專利名稱：具有改進(jìn)的挺度和松厚度的紙張及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)并特別涉及紙基材的制造。本發(fā)明還涉及從本發(fā)明的紙基材制成的制品如印刷紙和紙板制品。
相關(guān)申請本申請要求2002年9月13日提交的美國臨時申請No.60/410,666的權(quán)益。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工作和家庭式辦公使用大量紙制品，包括但不限于復(fù)印紙級產(chǎn)品和紙板，如書寫紙、打印紙、復(fù)印紙和表格紙。不幸的是，這些紙和紙板產(chǎn)品呈現(xiàn)出一種或多種缺點。例如，這些產(chǎn)品中的一些的紙張定量較低或在彎曲中挺度不夠或耐久性不足以承受整個復(fù)印機的運轉(zhuǎn)過程。因而，為節(jié)約原料并能夠提高產(chǎn)率，以較低的紙張定量但具有相同的挺度性能來制備復(fù)印紙一直是業(yè)內(nèi)的目標(biāo)。復(fù)印紙的其它重要性能是卷曲度即在紙平面外的運動和吸濕膨脹性即紙張隨相對濕度的變化的膨脹和收縮。在紙張在復(fù)印機中堆積過程中以及為了正常的進(jìn)紙，需要低卷曲度。需要低吸濕膨脹性是因為卷曲度是吸濕膨脹性的函數(shù)以及紙張中材料分布的函數(shù)(參見例如Carlsson，L.Astudyof the Bending Properties of Paper and their Relation to theLayered Structure，Doctoral thesis，Chalmers University ofTechnology，Department of Polymeric Materials，Gothenburg，Sweden，1980，ISBN 91-7032-003-9)。吸濕膨脹性和卷曲度還是造紙工藝的函數(shù)，特別在纖維幅的干燥過程中(參見例如T.Uesaka的Handbook of Physical Testing of Paper，第2版，第1卷，第3章，第115-117頁，ISBN 0-8247-0498-3Dimensional Stabilityand Environmental Effects on Paper Properties)。紙張的彎曲挺度Sb是彈性模量E和厚度t的函數(shù)，如Sb正比于Et3。這意味著提高彎曲挺度的最有效方式是提高紙張厚度。然而，通常厚度必須保持在規(guī)格范圍內(nèi)。提高彎曲挺度的一個更有效的方式是形成工字梁效果，即高密度的外層和低密度芯層。三層結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)表達(dá)式表明，如果其它參數(shù)保持一致，與均勻結(jié)構(gòu)相比，工字梁效果產(chǎn)生出顯著較高的彎曲挺度(參見例如C.Fellers和L.A.Carlsson的Hand bookof physical Testing of Paper，第2版，第1卷，第3章，第233-256頁，ISBN 0-8247-0498-3Bending Stiffness，with SpecialReference to paperboard)。這一認(rèn)識被應(yīng)用到多重紙板和低紙張定量的打印紙中，如復(fù)印紙(參見例如Hggblom-Ahnger，U.，1998，Three-ply office paper，Doctoral thesis，bo AkademiUniversity，Turku，F(xiàn)inland，1998)。
現(xiàn)代造紙機的施膠壓榨單元制備通常具有計量施膠的復(fù)印紙級產(chǎn)品。這些單元能夠向紙張的其它層施用施膠淀粉(和/或其它增強組分)。已出版的文獻(xiàn)中示范了這一技術(shù)(參見例如Lipponen J.等人Surface Sizing with Starch Solutions at High Solids Contents，2002 Tappi Metered Size Press Forum，Orlando，F(xiàn)L，May1-4，2002，Tappi Press 2002，ISBN 1-930657-91-9)。作者的結(jié)論是與較低的固含量(8，12和15％)相比，在18％固含量下進(jìn)行淀粉溶液的施膠壓榨顯著改進(jìn)了彎曲挺度。
還常用的是溢流壓區(qū)(也稱作液池或液槽)施膠壓榨單元。在此情況下，由于在溢流壓區(qū)內(nèi)向紙張內(nèi)的滲透更深，淀粉溶液向外層施涂的潛力與計量施膠壓榨單元不同。然而，文獻(xiàn)中的結(jié)果建議淀粉固含量的提高也會造成滲透作用下降而仍具有改進(jìn)彎曲挺度的可能(參見例如Bergh，N.O.的Surface Treatment on Paper with Starchfrom the Viewpoint of Production Increase，XXI EUCEPAInternational Conference，第2卷，Conferencias nos.23a 43，Torremolinos，Spain，第547-頁，1984)。然而，相對文獻(xiàn)中報告的結(jié)果，要在抗彎強度上做出顯著改進(jìn)并獲得其它上述益處，仍存有余地。
因此，存在對改進(jìn)的紙張和紙板制品的需求，所述紙張和紙板制品減少或消除了這些缺點中的一或多種，同時能夠在顯著較低的紙張定量下，以較高的生產(chǎn)率，并從而以較低的生產(chǎn)成本制備紙板和復(fù)印紙級制品。這樣的改進(jìn)是受益于施膠前紙幅松厚度的提高(注紙張厚度對彎曲挺度的影響巨大)以及包含粘度調(diào)節(jié)劑和/或交聯(lián)劑的高固含量淀粉溶液，以提高施膠壓榨涂層的強度和提高維持表面對施涂層的附著作用。而且，本發(fā)明的目標(biāo)是在單重紙中提供這些益處，由此消除與多纖維素層紙張所需要的附加機械有關(guān)的成本。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供具有改進(jìn)的松厚度和挺度的紙或紙板，其具有頂層、中間層和底層的三層化的單重工字梁結(jié)構(gòu)，其中的中間層是纖維素芯層，頂層和底層是淀粉基施膠涂層，其覆蓋中間層的上下表面而向中間層的滲透最小，并具有滲透在纖維素芯層內(nèi)的疏松劑。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供具有改進(jìn)的松厚度和挺度的紙或紙板，其具有頂層、中間層和底層的三層化的單重工字梁結(jié)構(gòu)，其中的中間層是纖維素芯層，頂層和底層是淀粉基施膠涂層，其覆蓋中間層的上下表面，所述頂層和底層的淀粉涂層重量為2-10克/平方米，并具有滲透在纖維素芯層內(nèi)的疏松劑。
本發(fā)明的再一個目標(biāo)是提供制備紙或紙板的方法，包含提供包括纖維素纖維和疏松劑的配料的步驟，由所述造紙配料形成纖維幅，干燥纖維幅形成干燥幅，用高強度淀粉基施膠壓榨溶液對該干燥幅進(jìn)行施膠壓榨處理，在纖維幅的頂部和底部側(cè)面上形成頂部和底部涂層，在施膠壓榨處理后干燥纖維幅以形成具有工字梁型結(jié)構(gòu)的三層化單重結(jié)構(gòu)。
當(dāng)結(jié)合附圖思考對本發(fā)明實施方案的描述時，本發(fā)明的其它目的、實施方案、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，這應(yīng)以示范而非限制的意味去理解。
附圖簡述

圖1簡要說明了本發(fā)明的三層化紙，其是通過疏松紙基材并采用包含粘度調(diào)節(jié)劑/交聯(lián)劑的高固含量淀粉獲得的。
圖2簡要說明了造紙機工藝。
發(fā)明詳述圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的紙10，其中本文中使用的術(shù)語“紙”不僅包括紙及其生產(chǎn)，還包括其它紙幅狀產(chǎn)品，如板和紙板及其生產(chǎn)。在平坦、疏松化的纖維素芯層12的兩側(cè)涂覆高強度淀粉基施膠壓榨涂層14。所述纖維素纖維是由化學(xué)紙漿配料形成，其包含硬木和軟木纖維與額外的填料如碳酸鈣沉淀或本領(lǐng)域已知的其它纖維的混合物。還可以將表面活性劑、助留劑或典型地加入到紙制品中的其它添加劑分散在纖維中。軟木與硬木纖維的精確比例可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化。理想地，硬木與軟木纖維的比值在3∶1-10∶1之間變化。然而，可以采用其它的硬木/軟木比值或其它種類的纖纖，如得自化學(xué)紙漿如硫酸鹽和亞硫酸鹽紙漿，含木紙漿或機械漿如熱機械漿、化學(xué)-熱機械漿、精煉機紙漿和磨木漿的纖維。所述纖維也可以基于回收纖維，任選由脫墨紙漿及其混合物制成。
纖維素芯層12是通過疏松劑疏松化的低密度芯層，由此實現(xiàn)厚度的提高。優(yōu)選的實施方案采用了二酰胺鹽基疏松劑如氨乙基乙醇胺的單-和二硬脂酰胺，商業(yè)上稱作Reactopaque 100，(Omnova SolutionsInc.，Performance Chemicals，1476 J.A.Cochran By-Pass，Chester，SC 29706，USA and marketed and Sold by Ondeo NalcoCo.，with headquarters at Ondeo Nalco Center，Naperville，IL 60563，USA)，以基于干重為約0.025-約0.25wt％的量使用。然而，可以采用本領(lǐng)域已知的各種化學(xué)疏松劑，如季銨化的咪唑啉或微球體，其中所述微球體由選自以下的聚合物材料制成甲基丙烯酸甲酯、鄰氯苯乙烯、聚鄰氯苯乙烯、聚乙烯基芐基氯、丙烯腈、偏二氯乙烯、對叔丁基苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、乙烯基芐基氯和上述物質(zhì)中兩或更多種的組合。芯層12可以含有其它材料，如表面活性劑、助留劑和本領(lǐng)域已知的填料。如果將微球體用作疏松劑，通常優(yōu)選使用助留劑。在采用二酰胺鹽的優(yōu)選實施方案中，不需要助留劑。
在優(yōu)選實施方案中，淀粉基涂層14覆蓋了芯層的兩個表面。高密度涂層覆蓋了較低密度疏松化的纖維素芯層的上下表面，產(chǎn)生了三層單重紙制品的工字梁效果。在其它實施方案中，可以用淀粉施膠壓榨涂層只涂覆纖維素芯層的一個側(cè)面。該高強度涂層是由固含量為6-20％的淀粉基溶液形成的，但優(yōu)選比典型紙更高的淀粉強度，但仍要足夠低，以防止涂層向芯層內(nèi)過度滲透。本發(fā)明的商業(yè)實施方案通常采用約6-12％的固含量。然而，在其它優(yōu)選實施方案中，可以用約18％的固體淀粉含量實現(xiàn)高挺度。
涂層最低程度地或根本不向纖維素芯層滲透。結(jié)果，淀粉可以基本上不存在于纖維素芯層中。對滲透作用的控制，理想地利用計量化的施膠壓榨涂層來實現(xiàn)，這樣，可以嚴(yán)密監(jiān)控外層膜的厚度。在優(yōu)選實施方案中，淀粉涂層膜厚度與紙整體厚度的比值為1∶50-1∶1.1。紙的孔隙度也會影響涂層的滲透作用。為產(chǎn)生具有在較低密度芯層周圍的高強度外部涂層的工字梁結(jié)構(gòu)的三個相鄰的獨立層，控制厚度和滲透作用是關(guān)鍵。
用于涂層中的淀粉可以是一般用于涂層中的任何淀粉，優(yōu)選羥乙基化的淀粉、氧化淀粉、從常規(guī)使用的淀粉源如馬鈴薯、玉米、小麥、大米或木薯制得的陽離子改性或酶轉(zhuǎn)化淀粉。該涂層還可以含有粘性調(diào)節(jié)劑、交聯(lián)劑和顏料如聚乙烯醇、碳酸鋯銨、硼酸鹽化合物、乙二醛、蜜胺甲醛、經(jīng)研磨和沉淀的碳酸鈣、粘土、滑石粉、TiO2和二氧化硅。
完成時，紙10的紙張定量通常為59-410g/m2，涂層的紙張定量為2-10g/m2。
圖2展示了配制圖1紙張所用方法的一個實施方案的簡圖。多種造紙機是已知的，許多帶有典型的濕部/干部型造紙機的變體。因而，本發(fā)明不限于特定類型的造紙機，如圖2的簡圖中所示的種類。
在造紙機的濕部過程中向配料中加入疏松劑20，其中的配料還可以包含的添加劑包括填料、助留劑、表面活性劑和本領(lǐng)域已知的其它典型地加入濕部造紙配料中的物質(zhì)。在該實施方案中，優(yōu)選的疏松劑是二酰胺鹽基產(chǎn)品(Reactopaque 100)。然而，在本發(fā)明的精神內(nèi)，可以采用其它疏松劑。
所述濕部還包含用來機械處理紙漿的精煉機22、紙機貯漿池32、將配料寬射流排放到網(wǎng)部上以形成纖維紙幅的網(wǎng)前箱24、具有極細(xì)網(wǎng)孔移動篩的網(wǎng)部26、壓榨部28和包含多個使纖維幅干燥并將其傳送至施膠壓榨工序的支承輥的干燥部34。
在混合槽30中將淀粉基涂料混合。所用的淀粉優(yōu)選羥乙基化的淀粉、氧化淀粉、從常規(guī)使用的淀粉源如馬鈴薯、玉米、小麥、大米或木薯制得的陽離子改性或酶轉(zhuǎn)化淀粉。在該實施方案中，將淀粉熬煮并與粘度調(diào)節(jié)劑、交聯(lián)劑和顏料如聚乙烯醇、碳酸鋯銨、硼酸鹽化合物、乙二醛、蜜胺甲醛、經(jīng)研磨和沉淀的碳酸鈣、粘土、滑石粉、TiO2和二氧化硅中的一或多種一起加入混合槽中。在進(jìn)入混合槽之前，可以將淀粉與硼酸鹽化合物一起在淀粉鍋38中熬煮。將混合的涂料輸送至施膠壓榨槽然后施膠壓榨到紙幅上，涂覆該紙幅的一或二個側(cè)面。該淀粉基涂料優(yōu)選具有6-20重量％的淀粉固含量。根據(jù)本行業(yè)典型采用的兩種技術(shù)之一，所述涂層可以并聯(lián)或串聯(lián)添加。對任何一種技術(shù)而言，紙張的厚度、重量、挺度和耐卷曲性基本相同。
所用的施膠壓榨處理優(yōu)選是計量化的施膠壓榨施涂。由于計量施膠壓榨的本質(zhì)，可以使淀粉固體的施涂得到控制和標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)果，淀粉涂層向纖維素芯層的滲透是最小的，保持了三層單重結(jié)構(gòu)的工字梁效果。即使如此，也可以采用本領(lǐng)域已知的其它施膠壓榨工藝，如溢流壓區(qū)施膠壓榨施涂。在該情況下，由于溢流壓區(qū)中向紙張內(nèi)更深的滲透，淀粉溶液向外層的施涂潛力與計量施膠壓榨單元的不同。
然后將經(jīng)涂覆的紙幅傳送到造紙機干部36中的施膠壓榨處理工序，其中的干部一般包含許多在熱的狹窄罩蓋結(jié)構(gòu)下蒸汽加熱的旋轉(zhuǎn)圓網(wǎng)，其接近紙幅行進(jìn)路線，以便在施膠壓榨施涂后進(jìn)一步干燥紙張。
與不包含結(jié)合了粘度調(diào)節(jié)劑和/或交聯(lián)劑的疏松劑和/或高固含量施膠壓榨淀粉相比，得到的紙基材具有一種或更多改善的性能。例如，對于本發(fā)明的一些實施方案而言，該紙基材與不含上述成分的相同紙基材不同，在紙基材的反面和正面上呈現(xiàn)出改進(jìn)的謝菲爾德光滑度(TAPPI 538 om-88)，因而能夠在較低程度下壓光而保持松厚度。
而且，該紙張呈現(xiàn)出改進(jìn)的耐卷曲性能(對復(fù)印級產(chǎn)品來說最重要的終端用戶性能)、改進(jìn)的吸濕膨脹性和Lorentzon & Wettre抗彎性能。本發(fā)明的其它益處包括更密實的紙張和/或達(dá)到一定的紙張孔隙率的概率更高，形成了更高的Gurley數(shù)(TAPPI T460om-96)。由于通常采用真空抽吸提升紙張使復(fù)印紙經(jīng)進(jìn)紙通過復(fù)印機，所以這是有益的。
以下的非限制性實施例說明了本發(fā)明的其它各個方面。除非另有說明，溫度為攝氏度，紙張定量為克/平方米，任何紙漿添加劑或水分的百分?jǐn)?shù)基于材料總量經(jīng)烘箱干燥的重量。
實施例1在裝有溢流壓區(qū)施膠機的造紙機上進(jìn)行了一系列實驗。由約9份硬木和1份軟木并含有19％填料(沉淀的碳酸鈣)的混合物制備紙張。與淀粉溶液一道加入標(biāo)準(zhǔn)AKD膠作為內(nèi)施膠，向施膠機加入標(biāo)準(zhǔn)表面施膠。隨著在精煉前向硬木漿池中加入Reactopaque 100開始實驗。添加速率升至0.15％并將具有酶促轉(zhuǎn)化玉米淀粉的施膠涂料改變?yōu)楹懈吖毯?用10％代替標(biāo)準(zhǔn)的8％)并結(jié)合5份乙二醛(Sequarez 755，Omnova Solution InC.，SC，USA)和25份碳酸鈣粉末(Omyafil，OG，Omya，Inc.，Alpharetta，GA，USA)，份數(shù)為基于淀粉計。在這些設(shè)定下進(jìn)行一次運行，然后將施膠涂料變回不含乙二醛和填料但保持較高固含量的淀粉。最后的條件保持這些設(shè)定但降低了紙張定量以評估彎曲挺度的影響。表1提供了與不含疏松劑和標(biāo)準(zhǔn)淀粉固體的對比樣品相比較的Lorentzon & Wettre耐彎曲性能(彎曲挺度)、紙厚和Bendtsen孔隙率的結(jié)果。條件2顯示出在厚度和彎曲挺度上比對比樣品的提高和孔隙數(shù)的降低。條件2還顯示出以Bendtsen光滑度指數(shù)測定的更光滑的表面，其從225/210ml/分鐘(反面/正面)降低至205/195ml/分鐘(反面/正面)。條件2的這一降低的孔隙率可以歸因于填料貼緊表面并產(chǎn)生出更光滑的表面。最重要的發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)將條件2、3和4與條件1(對比樣品)比較時。隨著Reactopaque的加入，厚度增加，而且厚度增加以及位于表層的淀粉增加的結(jié)果是彎曲挺度升高了。作為更開放型紙張(較高的Bendtson孔隙數(shù))的結(jié)果，紙張中的淀粉總含量也升高了。與條件1相比，條件4是特別重要的，因為其表明升高的彎曲挺度使紙張定量下降，同時保持了與對比樣品幾乎相同的挺度。
表1
實施例2在計量施膠壓榨實驗中評估了一系列紙。制備了90克/平方米不含Reactopaque 100的試驗紙基材。對采用該紙基材的對比樣品C1提供了2克/m2的施膠涂層為對比樣品C2提供了5克/m2的施膠涂層，為對比樣品C3提供了8克/m2的施膠涂層。在計量施膠壓榨單元上，用一系列在硬木精煉前加入0.18％Reactopaque 100的按88克/m2制備的試驗紙張進(jìn)行并行對比來運行上述對比樣品。向試驗紙基材以較高固含量(用18％代替標(biāo)準(zhǔn)的8％)提供含有羥乙基化的玉米淀粉(Ethylex 2035，購自A.E.Staley Manufacturing Co.，Decatur，IL，USA)并結(jié)合了乙二醛和填料(碳酸鈣粉末)的施膠涂料。對施膠涂覆的紙測試其彎曲挺度、光滑度和孔隙率。為了總結(jié)結(jié)果，以光滑度和在以鋼-鋼壓光之后120的謝菲爾德光滑度下評估的結(jié)果的函數(shù)形式對彎曲挺度作圖。提供未壓光紙的Gurley孔隙率和謝菲爾德光滑度指數(shù)。采用Varidim吸濕膨脹率測試儀(Techpap，Grenoble，F(xiàn)rance)在縱向和橫向測試紙條的吸濕膨脹系數(shù)。在15-90％的相對濕度下測量吸濕膨脹，由此計算吸濕膨脹系數(shù)。
由以下列表選擇淀粉溶液的不同添加劑·在淀粉熬煮前以基于淀粉0.25％的量加入五水合四硼酸鈉，硼砂(Neobor from US Borax，CA，USA)。
·以基于淀粉5％的量加入乙二醛(Sequarez 755，OmnovaSolutions Inc.，SC，USA)并結(jié)合以基于淀粉50％的量加入的碳酸鈣沉淀(Megafil2000，Specialty Minerals PA，USA)。
·聚乙烯醇(Celvol 325，購自Celenese Chemicals，TX，USA)以基于淀粉5％的量加入。
表2顯示了結(jié)果。高固含量淀粉和粘度調(diào)節(jié)劑/填料/交聯(lián)劑的組合使彎曲挺度比對比樣品提高了20％。單獨的高固含量淀粉也能提供一些益處，但是，令人吃驚的結(jié)果是疏松化和施膠壓榨施涂對幾個重要紙張性能的總體影響。施膠壓榨施涂提供出更密實的紙張，從Gurley孔隙率指數(shù)可看出，對于高固含量淀粉和粘度調(diào)節(jié)劑/填料/交聯(lián)劑組合的條件而言，含有疏松化添加劑的紙基材更為光滑且吸濕膨脹系數(shù)顯著較低。
表2
實施例3由8份Northern硬木漿和2份Northern軟木漿并含有20％填料(得自Specialty Minerals的碳酸鈣粉(Megafil2000))的混合物形成一系列紙。將所述紙漿精煉在一起并使之具有約450ml的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度。在濕部加入得自Hercules的AKD標(biāo)準(zhǔn)膠(Hercon 70)，為紙基材提供50-100秒的Hercules施膠測試指數(shù)。在54℃的紙漿溫度下精煉前加入0.17wt％的Reactopaque 100以獲得疏松化效果。用受讓人的國際紙張研究中心研制的專用測量工具測試紙張的加熱卷曲性。結(jié)果示于表3中。結(jié)果表明向紙基材中加入Reactopaque 100顯著降低了卷曲指數(shù)(5個單位的差別應(yīng)認(rèn)為是顯著差別)。
表3
雖然參考優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，根據(jù)以上公開，各種改動是可能的。例如，各種類型的疏松劑的最佳用量和纖維素纖維的比值是可以變化的。希望所有這些改變和改良在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.具有改進(jìn)的松厚度和挺度的紙或紙板，包含三層化的單重工字梁結(jié)構(gòu)，具有頂層、中間層和底層，其中的中間層是纖維素芯層，頂層和底層是淀粉基施膠涂層，其覆蓋中間層的上下表面而向中間層的滲透最小，和滲透在纖維素芯層內(nèi)的疏松劑。
2.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中中間層厚度與所述紙或紙板的厚度的比值為1∶50-1∶1.1。
3.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中所述紙張的紙張定量為59克/m2-410克/m2，頂部和底部涂層的紙張定量分別為2-10克/m2。
4.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的頂層和底層具有用計量施膠機控制的淀粉施膠。
5.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的頂層和底層由淀粉固含量為6％-20重量％的淀粉涂料溶液形成。
6.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的疏松劑是二酰胺鹽基產(chǎn)品。
7.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的疏松劑由選自以下的物質(zhì)的高分子材料微球體制成甲基丙烯酸甲酯、鄰氯苯乙烯、聚鄰氯苯乙烯、聚乙烯基芐基氯、丙烯腈、偏二氯乙烯、對叔丁基苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、乙烯基芐基氯和上述物質(zhì)中兩或更多種的組合。
8.權(quán)利要求7的紙或紙板，其中的中間層還包含助留劑。
9.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的中間層還包含選自填料、表面活性劑、施膠劑或其組合的添加劑。
10.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的淀粉選自羥乙基化的淀粉、氧化淀粉、從常規(guī)使用的淀粉源如馬鈴薯、玉米、小麥、大米或木薯制得的陽離子改性或酶轉(zhuǎn)化淀粉。
11.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的頂層和底層還包含交聯(lián)劑。
12.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的頂層和底層還包含粘度調(diào)節(jié)劑。
13.權(quán)利要求1的紙或紙板，其中的項層和底層還包含顏料。
14.權(quán)利要求1的紙或紙板，還包含選自以下的添加劑聚乙烯醇、碳酸鋯銨、硼酸鹽化合物、乙二醛、蜜胺甲醛、經(jīng)研磨和沉淀的碳酸鈣、粘土、滑石粉、TiO2和二氧化硅或其組合。
15.具有改進(jìn)的松厚度和挺度的紙或紙板，包含三層化的單重工字梁結(jié)構(gòu)，具有頂層、中間層和底層，其中的中間層是纖維素芯層，頂層和底層是淀粉基施膠涂層，其覆蓋中間層的上下表面，所述頂層和底層的淀粉涂層重量分別為2-10克/平方米，和滲透在纖維素芯層內(nèi)的疏松劑。
16.制備紙或紙板的方法，包含以下步驟(a)提供包括纖維素纖維和疏松劑的配料，(b)由所述造紙配料形成纖維幅，(c)干燥纖維幅形成干燥幅，(d)用高強度淀粉基施膠壓榨溶液對該干燥幅進(jìn)行施膠壓榨處理，在纖維幅的頂部和底部側(cè)面上形成頂部和底部涂層，(e)在施膠壓榨處理后干燥纖維幅，以形成具有工字梁型結(jié)構(gòu)的三層化單重結(jié)構(gòu)。
17.權(quán)利要求16的方法，其中纖維幅的厚度與所述紙或紙板厚度的比值為1∶50-1∶1.1。
18.權(quán)利要求16的方法，其中所述紙張的紙張定量為59克/m2-410克/m2，頂部和底部涂層的紙張定量分別為2-10克/m2。
19.權(quán)利要求16的方法，其中在纖維幅中沒有來自頂部和底部涂層的顯著量的淀粉。
20.權(quán)利要求16的方法，其中的頂部和底部涂層的淀粉固含量低于20重量％。
21.權(quán)利要求16的方法，其中的施膠壓榨處理采用計量化施膠。
22.權(quán)利要求16的方法，其中的疏松劑是二酰胺鹽基產(chǎn)品。
23.權(quán)利要求16的方法，其中的配料還含有選自填料、表面活性劑或其組合的添加劑。
24.權(quán)利要求17的方法，其中的淀粉選自羥乙基化的淀粉、氧化淀粉、從常規(guī)使用的淀粉源如馬鈴薯、玉米、小麥、大米或木薯制得的陽離子改性或酶轉(zhuǎn)化淀粉。
25.權(quán)利要求16的方法，其中其中的施膠壓榨溶液還含有選自以下的添加劑聚乙烯醇、碳酸鋯銨、硼酸鹽化合物、乙二醛、蜜胺甲醛、經(jīng)研磨和沉淀的碳酸鈣、粘土、滑石粉、TiO2和二氧化硅或其組合。
26.權(quán)利要求17的方法，其中的高強度淀粉基施膠壓榨溶液的淀粉溶液在施膠壓榨處理前經(jīng)過硼酸鹽化合物的預(yù)熬煮。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有改進(jìn)的強度、挺度和耐卷曲性能的三層復(fù)印紙及其制備方法。所述紙具有主要由纖維素制成并用疏松劑如二酰胺鹽疏松化的中間芯層(12)。在所述芯層的兩側(cè)壓印了淀粉基計量施膠壓榨涂層，其中的淀粉具有高固含量。涂層(14)形成了具有圍繞低密度芯層的高強度外層(14)的工字梁結(jié)構(gòu)的三層型紙。
文檔編號D21H17/00GK1703555SQ03825048
公開日2005年11月30日 申請日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者A·斯維林, 宋建成, M·赫爾曼, P·F·李, L·貝德納里克, S·楊 申請人:國際紙業(yè)公司