[发明专利]增强的多孔纤维产品

说明书

本发明涉及包含化学浆料纤维或木材纤维和填料颗粒的多孔纤维产品，和涉及制造该产品的方法。尤其，本发明涉及袋纸(sack paper)、具有纤维的袋、包装材料、过滤材料和多孔印刷纸的生产方法。

传统地，多孔袋纸或用于生产载物袋(carrier bag)的纸已经在没有填充剂的情况下生产。强度性能是尤其重要的，特别地在袋纸的情况下，并且填料减弱强度。在另一方面，使用填料将包括能够降低昂贵的化学浆料纤维的量的优点，同时提供提高的可印刷性和纸板机(board machine)的可运行性，因为填料并不如化学浆料纤维吸收同样多的水。通常地，纸袋的强度通过精制(refine)纸浆、使用化学浆料纤维和通过在网部(wire section)的适合的纤维取向获得。对于由袋纸制成的袋子必须具有孔隙度，使得当填装它时空气能够迅速从袋内部去除。如果空气没有快速去除，则该袋的填装被很大程度地减慢。一般地，袋由几种袋纸制成，但对于单层牛皮纸(kraft paper)还必需具有孔隙度。

包装材料的孔隙度主要以Gurley值测量或，另外地，通过Bendtsen仪器测量。Gurley可以用于测量在1.22kPa的压力下对于100cm3的空气花费多长时间流过1平方英寸的样品区域。通常地，高度多孔的袋纸的Gurley值应该小于10秒和，在一些情况下，低至5秒。一般来说，获得袋纸、单层牛皮纸或制造袋的纸所需的理想Gurley值是相当困难的。

通常地，通过合适的选择和纤维浆料的精制提供孔隙度。但是，这导致机器的生产性的降低，因为对于在该工艺中精制需要更多的时间并且增加了能量消耗。提高浆料的精制也降低了在网部去除水的速度，这意味着传送到压榨部分(press section)的纸网幅包含更多水分。也可以通过特定的化学品例如助留剂(retention agent)提供孔隙度。

在一些情况下，通过在填装袋前再成品袋纸中制成所需数量的针孔(pinhole)来提供所需的孔隙度。在此情况下，该针孔机械地在袋中制成。但是，机械处理会损坏袋纸。而且，这还需要额外的加工时间和能量花费。

如上所述，提供袋纸所需的孔隙度的通常方法是高浓磨浆(high-density refining)。由于撕裂强度，尤其纤维取向是重要的因素，其应该在网部被考虑进去。一般地，使用淀粉以提高纸的强度。在此情况下，淀粉按剂量加入到高稠度(consistency)浆料中。

在造纸工艺中，需要结合孔隙度、强度、可印刷性、在网部更快的水去除、和用更价廉的材料代替较贵的化学浆料纤维例如填料聚结物(agglomerate)。而且，优选能够达到高孔隙度水平而没有机械地穿孔该材料。

本发明的目的是提供多孔纤维产品，尽管填料包含在其中，但其保持了高强度性能。

令人惊讶地，与使用常规填料相比，已经观察到通过使用填料颗粒，例如聚结物，很大程度地防止了在强度上的降低而没有聚集。

本发明因此涉及包含化学浆料或木材纤维的多孔纤维产品。

更精确地，根据本发明的产品体现特征于在权利要求1的特征部分所提出的内容。

根据本发明的方法体现特征于在权利要求13的特征部分所提出的内容，和根据本发明的产品的用途体现特征于在权利要求12的特征部分所提出的内容。

本发明提供纤维制品，优选纸或纸板产品，更优选袋纸产品，其时多孔的并具有与通过已知方法生产的产品相比高的强度水平和提高的劲度。尤其，通过本发明提供的产品具有良好的可印刷性和可涂覆性，高强度，良好的水分分布(moisture profile)和厚度，尤其在制袋机(sack machine)中，良好的T.E.A.值(拉伸能量吸收)和撕裂强度、高劲度和孔隙度。根据本发明的该袋纸产品可通过使用一层而非常规的四层制造。换而言之，关于孔隙度，可以获得技术上改进的袋产品，其是比相应的已知产品更有利的并在没有机械穿孔的情况下被制成多孔的。

本发明的其他细节和优点在以下详细说明中公开。

图1显示了三种不同袋纸的拉伸强度指数的图形比较，该纸的一种没有使用填料，第二种使用高岭土作为填料，和第三种根据本发明使用偏高岭土颗粒作为填料；

图2A和2B显示了不同袋纸的撕裂强度的图形对比；

图3A-K显示了不图袋纸的性能的图形对比；图3A和3B显示该纸的拉伸强度，图3C和3D显示它们的撕裂强度，图3E和3F显它们的拉伸能量吸收值，图3G和3H显示伸长率，图3I显示多孔性，图3J显示该纸的Gurley值和图3K显示该纸的劲度(stiffness)；