纸或纸板制品以及制备纸或纸板制品的方法技术

本发明专利技术涉及纸或纸板制品，其包含配料，其中所述配料包含大于1.5wt%的阳离子聚合物以及阴离子聚合物和微纤化纤维素。本发明专利技术还涉及所述制品的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纸或纸板制品，其包含含有阳离子聚合物、阴离子聚合物和微纤化纤维素(microfibrillated cellulose)的配料。
技术介绍
在造纸工艺中，正在关注寻找低成本但不损害制品性质(例如不降低制品的机械性质，如强度)的制备纸或纸板的方式。这可通过工艺优化或者通过使用替代性的低成本原料从而逐渐代替相对昂贵的木质纤维实现。一种降低纸或纸板制品的成本的方式是提高制品中的填料含量因而能降低纸或纸板中使用的纤维的量。除了经济利益之外，填料还改善了制品的不透明性和可印刷性。然而，它要求填料的成本应显著低于纤维材料的成本。而且，制品中大量的填料降低了强度。因此，存在加入填料的可能量与所要求的制得的纸或纸板的强度之间的平衡。而且，在制备纸或纸板期间，期望制备强度大但还密度低的制品。当增大纸板的强度时密度通常增大。另一方面，若降低密度则强度通常降低。因此，存在纸板制品的期望强度与密度之间的平衡。可通过改善纸或纸板中纤维之间的纤维结合性质，补偿例如加入大量填料或者增大松厚度(bulk)所引起的强度降低，由此保持强度。迄今用于改善纸或纸板强度(具体，干燥强度)的主要处理是在片材形成操作之前向配料中加入补强剂优选阳离子淀粉。向配料中加入的阳离子淀粉分子可通过静电吸引或者通过氢键粘着于天然阴离子纸浆纤维，因此保留在湿纤维毡中并保持在最终的纸或纸板中。也可使用两性淀粉或者甚至阴离子淀粉以达到相同的效果。当向造纸配料中加入大量的阳离子淀粉以实现所得的纸或纸板的高强度时，出现两种主要问题。第一种问题是阳离子淀粉分子往往占据或者掩蔽纤维素纤维上的阴离子电荷，因此对可固定至纤维上的阳离子淀粉的量设置了限制。若加入过量的阳离子淀粉，则力口入的淀粉中仅一部分保留在片材中，剩余的将在纸或板机器白水系统中流通。第二种问题是通过过量的阳离子淀粉加入使得具有阳离子的纤维将不能吸附通常加入纸浆中的其它阳离子添加剂如上浆剂和保留助剂。此外，大量的淀粉常常在制备工艺期间引起可运行性、微生物学和起泡性问题，这部分地与纤维具有一定的吸收/吸附淀粉分子的能力的事实相关。使用淀粉改善干燥强度的另一途径是加入生淀粉或半熟淀粉。以此方式，淀粉在湿终端造纸工艺、加压和干燥阶段期间凝胶化。除了其生型或半熟型的物理化学特性之外，其还具有更好的改善保留性和固定至纤维-纤维连接的趋势。能够提高淀粉在纸或纸板制品中的量的另一方式是向配料中交替地加入阳离子淀粉和阴离子聚合物。以此方式，形成聚电解质多层并可提高淀粉的量。这例如描述在W02006/041401中。然而，这些多层概念即一层接一层吸附技术或者聚合物配位在工厂规模上是相当难以实现的，尤其是当需要几个多层来提供足够的强度和保留水平时。这种概念对聚合物的浓度、添加顺序、聚合物和系统的电荷密度、温度竞争吸附、溶解的胶体物质和剂量是非常敏感的。当加入几种聚合物时，优选的是，聚合物配位发生在纤维表面上。为了实现该目的，重要的是所有聚合物都固定至纤维表面上，否则阴离子-阳离子聚合物配位可能在液相中发生并且这于是可能不利地影响纸机器运行性。若保留性不高，尤其当使用来自再生来源的聚合物时，则对在湿终端中微生物活性的影响可能是非常关键的。考虑到这点，优选所有的阴离子-阳离子聚合物添加剂的吸附得到很好控制。当制备具有优良的强度性质的纸或纸板制品时，还需要具有高的聚合物保留性的有效系统。
技术实现思路
本专利技术的一个主题是提供具有改善的强度并且保持或者甚至降低的密度的纸或纸板。本专利技术的另一个主题是提供能以简单经济方式制备具有改善的强度和保持或降低的密度的纸或纸板的方法。本专利技术的又一个主题是确保阳离子聚合物在纸或纸板中的高载量而不损失加入的聚合物的保留性。这些主题和其它优点通过权利要求1的纸或纸板制品得到实现。本专利技术涉及纸或纸板制品，其包含含有阳离子聚合物和阴离子聚合物的配料，其中该配料还包含微纤化纤维素，并且阳离子聚合物的量大于1.5wt%，按配料的总重量计。已经显示由包含阳离子聚合物、阴离子聚合物和微纤化纤维素(MFC)的配料制得的制品将具有提高的强度，因为可提高阳离子聚合物的量。此外，即使制品的强度得到提高，但是已经显示制品的密度并未如预期的那样多地提高。因此，可制备具有降低的松厚度但仍然具有优良的强度性质的制品。配料优选地包含纤维素纤维，其可以是硬木和/或软木纤维。优选的是，所述配料包含l_30wt%(按配料的总重量计)的微纤化纤维素。制品的阳离子聚合物、阴离子聚合物和MFC各自的量依赖于制品的期望性质和制品的最终用途。高含量的阳离子聚合物将提高制品的强度，并且已经显示MFC、阴离子聚合物和阳离子聚合物的组合使得制品可保持较大量的阳离子聚合物。优选的是，阳离子聚合物是阳离子淀粉或两性淀粉。所述阴离子聚合物优选是羧甲基纤维素(CMC)。制品可以是包括至少两个纸或纸板层的多层制品。可优选制品包括至少3层并且位于制品的中间的层包含含有阳离子聚合物、阴离子聚合物和微纤化纤维素的所述配料。本专利技术还涉及制备纸或纸板制品的方法，该方法包括以下步骤:提供包含纤维的配料，向该配料中加入大于1.5wt%(按配料的总重量计)的阳离子聚合物，向该配料中加入阴离子聚合物，向该配料中加入微纤化纤维素，然后将该配料引导至造纸网从而形成平幅。优选的是，将l_30wt%(按配料的总重量计)、甚至更优选地l_15wt%的微纤化纤维素加入至所述配料中。阳离子聚合物、阴离子聚合物和MFC优选地分别加入配料中。优选的是，在第一步骤中首先将阳离子聚合物加入至所述配料中，在该第一步骤之后进行第二步骤，在该第二步骤中加入MFC，在该第二步骤之后进行第三步骤，在该第三步骤中加入阴离子聚合物。优选的是，将阳离子聚合物在一个步骤中加入(即，在单一加入点中加入)至所述配料中。还优选的是，首先将阳离子聚合物和微纤化纤维素混合，之后将混合物加入所述配料中，然后将阴离子聚合物加入所述配料中。以此方式，已经显示可在未负面方式影响松厚度的情况下提闻强度。具体实施例方式本专利技术涉及纸或纸板制品，其包含含有阳离子聚合物、阴离子聚合物和微纤化纤维素的配料。该配料包含阳离子聚合物(所述阳离子聚合物优选为阳离子淀粉或两性淀粉)，其量为大于1.5wt%(按配料的总重量计)，优选大于2.0wt%或者甚至更优选大于3.0wt%。因此，由所述配料制备的纸或纸板制品或者纸或纸板制品的一层也将包含含量大于1.5wt%的阳离子聚合物。已经显示，通过向配料中加入阳离子聚合物、阴离子聚合物和微纤化纤维素，可提高在由配料制得的制品中保留的阳离子聚合物的量。加入到配料以及进而纸或纸板制品中阳离子聚合物诸如淀粉的量的提高，制品强度也将提高。根据本专利技术制备的制品的Z-强度、Scott-Bond和压缩强度均已经显示得到提高。而且，制品密度并没有如所担心的那样大地降低，因此可制备强度非常大但是松厚度仍然高的纸或纸板制品。加入的聚合物和MFC在配料中的保留性得到改善的一个原因是形成较大的颗粒-聚合物复合物。根据本专利技术形成的复合物比根据现有技术在Ι Μ技术中形成的聚合物复合物大得多。微纤化纤维素与本专利技术中使用的聚合物一起将形成通过键与纤维相连的复合物，而且由于较大的尺寸，导致复合物保留在纤维基质中。改善的保留性将在白水中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L阿克斯鲁普，I海斯卡宁，K巴克福尔克，M里科宁，
申请(专利权)人：斯托拉恩索公司，
类型：
国别省市：