生产施胶剂组合物的方法，施胶剂组合物及其用途技术

本发明专利技术涉及一种施胶剂组合物，它包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)，聚((甲基)丙烯酸烷酯),聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物，或者丙烯酸烷酯和(甲基)丙烯酸烷酯的共聚物。本发明专利技术进一步涉及制备该施胶剂组合物的方法，和施胶剂组合物用于施胶纸张，纸产品或纸板的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产施胶剂组合物的方法，施胶剂组合物及其用途专利
本专利技术涉及生产施胶剂组合物的方法和施胶剂组合物。另外，本专利技术涉及施胶剂组合物在造纸中的用途。
技术介绍
施胶使得天然纤维网络疏水和因此防止或减少水或其他含水液体渗透到纸张内。施胶防止油墨或印刷色料铺展和透入。造纸纤维具有强烈的倾向与水相互作用。特别地在干燥期间，这一性能对于形成强的纤维间氢键来说是重要的，且也是为何纸张再润湿时损失其强度的原因。高吸水性对于某些等级纸张，例如毛巾和薄纸来说是重要的。此外，瓦楞芯纸必须能在一定程度上吸收，在瓦楞工艺中合适地转化。另一方面，这种性能对于许多等级纸张，例如液体包装，瓦楞板的顶层，书写和印刷纸张，和最特别地纸张来说是不利的。可通过添加施胶剂到造纸原料中和/或通过施加它们到纸张表面上，降低水和液体的吸收。自从二十世纪五十年代以来，糊剂，分散液、强化配方形式的松香施胶剂，烷基烯酮二聚体(AKD)施胶剂，链烯基琥珀酸酐(ASA)施胶剂，和有时称为聚合物施胶剂(PSAs)的主要基于苯乙烯丙烯酸酯和苯乙烯马来酸酯的聚合物的各种形式出现在市场上。当今，除了用于纸强度改进的淀粉和用于纸张涂层的聚合物粘合剂以外，施胶剂是造纸中最重要的品质改进添加剂。新型且改进的施胶剂和施胶剂组合物在市场中持续开发。例如，US6,268,414公开了一种含水的纸张施胶组合物，它包括i)纤维素-反应性施胶剂，ii)分散剂体系，所述粉碎机体系包括基于木质磺酸钠的总重量，具有小于约5.9wt％磺酸盐硫的木质磺酸钠，和iii)至少一种阳离子分散剂和非离子分散剂，和iv)至少一种含至少一种金属元素的盐。US2011/064918本身公开了一种施胶-粘合剂，它包括平均分子量(Mw)低于200000道尔顿的至少一种低分子量的水溶性聚合物，和其中该聚合物选自多糖，多糖衍生物，木质磺酸钠，硅酸钠，聚乙烯醇，聚氧亚乙基，和其中的两种或更多种的混合物。即使开发了新的施胶剂组合物，但仍然需要具有改进的性能的甚至更加有效和成本合算的施胶剂组合物。专利技术概述本专利技术的目的是提供在纸张和纸产品制造中使用的施胶剂组合物。本专利技术进一步的目的是提供提高施胶效率的施胶剂组合物。再者，本专利技术进一步的目的是提供不含苯乙烯的施胶剂组合物。再者，本专利技术另一目的是提供更加成本合算的施胶剂组合物。再者，本专利技术的一个目的是提供简单的施胶剂组合物。在本专利技术的一个实施方案中，施胶剂组合物不含有机溶剂。在另一实施方案中，施胶剂组合物不含多聚体和/或烯酮二聚体。在另一实施方案中，施胶剂组合物不含乳化剂。在另一实施方案中，施胶剂不包括AKD和/或ASA。在本专利技术的一个实施方案中，施胶剂组合物不包括选自有机溶剂，烯酮多聚体，烯酮二聚体，乳化剂，AKD，ASA和/或其任何组合中的至少一种。现已令人惊奇地发现，当木质磺酸盐与淀粉一起加入到聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)或其混合物中或者加入到丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物中时，与常规的聚(苯乙烯丙烯酸酯)表面施胶剂相比，表面施胶效率得到改进。令人惊奇地，当使用木质磺酸盐，淀粉，和选自下述中的至少一种的组合：聚(丙烯酸烷酯)，聚(甲基丙烯酸烷酯)，聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物，丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物时，与常规的聚(苯乙烯丙烯酸酯)表面施胶剂相比，表面施胶效率得到改进。木质磺酸盐可以在聚合丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯或其混合物时在保护性胶体内或之后配制。尤其当木质磺酸盐与聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)和淀粉一起配制时，实现疏水改进。特别地当结合聚(丙烯酸叔丁酯)与木质磺酸盐时，施胶结果得到显著改进。发现含有木质磺酸盐的组合物还对爆破强度和SCT具有正面影响。除了改进施胶的技术优势以外，木质磺酸盐-聚(丙烯酸烷酯)和/或聚(甲基丙烯酸烷酯)组合物更加成本合算，因为在没有降低施胶效率情况下，在施胶中所使用的合成聚合物量可以减少。另外，含木质磺酸盐的组合物是不含苯乙烯的替代品。与聚(苯乙烯-丙烯酸酯)相比，使用含木质磺酸盐的施胶剂组合物还降低油-基化学品的比例。本专利技术提供一种施胶剂组合物。本专利技术进一步提供制备施胶剂组合物的方法。还描述了施胶剂组合物的用途。附图简述图1示出了与具有不同剂量的参考组合物相比，本专利技术的施胶剂组合物的Cobb60值。图2示出了与具有不同剂量的参考组合物相比，本专利技术的施胶剂组合物的Cobb60值。详细说明根据本专利技术的第一方面，提供一种施胶剂组合物。更具体地，提供一种施胶剂组合物，它包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)或聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物或丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物。在一个实施方案中，淀粉选自阴离子淀粉，阳离子淀粉或两性淀粉。淀粉优选是阴离子淀粉或阳离子淀粉，更优选阴离子淀粉。淀粉优选分子量Mn为最多10000g/mol。分子量Mn优选为300g/mol至10000g/mol，更优选500g/mol至5000g/mol。若淀粉的分子量Mn太高，则施胶效率下降，因为聚合物粒子太大且在施胶期间无法均匀地分布在纸张或纸板上。组合物中的淀粉量优选为10至25wt％，更优选15至20wt％，基于组合物的重量，以干重计算。在一个实施方案中，木质磺酸盐的分子量Mw低于140000g/mol，优选为1000g/mol至60000g/mol。磺酸盐基团可具有1.0-3.0meq/g，优选1.25-2.5meq/g的电荷密度(Mutek)，这在中性pH下，由0.5wt％水溶液样品测量。合适的木质磺酸盐的实例是木质磺酸钠，木质磺酸钙，木质磺酸镁和木质磺酸铵，及其衍生物，例如烷基衍生物或氧化形式，或其混合物。优选地，木质磺酸盐是木质磺酸钠或其衍生物，更优选木质磺酸钠。施胶剂组合物包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)或聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物或丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物。在一个实施方案中，施胶剂组合物包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)。或者，在一个实施方案中，施胶剂组合物包括聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物，淀粉和木质磺酸盐。或者，在另一实施方案中，施胶剂组合物包括丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物，淀粉和木质磺酸盐。在优选的实施方案中，施胶剂组合物包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)。聚(丙烯酸烷酯)优选选自通过自由基聚合至少一种丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体可获得的聚合物。丙烯酸烷酯单体可以是直链或支链的。优选地，丙烯酸烷酯单体是丙烯酸支链烷酯单体，更优选丙烯酸叔丁酯。聚(丙烯酸烷酯)可以是直链或支链的；优选地，聚(丙烯酸烷酯)是直链聚(丙烯酸烷酯)，例如聚(丙烯酸叔丁酯)或聚(丙烯酸叔丁酯)的共聚物，最优选聚(丙烯酸叔丁酯)。聚(甲基丙烯酸烷酯)优选选自通过自由基共聚至少一种(甲基)丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体可获得的聚合物。(甲基)丙烯酸烷酯单体可以是直链或支链的。优选地，(甲基)丙烯酸烷酯单体是支链(甲基)丙烯酸烷酯单体，更优选(甲基)丙烯酸叔丁酯。聚(甲基丙烯酸烷酯)可以是直链或支链的，优选聚(甲基丙烯酸烷酯)是支链聚(甲基丙烯酸烷酯)，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施胶剂组合物，它包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)，或聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物，或者丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 FI 201559761.一种施胶剂组合物，它包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)，或聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物，或者丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物。2.权利要求1的施胶剂组合物，其中淀粉是阴离子淀粉、阳离子淀粉或两性淀粉，优选阴离子淀粉、阳离子淀粉，更优选阴离子淀粉。3.权利要求1或2的施胶剂组合物，其中淀粉的分子量Mn为最多10000g/mol，优选300g/mol至10000，更优选500g/mol至5000g/mol。4.权利要求1-3任何一项的施胶剂组合物，其中聚(丙烯酸烷酯)选自通过自由基共聚至少一种丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体可获得的聚合物，优选聚(丙烯酸烷酯)是聚(丙烯酸叔丁酯)；和聚(甲基丙烯酸烷酯)选自通过自由基共聚至少一种(甲基)丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体可获得的聚合物，优选聚(甲基丙烯酸烷酯)是聚(甲基丙烯酸叔丁酯)。5.权利要求1-4任何一项的施胶剂组合物，其中丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物是丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体和(甲基)丙烯酸C1-C8烷酯的烯键式不饱和单体的共聚物，优选丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯的共聚物。6.权利要求1-5任何一项的施胶剂组合物，其中木质磺酸盐对聚(丙烯酸烷酯)或聚(甲基丙烯酸烷酯)或对聚(丙烯酸烷酯)和聚(甲基丙烯酸烷酯)的混合物或对丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯的共聚物的重量比为1:9至3:2，优选1:9至1:2。7.权利要求1-6任何一项的施胶剂组合物，其中淀粉用量为10至25wt％，优选15至20wt％，基于组合物的干重总量。8.权利要求1-7任何一项的施胶剂组合物，其中施胶剂组合物是含水分散液形式。9.一种制备施胶剂组合物的方法，所述施胶剂组合物包括淀粉，木质磺酸盐和聚(丙烯酸烷酯)或聚((甲基)丙烯酸烷酯)或丙烯酸烷酯和(甲基)丙烯酸烷酯的共聚物或聚(丙烯酸烷酯)和聚((甲基)丙烯酸烷酯)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·乐普，E·图鲁能，T·特基，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI