CN101405457A - 生产具有高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过在纸浆中加入一种含乙烯胺单元的聚合物及木素磺酸和/或木素磺酸盐，将纸浆脱水并干燥纸制品来生产具有高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法。
Description
本发明涉及一种通过在纸浆中分开加入包含乙烯胺单元的聚合物和聚合阴离子化合物，使纸浆脱水并干燥纸制品来生产具有高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法。
为了生产具有高干强度的纸，已知在干燥的纸表面上应用每种情况下起干强度剂作用的熟淀粉或合成聚合物的稀水溶液。干强度剂的量基于干的纸通常为0.1-6重量％。因为将包括淀粉在内的干强度剂以稀水溶液应用-制剂水溶液的聚合物浓度或淀粉浓度通常为1-10重量％-在随后的干燥操作中必须蒸发显著量的水。因此干燥步骤是非常消耗能量的。然而，在许多情况下，造纸机上的常规干燥装置的能力不足以使机器在最大可能的生产速率下运转。相反，必须降低造纸机的生产速率，以使纸充分干燥。
加拿大专利1110019公开了一种生产具有高干强度的纸的方法，其中在纸浆中首先加入水溶性阳离子聚合物如聚乙烯亚胺，然后加入水溶性阴离子聚合物如水解的聚丙烯酰胺并使纸浆在造纸机上脱水形成纸叶。阴离子聚合物包含至多30摩尔％的以聚合单元形式掺入的丙烯酸。
DE-A 3506832公开了一种生产具有高干强度的纸的方法，在纸浆中首先加入水溶性阳离子聚合物，然后加入水溶性阴离子聚合物。合适的阴离子聚合物例如是烯属不饱和C3-C5羧酸的均聚物或共聚物。共聚物包含至少35重量％的以聚合单元形式掺入的烯属不饱和C3-C5羧酸(如丙烯酸)。描述于实施例中的阳离子聚合物为聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵以及己二酸和二亚乙基三胺的用表氯醇交联的缩合产物。还考虑使用N-乙烯基甲酰胺的部分水解的均聚物和共聚物。N-乙烯基甲酰胺聚合物的水解程度为至少30摩尔％，优选50-100摩尔％。
JP-A 1999-140787涉及一种生产瓦楞纸板的方法，将基于干纸浆为0.05-0.5重量％的聚乙烯胺与阴离子聚丙烯酰胺结合加入纸浆中来改进纸制品的强度性能，然后使纸浆脱水并干燥，所述聚乙烯胺可通过水解程度为25-100％的聚乙烯基甲酰胺水解而得到。
WO 03/052206公开了一种具有改进的强度性能的纸制品，其可通过向纸制品表面应用聚乙烯胺和能够与聚乙烯胺形成聚电解质配合物的聚合阴离子化合物，或应用具有醛官能的聚合物化合物如含醛基的多糖而得到。不仅获得纸的干和湿强度的改进，而且还观察到处理组合物的施胶效果。
WO 04/061235公开了一种生产纸，尤其是具有特别高的湿和/或干强度的薄纸的方法，其中在纸浆中首先加入每g聚合物包含至少1.5meq伯氨基官能团且分子量为至少10000道尔顿的水溶性阳离子聚合物。这里特别强调的是部分或全部水解的N-乙烯基甲酰胺均聚物。然后加入包含阴离子基团和/或醛基团的水溶性阴离子聚合物。对于包括湿和干强度的各种纸的性能而言，该方法特别强调的优点为所述两组分体系的可变性。
EP-A 438744公开了K值为8-50(根据H.Fikentscher的方法在浓度为1％的水溶液中在pH为7和25℃下测量)的例如N-乙烯基甲酰胺和丙烯酸、甲基丙烯酸和/或马来酸的共聚物，以及通过从以聚合单元形式掺入的乙烯基甲酰胺上部分或全部消除甲酰基以形成乙烯胺单元而得到的聚合物在载水体系如容器或管中防止沉积物的用途。
还已知通过使N-乙烯基甲酰胺、单烯属不饱和羧酸以及合适的话其他烯属不饱和单体共聚，随后使存在于共聚物中的乙烯基羧酸单元水解形成相应的胺或铵单元而得到的共聚物可在造纸中作为纸浆的添加剂来增加脱水率、保留和纸的干和湿强度；参见EP-B 672212。
在先德国申请102004056551.1公开了一种通过在纸浆中分开加入包含乙烯胺单元的聚合物和聚合阴离子化合物，使纸浆脱水并干燥纸制品来生产具有高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法。这里，使用至少一种可通过使如下单体共聚而得到的共聚物作为所述聚合阴离子化合物：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物。
还已知可使用木素磺酸和木素磺酸盐作为水泥砂浆和石膏砂浆中的分散剂、浮选剂、进料造粒(feed pelletting)中的添加剂、铸造砂粘合剂及矿砂熔炼中的凝结剂；参见
第9版，Georg Thieme Verlag Stuttgart，1990，第2511页。
本发明的目的是提供另一种生产具有高干强度和尽可能低的湿强度的纸的方法。意欲对干强度，尤其是包装纸(如从废纸和瓦楞中得到的瓦楞纸板)中的干强度相对于目前已知方法作进一步改进。
如果使用木素磺酸和/或木素磺酸盐作为聚合阴离子化合物的话，该目的根据本发明用一种通过在纸浆中分开加入包含乙烯胺单元的聚合物和聚合阴离子化合物，使纸浆脱水并干燥纸制品来生产具有高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法而实现。
在本发明方法中，在纸浆中加入作为聚合阳离子组分的包含乙烯胺单元的聚合物。这些化合物优选作为唯一阳离子组分使用。然而，合适的话，它们可由其他阳离子聚合物以50重量％的比例代替，例如阳离子聚(甲基)丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、二甲胺和表氯醇的缩合物或聚二烷基(甲基)丙烯酰胺。
合适的包含乙烯胺单元的聚合物例如为在与现有技术结合引用的WO04/061235，第12页第28行至第13页第21行和图1中所述的所有聚合物。包含乙烯胺单元的聚合物的摩尔质量Mw例如为1000至5百万D，并至少为5000-500000D，优选40000-400000D。
包含乙烯胺单元的聚合物例如可通过至少一种下式单体聚合：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
随后从以聚合单元形式掺入聚合物中的单体I的那些单元中部分或全部消除基团-CO-R1以形成氨基而得到。在这些聚合物的制备中，已知可能在次级反应中由乙烯胺单元和相邻的乙烯基甲酰胺单元形成脒单元。对于这里描述的阳离子聚合物，乙烯胺单元表示为聚合物中乙烯胺单元和脒单元的总和。例如使用水解程度为至少1摩尔％的N-乙烯基甲酰胺的均聚物作为所述包含乙烯胺单元的聚合物。优选使用聚乙烯胺和/或水解程度为至少50摩尔％的N-乙烯基甲酰胺的均聚物作为本发明方法的阳离子组分。
在本发明方法中，还可使用包含乙烯胺单元并且含有的阳离子基团比阴离子基团多至少10摩尔％的两性共聚物作为阳离子组分。这类两性聚合物例如可通过使如下单体共聚：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物
然后从以聚合单元形式掺入聚合物中的那些单体I的单元中部分或全部消除基团-CO-R1以形成氨基而得到，所述共聚物中的氨基比例比包含酸性基团的单烯属不饱和单体单元的比例大至少10摩尔％。
这组两性的并且总共含有的阳离子基团比阴离子基团多的聚合物包含例如至多不大于35摩尔％，优选至多不大于10摩尔％的至少一种以聚合单元形式掺入的包含酸性基团的(b)组单体。
根据本发明，木素磺酸和/或木素磺酸盐适合作为聚合阴离子化合物。这些产品的其他信息可在例如上述参考文献
第9版，G.ThiemeVerlag Stuttgart，1990，第2511页和Ullmann工业化学百科全书(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry)，完全修订版第5版，第A15卷，第311-314页中找到。在纤维素生产中由与亚硫酸反应的木材和木素的亚硫酸盐蒸煮形成木素磺酸。这里在苯基丙烷单元的C3侧链上进行磺化。取决于木材蒸煮中所用的化学品，形成木素磺酸或木素磺酸盐如木素磺酸的钠盐、钾盐、铵盐、镁盐或钙盐。木素磺酸和木素磺酸的所述盐可溶于水。木素磺酸的摩尔质量例如为10000-200000g/mol。木素磺酸盐例如可从纤维素生产的亚硫酸盐废液(黑液)得到。
在本发明方法中，例如使木素磺酸和/或至少一种木素磺酸盐以及然后至少一种包含乙烯胺单元的聚合物依次计量加入纸浆中。然而，还可在纸浆中首先加入包含乙烯胺单元的聚合物，然后加入木素磺酸和/或木素磺酸盐以及然后将后者脱水而形成纸页。重要的是阳离子聚合物和阴离子化合物相互分开计量。木素磺酸和/或木素磺酸盐例如以基于干纸浆为0.1-10重量％，优选0.2-5重量％，特别是0.5-2重量％的量使用。
例如，将水溶性的钠盐、钾盐、铵盐、钙盐或镁盐或其混合物用作木素磺酸盐。优选使用钠盐、铵盐和钙盐。
在本发明方法中包含乙烯胺单元的聚合物和木素磺酸和/或木素磺酸盐例如以5∶1至1∶5，优选2∶1至1∶2的重量比使用。
在本发明方法的优选实施方案中，木素磺酸和/或木素磺酸盐与N-乙烯基羧酰胺的阴离子共聚物一起使用。这两种组分的计量可分开或作为混合物进行。然而，优选首先计量木素磺酸盐，然后计量阴离子聚合物，但也可颠倒这些组分的计量顺序。
因此，根据本发明，例如使用
(i)木素磺酸和/或木素磺酸盐，和
(ii)可通过如下单体共聚而得到的至少一种共聚物：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物
作为所述聚合阴离子化合物。
优选使用的聚合阴离子化合物为可通过如下单体共聚而得到的共聚物(ii)：
(a)N-乙烯基甲酰胺，
(b)丙烯酸、甲基丙烯酸和/或其碱金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体。
聚合阴离子化合物(ii)例如包含：
(a)10-95摩尔％的式I单元，
(b)5-90摩尔％的分子中具有3-8个碳原子的单烯属不饱和羧酸单元和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，和
(c)0-30摩尔％的至少一种其他单烯属不饱和单体单元。
可将这些化合物改性，以使它们额外包含至少一种以聚合单元形式掺入的在分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物。当单体(a)和(b)，或者(a)、(b)和(c)在这种化合物存在下共聚时，得到支化共聚物。应该选择比例和反应条件以得到仍可溶于水的聚合物。在某些情况下，为此可能必须使用聚合调节剂。可使用任何已知的调节剂，如硫醇、仲醇、亚硫酸盐、亚磷酸盐、次磷酸盐、硫代酸和醛等(其他信息例如在EP-A 438744，第5页，第7-12行中找到)。支化共聚物例如包含以聚合单元形式掺入的如下单元：
(a)10-95摩尔％的式I单元，
(b)5-90摩尔％的包含酸性基团的单烯属不饱和单体的单元和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，
(c)0-30摩尔％的至少一种其他单烯属不饱和单体单元，和
(d)0-2摩尔％，优选0.001-1摩尔％的至少一种具有至少两个烯属不饱和双键的化合物。
(a)组单体的实例为N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基丙酰胺和N-乙烯基丙酰胺。(a)组单体可以单独或与其他组的单体混合用于共聚。
具有3-8个碳原子的单烯属不饱和羧酸以及这些羧酸的水溶性盐特别适合作为(b)组单体。这组单体例如包括丙烯酸、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、中康酸、柠康酸、亚甲基丙二酸、烯丙基乙酸、乙烯基乙酸和巴豆酸。其他合适的(b)组单体是含有磺基的单体如乙烯基磺酸、丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸和苯乙烯磺酸，以及乙烯基膦酸。这组单体可单独或相互混合，以部分或全部中和的形式用于共聚。例如将碱金属碱或碱土金属碱，氨，胺和/或链烷醇胺用于中和。其实例是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、三乙醇胺、乙醇胺、吗啉、二亚乙基三胺或四亚乙基五胺。优选将(b)组单体以部分中和的形式用于共聚。
对改性而言，合适的话共聚物可包含以聚合单元形式掺入的(c)组单体，例如烯属不饱和C3-C5羧酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯，以及乙烯基酯如醋酸乙烯酯或丙酸乙烯酯，或其他单体如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
还可通过在共聚中使用在分子中包含至少两个双键的单体(d)对共聚物进一步改性，这类单体例如为亚甲基二丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、三烯丙基胺、季戊四醇三烯丙基醚，至少用丙烯酸和/或甲基丙烯酸二重酯化的聚亚烷基二醇或多元醇如季戊四醇、山梨醇或葡萄糖。如果将至少一种(d)组单体用于共聚，则用量为至多2摩尔％，如0.001-1摩尔％。
在自由基聚合引发剂存在下以及合适的话在聚合调节剂存在下以已知方式进行单体共聚；参见EP-B 672212，第4页第13-37行或EP-A 438744，第2页第26行至第8页第18行。
可以通过使如下单体共聚：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种分子中具有3-8个碳原子的单烯属不饱和羧酸和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物
随后从以聚合单元形式掺入共聚物中的式I单体中部分消除基团-CO-R1以形成氨基而得到的两性共聚物也适合作为所述聚合阴离子化合物(ii)，共聚物中的氨基含量比以聚合单元形式掺入的单体(b)的那些酸性基团含量低至少5摩尔％。在N-乙烯基羧酰胺聚合物的水解中，在次级反应中通过乙烯胺单元与相邻的乙烯基甲酰胺单元反应形成脒单元。在下文中，两性共聚物中的乙烯胺单元总是表示为乙烯胺单元和脒单元的总和。
可如此得到的并具有总阴离子电荷的两性化合物例如包含：
(a)10-95摩尔％的式I单元，
(b)5-90摩尔％的包含酸性基团的单烯属不饱和单体单元和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，
(c)0-30摩尔％的至少一种其他单烯属不饱和单体单元，
(d)0-2摩尔％的至少一种在分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物，以及
(e)0-42摩尔％的以聚合单元形式掺入的乙烯胺单元，共聚物中的氨基含量比包含酸性基团并以聚合单元形式掺入的单体(b)的含量低至少5摩尔％。
阴离子共聚物的水解可在酸或碱存在下进行或酶催进行。在用酸的水解中，由乙烯基羧酰胺单元形成的乙烯胺基团以盐的形式存在。乙烯基羧酰胺共聚物的水解详细描述于EP-A 438744，第8页第20行至第10页第3行中。其中所作的说明相应用于根据本发明使用的两性聚合物的制备。
优选将包含以聚合单元形式掺入的如下单体的共聚物：
(a)50-90摩尔％的N-乙烯基甲酰胺，
(b)10-50摩尔％的丙烯酸、甲基丙烯酸和/或其碱金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)0-30摩尔％的至少一种其他单烯属不饱和单体
用作聚合阴离子化合物(ii)。
阴离子或两性聚合物(ii)的平均摩尔质量Mw例如为30000D至1千万D，优选100000D至1百万D。这些聚合物的K值(根据H.Fikentscher的方法在浓度为5％的氯化钠水溶液中以0.5重量％的聚合物浓度在pH为7和25℃的温度下测量)例如为20-250，优选50-150。
本发明还涉及木素磺酸和/或至少一种木素磺酸盐在至少一种用于提高干强度的包含乙烯胺单元的阳离子聚合物存在下，在生产纸、纸板和卡纸板中作为纸浆添加剂的用途。
在本发明的优选实施方案中，首先将木素磺酸和/或木素磺酸盐计量加入纸浆中，然后加入包含乙烯胺单元的聚合物以及然后使纸浆脱水。在本发明方法的特别优选实施方案中，在纸浆中加入木素磺酸和/或木素磺酸盐和至少一种包含乙烯胺单元的聚合物后，还加入了可通过使如下单体共聚而得到的包含乙烯基羧酰胺单元的阴离子共聚物：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个烯属不饱和双键的化合物。
然后使纸浆脱水。
适于制备纸浆的纤维是所有常用于此的那些品种，例如机械纸浆、漂白的与未漂白的化学纸浆和由所有一年生植物获得的纸浆。机械纸浆例如包括磨木浆、热法机械纸浆(TMP)、化学热磨机械纸浆(CTMP)、压力磨木浆、半化学纸浆、高得率纸浆和盘磨机械纸浆(RMP)。例如硫酸盐、亚硫酸盐和碱法浆适合作为化学纸浆。优选使用也称为未漂白牛皮纸浆的未漂白化学纸浆或从废纸中得到的纸浆。适用于制备纸浆的一年生植物例如为稻草、小麦杆、甘蔗和洋麻。通常使用废纸进行纸浆的制备，将废纸单独使用或者作为与其他纤维的混合物使用，或者使用包含原始原料和回收的涂覆废纸的纤维混合物，例如与回收的涂覆废纸混合的漂白的松木硫酸盐浆作为原料。纸浆的脱水通常在造纸机的造纸网上进行。本发明方法对于由废纸生产纸和纸板是特别重要的，因为它显著提高回收纤维的强度性能。
纸浆悬浮液的pH例如为4.5-8，通常为6-7.5。例如可使用酸如硫酸或硫酸铝来调节pH。
在本发明方法中，例如将包含乙烯胺单元的聚合物，即待计量加入纸浆的聚合物阳离子组分加入高稠度纸浆中，或优选加入低稠度纸浆中。加入点优选位于造纸网之前，但也可以位于剪切段和滤网之间或滤网之后。也优选将阴离子组分计量加入低稠度纸浆中。
在本发明方法的特别优选实施方案中，首先计量加入木素磺酸或木素磺酸盐，然后计量加入作为唯一阳离子组分的包含乙烯胺基团的聚合物以及然后计量加入乙烯基甲酰胺的阴离子聚合物。然而，还可首先在纸浆中加入阳离子组分(作为唯一阳离子组分的包含乙烯胺单元的聚合物)并同时但与阳离子组分分开将阴离子组分计量加入纸浆中。包含乙烯胺单元的聚合物的用量基于干纸浆例如为0.05-2.0重量％，优选0.1-1重量％。阳离子组分(包含乙烯胺单元的聚合物)与聚合阴离子组分(木素磺酸和/或木素磺酸盐或木素磺酸和/或木素磺酸盐与至少一种乙烯基甲酰胺阴离子聚合物的组合)的比例如为5∶1至1∶5，优选2∶1至1∶2。
相对于现有技术方法，根据本发明方法得到了结合较高的干强度水平和低的湿强度的纸制品。相对于已知的纸制品，所述纸尤其具有高CMT值。
在如下实施例中列出的份为重量份，百分数以物质的重量为基础。聚合物的K值根据H.Fikentscher，Cellulose-Chemie，第13卷，58-64和71-74(1932)，在20℃的温度和pH为7下在浓度为5重量％的氯化钠水溶液中在0.5％的聚合物浓度下测量。在该测量中，K＝k＊1000。
对于各个测试，在实验室规模实验中，在Rapid-
实验室纸页成形器中生产纸页。根据DIN 53112，Sheet 2测量湿断裂长度。根据DIN53143测量CMT值，根据DIN 54518测量剥离抗压性能(SCT值)，根据DIN 53141测量干耐破应力。
实施例
首先由100％混合废纸制备4％浓度的含水纸浆悬浮液，然后将其稀释至0.4％的稠度。悬浮液的pH为7.1，纸浆的游离度为40°Schopper-Riegler(°SR)。纸浆悬浮液包含0.27％的市售消泡剂(
SLO)。然后将其分成9等份，并在表1中所示聚合物存在下根据对比例1或根据实施例1-8在Rapid-纸页成形器上加工而得到定量为120-130g/m2的纸页。为确保结果相互比较，将各个测量值转化成应用于定量为120g/m2的纸页的值。由此得到的结果示于表1中。
对比例1
在无其他加料下由上述纸浆悬浮液形成纸页。
实施例1-8
使用下列聚合物：
使用市售54.69％浓度的木素磺酸钙盐的水溶液作为木素磺酸盐。
PVAm 1：使用水解程度为50％的N-乙烯基甲酰胺均聚物以13％浓度的水溶液形式作为阳离子聚合物。该聚合物摩尔质量Mw为400000。
阴离子聚合物1：70％N-乙烯基甲酰胺与30％丙烯酸钠的共聚物，摩尔质量Mw为400000。
在实施例1-8中，首先在每种情况下向每个上述纸浆样品中计量加入每种情况下如表1中所示量的木素磺酸盐，将样品完全混合，然后在20秒的停留时间之后加入阳离子聚合物(PVAm 1)，再次将样品完全混合，然后在20秒的停留时间之后加入阴离子聚合物1，将如此得到的纸浆完全混合以及然后在Rapid-纸页成形器上脱水。表1中显示了将干耐破应力、SCT值和CMT值转化成应用于定量120g/m2的纸页的值。
表1：
| 对比例 | 1 | ||||||||
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 木素磺酸盐[％] | - | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 0.5 | 1.0 |
| PVAm 1[％] | - | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 |
| 阴离子聚合物[％] | - | - | - | - | - | - | - | 0.5 | 0.5 |
| 干耐破应力[kPa] | 318.0 | 358.8 | 357.6 | 357.8 | 394.2 | 376.8 | 388.5 | 417.7 | 415.6 |
| 增加[％] | 0 | 13 | 12 | 13 | 24 | 18 | 22 | 31 | 31 |
| SCT值[kN/m] | 1.88 | 2.09 | 2.11 | 2.09 | 2.22 | 2.36 | 2.21 | 2.48 | 2.42 |
| 增加[％] | 0 | 11 | 12 | 11 | 18 | 26 | 17 | 32 | 29 |
| CMT值[N] | 116.5 | 156.83 | 158.6 | 150.24 | 166.8 | 171.6 | 175.2 | 170.3 | 182.2 |
| 增加[％] | 0 | 35 | 36 | 29 | 43 | 47 | 50 | 46 | 56 |
Claims (14)
1.一种通过在纸浆中分开加入包含乙烯胺单元的聚合物和聚合阴离子化合物，使纸浆脱水并干燥纸制品来生产高干强度的纸、纸板和卡纸板的方法，其中使用木素磺酸和/或木素磺酸盐作为聚合阴离子化合物。
2.根据权利要求1的方法，其中将
(i)木素磺酸和/或木素磺酸盐和
(ii)至少一种可通过使如下单体共聚而得到的共聚物：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个单烯属不饱和双键的化合物，用作所述聚合阴离子化合物。
3.根据权利要求1或2的方法，其中使用至少一种可通过至少一种下式单体聚合：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
然后从作为聚合单元掺入聚合物中的那些单体I的单元中部分或全部消除基团-CO-R1以形成氨基而得到的化合物作为所述包含乙烯胺单元的聚合物。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中使用至少1摩尔％水解程度的N-乙烯基甲酰胺均聚物作为包含乙烯胺单元的聚合物。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中使用通过使如下单体共聚：(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个单烯属不饱和双键的化合物，
然后从以聚合单元形式掺入聚合物中的那些单体I的单元中部分或全部消除基团-CO-R1以形成氨基而得到的共聚物作为包含乙烯胺单元的聚合物，所述共聚物中的氨基比例比包含酸性基团的单烯属不饱和单体单元的比例大至少10摩尔％。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中使用聚乙烯胺和/或至少50摩尔％水解程度的N-乙烯基甲酰胺均聚物作为包含乙烯胺单元的聚合物。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中使用水溶性的钠盐、钾盐、铵盐、钙盐或镁盐或其混合物作为所述木素磺酸盐。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中包含乙烯胺单元的聚合物以基于干纸浆为0.05-2.0重量％的量使用。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中包含乙烯胺单元的聚合物与木素磺酸和/或木素磺酸盐以5∶1至1∶5的重量比使用。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中包含乙烯胺单元的聚合物与木素磺酸和/或木素磺酸盐以2∶1至1∶2的重量比使用。
11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中首先将木素磺酸和/或木素磺酸盐计量加入纸浆中，然后加入包含乙烯胺单元的聚合物以及然后将纸浆脱水。
12.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中首先将包含乙烯胺单元的聚合物计量加入纸浆中，然后加入木素磺酸和/或木素磺酸盐以及然后将纸浆脱水。
13.根据权利要求11的方法，其中在纸浆中加入木素磺酸和/或木素磺酸盐和至少一种包含乙烯胺单元的聚合物后，还加入通过如下单体共聚而得到的包含乙烯基羧酰胺单元的阴离子共聚物：
(a)至少一种下式的N-乙烯基羧酰胺：
其中R1和R2为H或C1-C6烷基，
(b)至少一种包含酸性基团的单烯属不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，以及合适的话
(c)其他单烯属不饱和单体，以及合适的话
(d)分子中具有至少两个单烯属不饱和双键的化合物。
14.木素磺酸和/或至少一种木素磺酸盐在至少一种提高干强度的包含乙烯胺单元的阳离子聚合物存在下在生产高干强度的纸、纸板和卡纸板中作为纸浆添加剂的用途。
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