[發明專利]造紙中改進脫水效率、增加板濕紙幅強度、增加板濕強度和提高填料保持力的方法

有效

• 申請號: 201110068223.8
• 申請日: 2011-03-11
• 公開（公告）號: CN102677535A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 趙玉林;饒慶隆;李君;陳衛國
• 申請（專利權）人: 納爾科公司
• 主分類號: D21H17/67
• 分類號: D21H17/67;D21H17/68;D21H21/10;D21H21/18;D21H21/20;D21H23/76
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳萬青;王珍仙

相關領域的交叉申請?

本申請是2008年11月26日遞交的申請12/323,976的部分延續。關于聯邦贊助的研究或開發的聲明?

不適用。?

背景技術

本發明涉及在造紙過程中改善脫水效率、提高板濕紙幅強度(sheet?wet?web?strength)、提高板濕強度(sheet?wet?strength)和增強填料保持力的方法。通常，在造紙過程中，在濕部中加入化學品以協助料漿的脫水、提高保持力和改善濕紙幅強度或干紙幅強度。造紙工藝的濕部是指造紙工藝中纖維以料漿形式分散到水中的階段。然后纖維-水料漿經過排水裝置和脫水工藝，形成濕紙幅。此濕紙幅形成工藝之后的固含量為約50％。進一步干燥濕紙幅并形成紙墊(paper?mat)的干板。紙墊包括水和固體，一般含水4至8％。紙墊的固體部分包括纖維(通常為纖維素類纖維)，還可包括填料。?

填料是在造紙工藝期間被添加到紙墊以增強所得紙的不透明性和反光性的礦物顆粒。在美國專利第7,211,608號中描述了填料的一些例子。填料包括用來增加不透明性或亮度、減少孔隙率或降低紙或紙板片的成本的無機顆粒和有機顆粒或顏料。填料的一些例子包括下列中的一個或多個：高嶺土、粘土、滑石、二氧化鈦、三水合氧化鋁、硫酸鋇、氫氧化鎂、顏料例如碳酸鈣、及類似物。?

碳酸鈣填料采用兩種形式：GCC(研磨的碳酸鈣)和PCC(沉淀的碳酸鈣)。GCC是天然存在的碳酸鈣巖石，而PCC是合成生產的碳酸鈣。因為PCC具有?較大的比表面積，所以PCC具有較好的光散射性能并且給所得紙提供較好的光學性能。然而，由于同樣的原因，PCC填充的紙墊所生產的紙比GCC填充的紙的干強度、濕強度和濕紙幅強度要差。?

填料通常比纖維要小得多，所以，填料具有比纖維大得多的比表面積。在提高紙板中填料含量中人們發現的一個挑戰是高填料降低了濕部化學品的效率，例如脫水助劑、濕紙幅強度助劑和濕強度助劑的效率。本發明要提供新型的填料預處理，以使其降低填料表面上濕部化學品的吸附，從而提高濕部化學品例如脫水助劑、濕紙幅強度助劑和濕強度助劑的效率。?

紙濕紙幅強度對于造紙廠非常關鍵，因為升高的濕紙幅強度會增加機器的流動性并減少板斷裂和機器損壞時間。紙濕紙幅強度是紙墊的交織纖維之間形成的鍵的數量和強度的函數。具有較大表面積的填料顆粒更易于與那些纖維結合，并干擾那些鍵的數量和強度。因為PCC填料的表面積較大，PCC填料比GCC更多地干擾了那些鍵。?

紙脫水效率對于造紙廠也非常關鍵，因為濕紙幅中降低的脫水效率會增加干燥操作中對蒸汽的需求，降低機器速度和生產效率。廣泛使用脫水助劑來改善脫水效率，以降低能耗、提高機器速度和生產效率。?

發明內容

本發明的至少一個實施方式涉及一種造紙方法，其通過將填料預處理與排水助劑或濕紙幅強度助劑或濕強度助劑結合，具有改進的板濕強度或濕紙幅強度或增加的排水或填料保持力。所述方法包括以下步驟：提供填料顆粒的共混物，至少一種排水添加劑或一種濕強度助劑或一種濕紙幅強度助劑，和纖維素纖維儲料；將所述填料顆粒用物質組合物處理；將所述填料顆粒與所述纖維素纖維儲料混合；和通過從所述混合物中去除一些水來形成紙墊。至少10％的所述填料顆粒為沉淀形式的碳酸鈣(PCC)，且至少10％的所述填料顆粒為研磨形式的碳酸鈣(GCC)。所述纖維素纖維儲料包括很多纖維素纖維和水。所述物質組合物抑制排水助劑或濕強度添加劑或濕紙幅強度添?加劑與所述填料顆粒粘附。在至少一個實施方式中，所述纖維素纖維儲料和填料顆粒混合形成配料(furnish)，隨后所述填料顆粒用所述物質組合物處理。?

本發明至少一個實施方式涉及一種方法，其中所述填料顆粒的共混物進一步包括選自由碳酸鈣、有機顏料、無機顏料、粘土、滑石、二氧化鈦、三水合氧化鋁、硫酸鋇、氫氧化鎂和它們任意組合組成的組中的一種。?

本發明的至少一個實施方式涉及一種方法，其中所述物質組合物為AcAm/DADMAC共聚物。本發明的至少一個實施方式涉及一種方法，其中所述濕強度助劑或濕紙幅強度添加劑或排水助劑為乙醛酸化的丙烯酰胺/DADMAC共聚物。本發明的至少一個實施方式涉及一種方法，其中所述濕紙幅強度添加劑或所述濕強度助劑或排水助劑和所述物質組合物攜帶相同電荷。?