[发明专利]制造纸产品的组合物及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年6月22日提交的具有序列号61/663,317的题为“COMPOSITIONS AND METHODS OF MAKING PAPER PRODUCTS(制造纸产品的组合物及方法)”的美国临时申请的优先权，其通过引用被整体并入本文。

技术领域

本实施方案涉及纸以及造纸。

背景

纸张通过使纸浆悬浮液脱水、形成均匀的幅(web)并且干燥幅来制造。纸浆悬浮液常常包含大量的阴离子物质，所述阴离子物质包括小纤维细粉、无机填料、疏水的沥青颗粒和来自废纸再循环的污染物。因此，助留(retention)化学品通常被添加至纸浆悬浮液以使阴离子物质固定至最终的纸张。此外，助留化学品加速纸浆脱水过程，导致更高的纸生产速率。

广泛应用的助留程序之一利用高分子量阴离子型絮凝剂和低分子量阳离子型促凝剂的组合。典型的商业阴离子型絮凝剂是通过反相乳液聚合或通过溶液聚合制备的丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物。常用的商业促凝剂是：聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，从二甲胺、乙二胺、以及表氯醇制备的聚胺，明矾，聚氯化铝(PAC)，阳离子淀粉，含乙烯胺的共聚物，以及聚乙烯亚胺(PEI)。通常接受的是，促凝剂可以沉积在多种物质的阴离子表面上并且产生阳离子补丁。然后，高分子量阴离子型絮凝剂可以桥接阳离子补丁，增强细粉和填料的固定。

近来，造纸厂的水系统已经变得始终关闭。此趋势导致溶解和悬浮的固体比如盐和阴离子物质的增加。水化学在助留程序的有效性中发挥主要作用。盐和阴离子物质常常干扰纸浆悬浮液中助留化学品和多种物质之间的相互作用，使得减少助留程序的有效性。此外，助留效率的减少导致进一步增加溶解和悬浮的固体。因此，有对更有效的助留程序的渐增的需求。

乙二醛化的(glyoxalated)聚丙烯酰胺(GPAM)是常见的暂时湿强度树脂。GPAM通常通过使乙二醛和阳离子型聚丙烯酰胺基础聚合物反应来制备(例如，如在U.S.3,556,932、4,605,702和7,828,934中讨论的，其中每个通过引用并入本文)。GPAM通常在纸张形成之前添加在纸浆悬浮液中。在干燥被处理的纸张时，GPAM被相信与纸纤维素形成共价键以增加纸的干强度。由于GPAM与纤维素之间的共价键在水中是可逆的，此湿强度可以随时间减小。当作为碳酸氢盐离子存在时，GPAM强度性能还可以受到相对高的pH和高的碱度水平不利地影响。

概述

本文对已知的方法和组合物的某些优点和缺点的描述不意图限制本公开内容的范围。实际上，本实施方案可以包括上文描述的特征中的某些或全部而不遭受相同缺点。

鉴于前述事项，提供包括纸、制造纸的方法、组合物等的一个或更多个实施方案。

至少一个实施方案提供通过包括用处理组合物处理纤维素纤维或含水纸浆浆体的方法形成的纸，所述处理组合物包括：阴离子型聚丙烯酰胺树脂和醛官能化的聚合物树脂，其中所述阴离子型聚丙烯酰胺树脂和所述醛官能化的聚合物树脂的络合物具有净阳离子电荷。

在一个实施方案中，所述纸与未用所述处理组合物处理的纸相比具有较高的纤维/颗粒的助留。

在一个实施方案中，所述处理组合物为包含所述纤维素纤维的所述含水纸浆浆体的约0.01wt.％至2wt.％。

在一个实施方案中，醛官能化的聚合物树脂与阴离子型聚丙烯酰胺树脂的重量比为约100:1至约1:100。

在一个实施方案中，所述阴离子型聚丙烯酰胺树脂是具有约10mol％至约50mol％的总阴离子电荷的共聚物。

在一个实施方案中，所述阴离子型聚丙烯酰胺树脂具有高于1.8cps的标准粘度。

在一个实施方案中，所述醛官能化的聚合物具有大于20％的电荷密度。

在一个实施方案中，所述纸是选自由以下组成的组的纸产品：干纸板、高级纸、纸巾、棉纸和新闻纸产品。

至少一个实施方案提供制造纸的方法，所述方法包括：向纤维素纤维或含水纸浆浆体引入包括阴离子型聚丙烯酰胺树脂和醛官能化的聚合物树脂的处理组合物，其中所述阴离子型聚丙烯酰胺树脂和所述醛官能化的聚合物树脂的络合物具有净阳离子电荷。

在一个实施方案中，产生的纸与未用所述处理组合物处理的纸相比具有较高的纤维/颗粒的助留。

在一个实施方案中，所述阴离子型聚丙烯酰胺树脂和醛官能化的聚合物树脂被分别添加至所述纤维素纤维。