[发明专利]纸的生产方法

说明书

本发明涉及纸的生产方法，更特别涉及包括在抄纸料中加入支化的丙烯酰胺基的聚合物和含铝硅溶胶的纸生产方法。

在造纸技术中使用助滤剂和助留剂是已知的，在抄纸料中加入这样的添加剂的目的是促进沥滤和/或增加微细颗粒和添加剂在纤维素纤维上的吸附性使其保留在纤维上。由此可以大大提高造纸工艺的生产能力，因此助滤和助留剂的使用提供了很大的经济效益。

此造纸工艺的另一重要特征是所生产的纸页的均匀性。均匀性是用纸页的透光度改变来测定的，透光度改变小说明均匀性好。均匀性受几个因素的影响，例如纤维在纸页中的分布、排列和混合的方式。因此在造纸工艺中好的均匀性的目的在于使所生产的纸张的光学性质得到最佳化。

少量的助滤和助留剂一般对均匀性是有利的，但甚至是中等量的助滤和助留剂都可对均匀性产生反作用。当留着率增加到一较高水平时，均匀性参数可从好的均匀性到差的均匀性突然下降。差的均匀性引起纸质和可印性变坏。纸面粗糙度的增加是均匀性差的又一结果，它能对随后的表面处理(诸如涂敷)产生负影响。此外，均匀性差的问题和由此产生的光学性质和可印性变坏是不能用涂敷来克服的，因为通常得到的结果不会与在好的均匀性条件下生产的纸张有同样好的光学性质和可印性。

US 4,980,025，US 5,368,833和EP 656 872公开了使用阳离子丙烯酰胺基的聚合物和含铝硅溶胶作为抄纸中的纸料添加剂。这些体系是目前所用的最有效的助滤和助留剂。

根据本发明发现，在抄纸中使用含铝硅溶胶与支化的丙烯酰胺基的聚合物结合作为纸料添加剂能够得到有改进的均匀性和很高的沥滤和留着性能的有利组合效果。更具体地说，本发明涉及从含纤维素的纤维和任选的填充剂的悬浮体系生产纸的方法，该方法包括在悬浮体系中加入水溶性阳离子或两性支化丙烯酰胺基的聚合物和阴离子含铝硅溶胶并将悬浮体系在造纸网上成形和沥滤。因此本发明涉及在权利要求书中所限定的方法。

与采用相同类型含铝硅溶胶但和线形丙烯酰胺基的聚合物结合使用的方法相比，本发明方法给予了在相应的添加剂量下具有改进均匀性和在相应的留着水平下具有改进均匀性的纸张的生产可能性，由此使生产的纸幅和纸页的质量得到改进，同时保持了高的留着性能。

能在本发明中使用的水溶性的阳离子和两性支化丙烯酰胺基的聚合物在本技术领域中是已知的，例如EP-A-374458中的聚合物，在此引入供参考。聚合物的制备是用两性和阳离子丙烯酰胺基的聚合物的制备中常用的单体和至少一种支化剂。

制备阳离子和两性丙烯酰胺基的聚合物通常使用的单体的例子包括丙烯酰胺和其衍生物分别与至少一种烯属不饱和阳离子单体及烯属不饱和阳离子和阴离子单体的组合相结合，并可选择性地使用非离子单体。适合的阳离子单体的例子包括氯化二烯丙基二甲基铵、氯化丙烯酰氧乙基三甲铵和基于(甲基)丙烯酸酯和N，N-二烷基氨基烷基化合物的(甲基)丙烯酰胺的阳离子单体，例如季铵化合物和其盐类。

支化剂能使基于丙烯酰胺的聚合物获得支化结构成为可能，例如用包括含烯属不饱和键的单体支化剂的单体混合物的共聚和/或支化剂中存在的其它类型的反应性基团与基于丙烯酰胺的聚合物中存在的反应性基团之间在聚合时或聚合后的反应。适合的支化剂的例子包括至少有两个并优选两个烯属不饱和键的化合物，具有至少一个烯属不饱和键和至少一个反应性基团的化合物，以及具有至少两个反应性基团的化合物。适合的反应性基团的例子包括环氧、醛和羟基基团。优选的支化剂是二官能支化剂，即有两个烯属不饱和键类型的基团和/或存在于支化剂中的反应性基团。优选的基于丙烯酰胺的聚合物含至少一个聚合形式的起支化剂功能的烯属不饱和单体，更优选的支化剂具有两上烯属不饱和键。

适合的含两个烯属不饱和键的单体支化剂的例子包括亚烷基双(甲基)丙烯酰胺，例如亚甲基双丙烯酰胺和亚甲基双甲基丙烯酰胺、单-、二-和多乙二醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯；烯丙基-和乙烯基官能的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺，例如N-甲基烯丙基丙烯酰胺和N-乙烯基丙烯酰胺；以及二乙烯基化合物，例如二乙烯基苯。适合的含一个烯属不饱和键和一个反应性基团的单体支化剂的例子包括丙烯酸缩水甘油酯、羟甲基丙烯酰胺和丙烯醛。含两个反应性基团的支化剂的例子包括乙二醛、二环氧基化合物和表氯醇。