CN102325942A - 用于制造纤维幅的方法 - Google Patents
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Abstract
在一种用于制造用于尤其是单次涂布的纸的纤维幅的方法中使用纤维混合物形成料幅,该纤维混合物包括相对于全部新鲜纤维输入大于50%重量百分比的硬木半浆份额,其中,硬木半浆的打浆度选择为大于55°SR。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于尤其是单次涂布的纸的纤维幅的方法。
背景技术
含木浆的涂布纸,尤其是小于70g/m2的较低单位面积重量的含木浆涂布纸(白度大于70%,印刷表面粗糙度PPS小于2.0,光洁度大于45%)并且尤其是那些通常用由长纤维浆、脱墨浆(DIP,脱墨的纸浆)和机械再造的长纤维半浆(TMP或PGW/GW/SGW...;TMP=预热木片磨木浆,PGW=压力磨石磨木浆;GW=磨木浆,SGW=磨石磨木浆)组成的材料混合物单次涂布制造。在此,这样移动混合物,使得原纸的特性满足涂布过程的要求。
长纤维木浆或者NBKP(漂白硫酸盐针叶木浆)在此主要有助于强度特性。反之,木浆由于高的细小物质含量影响原纸相应的表面特性和密度。
脱墨浆(DIP)由于旧纸引入的混合成分而是由前述的纤维组成的混合物并且可以通过相应的处理直至100%使用。
在造纸中始终追求各个制造过程中的浆料引入成本最低。在此,与局部高可用性和低价格有关,使用硬木是一种令人感兴趣的选择。
硬木或短纤维还具有比针叶木或长纤维更小的强度,这是由于其不同的纤维形态导致的。用漂白的硬木浆(LBKP=漂白的阔叶木浆)替代漂白的针叶木浆(NBKP=漂白硫酸盐针叶木浆)因此意义不大,因为漂白的针叶木浆(NBKP)的主要任务是提高纸的强度。纯化学开发的、漂白的硬木浆(LBKP=阔叶木浆)不能满足该要求。
按TMP或PGW方法(TMP=预热木片磨木浆,PGW=压力磨石磨木浆,压磨)纯机械分解的硬木导致强度极小的、不可用的木浆。
硬木的另一种制备方法原理上由机械和化学分解的组合构成。这些方法已知为BCTMP方法或者例如也已知为APMP方法(BCTMP=漂白化学机械磨木浆,APMP=碱性过氧化氢机械浆)。在此生产的材料通常也称为半浆或者“半化学的纸浆”。
相应地,半浆的多种特性在纯化学分解的纸浆和纯机械分解的纸浆之间。通过制造过程的尤其可通过引入化学物和能量影响的方式可以针对强度或者针对体积制造半浆。在此,由DE102006051024A1已经公开,为提高待制造的料幅的体积向纤维混合物添加至少一部分漂白的并且化学分解的木浆(BCTMP)。
但是现在表明,这种半浆的其它特性,如原纸的抽吸特性不够,所述抽吸特性通过透气度和Cobb-Unger吸油度或Cobb-Unger吸水度表征。原纸明显更多孔并且更能抽吸,因此涂布颜料更强烈地渗入纸内并且不再能实现成品纸所需的表面特性,如尤其是光洁度和光泽。此外,纸的z向强度(内结合强度)是重要的。
因此,使用漂白的化学机械纸浆(BCTMP,例如桦树)也能导致纸的透气度提高,这导致将涂布颜料不希望地沉积到纸片中间。相应地可以损坏或降低纸的光泽度和光洁度。
在不含木浆的涂布纸的领域内,不含木浆的涂布纸通常也在大于65g/m2的较高单位面积重量范围中制造,考虑控制涂布颜料的剥落特性的类似问题对纸进行表面施胶。在此,通过涂布淀粉或胶而实现厌水的表面,为此必须使用带有后续的干燥装置的相应涂布装置。但是现在这种方案出于成本问题已经不能用于较低重量的含木浆的普通纸。
在例外情况下也在普通纸上进行涂胶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,创造一种开头所述类型的改进方法,其中,前述的问题被克服。在此,该方法应当在尽可能小的成本下尤其适用于制造较小重量的、一次涂布的纸。
按照本发明,该技术问题通过一种用于制造用于尤其是单次涂布的纸的纤维幅的方法解决,其中,使用纤维混合物形成料幅,该纤维混合物包括相对于全部新鲜纤维输入大于50%重量份额的硬木半浆,其中,硬木半浆的打浆度选择为大于55°SR。
由于该方法的这种设计,现在尤其也可以在最低成本的情况下以尤其是光泽度和光洁度方面最佳的质量用硬木半浆作为主要成分制造轻重量的、单次涂布的纸。在此,这样制备形成总新鲜纤维的硬木半浆的主要成分,使得该硬木板木浆被尽可能高地被研磨并且针对强度地制造,这尤其通过大于55°SR的打浆度保证。因此,本发明利用该状况,即,通过制造过程的类型以及尤其是在半浆中引入化学物和/或能量能够针对强度或针对体积地制造,其中,通过按本发明的针对强度的方式和相应较高的打浆度实现了强度特性,由于这种强度特性该方法尤其也可有利地用于通过硬木半浆制造轻重量的、单次涂布的纸。
引入的新鲜纤维可以至少主要包含仅硬木半浆或也包含一部分针叶木半浆,其中,针叶木半浆的打浆度优选选择为大于60°SR。替代纯硬木BCTMP或者纯硬木APMP,也可以使用一部分针叶木长纤维BCTMP或者APMP,这些木浆是高打浆度的,也就是说具有大于60°SR的打浆度,因此可以进一步减少透气度。在此例如可以使用80%的硬木-和20%针叶木-BCTMP和/或APMP。通过该改变份额可以控制强度特性和质量特性,如尤其是透气度和/或颜料吸收性。
尤其有利的是,纤维混合物包含引入的全部新鲜纤维至少10%重量份额的、尤其是纯化学分解的长纤维木浆。因此尤其可以使除硬木半浆之外引入的其余木浆由至少10%的长纤维木浆组成。此外可以的是,除硬木半浆之外引入的其余木浆由至少10%的长纤维木浆组成。在此,优选使用磨木浆和/或尤其是高打浆度的预热木片磨木浆(TMP)作为长纤维木浆。木浆的打浆度优选选择为大于60°SR。因此降低了纤维幅的透气度并因此改善了抽吸性能,也就是降低了抽吸性能,因为纤维幅变得更致密。
根据按本发明的方法的一种有利的实际方案,对原纸进行内施胶。在此,为这种涂胶使用优选大于0.2%重量份额的淀粉,尤其是大于0.4%重量份额的淀粉,和/或大于0.1%重量份额的CMC(羟甲基纤维素),尤其是大于0.2%重量份额的CMC,尤其是大于0.5%重量份额的CMC,尤其是大于x%重量份额的CMC,其中0.2≤x≤0.5,和/或小于0.1%重量份额的AKD(烷基烯酮二聚物)和/或小于0.1%重量份额的ASA(乙酰水杨酸)。
也特别有利的是,原纸在涂布之前被预砑光,其中通过预砑光导致原纸的孔密度尤其大于10%并且优选大于20%,其中,砑光优选借助于硬辊隙、软辊隙、双重软辊隙和/或沿料幅运行方向延长的靴式辊隙进行。
在此,绝对的透气度与当前的原材料成分和打磨紧密相关。通常,未砑光的纸的透气度在800-1000ml/min,而在预砑光之后为600-800ml/min或更小。然而在使用较大量的木浆时,未砑光的纸中的透气度会迅速地降低到较小的值。
为改善压缩效果,纤维幅可以在预砑光或者在预砑光机之前借助于蒸汽喷管和/或借助于水喷淋涂布装置加载。
为了较强地压缩原纸,可以在压榨部将纤维幅导引经过至少一个靴式压榨辊隙。
在此,靴式压榨装置应当有利地高负荷,以便实现最大可能的脱水以及对纸的压缩,然后这种压缩位于传统的辊压榨中的压缩之上。靴式压榨辊隙中的峰值压力有利地尤其在约6至10MPa的范围内,尤其在约8至10MPa的范围内,并且优选选择为大于10MPa。
在此,10MPa是现有技术中当前在技术上可实现的最大的峰值压力,现在。不过,此外根据本发明也完全可以有利地实现超过该压力的更高的压力。
也有利的是,纤维幅在压榨部中沿料幅运行方向看在靴式压榨辊隙之前在另一压榨辊隙中被预脱水,其中,靴式压榨辊隙在压榨部中优选用作第二压榨辊隙。有利地又如前述地择峰值压力。将靴式压榨辊隙布置为第二辊隙还带来了这样的优点,即,在预脱水之后在辊式压榨装置中的压缩效果更高。
原则上也可考虑的是,在压榨部中设置两个靴式压榨辊隙。在此,这种靴式压榨辊隙尤其又可以在峰值压力方面满足前述的条件。
根据按本发明的方法的另一种优选的设计构造,沿料幅运行方向看,在两个分别包括一个靴式辊隙或通过靴式辊隙形成的压榨装置之后设置一个被设计为辊式压榨装置的第三压榨装置,以便平整和/或压缩纤维幅。
此外,可以向原纸添加无机的细料或填料。在此,这种细料或填料优选可以包括小颗粒的PCC(沉淀碳酸钙),GCC(重质碳酸钙),高岭土和/或类似物。这导致压实并因此导致抽吸性能的改善。
所使用的涂布颜料的干重含量相宜地选择为大于62%,优选大于64%。
涂布颜料尤其可以按照薄膜式涂布方法和/或帘式涂布方法施加。优选在线使用的薄膜式涂布方法相比刮刀涂布方法对在料幅强度的要求更少,因此可以更强烈地针对质量处理并进一步打磨纤维。帘式涂布方法或帘式涂布机对料幅强度的要求更少并且在无接触地涂布时带来了对涂布颜料更小的穿透。
尤其也可以优选在涂布装置之后有利地使用多辊隙砑光机,其中,这种多辊隙砑光机有利地包括至少四个辊隙。优选使用在线多辊隙砑光机。多辊隙砑光机带来了纸的高压缩和更强的釉光整理效果的优点。
替代多辊隙砑光机,例如也可以考虑一个或两个靴式砑光机,用于平整和压实纸张,其中优选使用在线靴式砑光机。
作为替代或附加方案,尤其也可考虑使用辊-刮刀间隙成形器和/或混合成形器,其与原则上同样可考虑的纯刮刀或刮刀-辊间隙成形器相比提高了内结合强度。然而在此,在成型辊上的包绕角应当相宜地小于32°,以便使快速脱水的纤维还在板条部件保持足够的水,用于改善成形。
作为替代或附加方案,也可考虑例如借助于所谓的“HiDryers”进行撞击式干燥或者冲击流干燥,其例如由EP1911877A和DE102004039785A1公开。相应的撞击式或者冲击流干燥器(“HiDryer”方案/Voith)尤其可以设置在上述带有封闭的料幅导引的装置的压榨装置之后,这对于料幅的拉力减小和小的强度可能性都是有利的。在此,优选应当在第一干燥筒、也就是第一组平整平面实现到56%的干重含量的冲击干燥或流动冲击干燥。
硬木半浆尤其可以通过BCTMP和/或APMP方法制造(BCTMP=漂白化学机械磨木浆,APMP=碱性过氧化氢机械浆)。
附图说明
图1示出了用于轻重量的涂布质量的、纯示例的机械布置图,同时带有在线薄膜涂布装置和在线砑光机。
具体实施方式
在此,在包括流浆箱和成形器10、压榨部12以及干燥部14的造纸机16之后设置薄膜涂布装置18、空气干燥器20、在线砑光机22和卷绕机24。然而,原则上也可考虑其它的机器布置。
为制造尤其用于轻重量的、单次涂布的纸的纤维幅,使用一种纤维混合物形成料幅,该纤维混合物包括相对于引入的全部新鲜纤维大于50%重量份额的硬木半浆,其中,硬木半浆的打浆度选择为大于55°SR。
在当前的实施例中,例如可以为相应的机器方案设置双重成形器TQv,亦即垂直的辊-刮刀间隙成形器、串联NipcoFlex压榨装置(TNFP)、硬辊预平整装置,用于涂布的在线高速施胶机和/或带有例如1至10根辊的在线Janus砑光机。例如可考虑如带有约0.1%重量份额的AKD和/或ASA的内施胶。引入的材料、也就是引入的全部新鲜纤维例如可以包括50%重量份额的、按APMP方法制造的硬木木浆,30%重量份额的、按NBKP方法制造的硬木木浆和20%重量份额的磨木浆针叶木。在此,APMP硬木半浆的打浆度例如为约55°SR,NBPK硬木半浆的打浆度为约24°SR,而磨木浆的打浆度为约70°SR。
在约48至约65g/m2(约34至约35g/m2的原纸)范围内的最终单位面积重量时,最大的运行速度例如可以为约1800m/min。光泽度值例如可以在约42%至约65%的范围内,优选在约52%至56%的范围内。作为替代或附加的方案,所述机器方案尤其也可以包括至少一个前述的组件(例如:带有硬辊隙、软辊隙、双重软辊隙和/或沿幅面运动方向延长的辊隙的预砑光机;在预砑光机之前的蒸汽喷管和/或水喷淋涂布装置;至少一个在压榨部中的靴式辊隙,尤其是第二辊隙;两个在压榨部中的靴式辊隙;跟随第三压榨装置的两个靴式辊隙,其设计为平整和/或压实的辊式压榨装置;薄膜式涂布组件和/或帘式涂布装置;带有优选至少四个辊隙的多辊隙砑光机,优选设计为在线多辊隙砑光机;一个或两个用于平整和/或压实的靴式砑光机;辊-刮刀间隙成形器;混合成形器;Hidryer或高功率干燥器)。
附图标记清单
10 流浆箱和成形器
12 压榨部
14 干燥部
16 造纸机
18 薄膜式涂布装置
20 空气干燥装置
22 在线砑光机
24 卷绕机
Claims (15)
1.一种用于制造用于尤其是单次涂布的纸的纤维幅的方法,其中,使用纤维混合物形成料幅,该纤维混合物包含相对于引入的全部新鲜纤维大于50%重量份额的硬木半浆,其中,硬木半浆的打浆度选择为大于55°SR。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,引入的所述新鲜纤维至少基本上仅包含硬木半浆。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,引入的新鲜纤维包含一部分针叶木半浆,其中,针叶木半浆的打浆度优选被选择为大于60°SR。
4.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,纤维混合物包含相对于引入的全部新鲜纤维至少10%重量份额的、尤其是纯化学分解的长纤维木浆。
5.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,纤维混合物包含相对于引入的全部新鲜纤维至少10%重量份额的、尤其是机械分解的长纤维木浆。
6.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,对原纸进行内施胶,其中,为这种内施胶使用优选大于0.2%重量份额的淀粉,尤其是大于0.4%重量份额的淀粉,和/或大于0.1%重量份额的CMC,尤其是大于0.2%重量份额的CMC,尤其是大于0.5%重量份额的CMC,和/或小于0.1%重量份额的AKD和/或小于0.1%重量份额的ASA。
7.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,原纸在涂布之前被预砑光,其中通过预砑光导致原纸的孔密度尤其大于10%并且优选大于20%,其中,砑光优选借助于硬辊隙、软辊隙、双重软辊隙和/或沿料幅运行方向延长的靴式辊隙进行。
8.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,为改善压实效果,在预砑光之前借助于蒸汽喷管和/或借助于水喷淋涂布装置加载纤维幅。
9.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,为了更强地压实原纸,在压榨部将纤维幅导引经过至少一个靴式压榨辊隙,其中,靴式压榨辊隙中的峰值压力选择为尤其在约6至10MPa的范围内,尤其在约8至10MPa的范围内,并且优选大于10MPa。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,纤维幅在压榨部中沿料幅运行方向看在靴式压榨辊隙之前在另一压榨辊隙中被预脱水,其中,靴式压榨辊隙在压榨部中优选用作第二压榨辊隙。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,在压榨部中使用两个靴式压榨辊隙。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,沿料幅运行方向看,在两个分别包括一个靴式辊隙或通过靴式辊隙形成的压榨装置之后设置一个设被计为辊式压榨装置的第三压榨装置,以便平整和/或压实纤维幅。
13.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,向原纸添加无机的细料或填料,其中,这种细料或填料优选包括小颗粒的PCC、GCC、高岭土和/或类似物。
14.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,所使用的涂布颜料的干重含量被选择为大于62%,优选大于64%。
15.如前列各项权利要求之一所述的方法,其特征在于,按照薄膜式涂布方法和/或帘式涂布方法施加涂布颜料。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120118 |