[发明专利]多层纸板

说明书

技术领域

本发明涉及具有高的松厚度(bulk)和维持的强度(maintained strength)的高品质多层纸板(paperboard)。

背景技术

存在大量的使用纸板的应用。所有这些应用具有它们自身对纸板的具体要求，因此该纸板的性能必须根据意图的最终用途而不同。

待在快速运行的自动机器上转化(例如涂覆、印刷、切割、褶皱(crease)和折叠)成包装用品的纸板必须具有所需的强度来抵抗在转化过程中产生的应变和应力。该纸板还必须具有高的抗弯曲性，不仅在转化过程中获得良好的可运行性，而且对于所需的包装性能也是关键的。对于长保存期限的产品，该包装还必须具有良好的对光、氧气和湿气的阻挡性。例如平滑性和尺寸稳定性的性能在转化过程中也是重要的。

纸板的松厚度(密度的倒数(inverse))是重要的性能，这是因为对献纸板的厚度做贡献。增加的厚度改善板的弯曲挺度。高的松厚度进一步使得造纸者能够减少纸板中纤维的量，这涉及成本节约。但是，高的松厚度常常导致内部强度的降低。造纸者的一个挑战是增加纸板的松厚度同时维持强度。

纸板通常包括1-5个层。待转化的纸板常常包括不止一个层。多层纸板常常显示出比单层纸板高的抗弯曲性指数。由三层或更多层组成的纸板包括顶层和背层(back ply)以及一个或多个中间层。

化学浆时常用于板的顶层和背层以向板提供强度和良好的印刷性质。该板的中间层可同时含有机械浆和/或化学浆。机械浆例如CTMP是合意的原料，因为它具有相当低的密度且能够以比化学浆更低的成本生产。而且，机械浆具有较高的产率并且因此具有较高的原料使用效率。在高品质板中，针叶木CTMP是用于所述中间层的最通常的机械浆，这是因为针叶木CTMP除了具有高的松厚度外，还具有能够提供良好的内部结合(bonding)的长纤维。由于化学浆的高强度性质，其通常与机械浆组合也用于中间层，作为增强物。

专利说明书WO2006084883披露具有中间层的高品质纸板，其含有大量的阔叶木CTMP。但是，在WO2006084883中披露的纸板生产中，在维持的强度下，存在可获得多高的松厚度的上限。因此，仍然存在对具有高的松厚度和维持的强度的高品质纸板的需求。

发明内容

本发明披露了高品质纸板，其包括至少三层；表面层，中间层和背层，其中所述中间层包括至少50％、优选至少80％、更优选至少90％的来自阔叶木纤维的高温化学热磨机械浆(HT-CTMP)，以所述中间层的总纤维重量计算。

已经出乎意料地显示在中间层中使用来自阔叶木纤维的HT-CTMP使得能够生产具有非常高的松厚度且具有维持的强度性质的纸板。此外，使用来自阔叶木纤维的HT-CTMP显著改善纸板的亮度性质和形成。该纸板的中间层显示出低于400kg/m³、优选低于350kg/m³、甚至更优选低于300kg/m³的密度，至少150kPa、优选至少250kPa、最优选至少350kPa的z-强度，和至少100J/m²、优选至少150J/m²的Scott Bond值。

在所述中间纸浆中的阔叶木浆具有低于300kg/m³、优选低于250kg/m³、和甚至更优选200kg/m³的密度(纸浆片材密度，ISO 534:2005)。

本发明纸板的所述层中的至少一个、优选中间层可包括干强度添加剂。所述强度添加剂可选自阳离子淀粉、阴离子聚合物、纳米纤化的(nanofibrillated)纤维素、聚乙烯胺、壳聚糖、伯胺和仲胺、聚乙二胺和改性的聚丙烯酰胺以及它们的组合。所述阴离子聚合物可例如是羧甲基纤维素(CMC)和/或阴离子聚丙烯酰胺(A-PAM)。添加这样的干强度添加剂提高纸板的强度性能并且使得能够在中间层中使用高含量的来自阔叶木纤维的HTCTMP。在一个优选的实施方式中，至少一层包括至少一种阳离子聚合物(例如阳离子淀粉)和至少一种阴离子聚合物(例如阴离子CMC(羧甲基纤维素)，或者阴离子聚丙烯酰胺(A-PAM))。可在连续的(相继的)步骤中将所述阳离子和阴离子聚合物添加至形成所述层的配料(furnish)。这改善得到的板产品的强度。替代地，可将所述聚合物同时添加到混合的配料，或者将所述聚合物与混合的配料预混合。

根据本发明使用的阔叶木浆可例如来自桉树、山杨(aspen)、刺槐(acacia)，枫树、山毛榉、白杨(poplar)和/或桦树。

具体实施方式