[发明专利]纸和纸板的制造

说明书

本发明涉及采用新絮凝体系由纤维素浆料制造纸和纸板的方法。

在纸和纸板的制造过程中，纤维素稀浆料在移动网(通常被称之为抄纸网)上滤水形成片材，然后进行干燥。众所周知，为了达到纤维素固体的絮凝并强化移动网上的滤水，通常在纤维素悬浮体中使用水溶性聚合物。

为提高纸的产量，许多现代造纸机在较高速度下操作。作为机器速度提高的结果，能够提高滤水作用的滤水和留着体系一直受到极大重视。然而已知，提高滤水前马上加入的聚合物助留剂的分子量虽趋于增加滤水速率，但常形成破损。很难通过加入单一聚合物助留剂获得留着率、滤水、干燥和成形之间的最佳平衡，因此通常的做法是先后加入两种单独的材料。

EP-A-235893提供一种方法，其中一种水溶性、基本线型的阳离子聚合物在剪切阶段之前施加到造纸浆料中，随后通过在剪切阶段之后引入膨润土来絮凝。该方法提供强化的滤水作用，同时也提供良好成形和留着。由汽巴精细化学品公司按商标名Hydrocol^商业化的方法十多年来已证明很成功。

近年来针对这一主题又进行了各种各样的尝试，旨在通过对一种或多种组分的细小改进来提供不同的解决方案。

US-A-5393381描述一种方法，其中一种制造纸或纸板的方法包括在纸浆纤维悬浮体中加入水溶性支化阳离子聚丙烯酰胺和膨润土。该支化阳离子聚丙烯酰胺通过丙烯酰胺、阳离子单体、支化剂和链转移剂的混合物按溶液聚合法进行聚合制成。

US-A-5882525描述一种方法，其中一种溶解度系数大于约30％的阳离子支化水溶性聚合物施加到悬浮固体的分散体，例如造纸浆料中，以使水释放。该阳离子支化水溶性聚合物由类似于US-A-5393381的成分制成，即通过丙烯酰胺、阳离子单体、支化剂和链转移剂的混合物的聚合制成。

在EP-A-17353中，一种阳离子需要量较高的相对较粗纸浆，先以膨润土，随后以基本非离子的聚合物助留剂处理。尽管该方法中的悬浮体是一种基本不加填料的悬浮体，但在AU-A-63977/86中，描述了一种修改方案，按此方案悬浮体中可加填料，且按此方案可将膨润土加入到稠浆料中，然后该稠浆料再稀释成为稀浆料，一种较低分子量的阳离子聚电解质加入到该稀浆料中，然后再加入高分子量非离子助留剂。这样，在该方法中使用了絮凝聚合物并且它是继膨润土之后加入到稀浆料中的。

诸如EP 17353和AU 63977/86中的方法在由具有较高阳离子需要量和较低填料含量的悬浮体造纸方面虽令人满意，但是当悬浮体包含大量填料时在填料留着方面却又不令人满意。

EP-A-608986描述一种通过在进料悬浮体中加入阳离子絮凝剂以使纤维与填料的较浓悬浮体发生絮凝来制造加填纸的方法，其中在纤维素稀浆料或稠浆料中加入膨润土或其它阴离子颗粒材料，然后在稀浆料滤水以成形片材之前向稀浆料中加入聚合物助留剂。纤维和填料的留着，据说因在该纤维与填料的浓悬浮体中存在该絮凝剂而得到改善。

EP-A-308752描述一种造纸方法，其中一种低分子量阳离子有机聚合物加入到配料中，然后加入胶体二氧化硅和一种分子量至少500,000的高分子量带电丙烯酰胺共聚物。其公开内容似乎表明，适用于首先加入到配料中的低分子量阳离子聚合物的最宽分子量范围是1,000～500,000。分子量如此低的聚合物预计将表现出最高约2dl/g的特性粘度。

TM Gallager 1990 TAPPI Press，Atlanta p141 Short Course，题为“中性/碱性造纸”描述一种据称可供市售的二氧化硅微颗粒体系，其中采用阳离子絮凝聚合物、高分子量阴离子聚丙烯酰胺和5-纳米胶体二氧化硅溶胶。此种絮凝聚合物可能具有低分子量和高电荷密度。据称，尽管存在高留着率的可能，但是鉴于采用高剂量阴离子聚丙烯酰胺，成形依然成问题。在此种体系中通常采用的是较低二氧化硅加入量(小于0.10％)。

可是，目前仍然需要通过进一步改进滤水作用和留着率同时又不损害成形来进一步改善造纸方法。另外，还存在对提供更高效的絮凝体系以便制造高加填纸的需要。

按照本发明第一方面，提供一种造纸或纸板的方法，包括纤维素悬浮体的形成、悬浮体的絮凝，悬浮体在网上滤水形成片材，以及片材的随后干燥，其中纤维素悬浮体通过加入基本水溶性的聚合物来絮凝，该聚合物选自

a)多糖或者

b)特性粘度至少是4dl/g的合成聚合物然后，通过随后加入再絮凝体系实现再絮凝，其中再絮凝体系包含i)硅质材料和ii)基本水溶性的聚合物，