用于制造芯板以及用于層壓板的芯板的方法
【專利說明】用于制造芯板以及用于層壓板的芯板的方法
[0001]描述
[0002]本發(fā)明涉及用于制造層壓板使用的芯板的方法，具有層狀系統(tǒng)的芯板，此類芯板在制造層壓板中的用途，具有此類芯板的層壓板，以及用于制造此類芯板的儀器。
[0003]層壓的層壓板通常由浸漬了樹脂的多層芯板層組成，這些芯板層是在高壓下合并的。作為網(wǎng)狀支撐材料，此類層壓板構(gòu)成了操作面、窗臺、襯墊、房間包層、隔斷等的基礎。芯板層是由單個層片的相同的或不同的芯板制成，根據(jù)克重，這些芯板基本上還稱為芯紙或芯紙板。每個芯板相應地具有層狀系統(tǒng)，其具有一層或多層的纖維材料。根據(jù)層壓的層壓板的各種使用目的，除了所述的層或芯板以外，還可以提供用于滿足某些特征的其他層或?qū)悠钠渌牧稀４送?，非層壓的層壓板也是已知的，其中多層或多層片的芯板無需借助于樹脂而彼此壓制。
[0004]長期以來，芯板和紙專門由能夠滿足芯板的特定需要(關(guān)于抗扯強度、浸漬的能力、進一步加工的能力、影像等)的新鮮纖維材料制造。為了減少天然來源的消耗以及與使用新鮮纖維材料有關(guān)的原材料成本，同時使用重復利用的廢紙至少按比例地制造一些芯板。這些芯板以及此類芯板的相應的制造方法可以例如得自WO 2011/141355 Al。該文獻中描述的芯板由再加工的纖維混合物至少按比例地組成，并且除了濕強度劑以外，特別包含用于增加芯板的毛細管作用的表面活性組分作為添加劑。毛細管作用為使用樹脂浸漬芯板的能力提供了重要的作用變量。
[0005]已經(jīng)證明了目前已知芯板(其是使用廢紙至少按比例地制造)中的缺點，對于分離工具(例如切割、鋸切等)而言，它們具有相對高的磨損性。由于相應的磨碎和切割工具按照這種方式具有縮短的壽命并且必須更頻繁地更換，所以上述缺點不利地影響了用于制造層壓板的工具的停機時間。另一個缺點是使用表面活性組分，該組分在造紙機上提供了大量的水循環(huán)系統(tǒng)，這可以妨礙制板機的機器循環(huán)的化學平衡，從而導致制造成本增加，尤其導致環(huán)境和廢水的負荷。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種可以制造用于層壓板的芯板的方法，其中所述的芯板盡管至少按比例地使用了再加工的纖維混合物但是對于分離工具而言具有較低的磨損性，良好的空氣滲透率以及改善的成本和環(huán)境平衡。本發(fā)明的另一個目的是提供一種芯板，其由在加工的纖維混合物至少按比例地組成，對于分離工具具有較低的磨損性，良好的空氣滲透率并由此得到的浸漬能力，以及改善的成本和環(huán)境平衡。此外，本發(fā)明的目的是詳細描述用于制造層壓的或非層壓的層壓板的此類芯板、相應的層壓板以及用于制造芯板的儀器的用途。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，其目的是通過具有權(quán)利要求1所述的特征的方法，通過具有權(quán)利要求26所述的特性的芯板，通過根據(jù)權(quán)利要求33所述的此類芯板的用途，通過根據(jù)權(quán)利要求36所述的層壓板以及通過具有權(quán)利要求39所述的特征的儀器來解決的。本發(fā)明的有利構(gòu)造在各從屬權(quán)利要求中詳細描述，其中所述的方法的有利構(gòu)造將作為芯板的有利構(gòu)造，反之亦然。
[0008]本發(fā)明的第一方面涉及可以制造用于層壓板的芯板的方法，其中所述的芯板盡管按比例地使用再加工的纖維混合物但是對于分離工具而言具有較低的磨損性、良好的空氣滲透率并因此具有浸漬能力、以及改善的成本和環(huán)境平衡。至此，在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)，至少實施以下步驟:
[0009]a)提供至少具有以下特征的再加工纖維混合物:
[0010]-Brecht-Holl精細級份為至多50重量％ ；
[0011]-Brecht-Holl長纖維級份為至少10重量％ ；
[0012]-Brecht-Holl短纖維級份為至多60重量％ ;以及
[0013]-1SO 1762灰份級份為至多20重量％ ；
[0014]b)制造至少一種纖維懸液，其包含所提供的纖維混合物的至少一種級份；
[0015]c)通過對纖維懸液至少實施一種去灰份處理直至纖維懸液的干燥成分的灰份級份為至多15重量％，并且通過將至少一種添加劑加入至少一種纖維懸液中來加工至少一種纖維懸液，其中所述的添加劑選自助留劑和濕強度劑；以及d)由至少一種纖維懸液制造層狀系統(tǒng)。換言之，根據(jù)本發(fā)明提供了以下方面，為了制造芯板，首先提供具有上述提及的特征的再加工纖維混合物，在下一步驟中，由該纖維混合物制造至少成比例的至少一種包含纖維懸液的纖維。其中，所提供的纖維混合物的所提及的界限值是通過標準的Brecht-Holl方法測定的，例如借助于Brecht-Hol I分流器或者根據(jù)在Zel Icheming宣傳單VI/1/66 中所述的測試指導。具體而言，Owt % , Iwt % , 2wt% , 3wt% , 4wt% , 5wt% , 6wt% , 7wt%，8wt%，9wt%，1wt%，llwt%，12wt%，13wt%，14wt%，15wt%，16，wt% 17wt%，18wt%，I9wt%，20wt%，21wt%，22，wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，3(M%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt%，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49￥七％或50界七％、以及相應的中間值，例如 29.0wt %，29.1wt %，29.2wt %，29.3wt %，29.4wt %，29.5wt %，29.6wt %，29.7wt %，29.8wt%，29.9wt%等的精細材料的級份，可以理解為至多50wt%的精細材料的級份具體而言，1wt %，Ilwt %，12wt%，13wt%，14wt%，15wt%，16wt %，17wt%，18wt%，19wt %，20wt%，21wt%，22，wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，30wt%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt %，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49wt%，50wt%，51wt%，52wt%，53wt%，54wt% 55wt%，56wt%，57wt%，58wt%，59wt%，60wt%，61wt%，62wt%，63wt%，64wt%，65wt%，66wt%，67wt%，68wt%，69wt%，70wt%，71wt%，72wt%，73wt%，74wt%，75wt%，76wt%，77wt%，78wt%，79wt%，80wt%，81wt%，82wt%，83wt%，84wt%，85wt%，86wt%，87wt%，88wt%，89wt%，90wt%，91wt%，92wt%，93wt%，94wt %，95wt%，96wt %，97wt%，98wt%，99wt %或 100wt%、以及相應的中間值的長顆粒纖維可以理解為至少長纖維級份。因此，至多60wt%的短纖維級份相應地表不為 Owt %，Iwt %，2wt %，3wt %，4wt %，5wt %，6wt %，7wt %，8wt %，9wt %，1wt%，llwt%，12wt%，13wt%，l%t%，15wt%，16wt%，17wt%，18wt%，19wt%，20wt%，21wt%，22wt%，23wt%，24wt%，25wt%，26wt%，27wt%，28wt%，29wt%，30wt%，31wt%，32wt%，33wt%，34wt%，35wt%，36wt%，37wt%，38wt%，39wt%，40wt%，41wt%，42wt%，43wt%，44wt%，45wt%，46wt%，47wt%，48wt%，49wt%，50wt%，51wt%，52wt%，53wt%，54wt%，55wt%，56wt %，57wt %，58wt %，59界丨％或60wt%、以及相應的中間值的短纖維級份應該理解的是，材料的所有成分的重量份總是且特定地彼此補充至100%。因此，本發(fā)明是基于以下事實:使用用于制造芯板的廢紙、相應大量的印刷染料、附著的污染物、精細材料和灰份成分被引入至用于制造芯板的纖維懸液(多種)中?；曳莩煞?其還可以稱為熾灼殘渣)包括無機化合物，例如碳酸鈣，其在造紙的過程中作為涂敷成分用于紙和板的表面修整。其他的灰份成分可以為填料和顏料，例如滑石、二氧化鈦、氫氧化鋁、氧化鋁、斑脫土、硫酸鋇、石膏、高嶺土等，其通常還可以用于造紙和制板中。首要地，包含纖維材料和纖維殘余物的纖維素被稱為精細材料，其根據(jù)Brecht-Holl的定義，其具有被所謂的短纖維更短的纖維長度。
[0016]本申請人意識到，首要地，灰份級份造成了芯板成品對常用的加工工具的磨損性，并使得使用的分離工具的壽命嚴重縮短以及長的停機時間。此外，本申請人查明灰份對具有樹脂的芯板成品的浸漬和空氣滲透率能力的影響(精細材料也影響，但是程度較低)是完全不利的，因為由于灰份的尺寸小并堵塞了它們，所以在纖維之間形成了空隙，也稱為毛細管作用。因此，在隨后層壓的層壓板的制造中，具有樹脂或類似物質(zhì)的芯板存在的毛細管作用使得樹脂的浸漬或填充以及由此產(chǎn)生的層壓的層壓板的品質(zhì)都被嚴重的損害。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，用于有機塑料的聚合物和基礎材料通?？梢岳斫鉃闃渲皖愃频牟牧?。樹脂和樹脂類物質(zhì)因此在室溫下通常具有固態(tài)至液態(tài)的有機材料，并且額外包括粘性和非晶體材料，其可溶解于普通的有機溶劑中，但是較差地或不溶于水中?；径裕瑯渲蜆渲愇镔|(zhì)可以包括天然形成和/或合成的材料，并且通常表現(xiàn)為淺黃色至淡褐色，或者澄清至渾濁。非層壓的層壓板的制造和進一步加工能力也被芯板中的灰份和精細材料不利地影響。通過特定地選擇具有上文提及的特征的廢紙，可以有利地確保在步驟b)中制造的纖維懸液(其基本上部分或完全由步驟a)中針對其纖維含量而選擇的廢紙組成)從開始就包含盡可能低的灰份級份，以及此外足夠高的長纖維級份，其可以有利地有助于良好的孔隙率、空氣滲透率以及由此得到的芯板的浸漬能力。如果纖維懸液僅由針對其纖維級份而提供的廢紙按比例地制造，則優(yōu)選的是新鮮的纖維可以用作其他的纖維成分。但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以容易提供的是，纖維懸液的纖維級份專門由所提供的廢紙組成，這是因為由于特定地選擇所述的廢紙，所以使用100 %的廢紙級份還可以實現(xiàn)本發(fā)明的多種優(yōu)點。在步驟c)中，纖維懸液經(jīng)過加工，從而清潔纖維懸液并去灰份，一方面干燥成分的灰份級份調(diào)節(jié)至至多15wt%的值，另一個方面由阻留劑和濕強度劑得到的至少一種添加劑加入至纖維懸液中。應該理解的是如果纖維懸液的灰份級份由于使用灰份特別低或甚至無灰份的原材料而從開始就已經(jīng)低于各要求的界限值，則可以基本省略清潔和去灰份的步驟，并且似乎不需要擴大地清潔纖維懸液。加入助留劑可以控制纖維懸液在層壓過程中的脫水，同時加入濕強度劑可以有利地增加形成層的濕態(tài)抗撕強度。在該內(nèi)容中指出，在本發(fā)明范圍內(nèi)的百分率表示被作為重量％，除非作出任何相反的說明。其中，纖維懸液的清潔或去灰份基本可以包括一個或多個可任選的不同的純化步驟。加入至少一種添加劑基本可以在清潔或去灰份之前、過程中或之后一次或多次實施，其中在完成去灰份之后再加入可以優(yōu)選地用于可靠地避免添加劑不必要的損失以及純化的可能破壞。與現(xiàn)有技術(shù)相反，由于特意地選擇廢紙以及對纖維懸液受控地去灰份，可以有利地省略表面活性添加劑的加入，而無需必須接受芯板的空氣滲透率、浸漬能力和濕態(tài)抗撕強度的損失。這可以實現(xiàn)大幅地節(jié)省成本并顯著地改善根據(jù)本發(fā)明制造的芯板與使用重復利用的廢紙的環(huán)境平衡。但是，除了體積的得自助留劑和濕強度劑的添加劑以外，其他的添加劑可以基本用于配備纖維懸液或芯板，和/或由具有所需特征的芯板制造的層壓板?；旧?，可以制造這樣的芯板，其專門由一層或多層的層狀系統(tǒng)組成。備選地，除了層狀系統(tǒng)以外，其他元件(例如塑料薄片、箔等)可以與層狀系統(tǒng)連接。此外，可以基本上提供的是，制造層狀系統(tǒng)，其僅由單層組成。備選地，可以制造多層的層狀系統(tǒng)。例如可以通過制板機來制造層狀系統(tǒng)。
[0017]為了特別簡單地服從步驟a)中所要求的特征，如果廢紙，特別是包含廢紙類型主要為第4組的牛皮紙和/或OCC廢紙，用作再加工纖維混合物，則證明是有利的。其中，“包含廢紙類型主要為第4組”的描述是指廢紙的歐洲標準分類的CEPI列表，并包括:
[0018]-新的瓦楞紙板削片:具有牛皮紙或測試內(nèi)襯覆蓋物的瓦楞紙板的新削片；
[0019]-未用過的牛皮瓦楞紙板:未用過的瓦楞紙板的包裝、薄板和削片，專門具有牛皮紙內(nèi)襯。纖維素或半纖維素瓦楞。
[0020]-未用過的瓦楞紙板:未用過的瓦楞紙板的包裝、薄板和削片，具有牛皮紙或測試內(nèi)襯覆蓋物；
[0021]-用過的牛皮瓦楞紙板1:用過的瓦楞紙板的包裝，僅具有牛皮紙內(nèi)襯的覆蓋物，纖維素或半纖維素瓦楞；
[0022]-用過的牛皮瓦楞紙板2:用過的瓦楞紙板的包裝，具有牛皮紙內(nèi)襯或測試內(nèi)襯的覆蓋物，但是，其中至少一種覆蓋物是由牛皮紙內(nèi)襯制造的；
[0023]-用過的牛皮紙