專利名稱：生產(chǎn)紙和紙板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)紙和紙板的方法。更具體地，本發(fā)明涉及生產(chǎn)紙和紙板的方法，通過在紙材料中加入支化或者交聯(lián)的水溶性兩性高分子聚合物，該方法在酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)兩者中均可以起作用，并且能夠顯著地提高游離度和收率，同時(shí)防止構(gòu)成的破壞，并且仍然能夠解決次要的問題，例如差的操作性能和污垢的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
在近來的紙和紙板生產(chǎn)中，造紙系統(tǒng)從酸性造紙系統(tǒng)趨向于中性造紙系統(tǒng)，其中的某些原因是酸性紙的壽命較短，中和紙具有較好的可印刷性，例如油墨干燥迅速，并且由于涂布紙的比例提高，包含大量碳酸鈣的破碎紙漿流入紙材料中，使得這些材料不適用于酸性造紙系統(tǒng)，等等。有大量的造紙裝置，其中酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)并存，因此希望提供能夠在酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)兩者中起作用的收率提高試劑。
為了解決上述問題，USP4,388,150公開了通過在脫水之前將陽離子淀粉和膠態(tài)硅石加入材料中來提高收率的方法。該方法已經(jīng)被投入工業(yè)應(yīng)用。EP235893(對(duì)應(yīng)于JP S62-191598A)公開了通過在某種剪切步驟之前加入第一合成陽離子聚合物和在所述剪切步驟之后加入膨潤土，來改善游離度、收率、干燥和構(gòu)成性能的方法。
然而，這些方法沒有獲得足夠的對(duì)收率的影響，尤其是對(duì)負(fù)載填料的收率的影響。通過提高負(fù)載填料的加入量提高了收率，但是在這種情況下，產(chǎn)品的構(gòu)成變壞。使用膨潤土需要用于溶解的困難方法。在使用膠態(tài)硅石的情況下，運(yùn)輸成本增大，因?yàn)橛行ЫM分的濃度低，并且硅石污垢在加入點(diǎn)附近形成，以致降低紙的質(zhì)量。
JP H5-29719B(日本專利號(hào)2128702)公開了提高樹脂和游離度的方法，其包括在第一陽離子聚合物之前加入陽離子聚合物，其具有低于第一陽離子聚合物的分子量，以及最后加入陰離子無機(jī)材料。然而，該方法不能獲得顯著的收率改進(jìn)，尤其是對(duì)于負(fù)載填料的收率更是這樣。
日本專利號(hào)2948358公開了通過將陽離子聚合物和陰離子高分子微粒加入紙材料中來提高收率的方法。然而，按照該方法，因?yàn)樵谒嵝栽旒埾到y(tǒng)情況下pH降低，因此陰離子基團(tuán)的作用被顯著地降低。
發(fā)明內(nèi)容
在從酸性造紙系統(tǒng)向中性造紙系統(tǒng)過渡的情況下，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)紙或者紙板的方法，該方法能夠在酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)兩者中提高游離度和收率，而不破壞構(gòu)成，適應(yīng)其中酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)被混合的造紙裝置。
本發(fā)明提供了生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其包括將支化或者交聯(lián)的水溶性兩性高分子聚合物加入紙材料中的步驟，和在前一步驟之后將紙材料脫水和干燥的步驟。
發(fā)明詳述聚合物被大致分為線性聚合物、支化聚合物和交聯(lián)聚合物。在本發(fā)明中，使用了支化或者交聯(lián)的水溶性兩性高分子聚合物。在本發(fā)明中使用的支化或者交聯(lián)的水溶性兩性高分子聚合物(在下文中有時(shí)稱為“支化/交聯(lián)兩性聚合物”)的術(shù)語“支化或者交聯(lián)”指具有支化的分子的形式，即具有支鏈的形式，或者由許多被交聯(lián)的線性分子組成的形式，而不是僅僅由主鏈組成的線性形式。
本發(fā)明中的交聯(lián)聚合物的定義和支化聚合物的定義如下。
交聯(lián)聚合物高度支化的聚合物支化聚合物支化聚合物被大致地分為短鏈支化聚合物和長鏈支化聚合物。長鏈支化聚合物，按照支化方式，被分類為星形聚合物，其具有從一個(gè)中心延伸出來的三個(gè)或多個(gè)支鏈，梳形聚合物，其具有許多的支鏈，該支鏈本身不是支化的，從一個(gè)干鏈延伸出來，以及無規(guī)支化的聚合物，其中存在無規(guī)的支化。
在本發(fā)明中，支化/交聯(lián)兩性聚合物具有提高游離度和收率的作用，從而能夠提高中性造紙系統(tǒng)和酸性造紙系統(tǒng)兩者中的生產(chǎn)能力。支化/交聯(lián)的兩性聚合物，與線性聚合物相比，在剪切下是堅(jiān)固的，因?yàn)槠涫侵Щ幕蛘呓宦?lián)的。因此，與線性聚合物相比，由在支化/交聯(lián)兩性聚合物中的絮凝形成的絮凝體，在通過泵、篩網(wǎng)或者供料口期間幾乎不破碎，因此保持了高的效果。此外，因?yàn)樾纬闪司?xì)的絮凝體，支化/交聯(lián)的兩性聚合物能夠提高游離度和收率，而不破壞構(gòu)成，并且能夠改善生產(chǎn)性能，例如減少撕裂紙和提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明通過加入支化/交聯(lián)的兩性聚合物來生產(chǎn)紙和紙板的方法的作用機(jī)理尚未被完全理解，但是推論如下。
在酸性造紙系統(tǒng)中，支化/交聯(lián)的兩性聚合物的陰離子部分，借助于被固定到紙纖維上的硫酸鋁、紙強(qiáng)度試劑或者陽離子淀粉，被結(jié)合到凝結(jié)物上。在這期間，從來不會(huì)產(chǎn)生大的絮凝體，因?yàn)橹Щ?交聯(lián)的兩性聚合物被支化或者交聯(lián)。因此，構(gòu)成不被破壞。
在中性造紙系統(tǒng)中，支化/交聯(lián)兩性聚合物使陰離子基團(tuán)當(dāng)中的離解加速，因此進(jìn)一步提高了效果。尤其是在具有季銨陽離子基團(tuán)的支化/交聯(lián)的兩性聚合物情況下，即使在提高的pH下也能夠獲得充分的效果。
本發(fā)明提供了生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其包括將支化/交聯(lián)兩性聚合物加入紙材料中的步驟，將水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微?；蛘咚苄躁栯x子高分子聚合物加入紙材料中的步驟，和在所述前兩個(gè)步驟之后將紙材料脫水和干燥的步驟。
在使用陽離子聚合物和以膨潤土或者膠態(tài)硅石為代表的陰離子無機(jī)微粒的常規(guī)技術(shù)中，可能由于陽離子聚合物和陰離子無機(jī)微粒之間的差的凝聚能力而產(chǎn)生問題，以至于不可能獲得足夠的收率效果。使用陽離子聚合物和陰離子聚合物的常規(guī)技術(shù)，在酸性條件情況下，具有效果下降的問題。
通過與水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微粒一起使用支化/交聯(lián)兩性聚合物，獲得了優(yōu)異的凝聚效果，因?yàn)橹Щ?交聯(lián)兩性聚合物的陽離子基團(tuán)和水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微粒的陰離子基團(tuán)之間具有強(qiáng)的相互作用。
此外，通過與水溶性陽離子高分子聚合物一起使用支化/交聯(lián)兩性聚合物，獲得了優(yōu)異的凝聚效果，因?yàn)樵谥Щ?交聯(lián)兩性聚合物的陰離子基團(tuán)和水溶性陽離子高分子聚合物的陽離子基團(tuán)之間存在強(qiáng)的相互作用。
因?yàn)楸景l(fā)明的生產(chǎn)紙和紙板的方法使用支化或者交聯(lián)的水溶性兩性高分子聚合物，所述方法，無論在酸性條件下還是在中性條件下，不僅能夠防止樹脂沉積，從而減少缺陷，即使是對(duì)于包括大量陰離子殘雜物的紙材料也是如此，而且能夠提高游離度和收率，而不破壞構(gòu)成，同時(shí)提高了生產(chǎn)性能，例如減少撕裂紙和提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的生產(chǎn)紙和紙板的方法的優(yōu)選實(shí)施方案。
首先將描述在本發(fā)明中使用的支化/交聯(lián)兩性聚合物、陰離子有機(jī)高分子微粒、水溶性陰離子高分子聚合物和水溶性陽離子高分子聚合物。
盡管對(duì)本發(fā)明中使用的支化/交聯(lián)兩性聚合物的單體組分沒有特別的限制，但是優(yōu)選的支化/交聯(lián)兩性聚合物的特定的實(shí)例包括兩性聚合物，其具有0.5-90摩爾％的由以下通式(1)表示的陽離子單體單元，0.2-90摩爾％的陰離子單體單元，其是選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和其鹽的一種或多種陰離子單體單元，和1-99.3摩爾％的丙烯酰胺單元，并且具有以下性能在1N硝酸鈉溶液(pH3)中的特性粘度是0.1dl/g或以上，陽離子當(dāng)量是0.1-5meq/g，和陰離子當(dāng)量是0.01-10meq/g。
其中，A表示O或者NH，B表示C2H4、C3H6或者CH2CHOHCH2，R1表示H、甲基、乙基、芐基基團(tuán)或者3-氯代-2-羥丙基基團(tuán)，R2、R3、R4獨(dú)立地表示H、具有1-3個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)或者芐基基團(tuán)，并且X-表示陰離子。
支化/交聯(lián)兩性聚合物通過在從上述的單體生產(chǎn)共聚物期間加入交聯(lián)劑，以致為共聚物提供在聚合物鏈之間的支化構(gòu)成或者交聯(lián)構(gòu)成來制造。支化程度或者交聯(lián)程度可以通過調(diào)節(jié)交聯(lián)劑的加入量來調(diào)節(jié)。例如，在原料(mother)單體轉(zhuǎn)化率下，允許以0.00001到1摩爾％、優(yōu)選0.0001到0.01摩爾％的量加入交聯(lián)劑。
使用的交聯(lián)劑的實(shí)例包括雙(甲基)丙烯酰胺例如亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、亞乙基雙(甲基)丙烯酰胺、雙(甲基)丙烯酰胺-羥甲基亞乙基脲縮合產(chǎn)物和雙(甲基)丙烯酰胺-羥甲基脲，二(甲基)丙烯酸酯例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和二甘醇二(甲基)丙烯酸酯，二乙烯基酯例如二乙烯基己二酸酯和二乙烯基癸二酸酯，三乙烯基單體-型交聯(lián)劑例如N，N-二烯丙基丙烯酰胺、1，2，3-三丙烯酰基六氫-s-三嗪，和三烯丙基異氰脲酸酯。
為了促進(jìn)在纖維表面上的線圈狀(loop-like)結(jié)合和尾狀(tail-like)結(jié)合，支化/交聯(lián)兩性聚合物在1N硝酸鈉溶液(pH3)中的特性粘度是優(yōu)選0.1dl/g或以上。此外，為了保證足夠的粘著，支化/交聯(lián)兩性聚合物的陽離子當(dāng)量為優(yōu)選0.1meq/g或以上，并且為了防止凝聚外來物質(zhì)的產(chǎn)生，為優(yōu)選5meq/g或以下。此外，為了保證足夠的粘著，支化/交聯(lián)兩性聚合物的陰離子當(dāng)量為優(yōu)選0.01meq/g或以上，并且為了防止凝聚外來物質(zhì)的產(chǎn)生，為優(yōu)選10meq/g或以下。
支化/交聯(lián)兩性聚合物的更優(yōu)選的特性粘度是1-25dl/g或以上，更優(yōu)選的陽離子當(dāng)量是0.5-4meq/g，并且更優(yōu)選的陰離子當(dāng)量是0.05-9meq/g。
在本發(fā)明中使用的陰離子有機(jī)高分子微粒優(yōu)選是日本專利號(hào)2948358的權(quán)利要求2中描述的微粒A，在交聯(lián)微粒的情況下微粒的直徑小于大約750納米，或者在非交聯(lián)和水不溶性的微粒情況下為小于大約60納米，并且微粒的陰離子當(dāng)量是0.1meq/g或以上，即陽離子當(dāng)量是至少-0.1meq/g或以上陰離子。
陰離子有機(jī)高分子微粒的實(shí)例包括微乳液共聚物，其中用N，N’-甲基雙丙烯酰胺將丙烯酸和丙烯酰胺交聯(lián)。
陰離子有機(jī)高分子微?？梢允请x子高分子微粒的混合物和高分子離子聚合物或者離子聚糖的組合物，正如日本專利號(hào)2948358的權(quán)利要求2所描述的。
盡管對(duì)本發(fā)明中使用的水溶性陰離子高分子聚合物的單體組分沒有特別的限制，但是優(yōu)選的水溶性陰離子高分子聚合物的特定的實(shí)例包括陰離子聚合物，其具有0.2-90摩爾％的陰離子單體單元，該陰離子單體單元是選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和其鹽的一種或多種陰離子單體單元，和1-99.3摩爾％的丙烯酰胺單元，并且具有以下性能在1N氯化鈉溶液中的特性粘度是0.1dl/g或以上，陰離子當(dāng)量是0.01-10meq/g。
為了促進(jìn)在陽離子-帶電的纖維(在使用二氧化鈦、硫酸鋁、紙強(qiáng)度試劑等的情況下)的表面上形成線圈狀結(jié)合和尾狀結(jié)合，并且為了促進(jìn)陽離子-帶電的纖維之間的結(jié)合，水溶性陰離子高分子聚合物的特性粘度為優(yōu)選0.1dl/g或以上。此外，為了保證足夠的粘著，水溶性陰離子高分子聚合物的陰離子當(dāng)量優(yōu)選為0.01meq/g或以上，并且為了防止凝聚外來物質(zhì)的產(chǎn)生，優(yōu)選為10meq/g或以下。
水溶性陰離子高分子聚合物的更優(yōu)選的特性粘度是3-30dl/g或以上，并且更優(yōu)選的陰離子當(dāng)量是0.05-6meq/g。
雖然對(duì)本發(fā)明中使用的水溶性陽離子高分子聚合物的單體組分沒有特別的限制，但是陽離子聚合物的優(yōu)選的特定的實(shí)例是由上述通式(1)表示的陽離子單體和丙烯酰胺的共聚物，并且具有以下性能在1N氯化鈉溶液中的特性粘度是4dl/g或以上，并且陽離子當(dāng)量是0.1-11meq/g。
為了促進(jìn)在纖維表面上形成線圈狀結(jié)合和尾狀結(jié)合，水溶性陽離子高分子聚合物在1N氯化鈉溶液中的特性粘度是優(yōu)選4dl/g或以上。此外，為了保證足夠的粘著，水溶性陽離子高分子聚合物的陽離子當(dāng)量是優(yōu)選0.1meq/g或以上，并且為了防止產(chǎn)生凝聚外來物質(zhì)，為優(yōu)選11meq/g或以下。
水溶性陽離子高分子聚合物的更優(yōu)選的特性粘度是5-20dl/g或以上，更優(yōu)選的陽離子當(dāng)量是1-10meq/g。
水溶性陽離子高分子聚合物可以是N-乙烯基甲酰胺聚合物的水解產(chǎn)物。在這種情況下，聚合物具有以下性能在1N氯化鈉溶液中的特性粘度是優(yōu)選1-15dl/g，并且陽離子當(dāng)量是0.1meq/g或以上。
由N-乙烯基甲酰胺聚合物的水解產(chǎn)物組成的水溶性陽離子高分子聚合物在1N氯化鈉溶液中的特性粘度，為了促進(jìn)在纖維表面上形成線圈狀結(jié)合和尾狀結(jié)合，是優(yōu)選1dl/g或以上，并且為了避免產(chǎn)生太大的絮凝體，以便保證適合的構(gòu)成，為優(yōu)選15dl/g或以下。此外，為了保證足夠的粘著，水溶性陽離子高分子聚合物的陽離子當(dāng)量是優(yōu)選0.1meq/g或以上。
由N-乙烯基甲酰胺聚合物的水解產(chǎn)物組成的水溶性陽離子高分子聚合物的更優(yōu)選的特性粘度是3-15dl/g，并且水溶性陽離子高分子聚合物的更優(yōu)選的陽離子當(dāng)量是0.5-8meq/g。
在本發(fā)明中，在紙材料中加入了支化/交聯(lián)兩性聚合物之后，在加入了支化/交聯(lián)兩性聚合物和水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微粒之后，或者在加入了支化/交聯(lián)兩性聚合物和水溶性陽離子高分子聚合物之后，將紙材料脫水并且成型為紙張形式，然后進(jìn)行干燥。在將支化/交聯(lián)兩性聚合物和陰離子有機(jī)高分子微粒和/或水溶性陰離子高分子聚合物或者水溶性陽離子高分子聚合物加入紙材料中的情況下，對(duì)加入順序沒有特殊的限制。因此，例如，可以使用以下方法。
(a)一種生產(chǎn)紙和紙板的方法，其包括將支化/交聯(lián)兩性聚合物加入到紙材料中的第一個(gè)步驟，和將陰離子有機(jī)高分子微粒和/或水溶性陰離子高分子聚合物加入到通過第一個(gè)步驟獲得的紙材料中的第二個(gè)步驟。
(b)一種生產(chǎn)紙和紙板的方法，其包括將陰離子有機(jī)高分子微粒和/或水溶性陰離子高分子聚合物加入到紙材料中的第一個(gè)步驟，和將支化/交聯(lián)兩性聚合物加入到通過第一個(gè)步驟獲得的紙材料中的第二個(gè)步驟。
(c)一種生產(chǎn)紙和紙板的方法，其包括將水溶性陽離子高分子聚合物加入到紙材料中的第一個(gè)步驟，和將支化/交聯(lián)兩性聚合物加入到通過第一個(gè)步驟獲得的紙材料中的第二個(gè)步驟。
(d)一種生產(chǎn)紙和紙板的方法，其包括將支化/交聯(lián)兩性聚合物加入到紙材料中的第一個(gè)步驟，和將水溶性陽離子高分子聚合物加入到通過第一個(gè)步驟獲得的紙材料中的第二個(gè)步驟。
在任何上述的方法中，優(yōu)選的是在第一個(gè)步驟中加入收率提高試劑和在第二個(gè)步驟中加入收率提高試劑之間具有5秒鐘、尤其是10到30秒鐘的間隔。
支化/交聯(lián)兩性聚合物的加入比率，相對(duì)于干燥紙材料，優(yōu)選為0.002到0.5％重量、更優(yōu)選0.005到0.2％重量。
在除了支化/交聯(lián)兩性聚合物之外還使用陰離子有機(jī)高分子微粒和/或水溶性陰離子高分子聚合物或者水溶性陽離子高分子聚合物的情況下，這些添加劑的加入比率優(yōu)選為0.002到0.5％重量、更優(yōu)選0.005到0.2％重量。
實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例在下文中，將參考以下實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
在以下實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中使用的添加劑如下。在下文中，“份”表示“重量份”。
(i)在實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中使用的添加劑表1
*AAm丙烯酰胺DAA二甲基氨基乙基丙烯酸酯AANa丙烯酸鈉在表1中，X-1是通過使用30摩爾％的DAA(分子量為193.5)、60摩爾％的AAm(分子量為71)和10摩爾％的AANa(分子量為94)作為原料(mother)單體(原料單體的平均分子量是110.05)，加入N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(分子量為140)作為交聯(lián)劑，其量相對(duì)于1摩爾的原料單體為0.000008摩爾(即，0.0008摩爾％)，并且使它們共聚合制備的共聚物。
(ii)實(shí)施例中使用的陰離子有機(jī)高分子微?！癆-1”的詳細(xì)說明丙烯酸/丙烯酰胺/N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺共聚物30摩爾％的具有130納米粒徑的丙烯酸鈉(AANa)和70摩爾％的丙烯酰胺(AAm)的微乳液共聚物，其用349ppm的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAAm)交聯(lián)。
上述陰離子有機(jī)高分子微粒通過以下方法制備。
通過連續(xù)地混合147份的丙烯酸、200份的去離子水、144份的56.5重量％氫氧化鈉、343.2份的丙烯酰胺晶體、0.3份的10重量％的二亞乙基三胺五乙酸五鈉、附加的39.0份的去離子水和1.5份的0.52重量％硫酸銅五水合物制備水相。在110份的得到的水相溶液中，加入0.25份的1重量％叔丁基氫過氧化物和3.50份的0.61重量％的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺。然后將120份的水相與油相混合，該油相包含77.8份的石蠟油、3.6份的脫水山梨糖醇脂肪酸(包含油酸)和21.4份的聚亞氧乙基山梨糖醇六油酸酯。
將得到的透明微乳液用氮?dú)饷摎?0分鐘。聚合用氣態(tài)的SO2引發(fā)，允許溫升至40℃，并且用冰水控制在40℃。當(dāng)不再需要冷卻時(shí)除去冰水。氮?dú)饫^續(xù)流動(dòng)一個(gè)小時(shí)，因此制備了聚合的產(chǎn)品。
(iii)在對(duì)比實(shí)施例中使用的陰離子無機(jī)高分子微粒膠態(tài)硅石用堿穩(wěn)定的平均粒徑為5納米的市售可得的膠態(tài)硅石(可以從Eka Chemicals獲得，商品名“BMA”)。
膨潤土市售可得的由海泡石、硅鎂土或者蒙脫土制造的陰離子膨脹性膨潤土(可以從Ciba Specialty Chemicals獲得，商品名“Orgaoosorb 0”)。
以下測(cè)量設(shè)備被用于測(cè)定SS收率。
SS收率游離度收率測(cè)試儀“DFS(動(dòng)態(tài)過濾系統(tǒng))”，可以從μ-tec Co.，Ltd.獲得。
構(gòu)成指數(shù)“3-D紙張分析儀”，可以從M/K system Inc.獲得。
對(duì)100％的LBKP(硬木漂白牛皮紙漿)和450cc的游離度的紙漿樣品進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得混合紙漿樣品的濃度變成0.8％重量，基于紙材料的干燥重量。
將如此制備的紙材料(A)放進(jìn)收率測(cè)試儀“DFS”，以以下順序加入2.0％重量(相對(duì)于干紙漿)的硫酸鋁、1.0％重量(相對(duì)于干紙漿)的陽離子化淀粉(“Cato-3212”，可以從NSC公司獲得)、10％重量(相對(duì)于干紙漿)的滑石(“滑石86-C”，可以從Nippon Talk Co.Ltd.獲得)和第一收率提高試劑，然后加入第二收率提高試劑，由此制備了濾液“B”。至于DFS的設(shè)置條件，使用了μ-tec Co.，Ltd.推薦的方法。每種收率提高試劑以20秒鐘的間隔加入。通過在標(biāo)準(zhǔn)條件下攪拌，由該測(cè)試儀施加剪切。在pH為4-5下進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果pH不是4-5，則通過滴加10％重量的硫酸對(duì)pH進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在相應(yīng)的實(shí)施例中使用的第一收率提高試劑和第二收率提高試劑的種類和添加量示于表2中。
測(cè)定了在制備的濾液中的SS的濃度(按照SS測(cè)量“ISO4119-1995”的方法)，按照以下表達(dá)式計(jì)算SS的收率。
SS的收率＝[1-濾液“B”的SS/紙材料“A”的SS]×100％使用按照上述方法以上述比例從組分制備的紙材料生產(chǎn)手工制的紙張。測(cè)定了手工制的紙張的構(gòu)成指數(shù)。
使用收率測(cè)試儀測(cè)試的結(jié)果和構(gòu)成指數(shù)測(cè)量結(jié)果示于表2中。正如從表2中可以清楚地看到的，與對(duì)比實(shí)施例1、2相比，實(shí)施例1-6具有提高的SS收率和較好的構(gòu)成。
表2在酸性優(yōu)質(zhì)紙的情況下的評(píng)價(jià)實(shí)施例
注釋1加入比率的單位＝g-有效含量/噸-干燥材料注釋2膨潤土的加入比率是聚合物的十倍(正常的添加劑量)實(shí)施例7-12、對(duì)比實(shí)施例3、4中和優(yōu)質(zhì)紙的實(shí)施例對(duì)100％的LBKP(硬木漂白牛皮紙漿)和450cc的游離度的紙漿樣品進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得混合紙漿樣品的濃度變成0.8％重量，基于紙材料的干燥重量。
將如此制備的紙材料(A)放進(jìn)收率測(cè)試儀“DFS”，以以下順序加入2.0％重量(相對(duì)于干紙漿)的硫酸鋁、1.0％重量(相對(duì)于干紙漿)的陽離子化淀粉(“Cato-3212”，可以從NSC公司獲得)、10％重量(相對(duì)于干紙漿)的碳酸鈣(“TP-12L”，可以從Okutama Kogyo Co.Ltd.獲得)和第一收率提高試劑，然后在20秒鐘之后加入第二收率提高試劑，由此制備了濾液“B”。至于DFS的設(shè)置條件，使用了μ-tec Co.，Ltd.推薦的方法。通過在標(biāo)準(zhǔn)條件下攪拌，由該測(cè)試儀施加剪切。在pH為7或以上的條件下進(jìn)行評(píng)價(jià)。
在相應(yīng)的實(shí)施例中使用的第一收率提高試劑和第二收率提高試劑的種類和添加劑量示于表3中。
用和實(shí)施例1中一樣的方法計(jì)算SS的收率，并且用和實(shí)施例1中一樣的方法測(cè)定手工制的紙張的構(gòu)成指數(shù)。結(jié)果示于表3。
正如從表3中可以清楚地看到的，與對(duì)比實(shí)施例3、4相比，實(shí)施例7-12具有提高的SS收率以及較好的構(gòu)成。
表3在中性優(yōu)質(zhì)紙的情況下的評(píng)價(jià)實(shí)施例
注釋1加入比率的單位＝g-有效含量/噸-干燥材料注釋2膨潤土的加入比率是聚合物的十倍(正常的添加劑量)
正如從上述說明可以清楚地看到的，本發(fā)明的生產(chǎn)紙和紙板的方法能夠?qū)嵤┻m應(yīng)酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)兩者的紙和紙板的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其包括將支化或者交聯(lián)水溶性兩性高分子聚合物加入紙材料中的聚合物加入步驟；和將由聚合物加入步驟制備的紙材料脫水和干燥的脫水/干燥步驟。
2.權(quán)利要求1的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其還包括在聚合物加入步驟和脫水/干燥步驟之間的、將水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微粒加入紙材料中的步驟。
3.權(quán)利要求1的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其還包括在聚合物加入步驟和脫水/干燥步驟之間的、將水溶性陽離子高分子聚合物加入紙材料中的步驟。
4.權(quán)利要求1到3任何一項(xiàng)的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其中所述支化或者交聯(lián)水溶性兩性高分子聚合物具有0.5-90摩爾％的由以下通式(1)表示的陽離子單體單元，0.2-90摩爾％的陰離子單體單元，其是選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和其鹽的一種或多種陰離子單體單元，和1-99.3摩爾％的丙烯酰胺單元，并且具有以下性能在1N硝酸鈉溶液(pH3)中的特性粘度為0.1dl/g或以上，陽離子當(dāng)量為0.1-5meq/g，和陰離子當(dāng)量為0.01-10meq/g， 其中，A表示O或者NH，B表示C2H4、C3H6或者CH2CHOHCH2，R1表示H、甲基、乙基、芐基基團(tuán)或者3-氯代-2-羥丙基基團(tuán)，R2、R3、R4獨(dú)立地表示H、具有1-3個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)、烷氧基基團(tuán)或者芐基基團(tuán)，并且X-表示陰離子。
5.權(quán)利要求2的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其中所述陰離子有機(jī)高分子微粒是在交聯(lián)的微粒情況下直徑小于大約750納米的陰離子有機(jī)高分子微粒，或者在非交聯(lián)的和水不溶性的微粒的情況下直徑小于大約60納米的陰離子有機(jī)高分子微粒，并且其離子特征是陰離子當(dāng)量為至少0.1meq/g或以上。
6.權(quán)利要求2的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其中所述水溶性陰離子高分子聚合物具有0.2-90摩爾％的陰離子單體單元，其是選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和其鹽的一種或多種陰離子單體單元，和1-99.3摩爾％的丙烯酰胺單元，并且具有以下性能在1N氯化鈉溶液中的特性粘度是0.1dl/g或以上，陰離子當(dāng)量是0.01-10meq/g。
7.權(quán)利要求3的用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其中所述水溶性陽離子高分子聚合物是由上述通式(1)表示的陽離子單體和丙烯酰胺的共聚物，并且具有以下性能在1N氯化鈉溶液中的特性粘度為4dl/g或以上，并且陽離子當(dāng)量是0.1-11meq/g。
全文摘要
提供了一種用于生產(chǎn)紙或者紙板的方法，其適應(yīng)其中酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)被混合的造紙裝置，并且其能夠在酸性造紙系統(tǒng)和中性造紙系統(tǒng)兩者中提高游離度和收率，而不破壞構(gòu)成。在紙材料中加入了支化/交聯(lián)兩性聚合物和水溶性陰離子高分子聚合物和/或陰離子有機(jī)高分子微粒之后，或者加入了支化/交聯(lián)兩性聚合物和水溶性陽離子高分子聚合物之后，將紙材料脫水和成型為紙張形式，然后進(jìn)行干燥。
文檔編號(hào)D21H21/10GK1676748SQ200510062929
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者駿河圭二 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社