[发明专利]纸的施胶

说明书

发明领域

本发明涉及纸的施胶，更具体而言涉及纤维素反应性施胶剂水分散体 和它们的制备方法和用途。

发明背景

纤维素反应性施胶剂如基于链烯基琥珀酸酐(ASA)的那些以中性或轻 微碱性浆料pH广泛用于造纸中，以得到某种程度耐湿和含水液体渗透的 纸和纸板。基于纤维素反应性施胶剂的纸施胶通常以含水相和分散于其中 的施胶剂细碎粒子或滴的分散体形式提供。分散体通常借助由阴离子化合 物如木素磺酸钠组成的分散剂体系与高分子量两性或阳离子聚合物如阳离 子淀粉、多胺、聚酰胺胺或乙烯基加合聚合物组合而制备。

WO 96/17127公开了包含纤维素反应性施胶剂和胶态阴离子铝改性硅 石粒子的水分散体。

WO 97/31152公开了包含反应性施胶剂和阴离子微粒材料的水分散 体。分散体也可含不大于2％(基于反应性施胶剂的重量的重量％)表面活性 剂。表面活性剂可以为非离子或阴离子的。

WO 98/33979 A1公开了纤维素施胶剂水分散体和包含阳离子有机化 合物和阴离子稳定剂的分散剂体系。

尽管在链烯基琥珀酸酐水分散体的制备、性能和行为方面已实现相当 大的改善，仍然存在一些与这种分散体的使用有关的技术问题。通常，链 烯基琥珀酸酐分散体具有弱稳定性，这显然导致处理水分散体，例如存储 和使用中的困难。另一个其他缺点是水分散体不能较长期地储存，这是因 为链烯基琥珀酸酐易于水解并且由此变得作为施胶剂无效。

因此，链烯基琥珀酸酐通常作为液体供应给造纸厂，然后在用作施胶 剂以前将其分散，并且得到的分散体通常在2小时以内使用以避免不足的 稳定性和施胶效率的损失问题。用于制备分散体的设备提供高剪切力以便 能够释放表面(set surfaces free)并且产生具有适当粒度的分散体。这种设备 通常复杂且昂贵，并且由于高剪切力，通常需要相当多的能量。

本发明的目的是提供一种可易于制备且使用低剪切力和低能量消耗的 纤维素反应性施胶剂水分散体。本发明的另一个目的是提供具有改善稳定 性和施胶效率的纤维素反应性施胶剂水分散体。其他目的将在下文显示。

发明综述

本发明涉及一种含酸酐、阴离子聚电解质和含氮有机化合物的纤维素 反应性施胶剂水分散体，其中所述含氮有机化合物为分子量为小于180和/ 或具有一个或多个羟基的胺或其季铵。

本发明进一步涉及一种制备纤维素反应性施胶剂水分散体的方法，其 包括在阴离子聚电解质和含氮有机化合物的存在下将酸酐分散在水相中， 其中所述含氮有机化合物为分子量为小于180和/或具有一个或多个羟基的 胺或其季铵。

本发明还涉及纤维素反应性施胶剂水分散体在纸的生产中作为浆料施 胶剂或表面施胶剂的用途。本发明进一步涉及一种生产纸的方法，其包括 将纤维素反应性施胶剂水分散体加入含水纤维素悬浮液中并使得到的悬浮 液在网上脱水，以及一种生产纸的方法，其包括将纤维素反应性施胶剂水 分散体施涂于纤维素网上。

发明详述

根据本发明，已发现改善的纸施胶可通过使用本发明纤维素反应性施 胶剂水分散体实现。还已发现本发明分散体具有比常规分散体更好的稳定 性。此外，已发现与制备常规纤维素反应性施胶剂水分散体相比，更低的 剪切力可用于制备本发明水分散体。由此本发明使得可使用产生低剪切力 的简单且节约能量和投资的设备，例如静态混合器。本发明因此提供相当 大的经济和技术利益。

本发明纤维素反应性施胶剂可选自本领域已知的任何酸酐基施胶剂。 适合的是，施胶剂为疏水性酸酐。适合的疏水性酸酐可通过以下通式(I)表 示，其中R¹和R²独立地选自适当地含8-30个碳原子的饱和或不饱和烃基， 或R¹和R²与具有-C-O-C-结构部分一起可形成任选进一步由含至多30个 碳原子的烃基取代的5-6元环。