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施膠組合物,其用途以及用于生產(chǎn)紙、紙板或其類似物的方法與流程

文檔序號(hào):12070634閱讀:322來源:國知局
低等級(jí)的紙和紙板的制造中的一個(gè)主要目的是成本效率。該目的可以通過應(yīng)用各種不同的措施,例如通過降低所生產(chǎn)的紙或紙板的基重,通過增加填料含量,通過使用廉價(jià)的原料例如再生纖維,和/或通過開發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn)。然而,這些措施中的許多個(gè)可能對(duì)所獲得的紙或紙板產(chǎn)品的性質(zhì),特別是對(duì)強(qiáng)度性質(zhì)具有負(fù)面影響。這些缺點(diǎn)通過在紙或紙板制造中使用不同的化學(xué)品來抵消。例如,所生產(chǎn)的紙或紙板的強(qiáng)度性質(zhì)可以通過內(nèi)部施膠和/或通過對(duì)所生產(chǎn)的紙或紙板進(jìn)行表面施膠來改善。在內(nèi)部施膠中,將合成聚合物或淀粉的溶液加入到紙料中,以便特別改善所形成的幅材的內(nèi)部強(qiáng)度性質(zhì)。在表面施膠中,將改性淀粉或合成聚合物的溶液施加在所形成的至少部分干燥的纖維幅材的表面上,由此改善幅材的表面強(qiáng)度。壓縮強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度是紙和紙板特別是用于包裝級(jí)別的紙和紙板的重要強(qiáng)度性質(zhì)。通常測量壓縮強(qiáng)度并以短跨度壓縮試驗(yàn)(SCT)強(qiáng)度給出,其可以用于預(yù)測最終產(chǎn)品例如紙板箱的耐壓性。破裂強(qiáng)度表示紙/紙板對(duì)破裂的耐受性,并且其被定義為當(dāng)在樣品的側(cè)面均勻施加壓力時(shí),使樣品破裂所需的流體靜力學(xué)壓力。當(dāng)原始材料中的無機(jī)礦物填料和/或再生纖維的量增加時(shí),壓縮強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度均受到不利影響。已經(jīng)觀察到,壓縮強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度可以通過表面施膠來改善。然而,問題是這些強(qiáng)度性質(zhì)中只有一種被改善到可接受的水平,而另一種仍然處于劣等水平。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用,特別是對(duì)于用于包裝的產(chǎn)品,所生產(chǎn)的紙和紙板應(yīng)當(dāng)具有至少可接受的或良好的壓縮強(qiáng)度以及可接受或良好的破裂強(qiáng)度。因此,需要新的方法來同時(shí)改善這兩種性質(zhì)。此外,已經(jīng)觀察到,當(dāng)纖維原料具有高電導(dǎo)率、高陽離子需求和/或高灰分含量時(shí),用各種施膠化學(xué)品和方法可獲得的強(qiáng)度效果可能受到限制。特別地,包含機(jī)械紙漿、再生紙漿和/或具有高填料含量的原料對(duì)于通過施膠來改善強(qiáng)度具有挑戰(zhàn)性。在紙和紙板的制造中,廉價(jià)纖維源例如舊瓦楞箱板(OCC)或再生紙的使用在過去幾十年中一直在增加。OCC主要包括用過的再生的未漂白或漂白的牛皮紙漿纖維,硬木半化學(xué)紙漿纖維和/或草漿纖維。同樣,在紙和紙板的制造中,礦物填料的使用一直在增加。因此,也由于這個(gè)原因,尋找用于提高紙或板的強(qiáng)度性質(zhì)的新方式存在持續(xù)的需求。出于成本原因,對(duì)低等級(jí)的紙和/或紙板使用強(qiáng)度改進(jìn)化學(xué)品通常受到限制。即使存在合適的化學(xué)品,如果它們太貴并且具有的影響,即增加產(chǎn)品的最終價(jià)格,它們也不能使用。因此,持續(xù)需要新的成本有效的替代品以改善紙和紙板的強(qiáng)度性質(zhì)。本發(fā)明的目的是最小化或甚至消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的是提供一種表面施膠組合物,以改善紙、紙板或其類似物的強(qiáng)度性質(zhì),特別是同時(shí)改善破裂強(qiáng)度和短跨度壓縮試驗(yàn)(SCT)強(qiáng)度。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種表面施膠組合物,其以成本有效的方式提供良好的施膠結(jié)果。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)具有增加的強(qiáng)度性質(zhì)如破裂強(qiáng)度、短跨度壓縮試驗(yàn)(SCT)強(qiáng)度、瓦楞芯平壓(CMT)強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度的紙、紙板或其類似物的簡單且有效的方法。這些目的通過具有以下在獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中呈現(xiàn)的特征的方法和裝置來實(shí)現(xiàn)。一些優(yōu)選實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。在本文中提到的實(shí)施方案實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)在適用時(shí)涉及施膠組合物、其用途以及用于生產(chǎn)紙、紙板或其類似物的方法,即使這并不總是特別指出。根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于紙、紙板或其類似物的表面施膠的典型施膠組合物具有3-30%的固體含量,并且包含-降解的非離子淀粉,和-至少0.5重量%的陰離子聚丙烯酰胺,其具有>500000g/mol且<2500000g/mol的平均分子量MW和在4-35mol%的范圍內(nèi)的陰離子性。通常,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的表面施膠組合物用于表面施膠,以增加紙、紙板或其類似物的強(qiáng)度性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的用于生產(chǎn)紙、紙板或其類似物的典型方法包括:-向纖維原料中添加包含陽離子劑的第一強(qiáng)度組合物,-由纖維原料形成纖維幅材,-干燥纖維幅材至至少60%的干燥度,-在纖維幅材的表面上施加第二強(qiáng)度組合物,其包含陰離子親水性聚合物。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,現(xiàn)在已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn),當(dāng)將其添加或施加至紙或紙板的表面上時(shí),包含降解的非離子淀粉和具有特定分子量和陰離子性的陰離子聚丙烯酰胺的表面施膠組合物意外地改善了SCT強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度兩者。不希望受理論束縛,據(jù)推測,根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物在紙/紙板原料中的纖維與施膠組合物的組分之間提供最佳粘結(jié),并且這改善了紙和紙板的SCT強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度。此外,已經(jīng)觀察到,通過使用根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物對(duì)所述紙或紙板幅材的表面進(jìn)行處理或施膠,可實(shí)現(xiàn)對(duì)于紙和/或紙板的以下強(qiáng)度性質(zhì)中的一種或幾種的改善:即瓦楞芯平壓(CMT)強(qiáng)度、環(huán)壓試驗(yàn)(RCT)強(qiáng)度和/或拉伸強(qiáng)度。在一些情況下,當(dāng)已通過使用根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物對(duì)其進(jìn)行表面施膠時(shí),已實(shí)現(xiàn)了印刷紙的表面強(qiáng)度(IGT)和Scott結(jié)合強(qiáng)度的改善。然而,應(yīng)當(dāng)注意,不一定同時(shí)或以相同程度獲得所有上述強(qiáng)度性質(zhì)(RCT、CMT、拉伸強(qiáng)度)的改善。此外,可以通過使用根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物來改善,即增加濕的紙或紙板幅材的強(qiáng)度性質(zhì)。已經(jīng)觀察到,當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物用于表面施膠時(shí),施膠后的施膠幅材與使用常規(guī)表面施膠組合物進(jìn)行表面施膠相比具有更高的干固體含量。即使在干燥之前,高干固體含量也使?jié)竦氖┠z幅材具有更高的拉伸強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一個(gè)實(shí)施方案,施膠組合物包含0.5-10重量%、優(yōu)選0.75-5重量%、優(yōu)選1-2.5重量%的陰離子聚丙烯酰胺。令人驚訝地觀察到,即使這些少量的陰離子聚丙烯酰胺也為最終的施膠的紙或紙板提供了正面的強(qiáng)度結(jié)果。此外,陰離子聚丙烯酰胺對(duì)施膠組合物的粘度具有積極作用,即增加施膠組合物的粘度。此外,陰離子聚丙烯酰胺對(duì)池式施膠壓機(jī)(pondsizepress)處的膠料吸移率也具有積極的作用,即減少吸移,因此減少了表面施膠所需的表面施膠組合物的量。根據(jù)第一方面的施膠組合物的陰離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺和至少一種陰離子單體如不飽和的羧酸單體的線性或交聯(lián)共聚物。優(yōu)選地,陰離子單體選自不飽和的單羧酸或二羧酸,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸和它們的任何混合物。還可以包括其它陰離子單體,例如乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基膦酸或乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,陰離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺和不飽和羧酸單體如(甲基)丙烯酸、馬來酸、巴豆酸、衣康酸或它們的混合物的共聚物。優(yōu)選地,陰離子聚丙烯酰胺是丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物,或丙烯酰胺和衣康酸的共聚物,或丙烯酰胺和甲基丙烯酸的共聚物。特別地,如果最終的紙/紙板產(chǎn)品需要高疏水性,可以選擇甲基丙烯酸作為陰離子單體。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,陰離子聚丙烯酰胺源自>20mol%的非離子單體和4-35mol%、優(yōu)選4-24mol%、更優(yōu)選5-17mol%的陰離子單體。除丙烯酰胺和陰離子單體外,陰離子聚丙烯酰胺還可包含少量其它聚合添加劑,例如交聯(lián)劑單體。合適的交聯(lián)劑單體的實(shí)例是亞甲基雙丙烯酰胺。然而,這些聚合添加劑的量很小,例如<0.1mol%,通常<0.05,更通常<0.025,有時(shí)甚至<0.01mol%。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,根據(jù)第一方面的施膠組合物的陰離子聚丙烯酰胺具有在4-24mol%,優(yōu)選4-17mol%,更優(yōu)選5-17mol%,甚至更優(yōu)選7-15mol%或9-13mol%的陰離子性。當(dāng)聚丙烯酰胺的陰離子性在這些范圍內(nèi)時(shí),意外地觀察到所生產(chǎn)的紙或紙板的SCT強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度的同時(shí)改善。施膠組合物的陰離子聚丙烯酰胺可以是干固體含量為80-98重量%的的干的聚合物,活性聚合物濃度為5-35重量%的溶液聚合物,活性聚合物濃度為20-55重量%的乳液聚合物,或活性聚合物濃度為10-40重量%的分散體聚合物。將干的聚合物或乳液聚合物溶解于水中,以便在使用前獲得0.4-4重量%的聚合物質(zhì)濃度。陰離子聚丙烯酰胺優(yōu)選為干的聚合物或溶液聚合物。根據(jù)本發(fā)明第一方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,用于施膠組合物中的陰離子聚丙烯酰胺具有530000-2000000g/mol,優(yōu)選530000-1500000g/mol,更優(yōu)選650000-1400000g/mol,甚至更優(yōu)選650000-1200000g/mol的平均分子量。在本申請(qǐng)中,“平均分子量”的值用于描述聚合物鏈長度的大小。通過使用Ubbelohde毛細(xì)管粘度計(jì)在25℃下以已知方式在1NNaCl中測量的特性粘度結(jié)果計(jì)算平均分子量值。所選擇的毛細(xì)管是適當(dāng)?shù)模诒旧暾?qǐng)的測量中,使用具有常數(shù)K=0.005228的Ubbelohde毛細(xì)管粘度計(jì)。然后使用Mark-Houwink方程[η]=K·Ma以已知方式由特性粘度結(jié)果計(jì)算平均分子量,其中[η]是特性粘度,M是分子量(g/mol),K和a是在以下用于聚(丙烯酰胺)的文獻(xiàn)中給出的參數(shù):PolymerHandbook,FourthEdition,Volume2,Editors:J.Brandrup,E.H.ImmergutandE.A.Grulke,JohnWiley&Sons,Inc.,USA,1999,p.VII/11。因此,參數(shù)K的值為0.0191ml/g,參數(shù)a的值為0.71。對(duì)于所使用的條件中的參數(shù)給出的平均分子量范圍為490000-3200000g/mol,但是相同的參數(shù)也用于描述在該范圍之外的分子量的大小。對(duì)于具有低的平均分子量,通常約為1000000g/mol或更低的聚合物,平均分子量可以通過在23℃溫度下在10%聚合物濃度下使用Brookfield粘度測量來測量。分子量[g/mol]由式1000000*0.77*ln(粘度[mPa·s])計(jì)算。在實(shí)踐中,這意味著對(duì)于可以測量Brookfield粘度且計(jì)算值小于<1000000g/mol的聚合物,計(jì)算值是可接受的MW值。如果不能測量Brookfield粘度或計(jì)算值大于1000000g/mol,則通過使用如上所述的特性粘度測定MW值。用于本發(fā)明第一方面的施膠組合物中的淀粉是非離子的降解淀粉。優(yōu)選仔細(xì)選擇淀粉的降解方法,使得在降解過程中引入淀粉主鏈中的電離基團(tuán)的量最小化或完全避免。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,淀粉是酶處理的即酶降解或熱降解的。例如,淀粉可以在造紙廠或紙板制造廠中進(jìn)行原位酶降解,并在施膠站與陰離子聚丙烯酰胺混合。淀粉在可能降解之前可具有15-30%、優(yōu)選20-30%、更優(yōu)選24-30%的直鏈淀粉含量。淀粉可以是玉米、小麥、大麥或木薯淀粉,優(yōu)選天然玉米(corn)淀粉或天然玉米(maize)淀粉。已經(jīng)觀察到,當(dāng)將陰離子聚丙烯酰胺與這些淀粉混合時(shí),出乎意料地改善了用本發(fā)明的施膠組合物獲得的紙和紙板的施膠結(jié)果,特別是各種強(qiáng)度性質(zhì)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,施膠組合物可以包含0.1-4重量%、優(yōu)選0.5-3重量%、更優(yōu)選0.5-2重量%的量的一種或多種施膠組合物添加劑。施膠組合物添加劑可以是疏水化劑,聚合丙烯酸酯膠料,例如苯乙烯丙烯酸酯共聚物、烷基烯酮二聚體(AKD)和/或烯基琥珀酸酐(ASA)。根據(jù)第一方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,施膠組合物是陽離子的。根據(jù)本發(fā)明所有方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,施膠組合物不含無機(jī)礦物填料或顏料。根據(jù)本發(fā)明第一方面的一個(gè)實(shí)施方案,施膠組合物具有以組合物的總重量計(jì)5-20重量%,優(yōu)選7-15重量%的干固體含量。已經(jīng)觀察到,在使用溫度下,通過BrookfieldSSA,以Spindel18,60rpm,60℃測量,施膠組合物的粘度為具有相同干固體含量但不含陰離子聚丙烯酰胺組分的相應(yīng)淀粉溶液的粘度的1.1-10倍、通常1.5-10倍、優(yōu)選2.5-8倍。通過BrookfieldSSA,以Spindel18,60rpm,60℃測量,相應(yīng)淀粉溶液的粘度在10%濃度下可以為2-80mPas,優(yōu)選2-40mPas,更優(yōu)選2-20mPas。例如,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的表面施膠組合物可以具有18-20mPas的粘度,而相同干固體含量的淀粉溶液具有3mPas的粘度。組合物的增加的粘度對(duì)所獲得的SCT強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度具有積極的影響。此外,施膠組合物的增加的粘度降低了施膠時(shí)的淀粉吸移,這進(jìn)一步節(jié)省了該方法的材料成本。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,還令人驚訝地發(fā)現(xiàn),當(dāng)將包含陽離子劑的第一強(qiáng)度組合物加入到纖維原料中并且將包含至少一種陰離子親水性聚合物的第二強(qiáng)度組合物即施膠組合物施加至所形成的幅材的表面上時(shí),紙和紙板的強(qiáng)度性質(zhì)得到提高和改善。不希望受理論束縛,認(rèn)為第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑與紙漿纖維表面上的陰離子帶電位點(diǎn)發(fā)生相互作用。這改善了幅材中纖維之間的內(nèi)部結(jié)合和/或相互作用,并且對(duì)紙或紙板幅材的強(qiáng)度具有積極的影響。當(dāng)將包含至少一種陰離子聚合物的第二強(qiáng)度組合物施加到幅材的表面上時(shí),陰離子聚合物與幅材中存在的陽離子電荷相互作用,因此進(jìn)一步加強(qiáng)了與紙或紙板的各種組分的結(jié)合和/或相互作用。無論效果的原因如何,所觀察到的結(jié)果是形成的紙或紙板幅材具有增加的強(qiáng)度,特別是短跨度壓縮試驗(yàn)(SCT)強(qiáng)度和/或破裂強(qiáng)度。也可以改善其它強(qiáng)度性質(zhì),例如拉伸強(qiáng)度和內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度。因此通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了協(xié)同強(qiáng)度效應(yīng),其中將具有陽離子劑的第一強(qiáng)度組合物加入到原料中,然后將包含陰離子親水性聚合物的第二強(qiáng)度組合物施加到所形成的幅材的表面上。術(shù)語“親水性聚合物”在本文中理解為完全可溶并與水混溶的聚合物。當(dāng)與水混合時(shí),親水性聚合物完全溶解,并且所獲得的聚合物溶液基本上不含離散的聚合物顆粒,并且不能觀察到相分離。在本文中,術(shù)語“親水性”被認(rèn)為與術(shù)語“水溶性”同義。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,將第一強(qiáng)度組合物加入到纖維原料中,并將第二強(qiáng)度組合物加入到纖維幅材上,使得所添加的第一強(qiáng)度組合物中的陽離子電荷與所添加的施膠強(qiáng)度組合物中的陰離子電荷的比率為0.1至30,優(yōu)選0.15至25,更優(yōu)選0.2至5,甚至更優(yōu)選1.1至4。因此,電荷比率可以為例如0.1、0.2、0.5、0.75、0.85、1.0、1.1、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5或5.5至最多3.5、4、4.5、5、7、10、12.5、15、17.5、20、22、25或30。通過將組分的使用劑量乘以組分的電荷密度相乘來計(jì)算所添加的電荷。單獨(dú)計(jì)算所添加的第一強(qiáng)度組分和第二強(qiáng)度組分的電荷值,然后計(jì)算所添加的電荷值的比率。在添加至根據(jù)本發(fā)明的第二方面的纖維原料中的第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑可以包含陽離子淀粉或至少一種陽離子合成聚合物或陽離子淀粉和陽離子合成聚合物的混合物。第一強(qiáng)度組合物還可以包含多種陽離子合成聚合物,并且第一強(qiáng)度組合物可以是合成陽離子聚合物的混合物。在本申請(qǐng)的上下文中,應(yīng)當(dāng)理解,陽離子聚合物也可以含有局部陰離子電荷,只要該合成聚合物的凈電荷是陽離子性的。當(dāng)在本發(fā)明的第二方面中,第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑包含陽離子淀粉和至少一種陽離子合成聚合物時(shí),可以將陽離子淀粉和陽離子合成聚合物混合在一起以形成第一強(qiáng)度組合物,隨后將其添加到纖維原料中?;蛘?,陽離子淀粉和合成的陽離子聚合物可以單獨(dú)但同時(shí)加入至纖維原料中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,第一強(qiáng)度組合物包含10-99重量%,優(yōu)選30-80重量%的淀粉和1-90重量%,優(yōu)選20-70重量%的陽離子合成聚合物。例如,優(yōu)選包含≥30重量%的陽離子淀粉的第一強(qiáng)度組合物,以處理具有>15%的填料含量的纖維原料。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,可用作第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑的陽離子合成聚合物選自如下組:(甲基)丙烯酰胺和陽離子單體的共聚物;乙醛酸化聚丙烯酰胺;聚(乙烯胺,N-乙烯基甲酰胺);聚酰胺胺表鹵代醇和它們的任何混合物。陽離子合成聚合物可以是線性或交聯(lián)的,優(yōu)選線性的。優(yōu)選地,陽離子合成聚合物是親水性聚合物。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,陽離子合成聚合物是(甲基)丙烯酰胺和至少一種陽離子單體的共聚物。陽離子單體可選自由如下組成的組:甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、3-(甲基丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化銨、3-(丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化銨、二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺或類似單體。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,第一強(qiáng)度組合物的陽離子劑是丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺與(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨的共聚物。也可以在聚合之后例如通過使用Hofmann或Mannich反應(yīng)處理基于丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合物,以使其具有陽離子性。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,可用作第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑的陽離子合成共聚物是源自>20mol%的非離子單體和3-30mol%、優(yōu)選5-20mol%、更優(yōu)選6-10mol%的陽離子單體的共聚物??梢杂米鞯谝粡?qiáng)度組合物中的陽離子劑的陽離子合成聚合物也可以含有陽離子和陰離子官能團(tuán),只要聚合物的凈電荷是陽離子性的。例如,合成陽離子聚合物可以是上面列出的(甲基)丙烯酰胺和陽離子單體以及陰離子單體例如丙烯酸的共聚物,只要聚合物的凈電荷保持為陽離子性。合成的陽離子聚合物可以是例如聚乙烯胺和丙烯酸的共聚物優(yōu)選優(yōu)化第一強(qiáng)度組合物的陽離子劑的電荷密度,使得當(dāng)?shù)谝粡?qiáng)度組合物以如下限定的量加入時(shí),原料中纖維的表面電荷在添加第一強(qiáng)度組合物之后并且在幅材形成之前保持為陰離子性。纖維的表面電荷可以通過使用任何合適的方法例如用MütekSZP-06測試儀進(jìn)行測量。陽離子劑可以在pH7下具有0.05-20meq/g,優(yōu)選0.05-5meq/g,更優(yōu)選0.1-3meq/g,甚至更優(yōu)選0.3-2meq/g,甚至更優(yōu)選0.5-1.4meq/g的電荷密度。通過使用MütekPCD-03測試儀,滴定儀PCD-T3來測量電荷密度。當(dāng)陽離子劑包含陽離子淀粉和至少一種陽離子合成聚合物時(shí),陽離子淀粉的電荷密度通常低于陽離子合成聚合物的電荷密度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,當(dāng)?shù)谝粡?qiáng)度組合物包含陽離子劑(其是合成陽離子聚合物)時(shí),合成陽離子聚合物可以具有200000-6000000g/mol,優(yōu)選300000-3000000g/mol,更優(yōu)選500000-2000000g/mol,甚至更優(yōu)選600000-950000g/mol的平均分子量MW。合成陽離子聚合物的分子量通過使用已知的色譜方法例如采用用聚環(huán)氧乙烷(PEO)校準(zhǔn)的尺寸排阻色譜柱的凝膠滲透色譜法進(jìn)行測量。如果通過凝膠滲透色譜法測量的合成陽離子聚合物的分子量超過1000000g/mol,則使用如本申請(qǐng)先前所述的Ubbelohde毛細(xì)管粘度計(jì)通過測量特性粘度來測定所報(bào)告的分子量。特別在需要高的陽離子(即>300μeq/l)和/或高的導(dǎo)電性(即>2.5mS/cm)的條件下,小心地優(yōu)化合成陽離子聚合物的平均分子量以改善性能。優(yōu)化合成陽離子聚合物的平均分子量以防止其通過陰離子垃圾顆粒而不是與纖維的相互作用而消耗,如果分子量太低,則可能發(fā)生上述情況。此外,已經(jīng)觀察到過高的分子量可能導(dǎo)致廣泛的絮凝,差的形成和強(qiáng)度損失例如破裂強(qiáng)度和SCT強(qiáng)度損失。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,第一強(qiáng)度組合物的陽離子劑包含合成陽離子聚合物,其是(甲基)丙烯酰胺和陽離子單體,優(yōu)選丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨或二烯丙基二甲基氯化銨的共聚物,并且其在pH7下具有0.05-5meq/g,優(yōu)選0.1-3meq/g,更優(yōu)選0.3-2meq/g,甚至更優(yōu)選0.5-1.4meq/g的電荷密度,和200000-6000000g/mol,優(yōu)選300000-3000000g/mol,更優(yōu)選500000-2000000g/mol,甚至更優(yōu)選600000-950000g/mol的平均分子量。優(yōu)選的第一強(qiáng)度組合物還可包含非降解的陽離子淀粉,其具有0.01-0.1,優(yōu)選0.05-0.10的取代度。用作根據(jù)第二方面的第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑的合成陽離子聚合物優(yōu)選是水溶性的。在本申請(qǐng)的上下文中,術(shù)語“水溶性”應(yīng)理解為合成陽離子聚合物與水完全混溶。當(dāng)與水混合時(shí),合成陽離子聚合物完全溶解,所得聚合物溶液基本上不含離散的聚合物顆粒。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,可用作第一強(qiáng)度組合物中的陽離子劑的陽離子淀粉可以是造紙中使用的任何合適的陽離子淀粉,例如馬鈴薯、稻、玉米、糯玉米、小麥、大麥或木薯淀粉,優(yōu)選玉米淀粉或馬鈴薯淀粉。通常,陽離子淀粉的支鏈淀粉含量為65-90%,優(yōu)選70-85%。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,陽離子淀粉的淀粉單元的至少70重量%具有大于20000000g/mol,優(yōu)選50000000g/mol,更優(yōu)選100000000g/mol的平均分子量(MW)。為了用作本發(fā)明的第二方面中的第一強(qiáng)度組合物的陽離子劑,可以通過任何合適的方法將淀粉陽離子化。優(yōu)選地,淀粉通過使用2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨或3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨進(jìn)行陽離子化,2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨是優(yōu)選的。也可以通過使用陽離子丙烯酰胺衍生物如(3-丙烯酰氨基丙基)-三甲基氯化銨來使淀粉陽離子化。陽離子淀粉通常具有0.01-0.5,優(yōu)選0.02-0.3,更優(yōu)選0.035-0.2,甚至更優(yōu)選0.05至0.18,有時(shí)甚至優(yōu)選0.05至0.15的取代度(DS),該取代度表示淀粉中平均每個(gè)葡萄糖單元的陽離子基團(tuán)的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,用作第一強(qiáng)度組分的陽離子劑的陽離子淀粉是未降解的,這意味著淀粉已經(jīng)僅通過陽離子化改性,其主鏈?zhǔn)欠墙到夂头墙宦?lián)的。陽離子非降解淀粉是天然來源的。以干產(chǎn)物計(jì),本發(fā)明第二方面的第一強(qiáng)度組合物可以以0.2-15kg/噸,優(yōu)選0.4-9kg/噸所生產(chǎn)的紙,更優(yōu)選1-5kg/噸所生產(chǎn)的紙的量加入到纖維原料中。第一強(qiáng)度組合物通常和/或在可能的保留聚合物添加之前加入到稠的纖維原料中。以這種方式,改善了第一強(qiáng)度組合物與纖維的相互作用,并且更有效地獲得了所期望的強(qiáng)度效果。稠的漿料在這里理解為纖維原料或配料,其具有至少20g/l,優(yōu)選大于25g/l,更優(yōu)選大于30g/l的稠度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,以組合物的干物質(zhì)含量計(jì),第二強(qiáng)度組合物可以以0.5-10重量%,優(yōu)選1-8重量%,更優(yōu)選4-7重量%的濃度施加至纖維幅材上。第二強(qiáng)度組合物通過使用施膠設(shè)備和裝置例如薄膜壓機(jī)、池式施膠壓機(jī)或噴涂施加至紙或紙板幅材表面。第二強(qiáng)度組合物可以例如在紙或紙板機(jī)的壓榨區(qū)之后施加至幅材上。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,當(dāng)幅材的干燥度>60%,優(yōu)選>80%時(shí),將第二強(qiáng)度組合物施加至紙或紙板幅材的表面。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,將紙干燥至至少90%的干燥度和/或在卷繞紙卷之前添加第二強(qiáng)度組合物。在本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案中,第二強(qiáng)度組合物可以以這樣的量施加至纖維幅材上,其使得陰離子親水性聚合物以0.1-5kg/噸干紙,優(yōu)選0.2-3kg/噸干紙,更優(yōu)選0.5-2kg/噸干紙的量施加至幅材上。第二強(qiáng)度組合物可以施加至纖維幅材的一側(cè)或纖維幅材的兩側(cè)。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,第二強(qiáng)度組合物的陰離子親水性聚合物是(甲基)丙烯酰胺和至少一種陰離子單體的合成線性或交聯(lián)共聚物。優(yōu)選地,陰離子單體選自不飽和的單羧酸或二羧酸,例如丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、烏頭酸、中康酸、檸康酸、巴豆酸、異巴豆酸、當(dāng)歸酸或惕各酸。優(yōu)選地,陰離子親水性聚合物是丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,陰離子親水性聚合物源自>20mol%的非離子單體和1-50mol%,優(yōu)選2-25mol%,更優(yōu)選4-17mol%的陰離子單體。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案,陰離子親水性聚合物可以包含1-90mol%,優(yōu)選3-40mol%,更優(yōu)選5-25mol%,甚至更優(yōu)選6-18mol%的陰離子單體。陰離子親水性聚合物還可以含有在聚合物結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生局部陽離子電荷的陽離子基團(tuán),只要親水性陰離子聚合物的凈電荷是陰離子的。根據(jù)第二方面的第二強(qiáng)度劑的陰離子親水性聚合物可以具有50000-8000000g/mol,優(yōu)選150000-3000000g/mol,更優(yōu)選250000-1500000g/mol,甚至更優(yōu)選350000-950000g/mol的平均分子量。分子量如本申請(qǐng)別處所描述的進(jìn)行測量??紤]所獲得的SCT強(qiáng)度,優(yōu)化親水性陰離子聚合物的平均分子量。優(yōu)選地,本發(fā)明第二方面的第二強(qiáng)度組合物也不含無機(jī)礦物顏料顆粒。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,第二強(qiáng)度組合物包含淀粉組分,其可以是用于表面施膠的任何合適的淀粉,例如馬鈴薯、稻、玉米、糯玉米、小麥、大麥或木薯淀粉,優(yōu)選玉米淀粉。施膠強(qiáng)度組合物的淀粉組分的支鏈淀粉含量可以為65-85%,優(yōu)選75-83%。用于第二強(qiáng)度組合物中的淀粉組分優(yōu)選是降解和溶解的淀粉。淀粉組分可以是酶或熱降解的淀粉或氧化淀粉。淀粉組分可以是降解的不帶電荷的天然淀粉或微弱陰離子的氧化淀粉,優(yōu)選降解的不帶電荷的天然淀粉。根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,第二強(qiáng)度組合物包含0.1-20重量%,優(yōu)選0.5-10重量%,更優(yōu)選0.7-4重量%的陰離子親水性聚合物和80-99.9重量%,優(yōu)選90-99重量%,更優(yōu)選96-99重量%的淀粉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,本發(fā)明的第二方面的第二強(qiáng)度組合物對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一方面的表面施膠劑組合物。根據(jù)第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,第二強(qiáng)度組合物還可以包含其它試劑和添加劑物質(zhì),例如著色劑、疏水化劑等。例如,第二強(qiáng)度組合物可以包含疏水化劑,其可以包含丙烯酸酯聚合物。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)實(shí)施方案,第二強(qiáng)度組合物在60℃下測量時(shí)在10%濃度下可具有2-200mPas,優(yōu)選20-60mPas的Brookfield粘度。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的施膠組合物特別適用于包含再生纖維的紙、紙板或其類似物的表面施膠。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,用組合物處理的紙或紙板優(yōu)選包含至少30%的再生纖維,優(yōu)選至少70%的再生纖維,更優(yōu)選至少90%的再生纖維,有時(shí)甚至100%的再生纖維。再生纖維源自舊瓦楞箱板和/或混合紙等級(jí)。此外,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一個(gè)實(shí)施方案,表面施膠組合物特別適用于處理紙(該紙選自未涂覆的高級(jí)紙)的表面,或用于處理紙板(其是襯板、瓦楞紙板或折疊箱紙板(FBB))的表面。未涂覆的高級(jí)紙可具有60-250g/m2,優(yōu)選70-150g/m2的克重。當(dāng)生產(chǎn)類似紙板的襯板、瓦楞紙板、折疊箱紙板(FBB)、白漿襯里粗紙板(WLC)、固體漂白硫酸鹽(SBS)紙板、固體未漂白硫酸鹽(SUS)紙板或液體包裝紙板(LPB)時(shí),根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法有利于改善紙板幅材的強(qiáng)度,特別是破裂強(qiáng)度、SCT強(qiáng)度或其兩者。一般來說,紙板可具有60至500g/m2或70-500g/m2,優(yōu)選80-180g/m2的克重,并且它們可以基于100%的原始纖維(primaryfibres),100%的再生纖維,或基于初級(jí)纖維和再生纖維之間的任何可能的混合物。根據(jù)第二方面的第一強(qiáng)度組合物特別適用于具有-35-1mV,優(yōu)選-10-1,更優(yōu)選-7-1mV的ζ電位值的纖維稠漿,該ζ電位值用MütekSZP-06Zeta電位測試儀在第一強(qiáng)度組合物加入到纖維原料之前進(jìn)行測量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法還可有利地用于改善未涂覆的高級(jí)紙或用于涂覆高級(jí)紙的原紙的強(qiáng)度,其具有例如40-250g/m2的克重。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的表面施膠組合物改善了所生產(chǎn)的用其表面施膠的紙和紙板的SCT強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度。這種強(qiáng)度改善使得可以增加紙中的填料含量。因此,施膠組合物適合于對(duì)紙或紙板的表面進(jìn)行施膠,該紙或紙板具有至少6%,優(yōu)選至少12%,更優(yōu)選至少15%的灰分含量。例如,對(duì)于折疊箱紙板,灰分含量可以為3-20%;或者對(duì)于襯板或瓦楞紙板,灰分含量可以為10-20%,優(yōu)選15-20%。標(biāo)準(zhǔn)ISO1762,溫度525℃用于灰分含量的測量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,施膠組合物或第二強(qiáng)度組合物的施加溫度為>50℃,優(yōu)選50-90℃,更優(yōu)選65-85℃,甚至更優(yōu)選60-80℃。這改善了施膠強(qiáng)度組分的穩(wěn)定性,特別是當(dāng)其包含淀粉組分時(shí)。因此,根據(jù)本發(fā)明的施膠和強(qiáng)度組合物可耐受甚至高的施用溫度,而沒有降解或其它負(fù)面影響。施膠組合物和第二強(qiáng)度組合物可以常規(guī)的表面施膠裝置,例如計(jì)量式施膠壓機(jī)、池式施膠壓機(jī)或噴霧施膠機(jī)來施加在紙、紙板或其類似物的表面。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的施膠組合物以干態(tài)計(jì)5-80kg/噸紙或紙板,優(yōu)選以干態(tài)計(jì)10-50kg/噸紙或紙板的量施加在紙或紙板幅材的表面上。例如,當(dāng)生產(chǎn)襯板或瓦楞紙板時(shí),優(yōu)選以干態(tài)計(jì)25-70kg/噸紙板的量添加施膠組合物。或者,當(dāng)制備折疊箱紙板或未涂覆的高級(jí)紙時(shí),優(yōu)選以干態(tài)計(jì)5-30kg/噸紙或紙板的量添加施膠組合物。通常,已經(jīng)觀察到,與常規(guī)施膠相比,用根據(jù)本發(fā)明的施膠組合物可以獲得相似或甚至更好的施膠結(jié)果,即使施用的膠料的量可以比常規(guī)量少甚至20%根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,當(dāng)生產(chǎn)襯板或瓦楞紙板時(shí),根據(jù)第一方面的施膠組合物以0.5-4g/m2/側(cè),優(yōu)選0.5-3.5g/m2/側(cè)的量施加至幅材的表面。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,當(dāng)生產(chǎn)折疊箱紙板或高級(jí)紙品時(shí),根據(jù)第一方面的施膠組合物以0.3-2g/m2/側(cè)的量施加至紙幅的表面。在本文中,術(shù)語“纖維原料”理解為水性懸浮液,其包含纖維和任選的填料。由纖維原料制成的最終紙或紙板產(chǎn)品以未涂覆的紙或紙板產(chǎn)品的灰分含量計(jì)可包含至少5%,優(yōu)選10-30%,更優(yōu)選11-19%的礦物填料。礦物填料可以是常規(guī)用于紙和紙板制造的任何填料,例如研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、粘土、滑石、石膏、二氧化鈦、合成硅酸鹽、三水合鋁、硫酸鋇、氧化鎂或它們的任何混合物。纖維原料中的纖維優(yōu)選源自再生紙、舊瓦楞箱板(OCC)、未漂白的牛皮紙漿和/或中性亞硫酸鹽半化學(xué)(NCCS)紙漿。根據(jù)第二方面的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,待用第一強(qiáng)度組合物處理的纖維原料包含至少20重量%,優(yōu)選至少50重量%的源自再生紙或紙板的纖維。在一些實(shí)施方案中,纖維原料可以包含甚至>≥70重量%,有時(shí)甚至>≥80重量%的源自再生紙或紙板的纖維。根據(jù)本發(fā)明的第一和第二方面的施膠組合物和第二強(qiáng)度組合物優(yōu)選不含任何陽離子合成聚合物組分。此外,施膠組合物和第二強(qiáng)度組合物不含添加的無機(jī)可溶性鹽,例如堿金屬和/或堿土金屬鹽。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,用于生產(chǎn)紙、紙板或其類似物的方法包括:-向纖維原料中加入包含陽離子劑的第一強(qiáng)度組合物,-由纖維原料形成纖維幅材,-干燥纖維幅材至至少60%的干燥度,-在纖維幅材的表面上施加包含陰離子親水性聚合物和任選的淀粉組分的施膠強(qiáng)度組合物。實(shí)施例以下非限制性實(shí)施例描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方案和方面。表1列出了用于以下實(shí)施例3-7中的一些的干的陰離子聚丙烯酰胺的縮寫。在使用前,將干的陰離子聚合物以1.5重量%的活性聚合物濃度溶解在水中。用于以下實(shí)施例2-7中的陰離子聚丙烯酰胺的縮寫列于表2中。表2中的聚丙烯酰胺是溶液聚合物。在10重量%濃度下測定聚合物的粘度。如果使用,交聯(lián)劑是亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)施例1:合成陰離子聚丙烯酰胺溶液的一般方法使用以下一般方法通過自由基聚合來合成陰離子聚丙烯酰胺。在聚合之前,通過在單體罐中混合所有單體(包括可能的交聯(lián)劑單體)、水、EDTA的鈉鹽和氫氧化鈉來制備單體混合物。該混合物以下稱為“單體混合物”。將單體混合物用氮?dú)獯祾?5分鐘。通過混合水和過硫酸銨在催化劑罐中制備催化劑溶液。該混合物在下文中稱為“催化劑溶液”,并且其在使用前在小于30分鐘內(nèi)制備。將水加入到裝有混合器和用于加熱和/或冷卻的夾套的聚合反應(yīng)器中。用氮?dú)獯祾咚?5分鐘。將水加熱至100℃?!皢误w混合物”和“催化劑溶液”的進(jìn)料同時(shí)開始。“單體混合物”的進(jìn)料時(shí)間為90分鐘,“催化劑溶液”的進(jìn)料時(shí)間為100分鐘。當(dāng)“催化劑溶液”的進(jìn)料完成時(shí),將聚合反應(yīng)器中的混合物混合45分鐘。將混合物冷卻至30℃,然后從反應(yīng)器中除去聚合物水溶液。對(duì)所得的聚合物水溶液分析以下特性。通過使用MettlerToledoHR73在150℃下分析干固體含量。在25℃下,使用裝有小樣品適配器的BrookfieldDVI+并對(duì)于具有<500mPas的粘度的溶液使用S18錠子,對(duì)于具有500mPas或更高粘度的溶液使用S31錠子且使用錠子的最高可行的旋轉(zhuǎn)速度來分析粘度。通過使用校準(zhǔn)的pH計(jì)來分析溶液的pH。實(shí)施例2:測試聚合物AC17HM的合成作為生產(chǎn)實(shí)施例詳細(xì)描述了測試聚合物AC17HM的合成。在聚合之前,通過在單體罐中混合42.4g水,188g50%的丙烯酰胺水溶液,19.5g丙烯酸,0.59g39%的EDTA鈉鹽水溶液和10.8g50%的氫氧化鈉水溶液來制備單體混合物。將單體混合物用氮?dú)獯祾?5分鐘。在催化劑罐中通過混合27g水和0.08g過硫酸銨來制備催化劑溶液。將440g水加入聚合反應(yīng)器中。如上面實(shí)施例1中所描述的進(jìn)行聚合。測定所測試產(chǎn)品AC17HM的以下特性:干固體含量15.1%、粘度7700mPas、pH5.1。將聚合物溶液用水稀釋至10%的濃度。稀釋的聚合物溶液的粘度為1200mPas。實(shí)施例3:施膠壓榨試驗(yàn)表面施膠組合物的制備將15重量%的糊精表面施膠淀粉(C*Film07311,Cargill)的溶液在95℃下煮30分鐘。選擇淀粉以模擬酶降解的天然淀粉。通過按此順序混合水、淀粉和使用的化學(xué)品來制備表面施膠劑組合物。這意味著將陰離子聚丙烯酰胺和以干態(tài)計(jì)的1重量%的基于陽離子丙烯酸酯的疏水化劑(FennosizeS3000,KemiraOyj)加入到煮過的表面施膠淀粉溶液中,并在70℃下混合至少2分鐘。淀粉、所使用的陰離子聚丙烯酰胺及其以干態(tài)計(jì)的以重量%表示的量列于表3中。所得組合物的粘度通過使用BrookfieldViscocP,Spindle18,在100rpm、60℃下于9%濃度下進(jìn)行測量。將表面施膠劑組合物在70℃下儲(chǔ)存,直到進(jìn)行表面施膠實(shí)驗(yàn)。表面施膠實(shí)驗(yàn)?zāi)z料壓榨參數(shù)如下:施膠壓機(jī)制造商:WernerMathisAG,CH8155Niederhasli/Zürich;施膠壓機(jī)型號(hào):HF47693類型350;操作速度:2m/min;操作壓力:1bar;操作溫度:60℃;施膠溶液體積:140ml/試驗(yàn);施膠次數(shù)/片材:2。在機(jī)器方向上進(jìn)行施膠,并且將表面施膠組合物以12重量%的溶液進(jìn)行施加。原紙是Schrenz紙,100g/m2,100%基于再生纖維的襯板級(jí)別,沒有施膠壓榨。原紙具有16.4%(標(biāo)準(zhǔn)ISO1762,溫度525℃)的灰分含量和1.57cm3/g的松厚度值(bulkvalue)(用標(biāo)準(zhǔn)ISO534測量)。在單缸氈化蒸汽加熱的干燥器鼓中在95℃下使經(jīng)施膠的片材干燥1分鐘。收縮在干燥器中受到限制。將測試樣品施膠兩次,并測量經(jīng)施膠的片材的性質(zhì)。所使用的測量、測試裝置和標(biāo)準(zhǔn)在表4中給出。一次通過后的測量結(jié)果在表5中給出,并且在表6中給出兩次通過后的測量結(jié)果。表5和6中吸移的百分比值由空氣調(diào)理的(air-conditioned)片材的重量增加來計(jì)算,其中片材的基重在施膠之前和之后進(jìn)行測量。表5和6中淀粉節(jié)省的百分比值計(jì)算為單個(gè)測試樣品的吸移值與參考例的吸移值的比率。表5和6中的指數(shù)值以強(qiáng)度除以紙/紙板的基重給出。幾何(GM)值是(MD值)*(CD值)的平方根。MD值是在機(jī)器方向上測量的強(qiáng)度值,CD值是在機(jī)器橫向上測量的強(qiáng)度值。從表5中的結(jié)果可以看出,對(duì)于測試樣品2和6,其中施膠組合物中聚合物的量為2.5%,在一次通過之后,當(dāng)與具有相同聚合物含量的對(duì)比測試樣品4相比,所獲得的SCTGM指數(shù)和CMT30指數(shù)的值明顯改善。即使在低聚合物劑量下也獲得強(qiáng)度結(jié)果的改善,總體工藝經(jīng)濟(jì)性得到改善。此外,從表5中的結(jié)果可以看出,對(duì)于其中施膠組合物中的聚合物的量為7.5%的測試樣品3和7,當(dāng)與具有相同聚合物含量的對(duì)比測試樣品5相比時(shí),所獲得的SCTGM指數(shù)、破裂指數(shù)和CMT30指數(shù)的值是相似的或得到改善。在獲得的Cobb60值中可以看到明顯的和意想不到的改善,這表明根據(jù)本發(fā)明的組合物產(chǎn)生更好的疏水化效果。此外,可以獲得更高的干物質(zhì)含量和更高的淀粉節(jié)省。兩次通過后的結(jié)果在表6中給出。結(jié)果與表5中給出的結(jié)果相似。這意味著當(dāng)與比較測試樣品4比較時(shí),可以觀察到測試樣品2和6在所獲得的SCTGM指數(shù)和CMT30指數(shù)值方面的改進(jìn)。類似地,從表6的結(jié)果可以看出,當(dāng)與具有相同聚合物含量的比較測試樣品5相比時(shí),測試樣品3和7所獲得的SCTGM指數(shù)、破裂指數(shù)和CMT30指數(shù)的值是相似的或獲得改進(jìn)。還在所獲得的Cobb60值,以及干物質(zhì)含量和淀粉節(jié)省方面再次看到明顯的改善。實(shí)施例4:施膠壓榨試驗(yàn)以與實(shí)施例3相同的方式制備表面施膠組合物。以與實(shí)施例3相同的方式并使用相同的原紙進(jìn)行表面施膠實(shí)驗(yàn),除了以下幾點(diǎn)不同:-測試樣品僅施膠一次,施膠體積為100ml;-對(duì)每個(gè)測試樣品通過以6重量%和12重量%濃度施膠來進(jìn)行試驗(yàn),在這種情況下,吸移率分別為約3%和5%。線性計(jì)算每個(gè)測試樣品的結(jié)果,以對(duì)應(yīng)3.5%的吸移率。實(shí)施例4的結(jié)果在表7中給出。以與實(shí)施例3相同的方式計(jì)算指數(shù)值。從表7可以看出,根據(jù)本發(fā)明的表面施膠劑組合物提供了SCTGM指數(shù)和破裂指數(shù)的同時(shí)改善,即增加。此外,可以觀察到,對(duì)于測試樣品16,CMT30指數(shù)明顯改善,即使膠料組合物中的聚合物含量僅為2.5%。此外,從表7可以預(yù)期,包含具有更高分子量的聚合物的表面施膠劑組合物具有特別好的性能結(jié)果。據(jù)推測,低水平交聯(lián)或無交聯(lián)的聚合物可能對(duì)性能有益。實(shí)施例5:施膠壓榨試驗(yàn)以與實(shí)施例3相同的方式制備表面施膠組合物,不同之處在于不使用疏水化劑。以與實(shí)施例3相同的方式并使用相同的原紙進(jìn)行表面施膠實(shí)驗(yàn),不同之處在于測試樣品僅施膠一次,施膠體積為100ml。淀粉、所用的陰離子聚丙烯酰胺及其以干態(tài)計(jì)以重量%表示的量列于表8中。實(shí)施例5的結(jié)果示于表9中。與實(shí)施例3相同的方式計(jì)算吸移值和指數(shù)值。從表9可以看出,即使對(duì)于所有使用的表面施膠組合物可以觀察到SCTGM指數(shù)和破裂強(qiáng)度指數(shù)的一些改善,但是當(dāng)組合物包含具有更高陰離子性的聚合物時(shí),改善更顯著,參見表9中的測試樣品2和3。實(shí)施例6:施膠壓榨試驗(yàn)以與實(shí)施例3相同的方式制備表面施膠組合物,不同之處在于不使用疏水化劑并且所使用的表面淀粉是StabilysA020(Roquette,法國)。以與實(shí)施例3相同的方式并使用相同的原紙進(jìn)行表面施膠實(shí)驗(yàn),除了以下幾點(diǎn)不同:-將表面施膠劑組合物以9重量%的溶液施用,-將施膠裝置的施涂輥在82℃水浴中加熱。淀粉、所用的陰離子聚丙烯酰胺及其以干態(tài)計(jì)以重量%表示的量列于表10中。實(shí)施例6的結(jié)果示于表11中。與實(shí)施例3相同的方式計(jì)算吸移值和指數(shù)值。從表11可以看出,當(dāng)表面施膠劑組合物包含具有太低分子量的聚合物(測試樣品2)或具有太高分子量的聚合物(測試樣品3和4)時(shí),沒有實(shí)現(xiàn)SCTGM指數(shù)和破裂指數(shù)的同時(shí)改善。實(shí)施例7:施膠壓榨試驗(yàn)以與實(shí)施例3相同的方式制備表面施膠組合物。在一些表面施膠組合物中使用疏水化試劑,參見表12。以與實(shí)施例3相同的方式進(jìn)行表面施膠實(shí)驗(yàn),除了以下幾點(diǎn)不同:-將表面施膠劑組合物以9重量%的溶液施用,-基紙為Schrenz紙,105g/m2,100%基于再生纖維的襯板級(jí)別且沒有施膠壓榨。原紙具有15.9%的灰分含量(用標(biāo)準(zhǔn)ISO1762測量,溫度525℃)和1.75cm3/g的體積值(用標(biāo)準(zhǔn)ISO534測量)。淀粉、所用的陰離子聚丙烯酰胺及其以干態(tài)計(jì)以重量%表示的量列于表12中。實(shí)施例7的結(jié)果示于表13中。與實(shí)施例3相同的方式計(jì)算吸移值和指數(shù)值。從表13可以看出,當(dāng)考慮表面施膠組合物中的聚合物量時(shí),根據(jù)本發(fā)明的包含聚合物的施膠組合物可提供更好的SCT強(qiáng)度和類似或更好的破裂強(qiáng)度,本發(fā)明的施膠組合物中包含的聚合物比比較例測試樣品的表面施膠組合物中使用的聚合物具有更高分子量和陰離子性。此外,可以觀察到,測試樣品9的表面施膠組合物可以提供改善的強(qiáng)度性質(zhì),即使其包含疏水化劑。實(shí)施例8在實(shí)施例8中使用來自中歐的市售的中歐舊瓦楞箱板(OCC)原料作為原料。用研磨水將OCC從捆包(bales)離解(disintegrated),以使測試料懸浮液達(dá)到2.3%的稠度。通過使用具有開放填充(即打開精磨機(jī)葉片以避免精煉作用)的Andritz實(shí)驗(yàn)室精煉機(jī)35分鐘來進(jìn)行離解。離解的OCC原料和所用的研磨水的性質(zhì)在表14中給出。實(shí)施例8中使用的造紙劑和組合物在表15中給出。表15中的分子量通過使用采用尺寸排阻色譜柱并用聚環(huán)氧乙烷(PEO)校準(zhǔn)的凝膠滲透色譜法來測量,除非另外說明。將所使用的造紙劑和組合物加入到離解的OCC原料中。使用新鮮的研磨水作為工藝用水,在攪拌下將其與離解的OCC原料一起進(jìn)料至混合罐中。因此,將漿料用新鮮的研磨水稀釋至1%的流漿箱稠度。將稀釋的原料懸浮液進(jìn)料到中試造紙機(jī)的流漿箱中。使用保留聚合物和膠體二氧化硅作為助留劑。在中試造紙機(jī)的流漿箱泵之前加入保留聚合物,并且在中試造紙機(jī)的流漿箱之前加入膠體二氧化硅。所用的保留聚合物是丙烯酰胺的陽離子共聚物,分子量為約6,000,000g/mol,電荷密度為10mol%。膠體二氧化硅的平均粒徑為5nm。保留聚合物劑量為100g/噸干產(chǎn)物,膠體二氧化硅劑量為200g/噸干產(chǎn)物在中試造紙機(jī)上生產(chǎn)具有100g/m2基重的OCC襯板和瓦楞紙板片材。中試造紙機(jī)的操作參數(shù)如下:操作速度:2m/min;幅材寬度:0.32m;多孔輥的旋轉(zhuǎn)速度:120rpm;壓榨區(qū):2個(gè)壓區(qū);干燥區(qū):8個(gè)預(yù)干燥筒、嬰兒缸(babycylinder)、5個(gè)干燥筒。在制造之后,將片材用糊精淀粉C*膜07311(Cargill)進(jìn)行施膠壓榨。這種降解的淀粉模擬酶降解的天然淀粉。施膠量為50kg/噸干物質(zhì)。施膠壓榨參數(shù)如下:施膠壓機(jī)制造商:WernerMathisAG,CH8155Niederhasli/Zürich;施膠壓機(jī)型號(hào):HF49895;操作速度:3m/min;操作壓力:1.5bar;操作溫度:70℃;施膠溶液體積:300ml;施膠次數(shù)/片材:2。在93℃的單缸氈化蒸汽加熱的干燥器鼓筒中使施膠片材干燥2分鐘。收縮在干燥器中受到限制。在測試所生產(chǎn)的襯板片材的強(qiáng)度性質(zhì)之前,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO187,將它們?cè)?3℃,50%相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理24小時(shí)。除了SCT,用于測量片材性質(zhì)的裝置和標(biāo)準(zhǔn)在表4中給出,其中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO9895使用Lorentzen&Wettre壓縮強(qiáng)度測試儀。強(qiáng)度性質(zhì)試驗(yàn)的結(jié)果在表16中給出。表16中的結(jié)果是指數(shù)的:通過將所獲得的各個(gè)測量值除以所測量的片材的基重,使所獲得的破裂強(qiáng)度和SCT測量值指數(shù)化。然后以機(jī)器方向強(qiáng)度和橫向強(qiáng)度的幾何平均值來計(jì)算SCT強(qiáng)度。從表16的結(jié)果可以看出,當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí),即將包含至少一種陽離子劑的第一強(qiáng)度組合物加入到紙漿中,并且將包含陰離子親水性聚合物的第二強(qiáng)度組合物施加至片材表面,破裂強(qiáng)度和SCT強(qiáng)度都明顯改善。根據(jù)本發(fā)明第二方面的組合,即在第二強(qiáng)度組合物之前添加第一強(qiáng)度組合物,使得可以減少施加在纖維幅材表面上的陰離子親水性聚合物的量,同時(shí)獲得相似或更高的強(qiáng)度性質(zhì)。實(shí)施例9以與實(shí)施例8相同的方式并使用相同的原料、造紙劑和組合物以及測試方法進(jìn)行實(shí)施例9。所生產(chǎn)的原紙的基重為110g/m2。實(shí)施例9的強(qiáng)度性質(zhì)測試結(jié)果在表17中給出。從表17的結(jié)果可以看出,根據(jù)本發(fā)明的第二方面制備的片材顯示與參比樣品類似或甚至改善的破裂指數(shù)值。應(yīng)當(dāng)注意,根據(jù)本發(fā)明的第二方面制備的所有片材均顯示較低的膠料吸移值。這意味著通過使用較低量的膠料獲得了相似或甚至更好的破裂指數(shù)值,這大大節(jié)省了所使用的材料。即使參考目前似乎是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方案描述了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不應(yīng)限于上述實(shí)施方案,并且本發(fā)明還旨在覆蓋落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的不同修改和等同技術(shù)方案。表1實(shí)施例3-7中使用的陰離子聚丙烯酰胺,干的聚合物縮寫備注陰離子性[mol-%]分子量,Ubbelohde,[Mg/mol]LMA-V-212.51.4LK4358/1比較例52.7表2實(shí)施例3-7中使用的陰離子聚丙烯酰胺,溶液聚合物表3實(shí)施例3的陰離子聚丙烯酰胺及其以重量%表示的量表4所使用的片材測試裝置和標(biāo)準(zhǔn)表5實(shí)施例3中一次通過后的測量結(jié)果*施膠壓榨之后的干物質(zhì)含量表6實(shí)施例3中兩次通過后的測量結(jié)果*施膠壓榨之后的干物質(zhì)含量表7實(shí)施例4的結(jié)果*值是以增長的%的形式給出,基于參比例的值計(jì)算表8實(shí)施例5的陰離子聚丙烯酰胺及其以重量%表示的量表9實(shí)施例5的結(jié)果*值是以增長的%的形式給出,基于參比例的值計(jì)算表10實(shí)施例6的陰離子聚丙烯酰胺及其以重量%表示的量表11實(shí)施例6的結(jié)果表12實(shí)施例7的陰離子聚丙烯酰胺及其以重量%表示的量表13實(shí)施例7的結(jié)果表14實(shí)施例8中使用的離解的OCC原料和研磨水的特性特性離解的OCC原料研磨水測量所使用的裝置/標(biāo)準(zhǔn)pH-7.5KnickPortamess911電導(dǎo)率1.92.5KnickPortamess911電荷(μeq/l)-262-283MütekPCD03ζ電位(mV)-8.7-MütekSZP-06稠度(g/l)23-ISO4119Ca-含量(mg/l)-643ISO777堿度(mmol/l)-2.2ISO9963COD(mg/l)1013630ISO6060表15實(shí)施例1中使用的造紙劑和組合物*水解度為40mol%?;钚跃酆衔锖繛?4%。水解度的百分比給出了在其結(jié)構(gòu)中具有胺官能團(tuán)的單體的量。**交聯(lián)劑:亞甲基雙丙烯酰胺(MBA),600ppm單體。表16實(shí)施例8的強(qiáng)度性質(zhì)測試結(jié)果表17實(shí)施例9的強(qiáng)度性質(zhì)測試結(jié)果當(dāng)前第1頁1 2 3 
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