專利名稱：用于制造紙或板產(chǎn)品的方法和根據(jù)所述方法制造的紙或板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造包含至少兩個片層的紙或板的方法，其中將微原纖化纖維素添加在多個片層之間，以提高所述片層的粘合。本發(fā)明還涉及紙或板產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
由纖維素纖維制造的紙箱板經(jīng)常由三個片層制造，或者在一些情況中由四個片層制造。通常，頂部和背部片層由化學(xué)紙漿制造。在紙箱板的一個或多個中間片層中經(jīng)常使用機械紙漿如碎木、壓カ碎木、熱機械紙漿(TMP)、化學(xué)機械紙漿(CTMP)、堿過氧化物機械紙漿(APMP)和機器打破紙漿。在中間片層中使用機械紙漿或低細化化學(xué)紙漿以得到最高可能的松厚度。此外，將頂部和背部片層的基礎(chǔ)重量最小化，以 實現(xiàn)高松厚度和用于降低原料成本。紙箱板可用于制造折疊板。折疊板的基礎(chǔ)要求是一定水平的機械強度和剛度。一定光滑度水平的彎曲剛度，尤其是垂直于加工方向的彎曲剛度是重要的。彎曲剛度主要受板厚和其中的原料所給予的彈性模量影響。最佳結(jié)構(gòu)是中間片層具有高松厚度以及頂部和背部片層具有高彈性模量。在給定的剛度可實現(xiàn)的基礎(chǔ)重量越低，收率就越好。當滿足這一點時，可由相同重量的紙漿制造更多的面積，即，紙或板。當將板折起時，在板上作用有拉伸、壓縮和剪切力。板表面的破裂應(yīng)避免以及破裂傾向也受板結(jié)構(gòu)影響。為了將破裂傾向最小化，達到頂部片層破壞的伸展應(yīng)盡可能地大。此夕卜，z向伸展是重要的。如果z伸展強度太低，那么板在印刷操作期間可脫層。另ー方面，如果Z強度太高，那么可發(fā)生破裂，這是由于如果中間片層在折起中不脫層，那么伸展對于頂部片層而言太大。造板機的形成部分通常由長網(wǎng)造紙機輥提供各個片層的単獨形成。中間片層長網(wǎng)造紙機經(jīng)常配有頂部脫水単元，以改善形成和提高排水能力。在z向上片材的細粉和填料分布在很大程度上取決于濕紙幅的脫水。例如，它取決于脫水在ー個方向上進行(長網(wǎng)造紙機)或者在兩個方向上進行(雙網(wǎng)或MB型成形裝置)。而且，紙幅的側(cè)面部分(其為將水排出的地方)通常含有較少的細粉，即，這種側(cè)面的細粉被洗干凈。如果將數(shù)個濕片材濕層疊，那么板的最弱的點通常在不同片層之間，這是由于在此點的低細粉含量和更疏松的結(jié)構(gòu)。這導(dǎo)致以下情況所述板在不同片層的折起期間脫層，從而導(dǎo)致不完善折起，其在轉(zhuǎn)化操作中可導(dǎo)致破裂。在現(xiàn)有技術(shù)中，存在數(shù)種處理這些問題的方式。ー種方式是通過提高頂部和底部片層的克重。以此方式，提高頂部和底部片層強度，這從而將防止破裂傾向。這種方式的缺點是，成本由于提高的化學(xué)紙漿用量而提高和彎曲剛度指數(shù)降低，即，考慮到彎曲剛度，結(jié)構(gòu)不是最佳的。另ー種方式是通過提高在中間片層中紙漿的細化。提高的細化提高細粉的存在量，其導(dǎo)致位于不同片層之間的細粉量提高。然而，這不幸地降低板的厚度并由此也降低彎曲剛度指數(shù)。
又ー種方式是通過降低由中間片層頂部脫水単元排出的水量。這導(dǎo)致較少的細粉由中間片層排出。然而，它不幸地降低形成。解決上面討論的問題的最常用的方式是在將片層層疊之前在片層之間噴射淀粉。不幸地，淀粉在片層之間形成伸展性很差的粘合，其提高板的破裂傾向。因此需要改善的方法，用于制造具有降低的破裂傾向的多片層板，同時避免或減少板的片層的脫層
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的ー個目的是提供制造多片層板的方法，所述多片層板在片層之間具有提高的粘合并由此具有降低的破裂和/或脫層傾向。該目的以及其它目的和優(yōu)點通過權(quán)利要求I的方法實現(xiàn)。本發(fā)明涉及制造包含至少兩個片層的紙或板的方法，其中所述方法包括以下步驟提供第一片層，將微原纖化纖維素添加至所述第一片層的表面，提供第二片層并將所述第二片層與所述第一片層附著，使得添加的微原纖化纖維素位于第一片層和第二片層之間。已經(jīng)證實，在紙或板產(chǎn)品的片層之間添加微原纖化纖維素提高片層的粘合并減少產(chǎn)品的破裂和/或脫層。將微原纖化纖維素優(yōu)選以O(shè). l-5gsm的量(按干重計)添加至所述第一片層的表面。微原纖化纖維素的量取決于片層的性質(zhì)，例如厚度、纖維含量等。所述紙或板優(yōu)選包含至少三個片層。然而，四個、五個、六個或更多個片層也是可能的。如果紙或板包含至少三個片層，那么優(yōu)選將微原纖化纖維素添加至所述片層的至少兩個表面，使得微原纖化纖維素位于紙或板的各片層之間。在添加微原纖化纖維素之前，紙或板片層的固體優(yōu)選為7-13重量％。微原纖化纖維素優(yōu)選通過噴射添加。優(yōu)選的是，通過噴射包含微原纖化纖維素的溶液將微原纖化纖維素添加至所述ー個或多個片層。以此方式，容易控制微原纖化纖維素的添加，同時該添加為快速エ藝步驟?？蓪⑽⒃w化纖維素僅僅添加至片層的部分表面?？蓪⑽⒃w化纖維素僅僅添加至所述ー個或多個片層的需要提高粘合的部分表面。可將微原纖化纖維素以超過ー個步驟添加至所述ー個或多個片層的表面，從而在片層之間形成至少兩個微原纖化纖維素層。以此方式可提高添加至所述ー個或多個片層表面的微原纖化纖維素的量。從而甚至能夠進ー步提高片層之間的強度。而且，可添加具有不同電荷的微原纖化纖維素，例如可首先添加陰離子MFC，接著添加陽離子MFC。可向至少ー個片層的表面添加至少ー種添加剤，優(yōu)選為填料或強度增強劑，例如粘土、膨潤土，硅石和/或交聯(lián)劑，這些添加劑可單獨添加或與微原纖化纖維素一起添加。也可將淀粉単獨地或與微原纖化纖維素一起添加至至少ー個片層的表面。以此方式，可在片層之間形成甚至更強的粘合。本發(fā)明還涉及根據(jù)上述方法制造的紙或板。制造的產(chǎn)品在片層之間將具有降低的脫層傾向和提聞的粘合。
具體實施方式

本發(fā)明涉及制造包含至少兩個片層的紙或板(B卩，多片層紙或板產(chǎn)品)的方法。在至少兩個片層之間添加微原纖化纖維素(MFC)，以減少在紙或板的不同片層之間的脫層。與如現(xiàn)有技術(shù)所述在片層之間添加淀粉的產(chǎn)品相比，MFC的添加得到柔韌得多的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，提高的結(jié)構(gòu)柔性將在折起和/或折疊期間改善紙或板產(chǎn)品的柔性。由于柔性提高，減少產(chǎn)品的破裂和/或脫層。而且，在紙或板產(chǎn)品的片層(層)之間添加微原纖化纖維素(MFC)提聞片層之間的粘合，其也促進脫層和/或破裂的減少。在紙或紙板的兩個或數(shù)個片層之間添加MFC。優(yōu)選的是，將MFC添加至至少ー個片層的至少ー個表面并將另一個片層與包含微原纖化纖維素的片層附著，使得微原纖化纖維素位于所述片層之間。當使用三個片層時，將MFC添加至位于中間的片層的兩個表面或添加至兩個不同片層的ー個表面，使得MFC位于各片層之間。優(yōu)選的是，將微原纖化纖維素添加在紙或板廣品的所有片層之間，由此提聞所有片層之間的粘合，以提聞強度和減少廣品的脫層。優(yōu)選將MFC在形成部分中添加至片層，通常在水線(water line)后即將層疊不同 片層之前。當層疊時紙幅固體可為約7-13重量％。當層疊兩個基于纖維的紙幅時，這種固體被證實是有利的。添加的MFC用作不同片層之間的粘合剤。然而，在濕端添加MFC也可為優(yōu)選的。MFC可優(yōu)選地通過以下方法添加將包含MFC的溶液噴射至片層表面。也可通過使用細粉流衆(zhòng)箱(headbox)或通過使用將包含小材料(small materials)如MFC的溶液施用至表面的任何其它已知方法，例如通過噴墨或涂覆設(shè)備如幕涂來添加微原纖化纖維素。優(yōu)選將MFC最佳化，以提高在不同紙或板片層之間的纖維粘合。本發(fā)明的另ー個大優(yōu)點是，在兩個片層之間的粘合差的地方，可精確地計量添加MFC。例如在細粉的量低的地方或在紙或板結(jié)構(gòu)中損失細粉的地方。因此，可按需要局部地提高片層之間的粘合。通過測量紙或板的Z-強度和/或Scott粘合，可評價在Z-向上存在斷裂點的地方。以此方式，可定位應(yīng)添加MFC的地方以提高制造的紙或板產(chǎn)品的強度。因此可降低添加的MFC的量，這也將降低成本，以及也可制造具有改善的強度和降低的脫層和破裂傾向的紙或板產(chǎn)品。而且，可將具有不同固體的MFC計量添加至濕紙幅上。以此方式可控制添加的MFC的吸收，以避免MFC被紙幅完全吸收。優(yōu)選的是，MFC留在紙幅表面上，在這里它可用作粘合剤?？蓪⑽⒃w化纖維素以超過ー個步驟添加至一個或多個片層的表面，從而在紙或板的片層之間形成至少兩個微原纖化纖維素層?？捎脙蓚€，三個，四個或更多個步驟添加微原纖化纖維素，從而在紙或板的至少兩個片層之間形成MFC的多個層。以此方式可提高添加至一個或多個片層表面的微原纖化纖維素的量。而且，可在紙或板的一個或多個片層之間添加具有不同電荷的微原纖化纖維素，例如首先添加陰離子MFC，接著添加陽離子MFC。微原纖化纖維素(MFC)(也稱為納米纖維素)為通常由木質(zhì)纖維素纖維制造的材料(或者它也可由微生物來源(特別是農(nóng)業(yè)纖維)制造)，其中単獨的微原纖維彼此之間部分或完全地分離。MFC通常非常細(_20nm)以及長度經(jīng)常為IOOnm-IO μ m。然而,微原纖維也可較長，例如為10-200 μ m，但是由于寬的長度分布，可發(fā)現(xiàn)甚至2000 μ m的長度。在MFC的定義中包括已被原纖化和在表面上具有微原纖維的纖維以及被分離和位于漿液水相中的微原纖維。而且，在MFC的定義中也包括晶須(whiskers)。在紙或板的片層之間的MFC的添加量通常為O. l_5gsm(按干重計)，優(yōu)選為O. l-2gsm(按干重計)ο也可將添加劑添加至片層表面?？蓪⑻砑觿﹩为毺砑又疗瑢颖砻妫蛘吲cMFC —起作為混合物添加。添加劑優(yōu)選為填料。可使用任何常規(guī)使用的填料。以此方式，可降低紙或板片層中的填料量，而不會損害紙或板的不透明性或印刷性質(zhì)。所述添加劑也可為強度增強劑，將其以小量添加至片層表面，優(yōu)選添加量為1-10重量％?？蓪⑴驖櫷痢⒄惩?、硅石和/或交聯(lián)劑的小粒子用作強度增強劑，并單獨地或與微原纖化纖維素一起添加至片層表面。以此方式，將提高片層之間的粘合。此外，添加劑可在紙 或板的片層之間形成阻擋層。本發(fā)明方法將替代先前使用的噴射的淀粉的全部或部分。然而，可將淀粉単獨地或作為與MFC的混合物添加至所述ー個或多個片層的表面，使得它位于片層之間。然后可降低MFC的量。然而，將淀粉保持低量，這是因為高淀粉量將降低片層之間的粘合的弾性。本發(fā)明可降低在中間片層中存在的紙漿的細化。因此可提高中間片層松厚度，這得到較高的紙或板彎曲剛度指數(shù)。由于片層之間的粘合更柔韌，本發(fā)明也可降低頂部和/或底部片層的克重，因此，頂部和底部片層將具有降低的破裂傾向?？蓪㈨敳亢偷撞科瑢拥目酥亟档蛶讉€百分點。因此也可基于彎曲剛度指數(shù)將板結(jié)構(gòu)最佳化。從而，通過降低的制造的紙或板產(chǎn)品的克重和通過降低的使用的化學(xué)紙漿的量，實現(xiàn)主要的成本節(jié)省。另ー個優(yōu)點是，通過向中間片層的頂部方向攜帶更多的水，可改善在頂部成形單元中的脫水。以此方式，將改善紙或板的形成，以及如果脫水限制生產(chǎn)速率，可提高造紙機或造板機的速度?？紤]到上面詳述的本發(fā)明的描述，其它修飾和改變對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。然而，顯然，這種其它的修飾和改變可在不脫離本發(fā)明的主g和范圍的情況下實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.制造包含至少兩個片層的紙或板的方法，其中所述方法包括以下步驟 -提供第一片層， -將微原纖化纖維素添加至所述第一片層的表面， -提供第二片層，和 -將所述第二片層與所述第一片層附著，使得所述添加的微原纖化纖維素位于所述第一片層和第二片層之間。
2.權(quán)利要求I的方法，其中將所述微原纖化纖維素以O(shè).l-5gsm的量(按干重計)添加至所述第一片層的表面。
3.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中所述紙或板包含至少三個片層。
4.權(quán)利要求3的方法，其中將所述微原纖化纖維素添加至所述ー個或多個片層的至少兩個表面，使得所述微原纖化纖維素位于所述紙或板的多個片層之間。
5.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中在添加所述微原纖化纖維素之前，所述紙或板片層的固體為7-13重量％。
6.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中將所述微原纖化纖維素通過噴射添加。
7.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中將所述微原纖化纖維素添加至所述ー個或多個片層的部分表面。
8.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中將所述微原纖化纖維素以超過ー個步驟添加至所述ー個或多個片層的表面，由此在所述片層之間形成至少兩個微原纖化纖維素的層。
9.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中將至少ー種添加劑單獨地或與所述微原纖化纖維素一起添加至片層的至少ー個表面。
10.前述權(quán)利要求中的任ー項的方法，其中也將淀粉単獨地或與所述微原纖化纖維素一起添加至片層的至少ー個表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10的方法制造的紙或板。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造包含至少兩個片層的紙或紙板的方法，其中將微原纖化纖維素添加至第一片層的表面并將其它片層與第一片層附著，使得微原纖化纖維素位于所述片層之間。本發(fā)明還涉及根據(jù)所述方法制造的紙或板。
文檔編號D21H19/34GK102686802SQ201080060843
公開日2012年9月19日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者I.海斯凱恩, L.阿克斯魯普, R.萊廷恩 申請人:斯托拉恩索公司