[发明专利]高质量纸板以及由其制得的产品

说明书

本申请是中国发明专利申请(申请日：2006年2月9日；申请号：200680004567.X；发明名称：高质量纸板以及由其制得的产品)的分案申请。

本发明涉及高质量纸板以及由其制得的产品。

发明背景

就纸板的应用而言有多种用途。所有这些用途对纸板均有其特定的需求，因此，根据预定的最终用途，纸板的性能必须不同。

将在高速运行的自动机器上进行转换(例如涂覆、印刷、切割、皱摺和折叠)的纸板必须具有所需求的强度，以便耐得住在转换期间产生的张力和应力。另外，在转换期间，如平整性和尺寸稳定性这样的性能也是十分重要的。这些性能通常通过增强抗弯强度(bending resistance)而得以改进。

用于图形用途的纸板(明信片，小册子，书皮等等)应当具有高的宣传(promotion)能力。这种纸板的用途通常是传递信息。由于纸板本身是信息的一部分，因此，纸板的表观是非常重要的。因此，纸板必须有良好的可视外观，如高亮度，高平滑度和高清洁度。

纸板典型的包装用途是固体食品(米、谷物等等)，液体(牛奶，果汁，热液体等等)，工具(配件等等)，香烟，药物，肥皂等等。包装应当主要保护内容物免遭周围环境损坏，即存在着高度保护的需要。包装必须保护内容物在加工、运输和保存期间免受各种冲击，免遭堆叠的压力和极端温度及水分。因此，用于包装用途的纸板必须满足通常的强度要求,例如，高的抗弯强度，层间结合力以及高的撕裂强度和抗张强度。另外，对高级消费品包装打印质量的需要应当与高档杂志的打印质量一样高。

此外，纸板的重量也应当尽可能低，因为必须考虑运输成本。

某些物品如香烟，巧克力，饮用水等等对污染和气味的改变特别敏感。因此，用于这些物品的包装必须保证包装产品的味道。因此，所用的纸板必须具有高的化学纯度以及在污染和气味试验中的高质量。对于某些产品，例如牛奶，光线也能够使其品质劣化，因此，纸板必须能够提供遮光能力。

表1示出了许多包装用途重要性能的例子。

表1：对于某些特定包装用途重要性能的例子。

可获得的质量最好的纸板完全由化学浆例如SBS(固体漂白的硫酸盐浆)制造。这样的纸板具有很好的外观，然而还需要有高的克重(grammage)以便给出所需的抗弯强度。这种固体纸板通常用于例如香烟或者酒瓶的包装。然而，由这种纸板制造的包装由于较高的材料成本，因此成本-效率较低。由于并不是所有用途均需要这种特殊的质量，因此，业已开发出了具有不同质量的其它种类的纸板。

纸板通常包括1-5层。由三层或更多层组成的纸板包括：顶层和底层(back ply)，以及一层或更多层中间层。高质量纸板的一个重要的性能是抗弯强度，它是在转换(例如包装的印刷，皱摺，切割和成型)期间达到良好的运行性能所必需的。高抗弯强度有利于在包装机上良好的运行性能。另外，对于包装外部的保护性能而言，也需要抗弯强度。在包装中，高的抗弯强度将有助于刚性和强度。

通过增加克重最容易改进抗弯强度，这是因为较高的克重通常意味着较高的抗弯强度。然而，由于成本将增加(每件包装的成本)，因此增加克重是所不希望的。因此，存在着保持抗弯强度的同时减小克重这样的动机。

通常，化学浆用于纸板的顶层和底层，特别是具有良好强度性能的针叶木浆。另外，化学浆还使顶层和底层具有良好的印刷性能。阔叶木浆也可以添加至外层中，以便改善表面性能。化学浆通常具有高的纯度，这在许多应用中是十分重要的。纸板的中间层可以包含机械浆和/或化学浆。机械浆，如CTMP，是所希望的原料，其中的一个原因是它与化学浆相比能够以更低成本生产。另外，机械浆具有更高的产率，因此其原料的利用率更高。在高质量纸板中，针叶木CTMP是最通常的用于中间层的机械浆，因为除高松厚性以外，针叶木CTMP还具有能够提供良好内部结合的长纤维。由于化学浆的高强度性能，因此，作为增强材料其通常还与机械浆一起用于中间层。因此，基于该概念生产的纸板在保持强度的同时还具有高的松厚性。在WO9902777A中描述了这种类型的纸板的实例。

由于针叶木CTMP结合高松厚性的能力和高内部结合性能，因此，它是生产高质量纸板的主要原料。令人遗憾的是，高质量针叶木仅仅能够在世界有限的地方获得，并且能够生产纸板的针叶木CTMP供应量与全世界所需的高质量纸板相比明显不足。由于运输成本所致，在许多国家，使用针叶木CTMP成本效率也是很低的。这当然是生产高质量纸板产品的主要障碍。