紙組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種包含高能量TMP、低能量TMP、微纖化纖維素和可選的無機(jī)顆粒材 料的紙制品；適于制造所述紙制品的造紙組合物；所述紙制品的制備方法；W及微纖化纖 維素在所述紙制品中的用途，該微纖化纖維素可選地具有約20~約50的纖維睹度。
【背景技術(shù)】
[0002] 超級(jí)呀光雜志（SC)紙通常由熱磨機(jī)械漿料OW)制成，TMP采用相對(duì)較高的能量 輸入進(jìn)行精煉。此種紙中通常還采用了高礦物負(fù)載。高能量漿料精煉的主要目的是減小紙 的孔隙度，從而在SC紙上進(jìn)行印刷（其通常使用輪轉(zhuǎn)凹版印刷法）的過程中獲得可接受的 油墨保持性。不過，TMP精煉的高能量需要是昂貴的，且從環(huán)境角度來看是較不可取的。因 此，合乎需要的是降低制造TMP和SC紙的能量成本，但不對(duì)SC紙的一種或多種物理性質(zhì)產(chǎn) 生不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明設(shè)及一種紙制品，其包含高能量TMP、低能量TMP、微纖化 纖維素和可選的無機(jī)顆粒材料，其中，基于所述紙制品的總重量，所述紙制品包含至少約 30重量％的高能量TMP和低能量TMP，并且其中，高能量TMP與低能量TMP的重量比為約 99:1 ~約 1:99。
[0004] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明設(shè)及一種造紙組合物，其適于制備本發(fā)明第一方面所述的 紙制品。
[0005] 根據(jù)第=方面，本發(fā)明設(shè)及一種制備本發(fā)明第一方面所述的紙制品的方法，所述 方法包括：（i)將高能量TMP、低能量TMP、微纖化纖維素和可選的無機(jī)顆粒W適當(dāng)?shù)牧拷M 合，W形成造紙組合物；（ii)從所述造紙組合物形成紙制品；和可選的（iii)對(duì)所述紙制品 進(jìn)行呀光（calendering)和可選的超級(jí)呀光（supercalendering)。
[0006] 根據(jù)第四方面，本發(fā)明設(shè)及微纖化纖維素（可選地具有約20~約50的纖維睹度） 在包含高能量TMP和低能量TMP的紙制品中的用途，其中，基于所述紙制品的總重量，所述 紙制品包含至少約30重量％的高能量TMP和低能量TMP，并且其中，高能量TMP與低能量 TMP的重量比為約99:1~約1:99,例如約99:1~約40:60、或約55:45~約45:55,并且可 選地，其中所述紙制品包含至多約50重量％的無機(jī)顆粒材料。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 關(guān)于本發(fā)明所使用的術(shù)語"紙制品"應(yīng)理解為指所有形式的紙，包括如白漿襯里板 和掛面板等板、硬紙板、紙板和涂布板等。有許多種涂布或未涂布的紙，運(yùn)可W根據(jù)本發(fā)明 來制造，包括適用于書、雜志和報(bào)紙等的紙W及辦公用紙。紙可W根據(jù)需要被呀光或超級(jí)呀 光；例如可W根據(jù)本發(fā)明的方法制造用于輪轉(zhuǎn)凹版印刷和膠版印刷的超級(jí)呀光的雜志紙。 也可W根據(jù)本方法制造適于輕量涂布（LWC)、中量涂布（MWC)或機(jī)制著色（MF巧的紙。還可 W根據(jù)現(xiàn)有方法制造具有適于食品包裝等阻隔性質(zhì)的涂布紙和板。
[000引如本文所用，術(shù)語"熱磨機(jī)械漿料（TM巧"是指通過加熱（例如用蒸汽加熱）含纖 維素材料并在加壓精煉器中機(jī)械處理所加熱的材料而生成的漿料。在示例性方法中，對(duì)含 纖維素材料（例如使用循環(huán)處理蒸汽）進(jìn)行蒸制，并將經(jīng)蒸制的材料傳送至加壓精煉器，該 加壓精煉器通過機(jī)械手段（例如在轉(zhuǎn)動(dòng)盤之間）分離纖維。工藝蒸汽隨后（例如在精煉器 之后的旋風(fēng)分離器中）與漿料分離，并且漿料隨后被篩濾和清洗。熱磨機(jī)械漿料是本領(lǐng)域 知曉的術(shù)語，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，熱磨機(jī)械漿料是一種相對(duì)特殊類型的漿料，其不同 于其他類型的漿料（例如化學(xué)漿料、磨木漿料和化學(xué)熱磨機(jī)械漿料）。含纖維素的材料可W 來自任何適當(dāng)來源，例如木、草（例如甘薦、竹子）或破舊布料（例如紡織廢料、棉、麻或亞 麻）。在一些實(shí)施方式中，含纖維素的材料是草或木，例如針葉木，其通常為木屑形式。
[0009] 如本文所用，術(shù)語"高能量"和"低能量"用來根據(jù)漿料精制過程中的總能量輸入 來區(qū)分TMP?？偰芰枯斎胧腔跐{料中纖維的總干重。因此，"高能量TMP"由下述精煉過 程獲得，其總能量輸入大于用于生產(chǎn)"低能量TMP"的精煉過程中的總能量輸入。
[0010] 如本文所用，術(shù)語"總能量輸入"是指TMP精煉過程的全部精煉階段中的能量輸 入，即，W加熱含纖維素的材料開始，直至經(jīng)機(jī)械處理的材料離開精煉器的階段為止（即不 包括除去熱的步驟，例如，蒸汽離開漿料和隨后的處理步驟）。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，高能量TMP由總能量輸入等于或大于2. 5MWht1 (基于漿料中 纖維的總干重）的TMP精煉過程獲得，且/或低能量TMP由總能量輸入小于2. 5MWht1 (基 于漿料中纖維的總干重）的TMP精煉過程獲得。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，高能量TMP由具有W下總能量輸入的TMP精煉過程獲得， 所述總能量輸入等于或大于約2. 6MWht1，例如，等于或大于約2. 7MWht1、或等于或大 于約2.SMWht1、或等于或大于約2. 9MWht1、或等于或大于約3.OMWht1、或等于或大于 約3.IMWht1、或等于或大于約3. 2MWht1、或等于或大于約3. 3MWht1、或等于或大于約 3. 4MWht1、或等于或大于約3. 5MWht1。在一些實(shí)施方式中，總能量輸入為2. 5MWht1~ 約 3.SMWht1，例女日，約 2. 6MWht1~約 3.SMWht1、或約 2.TMWht1~約 3. 2MWht1、或約 2.SMWht1~約3.IMWht1、或約2.SMWht1~約3.OMWht1。在一些實(shí)施方式中，總能量輸入不 大于約4.OMWht1，例如，不大于約3. 5MWht1、或不大于約3. 2MWht1、或不大于約3.OMWht1。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，高能量TMP的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度（CS巧為約IOcm3~約60cm3， 例如，約20cm3~約50cm3、或約30cm3~約40cm3。在一些實(shí)施方式中，高能量TMP由總能量 輸入為約2.7麗的1~約3.2麗的1的了]\^精煉過程獲得，且〔5。為約30畑1 3~約40畑13。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，低能量TMP由具有W下總能量輸入的TMP精煉過程獲得，所 述總能量小于2. 5MWht1，例如，等于或小于約2. 4MWht1、或等于或小于約2. 3MWht1、或等 于或小于約2. 2MWht1、或等于或小于約2.IMWht1、或等于或小于約2.OMWht1、或等于或 小于約1.9MWhti、或等于或小于約1.8MWht\或等于或小于約1.7MWhti、或等于或小于 約1. 6MWht1、或等于或小于約1. 5MWht1。在一些實(shí)施方式中，總能量輸入為1. 5MWht1~ 約 2.SMWht1，例女日，約 1. 6MWht1~約 2. 4MWht1、或約 1.TMWht1~約 2.SMWht1、或約 1.SMWht1 ~約 2. 2MWht1、或約 1.SMWht1 ~約 2.IMWht1、或約 1.SMWht1 ~約 2.OMWht1。 在一些實(shí)施方式中，總能量輸入不小于約1.OMWht1，例如，不小于約1. 5MWht1、或不小于約 1.SMWht
[0015] 在一些實(shí)施方式中，低能量TMP的CSF為約80cm3~約130cm3,例如，約90cm3~ 約120cm3、或約IOOcm3~約110cm3。在一些實(shí)施方式中，低能量TMP由總能量輸入為約 1.SMWht1~約2. 2MWht1的TMP精煉過程獲得，且CSF為約IOOcm3~約IlOcm3。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，用于獲得高能量TMP的TMP精煉過程和用于獲得低能量 TMP的TMP精煉過程之間的總能量輸入差值為至少約0.IMWht1，例如，至少約0. 2MWht1、 或至少約0. 3MWht1、或至少約0. 4MWht1、或至少約0. 5MWht1、或至少約0. 6MWht1、或至 少約0.TMWht1、或至少約0.SMWht1、或至少約0. 9MWht1、或至少約1.OMWht1、或至少約 1.IMWht1、或至少約1. 2MWht1、或至少約1. 3MWht1、或至少約1. 5MWht1。在一些實(shí)施方式 中，總能量輸入差值不大于約2.OMWht1。在所述實(shí)施方式中，低能量TMP由總能量輸入小 于2. 5MWht1 (例如小于約2.OMWht1)的TMP精煉過程獲得。有利的是，用于獲得高能量TMP 的TMP精煉過程和用于獲得低能量TMP的TMP精煉過程之間的總能量輸入差值為至少約 0.SMWht1，例如，至少約1.OMWht1，可選地不大于約1. 5MWht1，或不大于約1. 2MWht1。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，高能量TMP由總能量輸入等于或大于約2. 7MWht1 (例如等于 或大于約2.SMWht1、或等于或大于約2. 9MWht1)的TMP精煉過程獲得，且低能量TMP由總能 量輸入等于或小于約2.IMWht1 (例如等于或小于約2.OMWht1、或等于或小于約1. 9MWht1) 的TMP精煉過程獲得。
[0018] 紙制品包含至少約30重量％的局能量TMP和低能量TMP，即，基于紙制品的總重 量，高能量TMP和低能量TMP的總重量為至少約30重量％。在一些實(shí)施方式中，紙制品包 含至少約35重量％的高能量TMP和低能量TMP，例如，至少約40重量％、或至少約45重 量％、或至少約50重量％、或至少約55重量％、或至少約60重量％、或至少約65重量％、 或至少約65重量％、或至少約70重量％、或至少約75重量％、或至少約80重量％的高能 量TMP和低能量TMP。在一些實(shí)施方式中，紙制品包含約30重量％~約90重量％的高能量 TMP和低能量TMP，例如，約40重量％~約85重量％的高能量TMP和低能量TMP，或約40重 量％~約80重量％、或約45重量％~約75重量％、或約50重量％~約70重量％、或約55 重量％~約75重量％、或約50重量％~約75重量％、或約60重量％~約80重量％、或約 65重量％~約80重量％的高能量TMP和低能量TMP。
[0019] 高能量TMP與低能量TMP的重量比為約99:1~約1:99,例如，約99:1~約10:90、 或約99:1~約20:80、或約99:1~約30:70、或約99:1~約40:60、或約95:5~約40:60、 或約90:10~約45:55、或約90:10~約50:50、或約90:10~約42:58、或約85:15~約 44:56、或約80:20~約46:54、或約75:25~約48:52、或約70:30~約50:50、或約65:35~ 約 50:50、或約 60:40 ~約 50:50、或約 55:45 ~約 50:50。
[0020] 在一些實(shí)施方式中，紙制品包含至多約20重量％的TMPW外的纖維漿料材料。例 如，紙制品可W包含通過任何合適的化學(xué)或機(jī)械處理或其組合制得的漿料。例