浆混合物的制作方法

本发明涉及浆混合物及其制备和用途。

背景技术：

现代包装技术使人们可以安全方便地存储和分销食品和饮料，从而防止污染和变质，并延长了保质期，并且以前所未有的方式简化了处理。尽管这种发展有助于最大程度地减少食物浪费，并在全球范围内大大简化了食物分销，但也导致需要解决的，优选地需要回收利用的，包装废物数量增加。

传统上，饮料以玻璃瓶形式供应，罐头食品以玻璃罐或金属罐形式供应。已经建立了用于收集和回收玻璃和金属的系统，但是由于瓶子、坛子和罐子需要与其他废物分开，因此需要一定程度的消费者参加和参与。在具有消费者意识和回收利用传统并且已经建立了必要系统的国家，大部分包装玻璃和金属已经被回收利用。这样可以节省大量的能源和自然资源。但是，不幸的是，仍有一部分玻璃和金属包装最终被填埋。此外，玻璃和金属包装很重，减轻重量将有助于节省分销链中的能源。

塑料瓶和容器为轻型包装提供了解决方案，且诸如pet和hdpe的塑料非常适合用于包装食品和饮料。吹塑瓶是一种广泛使用的包装，特别是用于诸如饮料的液体物品。

为了提供塑料容器的替代物，wo16055072公开了一种由纤维浆诸如纸浆生产模制品，特别是托盘形制品的方法。在该方法中，压力和热量用于使纤维浆脱水并在组合式模具中形成模制品。

类似地，wo16055073公开了另一种由纤维浆诸如纸浆生产模制品，特别是瓶状制品的方法。在该方法中，将例如通过膨胀压制工具和加热而施加的压力用于使纤维浆脱水并在组合式模具中形成模制品。

技术实现要素：

本发明人已经认识到，通过改变浆的组成，可以提高在模具中由浆形成的容器的壁的强度。本发明人还认识到，浆组合物影响模具中浆可以多快地脱水。

因此，本公开的目的是提供一种浆组合物，其可用于在模具中形成容器的方法中，诸如wo16055072或wo1605573的方法，并使得容器壁具有高强度。另一个目的是提供一种浆，其允许在模具中高速形成容器。

本公开逐项列出以下实施方式。

1.浆混合物用于在模具中形成容器的用途，该浆混合物包括：以干重计，65-90％，诸如70-84％的具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数低于48，优选低于40，更优选低于30的第一浆；以及

以干重计，10-35％，诸如16-30％的具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数为60-90，优选为70-90，更优选为77-90的第二浆。

2.项目1的用途，其中，第一浆是任选精制的重悬浮的市场浆(商品浆)。

3.项目1或2的用途，其中，第二浆是精制的重悬浮的市场浆。

4.前述项目中任一项的用途，其中，第一浆包括软木浆。

5.项目4的用途，其中，第一浆包括基于第一浆的干重的至少50％的化学软木浆，优选至少75％的化学软木浆，并且更优选至少90％的化学软木浆。

6.前述项目中任一项的用途，其中，第二浆包括软木浆。

7.项目6的用途，其中，第二浆包括基于第一浆的干重的至少50％的化学软木浆，优选至少75％的化学软木浆，并且更优选至少90％的化学软木浆。

8.前述项目中任一项的用途，其中，根据tappit271，第一浆的长度加权纤维长度大于1.75mm，诸如1.8-2.2mm。

9.前述项目中任一项的用途，其中，根据tappit271，第二浆的长度加权纤维长度为1.2-1.75mm，诸如1.3-1.7mm。

10.前述项目中任一项的用途，其中，当根据tappit271测量时，第一浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例小于5.0％，优选小于4.1％。

11.前述项目中任一项的用途，其中，当根据tappit271测量时，第二浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例为5.0-9.0％，优选为5.2-7.8％。

12.前述项目中任一项的用途，其中，浆混合物中填料的量按干重计低于5％，优选按干重计低于2％，更优选按干重计为0％。

13.前述项目中任一项的用途，其中，容器是瓶状的。

14.前述项目中任一项的用途，其中，所述容器是囊包部分、胶囊部分、托盘、碗或杯。

15.浆混合物，包括：

以干重计，65-90％，诸如70-84％的第一浆，该第一浆是具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数低于48，优选低于40，更优选低于30的任选精制的重悬浮软木市场浆；以及

以干重计，10-35％，诸如16-30％的第二浆，该第二浆是具有的肖伯尔-瑞格勒(schopper-riegler，sr)数为60-90，优选70-90，更优选77-90的精制的重悬浮的软木市场浆。

16.项目15的浆混合物，其中，根据tappit271，第一浆的长度加权纤维长度大于1.75mm，诸如1.8-2.2mm。

17.项目15或16的浆混合物，其中，根据tappit271，第二浆的长度加权纤维长度为1.2-1.75mm，诸如1.3-1.7mm。

18.项目15-17中任一项的浆混合物，其中，当根据tappit271测量时，在第一浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例小于5.0％，优选小于4.1％。

19.项目15-18中任一项的浆混合物，其中，当根据tappit271测量时，第二浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例为5.0-9.0％，优选为5.2-7.8％。

20.项目15-19中任一项的浆混合物，其中，浆混合物中的填料的量低于5％(以干重计)，优选低于2％(以干重计)，更优选为0％(以干重计)。

21.一种方法，包括以下步骤：

a)提供具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数低于48，优选低于40，更优选低于30的第一浆；

b)对第一浆的第一部分进行低稠度(lc)精制，以得到具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数为60-90，优选为70-90，更优选为77-90的第二浆；

c)将第一浆的第二部分与第二浆以这样的比例混合：使得得到的浆混合物包括以干重计，65-90％，诸如70-84％的第一浆，以及以干重计，10-35％，诸如16-30％的第二浆。

22.项目21的方法，其中，lc精制的能量供应为150-500kwh/吨干浆，诸如220-500kwh/吨干浆。

23.项目21或22的方法，还包括以下步骤：d)由浆混合物在模具中形成容器。

24.项目23的方法，其中，步骤d)包括脱水模具中浆混合物的子步骤。

25.项目23或24的方法，还包括以下步骤：e)将阻隔层施加至容器。

附图说明

图1示出了根据本公开可以由浆混合物在模具中形成的瓶状容器。瓶状容器100具有“香槟”底部101，意味着该底部具有外部圆形凸起部分102和内部凹入部分103。凸起部分102和凹入部分103是同心的。瓶状容器110具有凸起底部111。瓶状容器100、110的底部101、111被设计成承受很大的内部压力。因此，瓶状容器100、110可以用于碳酸液体瓶。在这种瓶子中，在瓶状容器100、110的内部以及还可选地在外部涂覆有至少一个阻隔层。

图2示出了咖啡囊包(囊荚)200和两种咖啡胶囊210、220。咖啡囊包200包括两个半部(“蛤壳状物”)，根据本公开每个半部可以由浆混合物在模具中形成。每个咖啡囊包210、220包括杯状部分211、221和盖212、222。根据本发明形成的容器可以用于杯状部分211、221。在咖啡胶囊210、220中，杯状部分211、221的内部以及还可选地外部可以涂覆有至少一个阻隔层。

具体实施方式

作为本公开的第一方面，提供了浆混合物。浆混合物优选用于例如根据背景技术部分中讨论的方法之一在模具中形成容器。由浆混合物形成的容器优选成形为瓶、托盘、碗或杯。所形成的容器可以例如用于盛装碳酸液体的瓶子、咖啡胶囊或咖啡囊包。

浆混合物包含：

65-90％(以干重计)的具有较低的肖伯尔-瑞格勒(sr)数，即sr数低于48的第一浆；以及

10-35％(以干重计)的具有较高的sr数，即60-90的第二浆。

优选地，根据iso5267-1测量本公开的sr数。

因此，第一浆通常是未精制的或仅适度地精制的，而第二浆通常是高度精制的。下面结合第三方面进一步讨论第一和第二浆的精制程度。

由此可见，第一浆中的平均纤维长度通常大于第二浆中的平均纤维长度。例如，在第一浆中长度加权的纤维长度(tappit271)可以大于1.75mm，优选为1.8-2.2mm，在第二浆中可以为1.2-1.75mm，优选为1.3-1.7mm。然而，在下面的实施例中显示，第二浆的长度加权纤维长度可以大于2mm。因此，第二浆中的平均纤维长度的重要性似乎是有限的。

优选地，根据tappi标准tappit271测量平均纤维长度。优选地使用设备kajaanifs300进行根据tappit271的测量。

还可以得出结论，第一浆中的细小纤维含量通常低于第二浆中的细小纤维含量。细小纤维含量可以定义为长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例。可以根据tappit271，优选使用设备kajaanifs300，测量该比例。

在第一浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例通常小于5.0％，优选小于4.1％，并且更优选小于3.9％。下限例如可以是2.0％。

在第二浆中长度小于0.2mm的纤维的长度加权比例通常为5.0-9.0％，优选为5.2-7.8％，并且更优选为5.3-7.6％。

第一浆的sr数优选低于40，并且更优选低于30。第一浆的sr数的典型下限是10或15。第二浆的sr数优选为70-90，并且更优选为77-90。

第一浆的重量比例优选为70-84％，这意味着第一浆的重量比例优选为16-30％。

填料颗粒通常会降低容器壁的强度。因此，浆混合物中填料的量优选按干重计低于5％，并且更优选低于2％。在一种实施方式中，没有向浆混合物中添加填料颗粒。

如下实施例所示，市场浆获得了最佳结果。因此，在优选的实施方式中，第一浆由市场浆形成。术语“市场浆”表示浆已经干燥，这会影响纤维性能。因此，市场浆与从未干燥的浆不同。因此，在形成第一方面的浆混合物的一部分之前，例如在制浆机中将市场浆重悬浮。第二浆也可以由市场浆形成。

根据本公开的“精制的重悬浮浆”可以在其被重悬浮之前和/或之后被精制。优选的是，大部分的精制是在浆重悬浮之后进行的。

软木浆中的纤维通常比硬木浆中的纤维更长，这意味着软木浆通常形成更强的容器壁。因此，优选第一浆和/或第二浆包括软木浆。

例如，以干重计，第一和/或第二浆的至少50％，优选至少75％，更优选至少90％是软木浆。

此外，化学浆中的纤维通常比ctmp或tmp中的纤维更长。因此，优选第一浆和/或第二浆包括化学浆。

例如，以干重计，第一和/或第二浆的至少50％，优选至少75％，更优选至少90％是化学浆。

因此，第一和第二浆优选是化学软木浆。

如果使用漂白浆，可以更容易遵守食品包装的规定。此外，漂白浆通常没有气味问题，并且与未漂白浆相比，与浆化学物质的相互作用通常更好。因此，优选第一浆是漂白的。第二浆可以是漂白的或未漂白的，但是优选地，其是漂白的(出于相同的原因)。例如，根据iso2470-1，漂白浆的亮度可以为至少78％或至少80％。优选为至少83％。

浆混合物的优选实施方式包括：

以干重计，65-90％，诸如70-84％的第一浆，其在该实施方式中是具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数小于48，优选小于40，更优选小于30的重悬浮的软木市场浆；以及

以重量计，10-35％，诸如16-30％的第二浆，其在该实施方式中是具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数为60-90，优选70-90，更优选77-90的精制的重悬浮的软木市场浆。

浆混合物可包含至少一种疏水性施胶剂和/或纸强度化学品，诸如淀粉。

作为本公开的第二方面，提供了根据第一方面的浆混合物在模具中形成容器的用途。

第二方面的容器可以例如是瓶状，托盘状，碗状或杯状。本公开的瓶状容器的底部优选是不平坦的。因此，它可以承受更大的内部压力。例如，非平坦底部可以是凸起的或成形为香槟底，即具有凸起的外部和凹入的内部。在一种实施方式中，该容器适于形成用于诸如碳酸液体的液体的瓶子的一部分。除了根据第二方面的瓶状容器之外，这种用于液体的瓶还可包括至少一个阻隔层。此外，第二方面的容器可以适于形成囊包或胶囊的一部分，诸如咖啡囊包或咖啡胶囊。

作为本公开的第二方面，提供了一种方法，其包括以下步骤：

a)提供具有的肖伯尔-瑞格勒(schopper-riegler，sr)数低于48，优选低于40，更优选低于30的第一浆；

b)对第一浆的第一部分进行低稠度(lc)精制，以得到具有的肖伯尔-瑞格勒(sr)数为60-90，优选为70-90，更优选为77-90的第二浆；

c)将第一浆的第二部分与第二浆以一定比例混合，使得得到的浆混合物包括以干重计，65-90％，诸如70-84％的第一浆，以及以干重计，10-35％，诸如16-30％的第二浆。

上面结合第一方面描述了第一浆和第二浆的实施方式。

lc精制的能量供应优选为150-500kwh/吨干浆，诸如220-500kwh/吨干浆。

lc精制优选以2-6％的稠度进行。

该方法还可以包括以下步骤：

d)由浆混合物在模具中形成容器。

步骤d)通常包括脱水模具中浆混合物的子步骤。

上面讨论了可以通过该方法生产的容器的各种实例。

该方法还可以包括以下步骤：

e)将阻隔层施加到容器上。阻隔层可以例如是水和/或气体阻隔层。

实施例

获得了用作起始原料的各种浆：

-经过100-125kwh/吨干浆精制的从未干燥的漂白软木浆(“ndsw”)

-经过500kwh/吨干浆精制的未漂白的从未干燥的软木浆(“棕色ndhr”)

-经过135kwh/吨干浆精制的漂白的从未干燥的硬木浆(“白色ndhr”)

-经过了50kwh/吨干浆精制然后干燥的漂白的软木市场浆(“msw50”)

将msw50浆的一部分悬浮在水中，并进行进一步的精制以获得以下浆：

-经过了总共150kwh/吨干浆精制的漂白的软木市场浆(“msw150”)

-经过了总共300kwh/吨干浆精制的漂白的软木市场浆(“msw300”)

-经过了总共750kwh/吨干浆精制的漂白的软木市场浆(“msw750”)

测量了浆的特性，并在下表1中给出。

表1.来自stfifibermaster和kajaanifs300的所有值均经过长度加权。

*根据iso5267-1测量

**使用stfifibermaster测量。当使用stfifibermaster测量细小纤维含量时，所有短于0.5mm的纤维均被视为“细小纤维”。

***根据tappi标准(tappit271)用kajaanifs300测量。当用kajaanifs300测量细小纤维含量时，所有短于0.2mm的纤维均被视为“细小纤维”。

由表1中的浆制备了各种混合物。混合物在下表2中给出。此外，由浆混合物在模具中形成了瓶状容器。对浆混合物在模具中的脱水进行了研究。干燥后，记录在模具中形成的每个容器的重量。然后对容器加压，并记录每个容器被压爆的压力。对于除一个以外的所有浆混合物，形成了至少三个容器并包括在加压测试中。结果列于下表2。

表2.

*形成了两个容器并包括在加压测试中

七种不同的浆混合物产生的平均压爆压力高于8bar，平均压爆压力指数高于0.4bar/g。然而，其中仅有四种还显示出可接受的脱水，并且因此在下表3中列出。

通过比较表2中的三种第一浆混合物，可以发现，低sr浆(ndsw)和高sr浆(棕色ndhr)的等份混合物得到了相对低的压爆压力和不可接受的脱水。高sr浆的比例增加得到了甚至更低的压爆压力。但是，将低sr浆的比例提高到75％得到了显着增加的压爆压力和可接受的脱水。

值得注意的是，“100％msw150”由单一的中度精制的漂白软木市场浆(sr：49；纤维长度：1.93mm；细小纤维：4.51％)组成，显示出相对较高的压爆压力，但不可接受的脱水。相比之下，“75％msw50+25％msw300”和“85％msw50+15％msw300”由大部分低度精制的漂白软木市场浆和少部分高度精制的漂白软木市场浆的混合物组成，显示出可接受的脱水和甚至更高的压爆压力。

当将少部分高度精制的漂白软木浆(msw300)添加到中度精制的漂白软木市场浆(msw150)中时，平均压爆压力指数增加，但脱水仍不可接受。

还值得注意的是“85％msw50+15％msw750”由大部分低度精制的漂白软木市场浆和少部分非常高度精制的漂白软木市场浆(sr；96；纤维长度：0.78mm；细小纤维：9.45％)的混合物组成，得到过轻的容器重量和不可接受的脱水。“高度精制的”和“非常高度精制的”漂白软木市场浆的最大区别是细小纤维含量。因此，优选避免太高的细小纤维含量，诸如细小纤维含量高于约8％(tappit271，使用0.2mm界限)。

表3.

在表3中显示，75％的低度精制的漂白软木市场浆(sr：22；纤维长度：2.03mm；细小纤维：3.41％)和25％的高度精制的漂白软木市场浆(sr：85；纤维长度：1.57mm；细小纤维：6.02％)的混合物获得了最高的压爆压力和最高的平均压爆压力指数。