[发明专利]具有高干态强度的纸、纸板和卡纸的制造方法

说明书

本发明涉及具有高干态强度的纸、纸板和卡纸的制造方法，通过向纸浆中添加水溶性的阳离子聚合物和阴离子聚合物，使纸浆排水并干燥纸制品进行。

为了增加纸的干态强度，干强剂可以用于已经干燥的纸的表面或是在纸张形成之前加入到纸浆中。干强剂通常是以浓度为1％至10％的水溶液形式使用。如果将这样的干强剂溶液施用于纸的表面，那么在后续的干燥过程中必须蒸出大量的水。由于干燥步骤是十分耗能的，并且造纸机中的常规干燥设备的能力通常并没有大至可使造纸机以最大可能的生产速度运行，所以造纸机的生产速度必须降低以便使干强剂处理的纸可以被充分干燥。

另一方面，如果干强剂在纸张形成之前加入到纸浆中，那么处理过的纸可以只干燥一次。DE-A-35 06 832公开了一种制造具有高干态强度的纸的方法，其中是向纸浆中先加入水溶性的阳离子聚合物随后再加入水溶性的阴离子聚合物。在实施例中，聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵以及用环氧氯丙烷交联的己二酸和二亚乙基三胺的缩合物都称作水溶性阳离子聚合物。例如，烯键式不饱和C₃-C₅羧酸单体的均聚物或共聚物都适于用作水溶性阴离子聚合物。所述共聚物包含，例如按重量计为35％到99％的以聚合单元形式包含的烯键式不饱和C₃-C₅羧酸，如丙烯酸。

WO-A-2004/061235公开了一种纸的制造方法，尤其是具有特别高的湿态和/或干态强度的薄纸，这种方法是首先向纸浆中加入这样的水溶性阳离子聚合物，其基于每克聚合物含有至少1.5毫克当量的伯胺官能团且分子量至少为10000道尔顿的。其中特别指出的是部分和完全水解的N-乙烯基甲酰胺的共聚物。随后再加入包含阴离子和/或醛基基团的水溶性阴离子聚合物。尤其是作为该方法的一个优点，强调了上述双组分体系针对不同的纸张性质(包括湿态和干态强度)的可变性。

WO-A-2006/056381公开了一种具有高于态强度的纸、纸板和卡纸的制造方法，该方法通过向纸浆中添加包含乙烯胺单元的水溶性聚合物和水溶性聚合的阴离子化合物、使纸浆排水并干燥纸制品进行，其中所使用的聚合的阴离子化合物为至少一种通过以下物质的共聚得到的水溶性共聚物：

至少一种结构式如下的N-乙烯基羧酰胺

其中，R¹和R²是氢或C₁-C₆的烷基；

至少一种含有酸基的单烯键式不饱和单体和/或其碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，和任选地其他单烯键式不饱和单体，以及任选地分子中含有至少两个烯键式不饱和双键的化合物。

本发明的目的在于提供另一种具有高干态强度和尽可能低的湿态强度的纸的制造方法，与现有技术相比，纸制品的干态强度得以尽可能进一步地改善。

依照本发明，所述目的通过一种如下的制造具有高于态强度的纸、纸板和卡纸的方法得以实现：向纸浆中分别添加水溶性的阳离子聚合物和阴离子聚合物，使纸浆排水并干燥纸制品，其中使用一种酸基含量不超过10mol％的水不溶性聚合物的水性分散液或一种非离子型聚合物的水性分散液——所述分散液已阴离子化——作为阴离子聚合物。

当阳离子聚合物以聚合物含量为例如按重量计0.1％到10％的稀水溶液形式加入到纸浆中时，阴离子聚合物总是以水性分散液的形式添加。水性分散液中聚合物的浓度可以在宽范围内变化。优选地，水性分散液都是以稀液的形式计量加入；例如，阴离子分散液的聚合物浓度为按重量计0.5％到10％。

阴离子聚合物

分散在水中的阴离子聚合物几乎在水中是不溶的。因此，例如在pH等于7、标准条件(20℃，1013mbar)下，聚合物在水中的溶解度不超过2.5g聚合物/l水，通常不超过0.5g/l，优选地不超过0.1g/l。由于聚合物中酸基的含量，所以分散液是阴离子型的。水不溶性的聚合物中酸基含量为，例如0.1到10mol％，通常是0.5到9mol％，优选地是0.5到6mol％，特别是2到6mol％。阴离子聚合物中酸基的含量通常是2到4mol％。

阴离子聚合物中的酸基例如选自羧基、磺酸基和膦酸基。羧基在这里是尤为优选的。

所述阴离子聚合物例如以聚合单元的形式包含