[发明专利]用于纸张施胶的产品

说明书

发明领域

本发明涉及一种纸张施胶乳液，其包含马来酸化的植物油胶料，并且涉及所述马来酸化的植物油胶料的制备方法。

发明背景

为了能够生产特定质量的纸张，在生产过程中可使用不同的化学添加剂。一般地，用于增强工艺方法的运转性的操作辅助化合物，与为成品纸张提供特定性能的功能化合物之间有明显区别。

对纸张施胶用来防止水浸入纸页中。对于耐久性和其它纸张希望的特性，诸如适印性，都需要这一防水性。因此，施胶剂属于功能化合物类。纤维的疏水性可通过对纸张中的纤维组成进行改性来实现。能够用一面附着在纤维上并且用另一面阻碍水的浸入的分子，在造纸工艺中被加入到配料中。当纸以该方式被施胶时，其被称为内施胶。

另一施胶方式是，将施胶剂仅仅施加到早已完工的纸页表面。因此纸被涂上一层由施胶剂，聚合物溶液和添加剂组成的薄膜。这被称为表面施胶。

由于作为填料的碳酸钙的使用增加，新型造纸机在中性或弱碱性pH条件下运行。这限制了松香或者松香皂的应用，其是酸性条件下的传统施胶剂。

正如人们相信的，用于中性和碱性施胶的常规施胶剂与纤维素的羟基进行反应，它们也被称为反应活性胶料。最普遍使用的反应活性胶料是烷基烯酮二聚物(AKD)和链烯基琥珀酸酐(ASA)。虽然提及的第一种胶料显示了合理的水解稳定性，但是对于ASA而言，情况则相反。反应活性施胶剂的消耗比松香胶料的显著较低。

对于ASA生产，α-烯烃需要进行异构化来形成内烯烃。这指的是，双键从分子的向外位置转移开。在第二步骤中，烯烃与马来酸酐(MAA)在高温下进行反应。内烯烃的之前生产是必须的，因为由α-烯烃生产的ASA具有较高的熔点，这意味着α-ASA在室温下将是固体，这会使得在造纸机中的应用相当困难。

不仅仅在造纸工业，近来越来越注重用可再生资源取代石油化工产品基原材料。这样一种基于绿色来源的新型施胶剂，有可能用来获取潜在的市场。ASA的生产依赖于石油化工品(烯烃)，因此其生产成本强烈地受到剧烈浮动的原油价格的影响。

WO03/000992公开了一种大豆衍生产品(PDS胶料)，其包括直接从豆油榨取的纯脂肪酸。

WO2007/070912公开了对液体脂肪酸酐(FAA)的应用，其源自链长度C₁₂-C₂₄的饱和和不饱和脂肪酸混合物的混合物。该脂肪酸酐由两种脂肪酸组成，由脂肪酸和乙酸组成，由脂肪酸和松香酸，或它们的混合物组成。该脂肪酸可以源自妥尔油(tall oil)，向日葵油，菜籽油，豆油(soy bean oil)，亚麻籽油或动物油。

WO2006/002867公开了又一个分散体形式的施胶剂备选方案，其包含分散在水中的施胶剂，所述施胶剂由马来酸酐(MAA)和不饱和脂肪酸烷基酯的反应产物组成，该施胶分散体另外包括铝化合物，诸如硫酸铝，聚合硫酸盐或聚合氯化铝。

CA1069410公开了一种乳化剂的使用，其包括与施胶剂结合的三烷基胺或氢氧化铵。该施胶剂可以是马来酸化的植物油，马来酸化的α-烯烃，马来酸化的脂肪酸酯或AKD。

基于各种目的，马来酸化的油类在文献中是熟知的。根据US3855163，改性的油类用作电镀的添加剂，同时CA1230558和DE19835330建议将所述物质添加到头发护理产品中。根据WO2005/077996和WO2005/071050，马来酸化的植物油用作乳化剂。另外地，US2006/0236467教导了，马来酸化的油类在成型胶乳，涂料和织物整理剂(finishes)中是有用的。

发明概述

存在对使用可再生资源并且能得到良好施胶结果的备选施胶剂的明确需求。本发明提供了基于具有特定组成的马来酸化的植物油的此类施胶剂。该施胶剂以乳液形式使用，并适合于内施胶和表面施胶。

附图简述

图1显示了马来酸化的高油酸向日葵油胶料(MSOHO)和马来酸化的菜籽油胶料(MRSO)的施胶效率，

图2显示了不同量的MSOHO与ASA的共混物的施胶效率，

图3显示了ASA和MSOHO与FAA的共混物的施胶效率，

图4显示了MSOHO与25％FAA的共混物的施胶效率，和

图5显示了MSOHO与25％FAA的共混物，在有或者没有明矾(alum)的情况下，与纯ASA相比的施胶效率。

图6显示了不同比率加入到MSOHO的FAA的施胶效率(Cobb₆₀值)和粘度。

发明详述