制造纸板的方法技术

本发明专利技术涉及制造纸板的方法，其中通过接触纤维淤浆的泡沫成形来形成发泡纤维层，并将所述发泡纤维层干燥以形成纸幅，其中聚乙烯醇在泡沫成形中用作发泡剂。本发明专利技术还涉及用于制造纸板的系统和具有至少一个干燥的发泡纤维层的纸板，其中发泡纤维层由纤维淤浆与由水和聚乙烯醇形成的泡沫的混合物制得。

Method for making paperboard

The invention relates to a method for manufacturing a board, which through the foam forming contact fiber slurry to form foam fiber layer, and the foaming layer is dried to form the fiber web, in which polyvinyl alcohol foam forming used as foaming agent. The invention also relates to a system for making a paperboard and a paperboard having at least one dry foamed fiber layer, wherein the foamed fiber layer is made from a mixture of fiber slurry and a foam formed from water and polyvinyl alcohol.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造纸板的方法
本专利技术涉及通过泡沫成形制造纸板（paperboard）（在下文中也称为“纤维纸幅”）的方法。该方法适于形成纸板材料的各种产品，其特别适于制造高松厚度纸箱板（cartonboard）产品，如折叠箱纸板（foldingboxboard）或白浆衬里的粗纸板。本专利技术还涉及由此获得的纸板。
技术介绍
纤维纸幅可以通过泡沫成形来制造，这具有许多优点。在泡沫中，纤维不会絮凝。当纸幅由例如通过经网（wire）向泡沫施加抽吸作用来脱水的纤维泡沫制成时，纤维将保持它们的未絮凝状态，并形成具有良好匀度（formation）的纸幅。当通过抽吸除水时泡沫施加于该结构的结构压力远小于通过从纤维淤浆（slush）中常规除水所施加的压力。该技术提供在产品中的高松厚度。在许多专利文献中公开了在有小孔的网上的泡沫成形以产生非织造纤维纸幅，所述专利文献包括GB1129757、GB1329409、GB1395757、GB1397378、GB1431603和US4944843，所有专利均转让给WigginsTeape（Radfoam）。此外，US3,326,745教导了可以在有小孔的成形网（formingfabric）和毛布（felt）之间进行纸幅的成形，成形网和毛布由两个相邻的转向辊来承载，该布置使得成形网与毛布沿着它们的沿这些辊中的一者或两者展开的纸幅成形区域实质性地进行接触。在成形区域中脱水后，所形成的纸幅跟随毛布并由其承载，并且随后的脱水和向蒸汽加热的干燥器的转移在纸幅与毛布一起运行时发生。US6,413,368B1公开了用于生产泡沫成形的纤维纸幅的设备和方法，其中配料通过以下步骤来制造：混合稠度在大约0.5至大约7重量%纤维范围内的纤维稀水浆料与含有表面活性剂并具有大约55至大约80体积%范围内的空气含量的足够的含水泡沫混合以形成含有大约0.1至大约3重量%纤维的发泡纤维配料，其直接供应至双网造纸机的成型毛布或网，添加补充的表面活性剂并根据需要从该过程中弃去过量的含水泡沫以保持其中发泡液体的所需体积。此外，US2005/0039870A1教导了用于泡沫成形的方法和设备，其中纤维泡沫悬浮液从生产机器的流浆箱引入其纸幅成形部。在流浆箱中将至少一种固体材料混合到泡沫中。该方法和设备适于制造纤维素、玻璃纤维、芳纶、剑麻或其它相应纤维材料的各种幅状产品。纸板包括具有高松厚度的多个层。尽管在现有技术中如此教导了通过具有高松厚度的泡沫成形来形成纤维非织造层，但是此类层的内部强度性质对于其中在层的z-方向上的强度非常重要的应用（如纸板）而言仍不令人满意。GB1431603公开了通过研磨、通过使用增强化学品和通过湿压榨来提高内部强度的方法，但是虽然在现有技术中获得了一些改进，同时却损失了松厚度。其它现有技术公开在US6419792中。壁纸基底通常采用常规的水成形技术来制造。壁纸必须基本上尺寸稳定以避免在施加湿胶粘糊剂（gluepaste）时收缩，即壁纸基材的最小湿膨胀将是有益的。纤维素纤维基质本身通常并不是特别尺寸稳定的，因为水分导致纤维的溶胀，并会破坏纤维之间的氢键。因此，合成纤维常用于在纤维素纤维基质内部形成尺寸稳定的结构。合成纤维通常倾向于不均匀地分布在纤维素纤维基质中。首先，纤维素纤维和合成纤维主要沿造纸机的机器方向取向。其次，合成纤维更长、更硬、更疏水，并可能具有不同于纤维素纤维的密度。因此，合成纤维倾向于成束、絮凝或在纸幅的底部一侧附近形成层。这可能导致对干燥器滚筒的粘附、表面起尘和纸幅的不均匀性（这会导致不均匀的吸水和胶合问题，以及导致不均匀的印刷密度）。合成纤维也不会彼此或与纤维素纤维形成氢键或其它强化学键。纸幅的内部强度低，并且对成形的不利影响进一步降低了内部强度，使得对纸幅的留着率（retention）可能较差，造成起尘。内部强度对于壁纸加工和应用也至关重要。低内部强度可能在纸张加工（converting）过程（如印刷或层压）中导致纸幅断裂。在施加到墙壁的过程中，在纸张大部分胶合到墙壁上之前，对准错误通常并不明显。在这种情况下，在糊剂仍然湿润时将壁纸扯下，然后重新施加该壁纸。有益的是避免纸的脱层。此外，所施加的干壁纸应当可以从墙壁上移除而不脱层。内部粘合强度是防止在使用过程中脱层的关键。通常，使用试剂来防止润湿壁纸片材时的强度损失。文献WO2008/040635A1公开了用于壁纸的壁纸基材，所述壁纸可以以干燥方式剥离，具有最小湿膨胀，并由具有上侧和下侧的多层纸条组成，在其之间布置有基于纤维素的纤维混合物与合成纤维的纤维下层（lowerlayer）和基于纤维素的纤维混合物且不含合成纤维的纤维上层。专利技术概述技术问题本专利技术涉及生产包含具有高松厚度的层的纸板产品。特别地，本专利技术解决了制造纸板产品的问题，其中需要高松厚度的层，该层同时表现出良好的内部强度性质（如通过改善的ScottBond和改善的z-方向上的强度中的至少一种所证明的那样）。本专利技术的一个目的是提供多层纸板如折叠箱纸板和白浆衬里的粗纸板的生产，其中高松厚度层经布置为纸板产品的中间层。本专利技术的第三目的是制造具有通常为110至750g/m2的表面重量的纤维层，其中该产品的至少一部分表现出高松厚度与良好的内部强度的组合，特别是表现出具有a）松厚度>1.8g/m3和b）ScottBond>100J/m3的示例性纸箱板中间层的最小目标值。本专利技术的第四目的是提供通过在有小孔的网上的泡沫成形来制造满足前述目标值的纸板的方法。此外，本专利技术的目的还在于具有一个或多个层的纸板，其中至少一个层满足前述目标值。如下文所描述和要求保护的那样，通过本专利技术实现了这些和其它目的。问题的解决方案在一个方面，本专利技术涉及制造纸板的方法，其中提供至少一个发泡纤维层，并且所述至少一个发泡纤维层在纸板机的网上脱水以形成纸幅，其中水溶性或水分散性聚合物发泡剂（foamingpolymericagent）用作发泡剂。更具体而言，该聚合物发泡剂选自水溶性或水分散性聚糖，特别是多糖及其衍生物，以及其它亲水性聚合物和共聚物，如聚(乙烯醇)和聚(乙酸乙烯酯)及其共聚物。已经发现此类发泡剂能够有效地在泡沫成形过程中粘合到纤维上以制造具有良好匀度的纸幅，其在脱水时产生具有高松厚度和优异的内部强度性质的纤维基质。本文中公开的还有一种用于制造纸板的布置。包括在其中的优选是以下的一个或数个：至少一个用于由纤维淤浆、水和至少一种亲水性聚合物产生纤维泡沫的泡沫发生器；用于由所述纤维泡沫制造纸幅的纸幅成形机（webformer）；用于纸幅的脱水单元；和用于干燥脱水的纤维纸幅的装置。本专利技术还涉及具有至少一个干燥的发泡纤维层的纸板，其中至少一个发泡纤维层由纤维淤浆与由水和至少一种亲水性聚合物形成的泡沫的混合物来制造。更具体而言，根据本专利技术的方法的特征在于权利要求1的特征部分中所述的内容。根据本专利技术的纸板（board）的特征在于权利要求12的特征部分中所述的内容。专利技术的有利效果借助本专利技术获得了显著的优点。使用亲水性聚合物作为发泡剂提高了泡沫成形层的内部强度。手抄纸测试（Handsheettest）表明，通过使用亲水性聚合物发泡剂如聚(乙烯醇)，由不含淀粉或助留剂的化学热磨机械浆（CTMP）制造的折叠箱纸板中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造包含至少一个纤维纸幅的纸板的方法，其中提供纤维泡沫，所述纤维泡沫成形为发泡纤维层，将所述发泡纤维层脱水和干燥以形成所述纸幅，其中将亲水性聚合物用作发泡剂以形成所述纤维泡沫。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 FI 201454421.制造包含至少一个纤维纸幅的纸板的方法，其中提供纤维泡沫，所述纤维泡沫成形为发泡纤维层，将所述发泡纤维层脱水和干燥以形成所述纸幅，其中将亲水性聚合物用作发泡剂以形成所述纤维泡沫。2.根据权利要求1所述的方法，其中泡沫成形通过以下步骤来进行：将纤维淤浆与由水和发泡剂形成的泡沫混合以提供发泡纤维淤浆，将所述发泡纤维淤浆进料至网上以形成所述发泡纤维层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纤维淤浆的稠度为0.6重量%至7重量%。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用具有按体积计40%至80%，例如55%至75%的空气含量的泡沫。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡剂的浓度为大约150ppm-1000ppm，由液体的总重量计算。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一个发泡纤维层在脱水后进行湿压榨。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡剂选自水溶性和水分散性聚合物发泡剂，特别是水溶性或水分散性聚糖，特别是多糖及其衍生物。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述发泡剂选自水溶性和水分散性聚合物发泡剂，特别是水溶性或水分散性的亲水性聚合物和共聚物，如聚(乙烯醇)和聚(乙酸乙烯酯)及其共聚物。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述亲水性聚合物以有效量用作发泡剂，以便提供松厚的纤维层，其表现出良好的内部强度的性质，如由改善的ScottBond和改善的z-方向上的强度中的至少一种所证明的那样。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供表现出以下组合的纤维层：a）松厚度>1.8g/m3和b）ScottBond>100J/m3。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述纤维泡沫中提供合成纤维。12.具有至少一个干燥的发泡纤维层的纸板，所述发泡纤维层含有未絮凝的纤维，...

【专利技术属性】
技术研发人员：K金努恩，T赫杰特，
申请(专利权)人：美真纸板有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI