[發明專利]細碎填料的含水漿、其制備方法以及它們在生產具有高填料含量和高干強度的紙張中的用途

有效

• 申請號: 200810168697.8
• 申請日: 2008-07-07
• 公開（公告）號: CN101363204A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: A·埃瑟;H－J·哈恩勒
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: D21H17/67
• 分類號: D21H17/67
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝;張雪珍

本發明涉及一種細碎填料的含水漿，其至少部分地用包含至少一種水 溶性兩性共聚物和至少一種溶脹淀粉的組合物涂覆，和它們的制備方法， 以及它們作為紙漿的添加劑在生產具有高填料含量和高干強度的紙中的用 途。

在含填料紙張的生產中，填料漿在纖維懸浮液被傳遞至紙機的成形器 之前加入到纖維懸浮液中。一般來說，在填料/纖維懸浮液中加入助留劑或 助留劑體系以在紙頁中存留盡可能多的填料。紙張中填料的添加使得造紙 廠得到紙頁性能的巨大改善。這些性能包括比如不透明度、白度、觸覺性 能和可印刷性。

此外，如果填料比纖維便宜，填料的添加或加大添加會帶來纖維比例 的減少，從而降低紙張的生產成本。含填料紙或具有特別高填料含量的紙 張比不含填料和具有低填料含量的紙張要更加容易干燥。由此得到的結果 是紙機可以更快速作業，具有更少的蒸汽消耗，這均提高了生產效率并減 少了生產成本。

然而，纖維懸浮液中填料的添加也有缺點，它只能通過添加其它紙張 助劑來部分補償。對于給定的定量，可用的填料的量是有限度的。紙張的 強度性能通常是限制紙張中填料量的最重要參數。其它因素，比如填料留 著率、紙漿懸浮液的濾水性和助留及施膠過程中的任何增加的化學品需求 也會起作用。

在有些情況下，通過使用干強度劑和濕強度劑，紙張強度性能的損失 可以完全地或部分地得到補償。通常的做法是將陽離子淀粉作為干強度劑 加入到紙漿中。也使用例如基于陽離子或陰離子聚丙烯酰胺的合成的干強 度劑和濕強度劑。但是，在大多數情況下，添加量和增強效果都是受限制 的。同樣地，對于通過增加填料而帶來的強度損失的補償效果和可以實行 的填料增加也是受限制的。此外，并不是所有的強度性能都能得到同等程 度的提高，一些情況下，通過使用干強度劑，它們并不能得到足夠的增強。 其中一個重要的實例是撕裂強度，與其它強度參數相比，通過使用淀粉或 合成干強度劑，它僅僅會受到輕微影響。另一方面，紙張中填料含量的增 加通常對撕裂強度有非常強烈的負面影響。

其他重要性能是紙張的厚度和挺度。對于同樣的定量，填料含量的增 加導致紙頁密度的增加和紙頁厚度的降低。后者帶來紙張挺度明顯的降低。 在多數情況下，紙張挺度的降低不能僅通過使用干強度劑而得到補償。經 常地，必須使用額外措施，比如降低壓光單元、壓光機或紙機干燥部中壓 榨部的機械壓力。后者通過增加填料而完全或部分地補償厚度的損失。

在文獻中描述了一些填料體系。WO01/86067A1公開了使用疏水聚合 體對填料改性，將填料粒子涂敷疏水聚合物。根據WO01/86067A1的疏水 聚合物是含淀粉的。用其生產的紙具有改進的性能，比如濕強度。

JP-A-08059740公開了將兩性水溶性聚合物添加到無機粒子的水懸浮 液中，至少一部分聚合物被吸附到填料的表面。兩性聚合物優選在酸的存 在下由N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈和丙烯酸的共聚物水解而制備。它們包含 20-90mol％如下結構的脒單元：

其中R¹和R²各自為H或甲基，X^-是陰離子。在含填料紙的生產中， 將用這樣的聚合物處理過的填料漿添加到紙漿中。填料處理導致紙料濾水 性能的改善，也導致干紙各種強度性能的改善以及填料保留率的改善。

US2002/0088579A1描述了使用陽離子、陰離子和兩性(兩性離子)聚合 物對無機填料的預處理。在每種情況下，處理由至少兩階段組成。推薦首 先使用陽離子聚合物進行處理然后使用陰離子聚合物進行處理。在另外的 步驟中，可以再交替地吸附其他陽離子和陰離子聚合物。在含填料紙的生 產中將具有預處理的填料顆粒的水懸浮液添加到紙料中。填料的處理導致 干紙各種強度性能的改善。

WO04/087818A1描述了用聚合物至少部分涂敷的細碎填料的含水漿， 其可以用至少一種水溶性兩性共聚物處理細碎填料的含水漿而得到，該共 聚物可以由以下組分共聚：

a)至少一種下式的N-乙烯基羧酰胺：

其中R¹和R²為H或C₁-C₆烷基，

b)至少一種在分子中具有3-8個碳原子的單烯屬不飽和羧酸和/或其堿 金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽，和如果合適的話，

c)其他不含有腈基團的單烯屬不飽和單體，和如果合適的話，