SE537517C2 - Våtlagt arkmaterial innefattande mikrofibrillerad cellulosasamt förfarande för tillverkning därav - Google Patents

Abstract

537 517 Sammanfattning Ett vatlagt arkmaterial framstallt av en fibrOs bana, kannetecknat av aft den ursprungliga fibrOsa banan innefattar > 50 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fiber- material i banan, varvid den fibrillerade materialkompositionen har ett SR- varde av > 70; och av all fukthalten i arkmaterialet ar > 30 viktprocent.

Description

537 517 Vatlagt arkmaterial innefattande mikrofibrillerad cellulosa samt forfarande for tillverkning darav Teknikens omrade Foreliggande arbete avser ett vatlagt arkmaterial av en mikrofibrillerad materialkomposition. Mer specifikt avser foreliggande beskrivning ett fOrfarande for formning av detta ark samt anvandningsomraden for det.

Bakgrund Hygiendukar, sasom vata eller fuktiga servetter, aven kallade vatdukar, ar vanligen sm'a fuktade pappers- eller tygstycken som ofta tillhandahalls hopvikta och individuellt forpackade fOr bekvamlighets skull. De anvands for person hg hygien, rengOring eller stadning.

I regel framstalls grundmaterialet som luftlagt papper, varvid fibrerna bars och formas till pappersstrukturen av luft. Tillverkningsteknikerna innefattar v6t- laggning av ovavda material, smaltspinning av banor, torrlaggning av banor, nAlformning av filt och andra. Var och en av dessa tekniker kan anvandas som sadan eller i kompositstrukturer. Dessa produkter finns tillgangliga med manga typer av fiberkemi (bomull, tramassa, polyester, polypropen, nylon o s v) och med manga fysikaliska egenskaper, vilket ytterligare vidgar de tillgangliga mojligheterna.

De fuktas med vatten eller andra vatskor, sasom isopropylalkohol, beroende pa anvandningsandamalen. Papperet kan behandlas med mjukgorande medel, lotioner eller tillsatt parfym fOr att fâ ratt egenskaper eller "kansla". Luft- lagt papper ar mycket skrymmande, ponist och mjukt i jamforelse med vanligt vatlagt papper och mjukpapper. Det har goda vattenabsorberande egenskaper och ar mycket starkare an vanligt mjukpapper, vilket ocksa gor det svart att spola ner, eftersom det inte sonderfaller sA Ian utan istallet kan satta igen avloppssystemet.

De huvudsakliga egenskaperna hos detta luftlagda papper ar att det 5r mjukt, inte repar, ar luddfritt, d v s inte dammar, inte ar statiskt, ar starkt, aven i vAtt tillstand, och saledes kan skoljas och ateranvandas. Vidare ar materialet rent, hygieniskt och kan steriliseras. Det har textilliknande yta och fall och det 1 537 517 kan fargas, forses med tryck, praglas, belaggas och gOras losningsmedelsresistent. Det finns tva torrlaggningsfOrfaranden for ovavda material: kardning och luftlaggning. Kardning ar ett valetablerat fOrfarande for framstallning av ovavda textilmaterial. Fibrerna separeras och Ors parallella medan de passe- rar ett system av kardor, innan de skickas direkt till eller genom en tvarbindare for en sammanbindningsmetod. Vid luftlaggning anvands ett luftflOde som vehikel for korta fibrer. Fibrerna uppsamlas pa ett rOrligt band eller en perforerad trumma dar de bildar en slumpmassigt riktad bana. I regel har luftlagda banor mindre densitet och stOrre mjukhet an kardade banor. Luftlagda banor ger stor mangsidighet betraffande de fibrer och fiberblandningar som kan anvandas. HVAC ar ett anvandningsomrade dar luftlagda material ar vanliga. For luftlagt papper anvands emellertid inte vatten som bararmedium for fibrerna, som vid den vanliga papperframstallningsprocessen. Fibrerna bars och formas till pappersstrukturen av luft. Den luftlagda strukturen ar isotropisk.

Ramaterialet är i regel barrtrafluffmassa med langa fibrer i form av rullar.

Massan defibreras i en hammarkvarn. Defibrering ar den process varvid fibrerna frigOrs fran varandra innan de leds in i pappersmaskinen. Viktiga parametrar for torr defibrering ar sOnderdelningsenergi och kvisthalt. Van ligen bestar luftlagt papper av omkring 85 % fibrer. Ett bindemedel maste tillsattas i form av en sprej eller ett skum. Alternativt kan ytterligare fibrer eller pulver tillsattas till massan, vilka darefter kan aktiveras och hardas med varme. Vatdukar kan anvandas for ett antal hushallsandamal, sasom tvattlappar for spadbarn, vilka kan mattas med vilka lOsningar som heist fran milda rengoringsmedel till "reningsmedel" pa grundval av alkohol. Dessa vatdukar har givetvis en negativ miljOaspekt, eftersom de i allmanhet inte ar biologiskt nedbrytbara. Andra majligheter, sasom dukar av bomull eller frotte, innefattar anvandande av stora mangder vatten och regelbunden tvatt av dukarna. Det finns saledes ett behov av ett "gronare" alternativ.

Ett nytt problem med konventionella vatdukar ar ocksa aft de faktiskt kan 30 orsaka utslag, och en tillsats som anvands som konserveringsmedel, vilken kallas metylkloroisotiazolinon eller MCI, har pekats ut som skal till sarskild farsiktighet inom en studie genomfOrd av Mayo Clinic i Rochester, Minnesota, 2 537 517 USA. Det finns saledes ocksa behov av en vatduk utan konserveringsmedel, vilka ocksa kan vara skadliga for miljOn. ldag kan man till och med traffa pa vatdukar fOr husdjursskotsel och givetvis for handtvatt fore eller efter en maltid, eller fOr andra hygienandamal. 5 Aven pa toaletter är anvandande av vatdukar vanligt.

Andra typer av ovavda hygienprodukter kan innefatta rengbringsdynor, vilka i huvudsak är fibersvampar som pa forhand har vatts med vatten, alkohol och andra aktiva bestandsdelar for ett specifikt avsett anvandningsomrade. Dessa är bruksfardiga hygienprodukter, och de är enkla och praktiska lOs- ningar fOr aft bli av med smuts eller andra icke onskvarda element. Det finns olika typer av rengOringsdynor som tillhandahalls av kosmetikindustrin: dynor fOr borttagning av makeup, behandlingar mot pormaskar och dynor mot akne, vilka vanligen innehaller salicylsyra, vitaminer, mentol och andra behandlingar. Rengoringsdynor fOr forebyggande av infektioner är vanligen mattade med alkohol och inlagda i sterila fOrpackningar. Hander och instrument kan des- infekteras med dessa dynor vid sarbehandling. Vidare finns det ocksa smartlindrande dynor, vatta med alkohol och bensokain. Dessa dynor är bra for behandling av sma skrapsar, brannskador och insektsbett. De desinfekterar skadan och lindrar ocksa smarta och klada.

Problemet med bortskaffande av produkter är av stor betydelse for mjuk- pappersindustrin. Soptippar, fOrbranning, blandad avloppsbehandling och septiska system i bostadsomraden är idag nagra av de vanliga valen for bortskaffande av ovavda produkter. Produkter avsedda fOr de senare bortskaffningssatten, via toaletter i hushall och kommersiella byggnader, kallas spol- bara. De nuvarande spolbara produkterna har sina begransningar.

Torra produkter, sasom toalettpapper, har utformats med minimal vatstyrka, sa aft papperet kan falla sOnder till fOljd av omrorningen i rOrsystemen. De är inte utformade fOr anvandningsomraden dar de kommer i kontakt med vatten under anvandandet. Spolbara vatdukar har stor vatstyrka och fOrlorar inte sin hallfasthet nar de spolas ner. Dessa produkter fOrblir intakta och identifierbara i avloppssystemet. Vidare ãr produktionskostnaden relativt stor vid tillverkning av konventionella vatservetter eller vatdukar, och de luftlagda banorna är vanligen sammanbundna med dyra bindemedel. Dessa konven- 3 537 517 tionella vatdukar torkar ocksa snabbt nar de utsatts fOr luft, och de är vanligen inte biologiskt nedbrytbara.

Sammanfattning Ett syfte med foreliggande beskrivning är aft tillhandahalla ett fOrbattrat vatark fOr olika typer av anvandningsomraden, vilket eliminerar eller lindrar atmin- stone nagra av nackdelarna hos vatark pa teknikens standpunkt.

Detta syfte uppnas helt eller delvis med ett vAtark och ett forfarande for formning av detta ark enligt de bifogade oberoende patentkraven. UtfOringsformer beskrivs i de bifogade beroende patentkraven och i beskrivningen och ritningarna i det fOljande.

Enligt en fOrsta aspekt av uppfinningen tillhandahalls ett vatlagt ark-material bildat utifran en fibros bana, varvid den ursprungliga fibrOsa banan innefattar > 50 % av en torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, van/id den fibrillerade materialkompositionen har ett SR-varde av > 70 %. Fukthalten i arkmaterialet är > 30 viktprocent.

Fukthalten kan besta huvudsakligen av vatten, vilket ger en produkt som är mycket fordelaktig av allergi- och miljOskal. Inga tillsatser, sasom de som konventionellt anvands, exempelvis enligt vad som visas i US 2011/268777, fOr aft halla det vatark som bildas av den vata fibrOsa banan fuktig (eller till och med vat), erfordras saledes. Det ark som är den slutliga produkten är saledes en vat eller fuktig prod ukt i sig sjalv.

Med "den ursprungliga banan" avses den bana som bildas genom aft en fOrradssuspension anbringas pa viran i en pappersmaskin eller ett liknande system eller ett system som grundar sig pa t ex avsattande av fibersuspension pa en vira, varefter denna vata bana delvis avvattnas. Med "beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan" avses aft det fibrOsa materialet i banan till stOrsta delen innehaller mikrofibrillerad materialkomposition, d v s aft detta är den verkliga forradssuspensionen, och inte aft mikrofibrillerat material har blandats med en massasuspension som innefattar konventionella cellulosafibrer, sa aft ett vatlagt arkmaterial bildas vilket innefattar eller huvudsakligen best& av mikrofibrillerad materialkomposition och vatten. Banan kan emellertid ocksa innefatta andra material, sasom 4 537 517 fyllmedel, processkemikalier och funktionella kemikalier fOr slutprodukterna. Markas bOr ocksa aft det mikrofibrillerade materialet fOretradesvis inte ar ett tort material som sadant utan kan vara en aldrig torkad typ av material.

Det hOga SR-vardet innebar aft materialet ar eft mikrofibrillerat material, sasom mikrofibrillerad cellulosa, och inte t ex hoggradigt raffinerad massa.

Detta material kan ha en stor ursprunglig draghallfasthet i vatt tillstand, vilket innebar aft banan har utmarkta kOregenskaper i en pappersmaskin, till och med nar banan ar relativt vat. Detta betyder all ett vatlagt ark, som senare skall anvandas som vatdukar eller liknande, latt kan formas i en konventionell 10 pappersmaskin.

Det vatlagda arkmaterial som framstalls utifran den vata banan kan bibehalla sina fuktiga eller vata egenskaper under lang tid, d v s det ar ett vatt eller fuktigt material. Den ursprungliga draghallfastheten i vatt tillstand är mycket stor aven vid liten halt fast material, vilket innebar aft materialet kan anvandas fOr att absorbera vatten till och med nar det redan ar vatt. Materi- alets strackningsegenskaper ar ocksa mycket goda, och detta gOr det enkelt aft hantera arket: det kan rullas till stora rullar eller skaras till mindre bitar eller komprimeras eller pressas till olika former och darefter torkas.

Enligt en alternativ ufforingsform kan fukthalten vara > 40 viktprocent, 20 fOretradesvis > 60 viktprocent eller i fOrsta hand > 70 viktprocent.

Enligt en annan utfOringsform av den forsta aspekten kan den ursprungliga banan innehalla > 60 '3/0, eller > 70 %, eller > 80 %, eller > 90 %, eller > 95 %, eller > 97 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan.

Ett vatlagt ark som bestar av i stort sett 100 % MFC kan saledes formas av den fibrosa %rata banan.

Den mikrofibrillerade materialkompositionen kan innefatta en mikrofibrillerad polysackarid.

Enligt en uffOringsform kan den mikrofibrillerade materialkompositionen innefatta mikrofibrillerad cellulosa.

Detta vatarksmaterial tillhandahaller saledes ocksa ett satt aft tillhandaWalla ett MFC-material med stor halt av fast material till en slutlig anvandare av MFC, t ex upprullat pa valsar eller spolar, men aven i form av ark. 537 517 Enligt en alternativ utfOringsform av fOreliggande uppfinning kan atminstone en del av den mikrofibrillerade materialkompositionen best a av en mikrofibrillerad polysackarid eller mikrofibrillerad cellulosa, vilken har en fiberlangd av 200 till 10 000 nm, fOretradesvis 200 till 700 nm eller i forsta hand 200 till 500 nm.

Alternativt kan kompositionen ocksa innefatta olika fraktioner eller delar med olika fiberlangder, d v s med olika grovhet, beroende av de Onskade egenskaperna hos det vata arkmaterialet. Det ar ocksa tankbart att materialet innefattar fraktioner eller delar med mycket liten fiberlangd, d v s sa kallade nanofibrillerade cellulosapartiklar, vilka vanligen har en fiberlangd mindre an 200 nm.

Della innebar all partikelstorleken kan vara 0,2 till 1,0 mm, beroende pa ursprunget for den mikrofibrillerade cellulosan. Den mikrofibrillerade cellulosan kan vidare ha ett SR-varde Over 70, foretradesvis mellan 85 och 97. Della kan ge fOrbattrad rivhallfasthet och saledes kOrbarhet hos den vata banan, mindre mangd fina partiklar, vilket minskar problemen vid avvattningen, och de langre fibrillerna kan ocksa Ora det mojligt aft ta upp den vata banan fran den vata viran (eller avvattningsviran) utan att nagra andra fibermaterial an MFC har satts till fOrradslOsningen.

Den mikrofibrillerade cellulosan kan vara en aldrig torkad typ av mikro- fibrillerad cellulosa.

Nar denna MFC är en aldrig torkad MFC är det mOjligt aft bibehalla alla fOrdelaktiga egenskaper hos denna MFC, sasom stOrre vattenabsorptionsfOrmaga, stor bindningskapacitet o s v.

Enligt en utforingsform av den fOrsta aspekten kan arket formas i en pappersmaskin med minskad torkning.

Med "pappersmaskin" avses en konventionell pappersmaskin, sasom en fourdriniermaskin, utan nagra sarskilda mod ifikationer av maskinen. Emellertid galler, att eftersom det finns en Okad risk for banbrott nar materialet kOrs genom torkningssektionen framstalls detta material fOretradesvis i en maskin utan torkningssektion.

Enligt ytterligare en utfOringsform kan banan eller arket formas i en pappersmaskin i stort sett utan torkning. 6 537 517 Della betyder att det ark eller den bana som är slutprodukten fortfarande är vat, d v s har genomgatt minskad, mycket liten eller ingen torkning i pappersmaskinen. Della definieras ocksa av all fukthalten är mer an 30 % i det vatlagda arkmaterialet.

Detta betyder all det ark eller den bana som är slutprodukten kan rullas upp pa stora rullar i vatt tillstand eller skaras till ark med lamplig storlek i All tillstand Enligt en utfOringsform har minst ett ytaktivt medel eller en polymer sails till den ursprungliga vata banan.

Genom tillsats av ytaktiva medel eller polymerer, sasom tensider, exempelvis genom sprutande pa den vata banan eller tillsats till cirkulationen vid den vata anden av en pappersmaskin, kan banans ursprungliga vatstyrka Okas. Vidare kan tillsatsen av ytaktiva medel eller polymerer ocksa forbattra atervatningsegenskaperna och ateruppslamningsegenskaperna hos ett torkat vatt MFC-ark. Della kan i sin tur ge ett MFC-ark som kan spolas ner utan att orsaka problem i avloppssystemet, vilket t ex konventionella luftlagda vatdukar kan Ora nar de spolas ner.

Enligt en alternativ utfOringsform av den fOrsta aspekten tillsatts ett karbonat av en alkalisk jordartmetall eller ett forstadium till detta till banan, sa att det vatlagda arkmaterialet innefattar mikrofibrillerad cellulosa och detta karbonat av en alkalisk jordartsmetall.

Karbonatet av en alkalisk jordartsmetall kan saledes tillsattas, exempelvis pa det sail som visas i WO 2011/110744 Al, sa att ett utfallt kalciumkarbonat bildas pa eller i MFC-fibrillerna. lnom en utfOringsform är karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen eller fOrstadiet till denna en nanopartikel darav, sa all ett nano- eller mikro-PCC bildas pa eller i MFC-fibrillerna.

Karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen kan fungera som fyllmaterial i arket.

Tillsatsen av karbonatet kan forbattra det visuella intrycket och absorp- tionskapaciteten for oljor och andra typer av fOroreningar. Tillsatsen av karbonatet kan ocksa fOrbattra avvattningen av arket i virasektionen och Mien det fasta materialet efter pressning och saledes den ursprungliga vatstyrkan. 7 537 517 Karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen kan vara ett kalciumkarbonat, varvid arket innefattar > 30 viktprocent kalciumkarbonat eller > 35 viktprocent kalciumkarbonat.

Genom inkorporering av stora mangder kalciumkarbonat som fyllmaterial 5 kan produktionskostnaden minskas annu mer. Det ark som framstalls genom inkorporering av dessa stora mangder fyllmedel har egenskaper som liknar dem hos ett rent MFC-ark.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen tillhandahalls ett fOrfarande for formande av ett vatlagt arkmaterial utifran en vat fibros bana i en pappers- maskin, varvid en ursprunglig vat fibrOs bana innehaller > 50 % torr mikro- fibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, varvid den mikrofibrillerade materialkompositionen har ett SR-varde av > 70, och varvid fukthalten i arkmaterialet är> 30 %, varvid forfarandet innefattar fOljande steg: i) en fOrradssuspension tillhandahalls, vilken innehaller > 50 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i suspensionen, i en inloppslada i pappersmaskinen; ii) denna forradssuspension tillfOrs till en forsta vira i en formningssektion i pappersmaskinen pa ett sadant satt att den ursprungliga vata banan bildas; iii) den vata banan pressas i en pressektion av pappersmaskinen, varigenom det vatlagda banmaterialet formas.

Enligt en ufforingsform av den andra aspekten kan den ursprungliga vata fibriisa banan innehalla > 60 %, eller > 70 %, eller > 80 %, eller > 90 %, eller > 95 %, eller > 97 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, varvid steg i) innefattar tillhandahallande av en forradssuspension som innehaller motsvarande mangd torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i suspensionen.

Enligt en annan aspekt kan fukthalten i arkmaterialet vara > 40 %, eller > 50 %, eller > 60 %, eller > 70 %.

Den mikrofibrillerade materialkompositionen kan innefatta en mikrofibrillerad polysackarid. 8 537 517 Den mikrofibrillerade materialkompositionen kan innefatta en mikrofibrillerad cellulosa.

Enligt en utforingsform av den andra aspekten kan atminstone en del av den mikrofibrillerade materialkompositionen best a av en mikrofibrillerad polysackarid eller en mikrofibrillerad cellulosa som har en fiberlangd av 200 till 000 nm, fOretradesvis 200 till 700 nm, i forsta hand 200 till 500 nm.

Den mikrofibrillerade cellulosan kan vara en aldrig torkad typ av mikrofibrillerad cellulosa.

Nar denna MFC ar en aldrig torkad MFC är det mOjligt aft bibehalla alla 10 fordelaktiga egenskaper hos denna MFC, sasom storre vattenabsorberande fOrmaga, stor bind ningskapacitet, stor ytarea o s v.

Enligt en uffbringsform av den andra aspekten kan fOrfarandet vidare innefatta ett steg dar den vata banan eller arket kOrs genom en torkningssektion i pappersmaskinen med minskad eller ingen torkning.

Enligt ytterligare ett alternativ inom den andra aspekten kan ett karbonat av en jordartsmetall eller minst ett forstadium till ett sadant tillsattas till forradssuspensionen eller till den vata banan i formningssektionen av pappersmaskinen.

Harigenom kan ett komposit- eller hybridmaterial mellan den mikro- fibrillerade cellulosan och karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen bildas genom all karbonatet kan fallas ut pa eller i fibrillerna av MFC. Karbonatet kan fOretradesvis vara ett kalciumkarbonat. Vidare kan karbonatet eller foretradesvis fOrstadierna till detta, i detta fall koldioxid och Overmattad kalciumhydroxidlOsning, tillsattas pa det satt som beskrivs i WO 2011/110744 Al, d v s genom ett forfarande pa linjen, vilket mOjliggOr mycket snabbt och effektivt bildande av det utfallda kalciumkarbonatet. Dessutom kan karbonatet eller forstadiet till detta tillsattas i form av nanopartiklar, sa aft exempelvis ett nano-PCC bildas pa eller i MFC-fibrillerna.

Enligt en annan utfOringsform kan fOrfarandet vidare innefatta ett steg med tillforsel av ytaktiva medel eller polymerer till den vata banan inom steg i), eller med anbringande av dessa ytaktiva medel eller polymerer pa den vata banan inom steg ii). 9 537 517 Detta betyder aft de ytaktiva medlen eller polymererna antingen kan tillsattas till cirkulationen vid den vata anden eller t ex sprutas pa den ursprungliga vata bana som har formats pa viran.

Enligt en alternativ utfOringsform kan temperaturen i inloppsladan i steg i) 5 vara > 50 °C, foretradesvis > 55 °C och i fOrsta hand > 60 °C.

Enligt en tredje aspekt av fOreliggande uppfinning tillhandahalls ett vatlagt arkmaterial som kan erhallas med forfarandet enligt den andra aspekten.

Enligt en femte aspekt tillhandahalls anvandande av ett vatlagt ark-material enligt den fersta eller tredje aspekten for anvandningsomraden fOr hygiendukar.

Med "hygiendukar" avses, utan aft nagra andra tankbara anvandningsomraden ar uteslutna, vatdukar, tvattlappar, kompresser, handdukar, servetter, dukar for koksrengOring, dukar for golvrengOring, dukar fOr rengOring av toalettsitsar o s v.

Detta innebar aft arket kan anvandas fOr sadana andamal som vatdukar, sasom tvattlappar for spadbarn, rengoringsdynor o s v, eventuellt med tillsatta kemikalier eller aktiva bestandsdelar, sasom desinfekteringsmedel, smartlindrande medel o s v. MFC-arket är mycket svart aft torka ut, och eftersom MFC-arket i stort sett bara innehaller MFC och vatten, som fuktgivande medel, är det ocksa fOrdelaktigt av allergi- och miljOskal. lnte heller erfordras nagra ytterligare kemikalier eller tillsatser for aft Walla arket vatt eller fuktigt.

Vidare kan arket framstallas i en konventionell pappersmaskin, dar olika typer av mjukpapper kan framstallas pa ett mycket kostnadseffektivt sail. Aven ramaterialet MFC till arken kan framstallas pa ett kostnadseffektivt satt med 25 konventionella medel och forfaranden.

Detta kan ocksa ge mojlighet till nya anvandningsomraden kir dessa typer av hygiendukar, sasom kOksrengOring, rengOring av golv och fOnster och som vattenabsorberande material.

\Market kan vidare spolas ner i toaletten, i motsats till exempelvis konventionellt framstallda luftlagda vatdukar, och det är ocksa biologiskt nedbrytbart.

Kort beskrivning av ritningarna 537 517 UtfOringsformer av fOreliggande lOsning kommer nu att beskrivas i form av exempel med hanvisning till de bifogade schematiska ritningarna, for vilka fOljande galler: Figur la och lb är schematiska bilder fran sidan av en konventionell 5 pappersmaskin.

Figur 2a ar en schematisk perspektivbild av ett ark rullat pa en spole. Figur 2b är en utskuren del av det ark som visas i figur 2b, som visar riktningar fOr draghallfastheten.

Beskrivning av utforingsformer Det fibrillerade cellulosamaterialet enligt foreliggande uppfinning kan enligt en utf6ringsform vara en mikrofibrillerad polysackarid, sasom en mikrofibrillerad cellulosa (MFC). MFC är ett material som i regel framstalls av tracellulosafibrer, bade av Ibvtra- och av barrtrafibrer. Det kan ocksa framstallas utifran mikrobiella kallor, jordbruksfibrer, sasom vetehalmmassa, bambu, potatis eller andra fiberkallor skilda fran tra, och av atervunnen pappersmassa eller regenererad cellulosa. I mikrofibrillerad cellulosa har de enskilda mikrofibrillerna helt eller delvis lOsgjorts fran varandra. En mikrofibrillerad cellulosafibrill är normalt mycket tunn (omkring 20 nm), och enligt fOreliggande upp- finning kan fiberlangden vara mellan 200 och 10 000 nm. MFC-materialet kan ocksa innehalla stOrre fibriller och till och med fibrer med en langd av upp till 1 mm, d v s ett relativt grovt MFC-material.

Den mikrofibrillerade polysackariden kan ocksa framstallas av andra biopolymerer, sasom starkelse, tory, proteiner eller till och med syntetiska polymerer. Biologiska kallor kan innehalla cellulosafibriller, eller ocksa kan biomassa losas i ett lampligt losningsmedel och t ex spinnas till en fiber med anvandande av smalt- eller elektrospinning. Det är ocksa mOjligt att framstalla blandningar mellan olika biopolymerer for att f forbattrade hallfasthetsegenskaper, sasom i fallet med cellulosa och protein. En annan mOjlighet är att syntetiska polymerer blandas med biopolymerer, vilket ocksa lOser problem med t ex hallfasthet. Fibrillerna i MFC kan ocksa vara polymerbelagda eller ympade eller tvarbundna fibriller, d v s antingen kemiskt eller fysikaliskt mod ifierade fibriller. 11 537 517 I US 20120090119 beskrivs olika typer av fibrer och filament, vilka kan innefattas i definitionen av mikrofibrillerade materialkompositioner enligt fOreliggande uppfinning.

Enligt en utforingsform kan denna belaggning vara ett kalciumkarbonat som har fallts ut pa och/eller i fibrillerna i MFC. Enligt en alternativ utfOrings- form innefattar belaggningen nano-PCC bildad pa fibrillerna. Nastan all PCC framstalls genom direkt karbonatisering av slackt kalk, vilket kallas kalkvattenprocessen. Kalken slacks med vatten till aft bilda Ca(OH)2, och fOr att ge det utfallda kalciumkarbonatet (olasligt i vatten) kombineras den slackta kalken med (infangad) koldioxid. PCC kan sedan anvandas inom pappersindustrin som fyllmedel eller pigment. Det kan ocksa anvandas som fyllmedel i plast eller som tillsats i stadprodukter, tandkram, livsmedel, lakemedel, malarfarg, tryckfarg o s v. lnom definitionen av PCC kan andra tvavarda metalljoner anvandas istdllet for kalciumjoner nar kristallerna framstalls. Eft exempel dr anvandande av Mg(OH)2 och koldioxid, vilket ger magnesiumkarbonat. Med "framstallning pa linjen" avses aft utfallt kalciumkarbonat (PCC) framstalls direkt in i flOdet av ramaterial fOr pappersframstallning, d v s den infangade koldioxiden kombineras med kalkvatten pa linjen istallet for att framstallas separat fran pappers- framstallningsprocessen. Separat framstallning av PCC erfordrar ocksa anvandande av kvarhallande material for att PCC skall fastna pa, hafta fast vid eller adsorberas pa fibrerna. PCC eller snarare fOrstadierna till detta kan tillsattas inom eft PCC-forfarande pa linjen, vilket allmant anses innebdra att ett rent pappersmaskinsystem tillhandahalls, och behovet av andra kvarhallande kemikalier minskar. Ett PCC-fOrfarande pa linjen beskrivs exempelvis i WO 2011/110744.

Vid framstallningen pa linjen bildas PCC inte i vattenfasen utan fOre- tradesvis direkt pa fibrillerna av exempelvis mikrofibrillerad cellulosa. Detta innebar aft PCC kan bindas mycket hart till den mikrofibrillerade cellulosan och saledes bildar eft kompositmaterial av PCC och MFC, istallet fOr att PCC endast blandas med suspensionen eller uppslamningen av MFC. 12 537 517 Andra typer av fyllmedel, sasom bentonit, kaolin, talk, plastpigment, CaCO3, fargpigment, TiO2 o s v, kan ocksa anvandas som fyllmedel i den vata banan.

Den mikrofibrillerade cellulosa som anvands inom fOreliggande upp- finning kan ocksa vara en fraktionerad andel som innehaller en stor andel langa fibriller, vilket saledes ger hoga varden pa vatstyrka och/eller hallfasthet i van tillstand, och vidare kan normala fibrer anvandas som komponent.

Enligt en utforingsform kan den MFC som anvands vara en karboximetylerad eller TEMPO-oxiderad, karbamatbehand lad, enzymatiskt behand lad 10 MFC.

Enligt en annan utfOringsform kan arkmaterialet innefatta superabsorberande fibrer, sasom tvarbunden MFC eller tvarbunden CMC eller en tvarbunden polysackarid. !nom fOreliggande uppfinning anvands en sa kallad aldrig torkad mikro- fibrillerad cellulosa fOretradesvis for frarnstallning av banan och arket.

Enligt en alternativ utforingsform kan det mikrofibrillerade cellulosamaterialet innefatta olika fraktioner av mikrofibrillerat material, t ex mikrofibrillerad cellulosa, varvid minst en fraktion är MFC med stora partiklar, d v s mellan 0,2 och 1,0 mm.

Beskrivning av arkframstallning Enligt en utfOringsform kan det vatlagda arket enligt fareliggande beskrivning framstallas i en konventionell typ av pappersmaskin. Ett exempel pa en sadan pappersmaskin 1 visas i figur la och 1 b, dar figur lb är en fortsattning pa figur la.

Figur la belyser en formningssektion 5 eller den sa kallade vata anden av pappersmaskinen och en pressnings- eller vatpressningssektion 6. I inloppsladan 2 tillhandahalls och framstalls vanligen en fOrradslOsning eller -suspension 4. Forradslosningen 4 kan exempelvis varmas till en Onskad temperatur eller ledas genom sail for avlagsnande av fOroreningar o s v. I inloppsladan 2 kan aven olika typer av pappersframstallningstillsatser eller kemiska hjalpamnen sattas till fOrradslOsningen, exempelvis men inte ute- 1 3 537 517 slutande sadana tillsatser som kvarhallande kemikalier, fyllmedel och ytaktiva medel eller polymerer.

Andra typer av tillsatser som kan tillsattas vid den vata anden eller ytbehandlingspressen kan vara sadana tillsatser som starkelse, PVOH, CMC eller latex (SB, SA), tvarbindande medel, optiska vithetsmedel eller fargamnen, biocider, fixeringsmedel, smorjmedel, konserveringsmedel, dispergeringsmedel o s v.

Enligt en ufforingsform tillhandahalls en fOrradssuspension eller -lbsning som innehaller minst 80 % torr mikrofibrillerad cellulosa, beraknat pa den sammantagna vikten hos fibermaterialet. Enligt alternativa ufforingsformer innehaller forradssuspensionen minst 90 %, foretradesvis minst 95 % och i fOrsta hand minst 97 % torr mikrofibrillerad cellulosa, beraknat pa den sammantagna vikten hos fibermaterialet. Della betyder aft det vata ark som ar slutprodukten kan innefatta minst 99 % eller till och med sa mycket som 100 % MFC i vissa fall, vilket innebar aft forradssuspensionen enligt foreliggande uppfinning inte är en konventionell massasuspension utan en "i stort sett ren" suspension av mikrofibrillerad cellulosa. Med "i stort sett ren" avses aft suspensionen aven kan innehalla eller innefatta andra tillsatser, kemikalier eller hjalpamnen for pappersframstallning eller all den är fri fran annan massa men kan innehalla vissa andra kemikalier och tillsatser.

Beraknat pa det fasta materialet i forradssuspensionen kan MFC-halten vara mellan 20 och 65 viktprocent (d v s procent torrvikt/vatvikt), foretradesvis mellan 25 och 35 viktprocent. Enligt en uffOringsform kan MFC-halten i fOrradssuspensionen vara omkring 35 viktprocent.

Forradssuspensionen 4, som innehaller mikrofibrillerad cellulosa, tillfors till en vira 3 i formningssektionen 5. En vat bana 3 bildas darigenom pa viran. En pil 4 anger banans riktning eller maskinriktningen.

Efter formningssektionen 5 passerar banan genom en pressningssektion 6 eller en vatpressningssektion. Pressningssteget kan genomfOras genom aft den vata banan 3 leds genom en serie nyp, vilka bildas av valsar 7 som trycker mot varandra, med hjalp av pressfiltar 8 som absorberar det utpressade vattnet frail banan. 14 537 517 Efter vatpressningssteget kan banan eller arkmaterialet 3 ledas genom en torkningssektion 9. Torkningen kan genomforas pa manga olika sat men ett satt är att anvanda torkcylindrar 10 och anga. lnom fOreliggande beskrivning anvands foga eller ingen torkning, vilket ocksa belyses av exempel 1 i det foljande, dar ingen anga anvands i torkcylindrarna. Banan 3 forblir saledes vat eller fuktig till och med efter aft ha passerat genom torkningssektionen 9. Efter torkningssektionen 9 kan banan eller arket 3 passera genom en kalandersektion och en serie kalandrar (tunga stalvalsar) 12 fOr aft arket skall bli slatt, och slutligen rullas upp pa en vals eller spole 13.

Enligt en utforingsform av det ovan beskrivna fOrfarandet kan kvar- hallande kemikalier anvandas.

Enligt en annan utforingsform kan banan formas med skumformningsteknik och/eller skumbelaggningsteknik. Skumformningsmetoder beskrivs i GB 1 329 409, US 4 443 297 och WO 96/020701. Skumformning kan fOrbattra halten av fast material och avvattningen pa viran eller i formningssektionen.

Enligt ytterligare en uffbringsform kan den ursprungliga draghallfastheten i vatt tillstand okas genom anvandande av ytaktiva medel eller polymerer i MFC-banan. Dessa ytaktiva medel eller polymerer kan faretradesvis tillsattas till cirkulationen vid den vata anden eller anbringas, t ex genom aft sprutas pa 20 den bana som bildas pa viran. De ytaktiva med len eller polymererna kan fOrbattra sadana egenskaper som atervatningen och ateruppslamningen av ett torkat MFC-ark och saledes Ora det spolbart.

Enligt annu en utfOringsform kan konserveringsmedel anvandas i banan, sasom de som beskrivs i US 2009/0035340.

Enligt en utforingsform kan fargade normala massafibrer tillsattas for aft fOrbattra eller forandra det visuella intrycket av det vata arket.

Enligt en utforingsform kan yttexturen hos det vatlagda arket modifieras, exempelvis med eft praglat gropmonster. En sadan metod beskrivs i US 6670521.

Det ovan beskrivna sattet aft framstalla det vatlagda arket enligt fi5re- liggande uppfinning skall emellertid inte tolkas som det enda sattet aft framstalla arket utan aft maskinen behover justeras i betydande omfattning eller byggas om och modifieras. 537 517 Enligt en annan utforingsform kan andra varianter av avvattningstekniker anvAndas, vilka inte är begransade till konventionella sadana, t ex e-avvattning.

Vidare ar det majligt att forandra processens skala mellan 500 och 5 1 800 meter per minut genom farandring av processparametrarna.

I US 2012291974 beskrivs ett pappersframstallningsfbrfarande och ett system dar en massasuspension med stor halt av nanofibrillerad cellulosa Ors genom maskinen. Far undvikande av vidhaftningsproblem med viran och far att minska torrkrympningen har maskinen modifierats far att innefatta en rang vira, sa att banan kan lapa fran formningssektionen och atminstone till pressningssektionen pa samma vira. lnga sadana modifikationer behaver goras far framstallning av fareliggande vatlagda ark som endast innehaller mikrofibrillerad cellulosa. Vidare beskriver US 2012291974 inte framstallning av en vatlagd mikrofibrillerad arkprodukt utan av en torkad pappersprodukt.

Enligt uppfinningen har det Overraskande visat sig att vatformade eller vatlagda MFC-ark har en mycket stor ursprunglig vatstyrka, vilket gar det mojligt att hantera vata MFC-ark pa samma satt som normalt papper. Della gar det majligt att framstalla vatt MFC-papper i en vanlig pappersmaskin, nar korrekt avvattning av MFC majliggors.

Det har ocksa overraskande visat sig att vatpressade MFC-ark kan ha relativt stora halter av fast material, sasom > 20 %, och redan vid denna halt av fast material är den vata banan mycket stark, d v s den har en stor ursprunglig draghallfasthet i vatt tillstand.

Spolningsegenskaperna betraktas ofta som ett problem, och olika losningar pa della har fareslagits, enligt vad som beskrivs i WO 02/085272.

Vid fuktiga betingelser kan det vata MFC-arket Iatt Ater slammas upp och spolas ner. Nar MFC-arket enligt fareliggande uppfinning har torkat är emellertid situationen en annan, eftersom fler vatebindningar har bildats, och det torra MFC-arket är saledes inte langre mojligt att Ater slamma upp pa ett enkelt satt.

Normala vatdukar torkar mycket snabbt, och av detta skal beskrivs nagra tillsatser i US 2011/0268777, exempelvis modifierat xantangummi, polyeter- dimetikoner, som i regel anvands far att bibehalla fukten under langre tid. 16 537 517 Eftersom MFC i regel ar ett hydrofilt gelliknande material är det mycket svart aft torka, och det bibehaller ocksa sin fukt mycket battre an normalt papper. Det är saledes en gynnsam egenskap att ett vatt MFC-ark hailer kvar sin fukt langre an en normal vatduk.

Den vattenabsorberande kapaciteten hos normala vatservetter är vanligen mycket liten eller nara noll, men eftersom MFC kan absorbera stora mangder vatten är den absorberande formagan fortfarande relativt god aven hos det vatlagda MFC-arket enligt uppfinningen. Eftersom MFC aldrig torkas under framstallningsprocessen bibehalls de absorberande egenskaperna mycket val.

Eftersom MFC ocksa kan framstallas med mycket stor oppen yta har den aven mycket goda smutsabsorberande egenskaper, i jamfOrelse med normala fibrer, pa grund av sin tillgangliga yta.

Cellulosa anses i regel inte vara allergen, och eftersom ett MFC-ark inte 15 erfordrar bindemedel och liknande kan det vatlagda MFC-arket betraktas som extra sakert fran allergisynpunkt.

Konventionella vatservetter har vanligen varit bundna med latex, PLA och andra typer av bindemedel som gOr vatservetterna svara aft bryta ned biologiskt. Det vatlagda MFC-arket enligt foreliggande uppfinning bestar av ren cellulosa och är biologiskt nedbrytbart som sadant.

Som det har beskrivits i det fOregaende har det Overraskande visat sig aft vatlagda MFC-ark kan framstallas med konventionella pappersmaskiner, vilket kan g6ra dem mycket kostnadseffektiva och energieffektiva aft framstalla. Delia Oppnar vidare for mojligheten aft utnyttja befintliga maskiner far fram25 stallning av nya typer av prod ukter i enorma mangder i jamfOrelse med torrlagda eller luftlagda material. For marknader dar kostnaden är ett stort problem skulle en rulltyp av vatt MFC-arkmaterial vara en idealisk lOsning. Det vatlagda arkmaterialet enligt uppfinningen har en mycket stor ursprunglig draghallfasthet i vatt tillstand.

Arkmaterialets draghallfasthet kan matas i olika riktningar, enligt vad som visas i figur 2a och 2b. I figur 2a visas ett arkmaterial 3, upprullat pa en spole 13, och en utskuren del 15 visas i figur 2b, som ocksa visar maskinriktningen MD och tvarriktningen CD. Det vatlagda arket har en ursprunglig draghallfast- 17 537 517 het i vatt tillstand, uttryckt i draghallfasthet per torr ytvikt, vilken kan vara mellan 2 och 30 eller fOretradesvis mellan 4 och 8 Nm/g i maskinriktningen och mellan 3 och 20 eller fOretradesvis mellan 3 och 7 Nm/g i tvarriktningen.

SR-vardet (Schopper-Riegler), d v s mattet pa avrinning hos den vata banan, är vanligen mellan 90 och 97. Detta innebar, aft eftersom SR-vardet är extremt hOgt (d v s> 80) är arket mycket resistent mot avvattning, d v s det tar Fang tid aft avvattna arket. Typiska varden fOr kraftmassa fOr pappersframstallning är mellan 13 och 14 fOre raffinering och mellan 22 och 30 efter raffinering (fardig fOr pappersframstallning).

Massa med ett avvattningsvarde > 70 SR anses vara mikrofibrillerad cellulosa. Enligt foreliggande uppfinning är saledes det material som anvands mikrofibrillerad cellulosa med ett SR-varde Over 70, fOretradesvis Over 80 och i fOrsta hand Over 90.

Enligt ytterligare ett alternativ kan andra metoder fOr formning av ett vatt ark kombineras, sa aft t ex eft ark i flera skikt framstalls, genom aft eft skikt framstalls med den ovan beskrivna metoden for vatlaggning och darefter ett eller flera pafeljande skikt med andra metoder, sasom sprut- eller skumbelaggning. Det pafoljande skiktet kan vara MFC eller en komposition som innehaller MFC.

Eftersom den vata banan har sa stor ursprunglig vatstyrka är det mOjligt aft ge den en ytbehandling eller belaggning med kemikalier pa linjen, vilket gor det mojligt aft fa en fardig produkt vid produktionslinjens slut. Enligt en uffOringsform kan saledes emulsioner med liten ytenergi och sadana kemikalier som hartsbelaggningar tillsattas under processen.

Exempel 1 MFC fran vatblekt furu framstalldes med ett konventionellt system for framstallning av MFC. Exempel pa sadana system är sur hydrolys av cellulosamaterial, t ex enligt vad som beskrivs i WO 2009021687 Al, eller en MFC-suspension framstalld genom enzymatisk hydrolys av cellulosa i kraftmassa, som t ex beskrivs i WO 2011004300 Al, sur hydrolys foljd av hogtryckshomogenisering, som t ex beskrivs i US 20100279019, eller nagon annan metod som är kand far fackmannen. Mikrofibrillerna kan saledes frisattas fran obehand lade eller 18 537 517 fOrbehandlade fibrer genom anvandande av mekaniska krafter, sasom raffinatorer, strangsprutor, homogenisatorer eller kvarnar. Koncentrationen av MFC i sadana suspensioner är vanligen omkring 1 till 6 %, och aterstoden är vatten. Det är ocksa mOjligt att anvanda joniska vatskor f6r framstallning av mikrofibrillerad cellulosa. !nom detta exempel var ramaterialet aldrig torkad blekt furumassa, enzymatiskt fOrbehandlat. Det uppmatta SR-vardet var > 93 SR, d v s extremt Mgt.

En vat bana framstalldes i en konventionell pilotpappersmaskin med 10 processmodifikationer i jamfOrelse med en normal pappersframstallningsprocess.

Experimentdata: g/m2 torrvikt hos arket (kan enkelt justeras i maskinen) o fukthalt 30-45 °A (kan enkelt justeras i maskinen) eftersom avvattningen var besvarlig pa grund av det stora SR-vardet hos MFC-fOrradsuspensionen behOvde vissa forandringar genomfOras: vitvattentemperaturen hojdes till 70 °C (normalt 40-45 °C) virans hastighet 10 m/minut (normalt 45-60 m/minut) o C-PAM (katjonisk polyakrylamid) anvandes som kvarhallande kemikalie (400-800 g/t) kvarhallandet pa viran var omkring 85 %, vilket visar aft en del av det finkorniga materialet gar igenom viran vatpressning i 3 nyp (samtliga med dubbel filt) o nyptryck 15 eller 0/15 eller 25/15 eller 45 kN/m nyptrycken behovde minskas pa grund av krossning av arket (mer vatten an pressfilten kan avlagsna) ingen anga anvandes i torkningscylindrarna (saledes erholls ingen eller mycket lite torkning i torkningssektionen) - de varden som uppmattes pa det \rata MFC-arket var matt pa vatt ark (efter 4 veckors framstallning) SR > 92 (matt pa vatt ark) varden for vattenkvarhallande (200 mesh) 270 % 19 537 517 o mall pa tort ark (lufttorkning) SR 13 varde for vattenkvarhallande (200 mesh) 92 % brottstrackningen var mellan 10 och 15 °A) i maskinriktningen (MR), 18 till 25 % i tvarriktningen (CR) ursprunglig draghallfasthet i vatt tillstand mellan 200 och 400 N/m i maskinriktningen (MR), 180 till 350 N/m i tvarriktningen (CD) Brottstrackningen och hallfastheten kan emellertid i viss utstrackning justeras eller paverkas med dragning inom vira-, pressnings- eller torkningssektionen.

SR-talet eller -vardet mattes med anvandande av standardfOrfarandet EN ISO 5267-1. Vardet for vattenkvarhallande (WRV) mattes med anvandande av standardfarfarandet SCAN-C 62.

Den minskande vardena fOr vattenkvarhallande i ovanstaende exempel visar aft den fiberbindande kapaciteten hos MFC minskar efter torkning, vilket visar fOrdelen med all anvanda ett aldrig torkat MFC-material till det vatlagda arket.

Fukthalten i materialet definieras som viktminskningen nar ett prov torkas till konstant vikt vid 105 °C ± 2 °C. Den uttrycks som andel av vikten hos det 20 icke torkade provet, och den mats med metoder kanda for fackmannen.

Praktiska tester av det vatlagda arkmaterialet: A4-ark skars ut fran vat bana av MFC och forpackades i varmfOrseglade pasar/kuvert av aluminiumfolie for paftiljande testning (se nedan): Test nr 1: En apelsin skalades, varefter handerna torkades ay. Handerna kandes rena och torra. FOrst trodde jag all servetten kunde ha varit alltfor torr, men den fungerade bra utan aft lamna efter sig vat hud, vilket vanligen är fallet med produkter av denna typ. 537 517 Test nr 2: Handerna torkades av efter alt rakor hade skalats. Resultat: Ganska god rengOringseffekt. En servett anvandes, men tva hade fOrmodligen behtivts for all resultatet skulle kunna ha klassificerats som utmarkt.

Test nr 3: Handerna torkades av efter aft eld hade gjorts upp med hjalp av gamla tidningar. Resultat: Ganska god rengOringseffekt. Tva servetter skulle ha beheNts for eft utmarkt resultat. Eller om servetten hade varit nagot fuktigare skulle resultatet sakert ha blivit battre. Denna tredje servett verkade lite torrare an de bade forsta och kan ha torkat nagot i fOrpackningen.

Test nr 4: Ett Mark doppades i vatten och vagdes darefter ater. Den vata banan kunde absorbera omkring 120 g vatten per m2. Efter detta bibeh011 den vata banan sin ursprungliga form och hanterbarhet.

Test nr 5: Ett vatark i A4-storlek anvandes, och med detta rengjordes ett glasfonster manuellt.

FOnstret sag visuellt smutsigt ut, med massor av smutsflackar bildade av vattendroppar pa det.

- En yta av omkring 1 m2 av glasfOnstret rengjordes enkelt, och smutsen samlades upp pa det Ate arket, dar den kunde ses visuellt.

FOnstret blev visuellt mycket renare.

- Det Ate arket var mycket latt och enkelt aft anvanda (inget vatten och inga rengOringstillsatser erfordrades).

- En egenskap som iakttogs vid avtorkningen av fOnstret var aft inget Overskottsvatten trangde ut ur vatduken, vilket i regel orsakar visuella fel nar Overskottet av (smutsigt) vatten torkar pa fonstrets yta.

Exempel 2 lnom delta exempel framstalldes eft treskiktslaminat av MFC (lufttorkad) och testades.

Vatten sprutades ovanpa en glasplatta. 21 537 517 Tre vatark (omkring 50 gsm vardera) placerades pa plattans yta, sa aft god kontakt mellan glaset och vatarken erholls.

Svagt tryck anvandes far aft sakerstalla god kontakt mellan arken, sa aft en laminatstruktur erhalls.

- Laminatstrukturen av de tre arken torkades.

Mycket god kontakt med glaset bibeholls under torkningen, och ingen eller mycket lite torkningskrympning uppkom tack vare vidhaftningen mellan glaset och vatarken.

En mycket slat och visuellt tilltalande yta och ett tilltalande utseende hos 10 ytan erh011s, och den forvantas ocksa vara en mycket bra eller nastan perfekt yta far att dekoreras med tryck.

Det var majligt aft med viss kraft dra loss treskiktslaminatet.

Laminatet kopierade glasplattans textur perfekt med kopior av alla sma detaljer.

- Hallfasthetsegenskaperna hos treskiktslaminatet mattes: omkring 150 gsm draghallfasthet i maskinriktningen (MD) 15 kN/m brottstrackning (MD) 2,5 % draghallfasthet i tvarriktningen 12 kN/m o brottstrackning (CD) 3,5 % Anvandande av det vatformade arket I det faljande kommer flera olika anvandningsomraden for det vatlagda arkmaterialet enligt foreliggande uppfinning aft diskuteras. Dessa begransar inte pa nagot satt antalet potentiella anvandningsomraden for detta ark.

Som det har beskrivits i det foregaende kan vatarket anvandas som mjukpapper for hygienandamal, sasom tvattlappar for spadbarn, far tvattning av golv och fanster o s v.

Vatarket kan ocksa anvandas som fuktbevarare, t ex som fuktgivande ansiktsmask, och eftersom det är icke allergent är det ocksa tankbart aft vatarket kan anvandas som kirurgisk vatduk eller bandage, eventuellt med tillsats av infektionsmotverkande medel eller aktiva medel for sarlakning eller liknande. 22 537 517 Enligt ett alternativ kan vatarket innehalla metaller eller metalljoner, sasom silverpartiklar, enligt vad som beskrivs i EP 12711456.

Vatarket kan ocksa anvandas som ett fuktreglerande ark, exempelvis fOr livsmedelsandamal.

Enligt en utforingsform kan flera banor fogas samman med vatten och tryck (alternativt kan latex, starkelse och liknande tillsatser ocksa anvandas) och darefter torkas under tryck fifir att bilda MFC-laminat. Anvandningsomraden for ett sadant laminat kan vara forpackningar for kolsyrade drycker, dar stor hallfasthet och liten strackning erfordras, delar i fiberbaserade material, eller Ovre eller inre yta till olika typer av fOrpackningar, sasom trag, brickor och liknande. Laminatet kan vidare anvandas till dekorativa ytor, dar ett tilltalande visuellt utseende och stor ythallfasthet erfordras, d v s dekorativa laminat.

Enligt en annan utforingsform kan laminatet anvandas till en gipsplatta.

Torkat material kan ocksa anvandas i byggnads- och konstruktionsmaterial eller som vindskyddande material, vilka har god genomslapplighet fOr vattenanga.

Enligt en annan utfOringsform kan det vatlagda arkmaterialet enligt foreliggande uppfinning anvandas som karnskyddande material. I normala karnor framstalls ibland karnans Owe del av en karnplatta med stOrre hallfasthet, och fOr detta andamal skulle detta material av bana pa valsar vara lampligt. Ett fOrfarande for framstallning av sadana karnor beskrivs i US 2004216853.

Enligt ytterligare en utfOringsform kan det vatlagda arkmaterialet anvandas som kompositmaterial. Plastliknande stela fOrernal har framstallts av arket helt enkelt genom att vata banor eller ark har placerats pa en gjutform och fatt torka, i princip samma fOrfarande som fOr glasfiberlaminat. For ytterligare fOrbattring av hallfasthetsegenskaperna kan extra vatten och/eller latex och/eller liknande ytbehandlingstillsatser anvandas fOr att forbattra den inbardes kontakten och bindandet mellan fibrillerna.

Enligt en annan utforingsform kan det vatlagda arkmaterialet anvandas som belaggningsmaterial genom att den vata banan komprimeras och upphettas under kompressionen ovanpa vilket material som helst som skall fa en 23 537 517 opak, hOggradigt hAllfast yta. Aven i detta fall kan extra vatten och/eller lim anvandas fOr aft forbattra egenskaperna hos den slutliga prod ukten.

Enligt ytterligare en utforingsform kan det vatlagda arkmaterialet anvandas fOr framstallning av tra'g och liknande fOrernAl. Eftersom den vata banan eller arket har en strackning av nara 20 % eller 10 % kan det vara mOjligt all komprimera den till olika former genom torkning av flera ark under tryck, och pa detta satt kan Wag, brickor eller ytor framstallas.

Enligt.en alternativ utfOringsform kan det vatlagda arkmaterialet anvandas for framstallning av kartongpallar, sasom de som beskrivs i USD 60267 eller Fl 20021490 A, eller for framstallning av skyddande profiler, t ex enligt vad som beskrivs i Fl 112623 B.

Enligt en utfOringsform kan det vatlagda arkmaterialet rullas upp pa valsar eller spolar 13 och s aledes sagas i form av ett vkark till kunder fOr darpa foljande anvandande av det.

Enligt ytterligare ett alternativ kan det vklagda arkmaterialet foreligga i ett enda skikt eller i flera skikt, eller ocksa kan MFC anvandas endast i eft skikt eller som del i eft skikt.

Den vata banan kan saledes tillhandahallas for omvandling utanfOr linjen, vilket innebar aft den vka banan kan anvandas for omvandlingsprocesser, sasom ytterligare torkning i narvaro av andra material, framstallning av karnor eller sammanlimning med andra banor. 24

Claims (25)

537 517 Patentkrav

1. Vatlagt arkmaterial framstalld av en fibrOs bana, kannetecknat av aft den ursprungliga fibrOsa banan innehaller > 50 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, dar den mikrofibrillerade materialkompositionen innefattar mikrofibrillerad cellulosa, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, varvid den fibrillerade materialkompositionen har ett SR-varde av > 70; och fukthalten i arkmaterialet är > 30 viktprocent.

2. Vatlagt arkmaterial enligt krav 1, dar fukthalten är > 40 viktprocent, fOretradesvis > 60 viktprocent och i fOrsta hand > 75 viktprocent.

3. Vatlagt arkmaterial enligt krav 1, dar den ursprungliga banan innehaller > 60 %, eller > 70 %, eller > 80 %, eller > 90 %, eller > 95 %, eller > 97 c1/0 torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna inneh'ellet av fibermaterial i banan.

4. Vatlagt arkmaterial enligt krav 1, dar atminstone en del av den mikrofibrillerade materialkompositionen bestar av mikrofibrillerad cellulosa med en fiberlangd mellan 200 och 10 000 nm, foretradesvis mellan 200 och 700 nm och i fOrsta hand mellan 200 och 500 nm.

5. Vatlagt arkmaterial enligt krav 1 eller 4, dar den mikrofibrillerade cellulosan är en aldrig torkad typ av mikrofibrillerad cellulosa.

6. Vatlagt arkmaterial enligt nagot av fareg6ende krav, varvid arket framstalls i en pappersmaskin med minskad torkning.

7. Vatlagt arkmaterial enligt krav 6, varvid banan eller arket framstalls i en pappersmaskin i stort sett utan torkning.

8. Vatlagt arkmaterial enligt nagot av fOregaende krav, varvid minst ett ytaktivt medel eller en polymer har tillsatts till den ursprungliga vata banan.

9. Vatlagt arkmaterial enligt nagot av foregaende krav, varvid ett karbonat av en alkalisk jordartsmetall eller ett forstadium till denna tillsatts till banan, sa att det vatlagda arkmaterialet innefattar mikrofibrillerad cellulosa och karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen. 537 517

10. Vatlagt arkmaterial enligt krav 9, dar karbonatet av den alkaliska jordartsmetallen ar kalciumkarbonat och dar arket innefattar > 30 viktprocent kalciumkarbonat eller > 35 viktprocent kalciumkarbonat.

11. FOrfarande for formning av ett vatlagt arkmaterial utifran en vat fibros bana i en pappersmaskin, kannetecknat av aft en ursprunglig vat fibros bana innehaller > 65 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, varvid den mikrofibrillerade materialkompositionen innefattar mikrofibrillerad cellulosa, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, varvid den mikrofibrillerade materialkompositionen har ett SR-varde av > 70, och av att fukthalten i arkmaterialet är> 30 %, varvid fOrfarandet innefattar fOljande steg: 1. en fOrradssuspension, vilken innehaller > 65 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i suspensionen, tillhandahalls i en inloppslada i pappers- maskinen; 2. denna forradssuspension anbringas pa en f6rsta vira i en formningssektion av pappersmaskinen pa ett sadant sail aft den ursprungliga vata banan bildas; 3. den vata banan vatpressas inom en pressningssektion av pappers20 maskinen, varigenom det vatlagda arkmaterialet formas.

12. FOrfarande enligt krav 11, varvid den ursprungliga vata fibrosa banan innehaller > 80 % eller > 90 % eller > 95 % eller > 97 % torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i banan, och varvid steg i) innefattar tillhandahallande av en fOrradssuspension som innehaller motsvarande mangd torr mikrofibrillerad materialkomposition, beraknat pa vikten hos det sammantagna innehallet av fibermaterial i suspensionen.

13. FOrfarande enligt krav 11 eller 12, varvid fukthalten i arkmaterialet är > 40 % eller > 50 % eller > 60 °A eller > 70 %.

14. FOrfarande enligt krav 11, varvid atminstone en del av den mikro- fibrillerade materialkompositionen bestar av mikrofibrillerad cellulosa som har en fiberlangd av 200 till 10 000 nm, fOretradesvis 200 till 700 nm och i fOrsta hand 200 till 500 nm. 26 537 517

15. Forlarande enligt nagot av kraven 11 till 14, varvid den mikrofibrillerade cellulosan är en aldrig torkad typ av mikrofibrillerad cellulosa.

16. FOrfarande enligt nagot av kraven 11 till 15, vilket vidare innefattar ett steg inom vilket den vata banan eller arket kOrs genom en torkningssektion i 5 pappersmaskinen med minskad eller ingen torkning.

17. FOrfarande enligt nagot av kraven 11 till 16, varvid ett karbonat av en alkalisk jordartsmetall eller minst ett fOrstadium till detta satts till forradssuspensionen eller till den vata banan i formningssektionen av pappersmaskinen.

18. FOrfarande enligt nagot av kraven 11 till 17, vilket vidare innefattar ett steg med tillhandahallande av ytaktiva medel eller polymerer pa den vata banan inom steg i), eller med anbringande av dessa ytaktiva medel eller polymerer pa den vata banan inom steg ii).

19. FOrfarande enligt nagot av kraven 11 till 18, varvid inom steg i) 15 temperaturen i inloppsladan ar > 50 °C, foretradesvis > 55 °C, i fOrsta hand > 60 °C.

20. Vatlagt arkmaterial vilket kan erhallas med farfarandet enligt nagot av kraven 11 till 19.

21. Anvandande av ett vatlagt arkmaterial enligt nagot av kraven 1 till 10 20 eller krav 20 som mjukpapper for hygienandamal. 27 537 517