在造紙中用于改善紙強度助劑性能的漿料預處理制造技術

本發明專利技術涉及一種提高由具有大比例的OCC的漿料制得的紙強度的方法、組合物和裝置。該方法包括以下步驟：1)提供其內具有大量OCC的紙漿料；2)在向漿料中加入強度劑之前加入強度促進劑；3)向漿料中加入強度劑；以及4)由該漿料制造紙制品。該方法使得廉價的OCC材料可以應用在造紙過程，而不會存在OCC中陰離子垃圾通常引起的質量問題。因此，可以制造出成本低且質量好的紙制品。

【技術實現步驟摘要】
在造紙中用于改善紙強度助劑性能的漿料預處理相關申請的交叉引用無政府資助的研究或開發的聲明無
技術介紹
本專利技術涉及在預處理漿料(furnish)以提高由含有大量陰離子垃圾的漿料制得的紙張最終強度中有用的方法、裝置和組合物。紙制品的多種性能，包括強度、渾濁度、平整度、孔隙度、尺寸穩定性、孔徑分布、掉毛傾向、密度、剛度、成型性和壓縮性由于紙內的纖維素纖維之間存在的結合而變得重要。造紙過程中的機械打漿或勻料(refining)步驟可增強纖維之間的結合能力，在這些步驟中，纖維變得更加柔軟且可用表面積增加。紙制品的強度為具有三類的性能，稱為干強度、濕強度或再濕強度和濕紙幅強度。干強度是指干燥的紙張所表現出的強度，通常在測試前以恒定的濕度和室溫為條件。濕強度或再濕強度是指紙張在測試前充分干燥再用水再濕潤后所表現出的強度。濕紙幅強度是指纖維素纖維墊(mat)在干燥為紙制品之前的強度。強度添加劑為有效地提高這些強度中的一種或幾種的組合物。強度樹脂為在造紙工藝的濕法結束，在紙墊或紙張成型之前通常添加的聚合物類，以改善紙制品的強度特性。通常認為強度樹脂通過補充內纖維結合的數量而起作用。干強度添加劑用于提高多種紙制品包括紙、紙板、紙巾的干強度。由于再循環對最終紙具有弱化作用，因此干強度添加劑特別有利于由再循環纖維制造紙制品。另外，干強度添加劑應減少用于實現預定紙漿的預定干強度所需的勻料量，以及勻料所需的相應能耗，而不應該對造紙機械中纖維素網的濾水速率造成不利影響。美國專利6315866、7556714、2884057和5338406以及美國專利申請12/323976中描述了多種利用聚丙烯酰胺和其他聚合物來增加紙制品強度的方法。然而，當漿料含有大量諸如舊瓦楞紙板(OCC)和機械紙漿等陰離子垃圾時，這些方法都不能達到預期。這認為是由于這類漿料中所含有的極高量的陰離子部分，該陰離子部分阻止強度助劑與紙纖維結合。因此，提供有利于改善包含大量陰離子垃圾的漿料的強度助劑效果的組合物、方法和裝置是非常有利且值得期待的。本節中描述的技術并非構成本文中引用的任何專利、出版物或其他信息為相對于本專利技術的“現有技術”的陳述，除非具體指定如此。另外，本節不應理解為是指已進行研究或者以37CFR§1.56(a)中定義的無其他相關信息存在。
技術實現思路
本專利技術至少有一個實施方式涉及一種提高紙制品強度的方法。所述方法包括以下步驟：a)提供包含纖維的漿料，所述漿料中的所述纖維包含至少10％的含大量陰離子垃圾的纖維；b)在向所述漿料加入強度劑之前加入強度促進劑；c)向所述漿料加入強度劑；以及d)根據造紙方法由所述漿料制造紙制品。每噸所述漿料中的所述強度促進劑的加入量可為0.01至3lb。所述強度促進劑的RSV介于0.5至15、1至12、2至8和/或3至6之間。含有陰離子垃圾的漿料可為選自由再循環纖維或機械纖維以及它們的任意組合組成的組中的一種。所述強度劑可以是干強度強度劑。所述強度劑可以是淀粉、聚丙烯酰胺、乙醛酸聚丙烯酰胺或它們的任意組合。強度劑可以是干強度強度劑，每噸所述漿料中的干強度強度劑的加入量為0.5至10kg。本文中說明了其他特征和優點，由以下詳細說明中將變得明顯。附圖說明圖1是表明本專利技術提高紙制品的破裂強度的效果圖。圖2是表明本專利技術提高紙制品的耐折性的效果圖。具體實施方式提供以下定義以確定在本實施方式中如何使用術語，尤其是如何解釋權利要求。上述定義的組織僅為了方便，而并非要將任何定義限定為任何特殊種類。“陰離子垃圾”是指用于造紙工藝中的含OCC漿料的一種性能，表征為存在于漿料中的這種大量的陰離子部分的存在，強度助劑被抑制或阻止與纖維結合，因而損害了最終紙的整體質量。“干強度添加劑”是指提高最終紙張的干強度的強度添加劑，且包括但不限于美國專利4605702和美國專利申請2005/0161181A1中描述的任何一種強度促進劑組合物，特別是其中描述的多種乙醛酸丙烯酰胺(glyoxylatedacrylamide)/DADMAC共聚物組合物。乙醛酸丙烯酰胺/DADMAC共聚物組合物實例是產品#Nalco64170(由伊利諾伊州內玻維爾市納爾科公司生產)。“GPAM”是指乙醛酸聚丙烯酰胺。“OCC”是指舊瓦楞紙箱(或者舊紙板)。OCC紙漿為之前通過至少兩次再循環處理的紙漿，所以其纖維比原始纖維更短更弱。這種較短纖維之間的結合明顯更弱，導致了紙強度上非常差的質量，例如破裂強度、耐折強度和抗拉強度。OCC還負載大量的陰離子垃圾，這些陰離子垃圾會導致強度劑的失效。OCC包括但不局限于AOCC(美國舊瓦楞紙箱)，JOCC(日本舊瓦楞紙箱)，EOCC(歐洲舊瓦楞紙箱)和COCC(中國舊瓦楞紙箱)，這些舊瓦楞紙箱具有特定獨特的性能和特性在本領域是已知的。“造紙工藝”是指由紙漿制造紙制品的方法，包括將木屑和/或其他纖維素纖維源磨碎并加入形成纖維素造紙漿料(furnish)水溶液，使該漿料濾水形成紙張，擠壓該紙張以去除其它水分，并干燥該紙張。形成造紙漿料、濾水、擠壓和干燥的步驟可按照本領域技術人員通常所知的任何常規方式進行。造紙工藝包括紙漿制造。“強度添加劑”是指在造紙工藝中加入后可提高紙張強度的組合物，該提高可達到10％或更高。“強度促進劑”是指選自由表氯醇-二甲胺(EPI-DMA)、EPI-DMA氨交聯聚合物類、二氯化乙烯和氨的聚合物類、二氯化乙烯聚合物類、二甲胺聚合物類、多官能團二亞乙基三胺縮聚物類、多官能團四亞乙基五胺縮聚物類、多官能團己二胺縮聚物類、多官能團二氯化乙烯縮聚物類、蜜胺聚合物類、甲醛樹脂的聚合物類、陽離子帶電(charged)乙烯加聚物類、丙烯酰胺與丙烯酸鈉的共聚物類、通過水解使一部分丙烯酰胺基團轉化為丙烯酸的丙烯酰胺均聚物類、丙烯酰胺和丙烯酸鈉的共聚物類、丙烯酰胺和丙烯酸鈉與丙烯酸鈉的共聚物類以及它們的任意組合組成的組中的組合物。強度促進劑的重均分子量通常在800,000和3,000,000之間，優選在1,000,000和2,000,000之間，最好是在1,200,000和1,500,000Da。低分子量的強度促進劑的重均分子量小于1,200,000Da。中分子量的強度促進劑的重均分子量從1,500,000到2,000,000Da。高分子量的強度促進劑的重均分子量大于2,000,000Da。就RSV來說，強度促進劑的RSV通常介于3和12dl/g之間。如果本申請中在他處陳述的上述定義或描述與字典中或通過引用合并于本申請的源文件所陳述的常用意思(清楚或模糊)不一致，則本申請特別是權利要求術語應理解為根據本申請中的定義或描述進行解釋，而不是根據通常定義、字典定義或通過引用合并的定義來解釋。根據以上說明，如果術語僅能通過字典解釋來理解，如果該術語由Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology，5thEdition，(2005)，(Wiley，John&Sons.Inc.出版)定義，則該定義將控制如何在權利要求中限定該術語。在本專利技術至少一個實施方式中，方法包括以下的步驟：1)提供紙張漿料；2)在向該漿料中加入強度劑之前加入強度促進劑；3)向該漿料中加入強度劑；以及4)由該漿料制造紙制品。不限于解釋權利要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高紙制品強度的方法，所述方法包括以下步驟：a)提供包含纖維的漿料，所述漿料中的所述纖維包含至少10％的含大量陰離子垃圾的纖維；b)在向所述漿料中加入強度劑之前加入強度促進劑；c)向所述漿料中加入強度劑；d)根據造紙方法由所述漿料制造紙制品。

【技術特征摘要】
1.一種提高紙制品強度的方法，包括：a）在向漿料中加入強度劑之前向所述漿料中加入強度促進劑，其中所述強度促進劑包括AcAm/DADMAC共聚物，所述漿料中的纖維包含至少10%的源自舊瓦楞紙板的纖維；b）向所述漿料中加入強度劑，所述強度劑包含乙醛酸聚丙烯酰胺；以及c）根據造紙方法使用所述漿料制造紙制品，其中每噸所述漿料中的所述強度促進劑的加入量為0.01lb至3lb且所述強度劑是干強度劑，每噸所述漿料中的干強度劑的加入量為0.5kg至10kg。2.如權利要求1所述的方法，其中所述強度促進劑的RSV為0.5dl/g到15dl/g。3.如權利要求2所述的方法，其中所述強度促進劑的RSV為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙玉林，李君，饒慶隆，陳衛國，
申請(專利權)人：納爾科公司，
類型：發明
國別省市：