具有改善的彎曲挺度的紙板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明廣泛地設及具有改善的彎曲挺度的含有硬木纖維的紙板。本發(fā)明還廣泛地 設及一種用于制造運些具有改善的彎曲挺度的含有硬木纖維的紙板的方法，所述方法通過 將未處理的含硬木紙纖維料流與經(jīng)處理的含硬木紙板纖維料流進行組合，其中所述含硬木 紙板纖維中的至少一些/至少一部分由于紙板粘合劑聚結試劑的聚結作用而被淀粉紙板粘 合劑所涂覆。
【背景技術】
[0002] 用作包裝材料的紙板的一個重要屬性是它的挺度。在很多紙板包裝應用中高的彎 曲挺度可能是希望的。例如，彎曲挺度在折疊盒式容器紙板中是重要的，因為盒子的用途取 決于其在被填裝時對鼓脹的耐受性。紙板的彎曲挺度越高，由該紙板制得的盒子的剛度越 大，并且因此該盒子對裝載或者壓損力的耐受性就越大。
[0003] 紙板在制造包裝材料例如盒子的過程中抗彎曲的能力可能也是重要的。紙板在改 造 (convening)和包裝機器中經(jīng)常受到彎曲。所述紙板可能在運些機器的漉上彎曲，并且 因此形成某些彎曲度。如果例如包裝機器的漉直徑是小的話，那么所述紙板可能被高度彎 曲，因此在所述紙板的凸起側上施加高的拉伸應力，并且在凹入側施加高的壓縮應力。如果 運些應力變得過高，那么所述紙板可能因為在其表面上形成皺紋和發(fā)生斷裂W及降低了紙 板的彎曲挺度的緣故而受到破壞。
[0004] 另外，折疊-破裂耐受性對于通過影響由紙板制得的包裝的功能和外觀來折疊 W 形成該包裝的紙板(使用或者未使用例如顏料涂料、用于油脂耐受性的含氣化學品處理、防 水層涂料、熱密封涂料、擠出涂料等進行處理過的紙板)可能是重要的。包裝在折疊處的破 裂可能導致該包裝的折疊表面處的強度下降W及可見破裂的外觀。實際上，彎曲挺度和折 疊破裂是相關的，較高的彎曲挺度會導致較高的折疊破裂的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一大方面，提供了一種制品，該制品包括紙板層，所述紙板包含：
[0006] 紙板纖維，所述紙板纖維包含至少約50重量％的硬木纖維；
[0007] 紙板粘合劑；W及
[000引紙板粘合劑聚結試劑，所述紙板粘合劑聚結試劑的量足W使所述淀粉紙板粘合劑 涂覆至少一部分所述紙板纖維；
[0009] 所述紙板具有：
[0010] 約8點至約28點的厚度(caliper);
[0011] 約105磅/3000平方英尺至約300磅/3000平方英尺的定量；
[0012] 等于或者大于由如下公式定義的第一曲線的MD彎曲挺度：
[OOK] yi = 0.5297x2'2D95,其中X為所述紙板的厚度，并且y堪W泰伯挺度單位表示的MD彎 曲挺度；W及
[0014]等于或者大于由如下公式定義的第二曲線的CD彎曲挺度：
[00巧]y2 = 0.2188x2'268i，其中X為所述紙板的厚度，并且y2是W泰伯挺度單位表示的CD彎 曲挺度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第二大方面，提供了一種用于制造紙板的方法，所述方法包括如下 步驟：
[0017] (a)提供經(jīng)處理的紙板纖維的第一料流，所述經(jīng)處理的紙板纖維包含：
[0018] 未處理的紙板纖維，所述未處理的紙板纖維包含至少約80重量％的未處理的硬木 纖維；
[0019] 淀粉紙板粘合劑，淀粉紙板粘合劑與未處理的紙板纖維的重量比為約0.1:1至約 2:1，W及
[0020] 紙板粘合劑聚結試劑，所述紙板粘合劑聚結試劑的量足W使所述淀粉紙板粘合劑 涂覆至少一些所述未處理的紙板纖維W提供經(jīng)處理的紙板纖維；
[0021] (b)將步驟(a)中的所述第一經(jīng)處理的紙板纖維料流與第二未處理的紙板纖維料 流進行組合W提供經(jīng)處理的紙板料幅，所述第二未處理的紙板纖維料流包含至少約50重 量％的未處理的硬木纖維且經(jīng)處理的紙板纖維與經(jīng)處理的和未處理的紙板纖維的總和的 重量比為約15磅/噸至約50磅/噸；W及
[0022] (C)將步驟(b)中的所述經(jīng)處理的紙板料幅形成為紙板，該紙板具有：
[0023] 約8點至約28點的厚度；
[0024] 約105磅/3000平方英尺至約300磅/3000平方英尺的定量；
[0025] 等于或者大于由如下公式定義的第一曲線的MD彎曲挺度：
[0026] yi = 0.5297x2'w95,其中X為所述紙板的厚度，并且yi是W泰伯挺度單位表示的MD彎 曲挺度；W及
[0027] 等于或者大于由如下公式定義的第二曲線的CD彎曲挺度：
[002引y2 = 0.2188x2'268i，其中X為所述紙板的厚度，并且y2是W泰伯挺度單位表示的CD彎 曲挺度。
【附圖說明】
[0029] 本發(fā)明將結合附圖進行說明，其中：
[0030] 圖1表示各種紙板的W泰伯挺度表示的在機器方向（machine direction(MD))和 橫跨機器的方向（cross-machine direction(CD))運兩個方向上的彎曲挺度曲線相對于厚 度的曲線圖，它們比較了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式所具有的改善(最小）的MD和CD彎曲挺 度值和對照紙板的MD和CD彎曲挺度值；
[0031] 圖2表示W(wǎng)泰伯挺度表示的在機器方向(MD)上的彎曲挺度曲線相對于厚度的曲線 圖，它們比較了根據(jù)本發(fā)明的紙板的一些實施方式所具有的改善(最大)的MD彎曲挺度值與 對照紙板的MD彎曲挺度值；
[0032] 圖3表示W(wǎng)泰伯挺度表示的在橫跨機器的方向（CD)上的彎曲挺度曲線相對于厚度 的曲線圖，它們比較了根據(jù)本發(fā)明的紙板的一些實施方式所具有的改善(最大）的CD彎曲挺 度值與對照紙板的CD彎曲挺度值;W及
[0033] 圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的用于制造具有改善的彎曲挺度的紙板的方法的一個實施 方式的流程圖。
【具體實施方式】
[0034] 在描述本發(fā)明之前定義若干術語是有利的。應當理解的是如下定義將在本申請全 文中使用。
[0035] 定義
[0036] 在術語的定義偏離該術語的常用意思時，申請人擬使用下文所提供的定義，除非 另有具體說明。
[0037] 出于本發(fā)明的目的，術語"紙板料幅"是指纖維紙板料幅，該纖維紙板料幅可能由 包含紙板纖維、紙板挺度增強試劑等加上任何其他可選的造紙?zhí)砑觿├缰T如內(nèi)部和/或 外部紙張施膠劑、填料、濕強度試劑、光學增亮試劑等的混合物、配料等形成、產(chǎn)生或者制 造。所述紙板料幅可W為連續(xù)卷、離散片材等的形式。
[0038] 出于本發(fā)明的目的，術語"紙板纖維"是指可W在制造纖維紙張料幅中使用的任何 纖維材料。紙板制造纖維可W包括紙漿(木質(zhì))纖維(例如軟木纖維和/或硬木纖維）；牛皮紙 纖維（例如通過牛皮紙制漿工藝制得的紙漿纖維）；W及通過蘇打、亞硫酸鹽、亞硫酸儀、冷 蘇打、NSSC等紙漿制造工藝制得的木纖維;合成纖維;廢紙纖維;再生紙纖維;來自大麻、黃 麻、巧麻、亞麻、棉絨、蕉麻、木質(zhì)廢料、稻草、甘薦渣、竹子、劍麻等中的任意來源的纖維、W 及運些纖維的任何組合。
[0039] 出于本發(fā)明的目的，術語"紙板層"是指具有約8點至約28點例如約12點至約18點 的厚度的單層(片)紙板料幅。所述紙板層可W為連續(xù)卷、離散片材、用于制造盒子等的包裝 材料巧料的形式。
[0040] 出于本發(fā)明的目的，術語"軟木纖維"是指衍生自針葉樹(裸子植物)例如各種各樣 的冷杉、云杉、松樹等如火炬松、濕地松、科羅拉多云杉、香脂冷杉、花旗松、短葉松、福射松、 白云杉、黑松、紅木等的木質(zhì)物質(zhì)的纖維漿。北美南部軟木和北部軟木可W被用來提供軟木 纖維W及來自世界其他地區(qū)的軟木。包含軟木纖維往往會在紙板中賦予更大的彎曲挺度， 而且還往往會在運種紙板中賦予具有較高的粗糖度并且較低的光滑度的表面。
[0041 ]出于本發(fā)明的目的，術語"硬木纖維"是指衍生自落葉樹(被子植物)例如枠樹、橡 樹、山毛樣、楓樹、按樹、楊樹等的木質(zhì)物質(zhì)的纖維漿。在紙板中包含硬木纖維往往會在運些 紙板中賦予具有較高光滑度的表面。
[0042]出于本發(fā)明的目的，術語"合成纖維"是指除了木漿纖維之外（例如除了紙漿纖維 之外）的纖維，并且它們由例如醋酸纖維素、丙締酸樹脂、聚酷胺(例如諸如尼龍6、尼龍6/6、 尼龍12、聚天冬氨酸酸、聚谷氨酸酸等）、多胺、聚酷亞胺、聚酷胺、聚丙締酸系物質(zhì)（例如聚 丙締酷胺、聚丙締臘、甲基丙締酸和丙締酸的醋等）、聚碳酸醋(例如聚雙酪A碳酸醋、聚丙締 碳酸醋等）、聚二締(例如聚下二締、聚異戊二締、聚降冰片締等）、聚環(huán)氧化物、聚醋(例如聚 對苯二甲酸乙二醇醋、聚對苯二甲酸下二醇醋、聚對苯二甲酸丙二醇醋、聚己內(nèi)醋、聚乙醇 酸、聚交醋、聚徑基下酸醋、聚徑基戊酸醋、聚己二酸乙二醇醋、聚已二酸下二醇醋、聚下二 酸丙二醇醋等）、聚酸(例如聚乙二醇(聚氧化乙締）、聚下二醇、聚環(huán)氧丙烷、聚甲醒(多聚甲 醒）、聚四亞甲基酸(聚四氨巧喃）、聚表氯醇等等）、多氣控、甲醒聚合物（例如脈醒樹脂、Ξ 聚氯胺-甲醒、苯酪甲醒等）、聚締控(例如聚乙締、聚丙締、聚下締(polybutylene)、聚下締 (polybutene)、聚辛締等等）、聚亞苯基（例如聚苯酸、聚苯硫酸、聚苯酸諷(polyphenylene ether sulfone)等）、含娃聚合物(例如聚二甲基硅氧烷、聚酸甲基硅烷等）、聚氨醋、聚乙締 基系聚合物（例如聚乙締醇縮下醒、聚乙締醇、聚乙締醇的醋和酸、聚醋酸乙締醋、聚苯乙 締、聚甲基苯乙締、聚氯乙締、聚乙締化咯燒酬、聚甲基乙締酸、聚乙基乙締酸、聚乙締基甲 基酬等）、聚縮醒、多芳基化合物(polya巧lates)W及共聚物(例如聚乙締-醋酸乙締醋共聚 物、聚乙締-丙締酸共聚