纸张的上胶制造技术

本发明专利技术涉及含有纤维素活性上浆剂和疏水改性分散剂的水性上浆分散体的用途，用于纤维素纤维上浆，通过将此上浆分散体加入到含有纤维素纤维及可选填料的浆体中，然后在网上将浆体脱水，而得到含有纤维素纤维的织物，其中浆体具有至少５０μｅｑ／ｌ母滤液的阳离子需求度。本发明专利技术进一步涉及含有纤维素活性上浆剂和阴离子疏水改性纤维素衍生物的水性分散体，其制备和在造纸上的用途。本发明专利技术也涉及含有纤维素活性上浆剂和阴离子疏水改性纤维素衍生物的基本无水的组合物，其制备和在纤维素活性上浆剂的水性分散体的制备上的用途。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纸张的上浆，更特别是涉及含有纤维素活性上浆剂和疏水改性分散剂的水性分散体，其制备和用途。纤维素活性上浆剂，诸如那些基于烷基烯酮二聚物(AKD)和链烯基琥珀酸酐(ASA)的物质，广泛应用于在水性或稍碱性的浆体pH值下的造纸上，以便在一定程度上提高纸张或纸板抵抗水性液体浸湿和渗透的能力。基于纤维素活性上浆剂的纸张上浆通常以分散体的方式实施，它由水相和分散在其中的极细碎化的上浆剂的粒子或液滴组成。分散体的制备通常借助于分散剂系统，它以阴离子化合物如木质素磺酸钠，配合以高分子量的阳离子或两性聚合物，如阳离子淀粉、聚胺、聚酰胺-胺或烯类加成聚合物构成。有赖于分散剂系统化合物的总体电荷，上浆分散体在本体上会是阳离子性或阴离子性的。纤维素活性上浆剂在低上浆剂用量的情况下一般表现出好的上浆性。可是，实践证明当用在具有高的阳离子需求度(demand)和含有显著量的亲油性木材抽提物，如树脂酸、脂肪酸、脂肪酯、甘油三酯等的浆体中时，通常的纤维素活性上浆剂的效率就会受损。鉴于带有羧酸酯或羧酸基团的亲油性物质的阴离子特性，含有显著量亲油性抽提物的浆体通常具有相当高的阳离子需求度。已发现亲油性物质不利于上浆剂在纤维上的吸附而可能会导致差的上浆结果。为了改进这种浆体的上浆，纸张制造者不得不增加上浆剂的用量，这当然在经济上是不愿接受的，并且会增加上浆剂在造纸工艺再循环白水中的累积。此类问题在造纸厂中甚至更严重，在其中白水深度再循环，工艺中只引入少量的新鲜水，这样会进一步加剧阳离子需求度以及白水和待脱水浆体中亲油性抽提物和非吸附性上浆剂的累积。因此，本专利技术的一个目的是提供纤维素活性上浆剂的改进型分散体以及最终改进上浆的工艺，其中纤维素活性上浆剂分散体应用在具有高阳离子需求度和／或高亲油性抽提物含量和／或经历白水深度再循环工艺的纤维素浆体中。按照本专利技术，发现将含有疏水改性分散剂的纤维素活性上浆剂的水性分散体应用于具有高阳离子需求度和／或含有高量级亲油性物质的浆体的内体上浆时，能够实现改进的上浆。也有发现，将这种分散体应用于一种造纸工艺，其中由于白水深度再循环而产生了高的阳离子需求度和／或高的亲油性抽提物含量的条件，也能实现上浆的改进。因此，本专利技术总体上涉及由纤维素活性上浆剂和疏水改性分散剂组成的水性上浆分散体的用途，用于难于上浆的浆体的内体上浆，将上浆分散体添加到含有纤维素纤维和可选填料的浆体中，然后浆体在网上脱水，得到含有纤维素纤维的织物或纸张。本专利技术的第一方面是，浆体的阳离子需求度至少是50μeq／l母滤液。本专利技术的第二方面是，浆体的亲油性物质含量至少为10ppm。本专利技术的第三方面包括浆体在网上脱水得到白水和含有纤维素纤维的织物，白水进行再循环，可选引入新鲜水，以形成含有待脱水纤维素纤维的浆体，其中引入的新鲜水的量少于30吨／吨制造的干纤维素制品。因此，本专利技术涉及含有纤维素活性上浆剂和疏水改性分散剂的水性上浆分散体在纤维素纤维上浆工艺中的用途，这一点在权利要求中进一步说明。在本专利技术的一个优选的实施方案中，水性分散体含有一种纤维素活性上浆剂和一种阴离子疏水改性分散剂，最好为阴离子疏水改性纤维素衍生物，并且本专利技术进一步涉及此类分散体及其制备，这一点在权利要求中进一步说明。此分散体给出改进的稳定性和上浆特性，对于具有高阳离子需求度的和含有亲油性物质的、尤其是高度白水封闭的造纸浆体特别有用。本专利技术在造纸上实现了一种可能性，即，在同样的纤维素活性上浆剂用量下，达到了比常用的上浆分散体改进的上浆度；在同样的上浆度下，纤维素活性上浆剂的用量更低。使用较低量的上浆剂却达到了指定的上浆度，这种可能性降低了工艺再循环的白水中的未吸附上浆剂累积的风险，因而减少了上浆剂在造纸设备上的凝集和沉淀。本专利技术由此具有大的经济和技术效益。本专利技术的纤维素活性上浆剂可以从现有技术已知的任何一种纤维素活性上浆剂中选择。适宜的上浆剂可以从疏水烯酮二聚物、多聚烯酮、酸酐、有机异氰酸酯、甲氨酰氯和它们的混合物中选择，优选烯酮二聚物和酸酐，更优选烯酮二聚物。适宜的烯酮二聚物如下通式(Ⅰ)示，其中R1和R2代表饱和或不饱和的烃基，通常是饱和烃基，烃基基团适宜有8～36个碳原子，通常是有12～20个碳原子的直链或支链的烷基，如正十六烷基和正十八烷基。适宜的酸酐以如下通式(Ⅱ)为特征，其中R3和R4可以相同或不同，代表适宜含有8～30个碳原子的饱和或不饱和的烃基，或者R3和R4同-C-O-C-部分一起构成5～6元环，可选进一步被含有多达30个碳原子的烃基取代。市面上常用的酸酐的例子包括烷基和链烯基琥珀酸酐，尤其是异十八链烯基琥珀酸酐。 适宜的烯酮二聚物、酸酐和有机异氰酸酯包括美国专利4，522，686中公开的化合物，此处因此就其参考引用。适宜的甲氨酰氯的例子包括那些在美国专利3，887，427中公开的化合物，此处因此就其参考引用。除了纤维素活性上浆剂外，上浆分散体也可以含有非纤维素活性的上浆剂。此类适宜的上浆剂的例子包括松香如强化和／或酯化的松香、蜡、脂肪酸和树脂酸衍生物如脂肪酰胺和脂肪酯如天然脂肪酸的甘油三酯。本专利技术的分散体含有疏水改性分散剂，即一种带有一个或多个疏水基团的分散剂，优选此疏水基团是悬挂型的，就是说以疏水侧链的形式连接在分散剂上。适宜的基团的例子包括含有至少4个、适宜至少6个、优选8～30个碳原子的疏水取代基，最好是疏水的酰胺、酯和醚取代基，含有一个至少4个、适宜至少6个、优选8～30个碳原子的饱和的或不饱和的烃基链，可选插入杂原子如氧和氮，和／或含杂原子基团如羰基或酰氧基。分散剂的疏水取代度(DSH)可以是0．01～0．8，适宜的是0．02～0．5，优选0．03～0．4。疏水改性分散剂可以带或不带电荷，优选带电荷并且带有一个或多个相同或不同类型的离子基团。离子基团可以是阳离子性和／或阴离子性的。因此，分散剂在本体上可以是阴离子性、两性或阳离子性的，优选两性或阴离子性，最优选阴离子性的。适宜的阴离子性基团包括硫酸根基团和羧基、磺酸基、磷酸基和膦酸基基团，它们可以以自由酸或水溶性铵盐或碱金属盐(通常是钠盐)的形式存在，比如钠的羧酸盐和磺酸盐。分散剂的离子取代度可以在宽的范围内变动；阴离子取代度(DSA)可以是0．01～1．4，适宜的是0．1～1．2，优选0．2～1．0；阳离子取代度(DSC)可以是0．01～1．0，适宜的是0．1～0．8，优选0．2～0．6。分散剂可以衍生自合成和天然途径，优选水溶性或水分散性的。适宜的分散剂的例子包括疏水改性的多糖类如，例如淀粉、瓜耳胶、纤维素、甲壳素、聚氨基葡萄糖、聚糖、半乳聚糖、葡聚糖、黄原胶、甘露聚糖、糊精等，优选淀粉、瓜耳胶和纤维素衍生物，适宜的阴离子和阳离子衍生物，优选阴离子衍生物如磷酸、磺酸和羧酸多糖；疏水改性的缩聚产物例如阴离子或阳离子聚氨酯，阳离子聚酰胺-胺；疏水改性的阴离子或阳离子烯基加成聚合物如基于(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、羧酸乙烯酯及其类似的聚合物。疏水改性的合成聚合物的制备很容易，在聚合时使用带有疏水取代基如疏水链烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯及硬脂酸乙烯酯等的单体，可选阴离子和／或阳离子单体。适宜的疏水改性的和带有电荷的分散剂的例子包括在美国专利4，228，27本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有纤维素活性上浆剂和疏水改性分散剂的水性上浆分散体的用途，用于纤维素纤维上浆，通过将上浆分散体添加到含有纤维素纤维和可选填料的浆体中，浆体在网上脱水而得到含有纤维素纤维的织物，其中浆体具有至少５０μｅｑ／ｌ母滤液的阳离子需求度。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S夫罗里克，E林德伦，R斯卡，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]