[發明專利]用于提高紙張或紙板產品的尺寸穩定性的方法

在審

• 申請號: 201610922522.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107881849A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: J-L·黒梅斯;韋迎爽;陸嶸駿
• 申請（專利權）人: 凱米羅總公司
• 主分類號: D21H21/20
• 分類號: D21H21/20;D21H21/16;D21H17/55;D21H17/54;D21H17/51;D21H17/49;D21H17/62;D21H17/17;D21H17/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李連濤,楊思捷

技術領域

本發明涉及用于提高紙張或紙板產品的尺寸穩定性的方法。本發明還涉及強度組合物用于提高紙張和紙板的尺寸穩定性的用途，以及涉及具有改進的尺寸穩定性的紙張和紙板產品。

背景技術

在紙張或紙板的紙頁或紙幅中包含的纖維素纖維對水具有親合性，這意味著取決于相對濕度和紙張的平衡水分含量，它們易于從環境吸收水或者使水散失至環境。當纖維素纖維吸收水時，它們主要在寬度上膨脹，而在長度上僅稍微膨脹。類似地，當水分由紙張散失至環境中時，纖維將主要在寬度上收縮，而在長度上僅稍微收縮。因此，當紙張的尺寸經歷變化時，其將主要在橫向紋理方向。

由于纖維素纖維對水具有親合性，并且可以在水的影響下潤脹(swell)，當其水分含量變化時，紙張或紙板的紙頁或紙幅的尺寸和/或形狀可能改變。在包裝紙板和紙張的情況中，這可以由于環境空氣濕度的變化、由于例如在膠印中水的應用、或者由于例如在復印設備中的加熱而發生。由在膠印和數字印刷中的水和加熱所導致的紙張尺寸變化主要是由于紙張兩側之間或者在造紙設備中紙幅的中部和接近邊緣的區域之間的纖維取向角的差異。在水分含量可能會變化的所有紙板和紙張等級中，良好的尺寸穩定性都是必須的。

對尺寸穩定性問題敏感的紙張和紙板產品的少數實例為壁紙和石膏板。

將填料添加至造紙漿料中幫助提高紙張的尺寸穩定性，因為填料不吸收或者散失水分。紙張纖維被精制(refine)的程度，即紙張中的纖維有多短和結合得有多緊密，也影響其尺寸穩定性；纖維的精制程度越低，尺寸穩定性越大。

明顯的是對于改進紙張和紙板產品，特別是經歷嚴重水分變化的紙張和紙板產品的尺寸穩定性存在著持續的需求。

發明內容

本發明的一個目標在于最小化或者可能甚至消除現有技術中存在的缺點。

本發明的另一個目標在于提供提高紙張或紙板產品的尺寸穩定性的方法。

本發明的又一個目標在于提供提高紙張或紙板產品的尺寸穩定性的簡單和有成本效益的方法。

本發明的又一個目標在于提供提高紙張或紙板產品的濕強度的方法。

本發明的又一個目標在于提供具有降低的濕膨脹和改進的疏水性的紙張或紙板產品。

這些目標用具有在下文的獨立權利要求的特征部分中呈現的特征的本發明來實現。本發明的一些優選的實施方案在從屬權利要求中呈現。

根據本發明用于提高紙張或紙板產品的尺寸穩定性的典型的方法包括

-提供包含從未干燥的纖維的纖維漿料，

-使用強度組合物處理所述纖維漿料，

-由經處理的纖維漿料形成紙張或紙板產品，

其中，所述強度組合物包含永久性濕強度樹脂組分和施膠劑。

在根據本發明用于提高紙張和紙板產品的尺寸穩定性的典型的用途中，強度組合物包含永久性濕強度樹脂組分和施膠劑，并且紙張和紙板產品由包含從未干燥的纖維的纖維漿料生產。

根據本發明的典型的紙張或紙板產品具有改進的尺寸穩定性，其中紙張或紙板產品通過根據本發明的方法來生產，并且與不包含含有永久性濕強度樹脂組分和施膠劑的強度組合物的紙張或紙板相比，根據EMCO(15分鐘)測量的濕膨脹降低至少10％，更優選至少15％，最優選至少20％。

現在，已經令人驚訝地發現當在形成紙張或紙板紙幅之前，將包含永久性濕強度樹脂組分和施膠劑的強度組合物添加至包含從未干燥的纖維例如牛皮紙纖維(Kraft fibre)的纖維漿料中時，最終紙張或紙板產品的濕尺寸穩定性顯著改進。

使用從未干燥的、原始纖維素纖維制成的紙張比由干燥的纖維素纖維制成的紙張具有更好的抗張強度。在另一方面，干燥的纖維與從未干燥的纖維相比，為造紙工藝提供改進的脫水作用。這兩種作用均源自纖維素纖維在干燥過程中的角質化。干燥纖維的強度損失可以通過加強精制來克服，所以，干燥的纖維與從未干燥的纖維相比，最終可以提供抗張強度和脫水作用的更好組合。干燥的纖維還具有更低的潤脹，所以，由其制得的紙張更不易受尺寸不穩定性的影響。然而，干燥涉及高能耗，并且通過需要額外的方法步驟和設備而增加造紙方法的復雜性。另外，用于達到所需抗張強度水平所需要的干燥纖維的加強的精制也增加能耗。