匹上。因此，可以预期的是，与未改性硅油(二甲基聚硅氧烷类油)相比，明显改善了对于辊等表面的固着性。
相反，在侧链取代型改性硅油中，通过以所述Si-O键作轴在硅原子周围的旋转运动，侧链有机官能团可容易地与辊等表面相对。
图3示出了例如供给氨基改性的侧链取代型硅油的情况。
更具体地说，可以认为，从开始供给压辊等上时，侧链取代型硅油的链状分子迅速进入了显示固着效果的状态。
另外，如上所述，侧链取代型改性硅油通过许多侧链吸引至表面上，因此，一旦粘附至辊等上之后，它不容易与表面分离。
因此，可以认为从供给辊等开始时，侧链取代型改性硅油将通过侧链赋予能够迅速且有效粘附至辊等表面上的性能以及不容易与其分离的性能，即高的固着性。
虽然可通过剥离试验等确认油的固着性，但还可通过更简单的试验来进行检验。
当把二甲基聚硅氧烷类油涂布至丙烯酸类板上，然后，用薄页纸进行擦拭时，擦拭区域能够清洁至几乎不留油的程度。然而，当侧链型氨基改性的硅油涂布至所述板上并用薄页纸进行擦拭时，尽管进行强烈的擦拭，但油膜仍留在板上。
因此，可以理解的是，甚至在所述的四种改性硅油中，具有作为侧链的有机官能团的侧链型改性硅油或侧链两端型改性硅油也能够有效地用作抄纸机污染防止剂的硅油。
如上所述，与上述通过被有机官能团取代的部位进行分类不同的是，可以根据反应性的观点对改性硅油进行分类。
更具体地说，可将改性硅油粗略地分成两类：易于与其它分子反应的“反应”型，这与由于官能团的极性而与其它分子的反应性不同；和不易与其它分子反应的“非反应”型。
如上所述，当考虑侧链有机官能团的作用时，即相对于表面产生固着效果，从而使大链分子附着至辊等上时，优选更高的有机官能团极性。因此，侧链取代型改性硅油，反应型是更优选的。
活性侧链型改性硅油分成改性型，如氨基改性、环氧改性、羧基改性、甲醇改性和巯基改性等类型。侧链两端改性硅油例如有：具有如下结构的氨基烷氧基改性型，在所述结构中，侧链被氨基取代并且两端被烷氧基取代。
在许多硅油中，在侧链型改性硅油中，侧链被氨基取代的氨基改性型改性硅油(参见表7)或被环氧基取代的环氧改性型(参见表8)，对辊等具有高的粘结性能，并且从运输和经济性考虑是优选使用的(在表中，R、R′表示烷基)。
非反应性侧链型改性硅油，例如分成聚酯改性型和烷基改性型。
                           表7
                      -RNH2或-RNHR’NH2
                           表8
或
Figure A0282851800122
此外，即使在利用相同的有机官能团形成改性型(如氨基改性型)的改性硅油中，有许多具有不同性能如粘度(在25℃，单位cSt(厘沲))和官能团当量(单位g/mol)的油。
正如下面将要描述的那样，作为抄纸机污染防止剂的改性硅油的适应性主要取决于粘度，而官能团当量的大小几乎没有影响。
考虑到防止帆布传送带阻塞等，如果在25℃时粘度为800cSt的话，改性硅油将是更为优选的。
下面将描述利用本发明抄纸机污染防止剂的抄纸机污染防止方法。
将本发明的抄纸机污染防止剂直接或间接供给抄纸机的压辊等上，借此防止夹杂物从湿纸匹向其上转移。
[压辊污染防止法]
将本发明的抄纸机污染防止剂直接且连续地供给压辊表面的方式实施压辊污染防止方法，是通过抄纸机的运行将湿纸匹提供至所述压辊上。
图4是表示图1所示的抄纸机压榨部B一部分的详图。
通过抄纸机的运行，把湿纸匹W以覆盖毛毡B1的状态供给一对压辊B2和B2a，并通过在其间的压榨而脱水。
然后，湿纸匹W在与压辊B2表面保持接触的情况下与压辊B2同步运动，以覆盖至毛毡B7上的状态而供给一对压辊B2和B2b，进而通过在其间的压榨进一步脱水。
然后，湿纸匹W离开压辊B2，以和毛毯B3覆盖的状态供给一对压辊B4和B4a，并通过在其间的压榨而进一步脱水。
根据本发明，将抄纸机污染防止剂直接且连续地由喷嘴S喷至供给湿纸匹的旋转的压辊B2和B4的表面上。
无需说明的是，如图5所示，利用覆盖全辊面的喷淋器喷淋抄纸机污染防止剂，或者用一个或多个喷头S(未示出)在左右移动的同时进行喷淋。
当然，应根据抄纸机性能和造纸条件等适当地确定喷头数量、喷射法等。
当然，除去存在于表面上夹杂物的刮刀也可以设置在喷嘴S或喷淋器的前面和后面。
在用此方式喷淋之后，包含在抄纸机污染防止剂中的侧链型或侧链两端型改性硅油，将通过上述处理迅速固着至压辊的表面上。
因此，每个辊表面将被迅速赋予防粘性和排水性，借此，防止了输送开始时夹杂物从湿纸匹的转移。
[干燥辊污染防止法]
图6是示于图1的抄纸机干燥部C的放大图。
在干燥部C中，湿纸匹W在干燥辊C1等和帆布传送带7之间输送，并且在帆布传送带压力下，在干燥辊压榨的同时，吸收加热干燥辊的热量。
利用几个或几十个干燥辊进行重复压榨接触，借此缓慢地进行干燥。
与压辊的情况类似，把抄纸机污染防止剂直接且连续地由左右移动的喷嘴S喷淋至提供湿纸匹的干燥辊表面上的方式供应改性硅油。
在将硅油输送至干燥部最上部的一组干燥辊上后，部分油将从干燥辊转移至湿纸匹上，转移至下辊表面。因此，该干燥辊组能够有效地进行污染防止。
[帆布传送带污染防止法]
如上所述，帆布传送带将湿纸匹压在加热的干燥辊上。
同时，在由干燥辊加热所引起的蒸发中，由湿纸匹所产生的水蒸汽通过织物结构的空隙(即帆布传送带网格)扩散至外面，结果是，该处理与湿纸匹干燥起着相同的作用。
因此，类似于上述干燥辊，帆布传送带也与湿纸匹直接接触，借此防止了由湿纸匹的夹杂物转移。
通过供给帆布传送带的污染防止剂，可以防止由湿纸匹转移的夹杂物阻塞帆布传送带网格，降低了干燥效率，并由于对湿纸匹干燥的失败而产生的多种缺陷。
首先，两种输送方法可用来将抄纸机污染防止剂输送至帆布传送带上。
第一种方法，直接将所述污染防止剂输送至帆布传送带上。
参考图6，该方法利用覆盖帆布传送带全宽的喷淋器S1，将抄纸机污染防止剂喷淋至帆布传送带的表面上，喷淋位置恰好在帆布传送带C7和湿纸匹W与干燥辊C1接触之前(对于帆布传送带C8也进行类似的操作)。
第二种方法，将污染防止剂供给导引帆布传送带和借此给帆布传送带提供张力的帆布传送带辊上，特别是供给与帆布传送带外表面接触的外辊C9或C10上，由此使硅油由辊表面转移至帆布传送带的表面上(参见图7)。
另外，还可发生这样的情况，即，由湿纸匹转移至帆布传送带上的夹杂物如细小纤维被输送至外辊上，由此在辊面的附着积累。
所述方法的优点在于：能够同时抑制夹杂物在外辊上的积累。
下面对实施例加以说明。
当然，本发明并不局限于这些实施例。
(实施例)
对于不同的目标，进行不同的硅油试验，并且将参考实际的例子在下面描述这些试验。
按如下所述制备悬浮液(含有本发明的抄纸机污染防止剂)。
硅油(试样)                    10wt％(重量％)
乳化剂(Emulgen 109P(由Kao Corp.提供；聚氧化乙烯月桂醚，非离子型))
                              2wt％
水                            88wt％
总计                          100wt％
(剥离试验1)
将由各种硅油制得的悬浮液涂布至辊等表面而制备的丙烯酸类板上，重复进行含有夹杂物的湿纸匹的粘性带剥离操作，以及评价各种改性和未改性硅油(参见表2)的附着性。试验装置的主要部分示于图8中。
将悬浮液1均匀地喷涂(分3次，约10g)至丙烯酸类板2的表面区域(5cm×100cm)内。
在所述区域内，粘结聚酯粘性带3(型号553；宽5cm；Nichiban Co.，Ltd.)，通过胶辊的压榨(5kg/cm2；悬浮液膜厚约60cm)进行牢固粘结。
活动滑架5在轨道4上沿图中的右方向(箭头方向)运行，并且当粘性带3以3m/s的剥离速度和30度的剥离角度剥离粘性带时，所施加的剥离力利用测量仪器来测量。
随后，在不再涂布悬浮液的情况下，将新的粘性带粘贴至相同的部分上，通过紧密粘结的橡胶辊进行压榨，然后进行剥离。如此重复进行试验，并测量每次的剥离力。
首先，采用示于表9中的硅油，制备悬浮液，进行剥离试验的结果示于图9中。
图9示出了：把空白试验的20次测定值的平均值作为100时，对各个试样测量值的换算值进行作图的结果。
                                   表9
    试样   制品名   类型   粘度   记号
    1   KF96-350   未改性(二甲基)   350   ×
    2   KF-860   侧链型氨基改性(反应性)   250   ○
    3   KF-410   侧链型甲基苯乙烯基改性(非反应性)   900   △
    4   KF-413   侧链型烷基改性(非反应性)   190   □
    5   KF-8008   两末端型氨基改性   450   
    6   X-22-173DX   一末端型环氧改性   65   
    7   KF-8001   侧链两末端型氨基·烷氧基改性   250   ▲
    空白   -   -   -   ◎
粘度单位：cSt
任何一种产品均由Shinetsu Kaqaku Kogyo K.K.提供的
[测量结果]
由试验可以清楚地看出，根据有关的剥离性能可粗略地将硅油的种类分成3类。
第一类是未改性的、两端型改性的和一端型改性的硅油。当重复进行剥离时，该类硅油将迅速接近空白時的测量值。
第二类是侧链型改性(反应性)和侧链两端改性硅油。该类硅油的性能是在开始阶段剥离力增加，但在若干次剥离之后停止增加，剥离力基本上保持恒定，甚至当重复20次剥离试验时，所述剥离力也不会增加至空白時的测量值。
第三类是侧链型改性(非反应)硅油，其性能在第一类和第二类硅油之间，属于中等值。
[评价]
在全貌图中，在任一试样的情况下，一开始所需的剥离力较低，并且在若干次剥离之后剥离力将增加。
这表明悬浮液中的水、硅油等残留物在开始的几次剥离之后已被粘性带除去。
在第一类(未改性的、两端型改性的和一端型改性的)硅油的情况下，实际情况是，在剥离4次或5次之后，每种油均具有与空白试验的剥离力基本相同的剥离力，由此可知，所述油容易通过粘性带进行剥离。
因此，认为这类硅油在固着性方面是不够的。
在第二类(侧链型(反应性)和侧链两端型)改性硅油的情况下，其剥离保持在比空白情况测量值更低的值。由此可知，部分供给的改性硅油粘结至丙烯酸类板上并没被剥离，所述油显示出防粘性和排水性。
因此，可以推断的是反应性侧链型和侧链两端型改性硅油在固着性方面是优异的。
在第三类侧链型(非反应性)改性硅油的情况下，已知的是，尽管与侧链型油不在同一级别，但其至少部分不从丙烯酸类板的表面剥离，并保持一定的防粘性和排水性水平(即固着性相当好)。
由上述试验结果可知，侧链型改性硅油(包括非反应型)和侧链两端型改性硅油被认为适用于本发明的抄纸机污染防止剂。为此，对于两端型和一端型硅油不进行如下所述的试验(对于未改性硅油，以目标试验的形式进行试验)。
另外，尽管没有明确指出，但应当认为，甚至在如下所述的实施方案中，非反应侧链型改性硅油(相当于图9中的△)具有与反应性侧链型改性硅油类似的性能。
因此，在下面说明中，为了避免复杂性，将不对反应性和非反应性侧链型改性硅油进行区分，而是统称为“侧链型改性硅油”。
[剥离试验2]
为了研究硅油的粘度和官能团当量与固着性的关系，对具有不同粘度和官能团当量的侧链型和侧链两端型改性硅油，进行类似于上述的剥离试验。
在这些试验中，利用示于表10中的试样B、E、和I，制备悬浮液，并且测量各剥离力。
                                    表10
  试样    结构  改性类型   制品名   粘度(cSt)   官能团当量(g/mol)   记号
    A     侧链型     氨基改性  KF-860     250     7600    ○
    B  KF-880     650     1800    ■
    C  KF-8004     800     1500
    D  KF-8005     1200     11000
    E  KF-861     3500     2000    ◆
    F     环氧改性  X-22-2000     190     620
    G  KF-101     1500     350
    H     末侧端链型型     氨基-烷氧改性  KF-8001     250     1900    ▲
    I  KF-862     750     1900    ◇
    J     未改性     -  KF96-350     350     -    ×
任何一种产品均由Shinetsu Kaqaku Kogyo K.K.提供的
[测量结果]
图10是除上述试样B、E和I以外，通过利用试样A、H和J制得的悬浮液和空白的剥离力(用剥离试验1进行测量)转化值进行作图而得到的图(类似于上述试验，把空白20次测量值的平均值作为100)。
[评价]
在图10中，当使用侧链型和侧链两端型改性硅油时，剥离所需的力较低，因此，表明丙烯酸类板的固着性随着粘度的升高而增加。
另外，还表明固着性不依赖于官能团当量值。
尽管没有实际说明，但在利用由试样D(粘度＝1200cSt)制得的悬浮液的试验中，个别测量值基本上都在试样B和E测量值的范围内；试样D具有在试样B和E之间的中等粘度。
尽管没有说明，但在未改性硅油(二甲基聚硅氧烷类油)的情况下，甚至当采用具有不同粘度(例如KF96H-100000，粘度＝100000cSt，由ShientsuKagaku Kougyou K.K.提供)的产品时，也观察不到上述趋势，并且，甚至当增加粘度时，固着性也得不到改善。
[对压辊的供给试验]
把通过表10中所示的试样A-J制得的悬浮液，供给实际的抄纸机，进行如下所述的试验。
另外，通过所用的抄纸机、制备瓦楞纸板芯纸，并在下列造纸条件下进行试验：
[抄纸条件]
抄纸机：Ultra Former(由K.K.Kobayashi Seisakusho提供)
产品：普通芯纸
单位面积的质量：160g/m2
抄纸速率：350m/min
纸宽：4m
在试验中，把由示于表10中的试样A-J制得的悬浮液喷淋至抄纸机的压辊上，并在喷淋开始四个小时之后，对刮刀从压辊表面取出的脏夹杂物的数量进行对比。
实际上，由于浓度太高，用水将悬浮液稀释500倍，并且用喷淋法以5升/分的速度喷淋稀释液(以悬浮液计10cm3/min)。
每当试验完成时，对压辊进行清洁，并从其表面上除去硅油等。
[试验结果]
当使用试样A-I的侧链型和侧链两端型改性硅油时，在个别试样的情况下，脏夹杂物的产生量彼此没有明显的不同，并且约为10～20g。
另一方面，在试样J的未改性硅油的情况下，在经过同样时间之后，脏夹杂物的产生量平均为171g(3个试验获得值的平均值)。
在试样A-J的任一种情况下，脏夹杂物主要是由湿纸匹携带的树胶脂和细小纤维。
[辅助试验]
由于在试样J(未改性硅油)的情况下，脏夹杂物的产生量较大，所以，悬浮液浓度将增加，用此进行辅助试验。
对于稀释液，使用通过水稀释250倍的悬浮液制得的液体和稀释125倍的悬浮液制得的液体，并且以5升/分的速率分别喷淋所述稀释液(以悬浮液为基础，以20cm3/min的速率喷淋250倍稀释的液体，并以40cm3/min的速率喷淋125倍稀释的液体)。
根据所述结果，在250倍稀释的情况下，脏夹杂物的产生量平均为157g(3个试验的平均值)。
在125倍稀释的情况下，尽管脏夹杂物的产生量为149g，但在瓦楞板上观察到了对制得的芯纸胶粘力变差的趋势，因此，在1次试验之后中止辅助试验。
[评价]
试验的结果清楚地表明了侧链型和侧链两端改性的硅油在开始喷淋的初期固着性方面的不同。
当将这些结果与上述试验结果一起考虑时，在侧链型和侧链两端改性的硅油的情况下，所述油将固着在压辊的表面上，并且显示出一定水平的防粘性和排水性。因此，有效地抑制了夹杂物从湿纸匹的转移。
在未改性硅油的情况下，已知不能有效地抑制树胶脂等从湿纸匹转移至侧链型改性硅油。
此外，在辅助试验中，如果增加供给量的话，将使夹杂物从湿纸匹的转移降低至一定水平，然而，该水平却未达到侧链型改性硅油的水平。
此外，这些结果表明：油从压辊的表面转移至湿纸匹上。
因此，当考虑上述剥离试验的结果时，尽管未改性硅油供给压辊的表面上，但油却容易从所述表面转移，所以，不能说具有防粘性和排水性的稳定油层在表面上形成，并且不能长期有效地抑制树胶脂等从湿纸匹的转移。
[对干燥辊的供给试验]
类似于上述供给试验，将表10中列出的试样A-J制得的悬浮液喷至抄纸机的干燥辊上，并对通过刮刀从干燥辊表面取出的脏夹杂物产生量进行对比。
在这些试验中，使用原样浓度下的悬浮液，并从左右移动的一个喷嘴，以10cm3/min的速率将悬浮液喷至干燥辊的表面上。
[试验结果]
当使用试样A-I的侧链型和侧链两端型改性硅油时，在个别试样的情况下，在开始喷淋4小时后，脏夹杂物的产生量为10g。
另一方面，在试样J的未改性硅油的情况下，在经过同样时间之后，脏夹杂物的产生量平均为104g(3次试验获得的值的平均值)。
类似于压辊的情况，在试样A-J任一种的情况下，脏夹杂物主要是由湿纸匹携带的树胶脂和细小纤维。
[评价]
与上述相同，试验结果清楚地表明了侧链型和侧链两端改性的硅油以及未改性硅油，在开始喷淋的初期固着性方面的不同。
[对帆布传送带的供给试验]
在该试验中，把表10中列出的试样A-J制得的悬浮液进行稀释并直接喷至抄纸机干燥部的帆布传送带上，比较夹杂物转移至帆布传送带上的状态。
用60℃的温水将悬浮液稀释150倍，通过具有40个、间距100mm喷嘴的喷淋器，以1.5升/分钟(以悬浮液计为10cm3/min)的速率，用约10天的时间喷至帆布传送带上。
[试验结果]
a.喷嘴注入口的堵塞
在试验期间，当使用试样I(侧链两端型)时，在开始喷淋之后，从约5天起观察到40个喷嘴中的12个喷淋量减少，因此，脏物开始粘附至帆布传送带的相应部分。
然后，在约7天时，由于8个喷嘴全部被堵塞，所以，停止试验。
另外，在试样H的情况下，从约第7天起，帆布传送带的相应部分观察到40个喷嘴中10个喷淋量减少。另外，在约第9天时，5个喷嘴被堵塞，因此，停止试验。
在试样I和H的情况下，在试验停止后，当打开喷淋装置时，在试样I的情况下，在40个喷嘴的约30个的喷射口内部，以及在试样H的情况下，在约40个喷嘴的约25个喷射口内侧，观察到树胶状试样油的堆集。
因此，对于试样H和I，在此时停止试验。
对于试样A-G和J，在约10天内观察不到喷嘴喷淋量的减少。
然而，在利用试样E的试验之后，当打开喷淋装置时，在喷射口的内侧确认有少量油块。
b.外辊上的油层
在试样H和I的情况下，在试验停止后，当用肉眼检查外辊表面时，在每一种情况下，均观察到由硅油产生的树胶状物质层(厚度＝约0.2～0.5mm)。
在试样A-G的情况下，在试验约10天后，未发现所述层，但观察到源自湿纸匹夹杂物的下述沉积。
[对a和b进行评价]
试样H和I，例如均是侧链两端型改性硅油，并且在两端具有烷氧基(CnH2n+1O-)(侧链＝氨基)。
通常，当通过加热并进行水解而使烷氧基变成羟基(-OH)时，末端具有烷氧基的改性硅油将急剧地增加反应性。
在对帆布传送带的供给试验中，由于每个试样均用60℃的温水进行稀释，所以，可能会发生反应。因此，可以认为当喷淋侧链两端型改性硅油时，悬浮液不会被明显加热。
在对外辊和干燥辊的供给试验中(试验中悬浮液不加热)，通过将试样H和I的稀释液等制成悬浮液，喷射约10天而进行确认试验。在试验中，没有观察到喷头堵塞。
c.粘结现象
在试验期间，在试样D、E和G的情况下，在约8天后，对湿纸匹被帆布传送带牵引的情况即所谓的“粘附现象”进行观察。
然而，在试样A、B、C、F和J的情况下，没有观察到所述现象。
[评价]
如下所述，类似于喷淋试样A、B、C和F的情况，尽管在喷淋试样D、E和G的帆布传送带表面上观察到少量细小纤维、树胶脂等，但未观察到特别大量的转移。
因此，这些现象不能简单地认为是由湿纸匹转移的夹杂物所引起。
在上述剥离试验中，由于当粘度较高时，相对于丙烯酸类板的固着性也较高，因此，在高粘度试样D(1200cSt)、E(3500cSt)和G(1500cSt)的每一种情况下，均将发生油对帆布传送带表面的过度固着。这被认为是由于牵引湿纸匹的帆布传送带上过度固着的油所引起的。
因此，作为供给帆布传送带的抄纸机污染防止剂所用的侧链型改性硅油，优选的是试样B、C和F，即粘度为800cSt或更高的侧链型改性硅油。
d.夹杂物对帆布传送带等的转移
在上述条件下，将试样A-G和J悬浮液的稀释液直接供给帆布传送带10天后用肉眼对比夹杂物向帆布传送带表面的转移状态。
另外，利用透气性测量装置测量帆布传送带的透气性。
此外，还用肉眼观察油、夹杂物等对外辊的粘附作用。
在试样A-G的侧链型改性硅油的情况下，观察到少量细小纤维、树胶脂等向帆布传送带表面的转移。然而，透气性与供给之前的状态几乎没有差别。
当观察外辊时，在所有试样的情况下外辊表面均是光滑的。然而，没有观察到像在试样H和I的情况下观察到的、起源于树胶状物质的所述硅油层。
在试样J的未改性硅油的情况下，观察到夹杂物如细小纤维和树胶脂的转移，并且透气性降低约20％。
此外，在外辊整个表面上，观察到以30～50mm的间距、直径分别为约10mm的油、细小纤维、树胶脂等混合物的堆集。
[评价]
在侧链型改性硅油的情况下，夹杂物对帆布传送带表面的转移是少量的，并且，在至少约10天内几乎不引起帆布传送带的堵塞。
相比之下，已知在未改性硅油的情况下，在约10天期间帆布传送带的堵塞已经开始，另外，在供给约10天期间，油、夹杂物等开始在外辊堆积。
因此，当侧链型改性硅油用于抄纸机污染防止剂时，可以认为，对帆布传送带的清洗操作次数可以减少，从而可以改善生产效率。
[试验概要]
当综合上述所有评价时，至少在不进行加热的情况下，供应其悬浮液和稀释液(抄纸机污染防止剂)时(即供给压辊、干燥辊等时)，如在上述试验中使用侧链型和侧链两端型改性硅油，在与二甲基聚硅氧烷类油(未改性硅油)相比时，至少在两个方面，即对辊的固着性和从湿纸匹夹杂物转移的抑制能力，将显示出更优异的结果。
另一方面，当悬浮液和稀释液必须进行加热时(对于向帆布传送带的供给)，至少两端有烷氧基的侧链两端型改性硅油将发生这样的情况，即其中烷氧基进行水解，借此急剧地增加反应性，由此引起喷头的堵塞并在外辊表面上形成树胶状薄膜。此外，粘度为800cSt或更高的侧链型改性硅油将对帆布传送带产生过度固着，从而可能会导致粘结现象。
然而，人们发现，至少粘度800cSt或更低的侧链型改性硅油在对辊的固着性和夹杂物从湿纸匹转移的抑制能力两个方面显示出比二甲基聚硅氧烷类油(未改性硅油)更好的结果。
此外，如果上述问题能够通过例如对喷嘴中悬浮液加温和对帆布传送带供给量的适当调节来解决的话，甚至粘度800cSt的侧链两端改性硅油和侧链型改性硅油也能够作为比二甲基聚硅氧烷类油更有效的硅油用于抄纸机污染防止剂。
尽管上面已对本发明进行了说明，但本发明并不局限于这些实施方案，在不脱离本发明的实质的情况下，当然可进行各种其它的改进。
例如，如果不形成树胶状物质的话，可以把两种或多种侧链型改性硅油、侧链两端改性硅油等混合使用，并且它们可以以与未改性硅油混合物的形式使用。
喷射法不局限于实施方案中采用的方法，但可以根据例如所用的抄纸机的抄纸条件进行适当选择。
此外，侧链型改性硅油、侧链两端改性硅油等可以用不同的方法供给，以致在辊旋转期间，使部分油输送通过贮液器的内部。
工业上实用性
尽管本发明涉及抄纸机污染防止剂以及利用其的污染防止方法，但在不脱离本发明的原则的情况下，本发明可适用于整个造纸技术领域，借此能够获得预期的益处和效果。

Claims (9)

1.一种提供给抄纸机的抄纸机污染防止剂，其特征在于，该抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。
2.一种提供给抄纸机的抄纸机污染防止剂，其特征在于，抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油。
3.根据权利要求2的抄纸机污染防止剂，其特征在于，侧链型改性硅油是反应性的。
4.根据权利要求2的抄纸机污染防止剂，其特征在于，侧链型改性硅油是其中侧链被氨基或环氧基取代的改性硅油。
5.根据权利要求2的抄纸机污染防止剂，其特征在于，在25℃时侧链型改性硅油的粘度为800cSt或更低。
6.一种压辊污染防止方法，其是对通过抄纸机的运行向压辊表面供给湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给压辊表面上的压辊污染防止方法，其特征在于，抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。
7.一种干燥辊污染防止方法，其是对通过抄纸机的运行向压辊表面供给湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给干燥辊表面上的干燥辊污染防止方法，其特征在于，抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。
8.一种帆布传送带的污染防止方法，其是对通过抄纸机的运行向压辊表面供给湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给帆布传送带表面上的帆布传送带污染防止方法，其特征在于，抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。
9.一种帆布传送带辊的污染防止方法，其是对通过抄纸机的运行向压辊表面供给湿纸匹的状态下，直接且连续地将抄纸机污染防止剂供给帆布传送带辊表面上的帆布传送带辊污染防止方法，其特征在于，抄纸机污染防止剂包含作为主要成分的侧链型改性硅油或侧链两端改性硅油。
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