[发明专利]改善的纤维配料

说明书

本国际专利申请要求2008年12月24日提交的澳大利亚临时专利申请2008906622的优先权，其内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及用于制造纸张和诸如新闻纸、复印纸、卫生纸、硬纸板、以及建筑和包装纸的基于纸张的产品的材料。具体地，本发明涉及现有技术中通常称为“配料”的材料，其用作例如牛皮纸制造工艺中的原料。一般地，该配料将是纸浆，通常处于由化学或者机械制浆工艺生产的纤维质的纤维材料的形式。

本发明的纤维配料还将发现使用在通常从纤维质的纤维材料制造的其它产品中，诸如板纸、碎料板、中或者高密度纤维板(MDF和HDF)、地板基板以及墙和天花板等。基于木料是纤维配料的通常来源，这些产品通常称为“工程木材”。

背景技术

以下对本发明的背景技术的讨论被包括以说明本发明的上下文。这并不认为是承认提及的任何材料在任何权利要求的优先权日公布、已知、或者是公知常识的一部分(在任何国家)。此外，以下大部分描述以纸张或者基于纸张的产品的生产作为上下文。这是为了便于描述并且不认为限制纤维配料的最终用途。

几千年来一直依赖草本植物作为纸张的原料。然而，至少对于上世纪，树木已经变为纸张原料的主要纤维来源，并且制浆至今已变为主要的纤维处理技术。实际上，在该时间段内对纸浆的需求引起了一些世界的更突出和有争议的环境和生态问题。

已经接受将木材转换为纸张要求使用重型工业处理，通常要求非常大的能量输入，大量的工艺用水，并且具有高废料程度，并且通常使用化学物质，通常引起很难和有时有害的处置和循环要求。另外，无论化学还是机械制浆处理经常不能够适当地将生产的配料中的纤维的状态和几何形状控制到至少下游的纸张制造处理认为期望的程度。

因此，已经存在增加的兴趣来开发替代纤维作物用于纸张生产，以及代替制浆的替代技术。被认为是木材的合适替代物的纤维的一个来源是香蕉树。

香蕉树是大型的多年生草本植物，具有从膨胀的肉质球茎(地下根茎)产生的高的地上枝。香蕉树的叶柄在地上枝中螺旋排列，并且其长的交叠的叶枕(基部放大)形成坚实的类似树状假茎的外部部分，顶生花序通过其中心生长，形成内部部分，通常称为核。在更高处，叶柄远离假茎弯曲并且在倾斜角度处承载大的卵形叶片(叶子)。

每个假茎通常能够在9到18个月的时段内生长到3到8米范围内的高度。当成熟时，每个假茎将因此包括软但是致密的核，被更坚硬但是较不密的外部部分包围。

商业种植的香蕉树通常仅仅具有1到2年的寿命，因为香蕉树仅仅开花(并且生产香蕉)一次，随后叶子和假茎开始死亡。这通常要求以某种方式去除它们，诸如通过简单地砍下，允许新的假茎从根茎再生长并且开始新的繁殖阶段。

随着2002年约6800万吨的香蕉产量(其中超过三分之二来自印度、巴西、中国、厄瓜多尔和菲律宾)，已经认识到香蕉假茎表示潜在的有价值的可再生资源，其传统上未被利用并且历史上被香蕉种植者在经济上忽略。考虑到这一点，由于假茎中的纤维的有利的属性和质量，已有多种尝试来使用假茎生产纸张。

然而，在Indian Pulp and Paper Journal，August-September 1975，30(2)，pp 13to 15中的S.K.Singhai、J.K.Garg和B.Biswas的标题为《Banana Stem Fibre for Papermaking》的文章中，该时刻的情形总结为“考查了香蕉(M.sapientum和M.paradisica)茎纤维的制浆和造纸质量。从本文给出的可用信息，认为技术上和经济上使用香蕉茎纤维都不是可行提议”。因此，至少在七十年代中期，尚未开发出使用这些材料进行纸张生产的合理方法。

从那时起，继续认识到香蕉假茎纤维应具有用于纸张生产的合适属性。在为在蒙特利尔，魁北克的1998Pulping Conference出版的《Book 2，TAPPI Proceedings，1998》中，Forestry Research Institute of Ghana的Nicholas A Darkwa写的标题为《Plantain(M.Paradisiaca L)Pseudostem；A Fibre Source For Tropical Countries》的文章，结论为“……缺少用于其纸浆和纸张生产的长纤维材料的热带国家能够为此目的利用大蕉和香蕉的假茎”。