本发明涉及纸和纸板的制造,具体地,涉及在制造过程中施加粘合剂的方法。
背景技术:
1、在纸张和纸板生产过程中,表面施胶材料(通常是淀粉溶液)会在最终干燥前添加到已基本干燥的纸幅表面,施胶的目的是提高表面强度、内部粘合强度、刚度和吸收性能,来将填料和纤维粘合到表面,并减少起尘。
2、表面施胶是通过由两个辊组成的施胶压榨机进行的。纸幅通过辊的辊隙,然后将含有施胶剂的溶液涂布在纸幅表面。
3、在纸板生产中,内部粘合强度是一个重要参数,在已知的施胶方法中,表面淀粉的使用仅限于较低的固形物方法和较低的分子量和支化度,以保持足够低的粘度,从而在纸板产品中能够渗透到层区,并达到足够高的内部粘合强度。
4、因此,表面施胶会给纸幅带来更多的水分,从而增加了施胶压榨后的干燥需求,并增加了工艺的能源成本,例如,在造纸过程中,表面施胶造成的再润湿可能会使纸页干燥度降低几十个百分点,如果干燥能源是工艺的瓶颈,则可能会限制机器的生产能力。
5、此外,在已知的方法中,需要使用相当大量的胶料溶液才能使胶料在层区达到有效浓度。
6、此外,在喷涂等已知方法中,湿端的粘合剂施用仅限于颗粒材料的低粘度(如小于50cp)溶液。
7、本发明至少可以部分克服这些缺点。
技术实现思路
1、本发明由独立权利要求的特征所限定。从属权利要求中限定了一些具体的实施例。
2、根据本发明的第一个方面,提供了一种方法,该方法包括:提供包含纤维材料的纸幅;将呈发泡组合物形式的第一粘合剂组合物涂布在纸幅上;随后将第二粘合剂组合物涂布在纸幅上;其中,第二粘合剂组合物的固体含量高于第一粘合剂组合物。
3、第一方面的各种实施例可包括以下列表中的至少一个特征:
4、·所述提供纸幅包括在网上形成纤维泥,以获得湿纸幅。
5、·在涂布第一粘合剂和涂布第二粘合剂之间,例如通过例如抽吸、挤压和/或加热来去除水分,从而提高纸幅的固体含量。
6、·将第一粘合剂组合物涂布在纸幅上,纸幅的固体含量在4至45wt-%的范围内,例如8至15wt-%(按纸幅总重量计算)。
7、·第一粘合剂组合物的固体含量低于20wt-%,例如0.1至15wt-%,例如0.5至10wt-%。
8、·第一粘合剂组合物包括至少部分呈颗粒形式的粘合剂。
9、·第一粘合剂组合物包括纳米结构纤维素或微结构纤维素,例如纤维素纤维,其平均纤维直径优选小于1μm。
10、·第一粘合剂组合物包括至少部分呈水性分散体形式的粘合剂。
11、·第一粘合剂组合物的至少一部分被保留在湿纸幅的表面部分。
12、·第一粘合剂组合物的至少一部分渗透到湿纸幅中,渗透深度优选至少达到湿纸幅总厚度的10%,优选至少达到20%,例如至少达到30%。
13、·第一粘合剂组合物包括淀粉,优选地淀粉的至少一部分呈糊化状,以及可选地还包括干强树脂。
14、·第一粘合剂组合物包括聚乙烯胺。
15、·第一粘合剂组合物包括淀粉。
16、·第一粘合剂组合物包含小于0.5g/m2的填料。
17、·涂布第一粘合剂组合物以发泡组合物的形式进行,优选使用泡沫涂布机或泡沫涂抹器。
18、·涂布第一粘合剂组合物是在纸板生产过程中的网部进行的。
19、·涂布第一粘合剂组合物包括将第一粘合剂组合物涂布在湿纸幅的一侧,并从湿纸幅的另一侧提供吸力,使粘合剂组合物渗透到湿纸幅中。
20、·在纸幅表面涂布第一粘合剂组合物后,将纸幅与其他纸幅组合,形成多层结构,其中一个或多个其他纸幅也可选地经第一粘合剂组合物进行处理。
21、·随后,例如通过从多层结构的任一侧提供吸力,将水从多层结构中移除。
22、·涂布第一粘合剂组合物是以一次或多次单独的涂布剂量进行的。
23、·该方法用于制造多层纸板产品。
24、·将第一粘合剂组合物分别涂布在一个或多个湿纸幅上,接着将这些湿纸幅相互组合和/或与另外的湿纸幅组合形成多层板。
25、·涂布任何发泡形式的粘合剂都是在进行上述组合之前进行的。
26、·第二粘合剂组合物的成分与第一粘合剂组合物不同,例如包含一种或多种不同的粘合剂。
27、·第二粘合剂组合物的成分与第一粘合剂组合物不同,例如固体含量不同。
28、·第二粘合剂组合物以非发泡形式涂布。
29、·第二粘合剂组合物的固体含量高于第一粘合剂组合物。
30、·第二粘合剂组合物的固体含量至少为5wt-%,例如至少为20wt-%,例如至少为30wt-%。
31、·第二粘合剂组合物包括表面胶料。
32、·第二粘合剂组合物包括阳离子淀粉。
33、·第二粘合剂组合物包含小于0.5g/m2的填料。
34、·该方法用于制造多层纸板产品。
35、·第二粘合剂组合物涂布在干燥的多层板表面,该多层板包括用第一粘合剂组合物处理过的一个或多个层。
36、·涂布第二粘合剂组合物是通过适用于高浓度表面施胶的施胶压榨机(如高浓度计量施胶压榨机)进行的。
37、·该方法是在纸或纸板制造工艺的过程中进行。
38、·涂布第一粘合剂组合物和涂布第二粘合剂组合物分别是在纸或纸板制造工艺的第一步和随后或稍后的第二步中进行的。
39、·该纸或纸板制造工艺不包括将淀粉以非发泡形式喷洒在纸幅上的任何步骤。
40、根据本发明的第二方面,提供了一种通过第一方面的方法获得的纸板产品。
41、第二方面的各种实施例可包括以下列表中的至少一个特征:
42、·纸板产品的抗拉强度指数在机械方向至少为43knm/kg,在横向至少为22knm/kg。
43、·纸板产品的拉伸刚度指数在机械方向至少为5.5kn/m,在横向至少为2.4kn/m。
44、·纸板产品的内结合强度(scott bond)至少为130j/m2。
45、·根据taber 15°iso 2493和克数测定iso 536的测量,纸板产品的弯曲刚度指数在横向至少为0.34nm7/kg3,在机械方向至少为0.68nm7/kg3。
46、·纸板产品是折叠箱板。
47、·纸板产品是衬板。
48、根据本发明的第三个方面,提供了泡沫涂布机和随后的高浓度计量施胶压榨机在纸板制造工艺中的应用,其分别用于在第一步和随后的第二步中将粘合剂组合物涂布到纸幅上。
49、本发明的优点
50、本发明可以提高多层纸板产品的层间强度和层内强度。
51、本发明能更有效地优化粘合剂特性。
52、本发明有助于控制施胶剂的渗透深度。
53、本发明可增加可实现的表面粘合剂渗透范围,以优化产品质量。
54、本发明可以降低纸张和纸板制造工艺中的干燥成本。
55、在一些实施例中,在纸板制造工艺的湿端在相邻层间的界面上添加粘合剂可提高纸板产品印刷和加工过程中的内部粘合强度和抗分层能力。