[发明专利]造纸方法

说明书

本发明涉及一种造纸或制备纸板的方法。特别地，本发明涉及提 高纸的湿和干强度。本发明还涉及改进的纸的内部或表面施胶的方法。

已知纸强度特征将取决于单根纤维素纤维的强度和在纤维素纤维 之间形成强的连接的能力以及形成纤维素片材的纤维素纤维的网状结 构。不良质量的纤维素纤维可能导致降低的强度特征。另外，导致不 良成型的纤维素纤维的不均匀分布也将损害形成的纤维素片材的强 度。

已知加入聚合物添加剂以提高造纸期间的湿强度特性和由此形成 的纸的干强度特性。一般而言，可商购获得的这类聚合物添加剂包括 天然、部分改性或合成的水溶性聚合物，例如阳离子淀粉、阴离子淀 粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和低分子量阳 离子聚合物例如聚DADMAC(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚酰胺-胺表 氯醇、多胺表氯醇、聚二氰基二酰胺。

US-A-3,311,594披露了氨基聚酰胺-表氯醇APAE湿强度树脂的制 备。通过将表氯醇与氨基聚酰胺反应而制备该树脂，并且APAE树脂在 以浓缩形式和凝胶储存期间可能展现出储存问题，尽管通常与GPA树 脂相比程度较小。出于该原因，普遍实践了将APAE树脂稀释至低的固 含量以将凝胶化减少到最小。APAE树脂赋予给纸干和湿强度。

乙醛酸化的聚丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物树脂被已 知用作用于纸的干强度和暂时性湿强度树脂。US-A-4,605,702教导了 通过将分子量约500-6000的丙烯酰胺共聚物乙醛酸化制备湿强度添 加剂。即使在未升高的温度下在短的储存时间之后，所得的树脂在水 溶液和凝胶中也具有有限的溶解性。因此，通常将该树脂以仅含约5 -10wt％树脂的相对稀的水溶液形式提供。

US-A-5783041描述了一种通过在造纸方法期间将含有氨基聚酰 胺-表氯醇树脂、乙醛酸化的丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵树脂和 高电荷密度的阳离子树脂的混合树脂溶液加入纸浆而提高纸的干强度 特性的方法。

US-A-3,556,932描述了水溶性的乙醛酸化的丙烯酰胺聚合物湿 强度试剂。这些湿强度试剂由分子量小于约1,000,000的聚合物制备， 尽管优选小于约25,000的分子量。在稀的水溶液中将聚合物与乙二醛 反应以将-CONHCHOHCHO官能团赋予在聚合物上并且通过乙二醛交联 提高聚合物的分子量。为了在不使它们无限地交联或凝胶化的情况下 将至少6％的-CONHCHOHCHO官能团赋予给聚合物，需要低分子量聚合物 和稀溶液，其中聚合物的条件对湿强度应用而言是无效的。即使在这 些低固体浓度(稀条件)下，交联仍然继续并且限制了产品的储存寿 命。例如，作为10％固体溶液提供的商购产品在室温下在约8天内凝胶。

US-A-5041503尝试了通过将它们作为微乳液制备而克服乙醛酸 化的聚丙烯酰胺的缺点。据信聚合物分子在微乳液中保持独立，由此 防止交联并且由此使得能够使用较高分子量的聚合物。据信当该聚合 物交联时，这些聚合物能够在造纸中提供提高的湿和干强度。

Takuya Kitaoka等的题为“含有纤维素酶的纤维素粘结区的新型 纸强度添加剂”的文章，J Wood Sci(2001)47：322-324描述了将纤 维素粘结区的蛋白质共价连接在被改性以使得它们对蛋白质活性的阴 离子聚电解质上。该阴离子聚电解质含有不直接与蛋白质反应和与碳 化二酰亚胺氯化氢化合物反应的羧基。然后将后处理的反应产物与纤 维素粘结区的蛋白质组合，以制得与蛋白质共价连接的合成聚合物。 发现该反应产物作为干或湿强度添加剂没有常规的干和湿强度添加剂 有效。

化学摘要参考文献(序列号2004：222096)描述了与Journal of Wood Science(2001)47：322-324类似的披露内容。

近年来有这样的趋势：将造纸方法中使用的工艺用水再循环以使 得将高比例的白水返回到工艺中以将污染的水道的环境影响最小化， 并且还需要新鲜的大部分水被引入造纸方法。工艺用水的再循环容易 导致离子性物质例如阴离子废物包括木质素磺酸盐的累积。因此，在 封闭的系统中含于工艺用水中的阴离子物质的含量将会更高。发现在 封闭的回路系统中，利用静电吸力的常规离子性干和湿强度树脂很少 有效。