[发明专利]使用微纤维化纤维素提高造纸系统的滤水性能

说明书

公开了一种生产纸、纸板和卡板的方法。所述方法包括向造纸机的湿部添加(a)微纤维化纤维素和(b)至少一种助添加剂。所述助添加剂以下项中的一种或多种：(1)阳离子水分散体聚合物、(2)胶态二氧化硅、(3)膨润土粘土、(4)含乙烯胺聚合物或它们的组合。本发明还涉及通过该方法生产的纸产品。

技术领域

本发明涉及造纸系统中改进的滤水性能，其中通过添加湿部添加剂的组合来增强滤水性能，其中所述系统的一种组分是微纤维化纤维素。

背景技术

提高造纸机的滤水性能是造纸商的最关键参数之一。造纸机的生产率通常取决于纸纤维浆在成形网上的滤水速率。确切地说，高水平的滤水使纸张制造商能够在所生产纸张面积或所生产纸张吨数方面提高生产率，因为机器运行速度更快、在干部运行时使用更少的蒸汽来除水，或者使得能够制造较重基重的纸张。由于滤水在造纸领域的重要性，现有技术中有很多滤水辅助系统的示例。

众所周知，通过使用合成的含丙烯酰胺微聚合物可以增强纸浆浆液的滤水。例如，WO 2003050152公开了使用显著改善滤水性能的疏水缔合微聚合物。

胶态二氧化硅，特别是阳离子添加剂例如阳离子淀粉或其它有机絮凝剂例如阳离子或阴离子聚丙烯酰胺的组合，广泛用作工业中的滤水系统。这些系统在US 4,338,150和US 5,185,206中举例说明，并且经常被改进或修改，如引用这两个示例的文献所示。

微聚合物和硅质材料例如胶态二氧化硅或膨润土粘土这两者的组合也可以是有效的滤水系统。US 5,167,766和5,274,055是这种系统的说明。

不同等级的纸通常对有效滤水系统的要求不同。回收等级尤其含有可能降低某些上述滤水系统的有效性的大量阴离子污染物。再循环纸等级中常用的滤水系统包括含乙烯胺聚合物以及阳离子聚丙烯酰胺分散体。一些代表性含乙烯胺聚合物滤水系统包括US 6,132,558以及US 7,902,312中公开的滤水系统，其中US 6,132,558包含膨润土和二氧化硅。阳离子聚丙烯酰胺分散体是公开案US 7,323,510和US 5,938,937中的典型分散体。含乙烯胺聚合物可与US2011/0155339中的阳离子聚丙烯酰胺分散体组合使用。

各种改性纤维素聚合物作为助滤剂的用途包括US 6,602,994中的公开内容，US6,602,994涉及微纤维化羧甲基纤维素醚(MF-CMC)的制造和使用，以提高纸浆浆液的滤水性能。

US 2013/0180679说明各种微纤维化纤维素当与分子量小于10,000道尔顿的阳离子添加剂组合时，也可以改善除水。

发明内容

本发明涉及当加入造纸机的湿部时微纤维化纤维素与某些助添加剂的组合使用。这些组合致使造纸机的滤水性能得到改善。所述改进的造纸机性能可以提高造纸机的生产率并降低造纸机干部(dry end)的能量需求。使用本发明，造纸操作可以变得更加可持续。

本发明公开了一种生产纸、纸板和卡板的方法，所述方法包括向造纸机的湿部添加微纤维化纤维素(a)以及助添加剂分散体(b)，其中所述助添加剂可以包括阳离子水分散体聚合物(1)、胶态二氧化硅(2)、膨润土粘土(3)和含乙烯胺聚合物(4)中的一种或多种。

所述微纤维化纤维素可以具有净阴离子电荷。

所述助添加剂可以是Fischer等人(US 7,323,510)描述的阳离子水分散体聚合物。

所述助添加剂可以包括胶态二氧化硅。

所述助添加剂可以包括膨润土粘土。

所述助添加剂可以包括含乙烯胺聚合物。

所述微纤维化纤维素和助添加剂可以基于两种产物的活性固体，分别以10:1到1:10的比例、基于干纸浆重量按以0.01％到0.25％的量加入纸浆浆液中。