造纸添加剂及造纸方法技术

公开一种新的造纸用添加剂。该添加剂由一种共聚物的水溶液构成，该共聚物是由（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ），可选择地，和（ｆ）几种物质反应所获得。其中（ａ）是一种丙烯酰胺，（ｂ）是可以和组分（ａ）共聚的含有阳离子基团的乙烯基单体，（ｃ）是能和组分（ａ）、（ｂ）共聚的在其分子和／或其盐中含有２、３或４个羧基的至少一种乙烯基单体，可选择的组分（ｅ）是能与组分（ａ）、（ｂ）和（ｃ）共聚的，如果需要的话，非离子乙烯基单体，组分（ｄ）是一种交联化合物，是在组分（ｆ），即在乙二醇，二甘醇，二乙醇胺和甘油中至少一种物质存在下进行反应。 这种新的造纸用添加剂可以在造纸过程中获得优良的打浆度和产率，而且能提高纸张的强度。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种造纸用聚丙烯酰胺添加剂和使用该添加剂的造纸方法。尤其是，本专利技术涉及一种用于造纸的添加剂，无论是在酸性、中性还是碱性造纸系统中该添加剂可以带来优良的打浆度、高保留值和具有加强纸张强度的优良。本专利技术还涉及使用该添加剂的造纸工艺。在造纸过程中，为了满足由于现在造纸机械的操作速度的提高所引起的对提高生产率的要求，或者为了改进纸张的质量，而使用各种添加剂。特别是纸张增强剂、打浆度改进剂和助留剂等都是改进纸张质量和提高生产率的重要助剂。因此，这些助剂都得到广泛应用并试图将其进行改进。该状况的背景在于，由于造浆用木材供给短缺造成的新鲜纸浆来源受限，节约能源的紧迫性，为有效地利用自然资源使用废纸作为原料的必要性逐渐增强，以及由于法律对排污的控制而广泛应用封闭系统处理白纸所造成的白纸中污物的增加。现在作为造纸的添加剂，如淀粉、聚酰胺聚胺-表氯醇树脂、蜜胺-甲醛树脂、脲醛树脂、主要由丙烯酰胺构成的丙烯酰胺聚合物等都根据各自的目的而得到应用。在这些添加剂中，丙烯酰胺聚合物的应用最为普遍，这是因为它在合成、性能及易于处理等方面具有优越性。普遍认为，丙烯酰胺的甲氨酰基团形成氢键的能力加强了纤维素纤维之间、以及纤维素和聚烯酰胺之间的氢键，因此增加了干纸的强度。作为造纸用的丙烯酰胺聚合物添加剂，如阴离子、阳离子和两性离子的共聚物已为大家所熟知。阴离子共聚物包括丙烯酰胺和带有阴离子基团的乙烯基单体的共聚物，以及丙烯酰胺聚合物的部分水解化物等。阳离子共聚物包括丙烯酰胺和带有阳离子基团的乙烯基单体的共聚物，以及经霍夫曼反应改性的或曼尼期反应改性的丙烯酰胺和带有阴离子基团的乙烯基单体的共聚物等。两性共聚物包括丙烯酰胺和带有阳离子基团的乙烯基单体，带有阴离子基团的乙烯基单体的聚合物；这些单体和，如果需要的话，能与这些单体共聚合的非离子乙烯基单体的共聚物(例如特开昭60-94697、62-45798、62-85100、特开平3-227484和6-93594)；经霍夫曼反应改性的或经曼尼期反应改性的丙烯酰胺和含有阴离子基团的乙烯基单体的共聚物等。在聚丙烯酰胺中引入离子单体是为了将聚丙烯酰胺固定到纤维素纤维上。引入丙烯酰胺聚合物的阴离子基团借助于硫酸铝将聚丙烯酰胺固定到纤维素纤维上，而引入丙烯酰胺聚合物的阳离子基团是通过它们自己将聚丙烯酰胺固定到纤维素纤维上。今天的造纸工业涉及诸如材料供应短缺、造纸机械的高速操作、造纸过程中产出的白纸中污物的增加、以及因此产生的pH值波动等问题。在这种情况下，正在寻求许多新的造纸添加剂，这些造纸添加剂能够带来比通常的添加剂好得多的打浆度、产率和增加纸张强度的作用。本专利技术的目的是提供一种新的含有丙烯酰胺共聚物的造纸添加剂，与通常的丙烯酰胺共聚物添加剂相比，无论是在酸性、中性还是碱性造纸系统中，该添加剂能够带来更高的打浆度，更高的保留值和具有加强纸张强度的作用，以及提供好得多的纸张强度。本专利技术的另一目的是提供一种使用该添加剂的造纸工艺。也就是说，本专利技术提供一种由共聚物的水溶液构成的造纸用添加剂，该共聚物是通过(a)(b)(c)(d)(e)(f)几种物质反应所获得，(a)是一种丙烯酰胺，(b)是可以和组分(a)共聚的含有阳离子基团的乙烯基单体，(c)是至少一种能和组分(a)、(b)共聚的在其分子中和/或其盐中含有2，3或4个羧基的乙烯基单体，(d)在(f)组分，即在乙二醇、二甘醇、二乙醇胺和甘油中至少一种物质存在下的，使上述的组分(a)、(b)、(c)反应的交联化合物；(e)是一种非离子乙烯基单体，该单体能够与上述组分(a)、(b)、(c)和(d)，在(f)组分，即在乙二醇、二甘醇、二乙醇胺和甘油中至少一种物质存在下的交联化合物。本专利技术还提供一种在包括酸性、中性和碱性造纸系统中进行的，使用含有上述造纸添加剂的纸浆的造纸方法。在本专利技术中，上述的组分(a)包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、以及N-取代丙烯酰胺，如N-甲基-(甲基)丙烯酰胺、N-乙基-(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基-(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基-(甲基)丙烯酰胺、N-叔辛基-(甲基)丙烯酰胺等。其中每一种物质可以单独使用，也可以两种或多种一起使用。上述的(b)组份包括含有叔、仲或伯胺基的乙烯基单体，如(甲基)丙烯酸(二甲基氨基乙)酯、(甲基)丙烯酸(二乙基氨基乙)酯、(甲基)丙烯酸(二甲基氨基丙)酯、(甲基)丙烯酸(二乙基氨基丙)酯、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、烷基二烯丙基胺、二烷基烯丙基胺、二烯丙基胺、烯丙基胺等、或是它们的有机或无机酸的盐，如盐酸盐、硫酸盐、甲酸盐、乙酸盐等。还有含有季铵盐基团的乙烯基单体，这些乙烯基单体是通过含叔胺基团的乙烯基单体和季铵化剂反应获得，这些季铵化剂包括烷基卤化物，如甲基氯、甲基溴等；芳烷基卤化物，如苄基氯、苄基溴等；硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、环氧氯丙烷、3-氯-2-羟基-丙基三甲基氯化铵、缩水甘油基三烷基氯化铵等。一个例子是2-羟基-N，N，N，N′，N′-五甲基-N′-〔3-{(1-氧代-2-丙烯基)-氨基}丙基〕-1，3-丙二胺二氯化物。其中每一种物质可以单独使用，也可以两种或多种一起使用。上述组分(c)，即能和组分(a)、(b)共聚的在其分子中含有2、3或4个羧基的乙烯基单体，的典型实例有二元不饱和羧酸，如马来酸、富马酸、衣康酸、粘康酸、柠康酸等，以及它们的碱金属盐，如钠盐、钾盐等和铵盐；三元或四元不饱和羧酸，如3-丁烯-1，2，3-三羧酸、4-戊烯-1，2，4-三羧酸、乌头酸、4-戊烯-1，2，3，4-四羧酸等，以及它们的钠盐、钾盐和铵盐等。其中每一种物质可以单独使用，也可以两种或多种一同使用。另外，当一元不饱和羧酸，如(甲基)丙烯酸、巴豆酸等，以及有机磺酸，如乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷-磺酸等使用时，并不表现出在如乙二醇、二甘醇、二乙醇胺、甘油至少一种物质存在下进行反应的作用。但是，使用并不是(c)组分的阴离子单体或它们的盐与(c)组分一起使用时是没有问题的。作为交联化合物的上述(d)组分是二(甲基)丙烯酸酯，如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等；甘油二(甲基)丙烯酸酯、(三羟甲基丙烷-环氧乙烷加成物)三丙烯酸酯；二(甲基)丙烯酰胺、如甲撑-双(甲基)丙烯酰胺、乙撑-双(甲基)丙烯酰胺、六甲撑-双(甲基)丙烯酰胺、N，N′-双丙烯酰胺乙酸盐、乙酸(N，N′-双丙烯酰胺-甲)酯、N，N-苯甲撑-双丙烯酰胺等；二乙烯基酯，如己二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯等；环氧丙烯酸酯、脲烷丙烯酸酯、双功能乙烯基单体，如(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、琥珀酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、二乙烯基苯、二异丙基苯、N，N-二烯丙基-甲基丙烯酰胺、N-羟甲基-丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基氯菌酸酯，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等；三功能乙烯基单体，如1，3，5-三丙烯酰-六氯-S-三嗪、异氰脲酸三烯丙酯、N，N-二烯丙基-丙烯酰胺、三烯丙基胺、三烯丙基三聚化物(triallyl trimeritate)等；四功能乙烯基单体，如四羟丙基甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由共聚物的水溶液构成的造纸用添加剂，该共聚物是由（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）几种物质反应所获得，其中（ａ）是一种丙烯酰胺，（ｂ）是可以和组分（ａ）共聚的含有阳离子基团的乙烯基单体，（ｃ）是能和组分（ａ）、（ｂ）共聚的、在其分子和／或其盐中含有２、３或４个羧基的至少一种乙烯基单体，（ｄ）是交联化合物，在（ｆ）组分，即在乙二醇、二甘醇、二乙醇胺和甘油中的至少一种物质存在下反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小国正祥，滝泽智，岩井浏，
申请(专利权)人：日本匹爱姆西株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]