生产纸，纸板或类似物的方法技术

本发明专利技术涉及生产纸、纸板或类似物的方法。该方法包括获得包含木质纤维素纤维的纤维原料，并将包含阳离子合成聚合物的助留剂体系添加到纤维原料中，并由纤维原料形成纤维纸幅并干燥该纤维纸幅。将微纤化非木质纤维素作为助留剂体系的组分与阳离子合成聚合物相继地加入到纤维原料中。

Method of producing paper, paperboard or similar

The invention relates to a method for producing paper, cardboard or the like. The method includes obtaining a fiber material including lignocellulose fiber, adding a retention aid system including a cationic synthetic polymer to the fiber material, forming a fiber web from the fiber material and drying the fiber web. Microfibrillated non lignocellulose as retention aid and cationic synthetic polymer were successively added to the fiber material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产纸，纸板或类似物的方法
本专利技术涉及根据所附独立权利要求的前序部分的用于制造纸、纸板或类似物的方法。
技术介绍
在纸和纸板制造中，纤维原料的固体颗粒，例如无机矿物填料颗粒、细小纤维(fiberfines)、添加的工艺化学品等被捕获在所形成的纤维纸幅中。此过程称为留着。从经济和定性的观点来看，各种纤维原料组分良好且均匀地留着在所成形的纸幅中是有利的，因为它减少了添加剂的损失并改善了所形成的纸的质量。当在纸和纸板制造中使用的再循环纤维增多时，留着率变得越来越重要。含有大部分再循环纤维的纤维原料通常显示较短的平均纤维长度和较高量的固体，其可归类为细小纤维。此外，基于再循环纤维的纤维原料可能含有大量的干扰物质。短纤维、细纤维和/或其他小尺寸物质的留率要求很高，需要特别注意。可以使用各种助留剂，并且可以将它们添加到纤维原料中以改善添加剂、细小纤维、干扰物质等对纤维素纤维和所成形的纸幅的留着率。助留剂通常是合成或半合成的聚合化合物。合成聚合物的使用增加了成本，这在生产更便宜等级的纸和纸板时不是优选的。应该注意的是，这些较便宜的等级通常使用再循环纤维和/或其他不太完美的纤维材料作为原料。因此，需要新的有效的留着体系，其将具有经济竞争力，可生产良好质量的最终产品，并适用于包含大量细小纤维的短纤维原料。鉴于聚合物制造的生态影响以及对聚合物的广泛使用可能的有害环境影响的持续讨论，对合成聚合物化合物的替代解决方案的需求也在增长。人们越来越希望在纸和纸板制造中减少合成化学品的使用，并通过使用基于天然物质的替代化学品和添加剂来进一步改善纤维素产品的环境方面和可持续性，所述天然物质优选甚至是可生物降解的。粉尘形成是纸和纸板制造以及转换和印刷过程中的问题。粉尘含有小颗粒，其可以是有机的(如细小纤维)，或无机的，如填料颗粒。小的粉尘颗粒容易积聚到生产机器或设备的开放结构和空腔中，并由此变脏并需要定期清洁。如果粉尘阻止光学或其他测量装置的功能，则尤其成问题，因为这可能导致来自生产和/或错误生产过程的错误数据。此外，粉尘可能会磨损生产设备。例如，缸和刮刀之间的粉尘可能导致刀片腐蚀或损坏干燥织物。有机粉尘也可能引起火灾安全问题，特别是在温度升高的地区。通过使用已添加到纤维原料中或施加在成形网上的各种防尘剂，减少了粉尘的形成。然而，仍然需要新的有效方法，利用这些方法可以以简单的方式减少纸或纸板制造过程中的粉尘形成。
技术实现思路
本专利技术的目的是最小化或甚至消除现有技术中存在的缺点。本专利技术的一个目的是提供一种方法，利用该方法可以实现纤维原料组分的有效和均匀留着。本专利技术的另一个目的是改善纤维原料组分的留着率，同时至少保持排水性能。本专利技术的另一个目的是提供一种方法，利用该方法可以减少纸或纸板制造过程中的粉尘形成。这些目的通过具有下面在独立权利要求的特征部分中呈现的特征的本专利技术来实现。一些优选实施方案在从属权利要求中公开。具体实施方式用于生产纸、纸板或类似物的典型方法在权利要求1中定义。该方法至少包括以下步骤：-获得包含木质纤维素纤维的纤维原料，并向纤维原料中添加包含阳离子合成聚合物的助留剂体系，-由纤维原料形成纤维纸幅并干燥该纤维纸幅，其中将微纤化纤维素作为助留剂体系的组分与阳离子合成聚合物相继地加入到纤维原料中。现在已经令人惊讶地发现，微纤化纤维素，特别是当包含微纤化非木质纤维素时，当其与用作助留剂体系的组分的阳离子合成聚合物一起使用时，改善了留着率。微纤化纤维素的使用使得可以减少阳离子合成聚合物的量，同时仍然提供良好或甚至更好的留着结果。以这种方式，可以提供更可持续的替代物，其可用于改善填料、细小纤维和/或其他添加剂的留着率。此外，出乎意料地观察到，本专利技术中定义的助留剂体系组分的特定组合还可以改善纤维原料的排水。在本申请的上下文中，术语“微纤化纤维素”被理解为是游离的、有时是半结晶的纤维素原纤维结构或游离的纳米尺寸的纤维素原纤维束。微纤化纤维素的直径为2-60nm，优选4-50nm，更优选5-40nm，其长度为几微米，优选小于500μm，更优选为2-200μm，甚至更优选为10-100μm，最优选10-60μm。微纤化纤维素通常包含10-50个微原纤维束。微纤化纤维素可具有高的结晶度和高的聚合度，例如聚合度DP，即聚合物中单体单元的数目，可为100-3000。此外，微纤化纤维素可以是具有高弹性模量，例如为10-105Pa的悬浮液。用作助留剂体系的组分的微纤化纤维素包含源自非木质来源的微纤化纤维素，并且优选包含微纤化的薄壁组织纤维素。微纤化纤维素可以源自蔬菜，例如甜菜浆、马铃薯浆、木薯浆、甘薯；水果，如柑橘皮；纤维素髓，如甘蔗髓、玉米髓、竹髓；及其混合物。已经观察到，微纤化的非木质纤维素在纸、纸板或类似物的制造中普遍存在的工艺条件下易于处理。此外，当用作助留剂体系(其还包含合成的阳离子聚合物)中的组分时，微纤化非木质纤维素提供了良好的结果。根据一个实施方案，微纤化纤维素可包含源自硬木或软木或其混合物的微纤化纤维素。优选地，源自硬木的纤维素纤维用于生产微纤化纤维素。硬木纤维素纤维可选自桦木纤维、桉树纤维、阿拉伯胶纤维、白杨纤维、枫树纤维、杨木纤维、刺槐纤维或其任何混合物。根据一个优选的实施方案，微纤化纤维素包含源自漂白的桦木纤维的微纤化纤维素。木质纤维素纤维可以通过使用任何常规的制浆方法制造，并且它们可以是漂白的或未漂白的。根据本专利技术的一个实施方案，微纤化纤维素包括来自非木质来源的微纤化纤维素，以及源自硬木、软木或其混合物的微纤化纤维素。优选地，来自非木质来源的微纤化纤维素的量高于源自硬木、软木或其混合物的微纤化纤维素的量。在本专利技术的上下文中，术语“微纤化薄壁组织纤维素”是指通过使富含植物基纤维素的材料原纤化而获得的微纤化纤维素，该材料包括基本上初生的细胞壁结构，即薄壁组织细胞。因此，微纤化纤维素包含源自初生细胞壁结构，即薄壁组织细胞的纤维素原纤维。薄壁组织在此被理解为植物的基本组织，包含具有薄的初生细胞壁的细胞。茎的皮质和髓、叶的内层，以及水果和蔬菜的柔软部分都是由薄壁组织构成的。薄壁组织细胞在成熟时保持活力，并执行各种功能，例如储水、更换受损组织和对植物结构提供物理支持。微纤化的薄壁组织纤维素是从非木质来源获得的，其优选包括薄且柔韧的初生细胞壁并且没有次生细胞壁结构。微纤化的薄壁组织纤维素可以源自蔬菜，例如甜菜浆、马铃薯浆、木薯浆、甘薯；水果，如柑橘皮；纤维素髓，如甘蔗髓、玉米髓、竹髓；及其混合物。根据本专利技术的一个优选实施方案，助留剂体系的微纤化纤维素主要或基本上包含微纤化的非木质纤维素。根据本专利技术的又一个实施方案，微纤化纤维素主要或基本上包含微纤化的薄壁组织纤维素。根据一个实施方案，微纤化纤维素是微纤化的薄壁组织纤维素。根据本专利技术的一个实施方案，包含微纤化的薄壁组织纤维素或由微纤化的薄壁组织纤维素组成的微纤化纤维素具有：-在100rpm剪切速率下，在浓度为1.0重量％时测量的布氏粘度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产纸、纸板或类似物的方法，其包括/n-获得包含木质纤维素纤维的纤维原料，并向所述纤维原料中加入包含阳离子合成聚合物的助留剂体系；/n-由所述纤维原料形成纤维纸幅并干燥该纤维纸幅；/n其特征在于，将包含微纤化非木质纤维素的微纤化纤维素作为助留剂体系的组分与阳离子合成聚合物相继地加入到所述纤维原料中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170329 FI 20175288;20170329 FI 201752891.一种生产纸、纸板或类似物的方法，其包括
-获得包含木质纤维素纤维的纤维原料，并向所述纤维原料中加入包含阳离子合成聚合物的助留剂体系；
-由所述纤维原料形成纤维纸幅并干燥该纤维纸幅；
其特征在于，将包含微纤化非木质纤维素的微纤化纤维素作为助留剂体系的组分与阳离子合成聚合物相继地加入到所述纤维原料中。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微纤化纤维素包括源自硬木或软木的微纤化纤维素。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微纤化纤维素源自蔬菜，例如甜菜浆、马铃薯浆、木薯浆、甘薯；水果，如柑橘皮；纤维素髓，如甘蔗髓、玉米髓、竹髓；及其混合物。


4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将至少一部分微纤化纤维素加入稠浆中，所述稠浆的稠度为≥2重量％，优选2-6重量％，更优选3-5重量％。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微纤化纤维素是微纤化的薄壁组织纤维素。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微纤化纤维素通过使富含植物基纤维素的材料原纤化而获得，所述材料包括基本上初生的细胞壁结构。


7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，以相对于每吨纤维原料的干固体的干材料计，向纤维原料中加入总量为1-50kg、优选1-30kg、甚至更优选10-30kg的微纤化纤维素。


8.根据前述权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述阳离子合成聚合物选自包括如下项的组：聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷(PEO)、二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的均聚物或共聚物、多胺、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯胺(PVAm)和聚双氰胺聚合物树脂。


9.根据前述权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述阳离子合成聚合物是阳离子聚丙烯酰胺，其平均分子量为4,000,000-18,000,000Da，优选4,000,000-...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·伦丁，K·卡里萨米尔，H·索亚卡，
申请(专利权)人：凯米拉公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI