CN1625631A - 造纸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造纸和纸板的方法,该方法包括提供包括纤维素纤维和至少一种施胶剂的悬浮液,脱水该悬浮液因此形成纸-纤网,由此向悬浮液中加入含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,和选自乙烯基加聚物和缩聚物的重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子聚合物。
Description
本发明涉及制造纸和纸板的方法,该方法包括向含纤维素的水性悬浮液中加入两种不同的聚合物,一种聚合物是含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,和另一种聚合物是选自乙烯基加聚物和缩聚物的重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子聚合物。
背景
通常将内部施胶剂加入到造纸工艺的湿端,因此降低纸的液体吸收能力。通常使用的内部施胶剂是基于松香衍生物的施胶剂和纤维素反应性施胶剂,显著地烯酮二聚体和酸酐。多用途办公用纸需要相对较多地施胶以在目前的高速复印机中起作用。达到完全施胶的纸的一种方式是向悬浮液中加入更多的施胶剂,完全施胶指的是cobb60数小于30或测量纸上水滴的接触角其中在10秒之后大于80度的角度指示良好的施胶。然而,以造纸厂的运行问题为结束的可能性以及生产成本增加。
除了向纸浆悬浮液中加入施胶剂以外,也可以向悬浮液中加入脱水和保留剂。如名称指示的那样,后者的试剂增强纸浆悬浮液的脱水和保留两者。根据本发明,令人惊奇地发现通过向纸浆悬浮液中加入至少两种不同类型的聚合物改进了施胶效率,该聚合物同时用作脱水剂和保留剂。因此,通过采用本方法,积极地影响施胶,脱水和保留两者。也在具有高电导率的悬浮液上观察到该效果。
根据本发明,已经发现可以由一种制造纸和纸板的方法获得特别改进的施胶,该方法包括提供包括纤维素和至少一种施胶剂的悬浮液,脱水该悬浮液因此形成纸-纤网,由此向悬浮液中加入含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,和选自乙烯基加聚物和缩聚物乙烯基加聚物的重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子聚合物。
发明详述
本发明不限于纤维素悬浮液的具体类型,而是可以在包含如下物质的纤维素悬浮液上应用:初始或循环纸浆和不同的填料如碳酸钙。悬浮液的pH也可以从酸性,它是在使用衍生自松香的施胶剂时的情况,变化到为中性或碱性。如果使用纤维素反应性施胶剂,纤维素悬浮液的pH是中性到碱性,即约5-约10,它也使得可以在悬浮液中包括无机填料材料,如沉淀的碳酸钙和粘土。将两种不同的聚合物合适地加入到基于干燥纤维其浓度为0.1-3.0wt%的相当稀的含木素纤维素悬浮液,该悬浮液通常称为稀原料。
该方法此外不依赖于加入的施胶剂类型,因此,纤维素悬浮液中可以存在任何施胶剂或施胶剂的混合物。优选,纤维素悬浮液包含纤维素反应性施胶剂,通常以0.01-5wt%的量存在,基于干燥纤维,和具有其中纤维素反应性施胶剂仍然合适地起作用的pH,即5-10的pH。合适的纤维素反应性施胶剂是烯酮二聚体、烯酮多聚体、酸酐、有机异氰酸酯、氨基甲酰氯及其混合物,其中优选是烯酮二聚体和酸酐。
根据本发明的方法,向纤维素悬浮液中加入含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,和重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子乙烯基加聚物。通常在阴离子聚合物加入之前向悬浮液中加入阳离子聚合物。合适地,在阳离子聚合物加入之后是剪切阶段,而在提供显著剪切的任何阶段之后但在纸纤网形成之前加入阴离子聚合物。
含芳族基的阳离子乙烯基加聚物
含芳族基的阳离子乙烯基加聚物可以是线性或支化的和包含具有阴离子或潜在阴离子基团的单体,只要聚合物的总体电荷是阳离子的。然而,优选通过聚合基本没有如下单体的反应混合物获得阳离子聚合物:该单体含有阴离子基团或在含水组合物中可以变成阴离子的基团。阳离子聚合物可以是包含阳离子芳族单体、阳离子非芳族单体和非离子单体的均聚物或共聚物,后者也是非芳族的。合适地,阳离子乙烯基加聚物包含选自如下的阳离子芳族单体:丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯,因此该阳离子单体优选含有至少一个芳族基团,该芳族基团直接或通过可以含有杂原子的烃基共价连接到氮原子上。优选,含芳族基的阳离子乙烯基加聚物包含芳族(甲基)丙烯酰胺和/或芳族(甲基)丙烯酸酯单体,它们在聚合物中的存在量为约2mol%-约97mol%。通过聚合阳离子单体或包含单体混合物的反应混合物获得含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,该单体混合物包括由通式(I)表示的阳离子单体
其中R1是H或CH3,和R2和R3彼此独立地是氢或含有1-3个碳原子,通常1-2个碳原子的烷基,A1是O或NH,B1是含有2-8个碳原子,合适地2-4个碳原子的亚烷基、羟基亚丙基或羟基亚乙基,Q是包含芳族基团,合适地苯基或取代苯基的取代基,它可通过通常含有1-3个碳原子,合适地1-2个碳原子的亚烷基连接到氮,和优选Q是苄基(-CH2-C6H5),和X-是阴离子反荷离子,通常卤根如氯根。由通式(I)表示的合适单体的例子包括采用苄基氯处理如下物质获得获得的季单体:(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯,如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯,和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,如二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。通式(I)的优选阳离子单体包括丙烯酸二甲基氨基乙酯苄基氯季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯苄基氯季盐和二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺苄基氯季盐。
阳离子乙烯基加聚物可以是从含有芳族基团的阳离子单体制备的均聚物或从包括如下物质的单体混合物制备的共聚物:含有芳族基团的阳离子单体和一种或多种可共聚单体。合适的可共聚非离子单体包括由通式(II)表示的单体:
其中R4是H或CH3,和R5和R6每个是氢或含有1-6个碳原子,合适地1-4个和通常1-2个碳原子的烃基,合适地烷基,A2是O或NH,B2是含有2-8个碳原子,合适地2-4个碳原子的亚烷基、或羟基亚丙基或者,A和B两者不存在,因此在C和N之间为单键(O=C-NR5R6)。此类型可共聚单体的合适例子包括(甲基)丙烯酰胺;丙烯酰胺基单体如N-烷基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺,如N-正丙基丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁基(甲基)丙烯酰胺和N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺;和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,如二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺;丙烯酸酯基单体如(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯,如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和丙烯酸二甲基氨基羟丙酯;和乙烯基酰胺,如N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯基乙酰胺。优选的可共聚非离子单体包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺,即(甲基)丙烯酰胺,和主要的聚合物优选是丙烯酰胺基聚合物。
合适的可共聚阳离子单体包括由通式(III)表示的单体:
其中R7是H或CH3,R8和R9优选是烃基,合适地含有1-3个碳原子的烷基,R10可以是氢或优选烃基,合适地含有1-8个碳原子,通常1-2个碳原子的烷基,A3是O或NH,B3是含有2-4个碳原子,合适地2-4个碳原子的亚烷基、或羟基亚丙基,和X-是阴离子反荷离子,通常甲基硫酸根或卤根如氯根。合适阳离子可共聚单体的例子包括上述(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的酸加成盐和季铵盐,这些盐通常使用酸如HCl、H2SO4等,或季化剂如氯甲烷、硫酸二甲酯等,和氯化二烯丙基二甲基铵制备。优选的可共聚阳离子单体包括(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷季盐、氯化二烯丙基二甲基铵和二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺苄基氯季盐。可共聚阴离子单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、各种磺化乙烯基加成单体等也可以采用和,优选以少量采用。
可以从单体混合物制备阳离子乙烯基加聚物,该单体混合物一般包括1-99mol%,合适地2-50mol%和优选5-20mol%优选由通式(I)表示的含有芳族基团的阳离子单体,和99-1mol%,合适地98-50mol%和优选95-65mol%其它可共聚单体,该可共聚单体优选包括丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺((甲基)丙烯酰胺),单体混合物合适地包括98-50mol%和优选95-80mol%(甲基)丙烯酰胺,补到100%的剩余物质优选为根据通式I和II的化合物。
或者阳离子聚合物可以是使用包含芳族基团的试剂经历芳族改性的聚合物。此类型的合适改性剂包括苄基氯、苄基溴、N-(3-氯-2-羟丙基)-N-苄基-N,N-二甲基氯化铵、和N-(3-氯-2-羟丙基)-氯化吡啶鎓。用于这样的芳族改性的合适聚合物包括乙烯基加聚物。如果聚合物包含可以由改性剂季化的叔氮,这样的试剂的使用通常导致使聚合物为阳离子的。或者,要经历芳族改性的聚合物可以是阳离子的,例如阳离子乙烯基加聚物。
通常阳离子聚合物的电荷密度为0.1-6.0meqv/g干燥聚合物,合适地0.2-4.0和优选0.5-3.0。阳离子聚合物的重均分子量通常至少为约500,000,合适地大于约1,000,000和优选大于约2,000,000。上限不是关键的,它可以是约30,000,000,通常20,000,000和合适地10,000,000。
尤其依赖于悬浮液的类型,盐含量,盐的类型,填料含量,填料类型,加入点等,可以采用可以在宽极限内变化的数量,将阳离子乙烯基加聚物加入到悬浮液中。一般情况下以得到比不加入它获得的更好施胶,脱水和保留的数量加入阳离子乙烯基加聚物,条件是加入阴离子乙烯基加聚物。阳离子聚合物的加入数量通常至少为0.002wt%,通常至少0.005wt%,基于干燥纸浆,而上限通常为1.0wt%和合适地0.5wt%。
阴离子乙烯基加聚物
除上述含芳族基的阳离子乙烯加聚物以外,向纤维素悬浮液中加入选自乙烯基加聚物和缩聚物的重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子聚合物。阴离子聚合物可以是线性、支化或交联的,还合适地是基本线性,和通常水溶性或可水分散的。阴离子聚合物此外可以是均聚物或包含至少两种不同类型单体的共聚物。优选地,阴离子聚合物是重均分子量为约6,000-约100,000的乙烯基加聚物。合适的阴离子乙烯基加聚物是从反应混合物获得的聚合物,该反应混合物包括乙烯基类不饱和单体,优选含有如下基团的乙烯基类不饱和含芳族基的单体:一个或多个阴离子基团或在水溶液中变为阴离子的基团,合适地至少一个磷酸根基团。连接到乙烯基类不饱和单体的阴离子基团的例子是磷酸根基团、膦酸根基团、硫酸根基团、磺酸基团、磺酸根基团、羧酸基团、羧酸根基团如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸或其盐、醇盐基团、马来酸基团和酚类基团,即羟基取代的苯基和萘基。带有阴离子电荷的基团通常是碱金属、碱土金属或铵的盐。尽管优选乙烯基加聚物中存在的唯一离子基团是阴离子的,阴离子乙烯基加聚物也可以在一些程度上包含阳离子基团如含有阳离子基团的单体。优选,阴离子基团连接到芳族乙烯基类(烯属)不饱和单体如苯乙烯,即苯乙烯磺酸根。如果阴离子乙烯基加聚物是共聚物,该聚合物可以从包括非离子乙烯基类不饱和单体,如丙烯酸胺,(甲基)丙烯酰胺的反应混合物获得。阴离子乙烯基加聚物可包括约20mol%-约100mol%包含至少一个阴离子电荷的阴离子单体。
重均分子量为约6,000-约100,000的合适阴离子缩聚物是醛诸如甲醛与一种或多种包含一个或多个阴离子基团的芳族化合物,和非必要的用于缩聚的其它共聚单体如脲和蜜胺的缩合物。包含阴离子基团的合适芳族化合物的例子包括含有阴离子基团的苯和萘基化合物如酚类和萘酚类化合物,如苯酚、萘酚、间苯二酚及其衍生物,芳族酸及其盐,如苯酚、酚酸、萘酚和萘酚酸和盐,通常磺酸和磺酸盐,如苯磺酸和磺酸盐、二甲苯磺酸和磺酸盐、萘磺酸和磺酸盐、苯酚磺酸和磺酸盐。合适阴离子缩聚物的例子包括阴离子苯基和萘基缩聚物,优选萘磺酸基和萘磺酸盐基缩聚物。
阴离子乙烯基加聚物和缩聚物的重均分子量为约6,000-约100,000。下限合适地为约7,000,优选约8,000,优选约15,000,优选约25,000,而上限合适地至多80,000,优选至多约75,000,优选至多45,000,优选至多约40,000。下限和上限的任何结合可以是优选的范围。如果阴离子聚合物是乙烯基加聚物,重均分子量的优选范围是约10,000-约100,000,更优选约15,000-约75,000,最优选约25,000-约45,000。
尤其依赖于所用聚合物的类型,阴离子聚合物可以具有在宽范围内变化的阴离子取代度(DSA);DSA通常为0.01-2.0,合适地0.02-1.8和优选地0.025-1.5;和芳族取代度(DSQ)可以为0.001-1.0,通常0.01-1.0,合适地0.02-0.7和优选地0.025-0.5。在阴离子聚合物含有阳离子基的情况下,阳离子取代度(DSc)可以为例如0-0.2,合适地0-0.1和优选地0-0.05,该阴离子聚合物具有总体阴离子电荷。通常地,阴离子聚合物的阴离子电荷密度在0.1-6.0meqv/g干燥聚合物,合适地0.5-5.0和优选地1.0-5.0。
尤其依赖于原料的类型,盐含量,盐的类型,填料含量,填料类型,加入点等,可以采用可以在宽极限内变化的数量,将阴离子聚合物加入到悬浮液中。一般情况下以得到比不加入阴离子聚合物获得的更好施胶,脱水和保留的数量加入阴离子聚合物,条件是加入阳离子乙烯基加聚物。阴离子聚合物的加入数量通常至少为0.001wt%,通常至少0.005wt%,基于干燥纸浆,而上限通常为3.0wt%和合适地1.0wt%。
根据本发明的一个优选实施方案,可以将含芳族基的阳离子乙烯基加聚物作为含水组合物,合适地水溶液提供,该含水组合物优选包括另外的阳离子聚合物,例如合成阳离子聚合物和天然聚合物。合适的合成阳离子聚合物是乙烯基加聚物如丙烯酰胺基聚合物或丙烯酸酯基聚合物。其它合成阳离子聚合物包括阳离子缩聚物如环氧卤丙烷聚合物,如通过脂族胺和环氧氯丙烷反应形成的聚合物、聚酰胺胺聚合物、聚乙烯亚胺聚合物。优选的天然阳离子聚合物是阳离子多糖,特别是阳离子淀粉和芳族取代的阳离子淀粉。尽管在相对更少数量下,低至至少10wt%的数量下存在效果,水溶液优选以主要数量,即以至少50wt%的量包含含有芳族基的阳离子乙烯基加聚物。也可以单独加入在此段落中提及的另外阳离子聚合物。
根据本发明的仍然另一个优选实施方案,将无机阴离子微粒状材料如阴离子二氧化硅基粒子、聚硅酸和蒙脱石类型的粘土加入到悬浮液中。无机阴离子微粒状材料可以单独加入到悬浮液中或优选包括在也包括有阴离子聚合物的含水组合物中。
此外,该方法也可用于从具有高电导率的纤维素悬浮液制造纸和纸板。在这样的情况下,在网上脱水的悬浮液电导率通常至少为1.0mS/cm,合适地至少2.0mS/cm,和优选至少3.5mS/cm。电导率可以由标准设备,例如,由Christian Berner提供的WTW LF539仪器测量。通过测量加入到造纸机流料箱或在流料箱中存在的纤维素悬浮液的电导率,或者通过测量悬浮液脱水获得的白水的电导率,合适地确定以上提及的数值。高电导率水平表示高盐(电解质)含量,该盐可以来自用于形成原料的材料、来自引入原料的各种添加剂、来自提供到工艺的新鲜水等。此外,盐含量通常在工艺中更高,其中广泛循环白水,它可导致在工艺中循环的水中盐的相当积累。
进一步在如下实施例中说明本发明,然而,该实施例不希望限制本发明。除非另外说明,份数和%分别涉及重量份和基于干燥纤维的wt%。如果不另外指示,加入到配料的所有化合物计算为干燥材料。在实施例中,良好的保留由白水中的低浊度值显示,即在形成的片中保留更多的细粒和填料。在120以下的浊度值是可以接受的和在90以下的数值在此组试验中是优异的。脱水数字应当也低。由纸上水滴的接触角测量纸的施胶。在10秒之后大于80度的接触角指示良好的施胶。
实施例1
使用的纸浆(在3%下)是硬木/软木牛皮纸的80/20混合物。将研磨的碳酸钙填料(GCC)加入到纸浆中,到在干燥固体上的40%填料浓度。在加入另外化学品之前将获得的配料稀释到0.3%。化学品加入表达为基于配料中干燥固体的%。
在此实施例中使用两种配料,一种配料具有500μS/cm的低电导率(配料I),另一种配料具有4.0μS/cm的高电导率(配料II)。通过加入硫酸钠调节电导率。向配料中加入包含常规烯酮二聚体施胶剂和1%阳离子淀粉的分散体。在这些加入之后,在0.1%硅溶胶或0.1%重均分子量为70,000的阴离子聚苯乙烯磺酸盐(PSS)加入之前,加入0.1%含有苄基二甲基铵基团的芳族阳离子聚丙烯酰胺(A-PAM)或0.1%常规非芳族阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)。化合物的加入数量见表I和II。通过使用动态排水分析仪(DDA-单元)测量脱水时间评价形成的配粒的保留和脱水性能。在此测试中的低数值表示更好的脱水效率。采用购自Novasine的Nephelometer156测量白水的浊度评价保留。更低的浊度值象征DDA-单元中更高的固体保留。此外,通过使用购自FibroSystems的动态吸收和接触角测试仪(DAT)在10秒之后测量水的接触角,评价形成的、干燥和固化纸的施胶。接触角的更高数值表示更好的施胶效率。
表I.配料II(高电导率)
测试 | 加入的烯酮二聚体数量[kg/t干燥纸浆] | 阳离子聚丙烯酰胺的类型 | 阴离子化合物类型 | 浊度 | 脱水/[sec.] | 接触角(10sec.)/[度] |
空白* | 0.2 | 无 | 无 | 390 | 7.8 | 低于10 |
1 | 0.2 | C-PAM | 硅溶胶 | 91 | 6.92 | 29.6 |
2 | 0.2 | A-PAM | PSS | 47 | 4.54 | 44.6 |
3 | 0.3 | C-PAM | 硅溶胶 | 90 | 6.64 | 80.8 |
4 | 0.3 | A-PAM | PSS | 43 | 4.47 | 84.6 |
5 | 0.4 | C-PAM | 硅溶胶 | 90 | 6.77 | 89.9 |
6 | 0.4 | A-PAM | PSS | 47 | 4.47 | 94.4 |
如表I所示,芳族改性阳离子乙烯基加聚物和阴离子乙烯基加聚物的加入不仅仅显著增加脱水和保留,而且显著增加施胶效率。
*不加入阳离子聚丙烯酰胺或阴离子化合物,其它条件与对于测试1和2的相同。
表II.配料I(低电导率)
测试 | 加入的烯酮二聚体数量[kg/t干燥纸浆] | 阳离子聚丙烯酰胺的类型 | 阴离子化合物类型 | 浊度 | 脱水/[sec.] | 接触角(10sec.)/[度] |
空白* | 0.3 | 无 | 无 | 420 | 5.6 | 35 |
1 | 0.3 | C-PAM | 硅溶胶 | 100 | 4.8 | 83.3 |
2 | 0.3 | A-PAM | PSS | 76 | 3.5 | 87.8 |
*在此测试中既不使用阳离子聚丙烯酰胺又不使用阴离子化合物,其它条件与对于测试1和2的相同。
实施例2
使用的配料与用于实施例1的相同,然而,在此实施例中将配料调节到400μS/cm的电导率。
将用于实施例1的施胶分散体加入到配料中,随后加入阳离子淀粉。胶料的剂量是0.03%(计算为基于干燥配料的活性烯酮二聚体)和对于阳离子淀粉为1.0%。在这些加入之后,分别在0.07%不同重均分子量如表III所示的阴离子聚苯乙烯磺酸盐和阴离子萘磺酸盐加入之前,加入0.1%含有苄基二甲基铵基团的芳族阳离子聚丙烯酰胺。化合物的加入数量见表III。
通过使用DDA-单元测量脱水时间评价形成配料的保留和脱水性能。采用购自Novasine的Nephelometer156测量白水的浊度评价保留。此外,通过使用DAT设备在10秒之后测量水的接触角,评价形成的、干燥和固化纸的施胶。
表III
测试 | 阴离子聚合物的重均分子量 | 浊度 | 脱水/[sec.] | 接触角(10sec.)/[度] |
空白* | 无 | 125 | 5.4 | 低于30 |
1 | 8,0002 | 78 | 5.05 | 91 |
2 | 20,0002 | 75 | 4.95 | 94 |
3 | 35,0001 | 56 | 4.89 | 92.7 |
4 | 75,0001 | 50 | 4.03 | 88 |
5 | 100,0001 | 47 | 3.82 | 85 |
6 | 780,0001 | 30 | 3.17 | 69.2 |
1:聚苯乙烯磺酸盐,2:萘磺酸盐
测试1-5是根据本发明,即阴离子聚合物具有重均分子量为约6,000-约100,000。如可以在表III中看出的那样,与空白相比关于测试1-5,施胶效率显著增加而同时浊度和脱水性高。此外,比较测试6与测试1-5(后五个根据本发明),施胶效率更高,而同时浊度值仍然指示良好的保留。另外,在测试6中获得的69.2接触角是不可接受的施胶度。因此,测试1-5关于保留,脱水和在一定程度上施胶的总体性能清楚地优于测试6。
*不加入阳离子聚丙烯酰胺或阴离子化合物,其它条件与对于测试1-6的相同。
Claims (13)
1.一种制造纸和纸板的方法,包括提供包括纤维素纤维和至少一种施胶剂的悬浮液,脱水该悬浮液因此形成纸-纤网,其特征在于向悬浮液中加入含芳族基的阳离子乙烯基加聚物,和选自乙烯基加聚物和缩聚物的重均分子量为约6,000-约100,000的阴离子聚合物。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于阴离子聚合物的重均分子量为约6,000-约80,000。
3.根据前述权利要求任意一项的方法,其特征在于阴离子聚合物包括含有磺酸根基团的芳族单体。
4.根据权利要求1的方法,其特征在于阴离子聚合物选自乙烯基加聚物。
5.根据权利要求4的方法,其特征在于阴离子乙烯基加聚物包括芳族单体。
6.根据权利要求5的方法,其特征在于芳族单体含有至少一个磺酸根基团。
7.根据权利要求4的方法,其特征在于阴离子乙烯基加聚物是聚苯乙烯磺酸盐。
8.根据前述权利要求任意一项的方法,其特征在于以基于干燥纸浆约0.005wt%-约1.0wt%的量将阴离子聚合物加入到悬浮液中。
9.根据前述权利要求任意一项的方法,其特征在于含芳族基的阳离子乙烯基加聚物的重均分子量至少为约500,000。
10.根据权利要求1的方法,其特征在于从包括约1-99mol%含有芳族基团的阳离子单体的反应混合物制备阳离子乙烯基加聚物。
11.根据权利要求11的方法,其特征在于含有芳族基团的阳离子单体由通式(I)表示
其中R1是H或CH3,R2和R3彼此独立地是氢或含有1-3个碳原子的烷基,A1是O或NH,B1是含有2-8个碳原子的亚烷基,Q是包含芳族基团的取代基,和X-是阴离子反荷离子。
12.根据前述权利要求任意一项的方法,其特征在于以基于干燥纸浆约0.002wt%-约1.0wt%的量加入含芳族基的阳离子乙烯基加聚物。
13.根据权利要求1的方法,其特征在于包括纤维素纤维的悬浮液的电导率至少为约1.0mS/cm。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8852400B2 (en) * | 2010-11-02 | 2014-10-07 | Ecolab Usa Inc. | Emulsification of alkenyl succinic anhydride with an amine-containing homopolymer or copolymer |
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FR2982887B1 (fr) * | 2011-11-18 | 2014-01-31 | Coatex Sas | Polymeres faiblement anioniques pour sauces de couchage destinees a des papiers pour impression de type jet d'encre |
WO2013089638A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Innventia Ab | System and process for improving paper and paper board |
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US9556558B2 (en) * | 2014-01-07 | 2017-01-31 | Api Intellectual Property Holdings, Llc | Processes for producing high-yield pulp and paper products |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
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FR2740482B1 (fr) * | 1995-10-30 | 1997-11-21 | Snf Sa | Procede pour ameliorer la retention dans un procede de fabrication du papier, carton et analogue |
US5969011A (en) * | 1997-02-05 | 1999-10-19 | Akzo Nobel Nv | Sizing of paper |
US6033524A (en) * | 1997-11-24 | 2000-03-07 | Nalco Chemical Company | Selective retention of filling components and improved control of sheet properties by enhancing additive pretreatment |
EP0953680A1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-11-03 | Akzo Nobel N.V. | A process for the production of paper |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101736656B (zh) * | 2008-11-26 | 2014-04-02 | 纳尔科公司 | 在造纸中提高填料含量的方法及材料组合物 |
CN101613977B (zh) * | 2009-07-15 | 2011-05-11 | 金东纸业(江苏)股份有限公司 | 造纸用增强纤维及其制备方法和应用 |
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