纸和材料及其生产方法技术

通过如下方式造纸：提供胶料，通常为活性酸酐胶料的阴离子含水乳液，在排滤悬浮液以形成片材之前将其混合到纤维素悬浮液中，然后将片材干燥以提供纸（包括纸板）。乳液优选完全或主要通过０．５－３０重量份（每重量份胶料）水溶性阴离子聚合物稳定剂，优选阴离子淀粉稳定。或者，在将助留剂混合到悬浮液之前，乳液可以加到纤维素悬浮液中同时悬浮液是阴离子的。可以在阳离子助留剂已经加到悬浮液中之后将乳液加到纤维素悬浮液中，在排滤悬浮液之前，伴随着混合阴离子微颗粒材料或其它阴离子架桥剂、在这之前或之后将乳液加入。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内部上胶的纸。本专利技术包括一种制造内部上胶的纸的方法、该方法中使用的材料，以及可由该方法得到的纸。术语“纸”包括纸板。纸传统上通过提供阴离子纤维素悬浮液，将阳离子助留剂混合到其中，通过丝网排滤悬浮液以形成片材，和将片材干燥而制造。在某些方法(以下称作“微颗粒”方法)中，阴离子架桥剂(通常为膨润土、硅胶或其它阴离子微颗粒材料)在阳离子助留剂之后并且在排滤悬浮液之前混入悬浮液。为了减少纸对含水油墨和其它液体的吸收性和/或渗透性，传统上通过施加胶料提供给纸更多的憎水性。当纸要被上胶时，胶料可以作为外部胶料施加到片材上(在干燥片材成纸之前或之后)，或者可以通过在排滤之前将胶料结合到纤维素悬浮液中而将胶料作为内部胶料使用。内部上胶具有各种优点，包括这样的事实其作为湿部方法的一部分进行，并且不必要片材后处理。然而，其遭受这样的缺点通常难以或不可能在纸中获得高程度的内部胶料。在实践中，传统的印刷纸中内部胶料的数量(例如，克重至多150gsm)通常不超过约0.3％，基于纸的干重。这限制了获得最佳上胶结果的能力。有许多方式表明上胶的程度并且不同的测试产生不同的效果显示。两种经常使用的测试是Cobb测试和Hercules测试。下面更详细地论述这些测试。在传统的上胶和造纸方法中，最初的纤维素悬浮液和其中的纤维是阴离子的。内部胶料是不溶于水的，因此必须被乳化，重要的是在片材中，乳化的胶料应该收集在纤维上。标准的实践是将胶料的阳离子乳液加到阴离子纤维素悬浮液中，目的是接着将乳化的胶料吸引到并且实质上保持在阴离子纤维上。此后，以传统的方式加入常规的阳离子助留剂以使得引起固体(包括其上实质上保留有胶料颗粒的纤维)的絮凝。通过在乳液用的阳离子稳定剂存在下将胶料乳化并且将其加到阴离子纤维素悬浮液中而制造胶料的阳离子乳液。为了使阳离子助留剂是有效的絮凝剂，必要的是已经加有阳离子胶料乳液的纤维素悬浮液仍然应该足够地阴离子性，并且仍然具有足够高的阳离子需求，常规的阳离子助留剂是有效的。因此，限制可以加入的阳离子胶料乳液的数量，而不影响传统造纸方法的其它方面。在实践中，以阳离子乳液的形式加入多于约0.3或0.5％(基于悬浮液的固含量)的活性胶料通常是不实际的。因此，将希望在给定的剂量下能够获得纸中改进的胶料分布的均匀性，并且同样将希望在保持均匀性的同时能够增加剂量，而不影响造纸方法的其它方面。一些胶料(例如松香胶料和烯酮(ketene)二聚物胶料)形成足够稳定的阳离子乳液以使得它们可以以预乳化的形式提供给研磨机，或者它们可以在研磨机乳化。然而，最佳的上胶通常需要片材中的胶料颗粒和纤维素纤维之间的化学相互作用。不幸地是，可以容易地作为相对稳定的阳离子乳液而提供的胶料会在片材中相当缓慢地硬化。因此在实践中，必须提供用于硬化的额外的热或时间，并且这并不方便。例如，当工艺需要时间用于将离开机器后的片材二次硬化时，质量控制是困难的。使用活性酸酐胶料具有这样的优点胶料通常在仍然处于造纸机器上的同时迅速硬化，并且这是为什么活性酸酐胶料被经常优选的一个原因。然而，提供酸酐胶料的阳离子乳液造成了其它问题。这是因为酸酐胶料在与在其中进行乳化的水接触时容易水解，以致于形成二羧酸化合物。于是，其易于与阳离子乳液稳定剂相互作用而使得乳液不稳定并且形成粘性复合物。一旦酸酐胶料的阳离子乳液已经沉降或者破裂，通常不可能再将它乳化。由于乳液颗粒尺寸减小，水解的问题增加，并且在Scott的Wet End Chemistry，TAPPI会议1996，107页的原理中陈述尽管理论上颗粒尺寸可以降至0.5μm，但由于水解，ASA乳液的最佳颗粒尺寸为1-2μm。因此，酸酐胶料乳液通常在研磨机被制成1-2μm的颗粒尺寸，并且在确保在乳液的使用中没有延迟的条件下迅速地使用。从而，必须避免在乳液的流水丝网中任何的停滞区和避免由于研磨机故障的任何延迟。如果研磨机发生故障，可能必须倒出乳液。因此，将希望以具有更大稳定性的乳液的形式提供ASA和其它活性胶料。伴随着酸酐胶料的另一个问题是获得片材中乳液颗粒好的保持性特别重要，因为如果任意显著数量的乳化胶料排滤通过片材，其将进入白水回路并因此能与白水中的阳离子助留剂反应，从而提供进一步形成粘性复合物的机会。因此希望在使用中最小化粘性物的形成。在所有的传统方法中，由于传统的造纸悬浮液具有阳离子需求并且纤维处于阴离子状态，因此胶料作为阳离子乳液引入以使得其对纤维素悬浮液中的阴离子纤维是实质性的。然而在少数几个例子中，纤维素悬浮液不具有阳离子需求并且实际上，悬浮液可能本身是阳离子的。因此，EP-A-418,015(Albright & Wilson Limited)中建议将烯酮二聚物活性胶料的阴离子乳液加到为阳离子的纤维素悬浮液中。使用表面活性剂和，尤其是非常少量的阴离子聚丙烯酰胺或阴离子淀粉或大量的硅胶制成阴离子悬浮液。推测阴离子胶料接着对纤维素悬浮液中的阳离子纤维是实质性的。随后加入合适的保持剂，通常该系统涉及用明矾或其它阴离子材料预处理以促进其与随后加入的助留剂相互作用。EP-A-418,015的方法似乎没有被广泛采用，可能是由于人们对阳离子纤维素悬浮液有限的兴趣和/或由于不完全的上胶性能。在WO 00/49226中，建议如果用交联的淀粉代替常规淀粉形成上胶乳液，可以获得改进的上胶性。尽管所有的实施例和特定的说明涉及到使用交联的阳离子淀粉，但认为淀粉可以是阴离子或两性的二者择一，和替代物种类的选择将取决于纤维素原料的组成。因此，这与EP-A-418,015中的建议是一致的当纤维素悬浮液是阳离子的，阴离子胶料乳液可以在保持体系加入之前以常规的方式加入。在WO01/81678中，活性胶料在聚合物的含水分散液中乳化，该聚合物是不溶的并且是惰性胶料，并且其通过淀粉稳定，优选地作为在淀粉存在下形成的不溶聚合物并且从而接枝聚合到淀粉上的结果。为了获得稳定性，最终的固含量优选为约35或40％。其告诫乳液应该在低温下形成以减少不需要的与水反应的机会。因此明显地是，这些乳液潜在地如同常规的活性胶料含水乳液一样不稳定。微颗粒造纸方法具有许多关于产品质量的优点，但它们由于微颗粒加入能够导致增加的材料成本。在EP-A-499448(Langley等)中，在用阳离子助留剂絮凝之后，或者伴随着加入阴离子架桥剂或者在加入阴离子架桥剂之前，将非离子或阴离子胶料乳液加到纤维素悬浮液中。在理论上，胶料应该对纤维是高度地实质性的，并且良好地分布在最终片材中，以及胶料颗粒应该不仅被良好地保持而且它们甚至可以有助于整个保持从而允许降低微颗粒材料的数量。在实践中这些利益没有获得。EP499,448中认为胶料乳液可以包括氧化的淀粉和阴离子乳化剂或分散剂，并且特别是据说优选使用低分子量阴离子或非离子乳化剂。实施例表明了使用非离子乳液和使用由95％的ASA与5％的阴离子磷酸盐乳化剂、66％的ASA与7.5％的阴离子磷酸盐乳化剂和26.5％的丙烯酰胺与聚丙烯酸钠的共聚物(作为反相乳液，因此包括一些油)，和97％的AKD与3％的萘磺酸所形成的阴离子乳液。在WO96/17127(Johanssen)和WO97/31152(Peutherer等)中，通过胶料与阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶料的阴离子含水乳液，该乳液完全或主要通过０．５－３０重量份（每重量份胶料）选自水溶性合成聚合物、天然形成聚合物和阴离子改性天然形成聚合物的水溶性阴离子聚合物稳定剂稳定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA拉希德，JG兰格利，
申请(专利权)人：艾莫考国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]