[發(fā)明專利]用于排水劑和干強(qiáng)劑的聚環(huán)氧乙烷處理

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480045034.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN105531421A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·C·哈林頓;L·P·佩爾蒂科內(nèi);K·D·謝爾登;B·K·施普拉爾;R·M·韋布呂讓;I·D·巴頓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索理思科技公司
• 主分類號(hào): D21H21/10
• 分類號(hào): D21H21/10;D21H17/45;D21H17/42
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 過(guò)曉東;譚邦會(huì)

本申請(qǐng)要求2013年8月9日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/864262的權(quán)益，其 整個(gè)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。

背景技術(shù)

紙和紙板是由通過(guò)纖維素纖維的含水漿料生產(chǎn)的，將這種漿料沉積在移動(dòng) 的造紙網(wǎng)(wire)或織物上，通過(guò)排水從漿料的固體組分形成紙片。這個(gè)次序之后 是壓制和干燥所述紙片，以進(jìn)一步脫除水分。

在造紙網(wǎng)或織物上的纖維漿的排水或脫水經(jīng)常是實(shí)現(xiàn)更快的紙機(jī)速度的限 制步驟。改進(jìn)的脫水還可以導(dǎo)致在壓榨部和干燥部的形成更干的紙片，從而減 少能源消耗。化學(xué)品往往在它到達(dá)造紙網(wǎng)或織物之前被添加到纖維漿中，以改 善排水性/脫水性和固體留著；這些化學(xué)物質(zhì)被稱為助留劑和/或助濾劑。

干強(qiáng)添加劑用于造紙廠來(lái)增加紙張的強(qiáng)度。它通過(guò)增加內(nèi)部鍵的形成來(lái)增 加紙的強(qiáng)度。此外干強(qiáng)添加劑改善了耐破強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、蠟選值、耐折性、 剛度、紙機(jī)的運(yùn)行性能，增加造紙?zhí)盍系睦盟降取８蓮?qiáng)度添加劑也可減少 掉毛和噴粉。

助留劑和助濾劑在一些含有高含量的可溶性有機(jī)物和鹽的配料(furnish)基 底中具有降低的效率。這些配料的兩個(gè)這樣的例子是中性亞硫酸鹽半化學(xué)品 (NSSC)和原生的牛皮紙掛面紙板，其中存在高含量的可溶性木質(zhì)素和含有高陰 離子電荷的其它有機(jī)材料。這些高度陰離子性的材料中和了常規(guī)助留劑和助濾 劑上的電荷，顯著降低其有效性。

發(fā)明詳述

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用聚環(huán)氧乙烷均聚物或共聚物(“PEO”)處理纖維素配料可以提高 排水劑或強(qiáng)度劑在含有高含量的水溶性木質(zhì)素的纖維素配料中的性能，其中該 排水劑或強(qiáng)度劑通常是不活潑的。在這些纖維素配料中可溶性木質(zhì)素含量為從 25份/百萬(wàn)份(ppm)直至500ppm。

不希望受理論的束縛，據(jù)認(rèn)為該P(yáng)EO與在纖維素配料中過(guò)量的木質(zhì)素和其 它多余的陰離子材料反應(yīng)，由此允許排水劑或增強(qiáng)劑來(lái)起作用，而不會(huì)受到與 不希望的材料反應(yīng)的阻礙。

分子量(Mw)是粘均分子量，如從特性粘度測(cè)定來(lái)確定的。

PEO可以是環(huán)氧乙烷的均聚物，或環(huán)氧乙烷的共聚物。合適的共聚單體包 括環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷。最優(yōu)選的是聚環(huán)氧乙烷的均聚物。另外用于制造PEO 共聚物的合適的共聚單體可以是陽(yáng)離子、陰離子、非離子的或疏水單體，以及 它們的任何混合物。PEO的均聚物或共聚物的分子量范圍可以為從1000道爾頓 直至25,000,000道爾頓或100,000至15,000,000道爾頓或1,000,000至10,000,000 道爾頓。含有環(huán)氧乙烷的均聚物或共聚物的實(shí)例是Ucarfloc^TM300、302、304和 309(可從密歇根州Midland的DowChemical得到)。

PEO處理的進(jìn)料點(diǎn)可包括濃漿料(thickstock)，稀漿料，白水，或加工水。 PEO處理可以在配漿槽，成漿池、風(fēng)機(jī)水泵、凈化器、離心篩、白水回收裝置、 白水盤和白水倉(cāng)進(jìn)行添加。

PEO的處理用量范圍可以基于每噸配料固體為從0.01磅(lbs)至10磅的PEO 聚合物。該用量也可以基于配料體積，基于每配料或基底水的體積從0.01ppm 至10,000ppm的PEO。PEO通常以干粉或粒狀產(chǎn)品提供，其中，將其在施用部 位溶解。為了便于使用，它也可以以漿料或分散體提供給最終用戶，在那里它 可以稀釋并送入工藝流。

排水劑或強(qiáng)度劑將由于PEO處理而發(fā)揮作用，其通常是水溶性的或水分散 性合成聚合物(“合成高分子”)。所述合成聚合物可以是非離子聚合物，陽(yáng)離子共 聚物或陰離子共聚物。

用于制造所述合成聚合物的非離子單體包括但不限于，丙烯酰胺；甲基丙 烯酰胺；N-烷基丙烯酰胺，例如N-甲基丙烯酰胺；N，N-二烷基丙烯酰胺，如 N，N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯；丙烯腈、N-乙烯基甲基 乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基甲基甲酰胺、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯 烷酮和任何上述物質(zhì)的混合物。本發(fā)明預(yù)期其它類型的非離子單體都可以使用。 一種以上的非離子型單體可用于制造合成聚合物。優(yōu)選使用的非離子單體是丙 烯酰胺；甲基丙烯酰胺，N-乙烯基甲酰胺。