CN1199856C - 含水氧化硅基溶胶及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括含氮有机化合物和比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒的含水氧化硅基溶胶。本发明还涉及制备包括含氮有机化合物的含水氧化硅基溶胶的方法，其包括把含氮有机化合物混入含有比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒的氧化硅基溶胶中。本发明还涉及包括含氮有机化合物和比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒的含水氧化硅基溶胶在制备纸浆和纸中以及在水的提纯中作为絮凝剂的用途。本发明还涉及由含有纤维素纤维的含水悬浮物和任选的填料制备纸的方法，其包括向悬浮物中加入(i)包括含氮有机化合物的含水氧化硅基溶胶和(ii)至少一种带电的有机聚合物，在丝网上成型和排出悬浮物。

Description

含水氧化硅基溶胶及其制备方法和用途
本发明一般地涉及包括有机含氮化合物的氧化硅基溶胶(silica-based sol)，所述溶胶适合在造纸中作为洗浆助剂(drainageaid)和助留剂使用。更加具体的是，本发明涉及氧化硅基溶胶、制备氧化硅基溶胶的方法和其中氧化硅基溶胶用作添加剂的造纸工艺。
                       背景
在造纸技术中，将含有纤维素纤维的含水悬浮物、和被称为纸料的任选的填料和添加剂加入流浆箱，其在成型丝网上排出纸料。通过成型丝网将水从纸料中排出，结果在丝网上形成纸的湿的卷材，而且将纸卷材在造纸机的干燥部分进一步脱水和干燥。为了排出和增加细颗粒在纤维素纤维上的吸附，通常将洗浆助剂和助留剂引入纸料，以使它们通过纤维保留在丝网上。
氧化硅基颗粒广泛地用作与带电有机聚合物如阴离子的和阳离子的丙烯酰胺基聚合物以及阳离子的和两性的淀粉结合的洗浆助剂和助留剂。这样的添加剂体系公开在美国专利4388150；4961825；4980025；5368833；5603805；5607552；5858174；和6103064中。这些体系是现在使用的最有效的洗浆助剂和助留剂之一。
适合用作洗浆助剂和助留剂的氧化硅基颗粒一般以含水胶态分散体即所谓溶胶的形式提供。此商业上所使用的氧化硅基溶胶通常具有硅含量约7-15重量％和含有具有比表面积至少300m2/g的颗粒。为了改善储藏稳定性和避免凝胶形成，具有较高比表面积的氧化硅基颗粒溶胶通常是更加稀的。
有利的是能够提供具有进一步改善的洗浆和保留性能和甚至更好稳定性的氧化硅基溶胶。还有利的是能够提供制备显示出改善的洗浆、保留和稳定性性质的氧化硅基溶胶的方法。还有利的是能够提供具有改善的洗浆和保留的造纸工艺。
                           本发明
本发明提供了胺改性的氧化硅基溶胶，它适合在造纸中作为洗浆助剂和助留剂使用。在此所使用的术语“洗浆助剂和助留剂”涉及一种或多种组份(助剂、试剂或添加剂)，当将它们加入到造纸纸料中时，同不加入所述的一种或多种组份相比将获得更好的洗浆和/或保留。本发明的胺改性的氧化硅基溶胶当与带电的有机聚合物结合使用时，将会获得改善的洗浆和/或保留。因此本发明能提高造纸机的速度，并且使用较低剂量的添加剂就能获得相应的洗浆和/或保留效果，因此导致了改进的造纸工艺和经济利益。本发明的氧化硅基溶胶在延续期间内还显示出很好的稳定性，特别高的表面积稳定性和对凝胶作用的高稳定性，因此其能以高比表面积和高硅浓度制备和装运。该溶胶所具有的改善的能力能维持在高硅浓度下储藏的高的比表面积。
因此本发明涉及包括有机含氮化合物的氧化硅基溶胶、该溶胶的制备及其应用。本发明还涉及由含有纤维素纤维的含水悬浮物、和任选的填料制备纸的方法，其包括向悬浮物中加入包括有机含氮化合物的氧化硅基溶胶和至少一种带电的有机聚合物，在丝网上形成和排出悬浮物。
本发明的氧化硅基溶胶是含水溶胶，其含有阴离子的氧化硅基颗粒，即基于SiO2或硅酸的颗粒，包括胶态二氧化硅、不同类型的聚硅酸、聚硅酸盐微凝胶、胶态硼硅酸盐、铝改性的二氧化硅或硅铝酸盐、聚硅铝酸盐微凝胶及其混合物。所述颗粒优选胶态的，即在胶态范围内的颗粒大小，且优选无定形的或基本上无定形的。所述氧化硅基颗粒适合具有平均颗粒大小为低于约50nm，优选低于约20nm和更优选为约1-10nm。通常在二氧化硅化学中，颗粒大小指初始颗粒的平均大小，其可以是聚集的或非聚集的。
本发明的氧化硅基溶胶含有有机含氮化合物，例如选自伯胺、仲胺、叔胺和季胺的胺，季胺还指季铵化合物。所述胺可以是芳族的，即含有一个或多个芳族基团，或是脂肪族的；优选脂肪族胺。含氮化合物优选水溶性的或水分散性的。所述胺可以是不带电的或阳离子的。阳离子的胺的例子包括伯胺、仲胺和叔胺的酸加合盐，优选季铵化合物，以及它们的氢氧化物。有机含氮化合物通常具有低于1000的分子量，适合的低于500和优选低于300。优选地，使用低分子量有机含氮化合物，例如具有达到25个碳原子，适合地达到20个碳原子，优选2-12个碳原子和最优选2-8个碳原子的那些化合物。在优选的实施方案中，有机含氮化合物具有一个或多个含氧取代基，例如具有以羟基和/或烷氧基形式的氧。这种类型的优选的取代基的例子包括羟基烷基基团，例如乙醇基，和甲氧基和乙氧基。有机含氮化合物可以包括一个或多个氮原子，优选一个或两个。优选的胺包括具有的pKa值至少为6、适合地至少为7和优选至少为7.5的那些。
适合的伯胺即具有一个有机取代基的胺的例子包括烷基胺，例如丙基胺、丁基胺、环己基胺，链烷醇胺，例如乙醇胺，和烷氧基烷基胺，例如2-甲氧基乙基胺。适合的仲胺即具有两个有机取代基的胺的例子包括二烷基胺，例如二乙基胺、二丙基胺和二异丙基胺，二链烷醇胺，例如二乙醇胺和吡咯烷。适合的叔胺即具有三个有机取代基的胺的例子包括三烷基胺，例如三乙基胺，三链烷醇胺，例如三乙醇胺，和N，N-二烷基链烷醇胺，例如N，N-二甲基乙醇胺。适合的季胺或季铵化合物，即具有四个有机取代基的胺的例子包括四链烷醇胺，例如四乙醇氢氧化铵和四乙醇氯化铵，季胺或具有两个链烷醇和烷基取代基的季铵化合物例如N-烷基三链烷醇胺，例如甲基三乙醇氢氧化铵和甲基三乙醇氯化铵，N，N-二烷基二链烷醇胺，例如二甲基二乙醇氢氧化铵和二甲基二乙醇氯化铵，N，N，N-三烷基链烷醇胺，例如胆碱氢氧化物和胆碱氯化物，N，N，N-三烷基苯甲胺，例如二甲基椰油苯甲基氢氧化铵和二甲基椰油苯甲基氯化铵，四烷基铵盐，例如四甲基氢氧化铵，四甲基氯化铵，四乙基氢氧化铵，四乙基氯化铵，四丙基氢氧化铵，四丙基氯化铵，二甲基二乙基氢氧化铵，二甲基二乙基氯化铵，甲基三乙基氢氧化铵，甲基三乙基氯化铵。适合的二胺的例子包括氨基烷基链烷醇胺，例如氨基乙基乙醇胺，哌嗪和氮取代的具有-个或两个1-4个碳原子的低级烷基的哌嗪。优选的有机含氮化合物的例子包括三乙醇胺、二乙醇胺、二丙基胺、氨基乙基乙醇胺、2-甲氧基乙胺、N，N-二甲基乙醇胺、胆碱氢氧化物、胆碱氯化物、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和四乙醇氢氧化铵。
SiO2与氧化硅基溶胶的N的摩尔比通常为1∶1-50∶1，适合地为2∶1-40∶1和优选地为2.5∶1-25∶1。
本发明的胺改性的含水氧化硅基溶胶的比表面积适合地至少为90m2/g含水溶胶，即基于含水溶胶的重量，优选至少100m2/g含水溶胶，更优选至少115m2/g含水溶胶和最优选至少150m2/g含水溶胶。通常，所获得的含水溶胶的比表面积能达到约300m2/g含水溶胶，适合地达到250m2/g含水溶胶，优选达到240m2/g含水溶胶。
氧化硅基颗粒的比表面积适合地至少为300m2/g SiO2，即基于SiO2的重量，优选至少400m2/g SiO2，最优选至少550m2/g SiO2，特别的是至少700m2/g SiO2。通常，颗粒的比表面积能达到约1700m2/g SiO2。在本发明优选的实施方案中，氧化硅基颗粒的比表面积能达到约1000m2/g SiO2，适合地约550-950m2/g SiO2。在本发明的另一个优选的实施方案中，氧化硅基颗粒的比表面积为约1000-1700m2/g SiO2，适合地为1050-1500m2/g SiO2。
所述的比表面积可在适当的除去和调节有机含氮化合物和任何其它的存在样品中可能干扰滴定的类似铝和硼物质的化合物之后，通过NaOH滴定使用已知的方法测量，例如如Sears在Analytical Chemistry28(1956)：12，1981-1983和美国专利5176891中所述的。当用平方米每克的含水溶胶表示时，所述比表面积表示每克的含水氧化硅基溶胶可利用的比表面积。当用平方米每克的二氧化硅表示时，所述比表面积表示存在于溶胶中的氧化硅基颗粒的平均比表面积。
氧化硅基溶胶通常具有的S值为10-60％，适合地为15-50％，优选为15-40％和最优选为20-35％。可如Iler和Dalton在J.Phys.Chem.60(1956)，955-957中所述的那样测量和计算S值。受二氧化硅浓度以及氧化硅基溶胶密度和粘度影响的S值，能够被看作表示颗粒聚集或粒子间吸引的程度，并且越低的S值表示越高的聚集度。
所述氧化硅基溶胶应该适合地具有至少3重量％的二氧化硅含量为，但是更加适合地是二氧化硅的含量为10-60重量％，优选为12-40重量％。为了减少存储设施和简化装运和降低运输费用，一般优选装运高浓度的氧化硅基溶胶，但是当然可能和通常优选在使用前把溶胶稀释为具有基本上较低的二氧化硅含量，例如二氧化硅含量为0.05-5重量％，以便改进与最终成分的混合。
氧化硅基溶胶的粘度的变化取决于，例如溶胶的二氧化硅含量，氧化硅基颗粒的比表面积和所使用的有机含氮化合物。通常，粘度至少为1.5cP，正常为2-100cP，适合地为2-70cP和优选为2.5-40cP。适合地在具有二氧化硅含量至少为10重量％的溶胶中测量的粘度，可通过已知的技术例如使用布氏(Brookfield)LVDVII+型粘度计进行测量。本发明的氧化硅基溶胶的pH通常为7-14，适合地为8-13，优选为9-12。
本发明的氧化硅基溶胶优选是稳定的。这里所使用的术语“稳定的氧化硅基溶胶”是指当将氧化硅基溶胶储藏或在20℃在黑暗和不搅拌的条件下老化一个月，该氧化硅基溶胶所显示出的在粘度方面的增加不到100cP。当所述溶胶在上述条件下时，适合地粘度增加，若有的话，为低于50cP，优选低于30cP。
除了含氮化合物，本发明的氧化硅基溶胶还可以含有其它的元素，例如铝和硼。这些元素可作为分别使用含铝和含硼化合物进行改性的结果存在。如果使用铝，所述溶胶具有的SiO2与Al2O3的摩尔比为4∶1-1500∶1，适合地为8∶1-1000∶1，优选为15∶1-500∶1。如果使用硼，所述溶胶具有的SiO2与B的摩尔比为4∶1-1500∶1，适合地为8∶1-1000∶1，优选为15∶1-500∶1。
本发明的含水氧化硅基溶胶能通过掺入含氮化合物例如任何一个上述的和具有上述特性的化合物到氧化硅基溶胶中来制备，任选地接着浓缩氧化硅基溶胶。所使用的氧化硅基溶胶适合地含有阴离子的氧化硅基颗粒。优选的颗粒是胶态的和无定形的或基本上无定形的。氧化硅基颗粒的比表面积适合地至少为300m2/gSiO2，即基于SiO2的重量，优选至少为400m2/g SiO2，最优选至少为550m2/g SiO2，特别地是至少为700m2/g SiO2。通常，颗粒的比表面积能达到约1700m2/g SiO2。在本发明优选的实施方案中，氧化硅基颗粒的比表面积能达到约1000m2/gSiO2，适合地约为550-950m2/g SiO2。在本发明的另一个优选的实施方案中，氧化硅基颗粒的比表面积为约1000-1700m2/g SiO2，适合地为1050-1500m2/g SiO2。通常在该方法中所使用的氧化硅基溶胶具有的S值为10-60％，适合地为15-50％，优选为15-40％和最优选为20-35％。
通常在本发明的方法中所使用的含水氧化硅基溶胶具有的pH为1-11。在本发明优选的方面，所使用的含水氧化硅基溶胶的pH为1-4，通常为酸氧化硅基溶胶或聚硅酸。在本发明的另一个优选的方面，所使用的含水氧化硅基溶胶的pH为4-11，适合地为从7和最优选从8达到11.0，优选达到10.5。
酸氧化硅基溶胶可从常规的类似于碱水玻璃的硅酸盐水溶液例如钾或钠水玻璃，优选钠水玻璃起始而制备。在硅酸盐溶液或水玻璃中，当M是碱金属如钠、钾，铵，或其混合物时，SiO2与M2O的摩尔比适合地为1.5∶1-4.5∶1，优选2.5∶1-3.9∶1，并且pH为13或13以上。所使用的适合的稀释的硅酸盐溶液或水玻璃具有的SiO2含量为约3-12重量％，优选约5-10重量％。所述的硅酸盐溶液或水玻璃一般被酸化到pH为约1-4。酸化可用已知的方法通过加入无机酸例如硫酸、盐酸和磷酸来进行，或者任选地用其它已知适合酸化水玻璃的化学物质，例如硫酸铵和二氧化碳。然而，优选酸化以酸阳离子交换剂的形式进行，其中，该酸阳离子交换剂会形成更加稳定的产品。酸化优选以强酸阳离子交换树脂例如磺酸型的形式进行。优选进行的酸化达到的pH为约2-4，最优选约为2.2-3.0。所获得的酸溶胶或聚硅酸含有的颗粒具有高的比表面积，正常为高于1000m2/g SiO2，并且通常为约1300-1500m2/g SiO2。酸氧化硅基溶胶还可通过酸化碱性氧化硅基溶胶，例如按照上述的酸化来制备。
然后将有机含氮化合物掺入酸溶胶，任选地与碱，例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵，或上述的硅酸盐水溶液结合。有机含氮化合物和碱能同时加入，或者分开加入或者混合加入，或者按顺序加入，例如加入含氮化合物之后接着加入碱。有机含氮化合物的量通常是这样的，以至于获得上述的SiO2与氮(N)的摩尔比。有机含氮化合物改性的氧化硅基溶胶的pH通常为7-13，适合地为8-12.5，优选为9-12。
在本发明优选的实施方案中，将在结合了有机含氮化合物之后获得的氧化硅基溶胶进一步浓缩。浓缩是用已知的方法如渗透法、蒸发和超滤法进行。进行适当地浓缩所产生的二氧化硅的含量至少为10重量％，优选为10-60重量％，更优选为12-40重量％。此外，一般进行浓缩，以便在该方法中所获得的氧化硅基溶胶具有的比表面积至少为90m2/g含水溶胶，即基于含水溶胶的重量，适合地至少为100m2/g含水溶胶，优选至少为115m2/g含水溶胶和最优选至少为150m2/g含水溶胶。通常，所获得的含水溶胶的比表面积能达到约300m2/g含水溶胶，适合地达到250m2/g含水溶胶，优选达到240m2/g含水溶胶。
根据本方法，能制备具有上述特性的氧化硅基溶胶，特别是稳定的氧化硅基溶胶，且所产生的溶胶显示出好的储藏稳定性，能储存几个月而基本上没有任何比表面积降低和没有凝胶化。
本发明的有机含氮化合物改性的氧化硅基溶胶适合在造纸中用作洗浆助剂和助留剂。该氧化硅基溶胶能与选自阴离子的、两性的、非离子的和阳离子的聚合物及其混合物的有机聚合物结合使用，该有机聚合物还称作“主聚合物”。这些聚合物作为洗浆助剂和助留剂使用在现有技术中是众所周知的。该聚合物可衍生自天然和合成源，并且它们可以是线性的、支化的或交联的。通常适合的主聚合物的例子包括阴离子的、两性的和阳离子的淀粉，阴离子的、两性的和阳离子的瓜耳胶，和阴离子的、两性的和阳离子的丙烯酰胺基聚合物，以及阳离子的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，阳离子的聚乙烯亚胺，阳离子的聚胺，聚酰氨基胺和乙烯基酰胺基聚合物，三聚氰胺-甲醛和脲-甲醛树脂。适合地氧化硅基溶胶与至少一种阳离子的或两性的聚合物，优选阳离子聚合物结合使用。阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺是特别优选的聚合物，它们能单独、彼此结合或与其它聚合物如其它的阳离子聚合物或阴离子聚丙烯酰胺结合使用。主聚合物的分子量适合地在1000000以上，优选在2000000以上。上限并不是关键的；其可以是约50000000，通常是30000000和适合地约为25000000。然而，来自天然源的聚合物的分子量可以更高。
当氧化硅基溶胶与上述的主聚合物结合使用时，还优选使用至少一种低分子量(下称LMW)阳离子有机聚合物，一般涉及和用作阴离子废物捕获剂(ATC)。ATCs在现有技术中已知用作纸料中存在的有害的阴离子物质的中和和/或固定剂，其与洗浆助剂和助留剂结合使用还可通常提供在洗浆和保留方面的进一步改进。LMW阳离子有机聚合物可来自天然或合成源，优选的是其是LMW合成聚合物。该类型的适合的有机聚合物包括LMW高度带电的阳离子有机聚合物例如聚胺、聚酰胺型胺、聚乙烯亚胺、基于二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物和共聚物、(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯。在涉及主聚合物的分子量方面，LMW阳离子有机聚合物的分子量优选较低的，适合地至少为1000和优选至少为10000。分子量的上限通常约为700000，适合地约为500000和通常约为200000。优选的能与本发明的氧化硅基溶胶共同使用的聚合物的结合包括LMW阳离子有机聚合物与主聚合物如阳离子淀粉和/或阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺的结合，以及阳离子淀粉和/或阳离子聚丙烯酰胺与阴离子聚丙烯酰胺的结合。
可将本发明的洗浆助剂和助留剂的组份以常规的方式和以任何顺序加入到纸料中。当使用包括氧化硅基溶胶和有机聚合物例如主聚合物的洗浆助剂和助留剂时，优选在加氧化硅基溶胶之前将聚合物加入到纸料中，甚至可以使用相反顺序的加入。此外，优选在剪切阶段之前加入主聚合物和在剪切阶段之后加入氧化硅基溶胶，该剪切阶段选自泵送、混合、清洁等。当使用的时候，LMW阳离子有机聚合物优选在引入主聚合物之前被引入到纸料中。或者，LMW阳离子有机聚合物和主聚合物基本上同时被引入，或者分开或混合引入，例如如在美国专利5858174中所公开的，将该文献在此并入作为参考。优选在引入氧化硅基溶胶之前向纸料中引入LMW阳离子有机聚合物和主聚合物。
在本发明的优选的实施方案中，氧化硅基溶胶可用作洗浆助剂和助留剂与至少一种上述的有机聚合物和至少一种铝化合物结合使用。另外铝化合物的使用改善了包括氧化硅基溶胶的纸料添加剂的洗浆和/或保留性能。适合的铝盐包括明矾、铝酸盐、氯化铝、硝酸铝和聚铝化合物，如聚氯化铝、聚硫酸铝、含有氯化物和硫酸根离子的聚铝化合物、聚硅铝酸盐-硫酸盐及其混合物。所述聚铝化合物还可含有其它的阴离子，例如来自磷酸、有机酸如柠檬酸和草酸的阴离子。优选的铝盐包括铝酸钠、明矾和聚铝化合物。该铝化合物可在加入氧化硅基溶胶之前或之后加入。或者，或额外地，所述铝化合物可与氧化硅基溶胶在基本上同一点同时加入，或者与其分开或混合加入，例如如在美国专利5846384中所公开的，将该文献在此并入作为参考。在许多情况下，通常适合地在该方法早期向纸料中加入铝化合物，例如在其它的添加剂之前。
可将本发明的洗浆助剂和助留剂成分加入纸料中进行脱水，其量可以在宽范围内变化，这特别取决于成分的类型和数量、配料的类型、填料含量、填料的类型、加入点等。通常与不加入所述成分所获得的相比，以一定量加入所述成分能获得较好的洗浆和/或保留。一般氧化硅基溶胶的加入量至少为0.001重量％，通常至少0.005重量％，其是以SiO2的方式计算并且基于干燥的纸料物质即纤维素纤维和任选的填料，并且上限通常是1.0重量％和适合地0.5重量％。一般主聚合物的加入量至少为0.001重量％，常常至少为0.005重量％，其是基于干燥的纸料物质，并且上限通常是3重量％和适合地是1.5重量％。当在该方法中使用LMW阳离子有机聚合物时，其加入量至少为0.05重量％，其是基于脱水的干燥的纸料物质。适合地，所述量的范围为0.07-0.5％，优选是0.1-0.35％。当在该方法中使用铝化合物时，引入到脱水的纸料中的总量取决于所使用的铝化合物的类型和来自它的合乎需要的其它影响。例如在现有技术中众所周知使用铝化合物作为松香基施胶剂的沉淀剂。所加入的总量一般为至少0.05％，其是以Al2O3的方式计算并且基于干燥的纸料物质。适合的量的范围为0.1-3.0％，优选为0.5-2.0％。
在本发明优选的实施方案中，该方法用在从含有具有高电导率的纤维素纤维和任选的填料进行的纸的生产中。通常，在丝网上脱水了的纸料的电导率至少为0.75mS/cm，适合地至少为2.0mS/cm，优选至少为3.5mS/cm。在电导率至少为5.0mS/cm的水平下能观察到非常好的洗浆和保留结果。可通过标准的设备如由Christian Berner提供的WTW LF仪器测量电导率。适合地上述的值可通过测量纤维素悬浮物的电导率来测定，其中该悬浮物被加入或存在于造纸机的流浆箱中，或者通过测量通过悬浮物脱水所获得的白水的电导率来测定。高的电导率意味着高含量的盐(电解质)，其来自于用于形成纸料的纤维素纤维和填料，特别是在大型工厂中将通常来自纸浆厂的浓缩的含水纤维悬浮物与水混合形成适合在造纸厂中造纸的稀的悬浮物。所述盐还可来自引入到纸料中的各种添加剂，来自加入到该过程的新鲜的水，或是故意加入的等。此外，通常盐的含量在其中白水广泛地再循环的工艺中较高，这可导致在该工艺中在水的循环中的盐的可观的积累。
本发明还包括造纸方法，其中白水广泛地被再循环，即用高度的白水封闭，例如其中每生产1吨干燥的纸就要使用0-30吨新鲜的水，通常每吨纸使用低于20吨、适合地低于15吨、优选低于10吨和特别是低于5吨新鲜水。在该方法中获得的白水的再循环适合地包括使白水与纤维素纤维和/或任选的填料混合形成脱水的悬浮物；优选地其包括在悬浮物进入到用于脱水的成型丝网之前，使白水与含有纤维素纤维的悬浮物和任选的填料混合。白水能与悬浮物在引入洗浆助剂和助留剂之前、同时或之后混合。可在该方法的任何阶段输入新鲜的水；例如，在使纸料与白水混合之前或之后和在输入洗浆助剂和助留剂成分之前、同时或之后，为了形成悬浮物，它能与纤维素纤维混合，和它能与含有纤维素纤维的悬浮物混合以便稀释，结果形成脱水悬浮物。
此外在造纸中的常规的添加剂当然能与本发明的添加剂结合使用，例如干燥强度剂，湿强度剂，任选的增亮剂，染料，胶粘剂如松香基胶粘剂和纤维素活性的胶粘剂，例如烷基和链烯基乙烯酮二聚物和乙烯酮多聚物，烷基和链烯基琥珀酸酐等。纤维素悬浮物或纸料还能含有常规类型的无机填料，例如高岭土，陶土，二氧化钛，石膏，滑石和天然和合成的碳酸钙如白垩、磨细的大理石和沉淀的碳酸钙。
本发明的方法可用于生产纸。在此使用的术语“纸”当然不但包括纸及其生产，还包括其它的含纤维素纤维的片或类似卷筒纸的产品，例如板和纸板，及其生产。该方法能用在由不同类型的含纤维素纤维的悬浮物的造纸中，并且该悬浮物应该适当地含有相对于干燥物质的至少25重量％、优选至少50重量％的所述纤维。所述悬浮物可以是基于纤维的，该纤维来自化学纸浆如硫酸盐、亚硫酸盐和organosolv纸浆，机械纸浆如热机械纸浆、化学热机械纸浆、精制机纸浆和来自硬木材和软木材的细磨木浆，该悬浮物还能基于再循环的纤维，任选地来自脱墨纸浆，以及它们的混合物。所述悬浮物、纸料的pH为约3-10。适合地该pH为3.5以上和优选为4-9。
本发明可通过下面的实施例进一步举例说明，然而这些实施例并不用于限制本发明。份数和％分别涉及重量份数和重量％，并且所有的溶液都是含水的，除非另有说明。
实施例1
用氢离子饱和的阳离子交换树脂除去含有具有比表面积约800m2/gSiO2二氧化硅颗粒的氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子。所得到的酸硅溶胶的pH为2.6，SiO2含量为9.15重量％，含有具有比表面积为820m2/gSiO2的二氧化硅颗粒和S值为约27％。
在搅拌下约20秒内，向5000g该酸硅溶胶中加入239g的34％胆碱氢氧化物溶液，获得SiO2与N摩尔比为11∶1的胺稳定的含水硅溶胶。为了降低来自胆碱氢氧化物的气味，加入5.0g苧烯。最终的氧化硅基溶胶具有的pH为10.8，SiO2含量为8.73重量％，S值为20％和含有具有比表面积为820m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例2
将具有SiO2与Na2O摩尔比为3.4的钠水玻璃稀释到约6重量％SiO2，用氢离子饱和的阳离子交换树脂处理。所得到的酸硅溶胶或聚硅酸的pH为2.4，SiO2含量为5.7重量％，含有具有比表面积为1350m2/g SiO2的二氧化硅颗粒和S值为约32％。
在搅拌下2秒内，向2000g该聚硅酸中加入120g的34％胆碱氢氧化物溶液，获得胺稳定的含水氧化硅基溶胶，其具有的pH为10.4，SiO2含量为5.4重量％，SiO2与N摩尔比为5.5∶1，S值为28％和含有具有比表面积为1330m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例3
用与实施例1相同的方法除去氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.4，SiO2含量为9.15重量％，含有具有比表面积为850m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下2秒内，向2000g该酸硅溶胶中加入90g的25％四甲基氢氧化铵溶液。获得的氧化硅基溶胶的pH为10.4，SiO2含量为8.75％，SiO2与N摩尔比为12∶1，S值为19.5％和含有具有比表面积为850m2/gSiO2的二氧化硅颗粒。
实施例4
用与实施例2相同的方法离子交换稀释的钠水玻璃。所得到的聚硅酸的pH为2.4，SiO2含量为5.8重量％，含有具有比表面积为1365m2/gSiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下20秒内，向10000g该聚硅酸中加入552g的25％四甲基氢氧化铵溶液，获得的胺稳定的碱性硅溶胶，其具有的SiO2含量为5.4％和SiO2与N摩尔比为6.7∶1，用超滤法把该硅溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，该氧化硅基溶胶的pH为10.5，SiO2含量为13.4％，S值为27％和含有具有比表面积为1140m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例5
用与实施例1相同的方法除去氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.5，SiO2含量为8.7重量％，含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下1秒内，向1750g该酸硅溶胶中加入70g的35％四乙基氢氧化铵溶液，获得的胺稳定的碱性硅溶胶的pH为10.8，SiO2含量为8.4％，SiO2与N摩尔比为15∶1，S值为21％和含有具有比表面积为930m2/gSiO2的二氧化硅颗粒。
实施例6
用与实施例1相同的方法除去氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.4，SiO2含量为8.9重量％，含有具有比表面积为820m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下15秒内，向2000g该酸硅溶胶中加入214g的20％四丙基氢氧化铵溶液，获得的含水氧化硅基溶胶的pH为10.7，SiO2含量为8.1％，SiO2与N摩尔比为14∶1，S值为24％和含有具有比表面积为820m2/gSiO2的二氧化硅颗粒。
实施例7
用与实施例1相同的方法除去含有具有比表面积约800m2/g SiO2二氧化硅颗粒的氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.6，SiO2含量为9.3重量％，含有具有比表面积为795m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下10秒内，向2000g该酸硅溶胶中加入192.4g的三乙醇胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为9.0，SiO2含量为8.5％，SiO2与N摩尔比为2.4∶1，S值为15％和含有具有比表面积为795m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例8
在搅拌下10秒内，根据实施例7向2000g该酸硅溶胶中加入30.1g的三乙胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.2，SiO2含量为9.15％，SiO2与N摩尔比为10.4∶1，S值为25％和含有具有比表面积为800m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例9
用与实施例1相同的方法除去氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.8，SiO2含量为9.3重量％，含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下5秒内，向2000g该酸硅溶胶中加入68.1g的N，N-二甲基乙醇胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.1，SiO2含量为9.0％，SiO2与N摩尔比为4∶1，S值为26％和含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例10
用与实施例1相同的方法除去具有比表面积约800m2/g的氢氧化钠稳定的硅溶胶中的离子，所得到的酸硅溶胶的pH为2.6，SiO2含量为9.1重量％，含有具有比表面积为880m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下2秒内，向2000g该酸硅溶胶中加入103g的二乙醇胺，获得的胺稳定的碱性氧化硅基溶胶的pH为10.4，SiO2含量为8.65％，SiO2与N摩尔比为3∶1，S值为22％和含有具有比表面积为875m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例11
在搅拌下2秒内，根据实施例10向2000g酸硅溶胶中加入40.4g的二乙胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为11.4，SiO2含量为8.92％，SiO2与N摩尔比为6.5∶1，S值为22％和含有具有比表面积为880m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例12
在搅拌下2秒内，根据实施例10向2000g酸硅溶胶中加入32.4g的二异丙基胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为11.0，SiO2含量为8.95％，SiO2与N摩尔比为9.5∶1，S值为25％和含有具有比表面积为885m2/gSiO2的二氧化硅颗粒。
实施例13
在搅拌下2秒内，根据实施例10向2000g酸硅溶胶中加入32.5g的吡咯烷，获得的氧化硅基溶胶的pH为11.1，SiO2含量为8.95％，SiO2与N摩尔比为6.6∶1，S值为25％和含有具有比表面积为880m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例14
在搅拌下2秒内，根据实施例10向2000g的具有的pH为2.8、SiO2含量为9.3重量％和含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒的另一种去离子的硅溶胶中加入35.5g的二丙胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.6，SiO2含量为9.10％，SiO2与N摩尔比为8.8∶1，S值为30％和含有具有比表面积为855m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例15
根据实施例10把2000g酸硅溶胶加入到33.7g的乙醇胺中，搅拌2秒。获得的氧化硅基溶胶的pH为10.1，SiO2含量为8.95％，SiO2与N摩尔比为5.5∶1，S值为24％和含有具有比表面积为870m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例16
在搅拌下2秒内，根据实施例10向2000g该酸硅溶胶中加入30g的环己胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.4，SiO2含量为9.0％，SiO2与N摩尔比为10∶1，S值为24％和含有具有比表面积为880m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例17
在搅拌下2秒内，向2000g的具有的pH为2.8、SiO2含量为9.3重量％和含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒的另一种去离子的硅溶胶中加入59.1g的2-甲氧基乙基胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.2，SiO2含量为9.0％，SiO2与N摩尔比为3.9∶1，S值为28％和含有具有比表面积为850m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例18
在搅拌下2秒内，向1500g的具有的pH为2.8、SiO2含量为9.3重量％和含有具有比表面积为860m2/g SiO2的二氧化硅颗粒的另一种去离子的硅溶胶中加入到66.1g的氨基乙基乙醇胺，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.5，SiO2含量为9.0％，SiO2与N摩尔比为3.6∶1，S值为26％和含有具有比表面积为875m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例19
在下面的试验中，测试根据实施例1-18的氧化硅基溶胶的洗浆和保留性能。用购自Akribi，瑞典的Dynamic Drainage Analyser(DDA)来评价洗浆性能，当除去塞子并且在与有纸料存在的丝网的一侧相对的另一侧加真空时，用该仪器测量通过丝网排出设定体积的纸料的时间。用浊度计通过测量由排出纸料所获得的滤液、白水的浊度来评价保留性能。
所使用的纸料是基于由60％漂白的桦木硫酸盐和40％漂白的松木硫酸盐组成的标准的精纸配料。把30％碳酸钙加入纸料中作为填料，以及加入0.3g/1的Na2SO4.10H2O以增加电导率。纸料的pH为8.4，电导率为0.46mS/cm，稠度为0.29％。在该试验中，被测试的氧化硅基溶胶与具有取代度约为0.042的阳离子淀粉的阳离子聚合物结合。把所述淀粉以12千克/吨的量加入，其是以相对于干燥纸料体系的干燥淀粉计算，并且把氧化硅基溶胶以0.25、0.5和1.0千克/吨的量加入，其是以相对于干燥纸料体系的干燥二氧化硅计算。
相对于为比较的目的而使用的氧化硅基溶胶参考1和参考2来测试本发明的氧化硅基溶胶。参考1是公开在美国专利5368833中的硅基类型，其具有的S值约为25％，SiO2含量为8％，比表面积为72m2/g含水溶胶和含有具有比表面积为900m2/g SiO2的二氧化硅颗粒，它是5％程度的用铝表面改性的。参考2是硅溶胶，其具有的S值为36％，SiO2含量为10.0％，SiO2与Na2O摩尔比为10∶1，比表面积为88m2/g含水溶胶和含有具有比表面积为880m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在折流广口瓶中在整个试验中以1500rpm的速度搅拌纸料，并且按如下方式实施加入到纸料中的化学药品：
i)搅拌30秒后加入阳离子聚合物，
ii)搅拌15秒后加入氧化硅基颗粒，
iii)排出纸料同时自动记录洗浆时间。
表1表示当使用各种用量(千克/吨(kg/t)，以SiO2和基于干燥纸料体系计算)的氧化硅基溶胶时所获得结果。在没有加入化学物质时，纸料显示出的洗浆时间为20秒，浊度为490NTU。只加入阳离子淀粉12千克/吨，其是以相对于干燥纸料体系的干燥淀粉计算，纸料显示出的洗浆时间为15秒，浊度为70NTU。
表1
   氧化硅基溶胶      洗浆时间(秒)  /浊度(NTU)  在SiO2用量为
                     0.25kg/t      0.5kg/t     1.0kg/t
   参考1             12.20/43      10.40/40    8.76/37
   参考2             11.60/45      9.83/44     8.28/37
   实施例1           9.11/38       7.19/30     5.74/28
   实施例2           8.65/38       6.79/35     5.76/-
   实施例3           9.34/40       7.30/34     6.30/28
   实施例4           8.82/39       6.97/36     5.86/31
   实施例5           -/-           7.74/37     -/-
   实施例6           -/-           8.98/38     -/-
   实施例7           10.3/42       8.77/37     6.66/33
   实施例8           10.3/42       8.31/36     7.02/33
   实施例9           9.90/-        8.80/-      7.90/-
   实施例10          10.00/-       8.21/-      7.07/-
   实施例11          10.00/-       8.04/-      7.28/-
   实施例12          9.87/-        7.97/-      6.85/-
   实施例13          9.60/-        7.85/-      6.30/-
   实施例14          10.70/-       8.80/-      7.80/-
   实施例15          10.70/-       8.80/-      7.51/-
   实施例16          10.30/-       8.13/-      6.75/-
   实施例17          10.50/-       8.80/-      7.70/-
   实施例18          10.60/-       9.20/-      8.20/-
   实施例20
在下面的试验中，进一步评价根据实施例3的氧化硅基溶胶的洗浆和保留性能。除了使用不同的纸料和不同的阳离子聚合物之外，遵循实施例19的过程。
配料是基于70％纤维素纤维和30％粘土填料。所述纤维由70％漂白的热机械纸浆、10％石细磨纸浆、10％漂白的桦木硫酸盐和10％漂白的松木硫酸盐纸浆组成。纸浆和填料分散在水中，稠度为1.5g/l。水中含有25g/l的来自漂白厂的含有一定量的溶解的有机干扰物质和氯化钙(CaCl2.10 H2O)的漂白水，结果获得的电导率为5mS/cm。
所述氧化硅基溶胶可与高度阳离子的低分子量聚胺和阳离子聚丙烯酰胺结合使用，该聚胺以0.5千克/吨的量加入，其是以相对于干燥纸料体系的干燥聚合物计算，该聚丙烯酰胺以1.0千克/吨的量加入，其是以相对于干燥纸料体系的干燥聚合物计算。把聚胺加入纸料体系，接着搅拌15秒，然后根据实施例19的过程加入阳离子聚丙烯酰胺和氧化硅基溶胶。把氧化硅基溶胶以0.25、0.5和1.0千克/吨的量加入，其是以相对于干燥纸料体系的干燥二氧化硅计算。
表II表示当使用各种用量(千克/吨(kg/t)，以SiO2和基于干燥纸料体系计算)的氧化硅基溶胶时所获得结果。在没有加入化学物质时，纸料显示出的洗浆时间为22秒，浊度为100NTU。只加入1千克/吨的阳离子聚丙烯酰胺，以相对于干燥纸料体系的干燥聚合物计算，纸料显示出的洗浆时间为16秒，浊度为55NTU。加入0.5千克/吨的阳离子聚胺和1千克/吨的阳离子聚丙烯酰胺，以相对于干燥纸料体系的干燥聚合物计算，纸料显示出的洗浆时间为11秒，浊度为50NTU。
表II
   氧化硅基溶胶  洗浆时间(秒)  /浊度(NTU)  在SiO2用量为
                 0.25kg/t      0.5kg/t     1.0kg/t
   参考1         12.20/48      11.00/47    9.90/45
   参考2         12.30/47      10.70/43    9.18/41
   实施例3       10.10/40      8.08/39     6.27/40
   实施例21
将具有SiO2与Na2O比率为3.4∶1的钠水玻璃稀释到约6重量％SiO2，用氢离子饱和的阳离子交换树脂处理。所得到的聚硅酸的pH为2.5，SiO2含量为5.6重量％和含有具有比表面积为1300 m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
在搅拌下5秒内，向5000g该聚硅酸中加入353.5g的34％胆碱氢氧化物溶液，获得胺稳定的碱性氧化硅基溶胶，其具有的pH为10.8，SiO2含量为5.26重量％，SiO2与N摩尔比为4.6。通过真空蒸发将该溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，其具有的SiO2含量为13.9重量％，S值约为30％和比表面积为169m2/g含水溶胶(在40天后测量)，并且含有具有比表面积为1215m2/g SiO2(在40天后测量)的二氧化硅颗粒。在这40天过程中粘度基本上是恒定的；最初为11.8cp，在40天后为11.0cp。
实施例22
在搅拌下5秒内，根据实施例21向5000g聚硅酸中加入347.2g的35％四乙基氢氧化铵溶液，所获得胺稳定的碱性氧化硅基溶胶的pH为10.8，SiO2含量为5.26重量％，SiO2与N摩尔比为5.7∶1。通过真空蒸发将该溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，其具有的SiO2含量为20.0重量％，粘度为9.9cp和比表面积为250m2/g含水溶胶，并且含有具有比表面积为1250m2/g SiO2的氧化硅基颗粒。在储存40天后，所述溶胶显示出的粘度为8.2cp，S值为43％和比表面积为239m2/g含水溶胶和1195m2/g SiO2。
实施例23
在搅拌下5秒内，向5000g的用类似于实施例21的方法制备的具有SiO2含量为5.1重量％的聚硅酸中加入到114g的34％二丙胺，所获得胺稳定的碱性氧化硅基溶胶的pH为10.8，SiO2含量为5.0重量％，SiO2与N摩尔比为3.8∶1。通过超滤法将该溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，其具有的SiO2含量为14.8重量％，比表面积为196m2/g含水溶胶和含有具有比表面积为1320m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例24
在搅拌下5秒内，向5000g的用类似于实施例21的方法制备的具有SiO2含量为5.5重量％的聚硅酸中加入229.8g的氨基乙基乙醇胺，所获得胺稳定的碱性硅溶胶的pH为10.3，SiO2含量为5.2重量％，SiO2与N摩尔比为2∶1。通过真空蒸发将该溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，其具有的SiO2含量为13.6重量％和比表面积为170m2/g含水溶胶和1255m2/g SiO2。
实施例25
用与实施例1相同的方法把具有SiO2含量为15重量％、S值为50％和含有具有比表面积为500m2/g SiO2的二氧化硅颗粒的氢氧化钠稳定的硅溶胶去离子化，获得的酸硅溶胶的pH为2.9，SiO2含量为14.8重量％和比表面积为490m2/g SiO2。
在搅拌下5秒内，向4000g的该酸溶胶中加入414.5g的35％的四乙基氢氧化铵溶液，所获得胺稳定的碱性氧化硅基溶胶的pH为12.1，SiO2含量为13.4％和SiO2与N摩尔比为10∶1。通过真空蒸发将该溶胶浓缩为稳定的氧化硅基溶胶，其具有的SiO2含量为40％和比表面积为224m2/g含水溶胶和560m2/g SiO2。
实施例26
用类似于实施例19的方法研究根据实施例21-24的氧化硅基溶胶的洗浆(脱水)和保留性能。结果列于表III中。
表III
氧化硅基溶胶    洗浆时间(秒)  /浊度(NTU)  在SiO2用量为
                0.25kg/t      0.5kg/t     1.0kg/t
参考1           12.1/49       10.2/43     9.1/43
参考2           11.8/50       10.2/50     9.0/42
实施例21        9.3/36        7.4/34      6.9/34
实施例22        10.3/45       9.3/42      8.8/41
实施例23        10.8/44       8.8/42      8.1/37
实施例24        10.0/44       8.7/40      7.9/38
实施例27
在搅拌下向1024g的用类似于实施例21的方法制备的具有的pH为2.7和SiO2含量为5.84重量％聚硅酸中加入37.1g的75重量％胆碱氯化物溶液，获得的SiO2与N摩尔比为5.0。搅拌下向该混合物中加入99.6g的3M氢氧化钠。所获得的氧化硅基溶胶的pH为11.0，SiO2含量为5.1重量％和含有具有比表面积为1010m2/g SiO2的二氧化硅颗粒。
实施例28
根据实施例27在搅拌下向1068g的聚硅酸中加入39g的75％胆碱氯化物溶液和99.6g的3M氢氧化钠的混合物。所获得的氧化硅基溶胶的pH为11.0，SiO2与N摩尔比为5.0，SiO2含量为5.2重量％和含有具有比表面积为1175m2/g SiO2的氧化硅基颗粒。
实施例29
根据实施例27在搅拌下向50g的聚硅酸中加入0.9g的75％胆碱氯化物溶液，获得的SiO2与N摩尔比为10.0。搅拌下将所获得的混合物加入到9.5g的3M氢氧化钠中。所获得的氧化硅基溶胶的pH为10.0。
实施例30
根据实施例27在搅拌下把50g的聚硅酸加入到0.9g的75重量％胆碱氯化物溶液和9.5g的3M氢氧化钠的混合物中。所获得的氧化硅基溶胶的pH为10.1，SiO2与N摩尔比为10.0和SiO2含量为4.8重量％。
实施例31
根据实施例27在搅拌下向50g的聚硅酸中加入0.9g的75重量％胆碱氯化物溶液，获得的SiO2与N摩尔比为10.0。搅拌下向该混合物中加入20.0g含有9.2重量％SiO2的水玻璃，获得的氧化硅基溶胶的pH为10.1和SiO2含量为6.6重量％。
实施例32
用类似于实施例19的方法研究根据实施例27-31的氧化硅基溶胶的洗浆(脱水)和保留性能，除了向纸料中加入氯化钙以使电导率增加为2.0mS/cm和以10千克/吨的量加入阳离子淀粉，其是以相对于干燥纸料体系的干燥淀粉计算。结果列于表IV中。
表IV
氧化硅基溶胶    洗浆时间(秒)  /浊度(NTU)  在SiO2用量为
                0.5kg/t       1.0kg/t
参考1           25.5/120      21.4/104
实施例27        23.4/116      16.1/83
实施例28        23.1/115      14.5/91
实施例29        22.3/102      16.2/85
实施例30        20.9/98       14.4/78
实施例31        23.0/110      17.3/87

Claims (28)

1.含水氧化硅基溶胶，其包括具有至多25个碳原子的含氮有机化合物和比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒和具有的S值为10-60％，其中所述具有至多25个碳原子的含氮有机化合物是胺。
2.比表面积至少为100m2/g的含水溶胶的含水氧化硅基溶胶，其包括具有至多25个碳原子的含氮有机化合物和具有比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒，其中所述具有至多25个碳原子的含氮有机化合物是胺。
3.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其含有比表面积为550-1700m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒。
4.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于所述胺选自伯胺、仲胺、叔胺或季胺。
5.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其具有的S值为15-40％。
6.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其具有比表面积为150-250m2/g的含水溶胶。
7.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其具有的二氧化硅含量为10-60重量％。
8.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其具有的pH为8-13。
9.根据权利要求4的含水氧化硅基溶胶，其特征在于所述胺是含有2-12个碳原子的胺。
10.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于所述胺含有至少一个氧原子。
11.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于所述胺是胆碱氢氧化物。
12.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于其还含有铝。
13.根据权利要求12的含水氧化硅基溶胶，其特征在于含有的铝的量使得溶胶的SiO2与Al2O3的摩尔比为15∶1-500∶1。
14.根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶，其特征在于SiO2与N的摩尔比为2.5∶1-25∶1。
15.制备包括含氮有机化合物的含水氧化硅基溶胶的方法，其包括在含有比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒的氧化硅基溶胶中混入具有至多25个碳原子的含氮有机化合物，以达到S值为10-60％，其中所述具有至多25个碳原子的含氮有机化合物是胺。
16.制备包括含氮有机化合物的含水氧化硅基溶胶的方法，其包括在含有比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒的氧化硅基溶胶中混入具有至多25个碳原子的含氮有机化合物和浓缩所获得的含水氧化硅基溶胶，以达到比表面积至少为100m2/g的含水溶胶，其中所述具有至多25个碳原子的含氮有机化合物是胺。
17.根据权利要求15或16的方法，其特征在于所述胺具有的分子量低于1000。
18.根据权利要求15或16的方法，其特征在于所述含水氧化硅基溶胶含有比表面积为550-1700m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒。
19.根据权利要求15或16的方法，其特征在于将所获得的含水氧化硅基溶胶浓缩为比表面积为150-250m2/g的含水溶胶。
20.根据权利要求15或16的方法，其特征在于所述胺是含有2-12个碳原子的胺。
21.根据权利要求15或16的方法，其特征在于所述胺含有至少一个氧原子。
22.根据权利要求15或16的方法，其特征在于所述胺是胆碱氢氧化物。
23.根据权利要求1-13任一项的含水氧化硅基溶胶在制备纸浆和纸中作为洗浆助剂和助留剂的用途。
24.由含有纤维素纤维的含水悬浮物和任选的填料制备纸的方法，其包括向悬浮物中加入含水氧化硅基溶胶和至少一种所述带电的有机聚合物，在丝网上成型和排出悬浮物，其特征在于所述溶胶是包括具有至多25个碳原子的含氮有机化合物的氧化硅基溶胶，其中所述具有至多25个碳原子的含氮有机化合物是胺。
25.根据权利要求24的方法，其特征在于所述溶胶含有比表面积至少为300m2/g的二氧化硅的氧化硅基颗粒。
26.根据权利要求24的方法，其特征在于所述溶胶是根据权利要求1或2的含水氧化硅基溶胶。
27.根据权利要求24的方法，其特征在于带电的有机聚合物包括阳离子淀粉和/或阳离子聚丙烯酰胺。
28.根据权利要求24的方法，其特征在于含水氧化硅基溶胶的加入量至少为0.005重量％，以SiO2的方式计算并且基于干燥的纸料物质。
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