[發明專利]改進造紙中的留著和濾水

有效

• 申請號: 200580048844.2
• 申請日: 2005-12-22
• 公開（公告）號: CN101142359A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: F·J·蘇特曼;J·C·哈林頓;R·A·格爾曼
• 申請（專利權）人: 赫爾克里士公司
• 主分類號: D21H21/10
• 分類號: D21H21/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 程大軍

相關申請的交叉參考

本申請要求于2004年12月29日提出的US臨時申請60/640,167的權益，其全部內容在此并入作為參考。

技術領域

本發明涉及使用絮凝體系由纖維素原料來制造紙和紙板的方法。

背景技術

留著和濾水是造紙的重要方面。已知在紙和紙板的生產中特定材料可以提供改善的留著和/或濾水性能。

纖維素纖維紙頁、尤其是紙和紙板的制造包括如下步驟：1)制備還可含有無機礦物增充劑或顏料的纖維素纖維的含水漿料；2)將該漿料沉積在移動的造紙網或織物上；和3)通過濾水而由紙漿的固體組分形成紙頁。

在前述步驟之后，將紙頁壓榨并干燥以進一步除去水。通常在紙頁形成步驟以前將有機和無機化學品加入漿料中以使造紙方法更低廉、更快速和/或在最終的紙成品中獲得特殊性能。

紙工業持續努力以改進紙的質量、提高生產力并降低制造成本。在纖維漿料到達造紙網或織物之前通常將化學品加入其中以改進濾水/脫水和固體保留；這些化學品稱為助留劑和/或助濾劑。

纖維漿料在造紙網或織物上的濾水或脫水通常是實現更快的造紙機速度的限制步驟。改進的脫水還可在壓榨和干燥部分中獲得更為干燥的紙頁，導致能耗降低。另外，由于這在造紙方法中是決定很多紙頁最終性能的步驟，助留劑和/或助濾劑可以影響最終紙頁的性能。

關于固體，在濾水并形成紙幅的湍流方法的過程中，造紙助留劑用于增加微細配料固體在幅中的留著。沒有微細固體的充分的留著，則它們或者流失到工廠廢水中或者在回流的白水循環中累積至高的水平，潛在地造成沉淀堆積。另外，不充分的留著由于意欲吸附在纖維上的添加劑的損失而增加了造紙成本。添加劑可以為紙提供不透明性、強度、施膠(sizing)或其它所需性能。

傳統上帶有陽離子電荷或陰離子電荷的高分子量(MW)水溶性聚合物被用作助留劑和助濾劑。無機微粒的近期發展顯示其在結合高MW水溶性聚合物而用作助留劑和助濾劑時具有比常規高MW水溶性聚合物更好的留著和濾水效率。US專利4,294,885和4,388,150教導了淀粉聚合物與膠體二氧化硅的用途。US專利4,643,801和4,750,974教導了陽離子淀粉、膠體二氧化硅和陰離子型聚合物的凝聚粘合劑的用途。US專利4,753,710教導了用高MW陽離子絮凝劑絮凝紙漿配料，對絮凝的配料誘導剪切，然后將斑脫土加入配料中。

所用聚合物或共聚物的效率根據其組成的單體的類型、單體在聚合物母體中的排列、所合成分子的分子量和制備方法而變化。

近來已經發現在特定條件下制備的水溶性共聚物顯示出獨特的物理性質。這些聚合物在沒有化學交聯劑下制備。另外，該共聚物在特定應用(包括造紙應用如助留和助濾劑)中提供了意想不到的活性。所述顯示獨特性質的陰離子型共聚物公開于WO?03/050152?A1中，其全部內容在此引入作為參考。顯示出獨特性質的陽離子型和兩性共聚物公開于US序列10/728,145中，其全部內容在此引入作為參考。

無機顆粒與丙烯酰胺線型共聚物的用途在本領域中是已知的。近期的專利教導了這些無機顆粒與水溶性陰離子型聚合物(US?6,454,902)或特殊交聯材料(US?6,454,902、US?6,524,439和US?6,616,806)的用途。

然而，仍需要改進濾水和留著性能。

發明內容

一種改進造紙方法中的留著和濾水的方法被公開。該方法提供將締合聚合物和聚(乙烯胺)加入造紙漿料中。

另外，一種包括締合聚合物和聚(乙烯胺)及任選還包括纖維素纖維的組合物被公開。

另外，一種包括締合聚合物、聚(乙烯胺)、含硅材料及任選還包括纖維素纖維的組合物被公開。

一種改進造紙方法中的留著和濾水的方法被公開。該方法提供將有機微聚合物和聚(乙烯胺)加入造紙漿料中。

具體實施方式

本發明提供一種協同組合，其包括在特定條件下制備的水溶性共聚物(下文稱為“締合聚合物”)和聚(乙烯胺)。令人驚訝地發現該協同組合獲得優于其單個組分的留著和濾水性能。在一起使用組分的組合時具有協同效應。

意外地發現結合聚(乙烯胺)與締合聚合物如WO?03/050152?A1或US2004/0143039?A1所公開的共聚物結合使用導致增強的留著和濾水。

本發明還提供包括締合聚合物和聚(乙烯胺)的組合物。

本發明還提供包括締合聚合物、聚(乙烯胺)和含硅材料的組合物。

本發明還提供包括締合聚合物、聚(乙烯胺)及纖維素纖維的組合物。