提高強度和保持力的方法以及紙張產品技術

本發明專利技術涉及提高紙張制造中的強度和保持力的方法。根據本發明專利技術，在纖維懸浮液中提供包含微纖絲化纖維素的組合物，加入占纖維懸浮液質量為0.1-10重量%的微纖絲化纖維素，從而提高要形成的產品的強度和保持力。而且，本發明專利技術涉及相應的紙張產品。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術涉及提高紙張制造中的強度和保持力的方法。根據本專利技術，在纖維懸浮液中提供包含微纖絲化纖維素的組合物，加入占纖維懸浮液質量為0.1-10重量%的微纖絲化纖維素，從而提高要形成的產品的強度和保持力。而且，本專利技術涉及相應的紙張產品。【專利說明】提高強度和保持力的方法以及紙張產品專利
本專利技術涉及如權利要求1前序中所述的用于提高造紙中的強度和保持力的方法，還涉及如權利要求18前序中所述的紙張產品。技術背景由現有技術已知，有許多不同的方法可用于制造紙漿和紙張產品。而且，由現有技術已知，可通過與造紙相關的不同填料和涂料例如顏料來提高紙張產品的性質。已知造紙的目的是為紙張產品提供可能的最佳性質。已知造紙中存在保持力和強度問題。要形成的產品的強度、尤其是干強度，是特別希望提高的重要產品性質。而且，小顆粒如填料和細粒的保持力，在造紙中很重要。保持力是指保留在金屬絲上的纖維和填料相對于供給的材料的比值，即，保持力是指金屬絲保持纖維漿液的能力。已知有許多不同的保持劑可用于提高保持力。保持劑能使纖維、填料以及纖維漿液的其他化學品適當地固定到網狀物。已知的保持劑包括，例如聚丙烯酰胺和組合的保持劑，后者例如陰離子型和陽離子型保持劑的組合。而且，已知可使用聚丙烯酰胺和微顆粒的組合作為保持劑。另一方面，由現有技術已知，可制造微纖絲化纖維素并將其用于制造紙漿和紙張產品。在對微纖絲化纖維素進行研究時，已經發現微纖絲化纖維素能提高紙張強度，即，微纖絲化纖維素具有較大的比表面積，因此具有較大的粘結面積/材料重量比。專利技術目的本專利技術的目的是揭示一種提高造紙中的強度和保持力的新型方法，以及相應的紙張產品。專利技術概述根據本專利技術的方法和相應的紙張產品的特征如權利要求中所述。本專利技術基于提高造紙中的強度和保持力的方法。根據本專利技術，在纖維懸浮液、優選在紙漿中提供包含微纖絲化纖維素的組合物，加入占纖維懸浮液質量為0.1-10重量％的微纖絲化纖維素來提高強度如干強度、干紙張的抗張強度、內部粘結強度和/或初始濕強度、以及要形成的產品的保持力。本文所述的纖維懸浮液是指基于纖維的漿液的任何懸浮液，該懸浮液包含基于纖維的組合物，該組合物可以由任何基于植物的原料形成，例如基于木材的原料，如硬木原料或軟木原料，或者該組合物可以由包含纖維如纖維素纖維的其他植物原料形成。纖維懸浮液可以是通過化學方法形成的基于纖維的漿液，在該化學方法中，將纖維互相分離，通過化學方法用化學品除去大部分木質素，該化學方法可以是例如硫酸鹽工藝、亞硫酸鹽工藝、蘇打工藝、基于有機溶劑的工藝、或本領域中已知的其他化學處理工藝。或者，纖維懸浮液可以是通過機械方法形成的基于纖維的漿液，該機械方法是例如TMP、PGff或CTMP等。在一種實施方式中，包含微纖絲化纖維素的組合物可以是分散體的形式，例如是凝膠類型或凝膠狀形式或是稀釋的分散體形式，或者是懸浮液形式，例如水性懸浮液。優選包含微纖絲化纖維素的組合物是水性懸浮液的形式。組合物可包含大于0%至小于100重量％的微纖絲化纖維素。在一種實施方式中，組合物可主要包含微纖絲化纖維素。除了微纖絲化纖維素，組合物可包含其他合適的組分，例如可以從任何基于植物的原料形成的纖維，和/或不同添加劑和/或填料。本文所述的微纖絲化纖維素(microfibrillated cellulose)是指包含微纖絲的纖維素，即，一組分離的纖維素微纖絲和/或由纖維素原料得到的微纖絲束。纖維素纖維包含作為其股狀結構組分的微纖絲。通過纖絲化使得纖維素纖維成為纖維狀(fibrous)。微纖絲的長寬比特別高；獨立微纖絲的長度可以超過I微米，數均直徑通常小于20納米。微纖絲束的直徑可以比較大，但通常小于I微米。最小的微纖絲類似于所謂初級纖絲(elementaryfibril)，其直徑通常為2-4納米。微纖絲和微纖絲束的尺寸和結構取決于原料和生產方法。微纖絲化纖維素可以從任何基于植物的原料形成，例如基于木材的原料，如硬木原料或軟木原料，或者從其他包含纖維素的基于植物的原料形成。基于植物的原料可包括，例如農業廢物、草、稻桿、樹皮、穎果(caryopse)、果皮、花、蔬菜、棉花、玉米、小麥、燕麥、黑麥、大麥、水稻、亞麻、大麻、麻蕉、劍麻、洋麻、黃麻、苧麻、甘蔗渣、竹或蘆葦或其不同組合。微纖絲化纖維素還可包括半纖維素、木質素和/或提取物，其量取決于所用原料。通過適合于分離目的的設備從上述包含纖維素的原料分離微纖絲化纖維素，所述設備是例如研磨機、粉碎機、均化器、流化器、微觀流化器或宏觀流化器、低溫碾壓機和/或超聲破碎機。還可利用微生物通過發酵過程直接獲得微纖絲化纖維素，所述微生物來自例如醋菌屬(genera Acetobacter)、農桿菌(Agrobacterium)、根瘤菌(Rhizobium)、假單抱菌(Pseudomonas)或堿桿菌(Alcailgenes),最優選來自醋菌屬，最優選全部來自木醋桿菌種(species Acetobacter)或巴斯德醋桿菌(Acetobacter pasteurianus)。微纖絲化纖維素的原料還可包括，例如被囊類(拉丁文:tunicata)以及屬于囊泡藻界組別(拉丁文:chromalveolata)的生物體,例如水霉(拉丁文:oomycete),它們產生纖維素。在一種實施方式中，微纖絲化纖維素可以是纖維素或包含微纖絲的微纖絲束的任意化學或物理改性的衍生物。化學改性可基于例如纖維素分子的羧甲基化、氧化、酯化和醚化反應。還可通過將陰離子型、陽離子型或非離子型試劑或其組合物理吸附到纖維素表面上來進行改性。可以在微纖絲化纖維素的制造之前、過程中或之后進行改性。微纖絲化纖維素可通過本領域已知的任何方式從基于纖維素的原料來形成。在一種實施方式中，通過纖絲化從干燥和/或濃縮的纖維素原料形成微纖絲化纖維素。在一種實施方式中，纖維素原料經過濃縮。在一種實施方式中，纖維素原料經過干燥。在一種實施方式中，纖維素原料經過干燥和濃縮。在一種實施方式中，纖維素原料經過化學預處理，從而更容易破碎(即不穩定(Iabilized))，該情況中的微纖絲化纖維素從化學不穩定的纖維素原料形成。例如N-烴氧基(例如2，2，6，6-四甲基-1-哌啶N-氧化物)介導的氧化反應能提供非常不穩定的纖維素原料，該原料特別容易破碎成微纖絲化纖維素。例如在專利申請WO 09/084566和JP20070340371中描述了這種化學預處理。微纖絲化纖維素的纖絲是長度遠大于直徑的纖維。微纖絲化纖維素具有較大的比表面積。因此，微纖絲化纖維素能形成多重鍵，并結合許多顆粒。而且，微纖絲化纖維素具有優良的強度性質。在一種實施方式中，微纖絲化纖維素至少部分或主要是納米纖維素。納米纖維素至少主要由納米尺寸級別的纖絲組成，其直徑小于100納米，但其長度也可以是微米尺寸級別或以下。或者，微纖絲化纖維素也可稱為納纖絲化纖維素、納纖絲纖維素、纖維素的納米纖維、納米尺度的纖絲化纖維素、微纖絲纖維素、或纖維素的微纖絲。優選本文所述的微纖絲化纖維素并非是指所謂纖維素納米晶須或微晶纖維素(MCC)。在本專利技術的一種實施方式中，在纖維懸浮液中加入包含陽離子型微纖絲化纖維素的組合物。在本專利技術的一種實施方式中，在纖維懸浮液中加入包含本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·萊恩，M·科爾霍寧，J·梅爾塔，
申請(專利權)人：芬歐匯川集團，
類型：
國別省市：