用于改善纸或板的生产中疏水性浆内施胶剂的保留的聚合物产品

文档序号:1343188 发布日期:2020-07-17 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 用于改善纸或板的生产中疏水性浆内施胶剂的保留的聚合物产品 (Polymer product for improved retention of hydrophobic internal sizing agent in the production of paper or board ) 是由 蒂莫·瓦尔凯亚拉克索 西莫-佩卡·万尼宁 阿斯科·卡尔皮 于 2018-10-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及生产纸或板的方法并且涉及用于提供改善的疏水性浆内施胶剂的保留的浆内施胶系统。浆内施胶系统包含作为第一组分的疏水性浆内施胶剂,所述疏水性浆内施胶剂选自烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶及其任意组合,以及作为第二组分的含有两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品,所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有中性或阳离子净电荷,重均分子量为700000-18000000g/mol并且总电离度为4-28mol-%,其中作为单独组分或者作为第一组分和第二组分的组合提供所述第一组分和所述第二组分。(The present invention relates to a method of producing paper or board and to an internal sizing system for providing improved retention of hydrophobic internal sizing agents. The internal sizing system comprises as a first component a hydrophobic internal sizing agent selected from the group consisting of Alkenyl Succinic Anhydride (ASA), Alkyl Ketene Dimer (AKD), rosin size, and any combination thereof, and as a second component a water soluble polymer product comprising an amphoteric polyacrylamide having a neutral or cationic net charge at pH 7, a weight average molecular weight of 700000-.)

用于改善纸或板的生产中疏水性浆内施胶剂的保留的聚合物 产品

技术领域

本发明涉及纸(纸张,paper)或板(板材,board)的生产并且更具体地涉及纸或板的施胶。本发明涉及生产纸或板的方法并且涉及用于提供改善的疏水性浆内施胶剂(hydrophobic internal sizing agent)的保留(retention)的浆内施胶系统。

背景技术

在纸或板的生产期间使用施胶以降低纸或板的液体吸收倾向。施胶的一个目的还在于使油墨和颜料在纸或板的表面上保留并在此干燥,而不是吸收到纸或板中。为了实现这些目的,已开发并通常在纸或板的生产中使用了多种施胶剂。可以在造纸过程的湿部(wet-end)实施施胶剂,或者可以在干燥的纸上涂覆适合的涂层。湿部施胶剂还可以具有仅提高耐水渗透性以外的其它功能性。湿部施胶剂还可以减少粉尘,控制油墨扩散,改善脱水,改善纸的质量以及具有其它功能性。

在造纸过程的湿部施胶使用了浆内施胶剂。所期望的浆内施胶剂具有一些基本特点,如高疏水性、在纤维上优良的保留和在整个纤维表面上的均匀分布。松香树脂是浆内施胶剂之一并且对于酸性造纸条件是有效的。作为浆内施胶剂,已具体地开发了用于碱性或中性造纸条件的烯基琥珀酸酐(ASA)和烷基烯酮二聚物(alkyl ketene dimer,AKD)。ASA易于与纤维素羟基反应并且显示出瞬时机上施胶效果。通过ASA实现的快速施胶进展确保了后续表面化学品的涂覆大部分保持在纸幅材(web)的表面上。 AKD与纤维素的反应相对缓慢,并且施胶进展在干燥后可能需要数天或数周。

控制浆内施胶剂在纤维上的保留是重要的,因为否则它们会在生产用水(工艺水,process water)中积累和/或在处理表面上形成沉积。所形成的沉积可以导致质量缺陷以及幅材断裂,并因此影响造纸机或制板机(纸板机,board machine)的产量。因此,用于改善疏水性浆内施胶剂的保留的方法受到持续的关注。

大部分使用ASA的造纸厂使用阳离子淀粉作为乳化剂。阳离子淀粉已显示促进ASA的施胶效率并且更大的淀粉剂量通常将导致更高的施胶水平。然而,淀粉通常不是造纸厂所期望的成分,因为它可能导致过量的生物生长和沉积问题。因此,仍需要可以降低施胶中所使用的阳离子淀粉的量,同时维持或甚至改善浆内施胶效率的方案。

在造纸工业中,一个重要参数还在于成本以及与现有方法和机器的适应性。因此,需要较少量的浆内施胶剂、且成本降低的新方法也受到持续的关注。任何新方法应对于使用是经济的,并且应仅要求对现有系统进行最小的改造。

发明内容

本发明的目的在于减少或甚至消除现有技术中出现的上述问题。

本发明的目的具体地在于改善疏水性浆内施胶剂在纤维上的固定。

本发明的其它目的在于提供生产纸或板的方法,所述方法需要较少量的疏水性浆内施胶剂以提供所要求的纸或板的COBB60值,即耐受水分渗透和保留的性质。

通过具有在独立权利要求的特征部分中的在下文中所提供的特征的本发明实现了这些目的。在从属权利要求中提供了本发明的一些优选实施方式。

除非另外明确说明,否则从属权利要求中和说明书中的实施方式中所列举的特征是可彼此自由组合的。

本文中所提供的示例性实施方式以及它们的优势通过适用部分与根据本发明所述的方法、处理系统、用途以及纸或板相关,尽管这并非总是单独提及。

根据本发明用于生产纸或板的浆内施胶系统包括

—作为第一组分的疏水性浆内施胶剂,其选自烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶及其任意组合,和

—作为第二组分的包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品(product),所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有中性或阳离子净电荷(净正电荷,cationic net charge),重均分子量为700000-18000000g/mol并且总电离度为4-28mol-%,并且所述两性聚丙烯酰胺包含小于0.002mol-%的交联剂,

其中作为单独组分或者作为第一组分和第二组分的组合提供所述第一组分和所述第二组分。

根据本发明用于生产纸或板的方法,其中从纤维的水性混悬液形成纤维幅材(fibre web),所述方法包括:

—提供水性纤维混悬液;

—可选地稀释所述水性纤维混悬液;

—将所述水性纤维混悬液输送至流浆箱(headbox),在丝网(金属丝网筛,wirescreen)上排放所述水性纤维混悬液以形成纸(纸张,paper)或纸板的湿幅材(wet web),和

—将所述湿幅材压榨(press)并干燥(烘干)以获得纸或板的幅材,

其中将选自烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶及其任意组合的疏水性浆内施胶剂和包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品作为组合或单独组分至少添加至所述纤维混悬液的一部分中,所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有中性或阳离子净电荷,重均分子量为700000-18000000g/mol并且总电离度为4-28mol-%,并且所述两性聚丙烯酰胺包含小于0.002mol-%的交联剂。

根据本发明,包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品在纸或板的生产中用于改善疏水性浆内施胶剂的保留,所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有中性或阳离子净电荷,重均分子量为700000-18000000g/mol并且总电离度为4-28mol-%,并且所述两性聚丙烯酰胺包含小于0.002mol-%的交联剂,所述疏水性浆内施胶剂选自烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶及其任意组合,其中纤维幅材由纤维的水性混悬液形成。

根据本发明的纸或板产品包含根据本发明所指明的浆内施胶系统。优选地,通过本发明的方法或者通过本发明所指明的水溶性两性聚丙烯酰胺的应用获得根据本发明的纸或板产品。

目前,已意外地发现包含所指明的两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品改善了要添加至纤维混悬液中的疏水性浆内施胶剂的保留。本发明还涉及改善的施胶效率,其至少归因于两性聚丙烯酰胺改善疏水性浆内施胶剂对纸或板幅材的保留的能力。施胶效率的进一步改善可以来源于两性聚丙烯酰胺改善细小纤维(fines)与疏水性浆内施胶剂同时对纸或板幅材的保留的能力,因为这些通常与存在于纤维混悬液中的细小纤维有关。此外,改善的疏水性浆内施胶剂和细小纤维的保留减少了它们在生产用水,如白水中的积累。推断两性聚丙烯酰胺成功将疏水性浆内施胶剂固定,即连接或结合至纤维上并因此固定在纸或板幅材上,借此还降低了它们在处理表面和/或生产用水中的积累和沉积。这可以通过改善的造纸机或制板机的抄造性(runnability)观察到,因为当浆内施胶剂和/或细小纤维不在生产用水中积累和/或在处理表面上形成沉积时,可以避免幅材断裂。改善的施胶效率还可以归因于通过两性聚丙烯酰胺辅助的胶固定的抗剪强度的改善。

改善的疏水性浆内施胶剂的固定甚至可以对纸或板中的疏水性浆内施胶剂的迁移提供改善的控制,借此有益于施胶性能。

通过根据本发明所述的方法所实现的改善的保留使得有可能通过较少量的疏水性浆内施胶剂实现纸或板产品的目标Cobb60值,借此还实现了显著的成本节约。通过使用两性聚丙烯酰胺,还可以降低或甚至消除疏水性浆内施胶制剂中阳离子淀粉的量,借此减少对杀菌剂的需要并改善循环水质量。当在疏水性浆内施胶制剂中使用阳离子淀粉时,两性聚丙烯酰胺可以提供改善的阳离子淀粉的保留的其它益处,借此避免其在水循环中的积累。在本发明优选的实施方式中,纸或板产品具有比不包含所述浆内施胶系统的第二组分的其它类似纸或板低至少5%,优选地至少8%,更优选地至少10%的Cobb60值。根据本发明的实施方式所述的纸或板产品具有预先确定的Cobb60值,并且与具有相同预先确定的Cobb60值但不包含所述浆内施胶系统的第二组分的其它类似的纸或板相比,包含少至少5%,优选地至少10%,更优选地至少15%的所述浆内施胶系统的第一组分。

此外,所指明的两性聚丙烯酰胺的总电离度,并且特别是阳离子度是中等或甚至较低的,由此还降低了纸或板生产过程中的过度阳离子化的风险。

已观察到根据本发明所述的浆内施胶系统在大的pH范围内起作用,包括酸性和中性或者碱性条件。

具体实施方式

根据本发明申请的上下文,术语“疏水性浆内施胶剂”用于涵盖烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶(rosin size)及其任意组合。

在本发明中,将至少一种疏水性浆内施胶剂与所指明的两性聚丙烯酰胺组合使用。

在本发明申请的上下文中,术语“两性聚丙烯酰胺”表示其中在pH 7在水溶液中存在阳离子和阴离子单元两者的聚丙烯酰胺。通过丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与阴离子和阳离子单体两者一起共聚获得两性聚丙烯酰胺。优选地,通过丙烯酰胺与阴离子和阳离子单体两者一起共聚获得两性聚丙烯酰胺。

在本发明申请的上下文中,术语“水溶性”应理解为聚合物产品以及因此两性聚丙烯酰胺与水完全可混溶。当与过量的水混合时,所述聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺优选地完全溶解并且所得的聚合物溶液优选地基本不含离散(discrete)的聚合物颗粒或小粒(细粒,granule)。过量的水是指所得的聚合物溶液不是饱和溶液。

所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有中性或阳离子净电荷。中性净电荷是指在pH 7,存在于所述聚丙烯酰胺中的阴离子和阳离子荷电单元(charged unit)的电荷彼此抵消,由此所述两性聚丙烯酰胺具有中性净电荷。在净阳离子的实施方式中,所述两性聚丙烯酰胺在pH 7具有比阴离子电荷更多的阳离子电荷,由此所述两性聚丙烯酰胺具有阳离子净电荷。根据一个实施方式,所述两性聚丙烯酰胺中50-95%,优选地60-90%,更优选地70-85%的荷电单元(charged unit)是阳离子的。因此,根据一个优选实施方式,如在pH 7所测量的,所述两性聚丙烯酰胺具有净阳离子电荷。这表示所述两性聚丙烯酰胺的净电荷保持为正,即使它含有阴离子单元。作为所存在的阳离子和阴离子单元的电荷之和来计算所述两性聚丙烯酰胺的净电荷。所述两性聚丙烯酰胺的净阳离子度(cationicity)提供了改善的所述两性聚丙烯酰胺与存在于纤维混悬液中的所有阴离子组分,最重要地与纤维之间的相互作用。另外,可以改善疏水性浆内施胶剂的固定,特别是当它们与存在于纤维混悬液中的阴离子细小纤维结合时。

根据一个实施方式,聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺包含3-25mol-%,优选地3-20mol-%,更优选地4-12mol-%的来源于阳离子单体的结构单元。根据一个实施方式,聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺包含0.5-6mol-%,优选地1-5mol-%,更优选地1-3mol-%的来源于阴离子单体的结构单元。

所述两性聚丙烯酰胺的重均分子量为700000-18000000g/mol。当通过凝胶聚合法制备所述两性聚丙烯酰胺时,所述聚丙烯酰胺的重均分子量优选地为3500000-18000000g/mol。根据一个优选实施方式,所述两性聚丙烯酰胺的重均分子量在1000000-18000000g/mol,优选地2500000-18000000g/mol,更优选地3000000-18000000g/mol,更优选地3500000-11000000g/mol或者3500000-8000000g/mol的范围内。所述两性聚丙烯酰胺的分子量对其行为和性能具有影响。已观察到当所述两性聚丙烯酰胺的重均分子量为700000g/mol或更大,优选地1000000g/mol或更大时,存在改善的疏水性浆内施胶剂对纤维的固定。通过提高所述两性聚丙烯酰胺的重均分子量,可以实现絮凝、保留和排放的进一步改善。然而,还已观察到当所述重均分子量为至多18000000g/mol时,纤维间隔更均匀,过度絮凝风险降低,从而即使使用更高的聚合物剂量,幅材的形成不会被打断。即使在更高的剂量水平,3500000-11000000g/mol或3500000-8000000g/mol范围内的重均分子量提供了絮凝、保留和排放的改善以及过度絮凝风险的降低。这还可能是由于阴离子和阳离子电荷两者的存在所造成的,从而两性聚合物能够在造纸纤维混悬液中,特别是在中性造纸pH下形成环,借此防止可能破坏所形成幅材的形成的大量絮凝。

所述两性聚丙烯酰胺可以具有2.7-27dl/g的范围内的固有粘度,其大致对应于700000-18000000g/mol的重均分子量。根据一个优选实施方式,所述两性聚丙烯酰胺的固有粘度可以在3.5-27dl/g,优选地6.7-27dl/g,更优选地7.5-27dl/g,更优选地8.5-19dl/g,如8.5-15.2dl/g的范围内。固有粘度反映了分子的大小并且可以计算成重均分子量,如下文所解释的。

在本发明的背景中,“重均分子量”值用于描述聚合物链长度的幅度。优选地,通过使用乌别洛特毛细管粘度计(Ubbelohde capillary viscometer),在1N NaCl中,在25℃,以已知的方式,根据所测量的固有粘度结果计算重均分子量值。所选择的毛细管是适当的,并且在本发明申请的测量中,使用常数K=0.005228的乌别洛特毛细管粘度计。然后,使用马克-豪温方程(Mark-Houwink equation)[η]=K·Ma,以已知的方式,根据固有粘度结果计算平均分子量,其中[η]是固有粘度,M是分子量(g/mol),并且K和a是Polymer Handbook,第4版,第2卷,主编:J.Brandrup,E.H.Immergut and E.A.Grulke,John Wiley&Sons,Inc.,USA,1999,p.VII/11中对于聚(丙烯酰胺)所提供的参数。因此,参数K的值是0.0191ml/g,并且参数“a”的值是0.71。在所使用的条件中,对于参数所提供的平均分子量范围为490000-3200000g/mol,但是使用相同参数来描述还在该范围之外的分子量大小。通过甲酸将用于固有粘度确定的聚合物溶液的pH调节至2.7以避免可能的两性聚丙烯酰胺的聚离子复合(poly-ion complexation)。

所述两性聚丙烯酰胺的总电离度为4-28mol-%。根据一个优选实施方式,所述两性聚丙烯酰胺的总电离度在4-25mol-%,优选地5-20mol-%,更优选地6-15mol-%,更优选地6-12mol-%的范围内。所述聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺可以包含至少72mol-%,优选地至少75mol-%的来源于丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺单体的结构单元,和至多28mol-%,优选地至多25mol-%的来源于阴离子和阳离子单体的结构单元。总电离度包括所述两性聚丙烯酰胺中具有离子电荷的所有结构单元,大部分荷电单元来源于离子单体,但是还包括来源于链终止剂等的其它荷电单元。已观察到当所述聚合物的总电离度为至多20mol-%时,特别是当所述聚合物的重均分子量为700000-18000000g/mol时,或者优选地3500000-11000000g/mol时,它是有益的。当以高剂量使用所述聚合物产品时,更高的电离度,特别是阳离子度可以导致过度阳离子化。因此,所述两性聚丙烯酰胺相对低的电离度使得能够对纤维混悬液使用高聚合物产品剂量,即使所述纸浆的ζ电位值接近于零。考虑到避免储料中的ζ电位问题,即,将纸浆的ζ电位改变为正值,可以优化所述两性聚丙烯酰胺的电离度。

根据一个优选实施方式,所述两性聚丙烯酰胺是直链聚丙烯酰胺。换言之,所述两性聚丙烯酰胺是无支链的并且优选地是未交联的。在聚合中,交联剂的量小于0.002mol-%,优选地小于0.0005mol-%,更优选地小于0.0001mol-%以用于提供基本直链的两性聚丙烯酰胺。根据一个实施方式,所述聚合完全不含交联剂。当所述两性聚丙烯酰胺包含小于0.002mol-%的交联剂时,所述两性聚合物溶解更快,并且有效降低了溶解后不溶性聚合物颗粒的可能性。以这种方式,两性聚丙烯酰胺的完整剂量对于絮凝、保留和排放是有效的。不溶性聚合物颗粒的存在还可以降低所生产的纸或板的质量。另外,当所述两性聚丙烯酰胺包含小于0.002mol-%的交联剂时,所述聚合物链可以保持更加延伸,即使当处于环状构象时,和/或荷电基团对于相互作用可以是更易接近的,借此改善絮凝和保留。

根据一个实施方式,所述两性聚丙烯酰胺中的阳离子单元来源于选自丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(ADAM)、[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化氨(ADAM-Cl)、丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯苄基氯(2-(dimethylamino)ethyl acrylate benzylchloride)、丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯硫酸二甲酯(2-(dimethylamino)ethyl acrylate dimethylsulphate)、甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯(MADAM)、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化氨(MADAM-Cl)、甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯硫酸二甲酯、[3-(丙烯酰基氨基)丙基]三甲基氯化氨(APTAC)、[3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基]三甲基氯化氨(MAPTAC)和二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的单体。季铵类是优选的阳离子单体,因为它们的电荷不是pH依赖性的。更优选地,所述阳离子单体为[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化氨(ADAM-Cl)。

根据一个实施方式,所述两性聚丙烯酰胺中的阴离子单元来源于以下单体,其选自不饱和单或二羧酸或磺酸,优选地选自不饱和单羧酸或磺酸,如(甲基)丙烯酸和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。当提及酸的形式时,它表示还涵盖了其它形式,如所述不饱和单或二羧酸和磺酸的盐的形式。最优选地,所述阴离子单体是丙烯酸或甲基丙烯酸或其盐。

可以通过凝胶聚合获得所述聚合物产品的两性聚丙烯酰胺。根据一个实施方式,该制备过程可以使用包含非离子单体,如丙烯酰胺,和荷电的阴离子和阳离子单体的反应混合物。通过使用自由基聚合反应,在存在(一种或多种)引发剂的情况下,使反应混合物中的单体聚合。聚合反应开始时的温度可以小于40℃,有时小于30℃。有时,聚合反应开始时的温度可以甚至小于5℃。反应混合物的自由基聚合产生了两性聚丙烯酰胺,其处于凝胶形式或者是高粘度液体。在凝胶聚合之后,将所获得的处于凝胶形式的两性聚丙烯酰胺粉碎,如切碎或削碎,并干燥,借此获得颗粒聚合物产品。基于所使用的反应设备,可以在其中发生聚合反应的相同反应设备中进行切碎或削碎。例如,可以在螺旋混合机的第一区域中进行聚合反应,并且在所述螺旋混合机的第二区域中进行所得聚合物的切碎。还可能在与反应设备分离的处理设备中进行切碎、削碎或其它粒径调整。例如,所得的水溶(即水溶性)聚合物可以从反应设备的第二端(它是带式输送机)转移通过旋转孔筛(rotating holescreen)等,在此将其切碎或削碎成小颗粒。在切碎或削碎后,将粉碎的聚合物干燥、研磨成所期望的粒径以用于获得处于颗粒形式的聚合物产品并包装用于储存和/或运输。

根据本发明的一个实施方式,通过凝胶聚合法获得所述两性聚丙烯酰胺,其中在聚合反应开始时,反应混合物中的单体含量为至少29重量-%,优选地至少30重量-%,更优选地至少32重量-%。

根据一个实施方式,所述聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺的含量为至少25重量-%,优选地至少60重量-%。具有较低聚合物含量的聚合物产品,例如,通过溶液聚合获得的聚合物产品具有更易稀释或溶解至使用浓度的优势。考虑到产品物流,具有更高聚合物含量的聚合物产品,例如,通过凝胶聚合获得的聚合物产品,通过乳液聚合获得的乳液聚合物产品,可选地脱水产品,或者通过分散聚合获得的分散聚合物产品,可选地脱水产品是成本更有效的。高聚合物含量具有改善的微生物稳定性的额外优势。例如,当所述聚合物产品的聚合物含量为至少60重量-%(它对于通过凝胶聚合所获得的聚合物产品是典型的)时,微生物活性降低,并且即使在温暖气候并且长期储存时,所述聚合物产品更稳定。

根据本发明的一个优选实施方式,所述聚合物产品中的两性聚丙烯酰胺含量在60-98重量-%,优选地70-98重量-%,更优选地75-95重量-%,更优选地80-95重量-%,有时更优选地85-93重量-%的范围内。由于所述聚合物产品的两性聚丙烯酰胺含量可以较高,因此天然地,活性两性聚丙烯酰胺的量也较高。这对聚合物产品的运输和储存成本具有积极影响。所述聚合物产品的水分含量通常为5-12重量-%。

根据一个优选实施方式,包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品处于颗粒形式。在本发明申请的上下文中,术语“颗粒形式”表示离散的固体颗粒或小粒。根据本发明的一个实施方式,所述聚合物产品包含两性聚丙烯酰胺颗粒或小粒,其平均粒径<2.5mm,优选地<2.0mm,更优选地<1.5mm。通过对凝胶聚合获得的两性聚丙烯酰胺进行机械粉碎,如切割、研磨、切碎、削碎等获得这些颗粒。

根据本发明的一个实施方式,处于颗粒形式的所述聚合物产品的固体含量可以>80重量-%,优选地>85重量-%,更优选地,在80-97重量-%,更优选地85-95重量-%的范围内。考虑到所述聚合物产品的储存和运输性质,高固体含量是有益的。

当使用时,通常将包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品溶解在水中和/或稀释,借此获得水处理溶液。如本文所使用的,通过溶于水以获得水处理溶液,它表示涵盖了溶解和稀释两者。所述水处理溶液的两性聚丙烯酰胺含量可以为0.1-4重量-%,优选地0.3-3重量-%,更优选地0.5-2重量-%。根据一个实施方式,将包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品溶于pH 2.5-6.5,优选地2.5-6,如2.5-5.5,更优选地2.5-5的水中以获得包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液。可以(例如)通过添加酸或碱来调节适合的pH。在聚合物溶解中使用这种微酸性pH,两性聚丙烯酰胺维持了其完整的功能性。另外,使用该pH范围,可以避免或减缓对疏水性浆内施胶剂的一些不希望的影响,如其水解,特别是当用两性聚丙烯酰胺乳化和/或稳定疏水性浆内施胶剂时更是如此。在这方面,疏水性浆内施胶剂乳液的pH值,特别是ASA乳液的pH值有利地在3-6,优选地3-5,更优选地3-4的范围内。

根据本发明,所述疏水性浆内施胶剂选自烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚物(AKD)、松香胶及其任意组合。在本发明优选的实施方式中,疏水性浆内施胶剂是烯基琥珀酸酐(ASA)。

根据本发明的实施方式的浆内施胶系统包含重量比为1:15-1.5:1,优选地1:10-1:2的水溶性聚合物产品和疏水性浆内施胶剂。预计更高的水溶性聚合物产品的量不是成本有效的,并且不能在浆内施胶中提供显著的进一步益处,而较低的量可能不足以实现所期望的施胶技术规范。

根据本发明,将包含所指明的两性聚丙烯酰胺的聚合物产品用于改善疏水性浆内施胶剂的保留。根据本发明的浆内施胶系统包含作为第一组分的疏水性浆内施胶剂和作为第二组分的包含所指明的两性聚丙烯酰胺的聚合物产品,其中所述第一组分和所述第二组分作为单独组分或者作为第一组分和第二组分的组合提供。根据本发明,将至少一种疏水性浆内施胶剂和包含所指明的两性聚丙烯酰胺的聚合物产品单独或以它们的组合添加至纤维混悬液。在本发明申请的上下文中,组分的组合可以表示组分的混合物,或者组分向纤维混悬液的同时添加,或者其中用第二组分乳化和/或稳定第一组分的组合。以下更详细地公开本发明的实施方式。

添加点、添加方式和添加量取决于(例如)疏水性浆内施胶剂、要生产的纸或板和纤维混悬液。

在本发明的背景中,松香树脂表示多种类型的松香胶,如妥尔油松香(tall oilrosin)和脂松香(gum rosin)。松香树脂的实例包括强化松香(fortified rosin size),如与马来酸酐和/或延胡索酸至少部分反应的松香,和阳离子松香胶,如松香皂胶(rosinsoap size)。松香树脂通常以可使用的形式可获得。另外,AKD通常以可使用的分散系(分散体,dispersion)可获得。然而,由于其高反应性,ASA必须通过使用单独的乳化设备在现场(on-site)乳化,并且它通常直接使用而无任何中间储存。

可以用阳离子淀粉、根据本发明所指明的两性聚丙烯酰胺(浆内施胶系统的第二组分)或它们的任意组合配制(即乳化和/或稳定)疏水性浆内施胶剂。另外,可以使用其它聚合物,如聚胺。

根据本发明的实施方式,可以用阳离子淀粉配制第一组分(即疏水性浆内施胶剂),即可以用阳离子淀粉乳化和/或稳定疏水性浆内施胶剂。通常在剂量施用之前,在造纸厂用阳离子淀粉乳化和稳定ASA,其中将阳离子淀粉用作乳化剂。可以将所获得的ASA乳液添加至纤维混悬液。由于它们可以以稳定形式储存和输送,因此通常早期在化工厂用阳离子淀粉稳定AKD和松香树脂。相应地,可以将所获得的AKD和松香树脂分散系或乳液添加至纤维混悬液。剂量施用点(dosage point)可以取决于生产过程以及要生产的纸或板。

根据本发明的实施方式,通过用第二组分的水处理溶液乳化第一组分(即疏水性浆内施胶剂)形成了所述第一和第二组分的组合。可以用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的处理溶液替代所有阳离子淀粉或者至少一部分阳离子淀粉。根据本发明的实施方式,所述两性聚丙烯酰胺的量可以为作为干重计算的疏水性浆内施胶剂的5-40重量-%,优选地15-20重量-%。当用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的处理溶液替代一部分阳离子淀粉时,则两性聚丙烯酰胺的剂量可以为(例如)作为干重计算的疏水性浆内施胶剂的3-20重量-%。如果用两性聚丙烯酰胺替代淀粉,则所述制剂不易受微生物破坏,并且最终进入造纸系统的循环水中的淀粉也较少。另外,在该实施方式中,在剂量施用之前,在造纸厂使ASA乳化和稳定,然而AKD和松香树脂可以早期已在化工厂配制。可以将所获得的乳液或分散系添加至纤维混悬液。

在本发明的一个优选实施方式中,所述浆内施胶系统是烯基琥珀酸酐(ASA)和包含所指明的两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的组合,所述组合已通过用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液乳化ASA形成。在该实施方式中,用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液乳化ASA,而不是用阳离子淀粉乳化,或者用如以上所公开的包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液代替至少一部分阳离子淀粉。在那种情况下,ASA和两性聚丙烯酰胺两者存在于要添加至纤维混悬液的ASA的乳液中。在该实施方式中,不需要单独添加包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液,但是有可能单独将疏水性浆内施胶剂(如用两性聚丙烯酰胺配制的ASA)和包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液添加至纤维混悬液。

可用于配制(即乳化和/或稳定)施胶剂的阳离子淀粉或者所述第二组分的水处理溶液的粘度至多250mPas,优选地至多200mPas并且更优选地在100-200mPas的范围内。根据本发明的实施方式,当所述处理溶液中的两性聚丙烯酰胺的含量在0.7-1.0重量-%的范围内时,可以实现适合的粘度。

根据本发明的一个优选实施方式,用阳离子淀粉乳化ASA,并且在向纤维混悬液添加之前,将所得ASA乳液与包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液合并,或者将它们单独添加至纤维混悬液。

当在阳离子淀粉中乳化ASA时,阳离子淀粉和ASA可以以1:1-2:1的重量比(干重/干重)存在。

在另一个实施方式中,根据本发明,对于纸或板的生产,将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液和疏水性浆内施胶剂单独添加至纤维混悬液。它们可以顺序或同时,但单独添加。在典型的方法中,将它们在不同的生产过程点添加至纤维混悬液。

可以将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液作为湿部化学品添加至浓浆(thick stock),或者可以将其添加至稀浆(thin stock)。在本文中,将浓浆理解为纤维性浆料(fibrous stock)或配料(furnish),其浓度(稠度)大于20g/l,优选地大于25g/l,更优选地大于30g/l。根据一个实施方式,将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液加入至浓度大于20g/l的纤维混悬液中。根据一个实施方式,包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的处理溶液的添加位于贮浆塔(stock storage tower)之后,但是在用短回路(short loop)白水在白水坑(wire pit)(机外白水槽(off-machine silo))稀释浓浆之前。优选地,在造纸机或制版机的成浆池(machine chest)之前,更优选地在混合槽之前,将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的处理溶液添加至纤维混悬液。在本发明的一个实施方式中,将至少一部分两性聚丙烯酰胺添加至浓度大于20g/l的纤维混悬液中。

还可以将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的处理溶液添加至稀浆,即在浓浆稀释点之后,与常规保留聚合物类似。可以将处理溶液在造纸机或制板机的流浆箱之前的任意一点添加至稀浆。在一个实施方式中,将至少一部分两性聚丙烯酰胺在造纸机或制板机的流浆箱附近,在(压力)筛网之前或之后添加至纤维混悬液。当与向浓浆添加相比在流浆箱附近添加时,要添加的两性聚丙烯酰胺的量可以明显较低。

在一个实施方式中,顺序添加包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液,从而将至少一部分处理溶液添加至浓度大于20g/l的纤维混悬液中,并且将最后一部分添加至稀浆。

根据本发明,还可以将疏水性浆内施胶剂在任何适合的点加入至稀浆或浓浆。

在本发明的一个实施方式中,可以将疏水性浆内施胶剂和包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液两者在纤维混悬液稀释之前添加至纤维混悬液。据信由于纤维和疏水性浆内施胶剂之间相互作用的提高和更高浓度的两性聚丙烯酰胺,该实施方式实现了进一步改善的施胶性能。在本发明的另一个实施方式中,可以刚好在稀释之前将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液加入至浓浆,并在此之后将疏水性浆内施胶剂加入至浓浆或稀浆。

在一个优选的实施方式中,彼此接近但单独添加包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液和疏水性浆内施胶剂,即在短时间间隔内添加。据信由于接近地添加的组分之间的相互作用的改善,该实施方式实现了进一步改善的施胶性能。

在根据本发明的一个实施方式中,在损纸塔(broke tower)之后和用于损纸混悬液的浓缩剂(增稠机,thickener)之前,将水溶性聚合物产品的水处理溶液的至少一部分添加至包含损纸混悬液的纤维混悬液的一部分中,并且将浓缩损纸混悬液(thickened brokesuspension)与纤维混悬液的其它部分合并。当在损纸浓缩机之前,用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液处理要添加至纤维混悬液中的损纸部分时,浓缩损纸混悬液可以包含更多细小纤维,之后添加的疏水性浆内施胶剂可以与细小纤维结合。这可以进一步改善浆内施胶效果。因此,还可以降低来自浓缩机的滤液中的浊度和/或疏水性物质含量和/或阴离子含杂量(trash content),借此改善整个造纸过程中的循环水的整体质量。另外,可以通过也在损纸槽之后添加包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液和/或添加至稀浆来进一步改善浆内施胶效果,其中细小纤维的保留更有效并且可能包含更多结合的浆内施胶剂。

已观察到在一个实施方式中,当先向纤维混悬液添加疏水性浆内施胶剂,然后添加包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液时,可以显著改善纸或板产品的施胶性能,例如,Cobb60值。据信在该实施方式中,一部分疏水性浆内施胶剂保留在纤维上,并且未保留的部分与细小纤维和填充剂相互作用,两性聚丙烯酰胺随后进一步保留在纤维上。在另一个实施方式中,疏水性浆内施胶剂可以在稀释之前剂量施用至浓浆,并且两性聚丙烯酰胺的水处理溶液可以在压力筛之前剂量施用至稀浆。已观察到还可以通过这种顺序改善纸或板产品的施胶性能,例如,Cobb60值。然而,在另一个优选实施方式中,将疏水性浆内施胶剂和至少一部分包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液加入至浓度大于20g/l的纤维混悬液中,并且将至少一部分所述水处理溶液在稀释成稀浆之后加入至所述水性纤维混悬液。据信该实施方式实现了进一步改善的纸或板产品的施胶性能,例如,低Cobb60值,因为所述两性聚丙烯酰胺的第一部分可以帮助大部分疏水性浆内施胶剂保留和固定至纤维,而所述两性聚丙烯酰胺的后续部分可以帮助任何剩余的疏水性浆内施胶剂保留和固定至纤维,无论是作为游离还是作为(例如)与存在于所述纤维混悬液中的细小纤维和填充剂结合的形式存在。

在一些实施方式中,包含浆内施胶系统或者根据本发明生产的纸或板可以具有比不包含所述浆内施胶系统的第二组分的其它类似的纸或板低至少5%,优选地至少8%,更优选地至少10%的Cobb60值。在一些实施方式中,具有预先确定的Cobb60值并且包含浆内施胶系统的纸或板或者根据本发明生产的纸或板可以包含比具有相同的预先确定的Cobb60值但是不包含所述浆内施胶系统的第二组分的其它类似的纸或板低至少5%,优选地至少10%,更优选地至少15%的所述浆内施胶系统的第一组分。如本文所使用的,Cobb60值表示使用(例如)L&W Cobb施胶度测定仪(Sizing Tester),根据ISO 535,T441所测量的值。

在本发明的其它实施方式中,在添加至纤维混悬液之前,将疏水性浆内施胶剂的乳液或分散系与包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液合并。据信由于浆内施胶剂和两性聚丙烯酰胺之间更好的相互作用帮助其在纤维上保留和固定,因此这实现了进一步改善的施胶性能。可以通过包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液和疏水性浆内施胶剂的单独的溶液或流的混合简单地进行合并。在一个实施方式中,在添加至纤维混悬液之前,用阳离子淀粉配制疏水性浆内施胶剂并将所得乳液与包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液合并。两性聚丙烯酰胺和疏水性施胶剂的组合的典型剂量施用点可以取决于生产过程和要生产的纸或板。

要添加的包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的量可以取决于与之组合使用的疏水性浆内施胶剂。包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的剂量的量通常在0.1-1.5kg(干重)/吨纸或板,或者优选地0.2-1kg(干重)/吨纸或板的范围内。在根据本发明的一个实施方式中,其中在将损纸部分与纤维混悬液的其它部分合并之前,将至少一部分包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品加入至一部分包含损纸的纤维混悬液中,要加入至所述损纸部分中的聚合物产品的剂量的量可以为0.05-0.3kg(干重)/吨纸或板。此外,还可以在将其与纤维混悬液的其它部分合并之前,将所述聚合物产品以约0.1-0.2kg(干重)/吨纸或板添加至浓缩损纸混悬液。

通常,不同的浆内施胶剂需要不同的剂量(dosage amount)。要添加的ASA的量可以在0.2-5kg(干重)/吨纸或板,优选地0.7-3kg(干重)/吨纸或板的范围内。要添加的AKD的量可以在0.2-4kg(干重)/吨纸或板,优选地0.7-2kg(干重)/吨纸或板的范围内。要添加的松香树脂的量可以在0.5-10kg(干重)/吨纸或板,优选地1.5-3kg(干重)/吨纸或板的范围内。

纤维混悬液可以是任何种类的纤维混悬液。在本发明的背景中并且如以上所使用的,术语“纤维混悬液”应理解为水性混悬液,其包含纤维,优选地再循环纤维,和可选地填充剂。包含两性聚丙烯酰胺的水溶性聚合物产品特别适合于生产涂覆前(如果有)灰分含量>10%,优选地>15%,更优选地>20%等级的纸和/或板。将标准ISO 1762,温度525℃用于灰分含量测量。例如,纤维混悬液可以包含至少5%,优选地10-30%,更优选地11-19%的矿物填充剂。通过干燥纤维混悬液计算矿物填充剂(填料)的量,并且通过使用标准ISO 1762在525℃的温度下测量灰分含量。矿物填充剂可以是造纸和制板中常用的任何填充剂,如重质碳酸钙、沉淀碳酸钙、粘土、滑石、石膏、二氧化钛、合成硅酸盐、三水合铝、硫酸钡、氧化镁或它们的任意组合。

在纤维混悬液的宽pH范围内进行本发明的浆内施胶系统。纤维混悬液的pH可以为(例如)4-10,但是通常pH在5-8的范围内。尽管对于每种疏水性浆内施胶剂的最佳pH范围可能较窄,但是据信由于通过所指明的两性聚丙烯酰胺所提供的改善的保留和固定,每种施胶剂的可用pH范围可以变宽。

在本发明的一个实施方式中,纤维混悬液可以包含再循环的纤维材料。根据一个实施方式,纤维混悬液包含基于纸或纸板干重的至少50重量-%,优选地至少60重量-%,更优选地至少70重量-%的再循环的纤维材料。在一些实施方式中,所述纤维混悬液可以包含甚至>80重量-%,或者100重量-%的来源于再循环的纤维材料的纤维。

根据一个实施方式,在造纸机或制板机的流浆箱测量时,所述纤维混悬液的电导率为至少1.5mS/cm,优选地至少2.0mS/cm,更优选地至少3.0mS/cm。电导率升高对于包含再循环的纤维的纤维混悬液和/或封闭的造纸过程是典型的。甚至可以在升高的电导率下使用包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品,而不会显著降低疏水性浆内施胶剂保留的有效性。根据本发明的浆内施胶系统还在纤维混悬液的宽阴离子电荷范围内进行,甚至在其中典型的阳离子添加剂可能导致过度阳离子化和起泡的接近于零的范围内进行。典型的性能范围可以为-0.1至-1.5meq/L纤维混悬液,但是根据本发明的浆内施胶系统甚至在阴离子电荷为-15meq/L的纤维混悬液中,如在中性亚硫酸盐半化学纸浆中性能良好。可以通过Mütek粒子电荷检测器测量纤维混悬液的阴离子电荷。

根据本发明的一个实施方式,所述纤维混悬液包含通过牛皮纸和/或(一种或多种)机械制浆法获得的纤维。在一个优选的实施方式中,纤维混悬液可以是未漂白的牛皮纸或者机械纸浆。在这些纤维混悬液中,与常规施胶系统相比,已观察到了根据本发明的浆内施胶系统的特别良好的性能,这可能是由于本发明的施胶系统能够控制的这些纤维混悬液的胶体材料和干扰物质的固有高负荷所造成的。根据本发明的浆内施胶系统甚至在100重量-%的未漂白的牛皮纸和/或机械或CTMP纤维混悬液中进行。根据本发明的实施方式,纤维混悬液可以包含重量比为50:50的牛皮纸和再循环的纤维材料。

根据一个实施方式,浆内施胶系统用于改善纸或板的生产中疏水性浆内施胶剂的保留。所述板可以选自衬板、瓦楞板(fluting)、石膏板衬板、墙纸、芯板(core board)、折叠箱纸板(FBB,folding boxboard)、白浆衬里的粗纸板(WLC,white lined chipboard)、实心漂白硫酸盐(SBS)板、实心未漂白硫酸盐(SUS)板或者液体包装板(LPB),如纸杯用板(cupstock)。所述板可以100%基于一次纤维(primary fibre),100%基于再循环纤维,或者基于一次纤维和再循环纤维之间任何可能的共混物。根据本发明的浆内施胶系统还适用于生产高品质纸等级(fine paper grades):未涂覆的和涂覆的高品质纸。

根据本发明的浆内施胶系统和方法还适合于多层板材生产。多层板材生产是指包含至少双层纤维的板的生产。可以通过将水性纤维混悬液输送至多层流浆箱,将所述水性纤维混悬液在丝网上排放以形成纸或纸板的湿幅材,并且将所述湿幅材压榨和干燥以获得板的多层幅材来生产这种多层板。作为另外一种选择,可以通过将(一种或多种)水性纤维混悬液输送至至少两个流浆箱,将所述(一种或多种)水性纤维混悬液在至少两个丝网上排放以形成纸或纸板的湿幅材,插入湿纤维幅材,并将所插入的湿幅材压榨和干燥以获得板的多层幅材来生产多层板。在多层产品中,通常将根据本发明的包含两性聚丙烯酰胺和疏水性浆内施胶剂的浆内施胶系统添加至相同的纤维混悬液中,从而形成多层板产品的一个或多个层。所述一个或多个层可以是产品的中间层或任何表面层。根据本发明的实施方式,将两性聚丙烯酰胺和疏水性浆内施胶剂加入至所有的层。

实验

在以下非限制性实施例中描述了本发明的一些实施方式。

聚合物实施例:聚合物产品制备的一般说明

两性聚丙烯酰胺的单体溶液的制备

通过将248.3g 50%的丙烯酰胺溶液、0.01g 40%的DTPA Na-盐溶液、2.9g葡萄糖酸钠、4.4g二丙二醇(dipropylene glycol)、1.9g己二酸和7.2g柠檬酸在温控实验室玻璃反应器中,在20-25℃混合来制备单体溶液。将混合物搅拌直至固体物质溶解。向溶液中添加32.6g 80%的ADAM-Cl。用柠檬酸将溶液的pH调节至3.0,并且将2.8g丙烯酸加入至所述溶液。将pH调节为2.5-3.0。

干燥聚合物产品的制备

在根据以上描述制备单体溶液之后,用氮气流吹扫所述单体溶液以除去氧。将引发剂加入至所述单体溶液。所述引发剂溶液为4ml 6%的2-羟基-2-甲基苯丙酮在聚乙二醇-水(按重量计1:1)中的溶液。将所述单体溶液置于托盘上以在UV光下形成约1cm的层。UV光主要处于350-400nm的范围,例如,可以使用Philips Actinic BL TL 40W灯管。随着聚合的进行,提高光强度以完全聚合。前10分钟,光强度为550μW/cm2,随后的30分钟,光强度为2000μW/cm2。将所获得的凝胶通过挤出机并在60℃的温度下干燥至水分含量小于10%。将干燥的聚合物研磨并筛分至粒径0.5-1.0mm。

通过乌别洛特毛细管粘度计,在1M NaCl中,在25℃确定聚合物产品的固有粘度。将聚合物产品溶于1M NaCl,并且稀释成适合于粘度确定的0.01至0.5g/dl的浓度范围的一系列稀释液。通过甲酸将用于毛细管粘度确定的聚合物溶液的pH调节至2.7以避免可能的聚离子复合对粘度的影响。使用聚丙烯酰胺的“K”和“a”参数计算分子量。参数“K”的值为0.0191ml/g,参数“a”的值为0.71。确定的固有粘度为9.9dl/g,并且计算的分子量为4400000g/mol。

在以下应用实施例中使用所获得的包含两性聚丙烯酰胺(其含有7mol-%ADAM-Cl、2mol-%丙烯酸和91mol-%丙烯酰胺)的聚合物产品。

应用实施例1

在实验室中,研究了液体包装板制板机中ASA的保留。在引入至纤维混悬液之前,将包含两性聚丙烯酰胺的聚合物产品的水处理溶液与ASA-淀粉(本文所使用的淀粉为阳离子淀粉)乳液合并。作为参考,使用未共添加任何合成聚合物但共添加常规阳离子无机凝结剂聚合氯化铝(PAC)和阳离子乙醛酸化的聚合物(GPAM)的ASA-淀粉乳液。所使用的GPAM的电荷密度为约1.8meq/g(干重)。

实验室方法:

漂白化学浆取自顶层(top ply)的2-层制板机的成浆池(2-ply board machinechest)并用清洁的过滤水稀释至1重量-%以获得纸浆样品。纸浆样品量为300ml。用20ml注射器取出9ml ASA-淀粉乳液。将0.1重量-%干物质含量的聚合物溶液(作为干重的剂量水平为330g/t)加入至注射器并在注射器中混合。将ASA-淀粉乳液和聚合物的混合物加入至300ml纤维混悬液样品。在添加化学品后,用实验室用混合机以700rpm将纤维样品混合60s。在混合后,将样品用包括400μm聚合物丝线(polymer wire)的Buchner(直径~15cm)真空过滤。用蒸馏水(980μl)稀释样品滤液(20μl),并加入荧光染色剂(20μl)。使用Partec GmbH提供的SL Blue装置对稀释的样品滤液进行流式细胞测量(Flow cytometric measurement)。还测量了无纤维混悬液的ASA-淀粉乳液样品以鉴别ASA-颗粒群体在测量数据中的位置。从稀释的滤液样品测量并计算总疏水性颗粒和ASA-颗粒的量。表1中提供了结果。

表1.样品滤液中未保留的总疏水性颗粒和ASA-颗粒的量。

应用实施例2

在本实施例中,通过将2.5kg/t纸的ASA向成浆池中的基层(底层,base ply)浓浆中的添加来运行生产衬纸的2-层福德林尼尔造纸机(Fourdrinier machine),所述浓浆包含重量比为50:50的未漂白的牛皮纸和OCC。此后,将如权利要求中所指明的两性聚丙烯酰胺以0.3-0.6kg/t纸的量加入至成浆池出口的基层浓浆,并继续相同的ASA剂量施用。结果,Cobb60值从29g/m2改善至22g/m2,如表2所示。

基层浓浆中的化学品和剂量点:

—ASA胶,2.5kg/t,成浆池

—阳离子淀粉,5kg/t,成浆池

—明矾(Alum),3kg/t,成浆池

—保留级CPAM和二氧化硅,筛网之前和之后

基层中的湿部条件为pH 7,电导率2500μS/cm,阴离子电荷-350μekv/l和ζ电位-10mV。

表2.通过不同剂量的所指明的两性聚丙烯酰胺的Cobb60改善

应用实施例3

在本实施例中,用ASA向浓浆的添加来运行从100%未漂白的牛皮纸纤维生产牛皮纸板(kraftliner)的2-层1福德林尼尔造纸机,从而为纸提供了目标Cobb60值。此后,开始将如权利要求中所指明的两性聚丙烯酰胺加入至浓浆。监测纸的Cobb60值,并降低ASA剂量以维持目标Cobb60值。与未使用两性聚丙烯酰胺相比,使用低25-30%的ASA剂量,目标Cobb60值是稳定的。

应用实施例4

在本实施例中,以中间层配料(furnish),使用CTMP和损纸生产折叠纸箱板。将ASA添加至中间层配料(furnish),pH 7,从而为板提供了目标Cobb60值。此后,在压力筛之前,将200-400g/t板的如权利要求中所指明的两性聚丙烯酰胺加入至稀浆。监测板的Cobb60值,并降低ASA剂量以维持目标Cobb60值。与未使用两性聚丙烯酰胺相比,使用低12%的ASA剂量,目标Cobb60值是稳定的。同时,在机器上观察到沉积较少,从而导致抄造性能改善。

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