具有改善的弯曲挺度的纸板及其制造方法_4

文档序号:9816057阅读:来源:国知局
表面的光滑度,运使得在运些纸板的表面上进行印刷更加困难且不太优选。为了对运样 的表面粗糖度进行补偿,形成具有主要包含软木纤维W赋予弯曲挺度(或者磨木浆纤维W 增加松密度)的内部纸板层和主要包含硬木纤维W增加表面光滑度的外层的多层纸板。增 加松密度(例如通过包含磨木浆纤维)增加松密度导致厚度的增加,运会增加弯曲挺度。但 是,多层纸板在使多层纸板形成压痕、弯曲等时可能存在各层之间发生脱层的问题。
[0093] 相反,本发明的纸板的一些实施方式在单纸板层中实现了改善的弯曲挺度,同时 还能基本保持纸板的定量W及增加硬木纸板纤维的含量W实现高光滑度益处。例如,本发 明的一些实施方式能够制造出具有较低厚度(例如厚度降低多达约2点)的包含高硬木纸板 纤维含量的纸板,还保持与具有较高厚度的纸板至少相当的弯曲挺度,W及提供包含较高 硬木纤维含量的纸板层的表面光滑度。本发明的运些单层纸板实施方式的运些弯曲挺度/ 表面光滑度益处可W通过在一部分硬木纸板纤维料流中使用纸板挺度增强试剂W及其他 纸板粘合剂(例如淀粉)W提供了至少一些经处理的硬木纸板纤维来改善整个纸板的纤维 和纤维之间的粘结来实现。
[0094] 包含具有改善的弯曲挺度的纸板的制品的实施方式包括纸板层,所述纸板包括: 纸板纤维,所述纸板纤维包含至少约50重量%的硬木纤维(并且不超过100重量%的硬木纤 维,例如约60重量%至约95重量%的硬木纤维,例如约65重量%至约80重量%的硬木纤维, 余量(如果有的话)为软木纤维);淀粉纸板粘合剂(例如,阳离子型淀粉或者氧化淀粉);W 及纸板挺度增强试剂,所述纸板挺度增强试剂的量足W (例如W所述淀粉纸板粘合剂计为 至少约0.1重量%,例如W所述淀粉纸板粘合剂计为至少约0.3重量%至约1重量%)W使所 述淀粉纸板粘合剂聚结在至少一些/至少一部分所述纸板纤维上并且涂覆(部分地或者全 部地)至少一些/至少一部分所述纸板纤维。所述纸板具有:(a)约8点至约28点(例如约12点 至约18点)的厚度;(b)在约105磅/3000平方英尺至约300磅/3000平方英尺(例如约140磅/ 3000平方英尺至约200磅/3000平方英尺)的定量;(C)等于或者大于由公式(4)yi = 0.5297χ2'^95定义的第一曲线的md弯曲挺度,其中X为所述纸板的厚度,并且yi是W泰伯挺 度单位表示的MD弯曲挺度;W及(d)等于或者大于由公式(5)y2 = 0.2188x2'268i定义的第二 曲线的CD弯曲挺度,其中X为所述纸板的厚度,并且y2是W泰伯挺度单位表示的CD弯曲挺度 (参见图1中的曲线MD-1和CD-1,如下文所讨论的)。在一些实施方式中,所述纸板具有:(c) 不大于由公式(6),即yi = 0.7949x2'w95,定义的第S曲线的最大MD弯曲挺度,其中X同样为 所述纸板的厚度,并且yi同样是W泰伯挺度单位表示的MD弯曲挺度;W及(d)不大于由公式 (7),即y2 = 〇.3282x2'2D95,定义的第四曲线的最大CD弯曲挺度,其中X同样为所述纸板的厚 度,并且y2同样是W泰伯挺度单位表示的CD弯曲挺度(参见图2和3中的曲线MD-2和CD-2,如 下文所讨论的)。本发明的所述纸板的一些实施方式还可W具有等于或者小于约3,例如等 于或者小于约2,如约1至约1.5的帕克印刷光滑度值。
[0095] 在本发明的一些实施方式中,可W形成多层纸板产品,该多层纸板产品包含作为 第一内层的具有改善的弯曲挺度的纸板层,所述第一内层具有第一侧部和第二侧部。所述 多层纸板产品还可W包含定位在、布置在、粘附至等所述第一侧部和第二侧部的额外的一 个或者多个不同的纸板层,即,可W形成为多层纸板产品。在本发明的其他一些实施方式 中,单层纸板产品可W形成为基本由单层具有改善的弯曲挺度的纸板构成。
[0096] 本发明的具有改善的弯曲挺度的纸板的一些实施方式可W通过:提供经处理的纸 板纤维第一料流,所述第一料流包含:未处理的纸板纤维,该未处理的纸板纤维包含至少约 80重量%的未处理的硬木纸纤维(不超过100重量%的未处理的硬木纸纤维,例如约85重 量%至100重量%的硬木纤维,例如约90重量%至100重量%的硬木纤维,余量(如果有的 话)为软木纤维);淀粉纸板粘合剂,淀粉纸板粘合剂与未处理的纸板纤维的重量比为约 0.1:1至约2:1(例如为约0.5:1至约1.5:1) 及纸板粘合剂聚结试剂,该纸板粘合剂聚结 试剂的量足W导致所述淀粉纸板粘合剂聚结并且涂覆(部分地或者完全地)至少一些所述 纸板纤维从而提供经处理的纸板纤维。可W在约150° F至约212° F的溫度(例如约170° F至约 190°F的溫度)对未处理的纸板纤维、淀粉纸板粘合剂和纸板粘合剂聚结试剂的组合进行加 热、蒸煮、反应等不超过约5分钟(例如不超过约2分钟),从而形成第一经处理的纸板纤维料 流。运种第一经处理的纸板纤维料流与包含至少约50重量%的未处理的硬木纤维(并且不 超过100重量%的未处理硬木纤维,例如约60重量%至约95重量%的未处理的硬木纤维,例 如约65重量%至约80重量%的未处理的硬木纤维)的第二未处理的纸板纤维料流W约15 磅/吨至约50磅/吨(例如约20磅/吨至约40磅/吨)的经处理的纸板纤维与经处理的和未处 理的纸板纤维的总和的重量比进行组合,从而提供经处理的纸板料幅。运种经处理的纸板 料幅然后形成为具有改善的弯曲挺度的纸板,该纸板具有如上所述的厚度值和定量值W及 如上所述的至少最小MD和CD弯曲挺度值,即,等于或者大于分别由公式(4)和(5)定义的所 述第一曲线和所述第二曲线,在一些实施方式中,具有如上所述的最大MD和CD弯曲挺度值, 即不超过分别由W上公式(6)和(7)定义的所述第Ξ曲线和所述第四曲线。
[0097] 图1表示就各种纸板的在机器方向(MD)和横跨机器的方向(CD)上泰伯挺度单 位表示)的弯曲挺度对厚度点表示,也等同于W密耳表示)所作的曲线图(一般指示为 100)。各曲线的点在12,14、16、18、20、22、24、26和28厚度处绘出。曲线10-(:和〔0-(:分别表示 对照纸板的MD和CD弯曲挺度值对厚度所作的曲线图,其中,曲线MD-C是基于公式(8),即cl = 1576x2'5239 ,其中X是纸板的厚度,并且cl是W泰伯挺度单位表示的MD弯曲挺度,并且其中 曲线CD-C是基于公式(9),即c2 = 0.0585x2'62w,其中X是纸板的厚度,并且c2是W泰伯挺度单 位表示的CD弯曲挺度。相反,曲线MD-1和CD-1分别表示本发明的具有改善(最小)的MD和CMD 弯曲挺度值的纸板的一些实施方式的MD和CD弯曲挺度值对厚度所作的曲线图,其中,曲线 MD-1设及基于上述公式(4)在厚度(X)值上作图,并且其中曲线CD-1设及基于上述公式(5) 在厚度(X)值上作图。从图1可W看出,相对于具有相同厚度的对照纸板的MD弯曲挺度值和 CD弯曲挺度值,本发明的纸板的一些实施方式具有更高的(改善的)MD弯曲挺度值和CD弯曲 挺度值。
[0098] 图2表示就机器方向(MD)上的泰伯挺度单位对厚度所作的弯曲挺度曲线的曲线图 (一般指示为200),其将根据本发明的具有改善(最大)MD弯曲挺度值的纸板的一些实施方 式与对照纸板的MD弯曲挺度值进行比较。曲线MD-C(还参见图1)表示对照纸板的MD弯曲挺 度值对厚度所作的曲线图。相反,曲线MD-2表示根据本发明的具有改善(最大)MD弯曲挺度 值的纸板的一些实施方式的弯曲挺度值对厚度所作的曲线图。曲线MD-2设及基于上述公式 (6)对厚度(X)值进行作图。
[0099] 图3表示就横跨机器的方向(CD)上的泰伯挺度单位对厚度所作的弯曲挺度曲线的 曲线图(一般指示为300),其将根据本发明的具有改善(最大)CD弯曲挺度值的纸板的一些 实施方式与对照纸板的CD弯曲挺度值进行比较。曲线CD-C(还参见图1)表示对照纸板的CD 弯曲挺度值对厚度所作的曲线图。相反,曲线CD-2表示根据本发明的具有改善(最大)CD弯 曲挺度值的纸板的一些实施方式的弯曲挺度值对厚度所作的曲线图。曲线CD-2设及基于上 述公式(7)对厚度(X)值进行作图。
[0100] 图4表示用于展示用于制造根据本发明的具有改善的弯曲挺度的纸板的方法的一 个实施方式的流程图,其一般指示为400。在方法400的一个步骤中,将指示为402的纸板纤 维源(包含至少约80重量%,例如至少约90重量% W及不超过并且包括100重量%的硬木纤 维)、指示为404的淀粉(纸板)粘合剂源W及纸板挺度增强试剂/[粘附促进剂]源组合在一 起(适当的量,如上所述),如箭头408、410和442所示,然后在约150°F至约212°F(例如约 170°F至约190°F)加热、蒸煮、反应等不超过约5分钟(例如不超过约2分钟),从而形成经处 理的纤维料流(指示为410)。
[0101] 在下一个步骤中,将未处理的纤维料流(例如包含至少约50重量%,并且包括不超 过100重量%的硬木纤维,例如约65重量%至约80重量%的硬木纤维)(指示为416)与运种 经处理的纤维料流410W适当的重量比(如上所述)按照箭头418和420所示组合在一起,然 后沉积在例如纸板成型网上,从而提供纸板料幅(指示为422),纸板料幅422。然后可W按照 箭头424所示对纸板料幅434进行进一步的处理,例如压光、干燥、施加防水涂层、颜料涂料、 挤出涂层、或者层压,从而提供指示为426的纸板,该纸板具有根据本发明的一些实施方式 的厚度值、定量值W及改善的MD和CD弯曲挺度值(如上所述)。
[0102] 实施例
[0103] 由包含100重量%的硬木纤维的纸板纤维料流形成具有约16.5点的厚度和所述范 围的定量的纸板。对于对照(C(纸板),在制造纸板时没有使用淀粉纸板粘合剂。还通过W经 处理的硬木纤维与经处理的和未处理的硬木纤维的总量的不同
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