[发明专利]形成包含纤维的幅材的方法

说明书

本发明公开了使得能够在含有纤维素的材料的幅材成形中、例如在纸或纸板中有效使用表面活性剂的方法。该方法包括向在幅材成形过程中的白水加入微原纤化纤维素(MFC)或纳米结晶纤维素(NCC)以与表面活性试剂形成复合物。将所形成的复合物至少部分地再循环至幅材成形过程。这使得生产者能够控制表面活性试剂在系统中的浓度。

技术领域

本发明涉及形成包含纤维素纤维的幅材的方法。本发明还涉及通过所述方法生产的纸或纸板产品。

背景技术

现代造纸机或纸板制造机中的白水很大程度上通过短循环和长循环而被再循环和再利用。在短循环中，来自幅材成形中原料或配料的过量白水被收集且再循环以稀释待被运送至流浆箱的稠原料纸浆。例如，短循环中的白水可例如被再循环至网下白水坑(wirepit)、或再循环至网下白水坑和流浆箱之间的位置。

在长循环中，来自短循环和造纸机的其他部分的过量白水被再循环至原料制备(原料制剂，stock preparation)，例如再循环至混合浆池(掺混箱，blend chest)。所述白水包含纤维、细粒(fines)和化学品，其被过滤和再利用，通常在长循环回路中再利用。部分浆渣被处置(丢弃)并且用作例如垃圾填埋地。部分白水被进一步送至废水处理厂。

近年来，在造纸和纸板制造中表面活性化学品或表面活性剂的使用已经增加。使用表面活性剂的主要原因主要是影响例如颜料和水之间的界面，且因此改进湿润性和分散性或再分散性。另一个目的是使用表面活性剂作为脱胶剂(de-bonding agents)或调节纤维-纤维相互作用。新幅材成形技术，例如发泡成形，已经使表面活性剂的使用进一步增加。

然而，虽然表面活性剂通常在低水平是有益的，但是存在与在造纸或纸板制造中表面活性剂的存在相关的多种问题，比如表面活性剂向食物或施加的阻隔层不期望的迁移、降低的阻隔性质、在不期望位置处的不希望的发泡、对水处理厂的负面影响、毒性、与其他化学品相干扰而导致不稳定的湿部化学等。表面活性剂在工艺中累积的循环可因此造成不期望的效果、运行性问题、最终产品品质的变化以及降低的生产效率。

表面活性剂的潜在使用在增加的其他领域为例如，轻质复合材料或气凝胶。这些种类的复合材料可例如从纳米纤维素和表面活性化学品制得，其因此形成了松散的结构体。当干燥所述结构体时，通常形成过量的表面活性剂，这因此导致上文描述的问题。

因此仍需要制造包含纤维或纤维素材料的连续的幅材，比如纸或纸板、气凝胶或轻质复合材料的方法，该方法使得能够使用表面活性剂作为功能化学品而不造成不期望的效果。

发明内容

本公开内容的目的是使得能够在含有纤维素的材料的幅材成形中、例如在纸或纸板的制造中有效使用表面活性剂，而没有与现有技术相关的负面影响。

以上目的以及进一步的优点全部地或部分地通过根据所附独立权利要求的方法、纸或纸板产品以及用途实现。在所附的从属权利要求中以及以下描述中阐述实施方式。

根据本发明的第一方面，提供形成包含纤维和/或原纤(纤丝)的连续的幅材的方法，该方法包括以下步骤：

-提供包含纤维和/或原纤和表面活性试剂的配料，

-将所述配料施加至丝网上以形成幅材，

-从所述幅材排出白水，

-向所述白水加入微原纤化纤维素(MFC)或纳米结晶纤维素(NCC)，由此所述表面活性试剂结合至所述MFC或NCC或与所述MFC或NCC以物理方式相互作用，从而形成复合物(complex)，

-将所述复合物再循环至配料和/或幅材。

纤维可以是纤维素纤维(和/或纤维素材料)或其他天然纤维、合成纤维或特殊纤维比如玻璃纤维。原纤可以是纤维素纳米原纤比如微原纤化纤维素。