: 1.00、0.85 : 1.00、0.90 : 1.00、 0.95 : 1.00或1.00 : 1.00。在一個(gè)具體優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)使用高剪切均質(zhì)器乳化單 元時(shí)，乳化劑與ASA體積比在0.6 : 1.0至1.0 : 1.0的范圍中，并且GPAM在渦輪回路中 的百分比為〇? 3%至0? 9% (基于固體）。
[0128] 較高的乳化劑與施膠劑之比（例如，1.30 : 1.00)優(yōu)選地只與高壓渦輪栗乳化單 元使用，用高剪切均質(zhì)器制備施膠乳劑的上限優(yōu)選地為1.00 : 1.00。
[0129] 根據(jù)關(guān)于高壓渦輪栗乳化單元所公開的參數(shù)制備施膠乳劑可提供這樣的施膠乳 劑：其中值粒徑為2. 5微米或更小、2. 3微米或更小、2. 0微米或更小、1. 9微米或更小、1. 8 微米或更小、1. 7微米或更小、1. 6微米或更小、1. 5微米或更小、1. 4微米或更小、1. 3微米或 更小、1. 2微米或更小、1. 1微米或更小或者1. 0微米或更??；并且90%群體小于該粒徑的 粒徑（D9。）為6. 0微米或更小、5. 0微米或更小、4. 0微米或更小、3. 9微米或更小、3. 8微米 或更小、3. 7微米或更小、3. 6微米或更小或者3. 5微米或更小。
[0130] 根據(jù)關(guān)于高剪切均質(zhì)器乳化單元所公開的參數(shù)制備施膠乳劑可提供這樣的施膠 乳劑：其中值粒徑為1. 1微米或更小、1. 〇微米或更小、〇. 9微米或更小或者0. 8微米或更小 的施膠乳劑；并且90%群體小于該粒徑的粒徑（D9。）為2. 4微米或更小、2. 1微米或更小、 2. 0微米或更小、1. 9微米或更小、1. 8微米或更小、1. 7微米或更小、1. 6微米或更小、1. 5微 米或更小、1. 4微米或更小、1. 3微米或更小或者1. 2微米或更小。
[0131] 根據(jù)高壓渦輪栗或高剪切均質(zhì)器的參數(shù)所制備的施膠乳劑可提供以Cobb60值 表示的施膠效率，為80或更小、70或更小、60或更小、50或更小、40或更小、30或更小、20 或更小或者10或更小。根據(jù)關(guān)于高壓渦輪栗或高剪切均質(zhì)器的參數(shù)所制備的施膠乳劑可 提供以沸騰舟測試的值表示的施膠效率，為600秒至1800秒（10分鐘至30分鐘）。
[0132] 此外，根據(jù)高壓渦輪栗或高剪切均質(zhì)器的參數(shù)所制備的施膠乳劑可使所需的施膠 劑（例如，ASA)劑量降低10%至50%。
[0133] 4.施膠的方法
[0134] 可影響造紙機(jī)上的施膠性能的因素有很多。一些是由于待用于造紙的配料和化學(xué) 添加劑的化學(xué)性質(zhì)。施膠性能還可受造紙機(jī)自身的操作參數(shù)影響。持續(xù)監(jiān)控、調(diào)整造紙條 件以及合適的處理和下降施膠乳劑有助于確保最佳的施膠性能。
[0135] 對于最佳的施膠性能而言，施膠劑如ASA優(yōu)選地均勻分布、錨定并適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉?纖維表面上。保留施膠劑是極其重要的，因?yàn)槲幢Ａ舻氖┠z分子可阻礙施膠性能。在造紙機(jī) 的濕部使用特定的化學(xué)程序使造紙過程期間的小顆粒（包括ASA)的保留效率最大化。ASA 保留效率也大大地受紙配料的裝料需求影響。只要系統(tǒng)的裝料由于配料組分或添加劑的變 化而改變，ASA保留就可改變并且可能降低施膠效率。在造紙過程中還存在化學(xué)品，其可降 低施膠效率。其主要是充當(dāng)抗施膠劑的表面活性材料，包含消泡劑、染料制劑、來自制漿過 程的污染物等。如果不將這些污染物適當(dāng)?shù)貜南到y(tǒng)中移除或保持在最低濃度水平，則施膠 性能可會受到負(fù)面影響。在造紙機(jī)的干燥區(qū)段中，ASA通過蒸氣相運(yùn)輸均勻地分布在纖維 表面上。在干燥區(qū)段中沒有合適地干燥紙頁或達(dá)到一定高溫可導(dǎo)致施膠效率的損失。
[0136] 除了機(jī)器上的造紙條件以外，對施膠乳劑自身的處理和如何將其遞送至造紙機(jī)也 可影響施膠效率。ASA乳劑容易與水發(fā)生反應(yīng)，并可變?yōu)椴荒茏罴训貙堩撌┠z的化學(xué)形 式。這被稱為經(jīng)水解ASA。為了防止ASA水解并為了提高其穩(wěn)定性，將施膠乳劑優(yōu)選地維持 在規(guī)定溫度和pH范圍中?；谂淞系男再|(zhì)或待制備的等級，ASA施膠乳劑至造紙過程的添 加點(diǎn)從機(jī)器到機(jī)器也各不相同。如果乳劑沒有被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)料到機(jī)器中，則可能與化學(xué)品或 配料組分如碳酸鈣發(fā)生不希望的相互作用，并降低施膠效率。
[0137] 可將本文所公開的施膠乳劑作為包含如本文所述固體內(nèi)容物的乳劑進(jìn)料至紙或 紙板生產(chǎn)過程中。通常將最終施膠乳劑進(jìn)料至造紙機(jī)的濕部，所述濕部可包括薄坯、厚坯或 白水系統(tǒng)。最為典型地，在薄還流送線（approachline)中將施膠乳劑進(jìn)料至流衆(zhòng)箱中，所 述流衆(zhòng)箱還包括白水系統(tǒng)（例如，預(yù)風(fēng)扇式栗（pre-fanpump))。雖然濕部添加施膠乳劑是 規(guī)范的，但是可將組合物引入到最終紙頁的任意添加點(diǎn)可得到施膠的紙頁并且在多個(gè)實(shí)施 方案中可用于實(shí)施本發(fā)明的方法。美國專利No. 4, 657, 946和7, 455, 751中公開了實(shí)例。
[0138] 在某些實(shí)施方案中，混合室用于將施膠乳劑引入造紙過程中。美國專利序列 號 11/339,169,"MethodandArrangementforFeedingChemicalsintoaProcess Stream"（得自于NalcoCompanyinNaperville，IL)和UltraTurax，型號UTI_25(得自 于IKA_:Works，Inc.Wilmington，NC)公開了這樣的混合室的實(shí)例。設(shè)想任何合適的反應(yīng) 器或混合裝置/混合室可用于本發(fā)明的方法。
[0139] 如上所述，在某些實(shí)施方案中，可在造紙過程的不同點(diǎn)處添加二次載體溶液。二次 載體溶液可包含額外的乳化劑（例如，GPAM)。此外或替代地，可在將施膠乳劑添加至造紙 過程中的點(diǎn)處添加另外的乳劑。額外的GPAM可以以1 : 1至100 : 1(水：GPAM)的比進(jìn)料 至二次載體水中。稀釋比可取決于GPAM的劑量和乳化產(chǎn)物的最終濃度（例如，ASA:GPAM 乳劑）。 5.實(shí)施例
[0140] 參照以下實(shí)施例可更好地理解上述內(nèi)容，所述實(shí)施例旨在說明的目的而不旨在限 制本發(fā)明的范圍。
[0141] 實(shí)施例1
[0142] 在該實(shí)施例中，使用經(jīng)0. 8摩爾比的乙二醛與AcAm乙醛酸化的5mol%DADMAC(二 烯丙基二甲基氯化銨）/AcAm聚合物的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案用作乳劑穩(wěn)定劑（聚合物1)， 并且與10mol%DMAEM*MCQ(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨）/AcAm(丙烯酰胺）乳劑 穩(wěn)定劑（聚合物2)進(jìn)行比較。測試中使用的ASA是源自C16和C18烯基鏈的混合物的濃度 為100% (通常ASA是以純物質(zhì)獲得的）的可商購制劑（可作為N7540從NalcoCompany， Naperville，Illinois獲得），其被用于以下的測試方法。
[0143] 測試在雙流衆(zhòng)箱長網(wǎng)造紙板機(jī)（Fourdrinierpaperboardmachine)上進(jìn)行，其使 用來源于舊瓦楞箱的100%回收纖維生產(chǎn)約600噸/天的掛面紙板。測試方法包括用聚合 物1代替聚合物2作為乳劑穩(wěn)定劑用于內(nèi)部施膠應(yīng)用。緩慢地增加聚合物1與聚合物2的 比率，在紙卷號5處的比率為1 : 1，在紙卷號8處以1 : 0結(jié)束。在紙卷號11處，所述比 率改變至0 : 1(即，恢復(fù)至100%聚合物2)。將不同比率的聚合物添加至造紙機(jī)濕部處的 乳化夾板（emulsificationskid)上的施膠禍輪中，其中稠度從0.35%變化至0.90%。將 乳劑在配料流送部上的壓力篩之后立即進(jìn)料至流漿箱中。結(jié)果在表1中示出。
[0144] 表 1
[0145]
[0146] 從表1中的結(jié)果觀察到以100%聚合物1 (紙卷號10)施膠時(shí)顯著的出乎意料的改 善。此外，濕線看起來朝向伏輯（couch)，甚至當(dāng)在紙卷處的紙頁變得更干燥時(shí)也是如此，并 且通過抗張挺度取向（"TS0"）的纖維取向足以使得需要調(diào)整造紙機(jī)（例如，快速牽拉，表 明濾水速率的顯著增加）。部分的聚合物1代替（紙卷號5)沒有導(dǎo)致任何可觀察到的效 果。
[0147] 實(shí)施例2
[0148] 測試在雙流漿箱長網(wǎng)造紙板機(jī)上進(jìn)行，其使用來源于舊瓦楞箱的100%回收纖維 產(chǎn)生約600噸/天的掛面紙板。在本實(shí)施例中，使用聚合物1和聚合物2且如實(shí)施例1中 的乳劑穩(wěn)定劑進(jìn)行比較。圖1圖示了紙卷水分和蒸汽壓力隨時(shí)間的變化。
[0149] 從圖1中示出的數(shù)據(jù)得到了多個(gè)出乎意料的觀察結(jié)果。在從聚合物1變?yōu)榫酆衔?2之后的大約幾分鐘內(nèi)，紙卷處的紙頁水分就從7. 6重量％急劇下降至6. 1重量％。然后通 過從160psi至153psi的蒸汽減少使紙頁水分下降自動恢復(fù)。還觀察到頂板真空密封池液 位增加，表明了更有效的真空脫水，并且在幾分鐘內(nèi)觀察到過量的底板白色溢出增加，表明 了增強(qiáng)的形成區(qū)段脫水。當(dāng)測試返回至聚合物1乳劑時(shí)，觀察到這些益處幾乎立即的逆轉(zhuǎn)。 此外，CSF(即，紙漿游離度）測試沒有顯示在添加具有聚合物2的施膠乳劑時(shí)濾水速率的 任何顯著增加，表明濾水的這種常規(guī)測量沒有改變。
[0150] 實(shí)施例3
[0151] 測試在雙流漿箱長網(wǎng)造紙板機(jī)上進(jìn)行，其使用來源于舊瓦楞箱的100%回收纖維 產(chǎn)生約600噸/天的掛面紙板。觀察到使用用于制備用于ASA乳化的聚合物2的5mol% DADMAC/AcAm骨架導(dǎo)致施膠損失，表明不具有醛官能化的簡單陽離子共聚物損害性能，并且 表明在該應(yīng)用中需要這樣的官能化。
[0152] 實(shí)施例4
[0153] 測試在雙流漿箱長網(wǎng)造紙板機(jī)上進(jìn)行，其使用來源于舊瓦楞箱的100%回收纖維 產(chǎn)生約600噸/天的掛面紙板。觀察到將聚合物2 (本身，而未經(jīng)ASA施膠添加劑乳化）添 加至造紙機(jī)的濕部（例如，稀漿料）中實(shí)際上產(chǎn)生了較少的施膠（如通過增加的Cobb值所 測量的），表明必須添加本發(fā)明的聚合物作為ASA施膠添加劑的一部分，以實(shí)現(xiàn)所證明的有 益施膠結(jié)果。
[0154] 實(shí)施例5
[0155] 已知制備為具有較小粒徑和較窄分布的乳劑將產(chǎn)生改善的施膠（例如，美國專 利No. 4, 657, 946 ;J.C.Roberts，"NeutralandAlkalineSizing'，，PaperChemistry, J.C.Roberts編，ChapmanandHall:NewYork，1991)。圖 2 不出了用含有約 1 重量％表面 活性劑（例如，乙氧基化烷基磷酸酯）的現(xiàn)有聚合物乳化劑以及用本發(fā)明的醛官能化聚合 物制備的ASA乳劑的MalvernMastersizer分布（具有給定直徑的乳劑顆粒的體積％ )。如 圖2所指示的，用經(jīng)乙二醛與AcAm(比率為0. 8)乙醛酸化的DADMAC/AcAm(10/90重量比） (聚合物1)制備的乳劑的中值直徑比用最標(biāo)準(zhǔn)的乳化劑（由19. 8重量％DMAEM*MCQ(甲 基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨）/AcAm(丙烯酰胺）（10/90摩爾比）+1重量％表面活性劑乙 氧基化十三烷醇磷酸酯組成）（聚合物2)制備的乳劑的中值直徑大78%。此外，對于用乙 醛酸化聚合物制備的乳劑來說，直徑大于2微米的乳劑尺寸顯著較大。還看到用乙醛酸化 聚合物制備的乳劑的尺寸分布要寬得多。圖2還示出了乙醛酸化聚合物產(chǎn)生了較差的乳 劑，如通過粒徑性質(zhì)所判斷的。
[0156] 盡管用乙醛酸化聚合物制備的ASA乳劑的粒徑分布比用標(biāo)準(zhǔn)的乳化劑制備的乳 劑差，但圖3示出了使用乙醛酸化聚合物乳劑對實(shí)驗(yàn)室制備的手抄紙的施膠效果，如通過 HST方法測量的，出人意料地更好，這與較好的乳劑獲得較好的施膠這一被本領(lǐng)域的技術(shù)人 員所接受的觀念相反。在圖3的測試中使用的配料是回收的板配料。HST測試通過光學(xué)測 量染料溶液滲透紙頁的時(shí)間來評價(jià)施膠（在紙頁中的水滲透）。在所進(jìn)行的HST測試中，染 料溶液還含有1重量％的甲酸。圖3示出了采用具有由乙醛酸化聚合物制備的ASA乳劑的 粒徑分布的所制備的ASA乳劑而獲得的改進(jìn)施膠，盡管乳劑尺寸分布比比較用的乳劑差。
[0157] 實(shí)施例6
[0158] ASA乳劑制備
[0159] 本實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性乙醛酸化聚DADMAC-丙烯酰胺（GPAM)和烯 基琥珀酸酐（ASA)乳劑。GPAM在其二烯丙基二甲基氯化銨（DADMAC)的摩爾百分比骨架水 平和其平均分子量兩個(gè)方面均不同。在表2中，提供了以下GPAM樣品的重均分子量（AVG Mw)和布氏粘度，所述GPAM樣品包含（1)5摩爾％DADMAC骨架、（2) 12摩爾％DADMAC骨架和 (3) 5摩爾％具有MgS04 *7H20鹽的DADMAC骨架。包含5摩爾％具有MgS04 *7H20鹽的DADMAC 骨架的GPAM樣品119-1和119-2通過在乙二醛官能化之前添加6重量％的MgS04 *7H20來 制備。
[0160] 表 2
[0161]
[0162] 根據(jù)本文所述的方法制備施膠乳劑。包含5摩爾％ASA的乳劑通過在室溫下使14 克ASA、22克GPAM與244克自來水（所測量的總硬度為135ppmCaC03)在Osterize#微 型杯攪拌機(jī)中混合兩分鐘來制備。
[0163] 包含0. 172摩爾％ASA的二次乳劑通過使上述乳劑與新鮮水源混合來制備。
[0164] 實(shí)施例7
[0165] 乳劑穩(wěn)宙件
[0166] 在混合2分鐘之后取出表2中所述的代表性乳劑的樣品并在室溫下在0分鐘、30 分鐘和60分鐘的老化時(shí)間之后使用激光散射技術(shù)測量其粒徑分布。粒徑分布（關(guān)于乳劑 穩(wěn)定性）示于表3中。
[0167] 表3表明，當(dāng)采用使用5摩爾％DADMAC骨架合成的GPAM時(shí)，乳劑穩(wěn)定性隨著重均 分子量的增加而降低。例如，樣品IDNo. 112-1與112-4 (對應(yīng)于GPAM，具有平均分子量分 別為1000kD和2400kD的5摩爾％DADMAC骨架）之間的比較顯示出，較低分子量的樣品表 現(xiàn)出較小的中值體積以及較小的尺寸大于2微米（ym)的顆粒的百分比。表3還表明，當(dāng) 乳劑包含使用較高陽離子電荷的12摩爾％DADMAC骨架合成的GPAM(導(dǎo)致產(chǎn)物具有較高的 陽離子電荷）時(shí)，乳劑穩(wěn)定性顯著提高。例如，將樣品IDNo. 112-2與114-2(其二者的平 均分子量為1300 (kD)) -起比較，揭示了在0分鐘、30分鐘和60分鐘，樣品IDNo. 114-2表 現(xiàn)出比樣品IDNo. 112-2小的中值體積以及比樣品IDNo. 112-2小的尺寸大于2微米的顆 粒的百分比。當(dāng)在MgS04*7H20存在下使用5摩爾％DADMAC骨架合成GPAM時(shí)，乳劑穩(wěn)定性 相對于使用5摩爾％DADMAC骨架而沒有MgS04 *7H20合成的GPAM顯著提高。例如，樣品ID No. 119-