本發(fā)明總體上涉及紙漿纖維組合物。本發(fā)明還涉及制備由上述紙漿纖維組合物形成的紙張(paper sheet)以及紙片(tissue sheet)的方法。
背景
紙漿是用于生產(chǎn)諸如衛(wèi)生紙、紙巾、餐巾紙和其他吸收/衛(wèi)生用品的紙(tissue)的常見原材料。通常,取決于紙的等級,紙由50%至90%的硬木紙漿和10%至50%軟木紙漿制成。當制備紙(tissue paper)時,紙漿材料的一些性質(zhì)與所得的紙的諸如柔軟度、光滑度、構(gòu)造、不透明度、顏色等的期望性質(zhì)有關(guān)。此外,制備過程中的運轉(zhuǎn)性能(runnabilty)和效率也是重要的。因此,紙制造的主要成本動因是紙漿(硬木和軟木)、化學品和效用(電、能量、水等)。
由于金合歡屬植物(Acacia)紙漿的纖維特性,其為紙?zhí)峁┝烁玫娜彳浂取_@可能歸因于與桉樹和其他硬木紙漿相比更高的纖維數(shù)目(polulation)(在給定重量下的纖維數(shù))、更高的纖維壓潰指數(shù)。金合歡屬植物還具有更低的保水值(WRV),其有助于更少的持水能力,這使得蒸發(fā)Yankee干燥器中的水所需的熱量或能量更少,從而達到目標干燥度。
此外,與桉樹和其他硬木紙漿相比,金合歡屬植物紙漿的初始強度也更高。通過具有更高的初始強度,可在可接受的強度性質(zhì)下將纖維精制最小化以產(chǎn)生良好的蓬松性(bulkiness)和柔軟度。通過降低纖維精制,因此可降低電力需求,從而導致較低的生產(chǎn)成本。如果有需要,提高強度的另一方法是通過添加諸如軟木的昂貴纖維。因此,金合歡屬植物纖維的較高初始強度潛在地導致降低軟木的使用。
然而,盡管使用金合歡屬植物紙漿具有上述優(yōu)點,但金合歡屬植物紙漿具有(漂浮)在Yankee干燥器上的差的粘附力。該問題導致差的 機器運轉(zhuǎn)性能和機器效率,導致由于Yankee干燥器的起皺差而產(chǎn)生低質(zhì)量的紙。因此,在高速紙機器中,使用的金合歡屬植物的量必需是有限的并且通常設(shè)置在35%。增加金合歡屬植物紙漿使用量至大于35%通常將導致上述運轉(zhuǎn)性能和質(zhì)量問題。為了提高與Yankee干燥器的粘附力,已將特種粘附化學品添加在Yankee干燥器表面上,或者在使用前在紙制造設(shè)備上處理金合歡屬植物紙漿。然而,從經(jīng)濟和效率的觀點出發(fā),并不期望這些另外的化學品/處理。
亟需提供克服或至少改善一種或多種上述缺點的紙漿纖維組合物。
亟需提供克服或至少改善一種或多種上述缺點的制備紙張的方法。
概述
根據(jù)第一方面,提供了包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維的紙漿纖維組合物。
有利地,紙漿纖維組合物可由100%的金合歡屬植物種類制成,同時在紙漿纖維組合物中具有低的親脂性含量。紙漿纖維組合物可不需要預處理或酶處理來降低紙漿纖維組合物中的親脂性含量。
紙漿纖維組合物可具有與Yankee干燥器表面良好的粘附力而不需要特種粘附化學品。
紙漿纖維組合物可具有高纖維壓潰性(collapsibility),其導致紙漿纖維組合物中減少的游離水含量。這可導致降低Yankee干燥器中所需的干燥能量的量。
根據(jù)第二方面,提供了制備紙張的方法,其包括干燥包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維的紙漿纖維組合物以形成干燥的紙張的步驟。所述方法可任選排除預處理紙漿纖維組合物或者可排除向紙漿纖維組合物添加過高量的粘附劑化學品或酶。
根據(jù)第三方面,提供了由包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維的紙漿纖維組合物形成的紙片,其具有至少13cm3/g的紙松厚度性質(zhì)。
有利地,所述紙片可滿足或超出消費者對于紙柔軟度、紙不透明度和紙強度的期望,同時可在衛(wèi)生間系統(tǒng)中充分自由使用。
定義
本文使用的下列詞語和術(shù)語應具有所指定的含義:
術(shù)語“親脂性成分”應被廣泛地理解為包括蠟、脂肪酸、烷醇(例如白蠟和/或諸如C24-C28-OH的長鏈OH化合物和/或具有90℃或更高的高熔點烷醇)、羥基提取物、脂肪醇、甘油三酯、甘油二酯、甾醇類、甾醇酯等。脂肪酸可為諸如C16-C18脂肪酸、C18-C28脂肪酸和/或C20-C26脂肪酸的具有C4-C30烷基的脂肪酸。脂肪酸可為飽和的或不飽和的。可將一部分或所有脂肪酸與諸如甘油三酯的其他分子結(jié)合或連接。其他實例包括十四烷(肉豆蔻,C14);十六烷(棕櫚酸,C16);9,12-十八碳二烯(亞麻油酸,C18);7-十八碳二烯(C18);十七烷(十七烷,C17)或十八烷酸(硬脂酸,C18);二十二烷酸(山崳酸,C22);二十四烷酸(二十四烷酸,C24);二十六烷酸(蠟酸,C26);和/或十五烷酸(C25)。親脂性含量可通過使用諸如二氯甲烷的非極性溶劑提取并檢測提取的量來測定。因此,術(shù)語“親脂性成分”還可包括親脂性提取物。
詞語“基本上”不排除“完全地”,例如“基本上不含”Y的組合物可以完全不含Y。必要時,可從本發(fā)明的定義中省略詞語“基本上”。
除非另外規(guī)定,術(shù)語“包含”和“包括”及其語法變型意圖代表“開放式”或“包含式”語言使得它們不僅包括所列舉的要素還允許包括另外未列舉的要素。
如本文使用的,在制劑組分濃度的語境中,術(shù)語“約”通常意指所列值的+/-5%,更通常所列值的+/-4%,更通常所列值的+/-3%,更通常,所列值的+/-2%,甚至更通常所列值的+/-1%,且甚至更通常所列值的+/-0.5%。
在本公開中,可以范圍形式公開一些實施方案。應當理解,范圍形式的描述僅為了方便和簡潔并且不應被解釋為對公開范圍的絕對限制。因此,范圍的描述應被認為具有具體公開的所有可能子范圍以及所述范圍內(nèi)的單個數(shù)值。例如,諸如1至6的范圍的描述應被認為具有諸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等的具體公開的子范圍以及所述范圍內(nèi)的單個數(shù)值,例如,1、2、3、4、5和6。無論范圍的寬度如何,均適用于上述描述。
在本文中還可概括地和一般地描述某些實施方案。在尚未公開范圍內(nèi)的各個具體種類和下位組別也形成本公開的部分。這包括實施方案的一般性的描述,但書或否定性限制將從上位類別中排除任何對象,無論所排除的內(nèi)容是否在本文具體列舉。
實施方案的詳細公開
下文公開紙漿纖維組合物的示例性、非限制性的實施方案。紙漿纖維組合物可包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維。紙漿纖維組合物可由馬占相思纖維和厚莢相思纖維組成。紙漿纖維組合物可基本上由馬占相思纖維和厚莢相思纖維組成。
紙漿纖維組合物可包含100%金合歡屬植物種類纖維。因此,紙漿纖維組合物可以不需要添加(過量的)特種粘附化學品或酶以減少紙漿纖維組合物中的親脂性含量的量。金合歡屬植物種類纖維可為部分或完全的純紙漿纖維。金合歡屬植物種類纖維通??蔀槔w維素纖維并且可為來自亞洲、印尼、非洲和其他熱帶氣候的金合歡屬植物纖維。
紙漿纖維組合物可具有低于現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)紙漿的親脂性含量,盡管紙漿纖維組合物中存在的金合歡屬植物種類的量顯著大于現(xiàn)有技術(shù)中可接受的量。例如,傳統(tǒng)紙漿中金合歡屬植物種類的量不可大于35%,因為增加金合歡屬植物種類的量超過該限度將導致與Yankee干燥器表面的粘附問題,導致運轉(zhuǎn)性能差、降低機器效率且降低紙質(zhì)量。
然而,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過具有兩種金合歡屬植物種類的混合物(其總含量大于現(xiàn)有技術(shù)的35%的限度),產(chǎn)生的紙漿纖維組合物中的親脂性含量的量并不增加,而相反可將其控制在期望值,該期望值使運轉(zhuǎn)性能良好、與Yankee干燥器表面的粘附力更高且紙的質(zhì)量更好。因此,這是矛盾的并且與本領(lǐng)域的一般共識相反,在本領(lǐng)域中必需設(shè)置對紙漿中存在的金合歡屬植物種類的限制以避免紙生產(chǎn)中的問題。
在紙漿纖維組合物中,馬占相思纖維可以至多約35wt%、至多約30wt%、至多約25wt%、至多約20wt%、至多約15wt%、至多約10wt%、至多約5wt%或至多約0.1wt%的重量濃度存在于紙漿纖維組合物中。
厚莢相思可以至少約65wt%、至少約70wt%、至少約75wt%、至少約80wt%、至少約85wt%、至少約90wt%、至少約95wt%或至多99.9wt%的重量濃度存在于紙漿纖維組合物中。
紙漿纖維組合物可具有小于0.420、小于0.415、小于0.410、小于0.405或小于0.400的壓潰指數(shù)。通過增加壓潰指數(shù),在擠壓后可將水夾帶的空隙體積最小化,導致減少纖維中的游離水含量的量。這可幫助減少從Yankee干燥器中的纖維蒸發(fā)水所需的熱能的量,這是因為紙漿纖維組合物中水的量減少?;谙铝蟹匠淌?1)計算壓潰指數(shù)(或耐壓潰指數(shù)(collapse resistance index),CRI):
紙漿纖維組合物可具有至少約5.0N/m、至少約5.5N/m、至少約6.0N/m、至少約6.5N/m或至少約7.0N/m的與Yankee干燥器表面的粘附力。金合歡屬植物紙漿與Yankee干燥器的粘附力取決于親水性(或碳水化合物)含量以及疏水性(或親脂性)含量。親水性組分為碳水化合物(α-纖維素、β-纖維素、γ-纖維素、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、葡萄糖和甘露糖),同時親脂性組分包括脂肪酸、脂肪醇、阿魏酸、甘油酯和甾醇類。紙漿中增加的親水性或碳水化合物含量,例如增加的半纖維素(阿拉伯糖、半乳糖或木糖)、葡萄糖和甘露糖的含量將提高紙漿與Yankee干燥器表面的粘附力并且提高保水值。紙漿與Yankee干燥器的粘附力的提高是由于充當粘附劑的親水性組分的存在。然后,增加的保水值增加紙漿的水含量,然后其由于通過它的表面張力和極性吸引力的水與金屬表面的吸引力幫助將紙漿粘附于金屬表面(Yankee干燥器表面)。由于金合歡屬植物包含比桉樹少的半纖維素含量,因此可通過較溫和的制漿方法保留金合歡屬植物紙漿中的親水性含量。然后,疏水性組分阻止熱金屬表面的粘性。因此,親水性和疏水性組分的量需要適當控制和調(diào)整以獲得與Yankee干燥器期望的粘附力。
紙漿纖維組合物可具有約0.05%至約0.15%、約0.05%、約0.06%、 約0.07%、約0.08%、約0.09%、約0.10%、約0.11%、約0.12%、約0.13%、約0.14%或約0.15%的親脂性含量(如通過二氯甲烷提取的)。通過溶劑提取測定親脂性含量的標準試驗可為國際標準TAPPI T204cm07。通過控制紙漿纖維組合物中親脂性含量的量,同時仍確保長鏈碳脂肪酸和脂肪醇(C24至C28)以可控制的水平存在用于增加與Yankee干燥器的粘附力,紙漿纖維組合物可用于制備具有良好質(zhì)量的紙。
紙漿纖維組合物可具有至少約14.5%、約15%或約20%的半纖維素含量。
因此,由于存在厚莢相思(其給予高纖維壓潰性和低CRI)和馬占相思(其提供具有高熔點的長鏈碳親脂性),同時確保親脂性含量為至多0.15%,因此紙漿纖維組合物具有與Yankee干燥器表面良好的粘附力、降低的能力需求并且產(chǎn)生具有良好柔軟度和不透明度的紙。
為了形成紙漿纖維組合物,從木片堆獲得固定比例的馬占相思木片和厚莢相思木片(例如,分別為35%至65%的比例)。使用白液、稀黑液(WBL)和熱黑液(HBL)在蒸煮器中蒸煮木片混合物以達到期望的蒸煮κ(例如17至19的范圍)。Κ(Kappa)為木材脫木素化程度的間接量度。篩選蒸煮的紙漿以去除任何未蒸煮的木片并洗滌以在下一階段前提高清潔度。然后,經(jīng)洗滌的紙漿進入氧脫木質(zhì)素化(ODL)階段用于通過使用氧氣、氧化的白液和燒堿的進一步木質(zhì)素去除。然后,紙漿進入漂白階段,諸如D階段(通過使用ClO2)、EOP階段(通過使用氧氣、燒堿和過氧化物),然后最后D階段(通過使用ClO2)。在各個漂白階段之間應用洗滌階段以在下一階段之前提高紙漿的清潔度。在將紙漿漂白至最終使用者所需的亮度之后,在進入紙漿干燥器之前將紙漿儲存在漿料儲存器中。然后,在紙漿干燥器中,將紙漿漿料進一步清洗以去除灰塵顆粒。將漿料成形為纖維墊同時去除水,然后在熱空氣干燥器中進一步干燥之前擠壓以連續(xù)去除水。然后,將干燥的紙漿片(在其中具有馬占相思纖維和厚莢相思纖維)切割成它的包裝尺寸并包裝用于船運。
上述紙漿纖維組合物可用于形成諸如紙片的紙張。所述制備紙張 的方法可包括干燥包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維的紙漿纖維組合物以形成干燥的紙張的步驟。在Yankee之前的紙的干燥度可為至少約24.2%、至少約24.3%、至少約24.4%、至少約24.5%、至少約24.6%、至少約24.7%、至少約24.8%、至少約24.9%或至少約25.0%。
干燥步驟可在Yankee干燥器中進行。在刮刀刮掉之前,可在Yankee干燥器中將紙漿纖維組合物干燥至可接受的干燥度。由于它的低親脂性含量而不使用特種粘附化學品或預處理,紙漿纖維組合物能夠與Yankee干燥器表面粘附。
盡管干燥的紙張仍在Yankee干燥器上,可使用裝備在Yankee圓筒上的刮刀刮掉干燥的紙張以使紙起皺。因此,方法還可包括使干燥的紙張起皺以形成皺紋紙張的步驟。起皺可通過紙漿與Yankee干燥器的粘附力、刮刀的幾何結(jié)構(gòu)、Yankee和造紙機的最后部分之間的速度差以及紙漿特性來控制。
方法還可包括加工皺紋紙張以形成紙制品的步驟。這可包括旋轉(zhuǎn)、切割和包裝皺紋紙張以形成諸如包裝紙的紙制品。
由包含馬占相思纖維和厚莢相思纖維的紙漿纖維組合物形成的紙片可具有至少約13.0cm3/g、至少約13.1cm3/g、至少約13.2cm3/g、至少約13.3cm3/g、至少約13.4cm3/g或至少約13.5cm3/g的紙松厚度性質(zhì)。紙片可具有至少約7.5Nm/g、至少約7.6Nm/g、至少約7.7Nm/g、至少約7.8Nm/g、至少約7.9Nm/g或至少約8.0Nm/g的紙橫向抗張指數(shù)。紙片可具有至少約9Nm/g、至少約9.5Nm/g、至少約10Nm/g、至少約10.5Nm/g、至少約11Nm/g的紙縱向抗張指數(shù)。紙片可具有至少約13或至少約14的紙柔軟度。紙片可具有至少約56%、至少約57%、至少約58%、至少約59%或至少約60%的紙不透明度。
附圖簡述
附圖例示了公開的實施方案并且用于解釋公開實施方案的原理。然而,應當理解設(shè)計附圖僅為了例示的目的,并且不作為限制本發(fā)明的定義。
圖1為表示在實驗室制漿后各種紙漿混合物的纖維結(jié)構(gòu)和壓潰指 數(shù)的柱狀圖。
圖2為表示馬占相思和厚莢相思木材中提取的親脂性物質(zhì)的組分的柱狀圖。
圖3為表示馬占相思和厚莢相思木材中的脂肪酸組分的柱狀圖。
圖4為表示馬占相思和厚莢相思木材中的脂肪醇組分的柱狀圖。
圖5為表示脂肪醇熔點和碳鏈長度之間的關(guān)系的柱狀圖。
圖6為與Yankee干燥器的粘附力隨金合歡屬植物親脂性含量變化的圖表。該圖表還表示為增加紙漿在Yankee表面上的粘附力而在Yankee干燥器中使用的粘附化學品的量。
圖7為表示親脂性含量隨通過實驗室制漿增加紙漿混合物中厚莢相思的量變化的柱狀圖。
圖8為表示親脂性含量隨在碾磨制漿后增加紙漿混合物中厚莢相思的量變化的柱狀圖。
圖9為表示與其他紙漿相比,與金合歡屬植物XP的Yankee干燥器的粘附力的柱狀圖。
圖10為表示與其他紙漿相比,在金合歡屬植物XP的Yankee之前的干燥度的柱狀圖。
圖11為表示與其他紙漿相比,金合歡屬植物XP的抗張指數(shù)、精制能量和在25°SR的拉伸的柱狀圖。
圖12為表示與使用類似的gsm由其他紙漿制成的紙相比,金合歡屬植物XP紙的紙抗張強度指數(shù)和紙松厚度值的圖表。
圖13為表示與使用類似的gsm由其他紙漿制成的紙相比,金合歡屬植物XP紙的紙柔軟度和不透明度品質(zhì)的柱狀圖。
實施例
通過參考具體實施例進一步更詳細地描述本發(fā)明的非限制性實施例和對比實施例,所述具體實施例不應被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
在制漿之前,將馬占相思木片和厚莢相思木片以各個比例(如上所述)混合并表征產(chǎn)生的紙漿以確定纖維結(jié)構(gòu)、親脂性含量和與Yankee干燥器的粘附力。
纖維結(jié)構(gòu)
纖維結(jié)構(gòu)通過在纖維形態(tài)學測試儀器(例如Kajaani Fiber lab.,Fiber Master或FQA儀器)中檢測獲得。大體上,纖維結(jié)構(gòu)或纖維形態(tài)學是紙漿中包含的平均單個纖維片的結(jié)果。例如,1毫克紙漿包含10,000-28,000的纖維片。
通過具有減小的耐壓潰指數(shù),可將在擠壓后水夾帶的空隙體積降低或最小化。減小的耐壓潰指數(shù)還導致減小的游離水含量。圖1表示馬占相思和厚莢相思的各個紙漿混合物的纖維結(jié)構(gòu)。如圖1所示,研究11種紙漿混合物,其中第一樣品為100%馬占相思而沒有厚莢相思(樣品AM100AC00)且隨后的樣品通過逐步減少馬占相思的量10%和逐步增加厚莢相思的量10%獲得(樣品AM90AC10、AM80AC20、AM70AC30、AM60AC40、AM50AC50、AM40AC60、AM30AC70、AM20AC80、AM10AC90)直至使用具有100%的厚莢相思(樣品AM00AC100)的最終樣品。能夠看出通過在紙漿中具有大于65%的厚莢相思,耐壓潰指數(shù)減小。通過保留碳水化合物主要作為紙漿中的半纖維素含量(為至少14.5%),紙漿可粘附于Yankee干燥器的表面并且增加在干燥器之前在擠壓后的紙漿的水含量。
親脂性含量分析
馬占相思和厚莢相思中的親脂性含量通過使用非極性或親脂性溶劑提取確定。然后,使用氣相色譜(GC)分析儀識別提取的親脂性材料。此處使用的試驗規(guī)程為標準試驗TAPPI T204cm07規(guī)程的那些。
從使用二氯甲烷溶劑的木材和紙漿的實驗室提取物中,發(fā)現(xiàn)馬占相思包含比厚莢相思多的親脂性物質(zhì)。馬占相思木材包含1.21%的親脂性含量同時厚莢相思木材包含0.33%的親脂性含量。馬占相思紙漿 包含0.29%的親脂性含量同時厚莢相思紙漿包含0.10%的親脂性含量。
使用己烷提取隨后GC鑒定來對馬占相思和厚莢相思木材之間的親脂性組分進行進一步分析。圖2表示兩種類型的金合歡屬植物木材中提取的親脂性材料的一般組分。如圖2所示,馬占相思木材包含比厚莢相思木材更多的脂肪酸、脂肪醇、阿魏酸、甘油酯和甾醇。由于80%的親脂性含量為鏈狀脂肪和可皂化物質(zhì)(saponifibles),因此這有助于金合歡屬植物木材的清潔作用。相比之下,諸如桉樹的其他硬木材中的親脂性含量為聚合物樹脂和不可皂化脂肪形式,其有助于紙(paper)或紙(tissue)制造過程中的灰塵或沉積問題,導致與產(chǎn)生的紙(paper)或紙(tissue)產(chǎn)品的清潔度有關(guān)的問題。
通過GC進一步評價親脂性組分元素來表明紙漿中的親脂性含量的減少是困難的,因為大多數(shù)元素為長鏈碳脂肪酸和脂肪醇(C24至C28)的形式,如圖2所示馬占相思非常高。圖3和圖4表示親脂性組分通過兩種金合歡屬植物種類中的碳原子數(shù)分類。然而,金合歡屬植物中的這些長鏈元素并不影響紙或紙制造方法中的灰塵或沉積。這些長鏈碳脂肪醇的熔點非常高(大于75℃,參見圖5)并且發(fā)現(xiàn)是熱Yankee表面上的粘附問題的另外影響。因此,控制金合歡屬植物紙漿的親脂性部分中的長鏈碳組分的量是重要的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過具有小于或等于0.16%的DCM可提取形式的親脂性含量提供與Yankee干燥器表面最佳的粘附力,參見圖6。因此,小于或等于0.16%的DCM可提取形式的親脂性水平的目標數(shù)字用于獲得用于紙生產(chǎn)的最佳的金合歡屬植物紙漿等級。
如上所述,馬占相思中長鏈親脂性碳組分的量比厚莢相思中的那些高約17倍。通過已知馬占相思和厚莢相思中親脂性含量的量,可獲得產(chǎn)生的具有小于或等于0.15%親脂性含量的紙漿混合物。實驗室制漿結(jié)果表明在<30%的馬占相思(且大于70%的厚莢相思)的情況下,紙漿混合物具有如DCM可提取的小于0.18%的親脂性含量,參見圖7。使用在室溫下用手進行的手動常規(guī)蒸煮和洗滌(使用室溫自來水)進行實驗室制漿用于制漿過程的每個階段。當與紙漿碾磨制漿比較時,使用≤35%的馬占相思(和≥65%的厚莢相思),紙漿混合物具有小于或等 于0.16%的總親脂性含量,參見圖8。由于用于獲得紙漿的方法(與其中使用室溫自來水進行實驗室洗滌同時紙漿碾磨方法使用在相同點的高pH在75℃的平均溫度下進行的紙漿碾磨制漿相比,實驗室制漿導致紙漿碾磨過程中增強的親脂性去除),在實驗室處理的紙漿中獲得更高的親脂性含量。
基于上述,選擇具有小于或等于35%的馬占相思的紙漿混合物用于進一步評價(下文稱為金合歡屬植物XP紙漿)。該紙漿混合物有利地具有在Yankee干燥器上的良好粘附力,即使紙漿為100%金合歡屬植物。因此,該紙漿克服了本領(lǐng)域中紙漿中存在的金合歡屬植物種類的量通常限于最大為35%的技術(shù)偏見,這是由于當使用具有大于35%的金合歡屬植物種類的紙漿時差的粘附力和運轉(zhuǎn)性能的問題。為了減少紙漿中金合歡屬植物種類的量以提高與Yankee干燥器的粘附力,傳統(tǒng)方法包括使用特種粘附化學品或金合歡屬植物紙漿的預處理,其反過來,導致紙的質(zhì)量問題并且增加生產(chǎn)成本。因此,該實施例證實與傳統(tǒng)方法相比,具有大于35%的金合歡屬植物種類的紙漿可通過使用兩種類型的金合歡屬植物種類的混合物而沒有任何另外的化學品或預處理過程容易地獲得。由于公開的紙漿包含100%的金合歡屬植物種類,因此產(chǎn)生的紙柔軟,具有良好的紙外觀。
實施例2
將金合歡屬植物XP紙漿(具有≤35%的馬占相思和≥65%的厚莢相思)與其他類型的紙漿比較并且特征在于與Yankee干燥器的粘附力、紙漿干燥度、紙抗張強度和紙質(zhì)量。
發(fā)現(xiàn)金合歡屬植物XP紙漿在紙制造過程中具有最佳的運轉(zhuǎn)性能,具有與Yankee干燥器的更高的粘附力,參見圖9,當與基于標準金合歡屬植物(由具有40%的最小的馬占相思含量和一些桉樹的不受控制的片混合物制成)的其他類型的紙漿比較時,碾磨A桉樹、碾磨F桉樹和碾磨S桉樹。碾磨A桉樹、碾磨F桉樹和碾磨S桉樹分別從Arauco(智利的)、Fibria(巴西的)和Suzano(智利的)商業(yè)獲得。
然后,研究各種紙漿樣品的紙漿干燥度。通過在金合歡屬植物XP 紙漿中具有<35%的馬占相思,金合歡屬植物XP紙漿中馬占相思的高纖維壓潰性將在Yankee干燥器之前的紙漿干燥度提高至24.9%,其高于其他紙漿樣品,參見圖10。這導致紙制備過程中的熱能節(jié)約,同時保持與Yankee干燥器表面提高的粘附力。
通過使用更溫和的制漿方法具有≤35%的馬占相思和≥65%的厚莢相思,獲得最佳纖維特征,然后其產(chǎn)生高初始張力和優(yōu)異強度。
實施例3
然后,將金合歡屬植物XP紙漿形成紙。在混合漿池中混合之前,可使金合歡屬植物XP紙漿通過任選的精制機。然后,混合的紙漿進入壓力篩選階段用于進一步去除雜質(zhì)和灰塵。在篩選之后,在注入成型板(或在現(xiàn)代紙機器中,該成型板被雙線成型系統(tǒng)替換)之前,紙漿在控制的裝備一致性下進入流漿箱階段用于水去除。在去除水之后,擠壓紙漿網(wǎng)用于進一步去除水。然后,在Yankee干燥器中將網(wǎng)干燥。紙漿漂浮、粘附和蠕變行為決定最終紙的質(zhì)量。在該過程中紙漿中親脂性含量的量發(fā)揮很大作用。可在Yankee干燥器過程中添加粘附劑和釋放劑化學品以使紙質(zhì)量和干燥生產(chǎn)率最佳化。應當注意,紙機器技術(shù)可以不同,因此上述描述僅提供形成紙的一種方法??墒褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方法代替。
與桉樹所需的相比,金合歡屬植物XP紙漿需要小于一半或精制能量需求,參見圖11。這表明紙漿精制過程所需的電力的高能量節(jié)約并且表明紙制備過程中軟木纖維消耗的潛在減少。
在Yankee干燥器過程之后,金合歡屬植物XP提供比標準金合歡屬植物和桉樹(平均)樣品更好的縱向(MD)和橫向(CD)的紙抗張指數(shù)值,參見圖12。這表明在紙轉(zhuǎn)化過程(旋轉(zhuǎn)、切割和包裝)中金合歡屬植物XP提供更好的運轉(zhuǎn)性能。與標準金合歡屬植物和桉樹相比,對于金合歡屬植物XP紙松厚度性質(zhì)稍微增加,導致更高的紙松厚度。該松厚度主要影響包裝和運輸,這是因為在一些松厚度的紙包裝或紙卷中較高的松厚度提供更少數(shù)量的紙片。
實施例4
由金合歡屬植物XP紙漿形成的最終紙的特征在于紙柔軟度和不透明度質(zhì)量。從消費者的觀點來看,紙紋理或柔軟度以及視覺外觀是消費者期望的一部分。與其他紙漿相比,金合歡屬植物XP提供最好的紙柔軟度;這通過它的纖維壓潰性的獨特特征和在Yankee干燥后提高蠕變品質(zhì)完成。通過它的金合歡屬植物XP的較高纖維數(shù)量(纖維每克),在測試的紙漿樣品中,紙不透明度也是最高的,參見圖13。這提供與布手帕類似的更好的紙視覺外觀,即使在非常薄或低gsm紙的情況下。如果需要,可將一些增濕劑添加至紙用于在濕條件下的強度保持同時確??稍谑褂煤筇幚砑埗欢氯l(wèi)生間系統(tǒng)。
應用
公開的紙漿纖維組合物可用于形成諸如紙的紙制品。形成的紙可具有良好的紙柔軟度、不透明度和強度。公開的紙漿纖維組合物可以不需要任何酶處理以降低親脂性含量或增加與Yankee干燥器的粘附力。盡管通常來說,可以不需要特種粘附化學品,但可以仍需要一定量的這些化學品以在Yankee和紙片之間形成薄膜層。
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