生产纸和纸板的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造纸、板或纸板的方法，其中提供稀纤维素浆料，使其经历一个或多个剪切段，然后在移动筛网上滤水以形成纸页，并将其干燥，其中所述方法使用施加至稀浆料中的处理体系，所述处理体系包含如下物质作为组分：a)电荷密度为至少3.0meq/g且摩尔质量Mw为至多3百万道尔顿的阳离子有机聚合物或者聚氯化铝(PAC)，b)平均摩尔质量Mw为至少500,000道尔顿且电荷密度不超过4.0meq/g的阳离子聚合物，c)微粒状材料；其中将组分(b)和(c)在流浆箱前的最后剪切段之后添加至稀纤维素浆料中，并将组分(a)在所述最后剪切段之前添加至稀纤维素浆料中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产纸和纸板的方法本专利技术涉及一种使用新型留着体系由纤维素悬浮液生产纸和纸板的方法。通过包括如下步骤的方法生产纸是公知的：通过添加聚合物助留剂使稀纤维素浆料絮凝，然后通过移动筛网(通常称为纸机用铜网)将所述经絮凝的悬浮液滤水，然后形成湿纸页，然后将其干燥。为了提高纸产量，许多现代造纸机以更高的速度运行。作为提高机器速度的结果，对提供高滤水性能的滤水和留着体系极为注重。然而，已知的是提高在紧临滤水之前添加的聚合物助留剂的分子量往往会提高滤水速率，但会破坏成形。很难通过添加单一的聚合物助留剂获得留着、滤水、干燥和成形的最佳平衡，因此通常做法是依次添加两种单独的物质。EP-A-235893提供了一种方法，其中在剪切段之前，向造纸浆料中施加水溶性且基本线性的阳离子聚合物，然后通过在剪切段之后引入膨润土而再絮凝。该方法提供了改善的滤水性以及良好的成形和留着性。已证明在超过二十年内由BASF以(商标)市场化的该方法是成功的。该(商标)造纸体系是用于制造宽范围的纸等级，包括细纸、挂面纸板和折叠纸板的非常有效的微粒体系。该体系的益处包括高留着水平、良好的滤水性、良好的成形性、良好的机器清洁性、良好的运转性能且是一种具有成本效益的体系。此后，进行了各种尝试以提供该主题的各种变型，其中对一种或多种组分进行小的改变。EP-A-335575描述了一种该类方法，其中将选自阳离子淀粉和高分子量水溶性阳离子聚合物的主聚合物添加至纤维素悬浮液中，随后使所述悬浮液通过一个或多个剪切段，随后添加选自膨润土和胶态二氧化硅的无机材料。在该体系中，在添加所述主聚合物之前，向所述悬浮液中添加低分子量阳离子聚合物。其指出所述低分子量聚合物通常具有低于500,000且通常高于50,000，常常高于100,000的分子量。所建议的低分子量阳离子聚合物包括聚乙烯亚胺、聚胺、双氰胺-甲醛的聚合物、二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物和共聚物、(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯的聚合物和共聚物以及二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的聚合物和共聚物(后二者通常呈酸加成盐或季铵盐形式)。据称该方法改善其中存在大量树脂的工艺或具有高阳离子需求的工艺。该类方法的另一发展随后公开于EP-A-910701中，其中向纸浆中依次添加两种不同的水溶性阳离子聚合物，随后使所述纸浆经历至少一个剪切段，随后添加膨润土、胶态二氧化硅或粘土。特别地，向纸浆中添加摩尔质量大于500,000的聚乙烯亚胺或摩尔质量为5000-3百万的含乙烯基胺基团的聚合物，然后添加高分子量阳离子聚丙烯酰胺。EP-A-752496公开了一种造纸方法，其中在向所述稀浆料悬浮液中计量添加阴离子无机颗粒如二氧化硅或膨润土的同时，向所述稀浆料中添加分子量小于700,000的低分子量阳离子聚合物和高分子量的阳离子和/或两性聚合物。所述低分子量阳离子聚合物包括聚乙烯亚胺和聚乙烯基胺。所述聚合物通常分开添加，但是其指出所述两种阳离子聚合物可以以混合物的形式添加。其还指出，所述聚合物可在剪切段之前添加，但是没有给出精确的添加点。据称该方法获得了与其中将高分子量阳离子或两性聚合物单独与阴离子无机颗粒联用的方法相比改善的滤水性和/或留着性。US6103065公开了一种造纸方法，其包括在最后的高剪切点之后，向纸浆料中添加至少一种分子量为100,000-2百万且电荷密度高于4meq/g的高电荷密度的阳离子聚合物，且要么同时，要么随后添加至少一种分子量大于2百万且电荷密度低于4meq/g的聚合物。在添加所述两种聚合物之后，向所述浆料中添加溶胀性膨润土粘土。所述高电荷密度的聚合物可为聚乙烯亚胺均聚物或共聚物，或者由乙烯基胺制备的聚合物。该文献指出，所述方法通过使用更少的聚合物和改善压榨段脱水而改善了常规的膨润土程序，这提高了进入干燥器中的固体，由此降低了干燥要求。然而，当制造细纸时，该方法时常具有黄变倾向的缺点。US7306701寻求提供另一种改进的造纸方法，尤其是避免上述黄变倾向的方法。所公开的方法利用了如下生产纸、纸板或卡纸板的方法，其包括对纸浆料进行剪切，然后向所述纸浆料中添加包含阳离子聚合物和细碎无机组分如膨润土的微粒体系。所述阳离子聚合物和细碎无机组分均在流浆箱前的最后剪切段之后添加。该方法进一步要求所述微粒体系不含一种或多种电荷密度高于4meq/g的聚合物。在纸、纸板和卡纸板的生产中，尽管存在所有上述进展，然而当机器使用最高干燥能量时，机器速度仍受到在压榨段之后保留在纤维幅中的水量的限制。当使用标准助留和助滤剂(RDA)体系时，由于潜在的纸品质问题，纤维和填料颗粒的留着也受到限制。留着和脱水性能可通过使用更高添加量的标准RDA化学品如聚丙烯酰胺和膨润土而改善。然而，这些化学品的较高添加量可对纸页的物理性能，如成形性、强度和光学性质产生不利影响。希望提供一种克服上述机器速度受限的缺点而不影响纸页物理性能的方法。因此，根据本专利技术，提供了一种制造纸、板或纸板的方法，其中提供稀纤维素浆料，使其经历一个或多个剪切段，然后在移动筛网上滤水以形成纸页，并将其干燥，其中所述方法使用施加至稀浆料中的处理体系，所述处理体系包含如下物质作为组分：(a)电荷密度为至少3.0meq/g且摩尔质量Mw为至多3百万道尔顿的阳离子有机聚合物或者聚氯化铝(PAC)，(b)平均摩尔质量Mw为至少500,000道尔顿且电荷密度不超过4.0meq/g的阳离子聚合物，(c)微粒状材料；其中将组分(b)和(c)在流浆箱前的最后剪切段之后添加至稀纤维素浆料中，并将组分(a)在该最后剪切段之前添加至稀纤维素浆料中。据发现，本专利技术提供了改善的留着和滤水性能，而不对最终纸性能产生不利影响。不希望被理论所束缚，据信聚氯化铝或有机阳离子聚合物组分(a)主要通过电荷中和使得所述稀浆料中的纤维素固体和其他浆料组分发生初始聚集。使该经处理的稀浆料通过流浆箱前的最后剪切段，这使得所述聚集体发生某种程度的破坏，从而可改善阳离子聚合物组分(b)和微粒状材料组分(c)的效果。根据本专利技术，所述稀浆料(通常称为稀纤维素浆料悬浮液)可通过首先通常由至少一种纤维素浆料组分形成稠纤维素浆料悬浮液，随后用稀释水稀释该稠浆料而提供。理想地，所述稀浆料可具有基于稀浆料总重量为0.01％至高达2％、2.5％或者在一些情况下高达3％的浓度，基于干固体重量。该浓度通常可为至少0.05％或者甚至至少0.1％。所述稀浆料的浓度常常可为至少0.2％或者至少0.5％，在一些情况下可为至少1％。所述稀浆料可包含其他组分，如填料、增白剂、光学增白剂、染料等。所述稀纤维素浆料悬浮液可包含机械纤维。就“机械纤维”而言，意指所述纤维素悬浮液包含机械浆，这表示任何完全或部分由机械方法生产的纸浆，包括磨石磨木浆(SGW)、压力磨石磨木浆(PGW)、热法机械浆(TMP)、化学热磨机械浆(CTMP)或漂白化学热磨机械浆(BCTMP)。机械纸等级包含不同量的机械浆，通常包含该机械浆以提供所需的光学和机械性能。在一些情况下，用于制造填充纸的纸浆可完全由一种或多种上述机械浆形成。除机械浆之外，所述纤维素悬浮液中通常包含其他纸浆。所述其他纸浆通常可占总纤维含量的至少10重量％。纸配方中所包含的这些其他纸浆包括脱墨纸浆和硫酸盐浆(通常称为牛皮浆)。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造纸、板或纸板的方法，其中提供稀纤维素浆料，使其经历一个或多个剪切段，然后在移动筛网上滤水以形成纸页，并将其干燥，其中所述方法使用施加至稀浆料中的处理体系，所述处理体系包含如下物质作为组分：a)电荷密度为至少3.0meq/g且摩尔质量Mw为至多3百万道尔顿的阳离子有机聚合物或者聚氯化铝(PAC)，b)平均摩尔质量Mw为至少500,000道尔顿且电荷密度不超过4.0meq/g的阳离子聚合物，c)微粒状材料；其中将组分(b)和(c)在流浆箱前的最后剪切段之后添加至稀纤维素浆料中，并将组分(a)在所述最后剪切段之前添加至稀纤维素浆料中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.01 EP 12157692.0;2012.03.01 US 61/605,2211.一种制造纸、板或纸板的方法，其中提供稀纤维素浆料，使其经历一个或多个剪切段，然后在移动筛网上滤水以形成纸页，并将其干燥，其中所述方法使用施加至稀浆料中的处理体系，所述处理体系包含如下物质作为组分：(a)电荷密度大于4.0meq/g且摩尔质量Mw为至多3百万道尔顿的阳离子有机聚合物或者聚氯化铝(PAC)，(b)平均摩尔质量Mw为至少500,000道尔顿且电荷密度不超过4.0meq/g的阳离子聚合物，(c)微粒状材料；其中将组分(b)和(c)在流浆箱前的最后剪切段之后添加至稀纤维素浆料中，并将组分(a)在所述最后剪切段之前添加至稀纤维素浆料中，以及其中聚合物组分(a)具有比阳离子聚合物组分(b)高至少1.5meq/g的电荷密度。2.根据权利要求1的方法，其中组分(a)的阳离子有机聚合物选自如下组：聚乙烯亚胺、聚胺、聚乙烯基胺、部分水解的聚乙烯基羧酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物、阳离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酸酯。3.根据权利要求1的方法，其中组分(b)选自如下组：阳离子聚丙烯酰胺、含乙烯基胺单元的聚合物、阳离子聚丙烯酸酯和二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物。4.根据权利要求2的方法，其中组分(b)选自如下组：阳离子聚丙烯酰胺、含乙烯基胺单元的聚合物、阳离子聚丙烯酸酯和二烯丙基二甲基氯化铵的聚合物。5.根据权利要求1的方法，其中所述微粒状材料选自如下组：二氧化硅基颗粒、二氧化硅微凝胶、胶态二氧化硅、二氧化硅溶胶、二氧化硅凝胶、聚硅酸盐、阳离子二氧化硅、硅铝酸盐、聚硅铝酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石、膨润土、绿土、蒙脱石、囊脱石、皂石、绿脆云母、绿坡缕石、海泡石、粒度小于750nm的阴离子交联的聚合物微粒和纳米纤维素。6.根据权利要求2的方法，其中所述微粒状材料选自如下组：二氧化硅基颗粒、二氧化硅微凝胶、胶态二氧化硅、二氧化硅溶胶、二氧化硅凝胶、聚硅酸盐、阳离子二氧化硅、硅铝酸盐、聚硅铝酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石、膨润土、绿土、蒙脱石、囊脱石、皂石、绿脆云母、绿坡缕石、海泡石、粒度小于750nm的阴离子交联的聚合物微粒和纳米纤维素。7.根据权利要求3的方法，其中所述微粒状材料选自如下组：二氧化硅基颗粒、二氧化硅微凝胶、胶态二氧化硅、二氧化硅溶胶、二氧化硅凝胶、聚硅酸盐、阳离子二氧化硅、硅铝酸盐、聚硅铝酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石、膨润土、绿土、蒙脱石、囊脱石、皂石、绿脆云母、绿坡缕石、海泡石、粒度小于750nm的阴离子交联的聚合物微粒和纳米纤维素。8.根据权利要求4的方法，其中所述微粒状材料选自如下组：二氧化硅基颗粒、二氧化硅微凝胶、胶态二氧化硅、二氧化硅溶胶、二氧化硅凝胶、聚硅酸盐、阳离子二氧化硅、硅铝酸盐、聚硅铝酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石、膨润土、绿土、蒙脱石、囊脱石、皂石、绿脆云母、绿坡缕石、海泡石、粒度小于7...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·格雷，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE