纸张施胶组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种纸张施胶组合物，其包含：纤维素活性施胶剂；分散体系，其包含阴离子分散剂，和选自阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一；和含有至少一种金属元素的至少一种盐，其中所述盐的量是这样的，以致使以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于５．５％重量的铝的当量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纸张施胶组合物，包含a)施胶剂，b)分散体系，和c)无机盐；另外，本专利技术还涉及利用所述组合物对纸张施胶的方法，以及利用所述施胶组合物制得的产品。
技术介绍
纤维素活性施胶剂、如烷基烯酮二聚体(AKD)作为施胶分散体配方的组分已广泛用于造纸工业中。所述施胶剂的有用性得自其直接结合至纸张纤维素组分羟基上的能力。经常地，在这些施胶配方中，施胶剂例如AKD与包括阳离子淀粉和/或木素磺酰钠的分散体系混合。所述分散体的例子可在US4,861,376(Edwards)和US3,223,544(Savina)中找到。在此将这两篇文献引入作为参考。无机盐如明矾、或含铝的盐，在造纸过程中的有用性也已知道了一段时间。实际上，通过增加脱水作用，这些盐大大地改善了纸机的生产能力。一般地，盐的浓度越高、脱水能力就越强。因此，有机施胶剂如AKD分散体和无机盐如明矾的混合物是有价值的混合物，它不仅提供施胶作用而且还提供脱水能力。所述混合物的例子列于US5,145,522(Nakagawa等人)和US5,627,224(Lyrmalm等人)中，在此将其引入作为参考。然而，该混合物所遇到的问题在于有机施胶剂往往与无机盐特别不相容，如果无机盐的浓度在有机施胶分散体液相中变得太高的话，将分离出。因而，本领域需要一种与无机盐和有机施胶剂相容的分散体系。在文献中已描述了许多分散体系。例如，US5,627,224中，将两性聚合物用作唯一的分散剂，以便将聚合铝化合物引入AKD的分散体中。然而，使包含有机施胶剂和无机盐的组合物取得良好的稳定性一直是难以理解的。因此，本领域需要一种解决上述问题的组合物。
技术实现思路
根据前面所述，本专利技术的目的是提供带有改善稳定性的施胶分散体。本专利技术的另一目的是提供增强脱水能力的施胶分散体。本专利技术的另一目的是提供施胶分散体，所述分散体包含有机施胶剂，和不同浓度的无机盐，其中包括高无机盐浓度。另外，本专利技术还涉及包含(a)纤维素活性施胶剂、(b)包含主分散剂和辅分散剂的分散体系、和(c)无机盐的组合物；和所述组合物的生产方法和使用方法；以及包含所述组合物的产品。通过提供一种含水组合物实现了本专利技术，该组合物包含纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂和至少一种阳离子分散剂或非离子分散剂的分散体系、和至少一种以纤维素活性施胶剂重量计等于或大于约5.5％重量铝元素的盐。在优选的实施方案中，纤维素活性施胶剂包含烯酮二聚体和烯酮多聚体中的至少一种；更优选的是，烯酮二聚体包含烯基烯酮二聚体和烷基烯酮二聚体中的至少一种。在另一优选的实施方案中，纤维素活性施胶剂包含烯基丁二酸酐和硬脂酸酐中的至少一种。纤维素活性施胶剂可以包含含约12至约22个碳原子的有机环氧化物、含约12至约22个碳原子的酰基卤、含约12至约22个碳原子的脂肪酸酐、或含约12至约22个碳原子的有机异氰酸酯。优选的是，所述组合物包含结构式I的烯酮二聚体或烯酮多聚体 式中n为0-约20的整数，R和R2相同或不同并且是带有约6至约24个碳原子的、饱和或不饱和的烃基，并且R1为带有约2至约40个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。优选的是，n从0至约6；更优选的是，n从0至约3；而最优选的是，其中n为0。R可以是带有约10-20个碳原子的、饱和或不饱和的烃基；优选的是R为带有约14-16个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。R2优选为带有约10-20个碳原子的、饱和或不饱和的烃基；更优选的是，R2为带有约14-16个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。优先的是，R1为带有约4至约40个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。所述阴离子分散剂可以包含含硫酸盐或磺酸盐的聚合分散剂。所述阴离子分散剂包括萘磺酸钠的甲醛缩合物、烷基萘磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚硫酸钠的甲醛缩合物、和木素磺酸盐，所述木素磺酸盐优选包含木素磺酸钠。优选的是，木素磺酸钠包含以木素磺酸钠总重量计，含有少于约5.9％重量、优选少于约5％重量、更优选少于约4.5％重量、更优选少于约4％重量、且最优选少于约3.6％重量磺酸盐硫的木素磺酸钠。阴离子分散剂的含量可以为纤维素活性施胶剂重量的约0.02至约20％重量、更优选约0.4至约7％重量、最优选约0.9至约3％重量。优选的组合物包含阳离子分散剂，所述阳离子分散剂优选地是阳离子改性的淀粉、阳离子改性的瓜耳胶、或低电荷阳离子聚合物。优选的是，组合物包含阳离子改性的淀粉，其含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.4至约400％重量、更优选的是从约2至约100％重量、最优选的是从10至约30％重量。所述盐可以包含选自第I、II、III、IV、V族、和过渡元素的金属，以及其组合。优选的是，所述盐包含铝、镁、钙或钡。优选的是，所述组合物包含式Alx(SO4)y(H2O)z的铝盐，式中x为1-3，y为1-4，z为0-20。优选的是，铝盐为硫酸铝。铝盐也可以具有式Aln(OH)mX3n-m，式中X为负离子，n和m为大于零的整数，3n-m大于零。在所述盐中，负离子优选包含氯化物或乙酸盐、并且所述铝盐包含聚合氯化铝。在本专利技术的一方面，所述盐的含量以纤维素活性施胶剂重量计相当于约5.5％重量铝至约10％重量铝；更优选的是，其含量以纤维素活性施胶剂重量计相当于约6％重量铝至约8％重量铝。另外，通过提供一种含水组合物实现了本专利技术，所述组合物包含纤维素活性施胶剂，包含改性的木素磺酸钠和阳离子分散剂、非离子分散剂、和其组合中至少之一的分散体系，和至少一种含有以纤维素活性施胶剂重量计等于或大于约0.2％重量铝元素的盐。在所述组合物中，以纤维素活性施胶剂重量计，所述盐的含量相当于或大于约0.4％重量的铝。优选的是，以纤维素活性施胶剂重量计，所述盐的含量相当于或大于约1.5％重量、更优选的是相当于或大于约3％重量、更优选的是相当于或大于约4.4％重量、更优选的是相当于或大于约5.5％重量，最优选的是相当于或大于约6％重量的铝。组合物可以包含盐，以纤维素活性施胶剂重量计，其含量相当于或少于约40％重量、更优选相当于或少于约30％重量、更优选相当于或少于约20％重量、更优选相当于或少于约15％重量、更优选相当于或少于约12％重量、更优选相当于或少于约10％重量、最优选相当于或少于约8％重量的铝。组合物可以包含盐，以纤维素活性施胶剂重量计，其含量相当于从约0.2至约40％重量、更优选从约0.4至约30％重量、更优选从约1.5至约20％重量、更优选从约3至约15％重量、更优选从约4.4至约12％重量、更优选从约5.5至约10％重量、最优选从约6至约8％重量的铝。另外，通过提供一种含水组合物也实现了本专利技术，该组合物包含烯酮二聚体和烯酮多聚体中的至少之一、包含改性木素磺酸钠和阳离子改性淀粉的分散体系、和硫酸铝。另外，通过提供一种用于纸产品施胶的含水组合物，也实现了本专利技术，通过将纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂以及阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一的分散体系、和以纤维素活性施胶剂重量计包含大于或等于约5.5％重量铝元素的至少一种盐混合而生产所述组合物。另外，通过对纤维素基产品施胶的方法实现本专利技术，所述方法包括将纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系、和以纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水组合物，包含：纤维素活性施胶剂；分散体系，包含阴离子分散剂，和选自阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一；和含有至少一种金属元素的至少一种盐，其中所述盐的量是这样的，以致使以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于５．５％重量的铝的当量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林庭东，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]