[發(fā)明專利]淀粉組合物及其在造紙濕部中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01123281.1
• 申請日: 2001-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN1331262A
• 公開（公告）日: 2002-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·格利滕貝格;P·萊安哈德特
• 申請（專利權(quán)）人: 塞里斯塔控股有限公司
• 主分類號(hào): C08L3/02
• 分類號(hào): C08L3/02;D21H21/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,楊九昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有兩種不同改進(jìn)淀粉的淀粉組合物。該組合物含離子淀粉和陽離子淀粉的混合物。熬煮后，該組合物用于制造紙張和卡片紙板。與含有相同的組分沒有先混合且一起熬煮而只是分別添加制得的紙張或紙板相比，本發(fā)明制得紙張和紙板有更好的性能。而且，預(yù)先混合使組分的添加變得更容易。

背景技術(shù)

在造紙生產(chǎn)中，纖維素制成紙漿懸浮物，然后將紙漿置于篩網(wǎng)使纖維取向和濾掉液體。經(jīng)過篩網(wǎng)后，紙張?jiān)谳S間擠壓進(jìn)一步減少水分含量，再經(jīng)過最后的干燥就制成了紙。紙的強(qiáng)度取決于紙漿本身。典型地，新鮮的紙漿制得的紙比相同質(zhì)量的紙?jiān)僦茲{制得的紙強(qiáng)度高。而且，每循環(huán)一次紙的強(qiáng)度就會(huì)降低。因此，讓人感興趣的是找到能增加紙強(qiáng)度的添加劑。已經(jīng)知道，通過在施膠壓榨前或在紙漿中即造紙工藝的濕部添加添加劑能增加紙的強(qiáng)度?？梢允褂玫矸刍蚨嗔u基高分子聚合物作為填料或粘結(jié)劑。通常，通過加入離子基團(tuán)進(jìn)一步對這些分子進(jìn)行改性，從而增加粘結(jié)能力。

淀粉或聚合物的加入可以提供某些所需的性能?？梢杂貌煌姆椒ㄔ鰪?qiáng)紙張的性能尤其是物理性能。

如上所述在造紙工藝中淀粉或聚合物可以在兩個(gè)步驟中加入，要么在工藝開端(濕部)加入熬煮過的陽離子淀粉(不同電荷量)或聚合物至纖維中，要么在施膠壓榨部加入，所述施膠壓榨部在濕部后和第一烘缸之間安裝在紙機(jī)中。兩種方法都有其優(yōu)點(diǎn)，但是它們也受到限制和存在不足。

如果物質(zhì)能留著在形成紙張或紙板的基礎(chǔ)的纖維上，在濕部加入淀粉或聚合物才有效。為了達(dá)到此目的，淀粉或聚合物被陽離子基團(tuán)或陰離子基團(tuán)取代。聚合物的最大加入量由產(chǎn)品的運(yùn)行性能限制。

這種方法的缺點(diǎn)是為了使最終產(chǎn)物性能最優(yōu)需要加入大量的淀粉或聚合物。對陽離子淀粉來說，最大加入量通常是2—2.5％，形成初始阻擋層以便進(jìn)一步優(yōu)化。加入量越大，需要的強(qiáng)度改進(jìn)越大，由于過量電荷的影響會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的運(yùn)行性能問題。

為了加入更多的淀粉或聚合物，也可以在紙張成形和干燥后的步驟中加入。然而，在這些步驟中，紙張或紙板不得不再濕而需要進(jìn)一步干燥。另外，與在濕部加入相反，在較后的步驟中加入的聚合物和/或淀粉不能完全滲透進(jìn)預(yù)先成型的材料中而得不到相同的產(chǎn)品。通常只經(jīng)過酶化和熱化學(xué)轉(zhuǎn)換的天然淀粉在施膠壓榨部的應(yīng)用限制稍有不同。主要的缺點(diǎn)是在應(yīng)用過程中紙的再濕會(huì)降低機(jī)器的速度。另外，緊接著的紙的第二干燥步驟會(huì)消耗大量的能量。尤其是對高克重紙，質(zhì)量的另一障礙是紙中淀粉的滲透量。有時(shí)，施膠液不能滲入紙張中而帶來有益的強(qiáng)度性能。

因此在許多紙機(jī)的實(shí)際操作中，生產(chǎn)商將在濕部和施膠壓榨部添加淀粉結(jié)合使用可得到所需性能的紙。

由上述原因可知，通過在濕部加入更高含量的淀粉和/或聚合物來替代施膠壓榨可以使生產(chǎn)效率顯著提高。為此，需要一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品能產(chǎn)生所需強(qiáng)度性能的高添加量和提供足夠的自留性。

為了滿足這種要求，已經(jīng)開發(fā)出一種體系，其中使用電荷相反的淀粉和/或聚合物。第一種淀粉或聚合物在濕部的開端加入或與漿液混合，第二種電荷相反的聚合物或淀粉在整流輥或紙張網(wǎng)案中加入。兩種組分結(jié)合形成沉淀并且既能提高留著率又能提高可添加組分的總量。該組合物第二組分也能在施膠壓榨部添加，但是，由于第一種組分留著率低，這種方法有時(shí)效率較低。

事實(shí)上，這種體系不能得到一個(gè)施膠壓榨被替代的工藝，已經(jīng)不適用。分兩個(gè)步驟加入兩種電荷相反的組分并且這些組分通常分開制備已經(jīng)很不適用。

例如在歐洲專利EP0282415中的描述，其中描述了一種造紙方法，其特征在于在濕部的兩個(gè)或數(shù)個(gè)不同點(diǎn)加入一種(或數(shù)種)陽離子淀粉和一種(或數(shù)種)除了磷酸淀粉以外的陰離子淀粉。根據(jù)實(shí)施例淀粉以預(yù)凝膠的形式加入，所述預(yù)凝膠是通過恰好在加入前熬煮淀粉而制得的。

國際專利申請WO96/05373中描述了—種方法，該方法描述了將多羥基高分子聚合物或類似物質(zhì)施于基材上的方法。該方法包括在陰離子形式的所述物質(zhì)的溶液中加入電荷相反的凝聚劑使這些物質(zhì)不溶，然后將這種不溶物質(zhì)應(yīng)用于所述基材上。

因此，需要改進(jìn)這種體系，其中既能使添加變得容易又不需施膠壓榨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了—種組合物，其加入紙張和紙板中能增加強(qiáng)度性能同時(shí)組合物容易加入。

本發(fā)明公開了一種包含一種陽離子淀粉和一種陰離子淀粉的組合物，所述組合物適合在造紙工藝的濕部加入。

本發(fā)明也公開了一種處理該組合物使之適合在造紙中應(yīng)用的方法。所述處理方法由間歇熬煮該組合物或通過直接蒸氣注入組成。

本發(fā)明進(jìn)一步公開了包含一種陰離子淀粉和一種陽離子淀粉的組合物在造紙濕部中的應(yīng)用。