CN104114766A - 用于改进纸和纸板的体系和方法 - Google Patents

用于改进纸和纸板的体系和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104114766A
CN104114766A CN201280061403.6A CN201280061403A CN104114766A CN 104114766 A CN104114766 A CN 104114766A CN 201280061403 A CN201280061403 A CN 201280061403A CN 104114766 A CN104114766 A CN 104114766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
mole
anionic
polymer
dalton
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280061403.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104114766B (zh
Inventor
汤姆·林德斯特伦
安娜·斯韦德贝里
米卡埃尔·安克福什
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innventia AB
Original Assignee
Innventia AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innventia AB filed Critical Innventia AB
Publication of CN104114766A publication Critical patent/CN104114766A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104114766B publication Critical patent/CN104114766B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
    • D21H17/74—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic and inorganic material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/06—Alcohols; Phenols; Ethers; Aldehydes; Ketones; Acetals; Ketals
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于制备纸或纸板的方法，其包括形成纤维素悬浮体，使该悬浮体絮凝化，将该悬浮体排干至设备上以形成纸页，然后干燥该纸页，其特征在于使用改进成形的3-组分絮凝体系来使该悬浮体絮凝化，该体系包含：a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：i)丙烯酰胺，与ii)以卤素作为平衡离子的式(I)物质；b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；以及c)无机微粒，由此该絮凝体系不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。本发明还涉及该絮凝/留着体系在制造纸或纸板中的用途，并且涉及由此生产的纸和纸板。

Description

用于改进纸和纸板的体系和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造纸或纸板的方法，包括形成纤维素纤维悬浮体，使该悬浮体絮凝化，将该悬浮体排干至设备上以形成纸页，然后干燥该纸页，其特征在于使用改进成形的3-组分絮凝体系来使该悬浮体絮凝化，该体系包含：a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：i)丙烯酰胺，与ii)以卤素作为平衡离子的式I物质；b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；以及c)无机微粒，由此该絮凝体系不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。可向该絮凝体系中添加纳米原纤维纤维素(NFC)。
本发明还涉及絮凝/留着体系在制造纸或纸板材料中的用途，以及涉及由此生产的纸和纸板。
背景技术
在制备纸和纸板材料期间，将纤维素纤维原料在造纸网上排干。将湿网转移至压制段，然后转移至干燥段，在干燥段中，使纸干燥并最后在卷鼓(tambour)上收集为纸卷或纸板卷。因为现在的造纸工业关注于降低原材料和能源的消耗，所以添加填料(粘土、研磨碳酸钙或沉淀碳酸钙、二氧化钛等)。现代的造纸机以高速运行，在网部阶段中具有大的滤水率，这需要使用絮凝剂以在网上留着细料和填料。
几乎总是对良好的造纸至关重要的两个参数是填料留着率和纸张成形。纸张成形(或纸均匀度)是纸材料的最重要的质量特征之一，而高细料/填料留着率是重要的工艺参数。后者对于造纸机的产率和湿端(wet-end)稳定性以及z向的填料分布均匀度很重要。通过采用多种类型的助留剂体系来提供填料留着，所有这些体系的特征都是强效的絮凝剂。絮凝剂劣化纸张成形，因此在纸张成形与留着率之间有微妙的平衡，在本文中称为留着-成形关系。
由于现代造纸技术的现今发展(例如，更高的白水系统封闭程度、更高的机器速度、提高的填料含量以及双网成形)，湿端化学变得更加复杂。这导致了对化学佐剂(包括助留剂(絮凝剂))性能的提高的需求。
在造纸工艺中使用助留剂以留着填料和细料。助留剂的共同点是它们导致细料和填料材料聚集成较大的单元，在脱水期间这些单元被留着在湿纸网中。高留着在许多方面都是有利的，例如，较高的机器效率、对工艺条件变化的较快响应、较少的循环材料以及造纸机与与其相连的白水系统之间较少的材料转运。作为强效的絮凝剂，助留剂劣化纸张成形是公知的。纸张成形的均匀度还取决于在成形段中纤维的絮凝和剪切条件以及另一些化学佐剂的添加。不良的纸张成形对多种纸性能有不利影响，例如，纸的强度、不透明度和可印刷性。对现今的造纸者的挑战是在保持或改进纸张成形的同时达到可接受的填料留着水平。
在现今的市场上引进了许多不同的助留剂体系，可按照它们的化学性质、聚集机制或体系组分数目来分组。在一些综述中深入描述了助留剂的作用机制与发展(参见例如，“Some Fundamental Chemical Aspects onPaper Forming”T“Fundamentals of papermaking”第1卷，第309页，Baker C，F和Punton V W编著，Mech.Eng.Pub.Ltd.(London)1989)。
在二十世纪八十年代早期，引进了第一个微粒体系，并且这些体系占据着现今的市场。微粒基助留剂通常基于阳离子聚合物与阴离子无机胶体的组合。
最初的两种商业的微粒基助留剂基于阳离子淀粉结合阴离子胶体二氧化硅以及基于阳离子聚丙烯酰胺结合阴离子蒙脱粘土。在这些前体之后，推动了新微粒基助留剂体系的开发。在二十世纪九十年代期间，报道了一些新微粒基助留剂体系，包括新型的微粒体系以及现有体系的改造。
现今，在留着/脱水体系领域仍然在进行持续的开发。更近期开发的助留剂体系常常是多组分体系。但是，也有关于新型的微粒的进展，例如，由有机颗粒组成的所谓交联的微粒。
大部分现今的商业助留剂能够达到可接受的填料留着水平，即使在高速的双网成形机中亦如此。这部分地解释为它们能产生在分散后可重絮凝的抗剪切的絮凝物。该重絮凝发生于用微粒助留剂处理的悬浮体分散之后。微粒助留剂的主要益处是它们对脱水的有益影响。在针对絮凝的可逆性的研究中也证明了微粒体系的这种益处。然而，不应允许该助留剂产生具有太高絮凝物强度的絮凝物，因为这将有损于纸张成形。
仅有几个系统性的研究可用于描述填料留着与纸张成形之间的平衡，以及进一步研究某些助留剂是否比另一些对纸张成形更有害。然而，这些可用的研究的共同之处是难以打破留着与纸张成形或纤维分散性之间的相互依赖。
最近的研究也已证实，对于传统的助留剂体系和现代微粒体系二者，都难以打破留着与成形之间的相互依赖。但是，有专利文献的权利要求中陈述与微粒结合使用支链/交联的聚合电解质将有利于留着/纸张成形关系(WO 98/29604，CA 2425197)。还有提出含有二元微粒体系和有机微粒的三组分体系将有利于该目的(US 6,524,439)。然而，该专利申请既未提及丙烯酰胺与N，N，N-三甲基氨基-乙基丙烯酸酯、N，N，N-三甲基-2-氨基乙基甲基丙烯酰胺或3-丙烯酰胺-3-甲基-丁基-三甲基-氯化铵的阳离子共聚物，也未提及纳米原纤维纤维素材料。
造纸机流浆箱(headbox)常常配备有“湍流发生器”。湍流发生器从根本上说是管束(tube bank)，在该管束中加速原料并破碎纤维絮凝物。湍流发生器的基本功能是使纤维的横向(CD)物料分布均匀，得到纤维在纸张中均匀的CD物料分布。当经分散的纤维离开流浆箱中的管束时，它们开始在衰减的湍流中絮凝。这可通过在分散期间纤维暴露于倾向于使该纤维弯曲的粘滞和动态力的事实来解释。当湍流衰减时，纤维倾向于重获其初始形状。如果单位体积中有许多纤维，那么它们不能自由地伸直开。相反，它们将停留在应变位置(strained position)，并且由法向力和摩擦力互锁，构成纤维网络(絮凝物)。湍流越高，重絮凝的倾向越强。
另一个重要的发现是，添加高分子量的阴离子聚丙烯酰胺可衰减湍流，并作为单一组分的添加剂改进纸张成形。缺点是脱水受到严重影响，导致这样的体系几乎没有实用性(Lee，P.和T.(1989)Nord，Pulp Paper Res.J.，4(2)，第61-70页)。必须利用复杂度更高的体系(例如，在本专利申请中公开的那些)以缓和受损脱水的不利影响。
发明概述
出人意料地，发现了如下絮凝体系能够显著改进在指定的留着水平的纸张成形而不牺牲脱水，该絮凝体系组合了以下物质：a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：i)丙烯酰胺与ii)卤化物形式的式I物质；和b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷中的至少一种水溶性组分；和c)无机微粒，由此，该组合物不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。最重要的是，发现用这样的三组分体系可避免对排水的影响，并因此不以在网部的滤水率为代价来提供改进的纸张成形。
因此，本发明涉及絮凝体系的用途，并且涉及一种用于制备纸或纸板的方法，该方法包括形成纤维素悬浮体、使该悬浮体絮凝化、将该悬浮体排干至装置上以形成纸页，然后干燥该纸页，其特征在于通过使用该絮凝体系来使该悬浮体絮凝化。本发明还涉及采用该方法和体系生产的纸和纸板。
不受任何理论的约束，认为该絮凝体系背后的机制与在成形期间的湍流衰减有关。
通过向三组分絮凝体系中添加NFC，在纤维、可溶性高分子量聚合电解质和NFC的存在下，可得到衰减湍流的协同效应，并因此增强了纸张成形。NFC的添加还通过改进纤维之间的结合以及在原料中其他成分之间的结合来增强纸强度。
发明详述
本发明涉及一种用于制造纸或纸板的方法，包括形成纤维素悬浮体，使该悬浮体絮凝化，将该悬浮体排干至设备上以形成纸页，然后干燥该纸页，其特征在于使用絮凝体系来使该悬浮体絮凝化，该絮凝体系包含：
a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：
i)丙烯酰胺，和
ii)以卤素作为平衡离子的式I物质
其中：
R1是H或CH3，
X是O或NH，
R2是C1-C4烷基，其被阳离子甲基取代；
b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；和
c)无机微粒，
由此，所述絮凝体系不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。
根据一个实施方案，该絮凝体系还含有纳米原纤维化的纤维素(NFC；也常称为微原纤维化的纤维素，MFC)。
该悬浮体是纸浆(pulp)纤维的水悬浮体。根据一个实施方案，可添加填料和/或颜料。该悬浮体可为纸浆悬浮体，尤其是由硬木纤维和/或软木纤维制成的纤维纸浆。根据一个实施方案，该纸浆是精制的硬木和/或软木漂白牛皮纸浆。可在本发明中使用的纤维素纤维可为漂白的、半漂白的或未漂白的亚硫酸盐纸浆、硫酸盐(牛皮)纸浆或苏打纸浆；漂白的、半漂白的或未漂白的(化学)机械浆、(化学)热机械浆，以及这些纸浆以任意混合比率的混合物。根据本发明可使用初始纸浆以及经干燥和再循环的纤维二者，以及来自广泛种类的植物纤维、软木纤维和硬木纤维的纤维材料。因此，可使用非木质纤维例如棉花、洋麻、多种草，以及再生的纤维素纤维。
纸浆悬浮体的pH值可为6至9，例如，8.0。可添加NaHCO3作为用烷基烯酮二聚体进行施胶的催化剂。
许多阳离子聚合物对水解敏感，并且可容易地变成两性，因此在本发明构思中纳入了这样的直链聚合物。阳离子或两性的高分子量聚合物适当地为阳离子和/或两性聚丙烯酰胺，优选阳离子丙烯酰胺基聚合物。该聚合物的阳离子度(在聚合物骨架中的阳离子单体摩尔％)可为1摩尔％至100摩尔％，适当地1摩尔％至80摩尔％，并且优选1摩尔％至60摩尔％。根据一个实施方案，分子量为高于2×106道尔顿，例如，高于4×106，高于5×106，高于10×106，高于20×106，高于30×106，高于40×106，高于50×106，高于60×106，高于70×106，高于80×106，高于90×106。分子量也可在由任意的上述分子量得到的任意区间范围，例如，2×106道尔顿至20×106道尔顿，例如，4×106道尔顿至15×106道尔顿。上限不重要。
阳离子或两性高分子量直链聚合物可为丙烯酰胺与以卤素作为平衡离子的式I物质的共聚物。根据一个实施方案，式I物质选自N，N，N-三甲基-2-氨基乙基丙烯酸酯、N，N，N-三甲基-2-氨基乙基甲基丙烯酰胺或3-丙烯酰胺-3-甲基-丁基-三甲基-氯化铵。
阴离子聚丙烯酰胺的电荷不重要，但是应该选择为使对该聚合物吸附最小化，以在原料中分散材料。根据一个实施方案，分子量为高于2×106道尔顿，例如，高于4×106，高于5×106，高于10×106，高于20×106，高于30×106，高于40×106，高于50×106，高于60×106，高于70×106，高于80×106，或者高于90×106。分子量也可在由任意的上述分子量得到的任意区间范围，例如，2×106道尔顿至20×106道尔顿，例如，4×106道尔顿至15×106道尔顿。上限不重要。
该阴离子聚丙烯酰胺是直链的。非离子聚丙烯酰胺也可是直链的。聚环氧乙烷也可是直链的。根据本发明，已发现，直链的阴离子聚丙烯酰胺、直链的非离子聚丙烯酰胺和直链的聚环氧乙烷比交联的聚合物得到更好的成形。但是，轻微交联的聚合物也可得到可接受的结果。因此，根据本发明，非离子和聚丙烯酰胺以及聚环氧乙烷分别可含有基于完全交联的聚合物的至多1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％的交联，或由任意的上述百分比得到的任意区间。
根据一个实施方案，阴离子聚合物是直链的高摩尔质量的水溶性聚丙烯酰胺衍生物，例如，阴离子共聚物如BASF的Percol 156。
阴离子聚合物可通过水解聚丙烯酰胺聚合物等制备，例如，通过使这样的单体与(甲基)丙烯酸及其盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐、磺乙基-(甲基)丙烯酸盐、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、马来酸或其他二元酸或它们的盐或其混合物聚合而制备的那些。
根据一个实施方案，阴离子高分子量的阴离子和/或非离子聚丙酰胺的阴离子度为0摩尔％至100摩尔％的阴离子基团，适当地低于80摩尔％，并且优选为0％至60％。
聚丙烯酰胺或聚环氧乙烷的分子量可为高于106道尔顿。上限并不重要。分子量越高，该聚合物衰减湍流的效率越高。
根据一个实施方案，分子量为高于2×106道尔顿，例如，高于4×106，高于5×106，高于10×106，高于20×106，高于30×106，高于40×106，高于50×106，高于60×106，高于70×106，高于80×106，或者高于90×106。分子量也可在由任意的上述分子量得到的任意区间范围，例如，2×106道尔顿至20×106道尔顿，例如，4×106道尔顿至15×106道尔顿。
该阴离子和/或非离子聚合物的添加水平为50g/吨纸或纸板至2000g/吨纸或纸板，优选100g/吨纸或纸板至1500g/吨纸或纸板。
无机微粒可选自二氧化硅基颗粒、二氧化硅微凝胶、胶体二氧化硅、二氧化硅溶胶、二氧化硅凝胶、聚硅酸盐/酯、阳离子二氧化硅、铝硅酸盐、聚铝硅酸盐、硼硅酸盐、聚硼硅酸盐、沸石、膨润土、水辉石、蒙皂石、蒙脱石、绿脱石、皂石、锌蒙脱石、纤维棒石(hormites)、绿坡缕石、海泡石以及其他可膨胀粘土。根据一个实施方案，该无机微粒可选自硅质材料，例如，选自蒙脱粘土和胶体二氧化硅，例如阴离子二氧化硅和Na蒙脱石(例如，Hydrocol SH)。
可添加于絮凝体系的纳米原纤维化纤维素(NFC)是一种由具有高长宽比(长度与宽度之比)的纳米尺寸的纤维素原纤维材料组成。典型的尺寸为宽度5纳米至20纳米，长度多至2000纳米。NFC在标准条件下表现出变稠的(粘性的)性质，但当摇动、搅拌或以其他方式处于应力状态(stressed state)时，可随着时间而流动(变得稀、低粘度)。从任意的含纤维素来源中分离原纤维，所述纤维素来源包括植物和木基纤维(木浆纤维)，例如，通过高压力和高速冲击均一化。高能效生产常常需要在均一化之前进行一些酶/化学/机械预处理。除了在造纸过程中NFC的干强(drystrength)佐剂作用，根据本发明，NFC还用于在造纸过程中衰减湍流。
纳米原纤维纤维素可添加的量为基于纸或纸板的吨数1kg/吨至80kg/吨，优选2kg/吨至40kg/吨。
所用阴离子聚丙烯酰胺的电荷密度不重要，但是应该选择为使对该聚合物的吸附最小化，以将材料分散到原料中。
根据本发明，可分别引入絮凝体系的组分。
优选地，先将直链的阳离子或两性高分子量聚合电解质引入体系中，然后，视情况而向其中添加无机微粒、例如阴离子聚丙烯酰胺和NFC。后面的化学添加剂的添加顺序并不重要。
纤维素悬浮体可含有填料。填料可由任意的一般使用的填料材料构成。例如，填料可由粘土(例如，高岭土)、研磨碳酸钙或沉淀碳酸钙、滑石(talk)或者二氧化钛构成。示例性的填料材料还包括合成的聚合物填料。
已证实，包含直链的阳离子或两性共聚物、阴离子聚丙烯酰胺和/或非离子聚丙烯酰胺和/或聚环氧乙烷以及无机微粒的根据本发明的絮凝体系在造纸过程中衰减湍流，并且还改进纸张成形。如果絮凝体系还含有NFC，则情况尤其如此。
本发明还涉及这样的絮凝体系用于在制备纸或纸板的工艺中改进留着、脱水和纸张成形的用途，该絮凝系统包含a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：i)丙烯酰胺和ii)卤化物形式的式I物质；b)阴离子和/或非离子聚丙烯酰胺和/或聚环氧乙烷；和c)无机微粒。
上文所提到的关于组分和工艺特征的所有细节加上必要的修改应用于该絮凝体系和该工艺的产品(即，纸和纸板)的用途。这适用于所使用的示例性的分子量、线性程度(linearity)、离子度(ionicity)、无机微粒以及NFC的特征。
本文所提及的所有出版物都作为引文以法律所允许的最大限度并入本文。现在，将通过下文的非限制性实施例来描述本发明。
附图说明
通过以下附图阐述本发明。
图1示出对于分子量不等的三种阳离子聚丙烯酰胺(聚合物A至C)在加工方向的总成纸数(total formation number)(0.4mm至30mm)作为填料留着率(％)的函数。在该单组分体系的留着试验中所用的聚合物为三种市售的阳离子聚丙烯酰胺：聚合物A(Mw＝3×106道尔顿至4×106道尔顿，电荷密度＝+0.82毫克当量/g)；聚合物B(Mw＝6×106道尔顿至8×106道尔顿，电荷密度＝+1.02毫克当量/g)；聚合物C(Mw＝10×106道尔顿至11×106道尔顿，电荷密度＝+1.06毫克当量/g)。
聚合物添加水平为500g/吨至1500g/吨。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机(R-F-machine)中进行，添加20％的研磨碳酸钙(GCC)填料(基于固体含量)。
图2示出，对于两种二元组分助留剂体系：聚合物B(600g/吨至1800g/吨)与胶体二氧化硅(3kg/吨)；聚合物B(300g/吨至900g/吨)与Na-蒙脱粘土(2kg/吨)，在加工方向的总成纸数(0.4mm至30mm)作为GCC填料留着(％)的函数。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机(参见“A Pilot Web Former to Study Retention-FormationRelationships”，Svedberg，A.和T.Nordic Pulp and PaperResearch Journal，25(2)(2010)185-194)中进行，添加20％的填料(GCC)(基于固体含量)。
图3示出在R-F机的原料流中进料系统(dosage system)(流程线上方的箭头)和测量点(流程线下方的箭头)。尺寸不成比例。
图4示出在加工方向(MD)的总成纸数(0.4mm至30.0mm)作为所添加的阴离子聚合物的量(g/t)的函数。示出三种结构不同的(交联的、部分交联的和直链的)阴离子聚合物的数据，结合C-PAM(阳离子聚丙烯酰胺)和阴离子钠蒙脱粘土来研究所述三种阴离子聚合物。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机(R-F-machine)中进行，添加25％的沉淀碳酸钙(PCC)作为填料(基于固体含量)。C-PAM和钠蒙脱粘土的添加是恒定的(分别为400g/t和2000g/t)。C-PAM的滞留时间是5.6s，阴离子聚合物是2.3s，并且蒙脱粘土是2.0s。
图5示出在加工方向(MD)的总成纸数(0.4mm至30.0mm)作为填料留着率(％)的函数。示出了二元参考体系(C-PAM(400g/吨)和蒙脱粘土(2kg/吨))和不同阴离子聚合物的三组分体系(参考体系加阴离子聚合物)的数据。该阴离子聚合物根据结构而不同(交联的、部分交联的和直链的)并且该阴离子聚合物的添加为200g/吨至1200g/吨不等。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机(R-F-machine)中进行，添加25％填料(PCC)(基于固体含量)。
图6示出以103(10^3)像素的面积表示的脱水(参见“Improvementof the Retention-Formation Relationship using Threee-componenentretention aid systems”，Svedberg，A.和T.Nordic Pulp&PaperResearch Journal(2012)，27(1)，86-92)作为所添加的阴离子聚合物的量(g/吨)的函数。示出了具有不同的阴离子聚合物的三组分体系(C-PAM+阴离子聚合物+钠蒙脱粘土)的数据。该阴离子聚合物根据结构而不同(交联的、部分交联的和直链的)。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机中进行，添加25％填料(PCC)(基于固体含量)。C-PAM和蒙脱粘土的添加是恒定的(分别为400g/t和2000g/t)。
图7示出以103(10^3)像素的面积表示的脱水与在加工方向(MD)的总成纸数(0.4mm至30.0mm)作为干燥线(dry line)位置的函数。从参考状态以三种方式移动干燥线：通过提高真空度来下移；通过阴离子聚合物的超剂量来上移；以及通过减少箔数和真空上移。本研究在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机中进行，添加25％填料(PCC)(基于固体含量)。
实施例
实施例1用市售助留剂体系的测试
本实施例示出，对于5种广泛不同的市售的助留剂体系，留着与纸张成形之间的关系是唯一的。前三种体系是具有不同分子量的阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)，第四种体系是含有与胶体二氧化硅溶胶组合的C-PAM的二组分体系(Compozil)。第五种体系是另一种含有C-PAM和钠蒙脱溶胶(Hydrocol)的二组分体系。所有的体系都广泛用于造纸工业中。
所用的R-F(留着-成形)机是设计成在网部上研究留着、纸张成形和排水速率的中试规模的长网成形机。之前Svedberg，A.和Lindstrom，T.在“A Pilot Web Former to Study Retention-Formation Relationships”Nordic Pulp and Paper Research Journal，25(2)(2010)185-194中已经描述了R-F机的细节。使用长网型的造纸机，并且在260m/分钟下运行。原料稠度为5g/l，并且纸页的克重为60g/m2。
对填料的以百分比计的第一通过留着率(Rf)由下式定义：
Rf = ( 1 - C 2 C 1 ) * 100 - - - [ 1 ]
其中，C1是在流浆箱中的填料浓度，并且C2是在网坑(wire pit)中的填料浓度。
通过瑞典MoRe Research的FUJI法来确定纸张成形。FUJI法根据β放射显影法来测量在克重方面的局部变化(″The measurement of massdistribution in paper sheets using a beta radiographic method″，Norman，B和Wahren，D.Sv.Papperstid，77(11)，397(1974)；Beta-radiation basedon grammage formation measurement-Radiogram methods applicable topaper and light weight board，Norman，B，(2009)，Nordic StandardizationProgramme Report No.5)。
从该方法得到的结果表现为成纸数。成纸数是对在纸张中的局部的克重变化的量度。因此，高的数目表示较差的纸张成形以及劣化的关于强度、可印性和美观的纸性能。
所用的纸浆是精制的硬木和软木漂白的牛皮纸浆。配料为90％的硬木(HW)(主要是桦木90％至96％)和10％的软木(SW)(约45％至60％的杉木，其余为松木)的混合物。所用填料为研磨碳酸钙浆(GCC)。纸的填料含量为约20％。
在单组分体系的留着试验中所用的聚合物为三种市售的阳离子聚丙烯酰胺：聚合物A(Mw＝3×106道尔顿至4×106道尔顿，电荷密度＝+0.82毫克当量/g)；聚合物B(Mw＝6×106道尔顿至8×106道尔顿，电荷密度＝+1.02毫克当量/g)；聚合物C(Mw＝10×106道尔顿至11×106道尔顿，电荷密度＝+1.06毫克当量/g)。
在二元组分体系中，聚合物B与胶体的二氧化硅(Silica NP，EkaChemicals)或钠蒙脱粘土(Hydrocol SH，Ciba Specialty Chemicals)组合。
对于三种分子量不等的阳离子聚丙烯酰胺(聚合物A至C)，确定作为填料留着率(％)函数的在加工方向的总成纸数，并且在图1中的结果示出，对于该三种C-PAM，在留着与纸张成形之间表现出单一的与其Mw无关的关系。成形劣化同时填料留着率提高，这是预期的结果，因为提高的絮凝导致提高的留着和劣化的成形。
在第二组实验中，研究二元体系型的助留剂系统。首先是与二氧化硅溶胶(Compozil)组合的聚合物B和与钠蒙脱粘土(Hydrocol)组合的聚合物B。结果在图2中示出。同样，留着/成形的关系遵循单一关系。当将图1的结果与图2的结果进行比较时，明显的是，对于所有五种体系几乎都有单一的关系。
总之，实施例1示出，对于许多市售的助留剂体系来说，留着/成形的关系是几乎相同的。
实施例2：根据本发明，通过添加阴离子聚合物改进留着/成形关系
在本实施例中，进行了多个实验，其中向二元聚合物体系中添加了第三种组分，并且研究对留着/纸张成形关系的影响。
使用与实施例1中相同的中试造纸机和相同的纸浆(硬木/软木＝9/1)。在20％的填料水平下，使用PCC(沉淀碳酸钙)替代GCC。使用与实施例1中相同的机器速度和稠度。
使用的所有聚合物助留剂都由BASF提供。根据供应商，在表1中给出了所有组分的性质。使用称为C-PAM的丙烯酰胺与N，N，N-三甲基氨基-乙基丙烯酸酯作为阳离子絮凝剂(Percol 178)。其余组分的市售商品名为：直链阴离子聚合物(Percol 156)、部分交联的阴离子聚合物(M 305)、交联的阴离子聚合物(M 200)以及钠蒙脱粘土(Hydrocol SH)。
表1使用的助留剂的性质
体系组分 电荷密度1 固有粘度2 标准粘度3
C-PAM +1.15毫克当量/g 11dl/g -
直链阴离子聚合物 -1.76毫克当量/g 14dl/g -
部分交联的阴离子 -2.16毫克当量/g 10dl/g -
交联的阴离子 -2.50毫克当量/g - 2mPa.s
蒙脱粘土 -0.34毫克当量/g - 30mPa.s
1用MutekTM颗粒电荷探测器(PCD)进行测量。
所用的滴定试剂为(i)用于阴离子聚合物的聚二烯丙基二甲基氯化铵(0.001N)；以及(ii)用于阳离子聚合物的聚乙烯硫酸钾(0.001N)。这两种滴定试剂的近似分子量为2×105道尔顿。根据PAP-SOP 01-19的方法分析蒙脱粘土。
2使用悬浮水平粘度计来确定在1M氯化钠缓冲溶液中在多种浓度下的受试组分的比粘度。相对于浓度绘制了降低的比粘度，并通过外推至无限稀释度来得到固有粘度。聚合物链越长，固有粘度(dl/g)越高。测试方法参考js ACSMOT No：7。
3所给出的蒙脱粘土的值是5％溶液的直接本体粘度(bulkviscosity)。使用Brookfieid LVT粘度计来表征阴离子聚合物(0.1％溶液)的标准粘度，该方法称为L.A.测试法20。
在该三组分体系中的助留剂组分为C-PAM、不同的A-PAM(直链的、部分交联的和交联的)，以及最后钠蒙脱土。首先添加C-PAM(0.4kg/吨)，然后添加阴离子聚合物(0.2kg/吨至1.2kg/吨)，最后添加钠蒙脱土(2kg/吨)。后两种添加剂的添加顺序不重要。
在260m/分钟的机器速度下，使用1：2的喷射至网(jet-to-wire)的速度比率，生产克重为60g/m2的含有约20％的填料的纸。原料稠度为5g/l，并且流浆箱的体积流速为910l/分钟。在下表2中总结了所评价的助留剂体系的实验条件(剂量和滞留时间)。图3示出了在R-F机的原料流中的进料系统。
表2.在中试成网机实验中的实验条件。
体系组分 剂量(kg/吨) 滞留时间*(s)
C-PAM 0.4 5.6
直链阴离子聚合物 0.2-1.2 2.3
部分交联 0.2-1.2 2.3
阴离子聚合物 0.2-1.2 2.3
蒙脱土 2.0 2.0
*滞留时间对应于从添加至流浆箱的时间。
如实施例1评价滞留值和成纸值。
本实施例示出阴离子聚丙烯酰胺作为额外的添加剂如何改进留着/成形关系以及排水特性。该三组分体系以下文所述的方式基于阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)、高分子量的阴离子聚合物和阴离子蒙脱粘土。该高分子量阴离子聚合物根据剂量和结构而不同。表1中给出了聚合物的特性。
在表3中示出了评价的所有助留剂体系。
表3.在本工作中使用的助留剂体系
程序 阳离子絮凝剂 阴离子聚合物 微粒
1 C-PAM - 蒙脱土
2 C-PAM 直链A-PAM 蒙脱土
3 C-PAM 部分交联的 蒙脱土
4 C-PAM 交联的A-PAM 蒙脱土
高分子量阴离子聚合物对留着和成形的影响
目的是研究高分子量阴离子聚合物对留着和成形的影响。添加所研究的阴离子聚合物，与含有0.4kg/吨阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)和2.0kg/吨阴离子蒙脱粘土的二元微粒体系结合。图4至6示出了增加量的阴离子聚合物的影响以及阴离子聚合物结构的重要性。
图4示出在加工方向的总成纸数作为所添加的阴离子聚合物的量(g/吨)的函数。该结果显示出依赖于所使用的阴离子聚合物结构的不同趋势。当使用直链的和部分交联的聚合物时，并且随着所添加的量的增加，显著改进了成形。在最高的研究聚合物剂量(1200g/吨)处得到了最佳的纸张成形。另一方面，对于交联的聚合物，成形仍然同样地不依赖于聚合物剂量。
填料的留着率仍然处于相同的水平(约50％)，与所添加的阴离子的聚合物的量和结构无关。这与图4中报道的成形结果结合，得到了在图5中的关系，示出作为填料留着率(％)的函数的成形。在图5中，示出了二元参考体系(C-PAM和蒙脱粘土)和不同的阴离子聚合物结构的(交联的、部分交联的和直链的)三组分体系二者的数据。留着-纸张成形关系基本没有改变，与在该二组分体系中C-PAM和蒙脱土的添加无关。
图5中的结果显示可破坏留着与成形的相关性，即，可改进成形而不有损于留着。该改进通过添加额外的阴离子聚合物，结合C-PAM和蒙脱粘土来获得。这对于直链的和部分交联的阴离子聚合物有效，但对于交联的聚合物无效。二元参考体系显示留着与成形之间存在线性关系，其中提高的留着伴随劣化的成形。沿着趋势线，独立于阳离子聚合物(在二组分体系中)的所添加的阴离子聚合物(在三组分体系中)的量增加。如图5所示，所添加的阴离子聚合物的量越高，成形越好。添加A-PAM的有趣的特征是，同时改进了留着和成形。交联的聚合物轻微地改进了留着，但是没有改进成形。重要的结论是，直链的聚合物与部分交联的聚合物等同地有效。
在一个独立的实验中重复了图4和图5中所报道的趋势。在图4中显示了比较其中使用部分交联的聚合物的第一和第二实验的高度的重现性。
实施例3：根据本发明，添加阴离子聚合物对脱水的影响
与对纸张成形的有利影响不同，额外添加阴离子聚合物导致排水速率降低。
添加A-PAM将减慢造纸机中的脱水是公知的(Lee，P.和T.(1989)Nord.Pulp Paper Res.J.，4(2)，第61-70页)。因此，在实施例2中公开的造纸机实验中检查脱水。
按照在网段上的干燥线的垂向位移来量化脱水。所施用的方法基于光的散射，并使用电荷耦合器件(CCD)照相机以随着脱水的改变对干燥线进行成像。干燥线被认为是散射区域与非散射区域(即，干燥后的区域与干燥线前的区域)之间的界线。一系列图像处理步骤将脱水的变化量化为相邻湿表面的面积。给出结果为具有标准差的103(10^3)像素的面积，其中高的数字与不良的脱水有关(参见“Improvement of theRetention-Formation Relationship using Threee-componenent retentionaid systems”，Svedberg，A.和T.Nordic Pulp&PaperResearch Journal(2012)，27(1)，86-92)。
在图6中示出了该结果，其中对于3个三组分体系，将以103(10^3)像素的面积表示的脱水作为添加的阴离子聚合物的量(克/吨)的函数给出。
图6中的结果是清楚的。当添加的直链的和部分交联的阴离子聚合物的量增加时，脱水数显著增加。高的脱水数与不良的排水有关。当使用交联的聚合物时，未观察到对脱水的影响。
从这些论据可推论，如果要利用改进的成形的优点，应该结合具有良好脱水能力的系统来使用该体系。当涉及改进脱水时，微粒体系具有特别的优点，所述微粒体系例如与钠蒙脱土结合的Compozil(阳离子聚丙烯酰胺/阳离子淀粉组合二氧化硅溶胶)和Hydrocol(阳离子聚丙烯酰胺/阳离子淀粉淀粉)。
实施例4：根据本发明，添加阴离子聚合物对成形和脱水的影响
因为脱水受到添加高的阴离子聚合物的量的影响，所以研究成形的改进是否由改变的化学过程或改变的脱水的影响所导致(参见图7)。
图7示出以103(10^3)像素的面积表示的脱水与在加工方向(MD)的总成纸数作为干燥线(dry line)位置的函数。从参考状态以三种方式移动干燥线：通过提高真空度来下移；通过阴离子聚合物的超剂量来上移；以及通过减少箔数和真空上移。
将结果在图7中示出的实验设计为以机械和化学的方式从参考位置改变干燥线在网上的位置。针对二元参考体系(C-PAM(400g/吨)和蒙脱粘土(2kg/吨))和标准的机器设置得到了参考位置。以机械的方式通过减少箔数和真空，以及以化学的方式通过添加额外的阴离子聚合物，二者都将干燥线的位置改变相同的上部记录位置(upper register)。阴离子聚合物是部分交联的，并且以最高剂量(1200g/吨)添加，结合C-PAM(400g/吨)和蒙脱粘土(2kg/吨)。还通过提高真空来使干燥线下移。本实验在用于精细纸料(硬木/软木比9/1)的R-F机中进行，添加25％填料(PCC)(基于固体含量)。
图7示出以103(10^3)像素的面积表示的脱水与在加工方向(MD)的总成纸数作为干燥线(dry line)位置的函数。脱水数越高，干燥线的位置越高。从图7可得出结论，在图2和4中所示出的成形的改进是由于阴离子聚合物的超剂量而产生的化学机制所导致。当以机械的方式将干燥线的位置改变为相对于参考位置上移和下移时，纸张成形没有受到影响。
实施例5：根据本发明，湍流的衰减
本实施例示出不同的纤维、阴离子聚丙烯酰胺和NFC的组合如何衰减湍流。通过研究当将纸浆悬浮体泵至管中时该悬浮体的压降并在纤维素纤维、阴离子聚丙烯酰胺A-PAM和NFC的存在下测量压降来建立本实验。当泵送水时，压降是P0，并且当泵送含有多种添加成分的纤维悬浮体时压降为P1。然后将减阻(DR)定义为＝(P0-P1)/P0。
减阻越高，湍流的衰减程度越高。
表4示出了在多种流体以两种流量的减阻(％)。
如表4所示，纤维素纤维、A-PAM和MFC/NFC都具有减阻作用。如果存在纤维和A-PAM二者，那么具有通过添加MFC/NFC而大大增强的累加效应。应该针对原料的流量优化A-PAM和MFC/NFC的混合。

Claims (13)

1.一种用于制备纸或纸板的方法，包括：形成纤维素纤维悬浮体，使所述悬浮体絮凝化，将所述悬浮体排干至设备上以形成纸页，然后干燥所述纸页，其特征在于使用改进成形的3-组分絮凝体系来使所述悬浮体絮凝化，所述体系包含：
a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：
i)丙烯酰胺，和
ii)以卤素作为平衡离子的式I物质
其中：
R1是H或CH3，
X是O或NH，
R2是C1-C4烷基，其被阳离子甲基取代；
b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；以及
c)无机微粒，
由此，所述絮凝体系不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述式I物质选自N，N，N-三甲基-2-氨基乙基丙烯酸酯、N，N，N-三甲基-2-氨基乙基甲基丙烯酰胺或3-丙烯酰胺-3-甲基-丁基-三甲基-氯化铵。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述直链的阳离子或两性共聚物的分子量为高于106道尔顿，优选高于2×106道尔顿，例如，高于4×106道尔顿。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述直链的阳离子或两性共聚物的阳离子度为1摩尔％至100摩尔％，适当地，1摩尔％至80摩尔％，优选1摩尔％至60摩尔％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述非离子聚丙烯酰胺是基本直链的。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述阴离子和/或非离子聚丙烯酰胺交联至多15％，例如，至多10％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述阴离子和/或非离子聚丙烯酰胺的分子量高于106道尔顿，优选高于2×106道尔顿，例如，高于4×106道尔顿。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述阴离子和/或非离子聚丙烯酰胺的离子度为0摩尔％至100摩尔％的阴离子基团，适当地，低于80摩尔％，优选0摩尔％至60摩尔％。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中无机微粒选自硅质材料，例如，选自蒙脱粘土和胶体二氧化硅，优选选自阴离子二氧化硅和Na蒙脱土。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述絮凝体系还包含微原纤维纤维素和/或纳米原纤维纤维素。
11.絮凝体系用于在用于制备纸或纸板的工艺中改进留着、脱水和成形的用途，所述絮凝体系包含：
a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：
i)丙烯酰胺，
ii)以卤素作为平衡离子的式I物质
其中：
R1是H或CH3，
X是O或NH，
R2是C1-C4烷基，其被阳离子甲基取代；
b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；以及
c)无机微粒，
由此，所述絮凝体系不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。
12.纸或纸板，其包含：
a)以下物质的直链的阳离子或两性共聚物：
i)丙烯酰胺，
ii)以卤素作为平衡离子的式I物质
其中：
R1是H或CH3，
X是O或NH，
R2是C1-C4烷基，其被阳离子甲基取代；
b)选自阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和聚环氧乙烷的至少一种水溶性组分；以及
c)无机微粒，
由此，所述纸或纸板不含可分散于水的或支链的阴离子有机聚合物。
13.根据权利要求12所述的纸和纸板，其还含有纳米原纤维纤维素。
CN201280061403.6A 2011-12-15 2012-12-17 用于改进纸和纸板的体系和方法 Expired - Fee Related CN104114766B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161576250P 2011-12-15 2011-12-15
SE1151205 2011-12-15
US61/576,250 2011-12-15
SE1151205-0 2011-12-15
PCT/SE2012/051417 WO2013089638A1 (en) 2011-12-15 2012-12-17 System and process for improving paper and paper board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104114766A true CN104114766A (zh) 2014-10-22
CN104114766B CN104114766B (zh) 2016-06-01

Family

ID=48612951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280061403.6A Expired - Fee Related CN104114766B (zh) 2011-12-15 2012-12-17 用于改进纸和纸板的体系和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8992732B2 (zh)
EP (1) EP2791416A4 (zh)
JP (1) JP6307439B2 (zh)
CN (1) CN104114766B (zh)
BR (1) BR112014014398A2 (zh)
CA (1) CA2858028A1 (zh)
WO (1) WO2013089638A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108824074A (zh) * 2018-08-13 2018-11-16 冠宏化工（扬州）有限公司 一种表面活化聚合的填料及其制备工艺以及在制造纸张上的应用

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9303360B2 (en) * 2013-08-08 2016-04-05 Ecolab Usa Inc. Use of nanocrystaline cellulose and polymer grafted nanocrystaline cellulose for increasing retention in papermaking process
RU2676070C2 (ru) * 2013-12-30 2018-12-25 Кемира Оюй Композиция агрегированного наполнителя и ее получение
NO3090099T3 (zh) * 2013-12-30 2018-07-21
BR112018007308B1 (pt) 2015-10-12 2023-03-07 Solenis Technologies, L.P. Método para aumentar o desempenho de drenagem de uma pasta de polpa e produto de papel
KR102570466B1 (ko) 2016-09-16 2023-08-28 솔레니스 테크놀러지스, 엘.피. 마이크로피브릴화 셀룰로스를 사용한 제지 시스템에서의 증가된 배수 성능
SE541110C2 (en) * 2016-12-01 2019-04-09 Stora Enso Oyj Pre-mix useful in the manufacture of a fiber based product
SE543324C2 (en) * 2017-12-19 2020-11-24 Stora Enso Oyj A method to produce a fibrous product comprising microfibrillated cellulose
SE543616C2 (en) * 2019-06-17 2021-04-20 Stora Enso Oyj A method to produce a fibrous product comprising microfibrillated cellulose

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001034908A1 (en) * 1999-11-08 2001-05-17 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Manufacture of paper and paperboard
CN1863967A (zh) * 2003-10-06 2006-11-15 巴斯福股份公司 制备纸、纸板和卡片纸板的方法
US20090065162A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Weiguo Cheng Controllable filler prefloculation using a dual polymer system

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3065576D1 (en) * 1979-03-28 1983-12-22 Allied Colloids Ltd Production of paper and paper board
US5254221A (en) * 1988-04-22 1993-10-19 Allied Colloids Limited Processes for the production of paper and paper board
US5167766A (en) * 1990-06-18 1992-12-01 American Cyanamid Company Charged organic polymer microbeads in paper making process
US6113741A (en) * 1996-12-06 2000-09-05 Eka Chemicals Ab Process for the production of paper
PL197056B1 (pl) * 1999-06-02 2008-02-29 Nalco Chemical Co Sposób wytwarzania arkusza celulozowego oraz sposób zwiększania odwadniania materiału papierniczego
TW524910B (en) * 1999-11-08 2003-03-21 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
MY140287A (en) * 2000-10-16 2009-12-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
CA2450235C (en) * 2001-06-12 2009-02-03 Akzo Nobel N.V. Aqueous composition
JP2003119696A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Hymo Corp 抄紙方法
TW593840B (en) * 2002-01-31 2004-06-21 Akzo Nobel Nv Process for manufacturing paper
JP2004011059A (ja) * 2002-06-07 2004-01-15 Mitsui Chemicals Inc 製紙用添加剤
BRPI0410262A (pt) * 2003-05-16 2006-05-16 Basf Ag material para embalagem, e, uso dos produtos de papel
JP4782432B2 (ja) * 2005-02-03 2011-09-28 日本製紙株式会社 中性新聞印刷用紙の製造方法
KR100957086B1 (ko) * 2005-05-16 2010-05-13 아크조 노벨 엔.브이. 종이 제조 방법
DE102005043800A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton
JP4891601B2 (ja) * 2005-12-02 2012-03-07 ハリマ化成株式会社 板紙の製造方法
GB0702248D0 (en) * 2007-02-05 2007-03-14 Ciba Sc Holding Ag Manufacture of Filled Paper
JP2010236153A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Nippon Paper Industries Co Ltd 印刷用紙の製造方法
BR112012004037B1 (pt) * 2009-08-24 2021-06-01 Solenis Technologies Cayman, L.P. Dispersões poliméricas água-em-água, método para produzir as referidas dispersões e uso das mesmas
JP5528760B2 (ja) * 2009-09-30 2014-06-25 日本製紙株式会社 セルロースナノファイバーを添加して抄紙した紙およびその製造方法
EP2319984B1 (en) * 2009-11-04 2014-04-02 Kemira Oyj Process for production of paper
WO2011122599A1 (ja) * 2010-03-30 2011-10-06 日本製紙株式会社 印刷用塗工紙の製造方法
JP2011219887A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Marusumi Paper Co Ltd オフセット印刷用紙及びその製造方法
JP5691425B2 (ja) * 2010-11-17 2015-04-01 星光Pmc株式会社 紙の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001034908A1 (en) * 1999-11-08 2001-05-17 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Manufacture of paper and paperboard
CN1863967A (zh) * 2003-10-06 2006-11-15 巴斯福股份公司 制备纸、纸板和卡片纸板的方法
US20070119560A1 (en) * 2003-10-06 2007-05-31 Basf Aktiengesellschaft Method for producing paper, paperboard and cardboard
US20090065162A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Weiguo Cheng Controllable filler prefloculation using a dual polymer system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108824074A (zh) * 2018-08-13 2018-11-16 冠宏化工（扬州）有限公司 一种表面活化聚合的填料及其制备工艺以及在制造纸张上的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CA2858028A1 (en) 2013-06-20
JP6307439B2 (ja) 2018-04-04
JP2015500405A (ja) 2015-01-05
US20140345817A1 (en) 2014-11-27
BR112014014398A2 (pt) 2017-06-13
US8992732B2 (en) 2015-03-31
EP2791416A1 (en) 2014-10-22
EP2791416A4 (en) 2015-08-12
CN104114766B (zh) 2016-06-01
WO2013089638A1 (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104114766B (zh) 用于改进纸和纸板的体系和方法
CN109790684B (zh) 用于制造纸、纸板或类似物的方法
EP1080271B1 (en) A process for the production of paper
CA2180404C (en) Process for the production of paper
US4753710A (en) Production of paper and paperboard
US4913775A (en) Production of paper and paper board
KR101318317B1 (ko) 종이의 제조 방법
US7691234B2 (en) Aqueous composition
PT100652B (pt) Processo de fabrico de papel usando um agente de retencao contendo grupos anionicos
CA2694550A1 (en) Composition and method for improving retention and drainage in papermaking processes by activating microparticles with a promoter-flocculant system
EP1395703B1 (en) Aqueous composition
AU2002309436A1 (en) Aqueous composition
CA2500545A1 (en) Cationised polysaccharide product
RU2363799C1 (ru) Способ изготовления бумаги
CA2336970A1 (en) A microparticle system in the paper making process

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160601

Termination date: 20191217