[发明专利]含有无木浆的纸张和纸板的制造

说明书

本发明涉及一种制造纸张或纸板的方法，包括提供(a)机械浆和(b)无木浆，将(a)机械浆和(b)无木浆合并而形成包含总干重不超过20％的机械浆纤维的混合浆，使混合浆作为中浓浆流动并将该中浓浆与稀释水合并而形成低浓浆，通过网或筛将该低浓浆滤水而形成纸页，将后者干燥，其中将额外的填料和阳离子聚合物加入机械浆中。

本发明涉及一种制造包含无木浆和机械浆的混合物的纸张或纸板的方法。该方法包括掺入避免不良纸页成形风险的额外填料的新体系。

全化浆纸是通常对主要由无木浆制备的纸张所给术语。无木浆通常是指化学浆而不是机械浆。该类无木浆或化学浆通常由制浆用木材制备，但不认为是木材，因为在化学加工过程中从纤维素纤维中除去大部分木素。相反，机械浆主要以物理方式处理并且保留大部分木材组分，因此仍可以作为木材描述。

与化学法制浆仅为45％相比，机械制浆产生85-95％的高得率纸浆。该方法使用非常少的化学品或不使用化学品，但相当耗能。将木材分解成纤维可以通过贴着旋转的磨耗表面(通常是石头)研磨木材原木以得到磨木浆而进行，或者通过使木片在一个旋转(转子)和一个静止(定子)金属盘之间通过而进行。该方法称为磨浆并产生通常称为盘磨机械浆的纸浆。在机械法制浆中也可以使用热以产生热法机械浆(TMP)。可以使用热法机械浆(TMP)的有限化学处理来产生化学热磨机械浆(CTMP)。若随后漂白化学热磨机械浆，则所得纸浆称为漂白的化学热磨机械浆(BCTMP)。该纸浆基本保留了热法机械浆的物理性能，但得率降低。然而，BCTMP具有的优点是它比热法机械浆(TMP)更干净且更显亮。

不含磨木浆或化学法制浆可以描述为使用化学品和热而不是机械作用的制浆法。无木浆可以通过硫酸盐法或亚硫酸盐法生产。硫酸盐法在170-176℃下使用氢氧化钠和硫化钠。亚硫酸盐法在130-160℃下使用亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。在加压蒸煮器中在这些条件下蒸煮通过使木素和半纤维素可溶而从纤维中除去它们。

全化浆纸相对于由高浓度机械浆制造的纸张具有的优点是它不易泛黄。因此，通常主要由无木浆制造高级纸和其他高质量纸张。然而，通常基于总纤维素纤维将至多10重量％机械浆掺入全化浆纸中以改善形成的纸张的某些物理特性，如改善纸张的挺度或松厚度。为了在最终纸张中提供至多10重量％机械浆，通常必要的是基于干重在造纸浆料中掺入至多20％，例如15-20％的机械浆。

制造主要含有无木浆的纸张通常使用诸如填料和助留剂的添加剂以促进在机器的移动网/筛上的纸页成形。

填料是加入纸张中增加不透明度、平滑度和适印性但也降低所生产纸张的成本的无机颗粒。填料的实例包括高岭土、二氧化钛、沉淀碳酸钙(PCC)和重质碳酸钙(GCC)。

助留剂(通常)为将小填料颗粒絮凝于造纸纤维上，从而将填料保留在纸页中的聚合物添加剂。

留着体系是其中将一种或多种助留剂用于产生所要求的整体留着效果。

通常将该填料加入合并的中浓浆料流或低浓料流中。

众所周知的是通过如下一种方法制造纸张，该方法包括通过加入聚合物助留剂絮凝通常称为纤维素稀浆料的低浓浆，然后通过通常称为抄纸网的网或筛将絮凝的悬浮液滤水，以及随后形成湿纸页，然后干燥。

WO 93 22499描述了一种使用由再循环纤维构成的漂白纤维素纸浆纤维制造全化浆白纸制品的方法。提供全化浆纸的其他公开包括JP 2005240227、JP 2005 240249、JP2005 336678、CN 102493258和WO 2012163787。

全化浆纸生产商，如高级纸生产商，通常渴望提高纸制品的填料含量以降低成本。然而，保留该额外的填料可能是困难、昂贵的且可能引起不良纸页成形的问题。此外，提高全化浆纸的填料含量倾向于降低纸页松厚度并降低纸页挺度。为了对抗该缺点，许多全化浆纸的生产商将至多10重量％机械纤维，尤其是漂白化学热磨机械浆(BCTMP)掺入纸页中。然而，将该机械纤维掺入无木浆中不会改善填料留着且事实上甚至在某些情况下可能对填料留着有害。