用于制造芯板以及用于层压板的芯板的方法
【专利说明】用于制造芯板以及用于层压板的芯板的方法
[0001]描述
[0002]本发明涉及用于制造层压板使用的芯板的方法，具有层状系统的芯板，此类芯板在制造层压板中的用途，具有此类芯板的层压板，以及用于制造此类芯板的仪器。
[0003]层压的层压板通常由浸渍了树脂的多层芯板层组成，这些芯板层是在高压下合并的。作为网状支撑材料，此类层压板构成了操作面、窗台、衬垫、房间包层、隔断等的基础。芯板层是由单个层片的相同的或不同的芯板制成，根据克重，这些芯板基本上还称为芯纸或芯纸板。每个芯板相应地具有层状系统，其具有一层或多层的纤维材料。根据层压的层压板的各种使用目的，除了所述的层或芯板以外，还可以提供用于满足某些特征的其他层或层片的其他材料。此外，非层压的层压板也是已知的，其中多层或多层片的芯板无需借助于树脂而彼此压制。
[0004]长期以来，芯板和纸专门由能够满足芯板的特定需要(关于抗扯强度、浸渍的能力、进一步加工的能力、影像等)的新鲜纤维材料制造。为了减少天然来源的消耗以及与使用新鲜纤维材料有关的原材料成本，同时使用重复利用的废纸至少按比例地制造一些芯板。这些芯板以及此类芯板的相应的制造方法可以例如得自WO 2011/141355 Al。该文献中描述的芯板由再加工的纤维混合物至少按比例地组成，并且除了湿强度剂以外，特别包含用于增加芯板的毛细管作用的表面活性组分作为添加剂。毛细管作用为使用树脂浸渍芯板的能力提供了重要的作用变量。
[0005]已经证明了目前已知芯板(其是使用废纸至少按比例地制造)中的缺点，对于分离工具(例如切割、锯切等)而言，它们具有相对高的磨损性。由于相应的磨碎和切割工具按照这种方式具有缩短的寿命并且必须更频繁地更换，所以上述缺点不利地影响了用于制造层压板的工具的停机时间。另一个缺点是使用表面活性组分，该组分在造纸机上提供了大量的水循环系统，这可以妨碍制板机的机器循环的化学平衡，从而导致制造成本增加，尤其导致环境和废水的负荷。
[0006]本发明的目的是提供一种可以制造用于层压板的芯板的方法，其中所述的芯板尽管至少按比例地使用了再加工的纤维混合物但是对于分离工具而言具有较低的磨损性，良好的空气渗透率以及改善的成本和环境平衡。本发明的另一个目的是提供一种芯板，其由在加工的纤维混合物至少按比例地组成，对于分离工具具有较低的磨损性，良好的空气渗透率并由此得到的浸渍能力，以及改善的成本和环境平衡。此外，本发明的目的是详细描述用于制造层压的或非层压的层压板的此类芯板、相应的层压板以及用于制造芯板的仪器的用途。
[0007]根据本发明，其目的是通过具有权利要求1所述的特征的方法，通过具有权利要求26所述的特性的芯板，通过根据权利要求33所述的此类芯板的用途，通过根据权利要求36所述的层压板以及通过具有权利要求39所述的特征的仪器来解决的。本发明的有利构造在各从属权利要求中详细描述，其中所述的方法的有利构造将作为芯板的有利构造，反之亦然。
[0008]本发明的第一方面涉及可以制造用于层压板的芯板的方法，其中所述的芯板尽管按比例地使用再加工的纤维混合物但是对于分离工具而言具有较低的磨损性、良好的空气渗透率并因此具有浸渍能力、以及改善的成本和环境平衡。至此，在根据本发明的方法的范围内，至少实施以下步骤:
[0009]a)提供至少具有以下特征的再加工纤维混合物:
[0010]-Brecht-Holl精细级份为至多50重量％ ；
[0011]-Brecht-Holl长纤维级份为至少10重量％ ；
[0012]-Brecht-Holl短纤维级份为至多60重量％ ;以及
[0013]-1SO 1762灰份级份为至多20重量％ ；
[0014]b)制造至少一种纤维悬液，其包含所提供的纤维混合物的至少一种级份；
[0015]c)通过对纤维悬液至少实施一种去灰份处理直至纤维悬液的干燥成分的灰份级份为至多15重量％，并且通过将至少一种添加剂加入至少一种纤维悬液中来加工至少一种纤维悬液，其中所述的添加剂选自助留剂和湿强度剂；以及d)由至少一种纤维悬液制造层状系统。换言之，根据本发明提供了以下方面，为了制造芯板，首先提供具有上述提及的特征的再加工纤维混合物，在下一步骤中，由该纤维混合物制造至少成比例的至少一种包含纤维悬液的纤维。其中，所提供的纤维混合物的所提及的界限值是通过标准的Brecht-Holl方法测定的，例如借助于Brecht-Hol I分流器或者根据在Zel Icheming宣传单VI/1/66 中所述的测试指导。具体而言，Owt % , Iwt % , 2wt% , 3wt% , 4wt% , 5wt% , 6wt% , 7wt%，8wt%，9wt%，1wt%，llwt%，12wt%，13wt%，14wt%，15wt%，16，wt% 17wt%，18wt%，I9wt%，20wt%，21wt%，22，wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，3(M%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt%，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49￥七％或50界七％、以及相应的中间值，例如 29.0wt %，29.1wt %，29.2wt %，29.3wt %，29.4wt %，29.5wt %，29.6wt %，29.7wt %，29.8wt%，29.9wt%等的精细材料的级份，可以理解为至多50wt%的精细材料的级份具体而言，1wt %，Ilwt %，12wt%，13wt%，14wt%，15wt%，16wt %，17wt%，18wt%，19wt %，20wt%，21wt%，22，wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，30wt%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt %，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49wt%，50wt%，51wt%，52wt%，53wt%，54wt% 55wt%，56wt%，57wt%，58wt%，59wt%，60wt%，61wt%，62wt%，63wt%，64wt%，65wt%，66wt%，67wt%，68wt%，69wt%，70wt%，71wt%，72wt%，73wt%，74wt%，75wt%，76wt%，77wt%，78wt%，79wt%，80wt%，81wt%，82wt%，83wt%，84wt%，85wt%，86wt%，87wt%，88wt%，89wt%，90wt%，91wt%，92wt%，93wt%，94wt %，95wt%，96wt %，97wt%，98wt%，99wt %或 100wt%、以及相应的中间值的长颗粒纤维可以理解为至少长纤维级份。因此，至多60wt%的短纤维级份相应地表不为 Owt %，Iwt %，2wt %，3wt %，4wt %，5wt %，6wt %，7wt %，8wt %，9wt %，1wt%，llwt%，12wt%，13wt%，l%t%，15wt%，16wt%，17wt%，18wt%，19wt%，20wt%，21wt%，22wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，30wt%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt%，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49wt%，50wt%，51wt%，52wt%，53wt%，54wt%，55wt%，56wt %，57wt %，58wt %，59界丨％或60wt%、以及相应的中间值的短纤维级份应该理解的是，材料的所有成分的重量份总是且特定地彼此补充至100%。因此，本发明是基于以下事实:使用用于制造芯板的废纸、相应大量的印刷染料、附着的污染物、精细材料和灰份成分被引入至用于制造芯板的纤维悬液(多种)中。灰份成分(其还可以称为炽灼残渣)包括无机化合物，例如碳酸钙，其在造纸的过程中作为涂敷成分用于纸和板的表面修整。其他的灰份成分可以为填料和颜料，例如滑石、二氧化钛、氢氧化铝、氧化铝、斑脱土、硫酸钡、石膏、高岭土等，其通常还可以用于造纸和制板中。首要地，包含纤维材料和纤维残余物的纤维素被称为精细材料，其根据Brecht-Holl的定义，其具有被所谓的短纤维更短的纤维长度。
[0016]本申请人意识到，首要地，灰份级份造成了芯板成品对常用的加工工具的磨损性，并使得使用的分离工具的寿命严重缩短以及长的停机时间。此外，本申请人查明灰份对具有树脂的芯板成品的浸渍和空气渗透率能力的影响(精细材料也影响，但是程度较低)是完全不利的，因为由于灰份的尺寸小并堵塞了它们，所以在纤维之间形成了空隙，也称为毛细管作用。因此，在随后层压的层压板的制造中，具有树脂或类似物质的芯板存在的毛细管作用使得树脂的浸渍或填充以及由此产生的层压的层压板的品质都被严重的损害。在本发明的范围内，用于有机塑料的聚合物和基础材料通常可以理解为树脂和类似的材料。树脂和树脂类物质因此在室温下通常具有固态至液态的有机材料，并且额外包括粘性和非晶体材料，其可溶解于普通的有机溶剂中，但是较差地或不溶于水中。基本而言，树脂和树脂类物质可以包括天然形成和/或合成的材料，并且通常表现为浅黄色至淡褐色，或者澄清至浑浊。非层压的层压板的制造和进一步加工能力也被芯板中的灰份和精细材料不利地影响。通过特定地选择具有上文提及的特征的废纸，可以有利地确保在步骤b)中制造的纤维悬液(其基本上部分或完全由步骤a)中针对其纤维含量而选择的废纸组成)从开始就包含尽可能低的灰份级份，以及此外足够高的长纤维级份，其可以有利地有助于良好的孔隙率、空气渗透率以及由此得到的芯板的浸渍能力。如果纤维悬液仅由针对其纤维级份而提供的废纸按比例地制造，则优选的是新鲜的纤维可以用作其他的纤维成分。但是在本发明的范围内，可以容易提供的是，纤维悬液的纤维级份专门由所提供的废纸组成，这是因为由于特定地选择所述的废纸，所以使用100 %的废纸级份还可以实现本发明的多种优点。在步骤c)中，纤维悬液经过加工，从而清洁纤维悬液并去灰份，一方面干燥成分的灰份级份调节至至多15wt%的值，另一个方面由阻留剂和湿强度剂得到的至少一种添加剂加入至纤维悬液中。应该理解的是如果纤维悬液的灰份级份由于使用灰份特别低或甚至无灰份的原材料而从开始就已经低于各要求的界限值，则可以基本省略清洁和去灰份的步骤，并且似乎不需要扩大地清洁纤维悬液。加入助留剂可以控制纤维悬液在层压过程中的脱水，同时加入湿强度剂可以有利地增加形成层的湿态抗撕强度。在该内容中指出，在本发明范围内的百分率表示被作为重量％，除非作出任何相反的说明。其中，纤维悬液的清洁或去灰份基本可以包括一个或多个可任选的不同的纯化步骤。加入至少一种添加剂基本可以在清洁或去灰份之前、过程中或之后一次或多次实施，其中在完成去灰份之后再加入可以优选地用于可靠地避免添加剂不必要的损失以及纯化的可能破坏。与现有技术相反，由于特意地选择废纸以及对纤维悬液受控地去灰份，可以有利地省略表面活性添加剂的加入，而无需必须接受芯板的空气渗透率、浸渍能力和湿态抗撕强度的损失。这可以实现大幅地节省成本并显著地改善根据本发明制造的芯板与使用重复利用的废纸的环境平衡。但是，除了体积的得自助留剂和湿强度剂的添加剂以外，其他的添加剂可以基本用于配备纤维悬液或芯板，和/或由具有所需特征的芯板制造的层压板。基本上，可以制造这样的芯板，其专门由一层或多层的层状系统组成。备选地，除了层状系统以外，其他元件(例如塑料薄片、箔等)可以与层状系统连接。此外，可以基本上提供的是，制造层状系统，其仅由单层组成。备选地，可以制造多层的层状系统。例如可以通过制板机来制造层状系统。
[0017]为了特别简单地服从步骤a)中所要求的特征，如果废纸，特别是包含废纸类型主要为第4组的牛皮纸和/或OCC废纸，用作再加工纤维混合物，则证明是有利的。其中，“包含废纸类型主要为第4组”的描述是指废纸的欧洲标准分类的CEPI列表，并包括:
[0018]-新的瓦楞纸板削片:具有牛皮纸或测试内衬覆盖物的瓦楞纸板的新削片；
[0019]-未用过的牛皮瓦楞纸板:未用过的瓦楞纸板的包装、薄板和削片，专门具有牛皮纸内衬。纤维素或半纤维素瓦楞。
[0020]-未用过的瓦楞纸板:未用过的瓦楞纸板的包装、薄板和削片，具有牛皮纸或测试内衬覆盖物；
[0021]-用过的牛皮瓦楞纸板1:用过的瓦楞纸板的包装，仅具有牛皮纸内衬的覆盖物，纤维素或半纤维素瓦楞；
[0022]-用过的牛皮瓦楞纸板2:用过的瓦楞纸板的包装，具有牛皮纸内衬或测试内衬的覆盖物，但是，其中至少一种覆盖物是由牛皮纸内衬制造的；
[0023]-用过的牛皮纸