CN1454274A - 纸张施胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸张施胶组合物，其包含：(a)纤维素活性施胶剂，(b)含有阴离子主分散剂和选自阳离子和/或非离子分散剂的辅分散剂的分散体系，以及(c)无机盐。

Description

纸张施胶组合物
                      技术领域
本发明涉及纸张施胶组合物，包含：a)施胶剂，b)分散体系，和c)无机盐；另外，本发明还涉及利用所述组合物对纸张施胶的方法，以及利用所述施胶组合物制得的产品。
                      背景技术
纤维素活性施胶剂、如烷基烯酮二聚体(AKD)作为施胶分散体配方的组分已广泛用于造纸工业中。所述施胶剂的有用性得自其直接结合至纸张纤维素组分羟基上的能力。经常地，在这些施胶配方中，施胶剂例如AKD与包括阳离子淀粉和/或木素磺酰钠的分散体系混合。所述分散体的例子可在US4,861,376(Edwards)和US3,223,544(Savina)中找到。在此将这两篇文献引入作为参考。
无机盐如明矾、或含铝的盐，在造纸过程中的有用性也已知道了一段时间。实际上，通过增加脱水作用，这些盐大大地改善了纸机的生产能力。一般地，盐的浓度越高、脱水能力就越强。
因此，有机施胶剂如AKD分散体和无机盐如明矾的混合物是有价值的混合物，它不仅提供施胶作用而且还提供脱水能力。所述混合物的例子列于US5,145,522(Nakagawa等人)和US5,627,224(Lyrmalm等人)中，在此将其引入作为参考。然而，该混合物所遇到的问题在于：有机施胶剂往往与无机盐特别不相容，如果无机盐的浓度在有机施胶分散体液相中变得太高的话，将分离出。
因而，本领域需要一种与无机盐和有机施胶剂相容的分散体系。在文献中已描述了许多分散体系。例如，US5,627,224中，将两性聚合物用作唯一的分散剂，以便将聚合铝化合物引入AKD的分散体中。然而，使包含有机施胶剂和无机盐的组合物取得良好的稳定性一直是难以理解的。因此，本领域需要一种解决上述问题的组合物。
                     发明概述
根据前面所述，本发明的目的是提供带有改善稳定性的施胶分散体。
本发明的另一目的是提供增强脱水能力的施胶分散体。
本发明的另一目的是提供施胶分散体，所述分散体包含有机施胶剂，和不同浓度的无机盐，其中包括高无机盐浓度。
另外，本发明还涉及包含(a)纤维素活性施胶剂、(b)包含主分散剂和辅分散剂的分散体系、和(c)无机盐的组合物；和所述组合物的生产方法和使用方法；以及包含所述组合物的产品。
通过提供一种含水组合物实现了本发明，该组合物包含纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂和至少一种阳离子分散剂或非离子分散剂的分散体系、和至少一种以纤维素活性施胶剂重量计等于或大于约5.5％重量铝元素的盐。在优选的实施方案中，纤维素活性施胶剂包含烯酮二聚体和烯酮多聚体中的至少一种；更优选的是，烯酮二聚体包含烯基烯酮二聚体和烷基烯酮二聚体中的至少一种。在另一优选的实施方案中，纤维素活性施胶剂包含烯基丁二酸酐和硬脂酸酐中的至少一种。
纤维素活性施胶剂可以包含：含约12至约22个碳原子的有机环氧化物、含约12至约22个碳原子的酰基卤、含约12至约22个碳原子的脂肪酸酐、或含约12至约22个碳原子的有机异氰酸酯。
优选的是，所述组合物包含结构式I的烯酮二聚体或烯酮多聚体：
式中n为0-约20的整数，R和R2相同或不同并且是带有约6至约24个碳原子的、饱和或不饱和的烃基，并且R1为带有约2至约40个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。优选的是，n从0至约6；更优选的是，n从0至约3；而最优选的是，其中n为0。R可以是带有约10-20个碳原子的、饱和或不饱和的烃基；优选的是R为带有约14-16个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。R2优选为带有约10-20个碳原子的、饱和或不饱和的烃基；更优选的是，R2为带有约14-16个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。优先的是，R1为带有约4至约40个碳原子的、饱和或不饱和的烃基。
所述阴离子分散剂可以包含：含硫酸盐或磺酸盐的聚合分散剂。所述阴离子分散剂包括萘磺酸钠的甲醛缩合物、烷基萘磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚硫酸钠的甲醛缩合物、和木素磺酸盐，所述木素磺酸盐优选包含木素磺酸钠。优选的是，木素磺酸钠包含：以木素磺酸钠总重量计，含有少于约5.9％重量、优选少于约5％重量、更优选少于约4.5％重量、更优选少于约4％重量、且最优选少于约3.6％重量磺酸盐硫的木素磺酸钠。
阴离子分散剂的含量可以为纤维素活性施胶剂重量的约0.02至约20％重量、更优选约0.4至约7％重量、最优选约0.9至约3％重量。
优选的组合物包含阳离子分散剂，所述阳离子分散剂优选地是阳离子改性的淀粉、阳离子改性的瓜耳胶、或低电荷阳离子聚合物。优选的是，组合物包含阳离子改性的淀粉，其含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.4至约400％重量、更优选的是从约2至约100％重量、最优选的是从10至约30％重量。
所述盐可以包含选自第I、II、III、IV、V族、和过渡元素的金属，以及其组合。优选的是，所述盐包含铝、镁、钙或钡。优选的是，所述组合物包含式Alx(SO4)y(H2O)z的铝盐，式中x为1-3，y为1-4，z为0-20。优选的是，铝盐为硫酸铝。铝盐也可以具有式Aln(OH)mX3n-m，式中X为负离子，n和m为大于零的整数，3n-m大于零。在所述盐中，负离子优选包含氯化物或乙酸盐、并且所述铝盐包含聚合氯化铝。
在本发明的一方面，所述盐的含量以纤维素活性施胶剂重量计相当于约5.5％重量铝至约10％重量铝；更优选的是，其含量以纤维素活性施胶剂重量计相当于约6％重量铝至约8％重量铝。
另外，通过提供一种含水组合物实现了本发明，所述组合物包含纤维素活性施胶剂，包含改性的木素磺酸钠和阳离子分散剂、非离子分散剂、和其组合中至少之一的分散体系，和至少一种含有以纤维素活性施胶剂重量计等于或大于约0.2％重量铝元素的盐。在所述组合物中，以纤维素活性施胶剂重量计，所述盐的含量相当于或大于约0.4％重量的铝。优选的是，以纤维素活性施胶剂重量计，所述盐的含量相当于或大于约1.5％重量、更优选的是相当于或大于约3％重量、更优选的是相当于或大于约4.4％重量、更优选的是相当于或大于约5.5％重量，最优选的是相当于或大于约6％重量的铝。
组合物可以包含盐，以纤维素活性施胶剂重量计，其含量相当于或少于约40％重量、更优选相当于或少于约30％重量、更优选相当于或少于约20％重量、更优选相当于或少于约15％重量、更优选相当于或少于约12％重量、更优选相当于或少于约10％重量、最优选相当于或少于约8％重量的铝。
组合物可以包含盐，以纤维素活性施胶剂重量计，其含量相当于从约0.2至约40％重量、更优选从约0.4至约30％重量、更优选从约1.5至约20％重量、更优选从约3至约15％重量、更优选从约4.4至约12％重量、更优选从约5.5至约10％重量、最优选从约6至约8％重量的铝。
另外，通过提供一种含水组合物也实现了本发明，该组合物包含烯酮二聚体和烯酮多聚体中的至少之一、包含改性木素磺酸钠和阳离子改性淀粉的分散体系、和硫酸铝。
另外，通过提供一种用于纸产品施胶的含水组合物，也实现了本发明，通过将纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂以及阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一的分散体系、和以纤维素活性施胶剂重量计包含大于或等于约5.5％重量铝元素的至少一种盐混合而生产所述组合物。
另外，通过对纤维素基产品施胶的方法实现本发明，所述方法包括：将纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系、和以纤维素活性施胶剂重量计包含大于或等于约5.5％重量铝元素的至少一种盐添加至纤维素材料中。在优选的实施方案中，纤维素材料可以包含纸浆或纸产品的表面。
另外，通过提供一种对纤维素基产品施胶的组合物(kit)而实现本发明，所述组合物包含：纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系、和以纤维素活性施胶剂重量计包含大于或等于约5.5％重量铝元素的至少一种盐。
                       发明详述
本发明提供包含无机盐、分散体系、和纤维素活性施胶剂如烯酮二聚体的纸张施胶组合物。本发明的施胶组合物甚至在高无机盐浓度环境下也是稳定的。包括无机盐以及分散剂的施胶组合物，在造纸期间将促进活性施胶剂的作用并提供改善的胶水效率。
除非另有说明，在本发明中指出的所有百分比、份数、比率等均以重量计。此外，除非另有说明，在本申请中所有百分值均以给出试样重量的100％为基础进行计算。因此，例如30％表示：每100重量份试样中的30重量份。
除非另有说明，化合物或组分的标准包括化合物或组分本身，以及与其它化合物或组分的组合，如化合物的混合物。例如，在此使用的术语纤维素活性施胶剂意指：包括纤维素活性施胶剂，和/或纤维素活性施胶剂的混合物，而术语无机盐意指：包括无机盐和/或无机盐的混合物。
在此使用的术语“烃基”应当理解为：包括“脂族”、“环脂族”、和“芳族”。烃基应当理解为：包括烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、和烷芳基。另外，“烃基”应当理解为包括：未取代的烃基，和取代的烃基，后者指的是除碳和氢以外，还带有辅加取代基的烃部分。
在此使用的术语“稳定的”意指所要求保护的组合物满足至少三个条件：1)所述组合物进行至少两周老化时不胶凝；2)所述含水组合物在进行至少两周老化时粘度低于5000厘泊；和3)在至少两周老化期间，含水组合物不分离成独立的相。下面将描述每一个条件。
第一个条件是不存在胶凝。在此所使用的凝胶或胶凝意指：组合物在机械力作用下显示出固体状性能。如下对胶凝进行测试：在制备组合物后，立即将两个试样分别置于100克的瓶中。第一个瓶立即进行胶凝测试。通过对慢慢地倾钭至15°的试样进行观察而进行试样的胶凝测试。如果该试样不流动，就认为是被胶凝。第二瓶在32℃储存两周后进行胶凝测试。在室温测量胶凝作用。
第二个条件是粘度。优选的是，试样的粘度低于5000，更优选的是低于4000、更为优选的是低于3000，更优选的是低于1000，更优选的是低于500，更优选的是低于300，最优选的是低于200厘泊。粘度是通过利用Brookfield DV-II粘度计而测量的。锭子和速度的选择通过本领域熟练技术人员能够容易地确定。如下进行粘度测试：在制备组合物后，立即将两个100克的试样分别置于100克的瓶中。第一瓶立即进行粘度测试。第二瓶在32℃储存两周后进行粘度测试。在测试之前，应当使每个试样瓶降至室温。
第三个条件是分离，其是根据含水组合物的底部总固体量来测量的。在25℃老化两周的时间内，底部总固体量(BTS％)的变化不应超过20％。更优选的是，底部总固体量变化不应超过15％、更优选的是不超过10％、最优选的是不超过5％。
底部总固体量应如下进行测量：在制备组合物之后立即将两份100克的试样分别置于100克的瓶中。第一瓶对其底部总固体量立即进行测量。第二瓶在25℃老化两周后对其底部总固体量进行测量。利用吸移管对每个试样的“底部”进行取样而测量底部总固体量。优选的是，将吸移管接触100克试样瓶的底部并取出约2克试样而进行该取样步骤。根据该约2克的试样，将1.5克置于铝称重盘上。将该1.5克吸移的试样在150℃的烘箱中加热约45分钟。分散体中非挥发性物质的百分比通过测量干燥后残留物质的质量而确定。由100克试样瓶底部得到的试样的残留物百分比称之为“底部总固体”BTS％。通过由老化试样的底部总固体与未老化试样的底部总固体相比而计算出老化期间百分比改变。
在稳定性条件的前述说明中，两周的老化周期被认为是优选的。更优选的是，在至少一个月之后，该条件仍将是令人满意的，更优选的是，在三个月之后，该条件仍将是令人满意的。最为优选的是，在六个月之后，组合物仍满足所述稳定性条件。
本发明的组合物包含：(a)纤维素活性施胶剂，(b)包含主阴离子分散剂和辅分散剂的分散体系，所述辅分散剂包含选自阳离子或非离子分散剂中的至少之一，和(c)无机盐。组分(a)，(b)和(c)的细节将在下面描述。纤维素活性施胶剂
适用于本发明的纤维素活性施胶剂优选包括：据信能够通过与纤维素的羟基反应形成共价化学键的施胶剂。适用于本发明的纤维素活性施胶剂优选是疏水的，在最终产品中可以起疏水剂的作用。
优选的纤维素活性施胶剂包括但不局限于：烯酮二聚体和多聚体，如烷基烯酮二聚体(AKD)和烯基烯酮二聚体；烯基丁二酸酐(ASA)；硬脂酸酐；含约12至约22个碳原子的有机环氧化物；含约12至约22个碳原子的酰基卤；含约12至约22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐；和含12至约22个碳原子的有机异氰酸酯。
根据本发明使用的烯酮二聚体和多聚体优选具有结构式I：
Figure A0081964300171
式中n为0-20或更大的整数，优选从0-6，更优选从0-3，最优选为0。R和R2可以相同或不同，它们是饱和或不饱和的烃基，带有约6至约24个碳原子、优选约10至约20个碳原子、更优选约14-16个碳原子。R1为饱和或不饱和的烃基，带有约2至约40个碳原子、优选约4至约20个碳原子。优选的是，R和R2的至少约25％是不饱和的。
优选的是，烯酮二聚体包含(a)辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、苯基、苄基、β-萘基、和环已基的烯酮二聚体，和/或(b)由一种或多种如下有机酸制得的烯酮二聚体：二十九酸、环烷酸、9，10-癸烯酸、9，10-十二碳烯酸、十六碳烯酸、油酸、蓖麻酸、亚油酸、桐油酸、在椰子油、巴巴苏仁油、棕榈仁油、橄榄油、花生油、菜油、牛油、猪油、鲸脂中发现的脂肪酸的天然存在的混合物、以及上述脂肪酸的任意混合物。最优选的烯酮二聚体选自：辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十四烷基、苯基、苄基、β-萘基、和环己基的烯酮二聚体。
烷基烯酮二聚体在工业上已使用多年，并且借助由饱和、直链脂肪酰氯制得的烷基烯酮的二聚合而制备；最广泛使用的是由棕榈酸和/或硬脂酸制得的烷基烯酮二聚体。这些物质的水分散体可以Hercon纸张施胶剂得自Hercules Incorporated(Wilmington，DE)。
供本发明方法使用的烯酮多聚体具有上述结构式I，其中，n为至少1的整数，R和R2可以相同或不同，它们是饱和或不饱和的、直链或支链烷基，其带有6-24个碳原子、优选10-20个碳原子、更优选14-16个碳原子；并且R1是饱和或不饱和的、直链或支链亚烷基，其带有2-40个碳原子、优选带有4-8个或28-40个碳原子。
烯酮多聚体描述于：EP-A-0,629,741A1，US5,685,815，和PCT国际申请WO97/30218中，在此将所有这些文献引入作为参考。
供本发明使用的烯酮二聚体和多聚体包括：固体状、或在25℃不为固体(本质上不是晶体、半晶体或蜡状固体、即它们在加热时在没有熔解热的情况下流动)的那些物质。
烯酮二聚体和多聚体可以是上述结构式I化合物的混合物，其中，n优选从0-6、更优选从0-3、最优选为0；R和R2可以相同或不同，它们是带有6-24个碳原子的、饱和或不饱和的、直链或支链的烷基；R1是饱和或不饱和的、直链或支链亚烷基，其带有2-40个碳原子、优选带有4-32个碳原子；并且在化合物的混合物中，R和R2的至少25％是不饱和的。
烯酮二聚体和多聚体可以包含烯酮二聚体或多聚体化合物的混合物，它们是包含不饱和单羧基脂肪酸的反应混合物的反应产物。所述反应混合物另外可以包含饱和的单羧基脂肪酸和二羧酸。优选的是，所述用于制备二聚体和多聚体化合物的反应混合物包含至少25％重量的不饱和单羧基脂肪酸，更优选的是至少70％重量的不饱和单羧基脂肪酸。
包含在反应混合物中的不饱和单羧基脂肪酸优选具有10-26个碳原子、更优选具有14-22个碳原子、最优选具有16-18个碳原子。这些酸包括例如：油酸、亚油酸、十二碳烯酸、十四碳烯酸(肉豆蔻脑酸)、十六碳烯酸(棕榈烯酸)、十八碳烯酸(反亚油酸)、十八三烯酸(亚麻酸)、二十碳烯酸(鳕油酸)、二十四烯酸(花生四烯酸)、顺-13-二十二烯酸(芥酸)、反-13二十二烯酸(巴西烯酸)、和鲱油酸(鲱十八酸)、以及它们的酰基卤，优选的是酰基氯。可以使用一种或多种单羧酸。优选的不饱和单羧基脂肪酸是油酸、亚油酸和棕榈烯酸、以及它们的酰基卤。最优选的不饱和单羧基脂肪酸是油酸和亚油酸，以及它们的酰基卤。
优选的是，用来制备在本发明中使用的烯酮二聚体和多聚体的饱和单羧基脂肪酸具有10-26个碳原子、更优选具有14-22个碳原子、最优选的是具有16-18个碳原子。这些酸包括例如：硬脂酸、异硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十七酸、十五酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十九酸、花生酸和二十二碳烷酸、以及它们的卤化物、优选氯化物。可以使用一种或多种饱和的单羧基脂肪酸。优选的酸是棕榈酸和硬脂酸。
用来制备供本发明使用的烯酮多聚体化合物的烷基二羧酸优选具有6-44个碳原子、更优选具有9-10、22、或36个碳原子。所述二羧酸包括例如：癸二酸、壬二酸、1，10-十二烷二酸、辛二酸、巴西酸、二十二烷二酸、和C36二聚体酸，例如得自Henkel-Emery(Cincinnati，Ohio)的EMPOL 1008，及它们的卤化物，优选的是氯化物。可以使用一种或多种所述的这些二羧酸。带有9-10个碳原子的二羧酸是更为优选的。最优选的二羧酸是癸二酸和壬二酸。
当将二羧酸用于供本发明使用的烯酮多聚体的制备中时，二羧酸与单羧酸的最大摩尔比(饱和和不饱和之总和)优选约为5、更优选的最大值约为4、最优选的最大值约为2。二聚体和多聚体化合物的混合物可以利用制备标准烯酮二聚体已知的方法来制备。在第一步骤中，利用PCI3或另外的卤化剂、优选为氯化剂，由脂肪酸、或脂肪酸混合物和二羧酸形成酰基卤、优选是酰基氯。然后，在叔胺(包括三烷基胺和环烷基胺)、优选三乙基胺的存在下，将酰基卤转化成烯酮。然后使烯酮部分二聚合以形成希望的化合物。
烯酮二聚体和多聚体披露于US5,685,815，和PCT国际专利公开WO97/30218中，在此将其引入作为参考。烯酮二聚体可以是Precis施胶剂，也得自Hercules Incorporated。
根据本发明，烯基丁二酸酐(ASA)优选由包含丁二酸酐侧基的不饱和烃链组成。它们通常由α-烯烃着手、用两步法制备。通过由α-位置无规地移动双键而首先使烯烃异构化。在第二步骤中，使异构化的烯烃与马来酸酐反应，以得到具有结构式II的最终ASA：
Figure A0081964300201
用来与马来酸酐反应的典型烯烃包括：含约8至约22个碳原子的烯基、环烯基和芳烯基化合物。具体的例子是异十八烯基丁二酸酐、正十八烯基丁二酸酐、正十六烯基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、异十二碳烯基丁二酸酐、正十二碳烯基丁二酸酐和正辛烯基丁二酸酐。
烯基丁二酸酐披露于US4,040,900中，在此将其引入作为参考，还披露于C.E.Farley和R.B.Wasser的The Sizing of Paper(第二版，由W.F.Reynolds编辑，Tappi Press，1989，第51-62页)中。多种烯基丁二酸酐可得自Albemarle Corporation(Baton Rouge，Louisiana)。优选的是，供本发明使用的烯基丁二酸酐在25℃是液体。更优选的是，它们在20℃时为液体。
纤维素活性施胶剂的用量优选为足以给组合物提供施胶作用的量。下限是，组合物中纤维素活性施胶剂的用量优选大于含水组合物重量的约1％、更优选的是大于含水组合物重量的约5％、最优选的是大于约含水组合物重量的约7％。上限是，纤维素活性施胶剂的用量优选小于含水组合物重量的约50％、更优选的是小于含水组合物重量的约30％、最优选的是小于含水组合物重量的约15％。当以范围表示时，纤维素活性施胶剂在组合物中的用量优选为含水组合物重量的约1至约50％、更优选的是从含水组合物重量的约5至约30％、最优选的是从含水组合物重量的约7至约15％。分散体系
所述组合物还包含：优选起使组合物稳定的分散体系。所述分散体系包含主分散剂和辅分散剂。在此使用的术语“主”和“辅”只是为了参考方便，无论如何都不认为是进行限定。主分散剂包含至少一种阴离子分散剂。合适的阴离子分散剂包括但不局限于：含磺酸盐和硫酸盐作为其官能团的聚合分散剂。所述阴离子分散剂的例子包括但不局限于：萘磺酸钠的甲醛缩合物、烷基萘磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚磺酸钠的甲醛缩合物、苯酚硫酸钠的甲醛缩合物、和木素磺酸盐，包括木素磺酸钠和改性的木素磺酸钠。
尤其优选的阴离子分散剂是：甚至在大量无机盐存在下仍给组合物提供稳定性的那些。优选的是，阴离子分散剂包含至少一种木素磺酸盐。优选的是，木素磺酸盐包含：相对于通常的木素磺酸盐显示出增加疏水性的木素磺酸盐，如Norlig 12F(lignotech，USA Inc.，WI)，并因此当与未改性木素磺酸盐相比时，具有朝更疏水值移动的亲水-亲油平衡(HLB)。因此，优选的木素磺酸盐是疏水的木素磺酸盐。木素磺酸盐疏水性的增加可用许多方法来实现，但优选的是通过降低木素磺酸盐中磺酸盐硫的重量百分比来实现。对木素磺酸盐改性方法的一般说明，特别是降低磺酸盐硫浓度的方法的一般说明描述于“AWorking Chemist’s Guide to the Chemistry of Lignosulphonates”第1-12页中(Reed Inc.，Chemical Division(Quebec，Canada))，在此将其全部内容引入作为参考。
优选的木素磺酸盐是木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其包含低于约5.9％重量、更优选低于约5％重量、更优选低于约4.5％重量、更优选低于约4％重量、最优选约3.6％重量的磺酸盐硫。优选的是，以木素磺酸钠的总重量计，所述木素磺酸钠包含大于约0.5％重量、更优选大于约1.5％重量、最优选大于约2.5％重量的磺酸盐硫。以木素磺酸钠的总重量计，优选的木素磺酸钠包含从约0.5％至约5.9％重量、更优选从约1.5％至约5％重量、最优选从约2.5％至约4％重量的磺酸盐硫。
优选的是，合适的木素磺酸钠的分子量大于约2000克/摩尔、更优选大于约5000克/摩尔、最优选大于约10000克/摩尔。合适的木素磺酸钠其分子量优选低于约150000克/摩尔、更优选的是低于120000克/摩尔、最优选低于约80000克/摩尔。优选的木素磺酸钠的分子量范围从约2000至约150000克/摩尔，最优选从约10000至约80000克/摩尔。
优选的是，以含水组合物重量计，阴离子分散剂的用量大于约0.01％重量、更优选的是大于约0.05％重量、最优选的是大于约0.1％重量。优选的是，以含水组合物的重量计，阴离子分散剂的用量低于约10％重量、更优选低于5％重量、最优选低于3％。优选的是，以含水组合物重量计，阴离子分散剂的用量从约0.01％至约10％重量、更优选的是从约0.05％至约5％重量、最优选的是从约0.1％至约3％重量。
阴离子分散剂的用量可以用纤维素活性施胶剂的重量百分数来表示。优选的是，阴离子分散剂的用量为施胶剂重量的约0.02％至约20％重量、更优选的是为纤维素活性施胶剂重量的约0.4至约7％重量、最优选的是为纤维素活性施胶剂重量的约0.90至约3％重量。
具有高疏水性的合适的木素磺酸钠的例子是DynasperseLCD(Lignotech USA，Inc.m WI)，木素磺酸钠的例子是Norlig12F(Lignotech，USA Inc.，WI)。
另外，所述分散体系还包含辅分散剂，其可以起稳定剂的作用。辅分散剂适当地包含不是阴离子分散剂的物质，即是阳离子和/或非离子分散剂。阳离子分散剂是具有净阳离子电荷的那些分散剂。阳离子分散剂包括但不局限于：阳离子改性的淀粉和瓜耳胶或低电荷阳离子聚合物。低电荷阳离子聚合物优选包括：在带阳离子电荷的聚合物中具有少于51％的重复单元带有正电荷，而其余重复单元不带电荷或带阴离子电荷，前提条件是，在聚合物上的净电荷为阳离子电荷。低电荷阳离子聚合物的例子包括：Kymene557H，LX，和ULX(HerculesIncorporated，Wilmington，DE)，它们是聚氨基聚酰胺-表氯醇树脂，和Merquat 550(Calgon Corporation，Pittsburgh，PA)。聚氨基聚酰胺-表氯醇树脂描述于US4,470,742(Bull等人)、US5,714,552(Bower)、US5,171,795(Miller等人)、和US5,614,597(Bower)，在此将所有这些文献引入作为参考。阳离子聚合物在施胶组合物中的应用通常描述于均授权于Dumas的US4,243,481；4,240,935；4.279,794；4,295,931；4,317,756和4,522,686中，在此将所有这些文献引入作为参考。非离子分散剂包括但不局限于：任何水溶性非离子聚合物，如淀粉和聚氧化乙烯。辅分散剂优选包含阳离子改性的淀粉。
以含水组合物重量计，所述辅分散剂优选大于约0.2％重量、更优选大于约0.5％重量、最优选大于约1％重量的用量使用；优选的是，辅分散剂以低于20％重量、更优选以低于5％重量、最优选以低于3.5％重量的用量使用；优选的是，辅分散剂的用量范围从约0.2％至约20％重量、更优选从约0.5％至约5％、最优选从约1％至约3.5％重量。
辅分散剂的用量可以用所用纤维素活性施胶剂的重量的百分比表示。优选的是，辅分散剂的用量为纤维素活性施胶剂重量的约0.4％至约400％重量、更优选的是从约2％至约100％重量、最优选的是从约10％至约30％重量。
优选的辅分散剂包含各种淀粉，它们包括但不局限于：任何水溶性阳离子淀粉。优选的淀粉包括：具有叔氨基或季氨基作为电荷源的阳离子蜡状玉米淀粉。淀粉优选的粘度范围从低粘度至中等粘度。
借助在95℃，在4.5-6的pH下，溶液于水中熬煮30分钟，能够获得淀粉溶液的粘度。在此所使用的中等粘度指的是：利用10％重量淀粉溶液，通过100rpm和38℃的#2锭子而测量的从约101至约2000厘泊的Brookfield粘度。在此所使用的低粘度指的是：利用10％重量淀粉溶液，通过100rpm和38℃的#2锭子而测量的从约1至约100厘泊的Brookfield粘度。优选淀粉的例子是Sta lok140，由StaleyManufacturing Company(Illinois)制造。无机盐
本发明的组合物包含盐，优选是无机盐。优选的是，所述盐是改善脱水性能的化合物。优选的无机盐将完成这样的作用，但无机盐在组合物中还可以完成其它作用。例如，所述一种或多种无机盐也可以起改善施胶剂留着率的作用。
优选的是，无机盐包含金属盐，它可以是碱土金属(周期表第II族)盐、碱金属(周期表第I族)盐、或由过渡金属(周期表)形成的盐、或由第III、IV和V(周期表)的金属形成的盐。关于此可以使用多种盐，包括镁、钡、铝、和钙的盐，但优选的是，选自铝盐和钙盐。合适的铝盐包括但不局限于：如下结构式的硫酸铝，Alx(SO4)y(H2O)z，式中x从1-3，y从1-4，而z从0-20。称之为明矾的、合适的硫酸铝可从市场得到(General Chemical Corporation，NJ)。其它铝盐包括：下式的聚合铝化合物，Aln(OH)mX3n-m，式中X为负离子如氯化物或乙酸盐，并且n和m为大于零的整数，以致使(3n-m)大于零。当X为氯化物时，所述盐为聚合氯化铝(PAC)。适用于本发明的钙盐优选具有式CaYn，式中Y为负离子，如氯化物、乙酸盐、或硝酸盐，而n为1-2。另外也可以使用盐的混合物。
当使用铝盐时，其用量以含水组合物重量计，优选提供从约0.02至约2％重量的铝元素、更优选从约0.04％至约1.5％、最优选从约0.08％至约0.8％重量的铝元素。当使用钙盐时，其用量以含水组合物重量计，优选提供从0.04％至约4.4％重量的钙元素、更优选从约0.1％至约3.3％重量的钙元素、最优选从约0.2％至约2％重量的钙元素。
当存在时，铝元素的量可以用所用纤维素活性施胶剂重量的百分比表示。优选的是，以纤维素活性施胶剂重量计，铝元素的含量大于约0.2％重量、更优选大于约0.4％重量、更优选大于约1.5％重量、更优选大于约3％重量、更优选大于约4.4％重量、更优选大于约5.5％重量、最优选大于约6％重量。优选的是，以纤维素活性施胶剂重量计，铝元素的含量小于约40％重量、更优选小于约30％重量、更优选小于约20％重量、更优选小于约15％重量、更优选小于约12％重量、更优选小于约10％重量、最优选小于约8％重量。当以范围表示时，以纤维素活性施胶剂重量计，铝元素的含量从约0.2至约40％重量、更优选从0.4至约30％重量、更优选从约1.5至约20％重量、更优选从约3至约15％重量、更优选从约4.4至约12％重量、更优选从约5.5至约10％重量、最优选从约6至约8％重量。
根据本发明使用的金属盐的用量可以借助其铝的当量来确定。对于本申请而言，通过计算盐中金属元素的原子质量与电荷的比值，可以确定铝的当量。例如，铝的原子质量为27，而电荷为3+，转换成原子质量与电荷的比值为9(27/3)。钙的原子质量为40，电荷为2+，因此原子质量与电荷的比值为20。为确定钙相对于铝的当量，将钙的原子质量与电荷的比值、即20，除以铝的原子质量与电荷的比值、即9，结果为2.2。得到的数值2.2为确定相当于铝重量的钙重量的乘数。因此，如果需要一克铝、那么，相当的钙的克数为2.2克。作为其它的例子，镁(24/2＝12)的乘数为1.3(12/9)；钠(23/1＝23)为2.6(23/9)；铍(9/2＝4.5)为0.50(4.5/9)；而锂(6.9/1＝6.9)为0.77(6.9/9)。这些转换可应用于任何金属。通过利用该当量公式，可以将任何数量的不同的无机盐结合，以取得希望的效果。
作为例子，可以考虑如下实施例1：将445.6克48.5％的明矾溶液(硫酸铝，Al2(SO4)3·14H2O，MW594)添加至222.8克AKD(纤维素活性施胶剂)的试样中。所述用量的明矾包含19.6克铝(445.6×.485＝216.116；216.116克硫酸铝×54克铝/594克硫酸铝＝19.6克铝)。使用上面所示的转换，铝的该含量相当于43.2克钙(19.6×2.2)，25.5克镁(19.6×1.3)，9.8克铍(19.6×0.5)，和15.1克锂(19.6×0.77)。因此，能够容易地用一种无机盐替换另一种无机盐，或者将不同的盐结合，几乎没有任何困难。例如，在硫酸铝中，硫酸盐原子质量与电荷的比值不予考虑。
因此，在此使用的、“相当”于铝量的元素的量是：利用前述转换计算出的、相当的量。例如，利用前述转换，可以确定相当于X％铝重量的钙、镁、或钡的量。简单地说，必须确定X％重量铝中铝的克数。根据铝的克数，进行简单的转换，以便确定相当于X％铝重量的钙、镁、或钡的量。
当然，相当于铝量的铝的量是同一量。因此，“相当于6％重量铝的铝量”就是6％重量铝。该显而易见的事实只是为了清楚而在此列出。
该简单的转换方式也适用于涉及铝量的量。例如在此所使用的“大于”或“小于”的元素的量，铝的量就是利用前述转换的、大于或小于的量。例如，利用前述转换，确定大于X％重量铝的钙、镁、或钡的量。简单地说，必须确定在X％重量铝中铝的克数。根据铝的克数，进行简单的转换，以便确定大于X％铝重量的钙、镁、或钡的量。
其它常用于造纸领域的成分如生物杀伤剂、粘土、碳酸钙、二氧化钛、非离子表面活性剂、光学增亮剂、助留剂和助滤剂等等，也可以其正常的用量使用，并且发现或预期与上述组合物是相容的。水用来使总的组合物成为100％。
本发明可以用于：其中施胶分散体在造纸过程的湿部添加至纸浆中的内部施胶；或其中施胶分散体在压榨机或涂布机处施加的表面施胶。另外，本发明还可以用于双组分施胶体系的一个组分中或两个组分中。例如一组分可以内部地与木浆混合而第二组分在施胶压榨时施加，这在造纸中是经常使用的。
没有进一步的详细内容，据信，利用前述说明，本领域熟练技术人员将能够最充分地使用本发明。因此，下面优选的具体实施例只是说明性的，无论如何都不是对本发明范围的限定。除非另有说明，所有百分比均以重量计。
上面和以下引证的所有专利和出版物的全部内容，在此均引入作为参考。
                      实施例1
                  施胶分散体的制备
如下制备AKD施胶分散体。将5.6克包含约6％磺酸盐硫的未改性的木素磺酸钠(Norlig 12F Lignotech，USA Inc.，WI)，和1269.2克水添加至射流蒸煮器中。进行搅拌，直至Norlig 12F完全溶解为止。将55.8克阳离子淀粉(Sta Lok 169，A.E.Staley Mfg.Co.，IL)添加至所述蒸煮器中。用蒸汽在95℃对蒸煮加热60分钟并在蒸煮期间在蒸煮器内进行搅拌。所形成的混合物是混合的分散剂体系。然后，将该混合物冷却至70℃，并添加222.8克AKD(Aquapel 364，HerculesIncorporated，DE)和1.2克生物杀伤剂(AMA 424，Vinings Indus，GA)。在70℃搅拌5分钟。然后在211kg/cm2的压力下，借助15M GaulinLaboratory Homogenizer(Gaulin Corporation，MA)使混合物均匀化，然后迅速冷却至25℃。冷却之后，在搅拌的同时，通过添加445.6克48.5％的明矾溶液(General Chemical Co.，NJ)而制备AKD施胶分散体(I)。
                       实施例2
               一系列施胶分散体的制备
类似地，如下制备由本发明的显示出相对高疏水性的木素磺酸钠制得的一系列AKD施胶分散体。将5.6克包含约3.6％磺酸盐硫的木素磺酸钠(Dynasperse LCD，Lignotech，USA Incorporated，inWisconsin)，和1269.2克水添加至射流蒸煮器中。进行搅拌，直至Dynasperse LCD完全溶解为止。将55.8克阳离子淀粉(Sta Lok 169，A.E.Staley Mfg.Co.，IL)添加至所述蒸煮器中。用蒸汽在95℃对蒸煮加热60分钟并在蒸煮期间在蒸煮器内进行搅拌。所形成的混合物是混合的分散剂体系。然后，将该混合物冷却至70℃，并添加222.8克AKD(Aquapel 364，Hercules Incorporated，DE)和1.2克生物杀伤剂(AMA 424，Vinings Indus，GA)。在70℃搅拌5分钟。然后在211kg/cm2的压力下，借助15M Gaulin Laboratory Homogenizer (GaulinCorporation，MA)使混合物均匀化，然后迅速冷却至25℃。冷却之后，在搅拌的同时，通过添加445.6克48.5％的明矾溶液(由GeneralChemical Corp.出售，NJ)而制备AKD施胶分散体(II)。类似地，通过添加222.8克明矾溶液而制备AKD施胶分散体(III)，通过添加89.1克明矾溶液而制备施胶分散体(IV)。与分散体(II)类似地制备施胶分散体(V)，所不同的是，不添加Dynasperse LCD。与分散体(II)类似地制备施胶分散体(VI)，所不同的是，不添加阳离子淀粉。
                       实施例3
将实施例1和2中制得的分散体用来进行粘度稳定性试验。所述粘度是利用带#1锭子的Brookfield DV-II粘度计，在60RPM进行测量的。分散体的粘度在制得分散体之后立即进行测量。然后，在32℃老化两周之后，再次测量粘度。结果概述于表1中。对于使用混合分散剂体系的试样I-IV，其粘度是稳定的；而对于将阳离子淀粉或Dynasperse LCD独立地用作唯一分散剂的试样V和VI，分散剂或者发生胶凝或者分离。
                       表1
    分散体序号     粘度(起始cp)     粘度(两周，cp)
    I     40     61
    II     31     27
    III     49     61
    IV     41     85
    V     32     胶凝
    VI     11     分离
                      实施例4
将实施例1和2制得的分散体用来进行分层稳定性测试。典型地，将1.5克分散体置于铝盘上并在150℃的炉中加热45分钟。通过这样的加热方法测量的分散体中非挥发性含量的百分比称之为“底部总固体％”(BTS％)。在制得分散体之后，立即测量所述分散体的BTS％。然后将100克分散体置于100克的玻璃瓶中。在25℃进行两周老化之后，再次测量得自瓶底部试样的BTS％。如果两个BTS％之间的差值较小的话，那么认为该分散体对于分层是稳定的。结果概述于表2中。由未改性木素磺酸钠和阳离子淀粉的混合分散剂体系制得的分散体I，在两周老化之后，将有很高程度的分层。然而，由疏水木素磺酸钠和阳离子淀粉的混合分散剂体系制得的试样II-IV，对于分层是稳定的。由阳离子淀粉作为唯一分散剂制得的分散体V，具有低程度的分层，但是如表1中所示，它却没有粘度稳定性。由疏水木素磺酸钠作为唯一分散剂制得的分散体VI将分离。
                         表2
    分散体序号     粘度(起始cp)     粘度(两周，cp)
    I     20.5     18.7
    II     20.5     20.0
    III     18.7     18.6
    IV     16.6     16.4
    V     17.0     16.9
    VI     16.2     分离
                   实施例5
将实施例2中制得的分散体II、III和IV和由HercluesIncorporation(Delaware)制得的对比试样Hercon 70纸张施胶分散体用来进行滤水效率测试。根据SCAN-C21：65中描述的方法，利用加拿大标准游离度(CSF)测试仪进行所述测试。将精制至400CSF的回用旧瓦楞纸箱(OCC)的纸浆混入水中，以制备0.2％的浆液。以干浆重量计为0.04％AKD添加施胶分散体。另外，还将0.50％的Sta lok 400淀粉(A.E.Staley Manufacturing Co.，IL)，和0.025％的Reten-1523H(Hercules Incorporated，DE)添加至所述浆液中。将浆液的pH调节至7.0。测量混合物的游离度(CSF)并将结果概述于表3中。与对比Hercon 70相比，分散体II-IV在滤水方面显示出了明显的改进。
             表3
    分散体序号     CSF(ml)
    II     510
    III     465
    IV     500
    Hercon70     420
                       实施例6
实施例2的含水分散体II、III和IV，与对比试样Hercon 70一起用来在中试纸机上制备内部施胶纸。将由回用旧瓦楞纸箱(OCC)的纸浆制得的纸张打至350的加拿大游离度，并在pH7.0形成定量为40塝/3000英尺2的纸页。在卷轴处将纸页干燥至5％的水含量。恰好在混合浆泵处进行稀释之前，将施胶分散体添加至浓浆中。添加量以干纸重量计从0.0225％至0.068％AKD。另外，还将38.0％的硫酸钠(Haviland Chemical Co.，MI)，0.15％明矾(General Chemical Corp，NJ)，和0.025％Reten-1523H(Hercules Incorporated)用于造纸。在卷轴处将纸页干燥至5％的水含量。利用Hercules Size Test(HST)进行施胶测试。在HST测试中，将施胶的纸张放置在包含1％甲酸和1.2％萘酚绿B的油墨溶液下。在该溶液的反面一开始就对纸张的反射比进行测量，然后监测由于油墨渗透所致的下降。HST时间(秒)是：反射比下降至其起始值80％时所化费的时间。表4概述了施胶结果。由表4的结果表明：不仅在高AKD添加量而且在低添加量时，分散体II-IV具有比对比Hercon 70明显更强的施胶作用。
                      表4
    分散体序号     ADK％     HST(s)
    II     0.0225     71
    III     0.0225     99
    IV     0.0225     81
    Hercon70     0.0225     48
    II     0.045     1089
    III     0.045     1182
    IV     0.045     1348
    Hercon70     0.045     704
根据前面说明，本领域熟练技术人员能够容易地确定本发明的主要特征，并且在不脱离本发明精神和范围的情况下，能够对本发明作出各种改变和改进，以使之适应不同的用途和条件。

Claims (72)

1.一种含水组合物，包含：
纤维素活性施胶剂；
分散体系，含有以木素磺酸钠总重量计低于约5.9％重量磺酸盐硫的木素磺酸盐，和阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一；和
含有至少一种金属元素的至少一种盐。
2.权利要求1的组合物，其中，木素磺酸盐包含以木素磺酸钠总重量计低于约5％的磺酸盐硫。
3.权利要求2的组合物，其中，木素磺酸盐包含以木素磺酸钠总重量计低于约4.5％的磺酸盐硫。
4.权利要求3的组合物，其中，木素磺酸盐包含以木素磺酸钠总重量计低于约4％的磺酸盐硫。
5.权利要求4的组合物，其中，木素磺酸盐包含以木素磺酸钠总重量计大约为3.6％的磺酸盐硫。
6.权利要求1的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约0.2重量％的铝。
7.权利要求6的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述的至少一种金属元素的当量等于或大于约0.4重量％的铝。
8.权利要求7的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约1.5重量％的铝。
9.权利要求8的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约3重量％的铝。
10.权利要求9的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约4.4重量％的铝。
11.权利要求10的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约5.5重量％的铝。
12.权利要求11的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约6重量％的铝。
13.权利要求1的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约40重量％的铝。
14.权利要求13的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约30重量％的铝。
15.权利要求14的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约20重量％的铝。
16.权利要求15的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约15重量％的铝。
17.权利要求16的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约12重量％的铝。
18.权利要求17的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约10重量％的铝。
19.权利要求18的组合物，其中，所述盐以这样的量存在，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或小于约8重量％的铝。
20.权利要求4的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约0.2至约40％重量的铝。
21.权利要求20的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约0.4至约30％重量的铝。
22.权利要求21的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约1.5至约20％重量的铝。
23.权利要求22的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约3至约15％重量的铝。
24权利要求23的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约4.4至约12％重量的铝。
25.权利要求24的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约5.5至约10％重量的铝。
26.权利要求25的组合物，其中，所述盐的量以纤维素活性施胶剂的重量计，使所述的至少一种金属元素的当量等于从约6至约8％重量的铝。
27.一种含水组合物，包含：
纤维素活性施胶剂；
分散体系，包含阴离子分散剂，和阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一；和
含有至少一种金属元素的至少一种盐，其中所述盐的量是这样的，以致使以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量等于或大于约5.5％重量的铝。
28.权利要求27的组合物，其中纤维素活性施胶剂包含烯酮二聚体和烯酮多聚体中的至少之一。
29.权利要求28的组合物，其中，烯酮二聚体包含烯基烯酮二聚体和烷基烯酮二聚体中的至少之一。
30.权利要求27的组合物，其中纤维素活性施胶剂包含烯基丁二酸酐和硬脂酸酐中的至少之一。
31.权利要求27的组合物，其中，纤维素活性施胶剂包括：含约12-22个碳原子的有机环氧化物，含约12-22个碳原子的酰基卤，含约12-22个碳原子的脂肪酸的脂肪酸酐，或含约12-22个碳原子的有机异氰酸酯。
32.权利要求28的组合物，其中，烯酮二聚体或烯酮多聚体包含结构式I的化合物：
Figure A0081964300051
式中，n为0-约20的整数，R和R2相同或不同并且是带有约6至约24个碳原子的饱和或不饱和的烃基，并且R1为带有约2至约40个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
33.权利要求32的组合物，其中，n从0至约6。
34.权利要求33的组合物，其中，n从0至约3。
35.权利要求34的组合物，其中，n为0。
36.权利要求32的组合物，其中，R为带有约10-20个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
37.权利要求36的组合物，其中，R为带有约14-16个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
38.权利要求32的组合物，其中，R2为带有约10-20个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
39.权利要求32的组合物，其中，R2为带有约14-16个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
40.权利要求32的组合物，其中，R1为带有约4至约20个碳原子的饱和或不饱和的烃基。
41.权利要求27的组合物，其中，阴离子分散剂包含：含硫酸盐或磺酸盐的聚合分散剂。
42.权利要求27的组合物，其中，阴离子分散剂包含：萘磺酸钠的甲醛缩合物，烷基萘磺酸钠的甲醛缩合物，苯酚磺酸钠的甲醛缩合物，苯酚硫酸钠的甲醛缩合物，以及木素磺酸盐。
43.权利要求42的组合物，其中木素磺酸盐包含疏水的木素磺酸盐。
44.权利要求43的组合物，其中，疏水的木素磺酸盐包含疏水的木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其含有低于约5.9％重量的磺酸盐硫。
45.权利要求44的组合物，其中，疏水木素磺酸钠包含疏水的木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其含有低于约5％重量的磺酸盐硫。
46.权利要求45的组合物，其中，疏水木素磺酸钠包含疏水的木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其含有低于约4.5％重量的磺酸盐硫。
47.权利要求46的组合物，其中，疏水木素磺酸钠包含疏水的木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其含有低于约4％重量的磺酸盐硫。
48.权利要求47的组合物，其中，疏水木素磺酸钠包含疏水的木素磺酸钠，以木素磺酸钠总重量计，其含有低于约3.6％重量的磺酸盐硫。
49.权利要求27的组合物，其中，阴离子分散剂的含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.02至约20％重量。
50.权利要求49的组合物，其中，阴离子分散剂的含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.4至约7％重量。
51.权利要求50的组合物，其中，阴离子分散剂的含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.9至约3％重量。
52.权利要求27的组合物，其中，所述的阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一包含阳离子分散剂。
53.权利要求52的组合物，其中，阳离子分散剂包含阳离子改性的淀粉，阳离子改性的瓜耳胶，或低电荷阳离子聚合物。
54.权利要求53的组合物，包含阳离子改性的淀粉，其含量为纤维素活性施胶剂重量的约0.4至约400％重量。
55.权利要求54的组合物，包含阳离子改性的淀粉，其含量为纤维素活性施胶剂重量的约2至约100％重量。
56.权利要求55的组合物，包含阳离子改性的淀粉，其含量为纤维素活性施胶剂重量的约10至约30％重量。
57.权利要求27的组合物，其中阳离子分散剂和非离子分散剂中的至少之一包含非离子分散剂。
58.权利要求27的组合物，其中所述盐包含元素周期表第I、II、III、IV、V和过渡元素中的至少一种金属。
59.权利要求58的组合物，其中，所述盐包含铝、镁、钙、和钡中的至少之一。
60.权利要求59的组合物，其中，所述盐包含式Alx(SO4)y(H2O)z的铝盐，式中x为1-3，y为1-4，z为0-20。
61.权利要求60的组合物，其中铝盐为硫酸铝。
62.权利要求59的组合物，其中，所述盐包含式Aln(OH)mX3n-m的铝盐，式中X为负离子，n和m为大于零的整数，3n-m大于零。
63.权利要求62的组合物，其中负离子包含氯化物或乙酸盐。
64.权利要求63的组合物，其中，铝盐包含聚合氯化铝。
65.权利要求27的组合物，其中，所述盐的含量是这样的，以致使以纤维素活性施胶剂重量计，其量相当于约5.5％至约10％重量的铝。
66.权利要求65的组合物，其中，所述盐的含量是这样的，以致使，以纤维素活性施胶剂重量计，其量相当于约6％至约8％重量的铝。
67.一种含水组合物，包含：
烯酮二聚体和多聚体中至少之一；
分散体系，包含疏水的木素磺酸钠和阳离子改性的淀粉；以及硫酸铝。
68.一种用于对纸产品进行施胶的含水组合物，它是通过将纤维素活性施胶剂、包含阴离子分散剂、以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系、和含至少一种金属元素的至少一种盐混合而生产的；其中所述盐的含量是这样的，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量大于或等于5.5％重量的铝。
69.一种对纤维素基产品进行施胶的方法，包括将如下组分添加至纤维素材料中：
纤维素活性施胶剂；
包含阴离子分散剂、以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系；和
含至少一种金属元素的至少一种盐；
其中所述盐的含量是这样的，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量大于或等于5.5％重量的铝。
70.权利要求69的方法，其中纤维素材料包含纸浆。
71.权利要求69的方法，其中纤维素材料包含纸产品的表面。
72.一种用于对纤维素基产品进行施胶的组合物，所述组合物包含：
纤维素活性施胶剂；
包含阴离子分散剂、以及阳离子分散剂和非离子分散剂中至少之一的分散体系；和
含至少一种金属元素的至少一种盐；
其中所述盐的含量是这样的，以致使，以纤维素活性施胶剂的重量计，所述至少一种金属元素的当量大于或等于5.5％重量的铝。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102251433A (zh) * 2011-07-06 2011-11-23 延边石岘白麓纸业股份有限公司 一种纸的制备方法
CN102261015A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 荒川化学工业株式会社 造纸用表面施胶剂、表面施胶涂布液和纸
CN102472018A (zh) * 2009-07-23 2012-05-23 赫尔克里士公司 耐受热渗透剂的施胶组合物
US8758807B2 (en) 2006-12-20 2014-06-24 Coloplast A/S Pressure sensitive adhesive composition comprising salt
CN107476124A (zh) * 2017-09-08 2017-12-15 青岛科技大学 一种w/o/w型akd多重乳液的制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050022956A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Georgia-Pacific Resins Corporation Anionic-cationic polymer blend for surface size
HUP0400410A2 (en) * 2004-02-11 2006-02-28 Technofill Kereskedelmi Es Szo Surface finishing method of strength-increase of corrugated papers
AT503093B1 (de) * 2005-12-23 2008-02-15 Kemira Chemie Ges Mbh Papierleimungsemulsion, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
EP2014829A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-14 Sugar Industry Innovation Pty Ltd A method for coating a paper product
AT506695B1 (de) 2008-11-14 2009-11-15 Kemira Chemie Ges Mbh Zusammensetzung zur papierleimung
CN104120628A (zh) * 2014-07-17 2014-10-29 陆振飞 一种造纸用施胶剂的制作方法
CN106917324B (zh) * 2015-12-25 2019-11-08 艺康美国股份有限公司 一种造纸施胶方法及其制备的纸张
US11041273B2 (en) 2017-03-15 2021-06-22 Sca Forest Products Ab Method of preparing a sizing boost additive
EP3561177A1 (en) 2018-04-26 2019-10-30 Sca Forest Products AB Method of producing hydrophobic paper
CN111118951B (zh) * 2019-12-25 2022-06-24 上海东升新材料有限公司 一种淀粉乳化剂、制备方法及采用该乳化剂制备的阴离子akd表面施胶剂
WO2024105160A1 (en) 2022-11-17 2024-05-23 Sca Forest Products Ab Production of hydrophobic paper

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3223544A (en) * 1963-03-19 1965-12-14 American Cyanamid Co Manufacture of cationic paper sizing ketene dimer emulsions
US4069217A (en) * 1976-03-29 1978-01-17 American Can Company Solubilized lignosulfonate derivatives
JP2610488B2 (ja) * 1988-07-04 1997-05-14 日本ピー・エム・シー株式会社 製紙用サイズ剤組成物
US4861376A (en) * 1988-11-10 1989-08-29 Hercules Incorporated High-solids alkyl ketene dimer dispersion
JPH02293493A (ja) * 1989-04-28 1990-12-04 Arakawa Chem Ind Co Ltd ケテンダイマー系製紙用サイズ剤
JP2806563B2 (ja) * 1989-07-21 1998-09-30 日本ピー・エム・シー株式会社 製紙用サイズ剤組成物
SE502545C2 (sv) * 1992-07-07 1995-11-13 Eka Nobel Ab Vattenhaltiga kompositioner för limning av papper samt förfarande för framställning av papper
CA2124102A1 (en) * 1993-05-28 1994-11-29 David L. Elliott Cellulosic, modified lignin and cationic polymer composition and process for making improved paper or paperboard
SE9501765D0 (sv) * 1995-05-12 1995-05-12 Eka Nobel Ab Sizing dispersions
SE9704932D0 (sv) * 1997-02-05 1997-12-30 Akzo Nobel Nv Aqueous dispersions of hydrophobic material
SE9704931D0 (sv) * 1997-02-05 1997-12-30 Akzo Nobel Nv Sizing of paper

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8758807B2 (en) 2006-12-20 2014-06-24 Coloplast A/S Pressure sensitive adhesive composition comprising salt
CN102472018A (zh) * 2009-07-23 2012-05-23 赫尔克里士公司 耐受热渗透剂的施胶组合物
CN102261015A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 荒川化学工业株式会社 造纸用表面施胶剂、表面施胶涂布液和纸
CN102251433A (zh) * 2011-07-06 2011-11-23 延边石岘白麓纸业股份有限公司 一种纸的制备方法
CN107476124A (zh) * 2017-09-08 2017-12-15 青岛科技大学 一种w/o/w型akd多重乳液的制备方法

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