[发明专利]由纸浆组合物制备的制品

说明书

技术领域

本公开涉及由纸浆组合物制备的制品。

背景技术

纸浆为通过从木材或非木材纤维源中以化学或机械方式分离纤维素纤维而制得的木质纤维素纤维材料。

“制浆”通常指将本体纤维源材料还原至其组分纤维。用于制备纸浆的木材和其他植物材料通常含有三种主要组分（除了水之外）：纤维素纤维（造纸所需）、木质素（将纤维素纤维粘结在一起的三维聚合物）和半纤维素（较短的支化碳水化合物聚合物）。制浆的目的是将纤维源（其为小木片、茎杆或其他植物部分）的本体结构分解成组成纤维。

化学制浆通过如下方式实现此：将木质素降解成小的水溶性分子，该小的水溶性分子可从纤维素或半纤维素纤维中洗去而不使纤维素或半纤维素纤维解聚。使纤维素解聚弱化纤维，并降低所获得的纸浆的强度。尽管纸浆中的木质素可提高强度，具有高的脱木质化程度的纸浆可使漂白过程容易。

通常，在不使用多个脱木质化过程的情况下和/或无不可接受地破坏或弱化纸浆中的纤维素的情况下，现有的纸浆方法不提供κ（Kappa）足够降低的纸浆。因此，需要一种改进的制浆方法，其可获得具有所需特性的纸浆，并同时消除目前技术中所需的步骤中的许多步骤。

另外，农业可再生纤维（ARF）是使用木材作为纤维源的一种环境友好的替代方案。ARF代表非木材纤维的经济上有前途的来源。然而，由于农业残余物的易碎性质，目前市场上可得的ARF纸浆对于许多工业用途（例如制造印刷书写级纸张）不具有足够的强度。因此，需要用于制备制品的高品质的一致的ARF纸浆，其可替代由木材纤维制得的纸浆。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种由包含ARF纸浆的纸浆组合物制备的制品。

在一个实施方案中，所述ARF纸浆具有约15或更低的未漂白κ数（Kappa number）和足以造纸的强度参数。

在另一实施方案中，ARF纸浆由这样的制浆方法制得，该制浆方法包括以足以形成第一纸浆的蒸煮（cook）时间和蒸煮条件蒸煮包含纤维、水、碱和脱木质化选择性提高化学品的第一混合物，所述第一纸浆具有约15或更低的所需κ数和足以造纸的强度参数。

附图说明

图1：对于高H-因子和低H-因子处理，用于蒸煮处理中的蒽醌（AQ）浓度对所获得的纸浆的κ数的影响。

图2：根据本公开的一个实施方案的制浆方法的流程图。

具体实施方式

本公开的一个方面涉及由包含ARF纸浆的纸浆组合物制备的制品。

由包含ARF纸浆的纸浆组合物制备的制品的例子包括但不限于薄纸、印刷书写纸、通信纸、漂白纸板、食物接触包装纸（如OGR、漂白包装纸（bleached packaging grades）、液体包装纸）、更不寻常的纸（如湿强度纸和剥离衬垫）、再生挂面纸板和模制包装产品。

ARF纸浆可为漂白的或未漂白的纸浆。由包含漂白的ARF纸浆的纸浆组合物制备的制品的例子包括但不限于薄纸、印刷书写纸、通信纸、漂白纸板、食物接触包装纸（如耐油脂纸（oil and grease resistant“OGR”）漂白包装纸、液体包装纸）和更不寻常的纸（如湿强度纸和剥离衬垫）。由包含未漂白的ARF纸浆的纸浆组合物制备的制品的例子包括但不限于再生挂面纸板和模制包装产品。在某些实施方案中，漂白的或未漂白的ARF纸浆的使用可改善制品的性能。

ARF包括获自农业生产的纤维。ARF的例子包括但不限于蔗渣、小麦秸秆、稻秆、玉米秸秆（茎、叶和壳）、大豆残余物、椰子组织、棉杆、葵篮、洋麻、工业大麻、种子亚麻秆、纺织物亚麻秆、剑麻、晚芦荟（hesperaloe）、黑麦草和它们的混合物。在一个实施方案中，ARF为蔗渣或玉米秸秆。

本文公开的ARF纸浆显示出优异的粘结特性。尽管ARF纸浆中的纤维通常为短纤维，但由于优异的粘结特性，该纤维出乎意料地表现得更像长纤维，显示出类似于硬木纤维的物理尺寸，并具有使得它们部分（如果不是完全的话）替代北方漂白软木牛皮纸浆（NBSK）等的强度。这些粘结特性产生突出的最终纸片材强度以满足如今的高要求订货规格。该片材强度使用木材纤维所需的通常的精制能量的一部分来实现，这是薄纸应用和需要精制木纸浆来产生强度的其他应用的显著成本节约。在某些实施方案中，每毫克的纤维支数为19,000。

满足北美优质规格的优质级卫生纸已通过直接用ARF纸浆代替最少量的NBSK而并进行任何进一步的精制而制得。

在一个实施方案中，所述ARF纸浆具有约15或更低的未漂白κ数和足以造纸的强度参数。