[发明专利]含有微片晶纤维素颗粒的纸板

说明书

该非临时申请基于2006年9月12日提交的美国临时申请系列号为 No.60/825,311的提交日，其在此引入作为参考，已在其提交日的12个 月之内提交，并根据35USC§1.19(e)要求其优先权。

背景技术

[0001]造纸工艺通常包括将由网前箱(headbox)获得的纤维素纤维 的稀的水浆料传送至移动筛(即大家所熟知的长网)上，以通过该筛从 浆料中排水，使得形成充分固化的纤维垫，然后使用施胶压榨挤压纤维 垫，其中垫中剩余的大量的水通过滚距(roll nip)挤压除去，最后将得 到的垫通过造纸机的干燥段使剩余的水分热力学地除去。

[0002]纸基产品例如纸和纸板通常被涂布以提高其表面性质。纸的 涂布通常需要复杂和昂贵的设备且其通常从造纸工艺离线进行。结果， 涂布步骤对纸的生产工艺增加了显著的成本。为了充分提高纸的表面性 质，通常所需的涂层重量为约2-6lb/1000ft²。因为低的涂层重量一般地 是不够均匀以提供表面性质的所需的改善，通常需要如此高的涂层重量 水平。这种相对高的涂层重量不仅充分提高了纸的生产成本，而且同样 提高了纸的基本重量并因此提高了纸的运输成本。

[0003]纸板一般具有的厚度大于0.3mm，层厚(caliper)的范围约 0.3mm至约1.2mm，基础重量范围为约120g/m²至约500g/m²。纸板 通常被分类成5个等级：固体漂白硫酸盐，涂布的未漂白牛皮纸，粘土 涂布的新闻纸，折叠纸板和未涂布的再生硬纸板。

[0004]当用于包装应用时，为了高的印刷质量，经常需要包装纸板 具有优良的表面性质。因此，包装纸板通常用颜料基配方来涂布。为了 赋予不透明性，包装纸板通常用不透明的颜料如在颜料粘合剂中的二氧 化钛和粘土来涂布。木制纤维之间的表面间隙在50-100μm范围内，而 不透明颜料的尺寸小于1μm。为了填充纤维的空隙和形成平滑的纸板表 面，需要高标准的不透明颜料，这极大增加了纸板生产的成本。另外， 由于遮光颜料比纤维素致密，它们往往增加纸板的基础重量从而导致高 的运输费用。此外，这种提高表面印刷质量的方法在多数情况下以损害 包装纸板的强度性能如弯曲力和拉伸刚性为代价而实现的。

[0005]为提高纸板的表面性质例如平滑度、不透明性、适印性而不 降低物理性能且不显著增加生产成本，已经作出了持续的努力。美国专 利No.6,645,616披露了具有提高的表面和强度性能的适于用作饮料包装 或包装纸板的层压纸板。该层压纸板通过将轻质涂布的未经印刷的白纸 层压至未漂白的或漂白的纸板基底上制成。在美国专利申请 No.2003/0,091,762中，通过层压薄的漂白纤维纸至未漂白的纸板基底上 制造白表面纸板。这些方法对于纸板生产过程需要额外的步骤，例如离 线涂布和层压，因此增加了生产成本。美国专利申请No.2005/0,039,871 披露了将多层幕帘用于单步涂布操作来降低生产成本。另外一种降低生 产成本的途径是通过使用低成本填料代替二氧化钛颜料来提高不透明 性和表面平滑度。美国专利申请No.2006/0,065,379教导使用低成本的矿 物填料、漂白的纤维和粘合剂来制造白顶纸板。美国专利申请 No.2004/086,626在涂料配方中使用机械研磨纤维作为低成本空隙填料 来生产优良的印刷纸。在美国专利No.4,888,092中，具有可通过100目 筛网的颗粒尺寸的含有少于25％的纤维和纤维碎片的，并含有至少50 重量％的木射线细胞的纸浆细纤维被施加在原纸页的表面上形成一层 来提高纸的表面平滑度。