CN1977081A - 用于造纸的产品及其制备 - Google Patents

用于造纸的产品及其制备 Download PDF

Info

Publication number
CN1977081A
CN1977081A CNA2005800218655A CN200580021865A CN1977081A CN 1977081 A CN1977081 A CN 1977081A CN A2005800218655 A CNA2005800218655 A CN A2005800218655A CN 200580021865 A CN200580021865 A CN 200580021865A CN 1977081 A CN1977081 A CN 1977081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
size dispersions
sizing
paper
sizing agent
sizing material
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.)
Pending
Application number
CNA2005800218655A
Other languages
English (en)
Inventor
K·桑德伯格
J·卡基
T·卢蒂克赫德
彭国妹
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.)
BASF Schweiz AG
Original Assignee
Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG
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 Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG filed Critical Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG
Publication of CN1977081A publication Critical patent/CN1977081A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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 characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • D21H17/16Addition products thereof with hydrocarbons
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/66Salts, e.g. alums

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

一种纸施胶组合物,包括分散在水中的至少一种第一施胶组分和铝组分,所述施胶组分由马来酸酐和脂肪酸组分的反应产物制备。脂肪酸组分包括选自植物油基脂肪酸混合物的一种或多种脂肪酸的烷基酯。所述第一施胶组分中的颗粒粒度已经减少,使得在分散体中至少50%的颗粒<2.5μm,至少75%的颗粒<4μm和至少90%的颗粒<5μm,优选使得至少50%的颗粒<2μm,至少75%的颗粒<3μm,以及至少90%的颗粒<4μm。

Description

用于造纸的产品及其制备
如所附独立权利要求的前序中所述,本发明涉及一种纸施胶分散体,涉及一种制备施胶分散体的方法,以及涉及施胶分散体的用途。
因此,本发明更具体地涉及一种纸施胶分散体,其包括分散在水中的至少一种基于马来酸酐和脂肪酸组分的反应产物的第一施胶剂。用于造纸的其它材料,例如纤维、化学品、添加剂、填料和/或其它辅料由此可以混合、溶解或分散在该施胶剂所分散的水中。如本说明书中使用的,除非另有说明,术语分散包括将小固体颗粒悬浮和/或将液滴乳化在液体中以制备分散体。
特别地,纸的施胶能够控制油墨或颜料被印刷、复印或书写纸的表面吸收。施胶,例如液体包装板的施胶也可以用来防止吸收液体进入纸张。纸施胶也可以用来增强纤维之间的粘结,并由此增加纸张,例如包装板、衬层、瓦楞纸或滤纸的湿强度。
已知使用松香胶在酸pH条件下用于纸施胶。松香胶由明矾沉淀到造纸浆粕中的纤维上,由此该胶料为纤维提供疏水性覆盖物。通常,松香胶不在中性条件下使用。因此,在造纸浆粕包括氧化钙基填料,例如PCC(沉淀碳酸钙)填料时,通常不适合使用松香胶。
在中性条件下,已知使用烷基乙烯酮二聚物和链烯基琥珀酸酐基胶料,也即AKD(烷基乙烯酮二聚物)和ASA(链烯基琥珀酸酐)胶料,其分散在解胶剂中以形成胶料分散体。在AKD和ASA胶料分散体中,胶料颗粒可以在没有明矾的情况下直接沉淀到纤维上。该胶料随阳离子淀粉分散进入纤维悬浮液。由此胶料液滴用保持试剂沉淀到纤维上,在其上仅在从中蒸干水之后涂布胶料。用于分散胶料的淀粉也可以用作保持试剂。
US 3102064中已经建议使用环状二羧酸酐和链烯基基团之间的反应产物进行施胶。
芬兰专利申请782058中已经建议使用具有多于24个碳原子的长链琥珀酸酐衍生物,例如马来酸酐和油酸酯的反应产物进行施胶。通过将长碳链连接到酸或酯官能团,胶料分子的分子量可以升高到所需水平。
根据FI 782058,油酸的长链C5-C8烷基酯和马来酸酐的大多数反应产物提供满意的结果。而单不饱和C18脂肪酸,即油酸的短链甲酯或乙酯与马来酸酐之间的反应产物不能提供所需施胶性能。此外,由于在制备施胶剂中使用油酸的短链酯,例如甲酯或乙酯引起提及的另一个问题,该问题为在马来酸酐和油酸酯的反应产物中形成黑色聚合物材料。
本发明的一个目的是提供一种改进的施胶分散体以及一种制备施胶分散体的改进方法,其中上述问题已经被最小化。
由此,本发明的一个目的是提供一种植物油基施胶剂,能够提供可与ASA胶料的施胶作用可比的施胶作用。由此,本发明的另一个目的是提供一种施胶分散体,在其制备中可以使用廉价原料。
根据本发明,施胶分散体和施胶分散体的制备方法是为了实现上述目的,其特征在于所附独立权利要求的特征部分中所叙述的。
因此,根据本发明的施胶分散体的典型施胶剂由马来酸酐与选自植物油基脂肪酸混合物的一种或多种脂肪酸的甲酯之间的反应产物组成,该反应产物在本说明书中表示为FAME胶料。马来酸酐通常在高温(210-220℃)下以本身已知的方式与甲酯的双键连接。施胶剂可以以其它烷基酯,例如乙酯或丙酯的类似形式产生。
根据本发明,含有FAME胶料的典型施胶分散体进一步包括对施胶作用具有影响的铝化合物,例如硫酸铝,即明矾,聚硫酸铝或聚氯化铝(PAC)。已经令人惊讶地注意到这种添加剂对于得到良好施胶性能具有重要作用。
根据本发明,除非另有说明,一种施胶分散体涉及加入到造纸纤维悬浮液中并对纸施胶性能具有影响的添加剂,所述添加剂包括至少
-第一施胶剂,FAME胶料,和
-对施胶性能具有影响的第二试剂,铝化合物。
根据本发明,这些试剂可以以预制分散体形式同时或者分别引入到纤维悬浮液中,只要该试剂在纤维悬浮液中形成分散体。因此,该试剂可以在以下情形加入到纤维悬浮液:
-在不同的工艺点,一个在另一个之前,或者
-在相同的工艺点,分别或者同时,混合或者以适当分散体形式。
根据本发明的施胶剂,FAME胶料和铝化合物,通常为明矾,优选伴随强力搅拌加入到纤维悬浮液中,以便在纤维悬浮液中形成和/或保持施胶分散体。
现已注意到,铝化合物,通常为明矾,对于与所述FAME胶料一起得到良好施胶性能具有重要,乃至关键影响。已经进一步注意到,造纸工艺中将铝化合物加入到纤维悬浮液中的点也很重要。
现已注意到,优选在相对早的阶段将施胶分散体加入到纤维悬浮液中,例如在纸机的浆池中,以便得到的反应时间比可以通过与网前箱有关的加入施胶分散体得到的反应时间更长。此外,施胶分散体在投料点处的纤维悬浮液浓度可能是重要的。据信,如果将施胶分散体加入到低浓度的纤维悬浮液中,比如果将施胶分散体加入到高浓度的纤维悬浮液,得到更好的施胶,例如通过在网部喷涂在纸幅上。
为了制备施胶分散体,通过强力混合将FAME胶料分散进水中。通常,已将表面活性剂加入到水中以便减少分散体中形成的施胶剂液滴和/或施胶剂颗粒的粒度。施胶剂液滴和/或颗粒的粒度通过强力混合和/或添加表面活性剂加以控制。通常,制备的施胶分散体的颗粒至少50%<2.5μm,至少75%<4μm,以及至少90%<5μm,优选颗粒至少50%<2μm,至少75%<3μm,以及至少90%<4μm。所述表面活性剂可以在施胶剂分散体加入到水中之前、与引入施胶剂同时、或者在引入施胶剂之后加入到水中。
适于制备施胶剂的植物油基脂肪酸混合物可以例如得自植物种子油,例如菜籽油、大豆油、亚麻籽油或葵花油。通常,为了制备本发明的施胶分散体,对这种油加以选择,提供具有大量单不饱和脂肪酸的脂肪酸混合物。
在用于制备施胶分散体的脂肪酸中,单不饱和脂肪酸的份额应>50%,优选>80%,最优选>90%。如果有的话,脂肪酸混合物应优选具有仅极少量,<40%的多不饱和脂肪酸。同样,饱和脂肪酸的份额应小,通常<20%,优选<15%,最优选<10%。
接下来,表I中给出研究结果,其中分析了一些常见种子的脂肪酸组成。
                            表I
  种子   多不饱和的(亚麻酸和亚油酸)   单不饱和的(油酸)   饱和的
菜籽氢化菜籽大豆普通向日葵改良向日葵亚麻籽玉米   %370-257650-17259   %54882623911924   %7106128417
从表I可以得出,根据本研究,菜籽油含有多于50%的单不饱和C18油酸,因而菜籽油特别非常适合用于制备本发明的施胶分散体。菜籽油中的多不饱和脂肪酸可以通过选择性加氢转变成单不饱和脂肪酸,使菜籽油具有>90%的单不饱和油酸。
从表I可以进一步得出,大豆油和普通向日葵油的脂肪酸混合物中的单不饱和脂肪酸份额仅为约25%。这些油中的多不饱和脂肪酸的份额相应地为约60%。同样在这种情况下,多不饱和脂肪酸可以通过选择性加氢而氢化为单不饱和脂肪酸,之后,这些脂肪酸同样可以很好地用于制备本发明的施胶分散体。通过选择性加氢,可能使脂肪酸混合物中单不饱和脂肪酸的份额例如增加到>60%,甚至增加到>90%,以及相应地减少多不饱和脂肪酸的份额。另一方面,存在单不饱和脂肪酸份额比相应的普通向日葵植物更高的改良植物,例如向日葵植物。
制备本发明施胶剂所需的甲酯可以由选定的蔬菜基油或蔬菜基油脂肪酸通过本身已知的酯交换或酯化制备。
另一方面,可以从油化工的大型生产厂以预制的廉价成批产品形式购买合适的植物油甲酯。油化工的大型生产厂以例如可用作生物燃料的成批产品形式生产例如菜籽油的甲酯(菜籽甲酯,RME)。菜籽甲酯因此是容易得到的,并且比用于胶料生产而特制的ASA胶料组分价格更合算。
表II显示各个组成,其是来自三个生产厂的菜籽油基甲酯产品中的饱和、单不饱和及多不饱和C16-C18脂肪酸的份额。
                                              表II
  饱和的(%)   单不饱和的(%)   多不饱和的(%)
C16 C18 C20 C16:1 C18:1 C20:1 C18:2 C18:3 C20:2
  RME1RME2RME3   4.74.53.4   1.71.81.7   0.60.60.5   0.20.20.1   60.760.159.1 1.31.31.0   20.419.721.4   9.010.311.7   0.10.10.1
在可商购的菜籽油甲酯混合物中,单不饱和C18脂肪酸,也即油酸的甲酯的份额为约60%,而多不饱和脂肪酸酯的份额仅为约30%。这些可商购产品因此非常适合用于制备本发明的施胶分散体。
在以上表I中应注意到,除单不饱和油酸或油酸的甲酯(油酸甲酯)之外,许多其它植物油基脂肪酸和由其制备的甲酯包括相当大量,甚至>30%的多不饱和脂肪酸或其甲酯,例如亚油酸或亚油酸甲酯(具有2个双键)以及亚麻酸或亚麻酸甲酯(具有3个双键)。相比油酸或油酸甲酯,这些多聚不饱和酸或甲酯可能彼此以及与马来酸酐反应更强烈许多倍,由此形成聚合物副产物。现已注意到,由此形成的聚合物材料除了可能损害施胶性能之外,还可能在其存在时引起加工中的运行性问题。高的聚合物含量可能产生深颜色,并且增加,甚至显著增加胶料的粘度。
通过控制马来酸酐和脂肪酸酯之间的反应中的反应条件,可以设法减少聚合物形成。由此,通过在反应中使用自由基抑制剂和氮气气氛,例如可以将聚合物形成减少到低于10%聚合物水平。
另一方面,如上所示,可以通过选择性性加氢,将脂肪酸混合物中的多不饱和脂肪酸或酯转变为不容易形成聚合物的单不饱和脂肪酸或酯,或者通过从产品中除去聚合物,例如通过蒸馏,从而减少或阻止聚合物形成。由此,可能可以使聚合水平达到低于1.5%,甚至低于1%。
现已进一步注意到,这种由马来酸酐与单不饱和脂肪酸甲酯之间的反应产物制备的施胶分散体也可能含有一部分较大的,>3μm的施胶剂的颗粒、固体颗粒或液滴。以前并不认为施胶剂的大颗粒将对施胶性能具有有害影响,因为在使用普通ASA胶料分散体时,情况并不如此。
但是现在已经令人惊讶地注意到,施胶剂颗粒的尺寸有时可能对FAME胶料分散体的施胶性能具有影响。因此现已注意到,当>3μm的施胶剂的大颗粒数目增加时,施胶性能下降。当限制>3μm的施胶剂的大颗粒数目时,得到施胶性能显著改善的施胶分散体。施胶剂的大颗粒的数目可以例如在制备施胶分散体过程中,通过将表面活性剂加入到分散体中,和/或通过用高剪切力强力混合分散体加以限制。表面活性剂还倾向于改善分散过程,就这点而论,由此可以用更低的剪切力得到良好的分散体。
许多不同的本身已知的合适表面活性试剂可以用作表面活性剂,这种试剂例如为木质素磺酸盐、磺基丁二酸盐、萘-苯磺酸盐、脂肪醇、乙氧基化或丙氧基化脂肪醇,或者各种羊毛脂,例如乙氧基化或丙氧基化羊毛脂。仅需要少量的表面活性剂,通常为施胶剂干重的约0.5-2%。
以下表III-VIII显示以实验室规模和在中试纸机上得到的测量结果,其中研究了本发明的FAME胶料、其它FAME胶料和ASA胶料的施胶性能。
80g/m2的片材由60%桦树/40%松树纤维的纤维悬浮液在实验室中制备。将淀粉、如果需要的明矾、pH控制介质、FAME胶料或ASA胶料以及保持试剂加入到纤维悬浮液(纤维原料)中。片材由纤维悬浮液在片材模具中制备。胶料的施胶性能用常规Cobb60和HST实验室测试测定。
首先,研究添加明矾对FAME胶料的施胶性能的影响。在这些测试中,伴随强力搅拌,将明矾和FAME胶料,或者仅FAME胶料加入到0.8%稀释的纤维悬浮液中。在形成片材之前,使形成的施胶分散体反应2分钟。以类似方式制备含有ASA胶料的施胶分散体。根据本发明,将第二FAME胶料加入到另一个类似的纤维悬浮液中,但是直到纤维悬浮液在片材模具/成型器中才进行添加,由此明矾的添加发生在更浓缩的纤维悬浮液中,并且反应时间剩余的极短。
                       表III
 明矾   Cobb60g/m2   HSTs
  FAME 0.1%FAME 0.15%FAME 1.5%FAME 0.1%FAME 0.15%FAME 0.1%FAME 0.15%ASA  0.15%ASA  1%  1%(2min)1%(2min)1%(2min)--1%(<<1min)1%(<<1min)1%(2min)1%(2min)   21.819.922.2161.520542.929.520.217.6   17.436.6<20.5
表III中的结果表明添加明矾显著改善了FAME胶料的施胶性能。Cobb60值从161.5-205水平减少到19.9-21.8水平,其对应于普通ASA胶料的20.2-17.6值。可见用不添加明矾的FAME胶料施胶的片材实际上保持未施胶。
如本发明中暗示的,低成本FAME胶料的施胶性能可以通过使用明矾而增加到昂贵得多的胶料的水平。同样由于明矾的添加,FAME胶料的HST值得到改善,即得到增加,但是并不显著。
从表III可以得出,在早期阶段将明矾加入到稀释的纤维溶液中使得Cobb60值比在随后将明矾加入到更浓缩的纤维悬浮液更好。尽管如此,在较晚阶段添加明矾同样显著改善施胶性能。
接下来,研究FAME胶料分散体中粒度的影响。粒度由于表面活性剂加入到施胶分散体中而减小。粒度在0.8μm-2.3μm之间变化。胶料浓度在0.1-0.4%之间变化。除FAME胶料之外,施胶分散体含有明矾。Cobb60结果在表IV中给出。
                       表IV
  FAME0.1%   FAME0.2%   FAME0.4%   ASA0.2%
  0.8μm1.2μm1.4μm1.9μm2.0μm2.1μm2.2μm2.3μm   272422222525   222320222223   232320192121   g/m2g/m219g/m220g/m2g/m2g/m220g/m2g/m2
因此,通过使用FAME胶料,可能得到极小的胶料浓度,0.1%-0.4%,Cobb60值<25g/m2,这可认为是良好的。在已经使用廉价蔬菜基脂肪酸组分制备FAME胶料中,可能得到与用常规ASA胶料同样良好的结果,FAME施胶剂,约20g/m2
在中试纸机进行的测试表明用0.15%和0.30%胶料浓度的FAME胶料可能得到与用ASA胶料得到的22-23g/m2值几乎相同的值,该值为25g/m2
表V显示FAME和ASA胶料的施胶性能,其中平均粒度没有由于添加表面活性剂而减小。施胶性能以Cobb60值形式给出。
                     表V
  0.1%   0.2%   0.3%
 FAME 6.0μmASA  2.7μm   7345   7125   69g/m219g/m2
可以在由未处理的FAME胶料和ASA胶料取得的效果之间看到极大差异。当将表面活性剂加入到施胶分散体以减小施胶剂粒度时,这种差异消失或者至少显著减少。
表VI显示本发明的FAME胶料与常规ASA胶料的施胶性能之间的对比,其中施胶性能以H2O2kg/m2边缘吸收率形式加以量度。边缘吸收率是液体包装板的一个重要质量标准。
FAME胶料分散体中的平均粒度已经随着添加表面活性剂而减少。
                                表VI
  FAME0.1%   FAME0.2%   FAME0.4%   ASA0.1%
  2.0μm2.1μm2.2μm2.3μm   2.32.01.71.9   1.51.41.21.1   1.01.01.00.9   kg/m2kg/m20.9kg/m2kg/m2
这些测试表明用FAME胶料可以得到与用相应常规ASA胶料类似的施胶性能。
在中试纸机进行的测试相应地表明,用0.15%和0.30%胶料浓度的FAME胶料可能得到与用ASA胶料的相应中试测试中得到的0.35-0.41kg/m2值几乎相同的值,该值为0.63-0.44kg/m2。在这些测试中,液体包装板的施胶中1kg/m2值被认为是确定的上限。在该限制以下,FAME胶料容易保持。
FAME胶料的施胶性能在表VII中进一步表示为以kg/m2给出的乳酸的边缘吸收率。FAME胶料分散体中的平均粒度已经随着添加表面活性剂而减少。
                          表VII
  FAME0.1%   FAME0.2%   FAME0.4%   ASA0.1%
  2.0μm2.1μm2.2μm2.3μm   2.12.41.91.8   1.72.01.71.7   1.61.71.51.6   kg/m2kg/m20.7kg/m2kg/m2
这些测试同样表明FAME施胶剂提供相对良好的施胶性能,但是不完全和ASA施胶剂一样好。
表VIII显示FAME施胶剂的施胶性能,其中粒度不随表面活性剂而减少。施胶性能以HST值给出。
                          表VIII
  0.1%   0.2%   0.3%
  FAME(6.0μm)ASA(2.7μm)   15   190   2s240s
可以从表VIII得出,未处理的FAME胶料和常规ASA胶料的HST值彼此存在显著差异,这与处理过的FAME胶料和常规ASA施胶剂的施胶性能相反。
除明矾之外,可以将保护胶体加入到施胶分散体中,以便改善施胶分散体的稳定性以及改善施胶分散体在纤维悬浮液中的分散性。这些保护胶体也可以用于改善施胶剂在纤维上的保持性,特别是在具有高阴离子电荷,即大量阴离子干扰添加剂的体系中。这种高阴离子电荷通常存在于含有机制浆粕的纤维悬浮液中。
保护胶体通常为具有通常几万甚至几百万道尔顿的较高分子量的聚合物。淀粉,例如土豆、玉米或木薯淀粉可以用作保护胶体,优选阳离子和部分降解的淀粉。淀粉通常为液态,特别是高阳离子(DS>0.1)淀粉。
有利地,其它多糖,例如聚甘露糖或CMC(羧甲基纤维素),或合成聚合物,例如聚丙烯酰胺也可以用作保护胶体。保护胶体的消耗量通常为使用的施胶剂量的0.2-10倍,最通常为0.2-2倍,按干重计。
如果需要,本发明的FAME胶料的施胶性能、疏水性或施胶特性可以通过向施胶分散体中加入第二施胶剂加以改变或增强,以便得到所需施胶性能或其它性能,所述第二施胶剂为例如本身已知的AKD胶料、常规ASA胶料、SMA(苯乙烯马来酸酐)胶料或SA(苯乙烯丙烯酸酯)胶料或松香胶。例如由含有至少部分不饱和和/或支化脂肪酸的原料制成的AKD胶料可以用作FAME胶料中的添加剂,由此可以得到某些施胶性能。
如果需要,FAME胶料和AKD胶料的原料可以在实际将FAME胶料分散到施胶分散体中之前彼此已经混合在一起。因此AKD胶料优选在混合温度下为液体。原料混合物可以照此输送到纸磨,于是该磨不需要任何混合这些材料的设备。
另一方面,除上述提供聚合物疏水性的添加剂之外,可以通过同样向施胶分散体中加入其它添加剂来改变FAME胶料的施胶性能或改变或增强其性能。这些其它添加剂可以为聚合物分散体,例如SA分散体,或液体聚合物,例如SMA聚合物。FAME胶料可以通过分散容易地与聚合物分散体或液体施胶剂结合。制备的施胶分散体可以用保护胶体,例如阳离子淀粉,以已知的方式加以稳定。
本发明的施胶分散体可以用于不同类型纸张的施胶、内部施胶以及表面施胶。本发明的施胶分散体因此可以用于例如不同的印刷纸、杂志纸、新闻纸和复写纸的施胶。
在本说明书中,除非另有说明,纸张表示所有种类的纸张、纸板或其它相应含纤维产品。纸张可以由机制浆粕制成,所述机制浆粕例如为磨木浆、精炼机制浆粕或TMP浆粕、化学浆粕或者这些或其它本身已知的相应浆粕的混合物。本发明的施胶分散体也很适合用于基于再生纤维的纸张的施胶。本发明的施胶分散体也可以用于各种纸板,例如衬层板、瓦楞板、包装板或者液体包装板的施胶。
本发明的施胶分散体尤其非常适合用于特别是杂志纸或新闻纸的这种纸张,其中机制浆粕或再生纤维浆粕的份额相当大,并且纸张不应过度施胶,也即重要的是可以控制施胶工艺。这一点可能是当过于有效的施胶工艺可能导致疏水性过高的情况,疏水性过高可能使例如用喷墨打印机得到的印刷图像劣化,所述印刷图像例如胶版印刷图像或复制图象。
含有FAME胶料和明矾的本发明施胶分散体可以用于这种复写纸的施胶,所述复写纸用于其中胶料可能熔融的情况,因为本胶料不象其它胶料那样发生迁移。例如,AKD胶料可能在熔融时迁移,其后再次在设备的冷表面上固化,引起运行性和质量问题。
在高级纸生产中,通常将填料加入到纤维悬浮液中,这可能导致造纸工艺中施胶需求增强,特别是如果使用大量填料。胶料因此也必须防止填料受潮。本发明的施胶分散体很适合于这些含填料浆粕的施胶。
并不希望将本发明限制到上述本发明的示例性应用,而是希望在所附权利要求范围内使用本发明。

Claims (23)

1.一种纸施胶分散体,包括分散在水中的至少一种第一施胶剂,所述第一施胶剂由以下物质的反应产物组成:
-马来酸酐,和
-脂肪酸组分,
其特征在于
-所述脂肪酸组分包括选自植物油基脂肪酸混合物的一种或多种脂肪酸的烷基酯,优选甲酯,以及
-所述施胶分散体另外包括铝化合物,例如硫酸铝,即明矾,聚硫酸铝或聚氯化铝。
2.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
-该施胶分散体进一步包括减少施胶剂粒度的表面活性剂,和
-包含在施胶分散体中的所述第一施胶剂颗粒的至少50%<2.5μm,所述颗粒的至少75%<4μm,以及所述颗粒的至少90%<5μm,优选包含在施胶分散体中的所述第一施胶剂颗粒的至少50%<2μm,所述颗粒的至少75%<3μm,以及所述颗粒的至少90%<4μm。
3.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
所述植物油基脂肪酸混合物来源于菜籽油、大豆油、葵花油和/或亚麻籽油。
4.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
所述一种或多种脂肪酸的至少>50%,优选>80%,最优选>90%为
-单不饱和C18脂肪酸,也即油酸,和/或
-衍生自多不饱和C18脂肪酸、通过选择性加氢形成单不饱和的脂肪酸。
5.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
所述一种或多种脂肪酸的<20%,优选<15%,最优选<12%是饱和的。
6.权利要求2的纸分散体,其特征在于
所述表面活性剂选自以下化合物:木质素磺酸盐、磺基丁二酸盐、萘苯磺酸盐、脂肪醇,例如乙氧基化或丙氧基化脂肪醇,以及各种羊毛脂,例如乙氧基化或丙氧基化羊毛脂。
7.权利要求2的纸施胶分散体,其特征在于
施胶分散体中表面活性剂的量为施胶剂干重的0.5-2%。
8.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
该施胶分散体进一步包括保护胶体,例如淀粉、其它多糖或其它聚合物,例如聚甘露糖或CMC。
9.权利要求1的纸施胶分散体,其特征在于
该施胶分散体另外包括第一施胶剂、第二施胶剂,例如AKD胶料、ASA胶料、SMA胶料、SA胶料或松香胶。
10.一种制备纸施胶分散体的方法,其中
-通过使马来酸酐与脂肪酸组分反应形成构成第一施胶剂的反应产物,所述脂肪酸组分包括选自植物油基脂肪酸混合物的一种或多种脂肪酸的烷基酯,优选甲酯,以及
-通过与水混合分散由此形成的反应产物,
其特征在于
-通过在施胶分散体中进一步分散铝化合物制备施胶分散体,所述铝化合物为例如硫酸铝,即明矾,聚硫酸铝或聚氯化铝。
11.权利要求10的方法,其特征在于
(a)将得到的反应产物与水混合,水中已经添加或者要添加减少施胶剂粒度的表面活性剂,和/或
(b)强力混合该施胶分散体,以便
-减少施胶分散体中施胶剂的粒度,使得所述分散体颗粒的至少50%<2.5μm,至少75%<4μm,以及至少90%<5μm,优选所述分散体颗粒的至少50%<2μm,至少75%<3μm,以及至少90%<4μm。
12.权利要求10的方法,其特征在于
所述一种或多种脂肪酸来源于菜籽油、大豆油、葵花油和/或亚麻籽油。
13.权利要求10的方法,其特征在于
所述一种或多种脂肪酸的至少>50%,优选>80%,最优选>90%为
-单不饱和C18脂肪酸,也即油酸,和/或
-衍生自多不饱和C18脂肪酸并通过选择性加氢形成单不饱和的脂肪酸。
14.权利要求10的方法,其特征在于
所述一种或多种脂肪酸的<20%,优选<15%,最优选<12%是饱和的。
15.权利要求11的方法,其特征在于
表面活性剂选自以下化合物:木质素磺酸盐、磺基丁二酸盐、萘苯磺酸盐、脂肪醇,例如乙氧基化或丙氧基化脂肪醇,以及各种羊毛脂,例如乙氧基化或丙氧基化羊毛脂。
16.权利要求10的方法,其特征在于
在施胶分散体中加入施胶剂干重0.5-2%的表面活性剂。
17.权利要求10的方法,其特征在于
反应产物是在阻止或减慢聚合的抑制剂存在下形成的。
18.权利要求10的方法,其特征在于
馏出反应产物,以从其中除去聚合反应产物。
19.权利要求10的方法,其特征在于
在施胶分散体中加入保护胶体,例如淀粉,其它多糖或其它聚合物,例如聚甘露糖或CMC。
20.权利要求10的方法,其特征在于
除第一施胶剂之外,在施胶分散体中加入第二施胶剂,例如AKD胶料、ASA胶料、SMA胶料或SA胶料或松香胶。
21.权利要求1-9的施胶分散体在纸张施胶中的用途,所述纸张为例如各种印刷纸、杂志纸、新闻纸、复印纸以及纸板,例如衬层板、瓦楞板、包装板以及液体包装板。
22.权利要求1-9的施胶分散体在纸张施胶中的用途,所述纸张由机制浆粕和/或再生纤维的浆粕和/或具有高含量填料的浆粕制成。
23.权利要求1-9的施胶分散体在内部施胶和/或表面施胶中的用途。
CNA2005800218655A 2004-06-29 2005-06-28 用于造纸的产品及其制备 Pending CN1977081A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040898A FI20040898A0 (fi) 2004-06-29 2004-06-29 Paperin valmistuksessa käytetävä aine ja sen valmistus
FI20040898 2004-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1977081A true CN1977081A (zh) 2007-06-06

Family

ID=32524564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800218655A Pending CN1977081A (zh) 2004-06-29 2005-06-28 用于造纸的产品及其制备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7682487B2 (zh)
EP (1) EP1766133A1 (zh)
CN (1) CN1977081A (zh)
FI (1) FI20040898A0 (zh)
WO (1) WO2006002867A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102011341A (zh) * 2010-06-29 2011-04-13 上海东升新材料有限公司 用于可代替浆内施胶的复合型表面施胶剂及其应用
CN102388181A (zh) * 2009-04-09 2012-03-21 凯米罗总公司 用于纸张施胶的产品
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
CN106283865A (zh) * 2015-05-11 2017-01-04 天津市有为印刷包装有限公司 一种造纸用表面施胶剂及其制备方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7908016B2 (en) * 2007-10-19 2011-03-15 Cardiac Pacemakers, Inc. Fibrous electrode material
AT503093B1 (de) * 2005-12-23 2008-02-15 Kemira Chemie Ges Mbh Papierleimungsemulsion, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
WO2009051945A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Conductive composite electrode material
AU2014240282B2 (en) * 2009-07-23 2016-05-12 Solenis Technologies Cayman, L.P. Sizing composition for hot penetrant resistance
ES2333508B1 (es) * 2009-08-03 2010-09-29 Juan Jose Costas Poch Composicion emulsionante de un anhidrido alquenil-succinico y procedimientos y usos correspondientes.
US9732474B2 (en) 2015-05-29 2017-08-15 International Paper Company Hydrophobic coated paper substrate for polymer emulsion topcoats and method for making same
FI128162B (en) * 2017-03-27 2019-11-29 Kemira Oyj Process for making paper or paperboard and paper or paperboard product
EP3561177A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-30 Sca Forest Products AB Method of producing hydrophobic paper

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1569591A (en) 1977-04-06 1980-06-18 Tenneco Chem Paper sizing agents
BR7804037A (pt) * 1977-06-28 1979-02-28 Tenneco Chem Processo para a colagem de papel
JPS61215799A (ja) * 1985-03-15 1986-09-25 三菱石油株式会社 製紙用サイズ剤

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102388181A (zh) * 2009-04-09 2012-03-21 凯米罗总公司 用于纸张施胶的产品
US8512521B2 (en) 2009-04-09 2013-08-20 Kemira Oyj Product for the sizing of paper
CN102388181B (zh) * 2009-04-09 2013-12-18 凯米罗总公司 用于纸张施胶的产品
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
CN102011341A (zh) * 2010-06-29 2011-04-13 上海东升新材料有限公司 用于可代替浆内施胶的复合型表面施胶剂及其应用
CN106283865A (zh) * 2015-05-11 2017-01-04 天津市有为印刷包装有限公司 一种造纸用表面施胶剂及其制备方法
CN106283865B (zh) * 2015-05-11 2017-11-17 天津市有为印刷包装有限公司 一种造纸用表面施胶剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7682487B2 (en) 2010-03-23
WO2006002867A1 (en) 2006-01-12
US20080017340A1 (en) 2008-01-24
FI20040898A0 (fi) 2004-06-29
EP1766133A1 (en) 2007-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1977081A (zh) 用于造纸的产品及其制备
AU2003301017B2 (en) Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and method for using the same
US20090277355A1 (en) Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and uses thereof
TWI558880B (zh) 上漿組合物
CN1455834A (zh) 纸施胶方法
KR20080006546A (ko) 습부 적용을 위한 전단이 감소된 셀룰로오스 반응성사이징제
EP1819876A2 (de) Papierleimungsmittel
DE60030778T2 (de) Zusammensetzung zur papierleimung
CN1285018A (zh) 用于增加热浆施胶效率的组合物和方法
DE2522306B2 (de) Cyclische, substituierte dicarbonsaeureanhydride enthaltendes papierleimungsgemisch und dessen verwendung
DE2533411C3 (de) Verfahren zur Leimung von Papierprodukten
US7943789B2 (en) Alkenylsuccinic anhydride composition and method of using the same
RU2023101C1 (ru) Состав для проклейки волокнистых материалов
DE2627213C3 (de) Mittel zur Masseleimung von Papier, Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben
DE1958965C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Kolophoniumleims
NZ614875B2 (en) Sizing compositions

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070606