纸张施胶制造技术

通过将作为纯液体的活性胶料分散入膨润土或其它阴离子微粒材料于水中的分散体中而制备液体活性胶料的施胶分散体。这些分散体可用于内部施胶，例如，其中分散体用作微粒留着造纸法的阴离子微粒阶段，或将它们用于外部施胶。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能用于纸张内部施胶或纸张外部施胶的施胶组合物，尤其涉及利用这些组合物制备施胶纸的方法。概括地说，施胶纸是通过将胶料的水乳液掺入纤维素稀浆悬浮液中，通过成形网使该悬浮液脱水形成纸页，然后对该纸页进行干燥而制得。外部施胶纸是通过用胶料的水悬浮液涂布纤维素纸页，并对该纸页进行干燥而制得。外部施胶常常与纸张的生产连成一个整体，因此，典型的方法包括提供纤维素稀浆悬浮液，通过成形网使稀浆脱水形成纸页，对纸页进行干燥，用胶料分散体涂布干燥的纸页，然后再对该纸页进行干燥。尽管传统上一直在使用非活性胶料，但仍有许多例子，其中将活性胶料用作于纸中或纸上整个胶料的一部分或全部。由于活性胶料不溶于水，因此，在使用之前，即在掺入稀浆之前或涂布于纸页上之前，必须对它们进行预分散。所得到的分散体(更准确地说，通常称之为乳液)必须是足够稳定的，即在使用之前胶料确实已分散。通常，是在乳化表面活性剂和/或阳离子聚电解质如阳离子淀粉的存在下，通过对胶料进行乳化而形成胶料于水中稳定的乳液。当想要促进胶料附着于纤维素纤维上的亲和性，尤其是用于内部施胶时，认为使用阳离子聚电解质，和/或阳离子乳化表面活性剂是有益的。当将乳化表面活性剂用作唯一的乳化剂时，即没有阳离子聚电解质时，为了形成稳定的乳液，通常需要使用相当多的乳化剂，通常高达7或8％干重量(以胶料重量计)。如果包括有阳离子聚电解质时，那么较少用量的乳化剂就可以满足要求，例如可降至2％。甚至当用来促进形成乳液的乳化表面活性剂的用量较低时，甚至该量往往会损害施胶性能时，仍有许多建议，试图减少胶料中乳化表面活性剂的用量。然而，如果该用量减得太少的话，通常所得到的分散体或乳液将是不稳定的，从而不能得到满意的结果。因此，尽管与种种努力相矛盾，在常规的方法中总是需要使用相当大用量的表面活性剂，以便促进稳定的分散体或乳液的形成。能生产出在使用时具有足够的稳定性并且没有需要包括相当大用量乳化表面活性剂这样的缺点的施胶组合物，是人们所希望的。通常，通过将胶料均化入水中，可能使用延长的均化作用而制得施胶乳液。当胶料在室温(20℃)下为固体时，通常需要在胶料被熔融的高温下进行均化作用。由于无水胶料通常是不稳定的，因此，常常需要对无水胶料在磨中进行均化和乳化。能简化施胶组合物的生产过程，特别是，能减少当无水胶料或其它胶料在磨中乳化所需的均化作用量时，是所希望的。不幸的是，由于无水胶料易于进行水解，因此，在使用前的预乳化作用以及对乳液的处理将会导致一些水解，并形成产生于胶料的粘性物。当乳液的使用涉及将分散体引入稀浆中时，由于有污染成形网的危险以及有污染用于处理纤维素悬浮液的装置的其它部件的危险，因此形成粘性物是不希望的。当将施胶乳液用作在制造纸页期间的外部施胶剂时，例如在施胶压榨处，通常在温热状态下使用所述的施胶剂(例如在40℃以上)并且循环过量的乳液。因此，分散的胶料以延长的周期暴露于热水解的条件下，特别是，同样还将发生其它不希望的水解作用。可能是由于这个原因，通常认为在施胶压榨处使用无水胶料是不稳定的。因此，希望能使无水胶料或其它胶料形成稳定的形式，即在制备及使用乳化胶料期间，形成粘性物的趋势变得更小。人们总是希望改善内部或外部施胶组合物而得到的施胶性能。在某些场合，希望整体地实现这种改进，例如通过获得改善的(即低的)Cobb值而实现。在其它的场合，希望根据某些特定的用途而实现改善的施胶性能。例如，外部施胶纸可用于喷墨打印，其中黑色色料是由喷墨打印而产生的复合黑，并且对于该复合黑而言，希望有最大的光学密度。能改善施胶性能是所希望的。制备内部或外部施胶纸需要包括相当多的处理步骤和添加化学剂，因此，能将这些添加步骤中的两个结合成一个添加步骤，并且该添加步骤能得到与两个添加步骤单独进行时差不多的性能，或优选更好性能，这将是所希望的。由于通常认为阳离子施胶组合物对于纸基更具亲和性，尤其当用作内部施胶剂时，因此，施胶组合物通常是阳离子的。因此，在内部施胶组合物或其它的施胶组合物中，常常包括有阳离子聚电解质。然而，使用阴离子或非离子乳化表面活性剂，以使胶料呈阴离子性或非离子性分散体或乳液也是已知的。在EP-A-499,448中，我们描述了一种利用微颗粒留着体系的方法，在该方法中，在通过添加阳离子留着助剂对悬浮液进行絮凝后，将呈非离子或阴离子乳液的活性胶料添加至纤维素悬浮液中。实施该方法的一个优选的方式是通过使用阴离子和/或非离子乳化表面活性剂对胶料进行乳化而提供无水胶料或其它胶料的乳液；当膨润土或其它微颗粒阴离子材料的分散体流向将其添加至纤维素悬浮液的位置时，将所述乳液注入到该分散体中。该方法需要对胶料进行预乳化。因此该方法也将遇到必须引入乳化表面活性剂这样的问题(因此潜在地降低了施胶性能)以及存在无水胶料潜在水解的机会(因此将形成粘性沉积物)。使用阴离子活性胶料分散体的另一出版物是WO96/17127(在本申请优选权日之后出版)。其中，通过在水中对活性胶料(优选是烯酮二聚体胶料)进行乳化形成分散体，并将该分散体与胶体阴离子铝-改性的二氧化硅颗粒的溶胶进行混合，而制备阴离子施胶分散体。因此，该工艺涉及常规的将胶料预乳化入水中，随后将乳化的胶料与铝改性的硅溶胶混合。很明显，由于该工艺指出，铝改性作用改善了稳定性，因此，末改性的硅溶胶不能在该方法中提供有用的稳定性。所得到的悬浮液在一个实施例中据说可稳定一周。在该实施例中，将悬浮液添加至纤维素稀浆中，随后添加阳离子淀粉。另外还指出，该施胶分散体可在添加阳离子聚合物之前，之间，之后添加或同时添加。在EP-A-418,015中也披露了阴离子烯酮二聚体施胶组合物。它们是在阴离子分散剂或乳化剂的存在下通过将烯酮二聚体胶料(熔融态)乳化入水中而制得的。其中指出，可通过添加阴离子组份如阴离子聚丙烯酰胺，阴离子淀粉或胶体二氧化硅而增加乳化组合物的阴离子电荷密度。所述的实施例概括地示出了，利用阴离子组合物的内部施胶剂可得到与使用阳离子组合物相同的结果(通过液体吸收量进行测量)，或在某些例子中得到稍差的结果。此外，这些结果表明，增加阴离子电荷密度不能改进性能，相反将使性能变得更差。例如，用包含二氧化硅的阴离子组合物进行施胶的纸张，其相应的液体吸收量将比用没有二氧化硅的阴离子组合物进行施胶的纸张(实施例11和13)的相应的液体吸收量更大(更差)。其它的数据(例如实施例19)也示出了在某些条件下更差的结果。另外，根据US5,433,776，已知可用乳化剂和各种阳离子材料，包括阳离子胶体二氧化硅来形成烯酮二聚体的乳液。该专利主要还涉及乳化剂的用途，以及生产阳离子组合物。许多使用者认为，无水胶料能提供比烯酮二聚体胶料更好的性能，但仍有处理及水解这样的难题。因此，能减少或消除这些难题将是所希望的。因此，希望能将活性胶料掺入作为内部施胶剂或外部施胶剂，同时减少所存在的乳化表面活性剂，并因此改性潜在的施胶性能。此外，还希望能作为内部施胶剂，或作为为该方法而制备的另外的添加剂的一部分而引入活性胶料，以便使所需添加位置的数量最少。另外还希望能减少水解的危险，尤其是无水胶料水解的危险，借此减少在内部施胶和外部施胶期间粘性物污染的危险，尤其是当循环含水活性胶料时。希望能利用简单的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在室温为液体的活性胶料的施胶分散体的制备方法，该方法包括：将纯液体的活性胶料分散入阴离子微粒材料于水中的分散体中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P皮瑟勒，IM沃林，L科勒特，
申请(专利权)人：希巴特殊化学水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]