TWI465622B - 紙的增強型表面上漿 - Google Patents

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Description

紙的增強型表面上漿
本發明係關於紙產品(包含高級紙與箱紙板)之表面上漿。本發明揭示施膠壓榨(size press)組合物、經施用施膠壓榨組合物之紙組合物、及經上漿紙產品之製造方法。
紙上漿係關於紙抵禦液體或防止該液體滲透或穿透紙之能力。一般抵禦之液體為水。經設計用來增加液體之抵禦之化合物稱為上漿劑。有時指涉特定類型之上漿，如油上漿劑。有關上漿之論述，見William E. Scott的濕端化學原理(Principles of Wet End Chemistry) ，Tappi Press(1996),Atlanta,ISBN 0-89852-286-2。上漿值係對使用的試驗為特異。
在造紙及紙整飾中，通常使用上漿劑來提供在最終紙產品中需要的合意特徵。上漿或上漿性質係製造的紙或箱紙板產品抵抗被水性液體(其可為水)滲透或潤濕之方法。上漿劑係在造紙期間使用的內部添加劑或在紙整飾期間作為表面處理劑使用的外部添加劑，其可增加此抗性。
造紙可在酸性、中性或鹼性pH條件下進行，且上漿劑之選擇通常取決於所用的pH。例如，松香衍生上漿劑典型上係用於酸性造紙條件下。在鹼性pH條件下(其廣泛用於高級紙製造應用中)，典型的上漿劑包含烷基烯酮或烯基二聚體或酸酐類，如烯基琥珀酸酐。
可在造紙機上施膠壓榨時，將上漿劑加入箱紙板或回收的箱紙板內。上漿通常係藉由加入陽離子聚合物乳膠(如苯乙烯與丙烯酸系單體之聚合物之乳膠)而獲得。施膠壓榨典型上含有溶解澱粉、上漿劑及其他添加劑。當使用陽離子乳膠時，施膠壓榨之pH通常係在4.5與5.5之間。在較高pH下，陽離子上漿劑在產生上漿時效率較低。亦可使用反應性上漿劑來上漿紙，當施膠壓榨pH高於6.0時，其效率更高。然而，反應性上漿劑未被廣泛用於上漿箱紙板材料，因其會減低紙的摩擦係數及滑動角。
目前用於表面上漿箱紙板或回收箱紙板之技術係仰賴於陽離子乳膠或松香上漿劑之施用。上漿之效率中等，而仍有顯著改良之空間。上漿通常係於pH顯著低於pH 7下(典型上在約pH 5.5下)實施。當於上漿「高級紙」(即用於印刷及書寫應用之紙)之施膠壓榨上使用時，已知反應性上漿劑提供更有效之上漿。然而，反應性上漿劑於箱紙板應用中之用途受到如上所述之此類上漿劑對最終紙板之摩擦係數之不利影響的限制。
因此，在造紙上漿技術中，需要上漿紙產品的改良方法。
本發明係關於一種用於上漿紙或箱紙板之施膠壓榨組合物。該組合物含有至少一非反應性陽離子表面上漿劑、至少一反應性上漿劑、至少一促進劑樹脂、至少一黏合劑、及水。本發明亦係關於利用該施膠壓榨組合物上漿之紙或箱紙板，及利用該施膠壓榨組合物製造上漿紙或上漿箱紙板之方法。
本發明之一實施例包含一種上漿組合物，其含有：
(a)至少一非反應性表面上漿劑，
(b)至少一反應性上漿劑，
(c)至少一促進劑樹脂，及
(d)水。
組份(a)、(b)與(c)係活性組份，及組份(a)係以基於總活性組份((a)、(b)與(c))約30重量%至約95重量%存於組合物中，及更典型地為基於總活性組份((a)、(b)與(c))約60重量%至約80重量%；組份(b)係以基於總活性組份約5重量%至約70重量%存於組合物中，及更典型地為基於總活性組份((a)、(b)與(c))約20重量%至約40重量%；及組份(c)係以基於總活性組份約2重量%至約20重量%存於組合物中，及更典型地為基於總活性組份((a)、(b)與(c))約5重量%至約15重量%。組合物被利用於上漿劑配方中供上漿紙之用。
本發明之另一實施例涉及一種施膠壓榨組合物，其含有上述之上漿組合物，且進一步包含至少一黏合劑(組份(e))。該至少一黏合劑(e)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約2重量%至約12重量%存於施膠壓榨組合物中，及更典型地為基於施膠壓榨組合物之總重量約6重量%至約10重量%。施膠壓榨組合物含有以施膠壓榨組合物之總重量計約0.15重量%至約1重量%之至少一非反應性陽離子表面上漿劑(a)。施膠壓榨組合物含有以施膠壓榨組合物之總重量計約0.025重量%至約0.8重量%之至少一反應性上漿劑(b)，及含有以施膠壓榨組合物之總重量計約0.01重量%至約0.2重量%之至少一促進劑樹脂(c)。更典型地，施膠壓榨組合物含有以施膠壓榨組合物之總重量計約0.3重量%至約0.85重量%之至少一非反應性陽離子表面上漿劑(a)，以施膠壓榨組合物之總重量計約0.1重量%至約0.45重量%之至少一反應性上漿劑(b)，及以施膠壓榨組合物之總重量計約0.025重量%至約0.16重量%之至少一促進劑樹脂(c)。
本發明之其他實施例包含一種紙組合物，其含有已經用上述之施膠壓榨組合物上漿的紙。紙組合物具有藉由Hercules上漿試驗(HST)測得大於20秒之上漿值。上漿值係對所使用之試驗為特異，且HST(Tappi方法T530)更詳細描述在以下實例中。紙組合物係藉由用施膠壓榨將上述之施膠壓榨組合物施用至紙而製得。
當將反應性上漿劑與非反應性上漿劑組合用於箱紙板時，該兩者應經平衡，以致在不失去大量摩擦力下獲得足夠的上漿。如上所述，反應性上漿劑可為箱紙板提供良好的上漿，但具有摩擦力減少的缺點。然而，當施膠壓榨配方pH小於7(此係陽離子非反應性上漿劑達到良好性能所需)時，反應性上漿劑的效用甚低。典型上，反應性上漿劑在pH值大於7時表現最好。出乎意料地，吾人發現當使用反應性與非反應性上漿劑之組合時，藉由包括至少一促進劑樹脂可改良結果，以致可使用pH低於約pH 6之施膠壓榨配方。該至少一促進劑樹脂允許非反應性上漿劑在低於6之最佳pH範圍下作用，同時進一步允許反應性上漿劑在此較低pH範圍下表現良好。由於在先前技術中已知反應性上漿劑在低於pH 6之pH範圍下表現差，因而此結果係出乎意料地。另外，吾人發現即使當不存在反應性上漿劑時，該至少一促進劑樹脂亦出乎意料地改良至少一非反應性上漿劑之性能，其顯示促進劑樹脂可改良反應性與非反應性上漿劑兩者之效能。
典型上，該至少一非反應性陽離子表面上漿劑(組份(a))係呈分散液、乳液或乳膠形式之聚合物。聚合物之ξ電位在低於約pH 6時為正值，及聚合物具有在約10至約80℃間之主要玻璃轉變溫度。非限制性的聚合物實例包含基於苯乙烯與丙烯酸酯之聚合物、或其等之組合。一該聚合物為57重量%苯乙烯與38重量%丙烯酸正丁酯藉由自由基乳液聚合方法形成之無規共聚物，其藉由將陽離子性之第三單體(如二甲基胺基丙基丙烯醯胺)併入至聚合物中而獲得陽離子性質。聚合物亦可係丙烯酸系單體之組合，如在美國專利第5,169,886號中所述者。當該非反應性陽離子表面上漿劑以於紙中以乾基計至少0.05%之含量加入時，其典型上為紙提供上漿，及更典型地係於紙中以乾基計至少0.1%之含量。非反應性陽離子表面上漿劑之實例包含Giulini Pergluten、BASF Basoplast、EKA SP及Hercules IncorporatedST 830。
該至少一反應性上漿劑(組份(b))典型上為烷基烯酮二聚體或烷基琥珀酸酐，及典型上係呈水性分散液、乳液或乳膠之形式。烷基烯酮二聚體具有經二烷基取代之丙內酯環之化學式：
R1 -CH=(COC(=O)CH)環 -R2
其中R1 與R2 為飽和或不飽和C6 至C24 烴或具有至少6個碳原子之環烷基、或芳基、芳烷基或烷芳基烴。此包含癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基、二十二基、二十四基、環己基、苯基、苄基及萘基烯酮二聚體。其亦包含由棕櫚油酸、油酸、蓖麻油酸、亞麻油酸、肉豆蔻油酸與桐油酸(elecsteric acid)製得之烷基烯酮二聚體。其他實例可見於美國專利第6,207,258號與第6,162,328號，將該等專利之內容以引用的方式併入。
該至少一促進劑樹脂(組份(c))可為任一增強反應性與非反應性上漿劑之化學品。典型上，促進劑樹脂為由氯化二甲基二烯丙基銨(DADMAC)、氯化甲基烷基烯丙基銨或氯化二烯丙基銨(DAAC)單體製得之陽離子聚合物與共聚物。其他有用的促進劑包含聚合物，如聚胺基醯胺樹脂(包含聚胺基醯胺-表氯醇樹脂)與聚(氯化二甲基二烯丙基銨)。商用實例包含來自Hercules Incorporated之產品系列。其他實例可見於美國專利第7,270,727；4,478,682；4,278,794；4,317,756；5,470,742與6,554,961號，將該等專利之內容以引用的方式併入。本發明之上漿組合物含有組份(a)、(b)、(c)及水(d)，其中組份(a)、(b)與(c)為活性組份。組份(a)係以基於總活性組份約30重量%至約95重量%存在，組份(b)係以基於總活性組份約5重量%至約70重量%存在及組份(c)係以基於總活性組份約2重量%至約20重量%存在。此組合物係作為上漿劑配方使用，供上漿紙或箱紙板之用。上漿組合物之固體可在約5%至約45%範圍內。
可在施膠壓榨中施用於紙或箱紙板之施膠壓榨組合物含有如於上述上漿組合物中之組份(a)至(d)及至少一黏合劑(組份(e))。該至少一黏合劑係以基於施膠壓榨組合物之總重量約2%至約12%存在，及該至少一非反應性陽離子表面上漿劑(組份(a))係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.15%至約1%存在。組份(b)與(c)係以與如上所述之組份(a)相同的比例存在於施膠壓榨組合物中。典型上，組份(a)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.15至約1重量%存在，組份(b)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.025至約0.8重量%存在，及組份(c)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.01至約0.2重量%存在。固體含量可在約2%至12%範圍內。
典型上，施用於紙或箱紙板之施膠壓榨組合物以組份(a)、(b)、(c)與(e)之總乾重計為約40至約120磅每噸紙，及更典型地為以組份(a)、(b)、(c)與(e)之總乾重計約60至約100磅每噸紙。
該至少一黏合劑(組份(e))典型上為澱粉或聚乙烯醇或此兩者之組合。澱粉可為陽離子性、經氧化、乙基化、兩性、經疏水性改質、以及任何其他類型之經改質澱粉。澱粉可得自玉米、小麥、馬鈴薯、木薯根、稻米及其他澱粉來源。澱粉來源並無限制，只要其適用於處理紙或箱紙板且可溶於水及施用於紙或箱紙板即可。典型上，澱粉會降低黏度，以致可在施膠壓榨中使用大於約6%固體之溶液。施膠壓榨組合物亦可含有其他組份，包含鹽類、填料、消泡劑、殺生物劑、著色劑、染料、蠟、螢光增白劑及此類組份之組合。
施膠壓榨組合物係在施膠壓榨裝置(其係位在造紙機上(機上)或者在分開之施膠壓榨裝置中(機後))中施用於紙。如藉由Hercules上漿試驗(HST)所測得，經上漿的紙典型上具有大於20秒之上漿值，及甚至更典型地為大於100秒。較高的HST值代表更多的上漿。典型上，施膠壓榨組合物具有低於約6之pH及在約0℃至約70℃之間之溫度，更典型地為在約45℃至約70℃之間。
用根據本發明之上漿組合物上漿的紙基質可含有從磨木至化學漂白木材之木質紙漿或非木質紙漿或紙漿之組合。另外，紙漿可全部或部分從回收的紙及紙產品獲得。紙漿可含有一些合成紙漿。紙漿可為紙漿類型之某一組合，如硬木及軟木或特定類型之木材，如桉樹。紙漿可為磨木漿、機械紙漿、經化學或熱處理之紙漿、牛皮紙漿、亞硫酸鹽紙漿或合成紙漿或任何其他常用於紙工業之紙漿。紙可含有或不含有無機填料，如碳酸鈣或黏土，及可含有或不含有有機填料、上漿劑及其他於造紙機之濕端加入之添加劑。紙亦可含有强度添加劑、保持力添加劑、內部上漿劑及其他常用紙添加劑(如明礬)。
關於經上漿的紙，該至少一非反應性陽離子表面上漿劑(組份(a))係以基於紙重量以乾重基計大於約0.05重量%之量存在於紙中，該至少一反應性上漿劑(組份(b))係以基於紙重量大於約0.02重量%之量存在於紙中，及該至少一促進劑樹脂(組份(c))係以基於紙重量大於約0.005重量%之量存在於紙中。
本發明適用於紙或箱紙板之一或兩面之上漿處理。當僅有一面接受處理時，所有以上關於紙之含量將為所列值之一半。
成紙可含有其他包含於紙之配方中或與上漿組合物表面處理一起施用或與上漿組合物表面處理分開施用之添加劑。可施用之添加劑為彼類用於紙中者。其等包括(但不限於)以下各物：無機及有機填料，如黏土或空心球顏料；螢光增白劑，其等亦稱為螢光增白助劑；顏料；染料；强度添加劑，如聚醯胺基胺；黏附促進聚合物，如苯乙烯丙烯酸系乳膠及苯乙烯馬來酸酐基聚合物；蠟；及無機鹽類，如氯化鈉與氯化鈣。
將施膠壓榨組合物施用於紙或箱紙板之方法並無限制，只要可獲得均一受控之施用即可。可對在造紙機上形成的紙進行處理而後僅部份乾燥，或可在造紙機上對乾燥的紙進行處理，或可與造紙機分開對形成、經乾燥、及移開的紙進行處理。一典型的製程係用造紙機形成紙並部份乾燥。然後用造紙機施膠壓榨施用上漿處理。然後再次乾燥紙。紙可藉由壓延進一步地改質。本發明同等適用於其他類型紙之製造，其中使用陽離子乳膠上漿劑來產生上漿且其中在pH低於7下實行施膠壓榨。適用之紙等級為具有約50至350g/m2 ，更佳約70至250g/m2 之基重量者。
實例
以下實例僅用於闡述目的而不限制本發明之範疇。
在本發明中，上漿及上漿劑係根據其抵禦於Hercules上漿試驗中所使用之水性墨水溶液之能力來定義。此試驗定義於下。上漿亦藉由如下所述之Cobb試驗來定義。
Hercules上漿試驗
多種上漿試驗之描述可見於Christopher J. Biermann的製漿及造紙手冊(The Handbook of Pulping and Papermaking) ,Academic Press(1996),San Diego,ISBN 0-12-097362-6；及William E. Scott與James C. Abbott編輯的紙之性能：導論(Properties of Paper：An Introduction), Tappi Press(1995),Atlanta,ISBN 0-89852-062-2。用於此等實例中之Hercules上漿試驗(HST)係由Tappi方法T530所描述。關於呈現於本發明中之試驗結果，使用含有1%萘綠染料及1%甲酸之溶液作為滲透劑。將試驗終點定於80%反射率。
Cobb試驗
Cobb試驗係藉由測定當將紙固定於金屬環與盤之間時，紙樣品在指定時間內吸收之水量來測定上漿。使100cm2 面積之紙暴露於100ml水高1cm的水中。在測試前，紙(約12.5×12.5cm)經裁剪並稱重。關於此處的試驗，使水在紙上保持一分鐘。在倒出水後，將環快速移開及將樣品濕側向上地置於一片吸墨紙上。將第二片吸墨紙置於樣品頂部，及使一10kg的手動滾筒先向前再向後碾過紙一次。應注意不可對滾筒施加向下力。將紙樣品從吸墨紙移開並重新稱重。將結果報告為每平方米紙吸收水之克數。試驗及試驗設備的完整說明可得自Gurley Precision Instruments(見http://www.gpi-test.com/cobb.htm)。
樣品之製備
用於以下實例之紙樣品係用實驗室方法或者用領試造紙機製備得。此處描述一般步驟。具體細節列於各實例中。
關於實驗室方法，預先在商用或領試造紙機上製備基礎紙板。紙係在無任何施膠壓榨處理下製得，即未將澱粉、上漿劑或其他添加劑施用於形成紙之表面。用於造紙之紙漿係由回收的紙流製得。基重為139g/m2 及HST上漿程度為5秒。一旦經製得及乾燥，即將紙儲存供稍後使用。關於此處所述之實驗，紙係在Hercules研究中心用實驗室檯面型料池施膠壓榨(puddle size press)進行處理。
施膠壓榨配方係藉由將澱粉在95℃下溶解45分鐘，冷卻，維持澱粉於65℃下而製備得。視個別實驗之需求來調整澱粉pH。於澱粉中添加其他在各實例中描述之添加劑，且再次調節pH。然後使用仍在65℃下之澱粉溶液來處理紙。對於所用之各基礎紙板，測定通過滾筒提取之溶液量及相應地設定添加劑含量。
施膠壓榨係由一組水平的十英寸夾延輥所組成，其中一個包覆橡膠及一個為金屬，紙供應通過其間。施膠壓榨處理之料池經滾筒與位在滾筒上端之堰固持。滾筒係藉由14磅之空氣壓力固持在一起。當紙被滾筒拉動及通過滾筒時，其通過料池，而得到經控制且均勻含量之處理。使紙靜置30秒，而後再次通過施膠壓榨。
處理程度係由處理溶液中之處理化學品之濃度來控制，該處理溶液為含有其他添加劑之溶解澱粉溶液。在第二次通過施膠壓榨後，紙經收集在該兩滾筒下方並立即於設定在210℉(99℃)之鼓式乾燥器上乾燥。紙經乾燥至約3-5%之水分含量。乾燥後，藉由在室溫下老化5天(若樣品含有反應性上漿劑)及至少一天(若樣品不含反應性上漿劑)來調理各樣品。
其他用於以下實例之樣品係在Hercules領試造紙機上製得。該紙係在與以上關於基礎紙板所述之相似條件下製得。供應流為主要的回收箱紙板與約25%回收雜誌紙及15%回收新聞紙之組合。將紙漿精製至350 CSF。以成紙基計，約0.75%係於造紙機之濕端添加的陽離子澱粉。紙基重量為138g/m2 及厚度為8.8密耳(mil)。
在造紙機上，在第一乾燥器段之後接著施膠壓榨，然後接著另一乾燥器段接著為一組壓延滾筒。本發明之處理係在施膠壓榨處施用於紙。使用料池施膠壓榨模式。在料池模式下，液體施膠壓榨組合物處理溶液作為料池沿著滾筒經固持，藉此紙通過料池與滾筒。領試機器製程係模擬大型造紙機之製程。如同實驗室研究，使用熟(溶解的)澱粉溶液作為處理化學品之載體。
實例1 (對照-無促進劑樹脂之反應性及非反應性上漿劑)
使用上述之檯面型施膠壓榨方法，用兩種不同陽離子乳膠及各與反應性上漿劑組合之相同乳膠對紙樣品進行表面上漿。使用氧化的玉米澱粉作為主要的施膠壓榨組份。其係以10%溶液使用及紙之最終提取率為61.5%，其意指成紙含有6.15g澱粉/100g紙。上漿劑在成紙中之加入量示於下表。施膠壓榨溶液係維持在約6之pH下。樣品亦在施膠壓榨pH較低下實行。加入之反應性上漿劑為HerculesST900表面上漿劑，其為含有基於不飽和脂肪酸的液體二聚體之二聚體乳液。
當pH降低時，兩種乳膠樣品之上漿性能(如藉由HST測量)皆獲得改良。較高的HST值代表更多上漿。同時，一分鐘Cobb試驗值較低。較低的Cobb值代表更多上漿。在pH 6下，加入反應性上漿劑替代一部份之任一乳膠上漿劑，如由較高HST與較低Cobb值可見，其得到相當大的上漿增加。然而，在pH 4.8或4.7下，加入反應性上漿劑之變化相當小。結果與反應性上漿劑在較低pH下之效率下降一致。儘管在較低pH下效率較低，但反應性上漿劑增加一些上漿能力，使其超過僅有陽離子乳膠之情況。
實例2 (用及不用促進劑樹脂之反應性與非反應性上漿劑)
再次使用實例1之相同條件。紙之提取率亦為61.5%。測試經用聚合物乳膠、相同乳膠與反應性漿料、及相同乳膠與反應性漿料加上促進劑樹脂上漿的紙。表2列出結果。
加入反應性上漿劑改良上漿，使其超過僅有聚合物乳膠之情況。在樣品4中加入低含量之促進劑樹脂驚人地導致使用HST之上漿值之相當大的增加。
實例3 (有促進劑樹脂之反應性及非反應性上漿劑)
在如實例2所示之相同實驗中，加入數種適用作為促進劑樹脂之不同化合物。在各例中，紙中促進劑樹脂之含量為0.005%。乳膠為Pergluten K532及以在紙中得到0.1%之含量將其加入至施膠壓榨。以在紙中得到0.02%之含量加入ST900反應性上漿劑。
所有的促進劑樹脂皆得到一些增加之上漿。某些促進劑樹脂於HST上漿中提供較大的增加及其他的對Cobb上漿具有較大作用。特定言之，反應性上漿劑557H濕強度樹脂與Kymene 736對改良如由Cobb試驗所量測之上漿有效。
實例4 (用促進劑樹脂之反應性及非反應性上漿劑)
在與實例2相似之實驗中，加入不同含量之促進劑樹脂與上漿劑。乳膠亦為以0.1%添加之Pergluten，及反應性上漿劑亦為ST900。施膠壓榨pH在各例中為5.0。結果示於表4中。
557H濕強度樹脂及Kymene 736為Hercules Incorporated之商用聚醯胺基胺表氯醇強度添加劑。E-5131為購自Hercules Incorporated，基於雙氰胺之商用陽離子促進劑樹脂。
在較低含量之反應性上漿劑下，聚-氯化二甲基二烯丙基銨(P(DADMAC))含量之增加提供上漿程度之增加。增加反應性上漿劑之含量亦提供更多上漿。在較高含量之反應性上漿劑下，所有的促進劑樹脂仍提供上漿之增加。
實例5 (用及不用促進劑樹脂之反應性及非反應性上漿劑)
再次進行類似實驗。用ST900反應性上漿劑及用與不用聚-氯化二甲基二烯丙基銨(P(DADMAC))促進劑樹脂來測試不同之乳膠上漿劑。結果示於表5中。在所有例子中，施膠壓榨pH為5.0，及加入之乳膠含量在成紙中以乾重基計為0.15%。加入於各樣品中之反應性上漿劑之含量在成紙中以乾重基計為0.03%。
利用四種不同之聚合物乳膠上漿劑，藉由加入相對低含量之促進劑樹脂獲得超越僅用乳膠或用乳膠與反應性上漿劑之增強性能。
實例6 (用與不用促進劑樹脂之非反應性上漿劑)
進行類似實驗，其中用及不用反應性漿料促進劑樹脂測試陽離子乳膠，但不加入反應性上漿劑。在兩不同pH值下實行施膠壓榨。在所有例子中，所用之陽離子乳膠為Pergluten K532及其係以在成紙中得到0.1%之含量加入至施膠壓榨。亦使用不同之促進劑樹脂與不同含量之促進劑樹脂。表6列示結果。
Kymene 25XL為來自Hercules Incorporated之陽離子商用聚醯胺基胺表氯醇紙強度添加劑。
相當驚人地，加入少量之反應性漿料促進劑樹脂即可增加由陽離子乳膠所提供之上漿。當在相同含量、但無陽離子乳膠下使用促進劑樹脂時，其未提供紙上漿之增加。
實例7 (領試造紙機及預混合配方)
使用領試造紙機以如上所述之方式評估樣品。樣品如下：
1)將33.7gST900上漿劑與100g陽離子乳膠A(31%固體)混合。聚合物與二聚體之比為4:1。
2)將33.7gST900及9.69g之20% P(DADMAC)水溶液與100g陽離子乳膠A混合。聚合物與二聚體與促進劑樹脂之比為16:4:1。
3)將100gST900上漿劑與306.7g陽離子乳膠B(31%固體)混合。聚合物與二聚體之比為4:1。
4)將100gST900及28.8g之20% P(DADMAC)水溶液與306.7g陽離子乳膠B混合。聚合物與二聚體與促進劑樹脂之比為16:4:1。
將樣品各加入至約8%氧化澱粉之施膠壓榨澱粉溶液中。測試經調整至不同pH值之施膠壓榨溶液。調整施膠壓榨之條件，以獲得以活性材料(來自乳膠之固體含量加上反應性上漿劑中之二聚物含量加上促進劑樹脂之含量)計3.5%澱粉加入至紙中與0.15%之上漿預混合物。將上漿混合物與在紙中加入同樣的0.15%陽離子乳膠樣品作比較。
表7列示上漿之結果。
獲得與檯面型施膠壓榨研究類似之結果。將上漿劑加入至陽離子乳膠中改良上漿，及進一步加入促進劑樹脂得到再更大的增加。在HST試驗中，單獨的乳膠A得到388秒，而用二聚體替代一些乳膠的上漿為461秒，及用促進劑樹脂其為506秒。樣品係在pH 6下實行施膠壓榨。
當施膠壓榨溶液之pH從6.0增加至7.0時，陽離子乳膠B之上漿下降。當存在反應性上漿劑替代一些乳膠時，在pH 6與pH 7下上漿獲得改良。但是在pH 7下的改良較大。當上漿劑與促進劑樹脂兩者與乳膠共同存在時，在pH 7下的上漿仍改良最多，但在pH 6下之上漿較無促進劑樹脂之情況改良更多。
由Cobb試驗測得之上漿結果與HST結果完全一致。
實例7中之結果顯示可預混合陽離子乳膠、反應性上漿乳液及促進劑樹脂。
前述說明闡述及描述本發明之揭示內容。另外，揭示內容係描述較佳實施例。應瞭解應將與上述傳授及/或相關技術之技能或知識相稱之在如文中所表達之概念範疇內的變化或修改視為揭示內容之部份。上文所述之實施例進一步係要解釋已知用於實施本發明之最佳模式，及使其他熟習此項技術者可在該等或其他實施例中應用本發明及利用由本文揭示之特定應用或用途所要求之各種修改。因此，說明並非要將本發明限制於文中揭示之形式。此外，應將隨附之申請專利範圍解釋為包含另類的實施例。
將在本說明書中引用之所有的公開案、專利及專利申請案以引用的方式併入本文中供任一及所有目的用，如同每一個別的公開案、專利或專利申請案經明確及個別地指出係以引用之方式併入。在有不一致的情況下，將以本發明為主。
術語「包括」及其文法變體係以「具有」或「包含」之包含性意義而非以「僅由...所組成」之排他性意義使用。術語「一」及「該」當用於本說明書中時，應理解為涵蓋複數與單數。

Claims (15)

  1. 一種用於上漿紙之施膠壓榨組合物，其包括：(a)至少一非反應性陽離子表面上漿劑；(b)至少一反應性上漿劑；(c)至少一促進劑樹脂；(d)水；及(e)至少一黏合劑；其中組份(a)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.15重量%至約1重量%存在，組份(b)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.025重量%至約0.8重量%存在，組份(c)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.01重量%至約0.2重量%存在，及黏合劑(e)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約2%至約12%存在，及其中該施膠壓榨組合物之pH係約6或低於6。
  2. 如請求項1之施膠壓榨組合物，其中該至少一黏合劑為澱粉。
  3. 如請求項1之施膠壓榨組合物，其中該至少一非反應性陽離子表面上漿劑為具有基於苯乙烯、丙烯酸酯或其組合之單體單元之聚合物。
  4. 如請求項1之施膠壓榨組合物，其中該至少一反應性上漿劑包括烷基烯酮二聚體或烷基琥珀酸酐。
  5. 如請求項1之施膠壓榨組合物，其中該至少一促進劑樹脂包括至少一種包括基於氯化二甲基二烯丙基銨(DADMAC)、氯化甲基烷基烯丙基銨或氯化二烯丙基銨 (DAAC)單體之單體單元的陽離子聚合物或共聚物，或至少一種為聚胺基醯胺樹脂之陽離子聚合物。
  6. 一種紙組合物，其包括：經用於上漿紙之施膠壓榨組合物處理之紙，該施膠壓榨組合物包括：(a)至少一非反應性陽離子表面上漿劑；(b)至少一反應性上漿劑；及(c)至少一促進劑樹脂；其中以乾重計，組份(a)係以基於紙組合物之總重量大於約0.05重量%之量存在於紙中，組份(b)係以基於紙組合物之總重量大於約0.02重量%之量存在於紙中，及組份(c)係以基於紙組合物之總重量大於約0.005重量%之量存在於紙中，及其中該施膠壓榨組合物之pH係約6或低於6。
  7. 如請求項6之紙組合物，其中該至少一非反應性陽離子表面上漿劑為具有基於苯乙烯、丙烯酸酯或其組合之單體單元之聚合物。
  8. 如請求項6之紙組合物，其中該至少一反應性上漿劑包括烷基烯酮二聚體或烷基琥珀酸酐。
  9. 如請求項6之紙組合物，其中該至少一促進劑樹脂包括至少一種包括基於氯化二甲基二烯丙基銨(DADMAC)、氯化甲基烷基烯丙基銨或氯化二烯丙基銨(DAAC)單體之單體單元的陽離子聚合物或共聚物，或至少一種為聚胺基醯胺樹脂之陽離子聚合物。
  10. 如請求項6之紙組合物，其中該紙為回收的箱紙板，且其中該紙具有介於約100至約200g/m2 之間之基重。
  11. 一種製造紙組合物之方法，其包括：將施膠壓榨組合物施用於紙或箱紙板，其中該施膠壓榨組合物包括：(a)至少一非反應性陽離子表面上漿劑；(b)至少一反應性上漿劑；(c)至少一促進劑樹脂；(d)水；及(e)至少一黏合劑；其中組份(a)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.15重量%至約1重量%存在，組份(b)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.025重量%至約0.8重量%存在，組份(c)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約0.01重量%至約0.2重量%存在，及黏合劑(e)係以基於施膠壓榨組合物之總重量約2%至約12%存在，及其中該施膠壓榨組合物之pH係約6或低於6。
  12. 如請求項11之製造紙組合物之方法，其中該施膠壓榨組合物係在造紙機上施用至紙或係在與造紙機分開的施膠壓榨中施用。
  13. 如請求項11之製造紙組合物之方法，其中該至少一非反應性陽離子表面上漿劑為具有基於苯乙烯、丙烯酸酯或其組合之單體單元之聚合物。
  14. 如請求項11之製造紙組合物之方法，其中該至少一反應 性上漿劑包括烷基烯酮二聚體或烷基琥珀酸酐。
  15. 如請求項11之製造紙組合物之方法，其中該至少一促進劑樹脂包括至少一種包括基於氯化二甲基二烯丙基銨(DADMAC)、氯化甲基烷基烯丙基銨或氯化二烯丙基銨(DAAC)單體之單體單元的陽離子聚合物或共聚物，或至少一種為聚胺基醯胺樹脂之陽離子聚合物。
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