[发明专利]纸力增强剂及使用该纸力增强剂获得的纸

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有两性(甲基)丙烯酰胺类聚合物的纸力增强剂、使用纸力增强剂获得的纸以及纸的制造方法。

背景技术

纸作为可回收利用的资源，适用于各种不同的用途。造纸业内作为环保措施的一环，将废纸回收利用和使用水量减少(封闭化)相配合，其回收利用率及封闭化率有逐年提高的趋势。将废纸回收利用之后，纸浆表面的原纤维减少，造纸时纤维间的结合减少。进一步地，由于纸浆纤维自身的强度也有所降低，因而得到的纸力降低。其结果是，造纸时，为了弥补强度降低，纸力增强剂成为不可缺少的物质。

此外，由于进行废纸的回收利用和封闭化，造纸系统内细小纤维和溶解的电解质物质蓄积，使造纸系统的电导率有上升的趋势，通常，电导率超过3mS/cm就称为电导率高，但使用电导率超过4mS/cm的纸浆造纸的情况也在增多。在如上所述的情况下，由于两性纸力增强剂的离子部分被溶解的电解质所掩蔽，很难显示出原有的纸力增强效果。聚丙烯酰胺类纸力增强剂就是如上所述的造纸用添加剂中的一种。

根据离子性质，聚丙烯酰胺类纸力增强剂可分为阴离子型、阳离子型以及两性型。现在以两性型为主流。两性型的聚丙烯酰胺类纸力增强剂包括由丙烯酰胺中的阳离子性单体、阴离子性单体等各种聚合成分共聚得到的两性丙烯酰胺类水溶性聚合物。两性丙烯酰胺类水溶性聚合物具有等电点，在等电点附近的pH下形成聚离子复合物。等电点是pH变化时作为聚合物整体电荷变为0的pH值，聚离子复合物是具有阴离子基团和阳离子基团的聚合物之间通过离子键结合形成的水不溶性物质。形成聚离子复合物时，出现浑浊的现象，进一步地，也有变为不均匀状态的情况和生成不溶物的情况。由于形成聚离子复合物，已知两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物具有高滤水性、高产量并显示出纸力增强效果。但是，在使用电导率高的纸浆造纸的情况下，现有的两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物不能控制聚离子复合物的形成，还未开发出充分显示出纸力增强效果等效果的两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物。

与之相对，已知具有酯结构的含有苄基类季铵碱的阳离子性单体作为构成成分的造纸用添加剂(专利文献1)、具有酰胺结构的含有苄基类季铵碱的阳离子性单体作为构成成分的造纸用添加剂(专利文献2、3)。但是，即使在上述方法中，在电导率高的造纸系统中，也不能达到满足提高滤水性、产量和纸力效果的结果。

专利文献

[专利文献1]特开昭63-92800号

[专利文献2]特开平8-284093号

[专利文献3]特开2006-348421号

发明内容

本发明的目的是提供一种含有两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的纸力增强剂及其制造方法，即使在使用电导率未达到3mS/cm的纸浆造纸的情况下以及使用电导率为3mS/cm以上的纸浆造纸的情况下，所述纸力增强剂也可显示出高滤水性、高产量，同时不引起过度凝集，获得良好的质地，并使纸力效果得到提高。

本发明者为解决上述课题深入研究的结果，发现在使用电导率高的水进行造纸的情况下，由于水溶液中的离子电荷的掩蔽，两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物很难形成聚离子复合物，不能显示原有的效果，发现含有两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的纸力增强剂，将两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的重均分子量设定在特定范围内，使用以硫酸钠调配去离子水得到的于25℃测定的电导率为4mS/cm的水进行稀释后，该两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的1重量％的水溶液在pH3～9之间的浊度分布有一个最大值，通过将浊度最大值控制在特定范围内，可解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明为一种纸力增强剂，其特征在于，所述纸力增强剂含有两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物固体成分7～30重量％，该两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的重均分子量为1,600,000～10,000,000，使用以硫酸钠调配去离子水得到的于25℃测定的电导率为4mS/cm的水进行稀释后，该两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的1重量％的水溶液在pH3～9之间的浊度分布有一个最大值，该最大值为15～2,000NTU(本发明1)。

此外，本发明2为本发明1所述的纸力增强剂，其特征在于，上述两性(甲基)丙烯酰胺类水溶性聚合物的重均分子量为2,500,000～7,000,000，上述浊度的最大值为20～1,000NTU。