[發明專利]紙力增強劑及使用該紙力增強劑獲得的紙

在審

• 申請號: 201410352652.1
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104343052A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 寺下嘉彥;藤岡大輔;美邉翔
• 申請（專利權）人: 荒川化學工業株式會社
• 主分類號: D21H21/18
• 分類號: D21H21/18;D21H17/55
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 張淑珍;王維玉

技術領域

本發明涉及一種含有兩性(甲基)丙烯酰胺類聚合物的紙力增強劑、使用紙力增強劑獲得的紙以及紙的制造方法。

背景技術

紙作為可回收利用的資源，適用于各種不同的用途。造紙業內作為環保措施的一環，將廢紙回收利用和使用水量減少(封閉化)相配合，其回收利用率及封閉化率有逐年提高的趨勢。將廢紙回收利用之后，紙漿表面的原纖維減少，造紙時纖維間的結合減少。進一步地，由于紙漿纖維自身的強度也有所降低，因而得到的紙力降低。其結果是，造紙時，為了彌補強度降低，紙力增強劑成為不可缺少的物質。

此外，由于進行廢紙的回收利用和封閉化，造紙系統內細小纖維和溶解的電解質物質蓄積，使造紙系統的電導率有上升的趨勢，通常，電導率超過3mS/cm就稱為電導率高，但使用電導率超過4mS/cm的紙漿造紙的情況也在增多。在如上所述的情況下，由于兩性紙力增強劑的離子部分被溶解的電解質所掩蔽，很難顯示出原有的紙力增強效果。聚丙烯酰胺類紙力增強劑就是如上所述的造紙用添加劑中的一種。

根據離子性質，聚丙烯酰胺類紙力增強劑可分為陰離子型、陽離子型以及兩性型。現在以兩性型為主流。兩性型的聚丙烯酰胺類紙力增強劑包括由丙烯酰胺中的陽離子性單體、陰離子性單體等各種聚合成分共聚得到的兩性丙烯酰胺類水溶性聚合物。兩性丙烯酰胺類水溶性聚合物具有等電點，在等電點附近的pH下形成聚離子復合物。等電點是pH變化時作為聚合物整體電荷變為0的pH值，聚離子復合物是具有陰離子基團和陽離子基團的聚合物之間通過離子鍵結合形成的水不溶性物質。形成聚離子復合物時，出現渾濁的現象，進一步地，也有變為不均勻狀態的情況和生成不溶物的情況。由于形成聚離子復合物，已知兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物具有高濾水性、高產量并顯示出紙力增強效果。但是，在使用電導率高的紙漿造紙的情況下，現有的兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物不能控制聚離子復合物的形成，還未開發出充分顯示出紙力增強效果等效果的兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物。

與之相對，已知具有酯結構的含有芐基類季銨堿的陽離子性單體作為構成成分的造紙用添加劑(專利文獻1)、具有酰胺結構的含有芐基類季銨堿的陽離子性單體作為構成成分的造紙用添加劑(專利文獻2、3)。但是，即使在上述方法中，在電導率高的造紙系統中，也不能達到滿足提高濾水性、產量和紙力效果的結果。

專利文獻

[專利文獻1]特開昭63-92800號

[專利文獻2]特開平8-284093號

[專利文獻3]特開2006-348421號

發明內容

本發明的目的是提供一種含有兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的紙力增強劑及其制造方法，即使在使用電導率未達到3mS/cm的紙漿造紙的情況下以及使用電導率為3mS/cm以上的紙漿造紙的情況下，所述紙力增強劑也可顯示出高濾水性、高產量，同時不引起過度凝集，獲得良好的質地，并使紙力效果得到提高。

本發明者為解決上述課題深入研究的結果，發現在使用電導率高的水進行造紙的情況下，由于水溶液中的離子電荷的掩蔽，兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物很難形成聚離子復合物，不能顯示原有的效果，發現含有兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的紙力增強劑，將兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的重均分子量設定在特定范圍內，使用以硫酸鈉調配去離子水得到的于25℃測定的電導率為4mS/cm的水進行稀釋后，該兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的1重量％的水溶液在pH3～9之間的濁度分布有一個最大值，通過將濁度最大值控制在特定范圍內，可解決上述課題，從而完成了本發明。

即，本發明為一種紙力增強劑，其特征在于，所述紙力增強劑含有兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物固體成分7～30重量％，該兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的重均分子量為1,600,000～10,000,000，使用以硫酸鈉調配去離子水得到的于25℃測定的電導率為4mS/cm的水進行稀釋后，該兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的1重量％的水溶液在pH3～9之間的濁度分布有一個最大值，該最大值為15～2,000NTU(本發明1)。

此外，本發明2為本發明1所述的紙力增強劑，其特征在于，上述兩性(甲基)丙烯酰胺類水溶性聚合物的重均分子量為2,500,000～7,000,000，上述濁度的最大值為20～1,000NTU。