[发明专利]造纸助剂组合物以及增加成纸灰分保留的方法

说明书

本发明提供一种造纸助剂组合物，其包含二醛改性聚丙烯酰胺类增强剂、两性聚丙烯酰胺类增强剂和作为介质的水，且其pH值为6.0以上。本发明还提供使用了上述造纸助剂组合物的造纸方法。

技术领域

本发明涉及造纸工艺领域，特别是用于增加成纸灰分保留的方法以及相关的造纸助剂组合物。

背景技术

造纸化学助剂在造纸工业的可持续发展中起到重要的作用，因而受到了广泛的关注。造纸化学助剂又可以分为过程助剂和功能助剂，增强剂就是功能助剂中的一种。纸张的强度参数包括干强、湿强和临时湿强等。

目前常用的干强剂有例如天然聚合物，如阳离子性淀粉、CMC和瓜尔胶，以及合成聚合物，例如聚丙烯酰胺(阳离子性、阴离子性和两性)、乙二醛化的聚丙烯酰胺和聚乙烯胺等。在纸的干强助剂中，当前最广泛使用的是聚丙烯酰胺(PAM)。根据它们的离子性进行分类，PAM类型的纸干强助剂分为阴离子性的、阳离子性的和两性的。二十世纪八十年代初期开始，通过阴离子性乙烯基单体和阳离子性乙烯基单体以及丙烯酰胺单体的共聚已经开发出了两性聚丙烯酰胺(参见JP1049839B)。在二十世纪70～80年代，由二醛和聚丙烯酰胺制备的二醛官能化的聚丙烯酰胺最早作为临时湿强树脂开发(参见US3556932A，US4605702A)。然后US5674362A中记载了将该二醛官能化的聚丙烯酰胺作为干强树脂与另一种湿强树脂(通常是聚酰胺环氧氯丙烷或聚酰胺环氧氯丙烷类型的湿强树脂)组合使用。在该分类中，由乙二醛和主链聚丙烯酰胺制备的乙二醛化的聚丙烯酰胺(GPAM)是制造最多的干强助剂。单独使用的阴离子性和两性型(WO0011046A1)以及阳离子性(US7641766B2，US7901543B2)的二醛官能化的聚丙烯酰胺，最常见的是GPAMs，被开发出来以赋予纸张干强、湿强和脱水能力。

二醛改性的阳离子性、阴离子性及两性的含丙烯酰胺聚合物，特别是乙二醛改性的DADMAC/丙烯酰胺共聚物(GPAMs)，在纸张和纸板的制造中除了作为干强剂之外还可以作为临时湿强助剂。这种聚合物强度助剂由于(1)其提供了很好的临时湿强以及很好的干强，以及(2)其帮助提高了脱水以及造纸设备的运行性能，受到了纸张和纸板生产商的高度关注。两性聚丙烯酰胺可以为纸张提供很好的干强。同时，这类增强剂拥有较高的活性成分，并且没有任何保质期的问题。目前，乙二醛改性的丙烯酰胺共聚物及两性聚丙烯酰胺都是被广泛使用的增强剂。针对这两类增强剂的进一步研究和发展均非常活跃。将这两类增强剂合作或混合使用以期结合这两类增强剂各自优点的研究也有进行。

WO9806898A1公开了一种造纸方法，该造纸方法中向纸浆中添加选自阳离子淀粉和阳离子性湿强树脂中的阳离子性聚合物、以及两性的聚丙烯酰胺类聚合物来增加纸的干强，其中，作为所述阳离子性湿强树脂可以使用GPAM。此外，US6294645B1公开了一种用于纸张的干强系统，其包含PAE、两性的PAM以及湿强树脂，其中，作为所述湿强树脂可以使用GPAM。JP2004011059A记载了含有特定阴离子单体的阴离子性聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺的组合使用以增强成纸干强及脱水性能，这篇专利文献的实施例中提及，预先将阴离子性聚丙烯酰胺水溶液的pH值调至5.1～5.3，然后将此阴离子性聚丙烯酰胺水溶液的1%稀释液与两性聚丙烯酰胺水溶液的1%的稀释液混合后添加至浆料中。JP2006138029A记载了阴离子性聚丙烯酰胺及两性聚丙烯酰胺的组合使用以增强成纸干强及脱水性能，这篇专利文献中采用的方法为，预先将阴离子性聚丙烯酰胺水溶液的pH值调至6以上，然后将此阴离子性聚丙烯酰胺水溶液的稀释液与两性聚丙烯酰胺水溶液的稀释液混合后添加至浆料中。然而，上述专利文献中均是仅仅单独对阴离子性聚丙烯酰胺水溶液的pH值进行调整。并且，上述专利文献均没有公开或暗示调整混合液的pH值，更没有公开或暗示调整混合液的pH值对成纸的灰分保留的影响。

近年来，随着回收纸浆的大量使用，成纸中的灰分保留也成为衡量成纸性质的重要参数，能否在保持成纸增强效果的基础上有效提高成纸中的灰分保留逐渐成为评估增强剂综合效能的标准之一。

发明内容