[发明专利]造纸填料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备包含微纤化纤维素和无机颗粒状材料的水悬浮液的方法，所述水悬浮液适合用于造纸或涂布纸的方法中，还涉及由所述水悬浮液制得的加填纸和涂布纸。

背景技术

无机颗粒状材料、例如碱土金属碳酸盐(例如碳酸钙)或高岭土被广泛地用于大量应用场合中。其中包括可用于造纸或纸张涂布中的含有矿物的组合物的生产。在纸制品中，通常添加所述填料来代替一部分其他较昂贵的纸制品组分。也可以出于修改纸制品的物理、机械和/或光学规格的目的而添加填料。很明显，可纳入的填料的量越大，则成本节约的可能性越高。然而，所添加的填料的量和相关的成本节约必须要和最终纸制品的物理、机械和光学规格取得平衡。因此，对于下述纸用填料的开发一直存在着需求，所述纸用填料可以以高填充量使用而不会对纸制品的物理、机械和/或光学规格产生不利影响。对于经济地制备所述填料的方法的开发也存在需求。

本发明试图提供一种纸制品用替代性和/或改进的填料，其可以以较高填充量并入纸制品中，同时可保持甚至改善纸制品的物理、机械和/或光学性质。本发明还试图提供一种经济的制备所述填料的方法。因而，本发明人惊讶地发现，包含微纤化纤维素和无机颗粒状材料的填料可以通过经济的方法制备，并可以以较高填充量填充在纸制品中，同时可保持甚至改善最终纸制品的物理、机械和/或光学性质。

此外，本发明试图解决以工业规模经济地制备微纤化纤维素的问题。微纤化纤维素的当前方法部分地因为原料和微纤化产物的高粘度而需要较高能量，而以工业规模制备微纤化纤维素的商业上可行的工艺迄今为止还是难以获得的。

发明内容

根据第一方面，本发明旨在提供一种制造包含微纤化纤维素和无机颗粒状材料的水悬浮液的方法，所述方法包括在无机颗粒状材料的存在下于水性环境中对包含纤维素的纤维性基材进行微纤化的步骤。

根据第二方面，本发明旨在提供一种适合用作纸张或纸张涂布中的填料的水分散液，所述水分散液通过如第一方面所述的方法获得。

根据第三方面，本发明旨在提供一种适合用作纸张或纸张涂布中的填料的水分散液，所述水分散液包含微纤化纤维素和无机颗粒状材料。

根据第四方面，本发明旨在提供一种造纸组合物，所述造纸组合物包含第二和第三方面所述的水悬浮液。

根据第五方面，本发明旨在提供一种纸制品，所述纸制品由第四方面所述的造纸组合物制备。

根据第六方面，本发明旨在提供一种纸张涂布组合物，所述纸张涂布组合物包含第二和第三方面所述的水悬浮液和其他可选添加剂。

根据第七方面，本发明旨在提供一种纸制品，例如纸板，所述纸制品涂布有第六方面所述的纸张涂布组合物。

根据第八方面，本发明旨在提供一种制造纸制品的工艺，所述工艺包括：(i)获取或制备适于制造纸制品的纸浆形式的包含纤维素的纤维性基材；(ii)由步骤(i)中的纸浆、本发明第二或第三方面所述的水悬浮液和其他可选添加剂制备造纸组合物；和(iii)由所述造纸组合物形成纸制品。

根据第九方面，本发明旨在提供一种制造纸制品的整体工艺，所述整体工艺包括：(i)获取或制备适于制造纸制品的纸浆形式的包含纤维素的纤维性基材；(ii)根据本发明第一方面所述的方法对一部分所述包含纤维素的纤维性基材进行旨微纤化，以制备包含微纤化基材和无机颗粒状材料的水悬浮液；(iii)由步骤(i)中的纸浆、步骤(ii)中所制备的水悬浮液和其他可选添加剂制备造纸组合物；和(iv)由所述造纸组合物形成纸制品。

根据第十方面，本发明旨在提供本发明第二和第三方面所述的水悬浮液作为造纸组合物中的填料的用途。

根据第十一方面，本发明旨在提供本发明第二和第三方面所述的水悬浮液在纸张涂布组合物中的用途。

附图说明

图1是根据本发明的方法由GCC制备的微纤化纤维素的SEM显微照片。

具体实施方式

包含纤维素的纤维性基材