纸用施胶剂制造技术

本发明专利技术涉及用于纸的表面施胶的浆料，其含有阴离子光学增白剂和由阳离子聚合物分散体和阳离子或两性烷基烯酮二聚体分散体或乳液形成的混合物作为施胶剂，和所述浆料用于将纸表面施胶的用途，以及施胶方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将纸、纸板和卡纸的表面施胶的方法。技术背景纸是具有典型的极性、强亲水性特征的含纤维素的纤维复合材料，也就是说，它可以容易地被水性体系润湿和溶胀。当书写和印刷时，以及当加工纸时，这导致水及其它液体 (例如油墨、印刷油墨)过度和不受控制地渗入纤维网幅。由此产生的问题尤其包括内纤维粘接力的削弱、机械性能的劣化、尺寸稳定性降低和非常差的可书写性和可印刷性。为了控制润湿和渗透行为，采用所谓的施胶剂，其经由部分疏水化抵抗上述行为。 这些助剂既可以添加到水性纤维素纸浆中(内施胶)，又可以经由使用合适的涂布系统例如施胶压机、膜压机、涂覆机等，对已经形成的纸幅进行表面处理(表面施胶)而进行施加。 对于一定类型的纸，联合使用这两种方法。在表面施胶中，通常，使用涂布系统施加水性浆料(Flotten)制剂，该制剂由(降解的)淀粉和表面施胶剂组成并且还可含有其它添加剂，例如聚乙烯醇、染料、颜料、盐和光学增白剂。常用类型的淀粉包括，例如，马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉或木薯淀粉，它们可以在其使用之前利用造纸人员已知的方法预处理。这些方法包括氧化、热化学或酶催化降解法，利用这些方法主要调节分子量和因此调节粘度。淀粉还可以经化学改性，例如通过阳离子化或烷基化而化学改性。根据现有技术，聚合物主要用作表面施胶剂，它们既可以以溶液形式存在，也可以以分散形式存在(乳液聚合物)。通常的是，例如，苯乙烯和马来酸酐的改性共聚物、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体的共聚物、苯乙烯与丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯单体的共聚物、聚氨酯分散体，或丙烯腈的共聚物和接枝聚合物。所有这些施胶剂共同点在于它们含有亲水性和疏水性分子片段，其中所述亲水性部分还限定了所述聚合物的电荷。可以采用阴离子、 两性、阳离子聚合物和原则上还有非离子聚合物。例如可提及EP 406 46UEP 357 866,EP 735 065、EP 701019 禾口 EP 320 609。从经验出发，对于每一类型的表面施胶剂都存在优选的应用领域，其中当应用于不同类型的纸时，单个产品的有效性方面存在相当大的差异。产品选择还可能受另外使用其它助剂的必要性限制。可以采用该表面施胶剂制备的最重要的纸类型是包装纸和包装纸板以及图形纸。典型的包装纸包括，例如，牛皮纸内衬、试验内衬和瓦楞原纸或瓦楞纸(Fluting)， 需要它们用于制备瓦楞纸板包装(瓦楞纸板原纸)。新制纤维(未漂白的硫酸盐纸浆)，优选废纸，用作生产用的原材料。纸和纸板可以是灰色的，棕色的，或可以配备有浅色覆盖层 (以白色覆盖的内衬)。作为另外的包装纸，使用各种其它纸和纸板类型用于许多应用目的，例如鞋盒、香烟包装、蜜饯盒子、果类托架、低温冷冻包装、饮料纸箱、速食托盘等等，仅为了提及一些少数情况。制备这些纸的原材料同样是新制纤维和废纸，这取决于类型。这些纸板也可以是灰色或白色的，经常在一面或两面上被涂覆，并且表面通常被准备用于印刷目的。图形纸是用于书写、涂色和印刷的纸类型的通称。典型实例包括复印纸、胶版纸、 教学用练习书、书写纸、日历、明信片、水彩画纸、报纸、杂志纸、广告增刊、目录、书印纸和其它很多。为此所使用的原材料包括机械纸浆、热机纸浆、再处理废纸等等。在很大程度上使用漂白纸浆。纸和纸板可以在一面或两面上被涂覆并且主要是白色的，但是例如，还可以是灰色或彩色的。白色背景是优选的以致改进整个外观以及印刷对比度和图像对比度。‘‘白度〃通常通过使用所谓的〃光学增白剂〃加以支持，此外还主观上由此将其提高。它们一般包括均二苯代乙烯的二磺酸衍生物、四磺酸衍生物或六磺酸衍生物。它们主要用于表面，但是也用于湿区域。这些增白剂都带有极其高的阴离子电荷，其由分子上的磺酸根基团引起。虽然阳离子光学增白剂也可商购，然而，它们昂贵几倍并因此对于大多数应用是不经济的。原则上，阴离子和阳离子化合物之间存在不相容性，或至少是不利的相互影响。所述产品的组合导致凝聚物的形成，产生有害沉淀物，或所述成分干扰或相互抵消它们的有效性。因此，根据现有技术，仅阴离子、两性或弱阳离子施胶剂可以与阴离子光学增白剂结合用于表面施胶。所有这些比更强的阳离子施胶剂明显较不有效。
技术实现思路
上面提出的问题的解决方案由本专利技术通过使用特殊的产品组合进行纸的表面施胶而达到，其令人惊奇地首次允许使用阳离子施胶剂在阴离子光学增白剂存在下制备例如书写和印刷纸，同时维持阳离子施胶剂的已知的显著更高的效率且不会明显损害增白剂效果。这以完全出乎意料的方式通过将阳离子聚合物分散体与阳离子或两性烷基烯酮二聚体 (AKD)分散体组合作为表面施胶剂而达到。根据本专利技术，作为阳离子聚合物分散体，使用对于表面施胶已知的阳离子聚合物分散体。所述聚合物优选是乳液聚合物。优选的单体包括烯属不饱和化合物，例如苯乙烯， 和含氮丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体，例如胺烷基化丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。其优选是苯乙烯-丙烯酸酯共聚物分散体。所使用的丙烯酸酯优选包括丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和丙烯酸丁酯，其中丙烯酸丁酯是尤其优选的，更尤其是丙烯酸叔丁酯。所述共聚物进一步含有阳离子化丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基，尤其是二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺基。烷基氨基优选是甲基。固体含量通常为25%至35%。例如，BK Giulini GmbH公司的可商购的产品PergIut in K600，更尤其是PergIut in K532，是尤其适合的。根据本专利技术，典型的烷基烯酮二聚体分散体和乳液是适合的。它们含有带长链烷基(优选衍生自脂肪酸或脂肪酸衍生物)的内酯环。市场上可获得的AKD分散体主要差别在于制备中使用的脂肪酸，并因此在于不同熔点和所述烷基的有差别的链长度和支化。包含在大约40-50°C附近的凝固点的C16/C18烷基烯酮二聚体的混合物是广泛使用的。在更高温度下熔融的AKD基于更高级脂肪酸例如硬脂酸(C18)或山嵛酸(C22)制备并应用于特种纸或在更高纸浆温度下使用。C18-AKD的熔点在55-60°C范围内，C22-AKD的熔点为大约 58-65°C。液态AKD是基于油酸或异硬脂酸制备的。它具有的优点是，无蜡状沉积产生并且它引起在纸表面上更低的滑动性，因为不发生结晶型水解产物的迁移。液态AKD的缺点是与含直链烷基的产品相比降低的施胶效率。固体含量通常为10-25%。分散体或乳液还可以按本身是已知的方式含有其它添加剂，例如分散剂和/或稳定剂。阳离子或两性分散剂， 例如阳离子淀粉、聚酰氨基胺树脂、聚二烯丙基二甲基氯化铵是优选的。可能的稳定剂特别是淀粉。烷基烯酮二聚体分散体很长时间以来就已经在造纸中用作内施胶剂。它们也已经用于表面施胶，并且在那里它们与两性或弱阳离子聚合物结合。试图以纯形式在表面中使用的许多实验已经失败，多数原因在于难以控制施胶，直到达到最终施胶为止长的熟化时间，纸的高可滑动性，由水解产生的沉积物，及其它问题。令人^C奇地，AKD的这些不利性能可以在根据本专利技术的应用中显著地降低，以致可以另外利用它们的支持性的施胶作用。根据本专利技术，由阳离子聚合物分散体和AKD分散体制备混合物。AKD的存储稳定性有利地也在这种混合物中得到显著地提高。这通常限于4-10周并改进到8-14周。阳离子聚合物分散体与AKD分散体的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：G·克拉莫，J·邦，
申请(专利权)人：BK吉乌里尼有限公司，
类型：发明
国别省市：