软化剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于制造纸的软化剂组合物，其包含软化剂和酸性材料，其中所述软化剂组合物的相对酸度RA值大于0.05。本发明专利技术进一步涉及制造纸制品的方法，其中施加所述软化剂组合物。此外，本发明专利技术涉及利用所述方法制造的纸制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软化剂组合物
本专利技术涉及软化剂组合物。本专利技术进一步涉及制造纸制品的方法和通过所述方法制造的纸制品。
技术介绍
纸是含有相互连接的小型离散纤维的薄片材料。纤维通常在细筛上自稀水悬浮液或浆液形成薄片。纸通常是由纤维素纤维制得，但是偶尔可应用合成纤维。自未经处理的纤维素纤维制得的纸制品在变湿时快速失去其强度，即，其具有极低的湿强度。可将湿强度树脂添加至纸以制造更强韧的纸制品。可施加至纸的湿强度树脂的类型可为“永久”或“暂时”型，其部分地由在浸入水中之后纸保持其湿强度的时间长度来定义。纸的湿强度定义为当与水接触时在破裂力下纤维纸幅保持在一起的程度的量度。可使用各种技术(例如纸浆的精制和造纸机上的湿压制)来降低润湿时纸的强度损失。湿强度树脂还可改良纸的干强度。湿强度通过用在润湿时不会断裂的共价键使纤维素纤维交联而改良呈湿态和干态二者的纸的拉伸性质。湿强度通常表示为湿对干拉伸断裂力的比率。在造纸工艺期间，通常在纸片形成之前将醛官能化聚合物(例如乙醛酸化聚丙烯酰胺(GPAM))添加至纸浆悬浮液以增加湿强度。在使经处理的纸片干燥时，醛官能化聚合物据信与纤维素形成共价键以增加纸的干强度和湿强度。由于醛官能化聚合物与纤维素之间的共价键的形成在水中是可逆的，因此在水中纸的湿强度将随时间而降低。因此，醛官能化聚合物还用作薄型纸的暂时湿强度剂。已知醛官能化聚合物(例如GPAM)的强度性能受相对较高的pH和较高碱度水平的不利影响。在不存在碱度的情形下，醛官能化聚合物在酸性和中性条件下高度有效。然而，将水溶液的pH增加至7以上的值将导致显著强度损失。在碱度水平为50ppm(CaCO3)或更高的情形下，即使在中性pH条件下醛官能化聚合物(例如GPAM)的强度性能仍受损。pH和碱度的负面效应限制醛官能化聚合物在诸多纸种中的应用。造纸工通常在造纸工艺期间向纸浆浆液添加强酸以增强醛官能化聚合物的性能。然而，在高碱度条件下，需要大量酸来降低pH。此外，降低造纸水的pH会导致其它问题，例如腐蚀和工艺化学品的危害。将酸直接添加至纸浆浆液中通常导致某些溶解和悬浮的化学品和颗粒立即沉淀或沉积。对于造纸机操作者来说，腐蚀性强酸的处置也是安全性问题。优质卫生纸制品通常要求相对较低的干强度和改良的柔软度，但在与水接触时要求较高的湿强度。薄型纸柔软度是顾客体验的复杂触感。此触感是若干个物理性质的组合，包括纸表面光滑度、纸挺度以及纸松厚度(纸密度的倒数)。薄纸制造商一直需要在实现特定强度目标的同时继续增加柔软度。化学软化剂经常用于改良薄型纸制品的触感。化学软化剂的实例是蜡(例如石蜡)、油(例如矿物油)、脂肪酸和表面活性剂。将非常需要在与水接触时维持较高湿强度性能的同时进一步增加纸制品的柔软度。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供对现有技术中所遇问题的解决方案。具体来说，本专利技术旨在维持较高湿强度性能的同时解决改良纸制品(例如薄纸)的柔软度的问题。本专利技术的一个目标是提供增强纸制品湿强度性质的软化剂组合物。本专利技术的另一目标是提供粘度降低的软化剂组合物。本专利技术的另一目标是提供在与水接触时具有较高湿强度性能的纸制品。本专利技术的另一目标是提供改良纸制品的湿强度性质的方法。本专利技术的另一目标是提供具有改良性质的纸制品。为实现以上目标中的至少一些，本专利技术的特征在于独立权利要求的特征。附属权利要求代表本专利技术的优选实施例。已惊讶地发现，本专利技术的软化剂组合物增强纸制品(例如薄纸)的湿强度性质。软化剂组合物包含软化剂和酸性材料。当与醛官能化聚合物(例如GPAM)组合使用时，添加酸性材料会增强纸湿强度而对纸干强度无任何显著影响。软化剂组合物的酸性材料调整造纸中醛官能化聚合物附近的pH以改良醛官能化聚合物的强度性能。因此，施加软化剂组合物与醛官能化聚合物的组合提供具有许多薄纸产品非常需要之较高湿强度/干强度比率的纸制品。另一益处是避免为醛官能化聚合物的性能而调整纸浆浆液pH的需要，相反工艺可在占优pH下进行。其它益处包括控制积垢形成、毛毡保持较清洁以及增加毛毡寿命和性能的可能性。此外，本专利技术还展示酸性材料降低软化剂(例如咪唑啉鎓)乳液的粘度。因此，软化剂可以显著较高的浓度乳化，使得运输/处置成本降低。另一优点在于，所述方法在技术上操作简单且因此极其成本有效。当将酸性材料添加于纸表面上时，通过使用少量酸即有效地自片层去除碱度。即使在实例中施加乙醛酸化聚丙烯酰胺(GPAM)，但本专利技术的方法还可适用于其它醛官能化聚合物。因此，在一个方面中，本专利技术提供用于制造纸制品的软化剂组合物，其包含软化剂和酸性材料，其中所述软化剂组合物具有大于0.05的相对酸度(RA)值(定义如下)。在第二方面中，本专利技术提供制造纸制品的方法，其包含以下步骤-提供纸浆浆液，-自所述纸浆浆液形成纸幅，-干燥所述纸幅，-将所揭示的软化剂组合物(i)在所述纸幅形成之前添加至所述纸浆浆液，(ii)在所述干燥之前、期间和/或之后添加于所述纸幅上，和/或(iii)添加于造纸网上、成形布上或扬克烘缸(Yankeedryer)上的纸幅接触侧上。在第三方面中，本专利技术提供通过所述方法制造的纸制品。在第四方面中，本专利技术提供用于制造纸的纤维的处理系统，其包含软化剂组合物和醛官能化聚合物。具体实施方式如本文中所使用，术语“纸”或“纸制品”可互换使用，其应理解为包括含有纸纤维的薄片材料，其还可含有其它材料(例如有机颗粒、无机颗粒和其组合)。适宜纸纤维包括天然和合成纤维，例如纤维素纤维、造纸中所使用的所有种类的木纤维、其它植物纤维(例如棉纤维)、源自再生纸的纤维；和合成纤维，例如人造丝、尼龙(nylon)、纤维玻璃或聚烯烃纤维。天然纤维可与合成纤维混合。举例来说，在纸制品的制备中，纸幅或纸材料可用合成纤维(例如尼龙或纤维玻璃)来增强，或用非纤维性材料(例如塑料、聚合物、树脂或洗剂)来浸渍。如本文中所使用，术语“纸幅(paperweb和web)”应理解为包括正成形和已成形的纸片材料、纸和含有纸纤维的纸材料。纸制品可为经涂布、积层或复合纸材料。此外，纸制品可经漂白或未经漂白。纸可包括(但不限于)书写纸和印刷纸，例如未经涂布的机械浆纸、全涂布纸、铜版纸(coatedfreesheet)、经涂布的机械浆纸、未经涂布不含磨木浆纸(uncoatedfreesheet)等；工业纸、所有种类的薄型纸、纸板、卡纸板、包装纸(例如未漂白的牛皮纸或漂白的牛皮纸)、包裹纸、纸胶带、纸袋、纸布、毛巾布、壁纸、地毯底布、纸滤器、纸垫、装饰性纸、可弃式亚麻布和服装等。纸可包括薄型纸制品。薄型纸制品包括卫生薄纸、家用薄纸、工业薄纸、擦面薄纸、化妆薄纸、软薄纸、吸收性薄纸、含药薄纸、卫生纸、纸巾、餐巾纸、纸布、纸亚麻布等。在例示性实施例中，薄型纸可为毛毡压制薄型纸、图案致密化薄型纸或较高松厚度的未压实薄型纸。在另一例示性实施例中，薄型纸可起皱或未起皱、具均匀或多层构造、分层或不分层(掺合)和一层、两层或三层或更多层。在例示性实施例中，薄型纸包括为消费者薄纸产品的柔软和吸收性薄纸产品。在一个优选实施例中，纸制品是薄型纸制品。“纸板”是较常规纸更厚、更重且更不柔性的纸。许多硬木和软木树种通过将纤维自木质基质分离的机械和化学工艺用于生产纸浆。纸板可包括(但不限于)半化学纸板、衬里纸板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造纸的软化剂组合物，其包含软化剂和酸性材料，其中所述软化剂组合物的相对酸度RA值大于0.05。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造纸的软化剂组合物，其包含软化剂和酸性材料，其中所述软化剂组合物的相对酸度RA值大于0.05。2.根据权利要求1所述的软化剂组合物，其中所述RA值是至少0.06、优选至少0.07、更优选大于0.05到100、更优选0.07到100。3.根据权利要求1或2所述的软化剂组合物，其中所述酸性材料是水溶性酸。4.根据权利要求3所述的软化剂组合物，其中所述水溶性酸是矿物酸或有机酸或其混合物。5.根据权利要求4所述的软化剂组合物，其中所述矿物酸是磷酸、硼酸、硫酸、盐酸、硝酸或其任何混合物。6.根据权利要求4所述的软化剂组合物，其中所述有机酸是甲酸、乙酸、柠檬酸、乳酸、己二酸、苹果酸或其任何混合物。7.根据权利要求3所述的软化剂组合物，其中所述水溶性酸性材料是含丙烯酸的聚合物、弱碱的共轭酸、呈部分或完全质子化形式的含胺聚合物或其混合物。8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述酸性材料包含酸性材料，其是根据权利要求3到7的任一酸的混合物。9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述软化剂能够降低纸表面摩擦系数、增加纸表面润滑性、降低纸挺度、增加纸松厚度、降低纸强度(湿和干)、塑化纸并防止纤维-纤维粘合(去粘合)。10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述软化剂是疏水性或两亲性材料或其混合物。11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述软化剂是选自以下的群组：蜡，例如石蜡；油，例如矿物油、硅酮油或石蜡脂或其混合物；阳离子表面活性剂，例如基于咪唑啉的表面活性剂(季铵化或未季铵化)、脂肪胺和其衍生物和盐、和阳离子硅酮化合物或其混合物；非离子表面活性剂，例如脂肪醇、脂肪酰胺、脂肪酸酯、乙氧基化醇、乙氧基化脂肪酸、烷基聚葡萄糖苷、乙氧基化烷基酚、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物或其混合物；阴离子表面活性剂，例如脂肪酸、磺酸盐、硫酸盐、羧酸盐、磷酸烷基酯和阴离子硅酮表面活性剂或其混合物；润滑剂；和柔软剂，例如羊毛脂和卵磷脂或其混合物；或其混合物。12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述软化剂是阳离子表面活性剂、优选地基于咪唑啉的表面活性剂，例如(9Z)-9-十八碳烯酸与二亚乙基三胺的反应产物，所述反应产物经环化、硫酸二乙酯季铵化(CAS登记号68511-92-2)或硫酸二甲酯季铵化(CAS登记号72749-55-4)。13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述软化剂对所述酸性材料的重量比是100:1到1:100。14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述组合物进一步包含醛官能化聚合物。15.根据权利要求14所述的软化剂组合物，其中所述醛官能化聚合物是乙醛酸化聚丙烯酰胺GPAM。16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的软化剂组合物，其中所述组合物进一步包含乳化剂、稳定剂、偶合剂、消泡剂、表面活性剂、润湿助剂、纸强度助剂或其混合物。17.一种制造纸制品的方法，其包含以下步骤-提供纸浆浆液，-自所述纸浆浆液形成纸幅，-干燥所述纸幅，-将根据权利要求1到16中任一权利要求所述的软化剂组合物(i)在所述纸幅形成之前添加到所述纸浆浆液，(ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：路晨，克莱顿·坎贝尔，珍娜·苏·拉比多，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI