施胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及经乳化或分散的稳定组合物，其包括疏水相和含水相，该组合物是用阳离子胶体凝聚质稳定剂来稳定，凝聚质稳定剂包含阴离子组分和阳离子组分，阴离子和阳离子组分的比例使得组合物具有至少约２０毫伏的ζ电位。疏水相优选是非松香施胶剂，包括活性或非活性施胶剂，但是使用本发明专利技术的凝聚质时，松香及非松香施胶剂的混合物也可形成稳定的乳液或分散体。本发明专利技术还公开了制备和使用稳定的乳液或分散体的方法，以及使用经本发明专利技术的凝聚质稳定剂稳定、并经乳化或分散的施胶剂制备的施胶纸。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及使用凝聚质乳化或分散剂来乳化和胶体稳定疏水性物质在含水相中的乳液和分散体，具体地是涉及非松香施胶剂的凝聚质乳化或分散。本专利技术还涉及用凝聚质稳定的稳定施胶组合物，制备稳定的施胶组合物的方法，使用该施胶组合物制造施胶纸的方法，以及用该施胶组合物施胶的施胶纸包括纸板。虽然本专利技术的凝聚质可用于稳定各种不同类型的乳液和分散体，包括在水中的矿物油，但本专利技术是参考其优选的用途进行描述，即、作为纸张施胶剂的稳定乳化或分散剂，特别是用于非松香施胶剂。虽然造纸时有数不清的细节，但造纸方法通常包括以下步骤(1)形成纤维素纤维的水悬浮液，其通常称为纸浆；(2)添加各种加工和纸增强材料，如增强和/或施胶材料；(3)使纤维成片并干燥，以形成所希望的纤维素纸幅；以及(4)对上述网进行后处理，使所得纸具有各种希望的特性，包括表面施用施胶材料，等等。施胶剂通常为水溶液、分散体、乳液或悬浮液的形式，它们使得用施胶剂处理过的纸，即、施胶纸，可抵抗含水液体包括其他处理添加剂、印刷油墨等的渗透或湿润作用。施胶剂为造纸过程中使用的内用添加剂或者在施胶压榨辊处使用的表面添加剂，其用于提供增强的特性。许多不同类型的非活性和活性施胶剂在造纸工业中是众所周知的。典型地在酸性造纸条件下制造的纸通常用已知的松香衍生的施胶剂(在此称为“松香施胶剂”)来施胶，该类型的施胶剂通常被认为是非活性的施胶剂。一些在中性和碱性造纸条件下制造的纸也可用松香施胶剂来施胶。上述涉及的应用公开了用于松香施胶剂的凝聚质分散剂。本专利技术主要是涉及用于非松香施胶剂的凝聚质分散和乳化剂，该非松香施胶剂通常用于在碱性造纸条件下制造纸，也称为碱性纸，还可总地用于制备其他非混溶性油及含水相组合物的稳定分散体和乳液。本专利技术的凝聚质稳定剂还可用于稳定施胶剂混合物的乳液和分散体，所述施胶剂包括活性和非活性、松香和非松香施胶剂。高级碱性纸最通常使用的施胶剂是烯基琥珀酸酐(ASA)和烷基烯酮二聚物(AKD)。可用于施胶高级纸的其他类型的施胶剂包括在室温下为液体的烯酮二聚物和多聚物，如烯基烯酮二聚物和多聚物。它们是活性施胶剂，因为具有可共价键地结合纸中的纤维的反应性官能团，使得它们的疏水性尾部由纤维向外取向。这些疏水性尾部的性质及取向使纤维排斥水。施胶剂的某些性质对于控制它们在造纸过程中的效率和经济性是非常重要的。一个重要的性质是施胶效率，即、所添加的每单位施胶剂可以得到的施胶度。施胶效率是用在制造施胶剂的过程中为得到所希望的施胶特征或者一组特征所使用的材料的量和成本来确定的。施胶剂的效率越高，就可以更低的量或者更高的效率得到所希望的特征，并因此提高了造纸的经济性。过量的施胶剂可导致纸的质量明显下降，这是因为在造纸机上产生沉积，使纸有缺陷。此等沉积物还降低了生产率。施胶特性受所用施胶剂类型、施胶剂待施用的纸的类型、以及许多其他因素的影响，所述其他因素是过去众多工作的对象，而且是纸处理工业中继续工作的对象。本专利技术涉及乳液或分散体形式的施胶剂组合物，用于非松香施胶剂以及非松香和松香施胶剂混合物的阳离子胶体凝聚质分散组合物，以及制备和使用所得组合物及分散体的方法。术语“乳液”(液包液)在造纸工业中有时在技术上也称为“分散体”(液包固)。大多数的施胶分散体是用以下方法制备的，该方法包括在含水介质中形成疏水性施胶剂的乳液，其中温度为施胶剂处于液体形式时的温度。在冷却至室温时，乳液滴固化，并形成施胶分散体。该步骤需要乳化剂和稳定剂，以更好地进行。在施用于造纸过程的湿端时，施胶剂的颗粒吸附在纤维素纤维上。热干燥使已定位的施胶剂颗粒熔融并沿纤维进行分布。纤维由此变成不易湿润的，即、经过施胶的。过去已使用聚合物来帮助乳化，而且还可促进施胶剂颗粒与纤维素纤维悬浮液的相互作用。淀粉和水溶性结合物如聚酰氨基胺已被使用用于该目的。已公开了包含施胶剂和分散助剂的各种施胶组合物。国际专利申请公布WO 97/28311，公开于1997年8月7日，相应于未决的第08/594,612号美国专利申请，以及现已放弃的母案美国专利申请09/046,019，如上所述本专利技术就是后者的部分继续申请。所述国际专利申请公开了在本专利技术中使用的凝聚质类型，其是用作松香施胶剂的乳化剂体系。没有公开使用凝聚质用于其他类型的施胶剂或者其他疏水性/含水体系的乳化、分散或稳定。第4,240,935号美国专利(Dumas)公开了一种纸施胶组合物，其包括烯酮二聚物、阴离子分散剂如木素磺酸钠、某些水溶性阳离子树脂及水。阳离子树脂包括表氯醇和氨基聚酰胺。其他组的阳离子树脂包括表氯醇与氨基聚酰胺的反应产物，所述氨基聚酰胺衍生于二羧酸和具有两个伯氨基以及至少一个仲氨基或叔氨基的聚亚烷基多胺。另一组阳离子树脂是表氯醇与缩合物的反应产物，所述缩合物是氨基氰或二聚氨基氰与聚亚烷基多胺的缩合物，而所述聚亚烷基多胺具有给定的结构式，包括诸如聚亚乙基多胺、聚亚丙基多胺和聚亚丁基多胺的化合物。第4,263,182号美国专利(Aldrich)和第4,374,673号美国专利(Aldrich)都公开了纸施胶含水组合物，其为分散体的形式，并基本上由细分散的强化松香颗粒、用于松香颗粒的水溶性或水分散性阳离子淀粉分散剂、阴离子表面活性剂和水组成。上述专利之间的区别特征包括使用不同类型的淀粉。182号专利公开了使用阳离子化的淀粉，该淀粉是通过与五组阳离子化树脂之一的反应而被改性的阴离子淀粉，或者是通过与包含环氧基的水溶性聚胺树脂的反应而被改性的淀粉。673号专利所使用的阳离子淀粉是通过使淀粉与包含氨基和反应性基团的化合物反应而制得的，所述反应性基团可与淀粉的羟基反应。所述反应涉及共价键的形成。所公开的形成乳液和分散体的各种步骤涉及颗粒状的阳离子淀粉分散剂。第4,657,946号美国专利(Rende等人)公开的纸施胶组合物包括在乳液中的烯基琥珀酸酐施胶剂，该乳液包括水溶性的阳离子乙烯基加成聚合物和表面活性剂，该表面活性剂可以是阴离子、非离子或阳离子性的，其中阳离子乳化剂之一可以是聚(二烯丙基二甲基氯化铵)。第4,861,376号美国专利(Edwards等人)公开了烯酮二聚物的稳定的、高固体含量的分散体，其中使用水溶性羧酸以及阳离子淀粉、木素磺酸钠和硫酸铝。在一些情况中，商业性的实施方案包括后添加聚(二烯丙基二甲基氯化铵)作为促进剂，而不是在乳化体系中添加。第5,318,669(Dasgupta)和5,338,407(Dasgupta)号美国专利披露了用于增强纸的干强度但基本上不降低纸的柔软性的方法及组合物。阴离子聚合物和阳离子聚合物单独或者一起添加在经漂白的纸浆配料中。阴离子聚合物可以是各种瓜耳胶材料和羧甲基豆胶。阳离子聚合物可以是其他类型的阳离子性瓜耳胶和豆胶、阳离子性丙烯酰胺共聚物以及基于各种聚合物与表氯醇反应的树脂。第5,338,406号美国专利(Smith)公开了用于增强纸的干强度的组合物及方法，所述纸是由未漂白纤维制成的，特别是那些包含黑液的纸浆。组合物包含聚电解质复合物，该复合物包括至少一种水溶性、线性、高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物以及至少一种水溶性的、电荷密度低于5meq/g的阴离子聚合物，所述阳离子聚合物具有表明已降低的比粘度及电荷密度。阳离子聚合物可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
经乳化或分散的、稳定的非松香施胶组合物，该组合物包含用阳离子胶体凝聚质稳定剂稳定的非松香施胶剂，凝聚质稳定剂包括阴离子组分和阳离子组分，阴离子和阳离子组分的比例使得该施胶组合物具有至少约２０毫伏的ζ电位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗德里格V洛宗，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]