[发明专利]控制树脂聚集的方法

说明书

本发明涉及纸浆和纸的生产过程中对树脂和胶粘物的控制方法。

众所周知，“树脂”在纸的生产过程中能够不断地累积，在制浆过程中也是如此，这会带来许多显著的麻烦。“树脂”是用来描述纸的生产中出现的粘性物质的专用名词。这些树脂原本产生于造纸用的木材之中，然而随着回收纸的更多的利用，“树脂”以更广泛的概念被用于所有溶于有机溶剂而不溶于水的材料，例如在回收纸中存在的油墨或胶合剂。从回收纤维中产生出来的沉积物质也被称作“胶粘物”，“树脂”或胶粘物可在系统中不同部位聚集，它能堵塞毛布，并由此阻碍纸幅的脱水，它还能粘附在金属网或烘缸上，给纸面戳出孔洞。树脂也可能粘附在压辊或其他类似的辊上，它们将直接或间接与纸幅相接触。

我们曾尝试使用各种材料来消除这些问题，这些材料包括用无机物的处理，如滑石和阴离子分散剂。然而，传统的分散剂对于一个容易产生树脂物的封闭系统来说是不起作用的。在这样的系统中不得不采用一种控制方法将树脂颗粒从水系统中分离出来，从而避免它们在毛布或辊面上聚集，例如，在造纸机中使用的“管道结构”（Pipework）。我们发现这对改进产品所起的作用有限，还需要进行进一步的改进处理。我们还知道，可以喷洒某种阳离子聚合物的水溶液成分，以减低沉积物的聚集，但是这种处理方法也不是十分有效。

现已发现，参照本发明，在造纸机中产生的树脂，通过涂敷一种阳离子聚合物和一种阴离子聚合物而得到控制。

因此，本发明提供了一种在纸浆或纸的生产过程中控制树脂或胶粘物聚集的方法，这种方法包括将一种水溶性阳离子聚合物和一种阴离子聚合物分别涂敷到制浆或造纸设备上，该设备不与水直接接触。

通过对阳离子聚合物和阴离子聚合物的结合使用，我们发现有可能在吸收毛布、纸成型网、压辊或水印辊上形成一层涂层，举例来说，这一涂层可以防止树脂粘附在毛布，金属网、压辊或水印辊上。相反，机箱，回水箱或管道则不能这样处理，因为它们是与生产用水直接接触的。

可以借助一种布料器或其他敷料器将聚合物涂敷在设备上，但最好是采用喷涂的方法，在最佳实施例中，阳离子成分是在使用阴离子成分之后再使用的。用这种方法在表面产生一层涂层，从而改善了造纸机的运转性能，由于减少了沉积物的形成，使操作性能也得以改进，进而使纸幅的质量得以提高。

可以采用各种不同的水溶性阳离子聚合物和阴离子聚合物，应当理解，本发明着眼于聚合物的应用，而不在于聚合物本身的性质。通常，聚合物分子量是从250到500，000，对于阳离子聚合物优先选用的分子量是1000至100，000尤其是20，000至50，000之间。适宜的聚合物电荷密度是0.1到10，尤其是2至8meq/g（例如，采用流动电流电压滴定法Streaming    Current    Potential    titration测定）。

聚合物通常被配制成一种浓缩水溶液，一般每种聚合物的浓度按重量计是0.1～50%，最好是从1～20%，浓缩液通常被稀释到一适用的浓度，即从1到10，000ppm，尤其是从1到5，000ppm。当然应该选用足够纯净的水进行稀释，纯水不会改变被稀释系统的电荷。

这样的组成物也可以包括普通的润湿剂（也就是能减少水的表面张力的物质）和其他通常用于树脂控制的添加剂，尤其是阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂可以同阳离子聚合物配用，阴离子或非离子表面活性剂可以与阴离子聚合物配用。

所使用的表面活性剂的性质并不重要，各种各样的表面活性剂均可与聚合物成分结合使用，只要它们是水溶性的就行。适用的非离子表面活性剂包括具有憎水分子的环氧乙烷的缩合产物，例如高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基苯酚、聚乙二醇、长链脂肪酸的酯、多元醇和其部分与脂肪酸形成的酯，部分被酯化或被醚化的长链聚乙二醇，这些缩合物的组合物也可被使用。

适合于本发明使用的比较好的阳离子表面活性剂包括分子量从200～800的水溶性表面活性剂，其分子通式为：

其中R分别代表一个氢，一个聚环氧乙烷基、一个聚环氧丙烷基，一个碳原子数为1-22的烷基、芳基或是一个芳烷基，上述R其中至少有一个基是烷基，该烷基至少具有8个碳原子，最好是一个具有12～16个碳原子的正烷基。其中X^-是一个阴离子，典型的是一个卤化物离子（如氯化物），或是一个n价阴离子的1/n。这些化合物的混合物也可作为本发明的表面活性剂使用。

上述分子式中，优先选用的二种阳离子表面活性剂的R基是甲基或乙基，最好是甲基;最好一个R基是一芳烷基