CN103620115A - 制备纸、纸板和卡板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备纸、纸板和卡板的方法，所述方法包括在网部使含有填料且含有至少一种水溶性两性共聚物的纸料排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸料计量加入所述至少一种水溶性两性共聚物，然后该纸料稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，使稀释的纸料排水以形成纸页并且该纸页在压榨部压榨至固含量为G(x)重量%或更高，并且G(x)计算为：G(x)=48+(x-15)〃0.4，其中x表示干的纸、纸板和卡板的填料含量的数值（以重量%计），G(x)为纸页经压榨所达到的最小固含量的数值（以重量%计），其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：a)20至60mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，b)20至60mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，c)20至60mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，d)0至30mol%的一种或多种不同于所述单体(a)、(b)和(c)的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有至少两个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。

Description

制备纸、纸板和卡板的方法
本发明涉及制备纸、卡片和纸板的方法，所述方法包括在网部使含有至少一种水溶性两性共聚物的含填料纸料（paper stock）排水以形成纸页（sheet）并且然后在压榨部对纸进行压榨。
在该方法的各个点进行制备纸的新方法的开发。通过新的原料或者改进的定量给料方法而获得改进的纸。但是越来越快的造纸机也对制备方法提出了新的要求。
初始湿网强度为实现任何进一步提高造纸机速度的一个限制因素。初始湿网强度限制可施加至在造纸机中刚刚形成的纸页上、通过机器的网部和压榨部并且传递至干燥器部的最大的力。在该方法中，纸页必须从压榨辊上脱去。为确保造纸机操作没有破损端，在该处施加的拉脱力必须显著小于湿纸的初始湿网强度。提高的初始湿网强度使得可以施加更高的拉脱力并且因此造纸机操作更快，参见EP-B-0780513。
初始湿网强度为未经干燥的纸的强度。其为经制备的湿纸在通过造纸机的网部和压榨部后的强度。
在压榨部中，湿纤维网通过真空领纸辊（suction pickup roll）而铺至压榨毛毯上。压榨毛毯的作用在于使纤维网传输通过呈各种改进形式的压榨辊隙。网的固含量最高达不超过55%，取决于压榨部的设计和纸料的组成。固含量随着在压榨机中对经过的纸网所施加的压力而提高。压力并且因此纸网的固含量可以在许多造纸机中在相对宽的范围内变化。
已知初始湿网强度可以在制备过程中在压榨部和干燥器部之间通过提高纸的固含量而提高。还可以在该过程中的该点处通过用于提高排水的添加剂而提高固含量。但这一点具有限制。
WO2009/156274教导了使用通过N-乙烯基甲酰胺与阴离子共聚单体共聚合并且随后使该乙烯基甲酰胺水解而获得的两性共聚物作为纸料添加剂用于提高纸的初始湿网强度的用途。该处理过程在造纸过程中在稠浆料阶段或在稀浆料阶段进行。
基于丙烯酰胺的两性共聚物广泛已知用作助留剂。DE1948994记载了用作排水助剂的基于丙烯酰胺并且Fikentscher K值为200至250的两性共聚物。因此，其具有范围为500000至10000000道尔顿的常用助留剂分子量并且通常加入至稀浆料中。
还已知例如使用丙烯酰胺基两性共聚物用于提高强度。其分子量范围通常为50000至500000道尔顿。
本发明的目的在于在传输至干燥器部前，提高经制备的纸的初始湿网强度以实现与现有方法相比在该造纸方法中更高的机器速度。
我们已经发现该目的通过一种制备纸、卡片和纸板的方法而实现，所述方法包括在网部使含有至少一种水溶性两性共聚物的含填料纸料排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸料中加入至少一种水溶性两性共聚物，然后该纸料被稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，将经稀释的纸料排水以形成纸页并且该纸页在压榨部压榨至固含量为G(x)重量%以上并且G(x)根据下式计算：
G(x)=48+(x-15)〃0.4
其中x为干纸、卡片或纸板的填料含量的数值（以重量%计），并且G(x)为纸页经压榨所达到的最小固含量的数值（以重量%计），
其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：
a)20至60mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)20至60mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)20至60mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各个基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
本发明还提供一种制备纸、卡片和纸板的方法，所述方法包括在网部使含有至少一种水溶性两性共聚物的含填料纸料排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸料中加入至少一种水溶性两性共聚物，然后该纸料被稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，将经稀释的纸料排水以形成纸页并且该纸页在压榨部压榨至固含量≥48重量%并且优选49-53重量%，其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：
a)20至60mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)20至60mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)20至60mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各个基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
在下文中纸料应理解为是指水和纤维材料的混合物并且还包括水溶性两性共聚物、填料和任选地造纸助剂，取决于纸、卡片或纸板加工方法的阶段。
纸的干物质含量应理解为是指使用DIN EN ISO638DE的烘箱干燥方法而测定的纸、卡片和纤维材料的固体含量。
本文中术语颜料以与术语填料相同的含义使用，这是因为颜料在造纸中用作填料。填料——其常用于造纸中——应理解为是指无机颜料。
本发明的方法用于制备包括使含填料的纸料排水的纸、卡片和纸板。纸、卡片和纸板的填料含量(x)范围可以为5至40重量%，基于纸、卡片或纸板计。
一个优选的实施方案优选的是制备填料含量范围为20至30重量%的纸的方法。例如无木纸为该类纸。
一个另外优选的实施方案优选的是制备填料含量范围为10至20重量%的纸的方法。该类纸特别是用作包装纸。
一个另外优选的实施方案优选的是制备填料含量范围为5至15重量%的纸的方法。该类纸特别是用作新闻纸。
一个另外优选的实施方案优选的是制备填料含量范围为25至40重量%的纸的方法，例如SC纸。
根据本发明，使含有至少一种水溶性两性聚合物、纤维材料以及填料的水性纸料在网部排水以形成纸页并且在压榨部压榨该纸页，即进一步排水。压榨部排水用于使固含量最小化，而且还可以超出此。进行压榨所达到的固含量下限在下文中还称作干物质含量限值或者最小固体含量G(x)，并且基于压榨的纸页计，其为纸料和水的混合物。在最小程度进行排水的该极限干物质含量取决于填料量。填料含量为30或15重量%的纸的极限干物质含量G(x)根据下式计算
G(x)=48+(x-15)·0.4
如各自为G(30)=48+(30-15)·0.4=54
或G(15)=48+(15-15)·0.4=48。
换言之，为制备填料含量为30重量%的纸，本发明提供在压榨部中压榨至固含量至少54重量%以获得具有良好的初始湿网强度的纸。
相比之下，为制备填料含量为15重量%或更少的纸，本发明提供在压榨部中压榨至固含量至少48重量%以获得具有良好的初始湿网强度的纸。
本发明的一个实施方案包括在压榨部压榨至固含量范围至少为49至55以制备填料含量为17至32的纸、卡片和纸板。
本发明的另一实施方案包括在压榨部压榨至固含量范围至少为48重量%以制备填料含量为15或更少的纸、卡片和纸板。
根据本发明，通过将两性共聚物加入至纤维浓度范围为20至40g/l的纸料而处理纤维。造纸中稠浆料所具有纤维浓度通常为20至40g/l（相当于纤维浓度为2至4重量%，基于水性纤维材料计）。稠浆料与稀浆料不同，在下文中应理解为是指纤维浓度范围为5至15g/l。用两性共聚物处理后，纸料用水稀释至纤维浓度范围为5至15g/l。
根据本发明可以使用原生纤维和/或回收纤维。可以使用在造纸行业中通常使用的任何软木纤维或硬木纤维，实例为机械纸桨、漂白和未漂白的化学纸桨以及来自任何一年生植物的纤维材料。机械纸桨包括例如细木浆、预热机械纸桨(TMP)、化学预热机械纸桨(CTMP)、加压细木浆、半化学纸桨、高收率纸桨和精制机械纸桨(RMP)。可以使用例如硫酸盐、亚硫酸盐和苏打化学纸桨。优选使用未漂白的化学纸桨，还已知为未漂白的牛皮纸浆。合适的用于制备纤维材料的一年生植物包括例如稻、小麦、甘蔗和洋麻。还可以单独使用废纸或与其他纤维材料混合使用来制备纸桨。废纸可以来自例如脱墨过程。然而，不需要使待使用的废纸进行该过程。还可以由初始原料和回收涂覆废纸形成的纤维混合物进行。
对于漂白或未漂白的化学纸桨，可以使用打浆度为20至30SR的纤维材料。常规为使用打浆度约30SR的纤维材料，其在制浆过程中被打浆。优选的是使用打浆度≤30SR的纤维材料。
用水溶性两性聚合物处理纤维材料在水性悬浮液中进行，优选在无造纸中通常使用的其他加工化学品存在下进行。该处理在造纸过程中通过将至少一种水溶性两性共聚物加入至纤维浓度为20至40g/l的水性纸料而进行。特别优选为以下形式：其中在加入填料之前的时间点将两性共聚物加入至水性纸料。非常特别优选例如在加入干强度增强剂淀粉后进行所述加入。
水溶性两性共聚物优选以0.05至5.00重量%的量加入，基于纤维材料（固体）计。
常用施用率为例如每公吨干纤维材料为0.5至50kg并且优选0.6至10kg至少一种水溶性两性共聚物。所使用的两性共聚物的用量范围特别优选地为0.6至3kg聚合物（固体），基于每公吨干纤维材料计。
从加入至纸页形成过程起，两性共聚物作用于纯纤维/纸料材料的时间范围为例如0.5秒至2小时，优选范围为1.0秒至15分钟并且更优选范围为2至20秒。
除两性聚合物外，无机颜料作为填料而加入至纤维材料。有用的无机颜料包括任何常规造纸行业颜料，所述颜料基于金属氧化物、硅酸盐和/或碳酸盐，特别是选自碳酸钙的颜料，其可以粉碎的(GCC)石灰、白垩、大理石或沉淀碳酸钙(PCC)、滑石、高岭土、膨润土、缎光白、硫酸钙、硫酸钡和二氧化钛形式使用。还可以使用两种或多种颜料的混合物。
本发明使用平均粒径（Z-均）≤10μm，优选范围为0.3至5μm并且特别是范围为0.5至2μm的无机颜料。在此通常通过准弹性光散射方法(DIN-ISO13320-1)使用购自Malvern Instruments Ltd.的Mastersizer2000测定无机颜料的平均粒径（Z-均）以及粉状组合物的颗粒的平均粒径（Z-均）。
无机颜料优选在加入水溶性两性共聚物后加入。在一个优选的实施方案中，在纤维材料已经为稀浆料形式，即纤维浓度为5至15g/l的阶段加入无机颜料。
在另一优选的实施方案中，无机颜料加入至稠浆料以及稀浆料，两种加入的比例（稠浆料加入/稀浆料加入）范围优选为5/1至1/5。
除两性共聚物外，常规纸助剂可以任选地加入至纸料，通常在纤维浓度为5至15g/l下。常规纸助剂包括例如上浆剂、湿强度剂、基于合成聚合物的阳离子或阴离子助留剂以及二元体系、排水助剂、其他干强度增强剂、荧光增白剂、消泡剂、生物杀灭剂和纸染料。这些常规的纸添加剂可以常规用量使用。
有用的上浆剂包括烷基烯酮二聚体(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)和松香胶料。
有用的助留剂包括例如阴离子微粒（胶体二氧化硅，膨润土）、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉、阳离子聚乙烯亚胺或阳离子聚乙烯胺。此外，其任何想要的结合物是可想到的，例如由阳离子聚合物与阴离子微粒组成的二元体系或由阴离子聚合物与阳离子微粒组成的二元体系。为实现高的填料保留，可取的是加入这类例如可以加入至稀浆料也可加入至稠浆料的助留剂。
干强度增强剂为合成的干强度增强剂如聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、乙醛酸化的聚丙烯酰胺(PAM)或天然干强度增强剂如淀粉。
在造纸机中，这些干物质内容物在通过压榨部过程中凝固。在压榨部中，湿纤维网通过真空领纸辊而铺至压榨毛毯上。压榨毛毯的作用在于使纤维网传输通过呈各种改进形式的压榨辊隙。网的固含量最高不超过55%，取决于压榨部的设计和纸料的组成。固含量随着在压榨机中对经过的纸网所施加的压力而提高。在许多造纸机中，压力并且因此纸网的固含量可以在相对宽的范围内变化。
在本发明方法中使用的水溶性两性共聚物通常包括至少20mol%，优选至少25mol%并且更优选至少30mol%并且还通常至多60mol%，优选至多55mol%并且更优选至多50mol%的聚合形式的丙烯酰胺（单体a），基于单体的摩尔总量计。
本发明方法中使用的水溶性两性共聚物还包括通常至少20mol%，优选至少25mol%以及通常至多60mol%，优选至多55mol%并且更优选至多50mol%的聚合形式的阳离子单体（单体b），基于单体的摩尔总量计。
水溶性两性共聚物还包括通常至少20mol%，优选至少25mol%以及通常至多60mol%，优选至多55mol%并且更优选至多50mol%的聚合形式的阴离子单体（单体c），基于单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5单羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐。
此外，水溶性两性共聚物可包括最高达30mol%，优选最高达20mol%，特别是最高达15mol%并且更优选0至10mol%的聚合形式的一种或多种除单体a)、b)和c)外的单烯键式不饱和单体（单体d），基于单体的摩尔总量计。
此外，水溶性两性共聚物可包括最高达5mol%，优选最高达3mol%，特别是最高达1mol%并且更优选0.5mol%的聚合形式的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的烯键式不饱和单体（单体e），基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
根据本发明，选择阳离子单体和阴离子单体的用量以使以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不大于10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
由其所得的两性聚合物在pH7和20℃下主要为中性。
在本发明上下文中，表述烷基包括直链和支链烷基。C1-C6烷基并且更优选C1-C4烷基为合适的烷基的实例。更具体而言其包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、2-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-乙基-2-甲基丙基等。
衍生自丙烯酸和甲基丙烯酸的化合物在下文中通过将字节“（甲基）”插入至衍生自丙烯酸的化合物而以简写的方式部分标记。
阳离子单体和阴离子单体根据解离基团的类型而分类。在此关注不饱和单体上的电荷。
阳离子单体在下文中应理解为是指含有碱性基团的单体，这些单体为季铵化状态或质子化/可质子化状态。
阴离子单体在下文中应理解为是指具有酸性基团（即具有可分离的或分离的质子的部分）的单体。
优选的阳离子单体选自α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸与氨基醇，优选C2-C12氨基醇的酯、α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸与二胺的酰胺，以及这些酯/酰胺的N-C1-C8-单烷基化衍生物或N-C1-C8-二烷基化衍生物。
用于这些酯的有用的酸组分包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸酐、马来酸单丁酯及其混合物。优选使用丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。这些包括例如(甲基)丙烯酸N-甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸N-甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基丙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基环己酯。
其他有用的单体(b)包括N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酰胺、N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、N-[4-(二甲基氨基)丁基]丙烯酰胺、N-[4-(二甲基氨基)丁基]甲基丙烯酰胺、N-[2-(二乙基氨基)乙基]丙烯酰胺、N-[2-(二乙基氨基)乙基]甲基丙烯酰胺及其混合物。
上述单体各自也可以以其各自的四元化合物形式使用。所述单体通过使单体与已知的季铵化试剂反应而转化为四元化合物，所述季铵化试剂例如氯甲烷、苄氯、氯乙烷、丁基溴、硫酸二甲酯和硫酸二乙酯或烷基环氧化物。
有用的单体(b)还包括N-乙烯基咪唑和烷基乙烯基咪唑，特别是甲基乙烯基咪唑例如1-乙烯基-2-甲基咪唑、3-乙烯基咪唑N-氧化物、2-乙烯基吡啶N-氧化物、4-乙烯基吡啶N-氧化物以及甜菜碱衍生物及其季铵化产物。
有用的烯键式不饱和阴离子单体(c)包括例如单烯键式不饱和C3至C5羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、烯丙基乙酸和乙烯基乙酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸如马来酸、衣康酸、富马酸、甲基富马酸、柠康酸和亚甲基丙二酸、磺酸如乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸、烯丙基磺酸和甲基烯丙基磺酸、膦酸如乙烯基膦酸和/或其盐，特别是其碱金属盐、碱土金属盐和/或铵盐。使用例如碱金属碱或碱土金属碱、氨水、胺和/或烷醇胺进行中和。其实例为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、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。
优选使用的阴离子单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸和丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸。特别优选基于丙烯酸的聚合物。
共聚物可以任选地包括聚合形式的至少另一组除单体(a)、(b)或(c)外的(d)组单体用于改性，其为不同的单烯键式不饱和单体。有用的单体(d)的实例包括α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸的腈类，例如丙烯腈和甲基丙烯腈。
有用的(d)组单体还包括：
α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸与单羟基C1-C30烷醇、C2-C30烷二醇的酯、和乙烯醇和烯丙醇与C1-C30单羧酸的酯、N-乙烯基酰胺、甲基丙烯酰胺以及N-单取代和二取代的丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、具有α,β-烯键式不饱和双键的内酯、乙烯基芳族化合物、乙烯基卤化物、亚乙烯基卤化物、C2-C8单烯烃及其混合物。
该(d)组代表物的实例为例如(甲基)丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、乙基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸1,1,3,3-四甲基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、叔丁基(甲基)丙烯酰胺、正辛基(甲基)丙烯酰胺、1,1,3,3-四甲基丁基(甲基)丙烯酰胺、乙基己基(甲基)丙烯酰胺、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-乙烯基丙酰胺和N-乙烯基-N-甲基丙酰胺和N-乙烯基丁酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、乙基丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯及其混合物。
有用的单体(d)还包括N-乙烯基内酰胺及其衍生物，其可以包括一种或多种例如C1-C6烷基取代基（如上所定义）。这些包括N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基-5-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-5-乙基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-6-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-6-乙基-2-哌啶酮、N-乙烯基-7-甲基-2-己内酰胺、N-乙烯基-7-乙基-2-己内酰胺及其混合物。
有用的另外的单体(d)还包括乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、氯乙烯、1,1-二氯乙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯及其混合物。
上述单体(d)可以单独使用或作为任何所需的混合物使用。
所述共聚物还可以通过在聚合反应中使用单体(e)而进一步改性，所述单体(e)在分子中包括两个或多个双键，实例为三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸甘油酯、季戊四醇三烯丙基醚、至少二重丙烯酸化和/或甲基丙烯酸化的聚亚烷基二醇或多元醇（如季戊四醇、山梨糖醇或葡萄糖）。还合适的为聚亚烷基二醇或多元醇（如季戊四醇、山梨糖醇或葡萄糖）的烯丙基醚和乙烯基醚。当至少一种(d)组单体用于共聚合时，用量范围最高达2mol%，例如范围为0.001至1mol%。
一个优选的实施方案给出由以下物质聚合而获得的共聚物：
a)20至50mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)25至40mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)25至40mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
水溶性两性共聚物通过本领域技术人员已知的常规方法制备。水溶性两性共聚物通过溶液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合或乳液聚合而获得。优选在水性介质中的溶液聚合。有用的水性介质包括水以及水和至少一种水溶性溶剂的混合物。所述水溶性溶剂例如醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。
聚合温度范围优选为约30至200℃，更优选40至110℃。聚合可以在大气压力下进行或者在减压或超大气压力下进行。合适的压力范围为0.1至5巴。
阴离子单体(c)优选以盐的形式使用。用于共聚的pH优选调节至范围为3至8的值。在聚合过程中pH可以通过使用常规缓冲液或通过测量pH并且加入合适量的酸或碱而保持恒定。
为制备共聚物，可以使用能够形成自由基的引发剂而聚合单体。
用于自由基聚合的有用的引发剂包括用于此目的的常规过氧化物和/或偶氮化合物，例如碱金属过氧二硫酸盐或过氧二硫酸铵、过氧二乙酰、过氧二苯甲酰、过氧琥珀酰、二叔丁基过氧化物、过苯甲酸叔丁基酯、过新戊酸叔丁基酯、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、过马来酸叔丁基酯、氢过氧化枯烯、二异丙基过氧化二氨基甲酸酯、双(邻苯甲酰)过氧化物、二癸酰基过氧化物、二辛酰基过氧化物、二月桂酰基过氧化物、过异丁酸叔丁基酯、过乙酸叔丁基酯、二叔戊基过氧化物、叔丁基氢过氧化物、偶氮二异丁腈、偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐或2-2’-偶氮二(2-甲基丁腈)。还合适的为引发剂混合物或氧化还原引发剂体系，例如抗坏血酸/硫酸铁(II)/过氧二硫酸钠、叔丁基氢过氧化物/亚硫酸氢钠、叔丁基氢过氧化物/羟基甲烷亚磺酸钠、H2O2/CuI以及过氧二硫酸钠或过氧二硫酸铵/亚硫酸氢钠。
聚合可以在至少一种链转移剂存在下进行以控制分子量。有用的链转移剂包括本领域技术人员已知的常规化合物，例如硫化合物，例如巯基乙醇、巯基乙酸2-乙基己酯、巯基乙酸、次磷酸钠、甲酸或十二烷基硫醇以及三溴氯甲烷或其他对所获得的聚合物的分子量具有控制作用的化合物。
水溶性两性共聚物的摩尔质量例如为至少10000并且优选至少100000道尔顿并且更具体而言至少250000道尔顿。共聚物的摩尔质量范围例如为10000至1千万并且优选范围为100000至5百万（例如根据光散射法测量）。该摩尔质量范围相当于例如K值为5至300并且优选10至200（根据H.Fikentscher方法在25℃且聚合物浓度为0.1重量%的5%氯化钠水溶液中测定）。
水溶性两性共聚物可以具有净阴离子电荷或净阳离子电荷或当共聚物中阴离子基团和阳离子基团的数量相同时为电中性。
本发明方法提供具有较少破损端的造纸机操作。在该方法中形成的纸具有显著提高的初始湿网强度。
以下实施例解释本发明。除非另做说明，实施例中所记录的百分比为重量百分比。
实施例
制备共聚物
实施例P1：制备聚合物I
在具有浆式搅拌器、温度计、下行冷凝器和氮气进气管的2l的5口烧瓶中首先装入400g去离子水。此外，提供以下进料：
进料1：在玻璃烧杯中混合以下组分：
250g的去离子水
95.6g的50重量%的丙烯酰胺水溶液
121.9g的80重量%的丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵水溶液
148.1g的32重量%的丙烯酸钠水溶液
0.2g的1重量%的二亚乙基三胺五乙酸水溶液
加入约32g的37%盐酸以设定pH为4.1。
进料2：60.0g的1重量%的2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
进料3：16.5g的1重量%的2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
将初始进料加热至63℃并且使用水喷射泵以降低压力直至水刚开始沸腾。同时开始进料1和进料2，在恒定的内温下将进料1在2小时内加入初始进料中并且进料2在3小时内加入初始进料中。进料2完成后，将反应在63℃下再保持一小时并且然后加热至72℃同时相应降低真空。将反应混合物在72℃下再保持2小时，此时将进料3一次全部加入以在72℃下引发2小时的二级聚合。然后提高真空并且将批料用500g去离子水稀释并且冷却至室温。在整个聚合过程中蒸出208g水。
获得澄清、无色、粘性的聚合物溶液，所述聚合物由40mol%丙烯酰胺、30mol%丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵和30mol%丙烯酸钠组成。
固体含量：14.5重量%
粘度    10600mPas(Brookfield,转子7，50rpm，室温)
K值    120(在5重量%氯化钠水溶液中的0.1%聚合物溶液)
实施例P2：制备聚合物II
在具有浆式搅拌器、温度计、下行冷凝器和氮气进气管的2l的5口烧瓶中首先装入400g去离子水。此外，提供以下进料：
进料1：在玻璃烧杯中混合以下组分：
250g的去离子水
119.5g的50重量%的丙烯酰胺水溶液
113.8g的80重量%的丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵水溶液
108.6g的32重量%的丙烯酸钠水溶液
0.2g的1重量%的二亚乙基三胺五乙酸的水溶液
加入约38g的37%盐酸以设定pH为4.1。
进料2：63.5g的1%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
进料3：17.0g的1%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
将初始进料加热至66℃并且使用水喷射泵以降低压力直至水刚开始沸腾。同时开始进料1和进料2，在恒定的内温下将进料1在2小时内加入初始进料并且进料2在3小时内加入初始进料。进料2完成后，将反应在66℃下再保持一小时并且然后加热至78℃同时相应降低真空。将反应混合物在78℃下再保持2小时，此时将进料3一次全部加入以在78℃下引发2小时的二级聚合。然后提高真空并且将批料用500g去离子水稀释并且冷却至室温。在整个聚合过程中蒸出200g水。
获得澄清、无色、粘性的聚合物溶液，所述聚合物由50mol%丙烯酰胺、28mol%丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵和22mol%丙烯酸钠组成。
固体含量：14.1重量%
粘度    42000mPas(Brookfield,转子7，50rpm，室温)
K值    125(在5重量%氯化钠水溶液中的0.1%聚合物溶液)
实施例P3：制备聚合物III
在具有浆式搅拌器、温度计、下行冷凝器和氮气进气管的2l的5口烧瓶中首先装入400g去离子水。此外，提供以下进料：
进料1：在玻璃烧杯中混合以下组分：
250g的去离子水
71.7g的50重量%的丙烯酰胺水溶液
130.1g的80重量%的丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵水溶液
187.8g的32重量%的丙烯酸钠水溶液
0.2g的1重量%的二亚乙基三胺五乙酸的水溶液
加入约34g的37%盐酸以设定pH为4.1。
进料2：60.3g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
进料3：16.0g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
将初始进料加热至63℃并且使用水喷射泵以降低压力直至水刚开始沸腾。同时开始进料1和进料2，在恒定的内温下将进料1在2小时内加入初始进料并且进料2在3小时内加入初始进料。进料2完成后，将反应在63℃下再保持一小时并且然后加热至72℃同时相应降低真空。将反应混合物在72℃下再保持2小时，此时将进料3一次全部加入以在72℃下引发2小时的二级聚合。然后提高真空并且将批料用500g去离子水稀释并且冷却至室温。在整个聚合过程中蒸出200g水。
获得澄清、无色、粘性的聚合物溶液，所述聚合物由30mol%丙烯酰胺、32mol%丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵和38mol%丙烯酸钠组成。
固体含量：14.8重量%
粘度    12000mPas(Brookfield,转子7，50rpm，室温)
K值    117(在5重量%氯化钠水溶液中的0.1%聚合物溶液)
实施例P4：制备聚合物IV(非本发明)
在具有浆式搅拌器、温度计、下行冷凝器和氮气进气管的2l的5口烧瓶中首先装入400g去离子水。此外，提供以下进料：
进料1：在玻璃烧杯中混合以下组分：
287.7g的去离子水
214.3g的50重量%的丙烯酰胺水溶液
78.1g的80重量%的丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵水溶液
94.9g的32重量%的丙烯酸钠水溶液
0.3g的1%的二亚乙基三胺五乙酸的水溶液
加入约20g的37%盐酸以设定pH为4.1。
进料2：67.1g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
进料3：17.7g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
将初始进料加热至64℃并且使用水喷射泵以降低压力直至水刚开始沸腾。同时开始进料1和进料2，在恒定的内温下将进料1在2小时内加入初始进料并且进料2在3小时内加入初始进料。进料1完成后，在进料容器中充入50ml去离子水。进料2完成后，将反应在64℃下再保持30分钟，然后加入100ml去离子水并将混合物加热至72℃同时相应降低真空。将反应混合物在72℃下再保持1.5小时，此时将进料3一次全部加入以在72℃下引发2小时的二级聚合。然后提高真空并且将批料用500g去离子水稀释并且冷却至室温。在整个聚合过程中蒸出220g水。
获得澄清、无色、粘性的聚合物溶液，所述聚合物由70mol%丙烯酰胺、15mol%丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵和15mol%丙烯酸钠组成。
固体含量：13.6重量%
粘度    21600mPas(Brookfield,转子7，50rpm，室温)
K值    129(在5重量%氯化钠水溶液中的0.1%聚合物溶液)
实施例P5:制备聚合物V(非本发明)
在具有浆式搅拌器、温度计、下行冷凝器和氮气进气管的2l的5口烧瓶中首先装入400g去离子水。此外，提供以下进料：
进料1：在玻璃烧杯中混合以下组分：
290.2g的去离子水
183.7g的50重量%的丙烯酰胺水溶液
78.1g的80重量%的丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵水溶液
158.1g的32重量%的丙烯酸钠水溶液
0.2g的1%的二亚乙基三胺五乙酸的水溶液
加入约20g的37%盐酸以设定pH为4.1。
进料2：75.1g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液
进料3：18.0g的1重量%2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐水溶液。
将初始进料加热至66℃并且使用水喷射泵以降低压力直至水刚开始沸腾。同时开始进料1和进料2，在恒定的内温下将进料1在2小时内加入初始进料并且进料2在3小时内加入初始进料。进料1完成后，在进料容器中充入50ml去离子水。进料2完成后，将反应在66℃下再保持30分钟，然后加入100ml去离子水并且将混合物加热至75℃同时相应降低真空。将反应混合物在75℃下再保持1.5小时，此时将进料3一次全部加入以在75℃下引发2小时的二级聚合。然后提高真空并且将批料用500g去离子水稀释并且冷却至室温。在整个聚合过程中蒸出220g水。
获得澄清、无色、粘性的聚合物溶液，所述聚合物由60mol%丙烯酰胺、15mol%丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵和25mol%丙烯酸钠组成。
固体含量：12.1重量%
粘度    33500mPas(Brookfield,转子7，50rpm，室温)
K值    125(在5重量%氯化钠水溶液中的0.1%聚合物溶液)
上述聚合物I至V对于增强纸的初始湿网强度的测试
为能够在实验室规模模拟形成纸页的过程，需将实施例中的稀浆料调节至纤维浓度为3.5g/l。
纤维悬浮液的预处理
将漂白的桦木硫酸盐纸桨在实验室制浆机中在纤维浓度为4%下打浆直至没有纤维束存在并且打浆度达到30°SR。经打浆的纸桨随后与荧光增白剂PSG)以及完全变构的阳离子淀粉(
Figure BDA0000442758130000172
5163A)混合并且暴露在其作用下5分钟。阳离子淀粉预先在蒸汽压力锅中在130℃下变构1分钟成为10%淀粉浆料。加入的荧光增白剂的量为0.5重量%市售商品，基于纤维悬浮液的干物质含量计。加入的阳离子淀粉的量为0.8%淀粉（固体），基于纤维悬浮液的干物质含量计。淀粉和荧光增白剂加入后的纤维悬浮液的纤维含量为3.5%(35g/l)。
实施例1至3
三个玻璃烧杯中各自装入50g上述经预处理的纤维悬浮液。在温和搅拌纤维悬浮液下，各自将2g的1重量%上述聚合物I–III之一的水溶液加入至各玻璃烧杯中（相当于每纤维材料（固体）1%聚合物（固体））。所述纤维悬浮液各自随后通过加入水而降低至纤维浓度为0.35%。随后加入20重量%碳酸盐颜料浆料(PCC,购自Omya的SyncarbF474)。加入的颜料悬浮液（相当于填料悬浮液）的量通过多个初步测试而调节，以使随后形成的实验室纸页的颜料含量为约20%。在加入颜料两分钟后，在
Figure BDA0000442758130000173
纸页成型器上将纤维悬浮液加工成100g/sqm克重（根据ISO5269/2）的纸页。湿纸页随后从线框移出并且置于两个吸收毛毯之间。由吸收毛毯和湿纸组成的包件随后在静态压榨机中在6巴的压榨压力下压榨。在每种情况下，压榨进行至湿纸页的固含量为50重量%。
实施例4、5和7(非本发明)
将三个玻璃烧杯各自装入50g上述预处理的纤维悬浮液。在轻微搅拌纤维悬浮液下，向其中的两个玻璃烧杯中各自加入2g的1重量%的上述聚合物IV和V之一的水溶液。第三个玻璃烧杯中的纤维材料用作参比并且未处理（实施例7）。
随后通过在所有三个玻璃烧杯中加入水而使纤维悬浮液各自降低至纤维浓度为0.35%。然后加入20重量%碳酸盐颜料浆料(PCC,购自Omya的Syncarb F474)。加入的颜料悬浮液的量通过多个初步测试而调节，以使随后形成的实验室纸页的颜料含量为约20%。在加入颜料两分钟后，在
Figure BDA0000442758130000182
纸页成型器上将纤维悬浮液加工成100g/sqm克重（根据ISO5269/2）的纸页。
湿纸页随后从线框移出并且置于两个吸收毛毯之间。由吸收毛毯和湿纸组成的包件随后在静态压榨机中在6巴的压榨压力下压榨。在每种情况下，通过调节纸在压榨组件中的停留时间而使压榨进行至湿纸页的固含量为50重量%。
实施例6(非本发明–加入稀浆料中)
将50g预处理的纤维悬浮液（稠浆料）用450g水稀释至纤维浓度为0.35%（相当于3.5g/l）。
将2g的1重量%聚合物I的水溶液（相当于1重量%的聚合物（固体），基于纤维材料（固体）计）加入至500g经稀释的纤维悬浮液（稀浆料）。
然后加入20重量%碳酸盐颜料浆料(PCC,购自Omya的SyncarbF474)。加入的颜料悬浮液的量通过多个初步测试而调节，以使随后形成的实验室纸页的颜料含量为约20%。
在加入颜料两分钟后，在
Figure BDA0000442758130000181
纸页成型器上将纤维悬浮液加工成100g/sqm克重（根据ISO5269/2）的纸页。湿纸页随后从线框移出并且置于两个吸收毛毯之间。由吸收毛毯和湿纸组成的包件随后在静态压榨机中在6巴的压榨压力下压榨。通过调节纸在压榨机构内的停留时间，在每种情况下压榨进行至湿纸页的固体含量为50重量%。
实施例8、9和10(非本发明)
三个玻璃烧杯各自装入50g上述预处理的纤维悬浮液。在轻微搅拌纤维悬浮液下，向各玻璃烧杯中加入2g各自1重量%的上述聚合物I–III之一的水溶液（相当于每纤维材料（固体）1%聚合物（固体））。各纤维悬浮液随后通过加入水而降低至纤维浓度为0.35%。然后加入20重量%碳酸盐颜料浆料(PCC,购自Omya的Syncarb F474)。加入的颜料悬浮液的量通过多个初步测试而调节，以使随后形成的实验室纸页的颜料含量为约20%。在加入颜料两分钟后，在
Figure BDA0000442758130000191
纸页成型器上将纤维悬浮液加工成100g/sqm克重（根据ISO5269/2）的纸页。湿纸页随后从线框移出并且置于两个吸收毛毯之间。由吸收毛毯和湿纸组成的包件随后在静态压榨机中在6巴的压榨压力下压榨。通过调节在压榨机构内的停留时间，在每种情况下压榨进行至表1所示的湿纸页的固体含量。
实施例11
使用未处理的颜料(PCC,购自Omya的Syncarb F474)重复实施例7。调节静态压榨机中的压榨时间以使湿纸页的固体含量低于相对于颜料含量的极限干物质含量。在该情况下，即低于50%，为48.7%。
性能测试：初始湿网强度的测定
初始湿网强度一定不能与纸的湿强度和初始湿强度混淆，这是因为纸的湿强度和初始湿强度这些特性是在干燥后再润湿至所特定水含量的纸上测量的。初始湿强度为评估不具有永久湿强度的纸的重要参数。经干燥且随后再润湿的纸与通过造纸机的网部和压榨部后直接得到的湿纸具有完全不同的湿强度。
初始湿网强度使用Voith方法在湿纸上测量（参见，M.Schwarz andK.Bechtel"Initiale Gefügefestigkeit bei der Blattbildung",
Wochenblatt für Papierfabrikation131,950–957页(2003)No.16）。通过静态压榨机压榨后的湿纸页敲落至塑料支撑物上并且转移至剪裁支撑物。然后由该纸页剪出具有特定的长度和宽度的试验条。其在恒定压力下压榨直至达到所需的干物质含量。为研究根据上述实施例而获得的纸页，各自确定范围为42%至58%的四种干物质含量。这些值用于通过使用上述参考文献所述的拟合方法来测定在50%干物质下的初始湿网强度。初始湿网强度的实际测量使用特定的夹持机构在垂直拉伸测试机上进行。在拉力机上测量的力转化为与克重无关的INF指数。对于夹持机构、测量步骤、纸中干物质的确定和数据处理的确切描述，可以由上述参考文献获得。
测试结果再现于表1。
表1：制备填料含量为20重量%的纸的性能测试结果。根据极限干物质含量G(x)=G(20)的计算，本发明需要压榨至固含量至少为50重量%：
G(20)=48+(20-15)〃0.4=50
Figure BDA0000442758130000211

Claims (10)

1.一种制备纸、卡片和纸板的方法，所述方法包括在网部使含有至少一种水溶性两性共聚物的含填料纸料排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸料加入所述至少一种水溶性两性共聚物，然后将该纸料稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，使经稀释的纸料排水以形成纸页并且该纸页在压榨部压榨至固含量为G(x)重量%或更高，并且G(x)根据下式计算：
G(x)=48+(x-15)·0.4
其中x为干的纸、卡片或纸板的填料含量的数值（以重量%计），并且
G(x)为纸页经压榨所达到的最小固含量的数值（以重量%计），其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：
a)20至60mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)20至60mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)20至60mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
2.一种制备纸、卡片和纸板的方法，所述方法包括在网部使含有至少一种水溶性两性共聚物的含填料纸料排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸料加入所述至少一种水溶性两性共聚物，然后该纸料被稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，将经稀释的纸料排水以形成纸页并且该纸页在压榨部压榨至固含量≥48重量%，其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：
a)20至60mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)20至60mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)20至60mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5单羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
3.权利要求1或2的方法，其中纤维材料形式的纸料仅含有打浆度≤30°SR的纤维材料。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中在加入填料前将所述水溶性两性共聚物加入至纤维浓度范围为20至40g/l的纸料。
5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述水溶性两性共聚物的加入量为0.05至5.00重量%，基于纤维材料计。
6.权利要求1至5中任一项的方法，其中所述水溶性两性共聚物通过使包括至少一种选自以下的阳离子单体的混合物聚合而获得：α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸与氨基醇的酯，α,β-烯键式不饱和单羧酸和二羧酸与二胺的酰胺，以及这些酯/酰胺的N-C1-C8-单烷基化衍生物或N-C1-C8-二烷基化衍生物。
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中所述水溶性两性共聚物通过使包括至少一种选自以下的阴离子单体的混合物聚合而获得：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸和丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸及其盐。
8.权利要求1至7中任一项的方法，其中所述水溶性两性共聚物通过聚合以下物质的混合物而获得：
a)20至50mol%的丙烯酰胺，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
b)25至40mol%的至少一种阳离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
c)25至40mol%的至少一种阴离子单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，所述阴离子单体选自单烯键式不饱和C3至C5单羧酸、单烯键式不饱和C3至C5二羧酸、磺酸、膦酸和/或其盐，
d)0至30mol%的一种或多种除所述单体(a)、(b)和(c)外的单烯键式不饱和单体，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，和
e)0至5mol%的一种或多种在分子中具有两个或多个烯键式不饱和双键的化合物，基于用于聚合的单体的摩尔总量计，
其中以mol%计的阳离子单体份额与阴离子单体份额之差不超过10mol%，各自基于用于聚合的单体的摩尔总量计。
9.权利要求2至8中任一项的方法，用于制备填料含量为17至32的纸、卡片和纸板，所述方法包括在压榨部压榨至固体含量范围至少为49至55。
10.权利要求2至8中任一项的方法，用于制备填料含量为15或更少的纸、卡片和纸板，所述方法包括在压榨部压榨至固体含量至少为48重量%。
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