提供了一种含页硅酸盐的材料、无反应性无单体的施胶剂和水的浆料，使得浆料最终的Ｈｅｒｃｕｌｅｓ表观粘度小于１００ｃｐｓ。这些浆料可以具有固体含量为２０ｗｔ％－５５ｗｔ％的固体页硅酸盐材料。向基本上无反应性无单体的源自松香的施胶剂的混合物中添加页硅酸盐材料不需要添加电解质并且为松香分散体或细松香颗粒分散体提供了额外稳定性。在本发明专利技术的另一个方面中，提供了一种通过以下步骤来造纸的方法：形成水性纤维素悬浮液，将高浓缩皂土浆料混入所述纤维素悬浮液中，使纤维素悬浮液滤水而形成湿薄片，和干燥所述薄片。在造纸期间，可以将聚合助留剂添加到纤维素悬浮液中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及含水性页硅酸盐材料的浆料。更具体地说，本专利技术涉及一种用于造纸的方法，其包括添加被混入水性纤维素悬浮液的表面活性剂的具有木浆浮油(tall oil)衍生物或源自松香(rosin)的共混物的含皂土的浆料和形成纸。
技术介绍
皂土浆料作为辅助试剂用于造纸机的湿部以在造纸期间强化除水和保持微粒。另外，可以将矿物纤维添加到纸浆浆料中以改善颜色、不透明性、适印性及其他性能。一种上述造纸方法公开在美国专利No.3,052,595中，其中矿物填料如高岭土、二氧化钛、滑石等，皂土和丙烯酰胺聚合物被添加到纸浆浆料中以改善填料保留率。另一种具有改善纸中纸浆组分保留率的造纸方法公开在美国专利No.4,305,781中，并且特别有用于制造未填充纸如牛皮纸、挂面纸和新闻纸。在此方法中，纸浆悬浮液包括通常量小于5％的皂土。然后将聚丙烯酰胺添加到悬浮液中以提供脱水性能和纤维保留率方面的改善。 通常皂土以干燥形式被送到造纸厂，所述干燥形式在处理期间遭受“起尘”。必须使用昂贵且笨重的设备以制备含皂土的浆料以引入到造纸机中。使上述设备自动化是昂贵的，使得额外的人力资源必须致力于制备皂土。厂区外制造的浆料或分散体解决这些问题中的一些。然而，由于大量的水，运输以水性浆料形式的粘土悬浮液是不经济的或不实用的。尝试在运输前增加浆料中皂土的量已经证明是不成功的，因为在浆料形式中，固体含量大于8％至10％时，皂土是触变性的，当以大于一定的百分固体含量制备时，形成了胶状或非常粘的分散体。 已经多次尝试提供可泵送的皂土浆料，但大多数尝试涉及用于油田应用。在美国专利No.5,779,785中，公开了一种用于提供含高固体含量的粘土浆料的方法，所述粘土浆料包括粘土和低分子量胺盐，所述低分子量胺盐的量有效防止粘土膨胀；因而允许浆料被储藏和运输。在随后的稀释时，胺盐的抑制作用是可逆的。然而，与从干燥粉末着手的普通皂土系统相比，该专利没有解决强化滤水性能和保留率性能的问题。 美国专利No.6,045,657涉及含微粒的造纸方法，其在造纸厂利用皂土并且提供浓缩物形式的皂土。通过将皂土浆料稀释至水中皂土干重为15％-40％而形成纤维素悬浮液。向该组合物中添加流体稳定且活化量的柠檬酸盐。聚合助留剂如阳离子型淀粉可以被混入纤维素悬浮液中。虽然提到了浓缩物本身，但没有提及其与从干燥粉末着手的普通皂土系统相比强化的滤水性能和保留率性能。 尽管努力地制造浓缩的浆料，仍期望提供具有可泵送粘度范围的处理特性和稳定性改善的皂土浆料并且期望提供强化的滤水性能和对成品纸增加的疏水性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供含碱土金属页硅酸盐材料的浆料，其具有增加的固体含量并且向纸提供了疏水性。 本专利技术的另一个目的是提供具有改善滤水性能的用于造纸的含页硅酸盐浆料。 本专利技术的进一步目的是提供一种在造纸中使用本专利技术浆料的方法。 提供了一种含页硅酸盐的材料和无反应性施胶剂的浓缩浆料。页硅酸盐和施胶剂的各自的量使得浆料的最终Hercules表现粘度小于100cps。这些浆料可以具有固体含量大于20wt％且高达55wt％的固体页硅酸盐，并且总合量为大于60wt％的活性材料固体。无反应性无单体的施胶剂的实例包括各种形式的木浆浮油和松香(gum rosin)，单独的或者与其它材料结合，所述其它材料如木素磺化盐、木浆浮油脂肪酸、苯乙烯化合物、氟碳化合物、丙烯酸乳液、苯乙烯丙烯酸酯、硬脂酸酯和硬脂酸。施胶剂优选是不需要添加电解质的表面活性剂的无单体的、源自松香的共混物。 本专利技术的另一方面提供了一种根据以下步骤的造纸方法形成水性纤维素悬浮液，将未活化的皂土水分散体混入纤维素悬浮液中，使纤维素悬浮液滤水而形成湿薄片并且干燥该薄片，其中该未活化的皂土水分散体，以按皂土重量计20％-55％的、包括流体稳定量的分散剂或其它表面活性剂的源自松香的共混物的稳定的流体皂土浓缩物或稀释的皂土分散体的形式，被添加到纤维素悬浮液中，使得浓缩物的表观粘度(Hercules、Bob A、Spring 200、4400rpm)小于100cps。发现了皂土或其它膨胀性粘土和无反应性施胶剂的浆料当应用于微粒保留系统，即，其中将聚合助留剂添加到纤维素悬浮液中，其提供了在纸或纸板制造期间的强化的滤水性能和微粒在纤维素材料液-固分离中的保留率、对所得纤维或纤维素底物的疏水性和对松香分散体或细松香颗粒分散体的额外稳定性。 由以下具体实施方式的描述并参考附图，本专利技术的其它目的、特点和优点将变得更加清楚。附图说明已概括地描述了本专利技术，现将参考附图，所述附图不一定按比例描绘，其中图1举例说明实验室规模动态滤水分析器，其用于证明含本专利技术皂土分散体的水性纤维素悬浮液的滤水效率；图2是比较本专利技术的含本专利技术皂土分散体的水性纤维素悬浮液浆料与含皂土分散体和聚丙烯酰胺絮凝剂的纤维素悬浮液的滤水时间的曲线；图3是显示了与含皂土分散体和聚丙烯酰胺絮凝剂的纤维素悬浮液相比的本专利技术另一种水性纤维素悬浮液的滤水时间的曲线；图4是显示了具有多种絮凝剂和各种助滤剂的混合物的纤维素悬浮液的滤水时间的柱状图；图5是显示了再循环纸浆和含松香胶料的皂土浆料的纤维素悬浮液的HST(以秒为单位)的柱状图；和图6是显示了含各种量的被分散胶料的再循环纸浆的纤维素悬浮液的滤水性能的曲线。 具体实施方式本专利技术现将参考附图在下文中更全面地描述，其中显示了本专利技术的优选的实施方案。然而，本专利技术可以以许多不同的形式表现并且本专利技术不被认为是限定于这里所述的实施方案；相反，提供这些实施方案使得本公开内容将是全面而完整的，并且将向本领域技术人员全面地传达本专利技术的范围。 本专利技术的一个方面是提供含高浓缩页硅酸盐材料的浆料。本专利技术的含页硅酸盐材料的浆料能够实现固体页硅酸盐材料的固体含量大于20％且高达55wt％，但通常按固体重量计为约20％-50％。总固体含量可以是大于60％的活性材料固体。这些结果通过向基本上无反应性无单体的源自松香的施胶剂中添加页硅酸盐材料来实现，不需要添加电解质，结果提供了对松香分散体或细松香颗粒分散体具有额外稳定性的高浓缩浆料。由于这种组合物(composition)，不需要活化页硅酸盐材料。在浓缩浆料中施胶剂的量使得浓缩浆料的最终Hercules表观粘度(BobA、Spring200、4400rpm)小于100cps。由于在泵或Hercules粘度试验的切变条件下，为了容易使用，粘度是低的，所以该流变性特性是重要的。低切变条件下的粘度，如按照布氏(Brookfield)粘度测量，是较高的。所述专利技术的典型的布氏粘度是大约2000cps(60rpm，#4转子)。 优选的用于本专利技术浆料的页硅酸盐材料是皂土，并且可以是一种普通市售可得的皂土(称为蒙脱土)。 用于制造高固体含量的浓缩浆料的优选的无反应性无单体的施胶剂是松香酸或松香酸衍生物。虽然优选的松香酸或松香酸衍生物获自木浆浮油，但是本领域技术人员将会理解松香酸可以获自其它来源如松香。另一种优选的无反应性无单体的施胶剂是松脂酸钾或松脂酸钠。松香衍生物是获自松香和富马酸或马来酸酐的狄尔斯-阿尔德反应的产物。所得加合物具有较高的酸含量并且当皂化时产生水溶性产物。松香酸是被溶解、被分散和被皂化形式的共混物。当本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，其包括：２０％－５５％的碱土金属页硅酸盐材料、无反应性无单体的施胶剂和水，其中所述施胶剂的量使得浆料的最终Ｈｅｒｃｕｌｅｓ表观粘度小于１００ｃｐｓ。
【技术特征摘要】
US 2005-12-9 60/749220;US 2006-11-21 11/562130范围的情况下可以对本发明作出各种变形和改变。权利要求1.一种组合物，其包括20％-55％的碱土金属页硅酸盐材料、无反应性无单体的施胶剂和水，其中所述施胶剂的量使得浆料的最终Hercules表观粘度小于100cps。2.根据权利要求1的组合物，其中所述页硅酸盐材料是皂土，和所述无反应性胶料是松香酸或松香酸衍生物。3.根据权利要求1的组合物，其中所述无反应性无单体胶料是木浆浮油松香(tall-oil rosin)或松香(gum rosin)。4.根据权利要求2的组合物，其中所述皂土的量是组合物的20wt％-40wt％。5.根据权利要求2的组合物，其中所述无反应性无单体的施胶剂是松脂酸钾或松脂酸钠。6.根据权利要求2的组合物，其中所述无反应性无单体的施胶剂还包括各种形式的单独的松香或者与选自以下材料结合的松香木素磺化盐、木浆浮油脂肪酸、苯乙烯化合物、氟碳化合物、丙烯酸乳液、苯乙烯丙烯酸酯、硬脂酸酯和硬脂酸。7.根据权利要求4的组合物，其中所述皂土和所述无反应性无单体的施胶剂被共混在一起使得最终的离子特性是阴离子型。8.根据权利要求4的组合物，其中所述皂土和所述无反应性的施胶剂被共混在一起使得最终的离子特性是阳离子型。9.一种造纸方法，其包括形成水性纤维素悬浮液，将高浓缩皂土浆料混入所...
【专利技术属性】
技术研发人员：MT普洛夫，LW霍斯，
申请(专利权)人：米德韦斯瓦科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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