[发明专利]在造纸中用于改善纸强度助剂性能的浆料预处理

说明书

相关申请的交叉引用

无

政府资助的研究或开发的声明

无

背景技术

本发明涉及在预处理浆料(furnish)以提高由含有大量阴离子垃圾的浆料制得的纸张最终强度中有用的方法、装置和组合物。纸制品的多种性能，包括强度、浑浊度、平整度、孔隙度、尺寸稳定性、孔径分布、掉毛倾向、密度、刚度、成型性和压缩性由于纸内的纤维素纤维之间存在的结合而变得重要。造纸过程中的机械打浆或匀料(refining)步骤可增强纤维之间的结合能力，在这些步骤中，纤维变得更加柔软且可用表面积增加。

纸制品的强度为具有三类的性能，称为干强度、湿强度或再湿强度和湿纸幅强度。干强度是指干燥的纸张所表现出的强度，通常在测试前以恒定的湿度和室温为条件。湿强度或再湿强度是指纸张在测试前充分干燥再用水再湿润后所表现出的强度。湿纸幅强度是指纤维素纤维垫(mat)在干燥为纸制品之前的强度。强度添加剂为有效地提高这些强度中的一种或几种的组合物。

强度树脂为在造纸工艺的湿法结束，在纸垫或纸张成型之前通常添加的聚合物类，以改善纸制品的强度特性。通常认为强度树脂通过补充内纤维结合的数量而起作用。

干强度添加剂用于提高多种纸制品包括纸、纸板、纸巾的干强度。由于再循环对最终纸具有弱化作用，因此干强度添加剂特别有利于由再循环纤维制造纸制品。另外，干强度添加剂应减少用于实现预定纸浆的预定干强度所需的匀料量，以及匀料所需的相应能耗，而不应该对造纸机械中纤维素网的滤水速率造成不利影响。

美国专利6315866、7556714、2884057和5338406以及美国专利申请12/323976中描述了多种利用聚丙烯酰胺和其他聚合物来增加纸制品强度的方法。然而，当浆料含有大量诸如旧瓦楞纸板(OCC)和机械纸浆等阴离子垃圾时，这些方法都不能达到预期。这认为是由于这类浆料中所含有的极高量的阴离子部分，该阴离子部分阻止强度助剂与纸纤维结合。

因此，提供有利于改善包含大量阴离子垃圾的浆料的强度助剂效果的组合物、方法和装置是非常有利且值得期待的。本节中描述的技术并非构成本文中引用的任何专利、出版物或其他信息为相对于本发明的“现有技术”的陈述，除非具体指定如此。另外，本节不应理解为是指已进行研究或者以37CFR§1.56(a)中定义的无其他相关信息存在。

发明内容

本发明至少有一个实施方式涉及一种提高纸制品强度的方法。所述方法包括以下步骤：a)提供包含纤维的浆料，所述浆料中的所述纤维包含至少10％的含大量阴离子垃圾的纤维；b)在向所述浆料加入强度剂之前加入强度促进剂；c)向所述浆料加入强度剂；以及d)根据造纸方法由所述浆料制造纸制品。

每吨所述浆料中的所述强度促进剂的加入量可为0.01至3lb。所述强度促进剂的RSV介于0.5至15、1至12、2至8和/或3至6之间。含有阴离子垃圾的浆料可为选自由再循环纤维或机械纤维以及它们的任意组合组成的组中的一种。所述强度剂可以是干强度强度剂。所述强度剂可以是淀粉、聚丙烯酰胺、乙醛酸聚丙烯酰胺或它们的任意组合。强度剂可以是干强度强度剂，每吨所述浆料中的干强度强度剂的加入量为0.5至10kg。

本文中说明了其他特征和优点，由以下详细说明中将变得明显。

附图说明

图1是表明本发明提高纸制品的破裂强度的效果图。

图2是表明本发明提高纸制品的耐折性的效果图。

具体实施方式

提供以下定义以确定在本实施方式中如何使用术语，尤其是如何解释权利要求。上述定义的组织仅为了方便，而并非要将任何定义限定为任何特殊种类。

“阴离子垃圾”是指用于造纸工艺中的含OCC浆料的一种性能，表征为存在于浆料中的这种大量的阴离子部分的存在，强度助剂被抑制或阻止与纤维结合，因而损害了最终纸的整体质量。

“干强度添加剂”是指提高最终纸张的干强度的强度添加剂，且包括但不限于美国专利4605702和美国专利申请2005/0161181A1中描述的任何一种强度促进剂组合物，特别是其中描述的多种乙醛酸丙烯酰胺(glyoxylatedacrylamide)/DADMAC共聚物组合物。乙醛酸丙烯酰胺/DADMAC共聚物组合物实例是产品#Nalco64170(由伊利诺伊州内玻维尔市纳尔科公司生产)。

“GPAM”是指乙醛酸聚丙烯酰胺。