生产经涂布的纸、纸板或膜的方法和经涂布的纸、纸板或膜技术

本发明专利技术涉及生产经涂布的纸、纸板或膜的方法，其中所述方法包括以下步骤；提供包含纤维素纤维和/或纳米纤维素的第一悬浮体；将第一悬浮体施加至基底上以形成纤维幅材，其中所述幅材具有第一和第二侧；提供包含聚合物和/或颗粒的第二悬浮体，其中在4重量％‑40重量％之间的干含量下第二悬浮体的布氏粘度高于3000mPas；提供至少一个压延机，其包含至少一个辊或带；将第二悬浮体施加到至少一个压延机辊或带的表面形成涂布幅材并且引导所述纤维幅材通过至少一个压延机，由此将涂布幅材施加至幅材的第一侧，形成经涂布的纸、纸板或膜。本发明专利技术还涉及根据所述方法生产的纸、纸板或膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产经涂布的纸、纸板或膜的方法和经涂布的纸、纸板或膜
本专利技术涉及生产经涂布的纸、纸板或膜的方法，其中所述涂料包含聚合物和/或颗粒。本专利技术还涉及根据所述方法生产的经涂布的纸、纸板或膜。
技术介绍
当从纸，纸板生产包装和制造待用于与包装相关的膜时，通常重要的是它们具有良好的阻隔性能。根据包装的最终用途，对阻隔性能和包装本身的要求是不同的。在将涂布层施加至纸、纸板或膜时，为了改进产品的阻隔性能，重要的是控制涂布层向经涂布的产品中的渗透。通常不期望涂布层太深地渗透到基底产品中，因为这样会增加针孔或覆盖不充分的风险，并且可能无法为产品提供期望的阻隔性能。然而，优选的是涂布层部分渗透并且粘附至产品。在没有机械和物理化学粘合的情况下，位于表面上的涂料过多将导致产品分层的问题，例如在产品干燥或转换过程中。进一步地，在施加涂布层时，所使用的悬浮体通常具有低的干含量，即需要的量较大以获得合适的流动性质。在用聚合物涂料(例如PVOH，CMC或淀粉)或包含纳米纤维素或微原纤化纤维素的涂料涂布纸、纸板或膜时，这通常构成问题。因此，需要找到一种解决方案，其中可以添加具有提高的干含量的涂料。当从可再生资源生产可持续的膜用于包装应用时，现今可以生产出包含大量微原纤化纤维素的优良的阻隔膜。这例如描述在Aulin等，Oxygenandoilbarrierpropertiesofmicrofibrillatedcellulosefilmsandcoatings,Cellulose(2010)17:559-574，Lavoine等，icrofibrillatedcellulose–Itsbarrierpropertiesandapplicationsincellulosicmaterials:Areview,Carbohydratepolymers90(2012)735-764和Kumar等，Comparisonofnano-andmicrofibrillatedcellulosefilms,Cellulose(2014)21:3443-3456中。然而，难以生产包含大量的具有良好的阻隔性能和高强度(尤其是高撕裂强度)这两者的微原纤化纤维素的膜，尤其是薄膜。一种潜在的解决方案是生产包含微原纤化纤维素和较长的纤维素纤维这两者的膜。然而，已经发现较长的纤维的存在会使得膜的阻隔性能劣化。此外，微原纤化纤维素倾向于与较长的纤维牢固结合，导致在撕裂条件期间纤维被切割(而不是拉伸)，这不会改进膜的撕裂强度。进一步地，纤维素纤维可能影响膜的厚度和厚度变化。因此需要生产这样的纸、纸板或膜，其包含聚合物和/或颗粒，比如具有良好的阻隔和强度性能这两者的纳米纤维素。并且其可以高效的方式生产。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供向纸、纸板或膜的至少一侧提供包含聚合物和/或颗粒的涂布层的方法，所述方法消除了或缓解了现有技术方法中的至少一些缺点。本专利技术由所附的独立权利要求定义。实施方式在所附的从属权利要求书和以下描述中提出。本专利技术涉及生产经涂布的纸、纸板或膜的方法，其中所述方法包括以下步骤：提供包含纤维素纤维和/或纳米纤维素的第一悬浮体；将第一悬浮体施加至基底上以形成纤维幅材，其中所述幅材具有第一和第二侧；提供包含聚合物和/或颗粒的第二悬浮体，其中在4重量％-40重量％之间的干含量下，第二悬浮体的布氏粘度高于3000mPas，在10rpm的速度下并且在室温(23℃)下根据SCAN-P50:84测量；提供至少一个压延机，其包含至少一个辊或带；将第二悬浮体施加到至少一个辊或带的表面以形成涂布幅材并且引导所述纤维幅材通过至少一个压延机，由此将涂布幅材施加至幅材的第一侧，形成经涂布的纸、纸板或膜。第一悬浮体优选包含在0.01重量％至20重量％之间的纳米纤维素，基于悬浮体的固体物的总干重量计。在生产纸或纸板产品时，纤维幅材可包含纳米纤维素(优选微原纤化纤维素)以向纸或纸板提供改进的强度性能。第一悬浮体优选包含在70重量％至100重量％之间的纳米纤维素，基于悬浮体的固体物的总干重量计。因此，生产了包含纳米纤维素优选微原纤化纤维素的膜，其包含高含量的纳米纤维素，优选在70-100重量％之间的纳米纤维素，这涉及在添加最终的涂布层之前在膜本身中的纳米纤维素的量。第二悬浮体的聚合物和/或颗粒优选为聚乙酸乙烯酯(PVAc)，聚乙烯醇(PVOH)，聚乙烯醇乙酸酯(PVOH/Ac)，乙烯乙烯基醇(EVOH)，聚偏氯乙烯(PVDC)，瓜尔胶，淀粉，半纤维素，纤维素衍生物，胶乳和/或纳米纤维素。第二悬浮体优选包含10重量％至100重量％的聚合物和/或颗粒，例如PVOH，羧甲基纤维素，淀粉和/或纳米纤维素，或其混合物或其改性物，基于悬浮体的总干重量计。可为优选的是第二悬浮体包含在40-100重量％之间的聚合物和/或颗粒，基于悬浮体的总干重量计，甚至更优选在70-90重量％之间的聚合物和/或颗粒，基于悬浮体的总干重量计。因此，施加在纤维幅材上的涂料优选包含大量的聚合物和/或颗粒。这涉及在添加最终的额外涂布层之前涂料本身中的聚合物和/或颗粒的量。第二悬浮体的纳米纤维素优选为改性的纳米纤维素。纳米纤维素优选为化学改性的纳米纤维素比如磷酸化的纳米纤维素，阳离子化的纳米纤维素，疏水化改性的纳米纤维素，二醛纳米纤维素，乙酰化的纳米纤维素，羧甲基化的纳米纤维素和/或TEMPO纳米纤维素。第二悬浮体优选以导致形成0.1-20gsm，优选在0.5-10gsm之间的克重的涂层的量施加。已经发现通过向纸、纸板或MFC膜添加薄涂层，纸、纸板或膜的阻隔性能得到了改进。所使用的压延机优选为具有扩展的压区(nip)的压延机。优选使用压延区域为至少20mm，优选压延区域为100-2000mm的扩展的压区。压延机优选为带式压延机。所使用的带优选为金属带、聚合物带或经聚合物涂布的金属带。所述带还可含有其他表面层，比如陶瓷涂布层。优选在0.1-200MPa，优选1-50MPa，最优选在1-10MPa之间的线荷载下对幅材进行压延。压延机辊或带的表面的温度优选为在40-160℃之间，优选在60-90℃之间。可为优选的是压延机的表面的温度足够低以避免悬浮体在压延机辊或带的表面上沸腾。所述方法可进一步包括以下步骤：将压延机的表面上的第二悬浮体干燥至在10-80重量％之间，优选在10-50重量％之间的干含量以形成涂布幅材。干燥可以通过使用外部加热设备来进行，例如通过空气加热或辐射固化和/或通过对压延机的表面加热。干燥意指去除水并且因此还包括脱水。根据前述要求中任意项所述的方法，其中在将第二悬浮体施加至压延机辊或带的表面之前，第二悬浮体的温度高于40℃，优选高于60℃，优选在60-100℃之间，优选在60-90℃之间。所述方法可进一步包括在将幅材引导通过压延机之前，将形成的纤维幅材脱水至25-95重量％，优选在40-90重量％之间，甚至更优选在50-80重量％之间的干含量的步骤。可为重要的是，纤维幅材的干含量不是过低的使得可将纤维幅材引导通过压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生产经涂布的纸、纸板或膜的方法，其中所述方法包括以下步骤：/n-提供包含纤维素纤维和/或纳米纤维素的第一悬浮体，/n-将第一悬浮体施加至基底上以形成纤维幅材，其中所述幅材具有第一和第二侧,/n-提供包含聚合物和/或颗粒的第二悬浮体，其中在4重量％-40重量％之间的干含量下，第二悬浮体的布氏粘度高于3000mPas，在10rpm的速度下并且在室温(23℃)下根据SCAN-P50:84测量，/n-提供至少一个压延机，其包含至少一个辊或带,/n-将第二悬浮体施加到至少一个辊或带的表面形成涂布幅材，和/n-引导所述纤维幅材通过至少一个压延机，由此将涂布幅材施加至幅材的第一侧，形成经涂布的纸、纸板或膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180412 SE 1850414-21.生产经涂布的纸、纸板或膜的方法，其中所述方法包括以下步骤：
-提供包含纤维素纤维和/或纳米纤维素的第一悬浮体，
-将第一悬浮体施加至基底上以形成纤维幅材，其中所述幅材具有第一和第二侧,
-提供包含聚合物和/或颗粒的第二悬浮体，其中在4重量％-40重量％之间的干含量下，第二悬浮体的布氏粘度高于3000mPas，在10rpm的速度下并且在室温(23℃)下根据SCAN-P50:84测量，
-提供至少一个压延机，其包含至少一个辊或带,
-将第二悬浮体施加到至少一个辊或带的表面形成涂布幅材，和
-引导所述纤维幅材通过至少一个压延机，由此将涂布幅材施加至幅材的第一侧，形成经涂布的纸、纸板或膜。


2.根据权利要求1所述的方法，其中第一悬浮体包含在0.01重量％至20重量％之间的纳米纤维素，基于悬浮体的总干重量计。


3.根据权利要求1所述的方法，其中第一悬浮体包含在70重量％至100重量％之间的纳米纤维素，基于悬浮体的总干重量计。


4.根据前述权利要求中任意项所述的方法，其中第二悬浮体的聚合物和/或颗粒包括聚乙酸乙烯酯(PVAc)，聚乙烯醇(PVOH)，聚乙烯醇乙酸酯(PVOH/Ac)，乙烯乙烯基醇(EVOH)，聚偏氯乙烯(PVDC)，瓜尔胶，半纤维素，淀粉，纤维素衍生物，胶乳，和/或纳米纤维素。


5.根据前述权利要求中任意项所述的方法，其中第二悬浮体包含10重量％至100重量％的聚合物和/或颗粒，基于悬浮体的总干重量计。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中第二悬浮体的纳米纤维素为改性的纳米纤维素。


7.根据前述权利要求中任意项所述的方法，其中以形成0.1-20gsm，优选在0.5-10gsm之间的克重的涂层的量施加第二悬浮体。


8.根据前述权利要求中任意项所述的方法，其中所述方法进一步包括在将幅材引导通过压延机之前，将形成的纤维幅材脱水至25-95重量％的干含量的步骤。


9.根据前述权利要求中任意项所述的方法，其中所使用的压延机为具有扩展的压区...

【专利技术属性】
技术研发人员：I海斯卡宁，K贝克福克，J坎库宁，A维托拉，
申请(专利权)人：斯道拉恩索公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI