[发明专利]制备纸的方法

说明书

本发明涉及一种制备纸和纸板的方法，其包括以下步骤：提供一种含水悬浮液，其包含填料、至少一种水溶性两性聚合物和微粒；将所述含水悬浮液加入纸料中，使获得的纸料脱水，由此在网部中形成纸页，直到纸页的干物质含量为至少18重量％；随后压榨并干燥纸页。水溶性两性聚合物可通过使单体混合物共聚，然后使聚合物的‑CO‑R¹基团部分或完全水解来获得，所述单体混合物包含：a)至少一种以下通式的N‑乙烯基羧酰胺，其中R¹和R²彼此独立地代表H或C₁‑C₆烷基；b)至少一种具有至少一个游离酸基团或至少一个盐形式的酸基团的单烯键式不饱和单体；c)任选地至少一种不同于组分(a)和(b)的单烯键式不饱和单体；以及d)任选地至少一种在分子中具有至少两个烯键式不饱和双键的化合物；其中阳离子单体单元与阴离子单体单元的含量之差以绝对摩尔％计最大等于10，在每种情况下基于所有单体单元的总摩尔数计。

本发明涉及一种制备纸和纸板的方法，其包括将该含水浆料混合至纸料中，使获得的纸料脱水，然后压榨纸页并干燥。

制备纸是这样的一种方法：其中将由木质纤维和/或纤维素纤维与各种无机聚集体组成的固相与水相分离。在纸料悬浮液(稀浆料)中，固相的初始浓度通常在15g/l和1.5g/l之间的范围内。固相与水相的分离是以两个以上的步骤进行的，并且可以在这些步骤中通过选择机械参数或通过精确混合化学添加剂来调节。第一步包括通过将纸料喷涂到网上或者通过将纸料注入两个网之间来使其脱水，所述两个网根据其相对于注入的纸料的位置而分别称为底部网和顶部网。根据所谓的网部的布置，仅通过重力或通过重力和离心力的组合将水与纸料分离，并通过网孔排出。

通过使用称为助留剂和助滤剂的化学添加剂也是网脱水中的重要部分。它们特别包括高分子量的轻微阳离子性的聚丙烯酰胺、阳离子淀粉以及基于乙烯基甲酰胺和亚乙基亚胺的聚合物。US 6273998记载了在湿部方法(wet end process)中乙烯胺共聚物与微粒(例如膨润土)一起作为添加至纸料中的助留剂的用途。

EP-A-950138教导了对纸料进行两步处理：使用阳离子聚合物和微粒，并且在第二步中施加剪切之后使用交联的阴离子聚合物。

WO-A-04/087818、WO-A-05/012637和WO-A-2006/066769记载了经基于聚乙烯胺的水溶性两性共聚物处理的细分散填料的含水浆料。这些浆料可以增加纸的填料含量而不牺牲纸的性能，例如特别是干强度。

在网部中获得的干物质含量不仅取决于网部中的机械条件和所选择的化学添加剂，而且还非常显著地取决于纸料体系和纸幅基重。尽管纸料的有效脱水是主要目的，但纸也应具有良好的最终性能。过快的脱水会导致纸纤维的过早固定，从而导致差的强度性能或差的视觉性能。

所谓的初始湿纸幅强度IWWS是依赖于纸幅的干物质含量的另一个重要性质。初始湿纸幅强度不能与纸的湿强度和初始湿强度相混淆，因为这两种性质都是在将干燥的纸重新润湿至规定的水含量时测量的。初始湿纸幅强度是从未干燥过的纸的强度。其为经制备的湿纸在通过造纸机的网部和压榨部之后的强度。水含量通常为约50％。增加初始湿纸幅强度使得能够施加较高的剥离力，并由此加快造纸机操作(参见EP-A-0780513)或使用较大量的填料。

WO 2009/156274教导了可通过N-乙烯基羧酰胺与阴离子共聚单体共聚以及随后使乙烯基羧酰胺水解而获得的两性共聚物作为纸料添加剂用于提高纸的初始湿纸幅强度的用途。例如，在造纸方法中在稠浆料阶段或在稀浆料阶段进行所述处理。

WO 2014/029593教导了一种制备具有高的初始湿纸幅强度的纸的方法：添加由含有丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的聚合物进行霍夫曼降解而获得的水溶性两性共聚物，并在压榨部中将所形成的纸页压榨至规定的固含量≥48重量％。

本发明的一个目的是在转移至干燥部之前，提高经制备的纸的初始湿纸幅强度，从而在造纸方法中实现与现有方法相比更高的机器速度。