[发明专利]纸和纸板的制造

说明书

本发明涉及用以下方法制备纸或纸板：形成水性纤维素悬浮体，将聚合物助留剂加入到悬浮体中以形成絮凝物，通过剪切悬浮体分解絮凝物以形成微絮凝，通过向悬浮体中加入阴离子架桥促凝剂的水性组合物凝结微絮凝，凝结的悬浮体滤水形成纸片，和干燥纸片。这种普通方法为大家所熟悉。例如Hydrocol(商标)方法涉及这些步骤并且使用膨润土(即阴离子型膨胀土)作为阴离子架桥促凝剂。这种方法在如US4753710,4913775和EP-A-707673中有描述。

一般絮凝悬浮体的形成涉及将一种或多种阳离子聚合物加入到悬浮体中。例如聚合物助留剂经常是一种高分子阳离子聚合物，和/或在方法的早期步骤中可以加入其它阳离子聚合物。例如阳离子淀粉或其它增强剂被加入以增加强度和/或可以加入低分子量阳离子聚合物以提高保留性能和/或其它用途，如控制稠料中的树脂障碍(pitch)。

为了提高干燥纸片的视觉外观，加入会改变纸片视觉外观的阴离子材料是常用的，如颜料或染料或通常加光学增白剂。出于方便和充分混合的原因，这些阴离子材料经常在方法中相对较早的步骤加入，当然是在助留剂之前，甚至经常在稠料步，例如在混料箱中。

因此典型的方法包括和任何所需填充剂一起或在此之前向稠料中加入阴离子光学增白剂，然后加入阳离子淀粉和/或低分子量阳离子促凝剂(它也可以加入稠料中作为树脂障碍控制添加剂)，随后加入阳离子或其它聚合物助留剂和阴离子架桥促凝剂。

这种类型方法已经大规模地使用许多年。

在所有的造纸方法中希望使用最少量的化学添加剂得到最佳性能。因此滚轧工人想使用最少量的聚合物得到最佳的树脂障碍控制，强度，保留性能和滤水性能或其它去水性能，以及使用最少量的光学增白剂，染料或颜料得到最佳视觉外观。

本发明的目的是将用这种方法提供改进的性能。特别是，一个目的是将得到改进的保留性能和去水性能(包括滤水)以使操作员能够使用同样量的化学添加剂而得到提高的去水和保留性能或允许操作员得到相等的去水和保留性能而用更少量的添加剂。另一目的是得到改进的视觉外观，因此允许操作员使用同样剂量的光学增白剂、染料或颜料而得到更好增白或色彩，或使用更少剂量光学增白剂，染料或颜料而得到相同增白或色彩。

根据本发明，造纸和纸板方法包括：

形成水性纤维素悬浮体，

悬浮体中加入聚合物助留剂以形成絮凝，

通过剪切悬浮体分解絮凝以形成微絮凝，

通过向悬浮体中加入包括阴离子架桥促凝剂的水性成分凝结微絮凝，

凝结悬浮体滤水以形成纸片，以及

给纸片染色，

并在这一方法中至少一种阳离子聚合物在剪切之前加入到悬浮体中，以及用于纸或纸板的阴离子光学增白剂和/或染料和/或颜料基本上和阴离子架桥促凝剂的阴离子组合物一起加入到悬浮体中。

因此阴离子光学增白剂，染料或颜料就在阴离子架桥促凝剂的水性组合物之前，之后或一般与它一起加入到剪切的悬浮体中。这些材料可以分开但必须在紧挨的位置添加到悬浮体中或通常在单一的添加位置加入。因此优选阴离子光学增白剂，染料或颜料在它加到悬浮体中之前混入阴离子架桥促凝剂的水性组合物。因此它可以当水性组合物加入到悬浮体中时在线混合或可以预先混合。

本发明适用于任何方法，其中阳离子聚合物在剪切之前加入到悬浮体中，接着加入阴离子架桥促凝剂。实际上这意味着本发明可适用几乎所有的方法，这些方法涉及加入聚合物助留剂，接着加入阴离子架桥促凝剂。这是因为几乎所有这样的方法确实涉及在剪切之前的某一步中加入至少一种阳离子聚合物。

本发明的结果是，我们能够得到去水和保留性能及外观特性的改进的综合性能。

当阳离子聚合物在为得到去水和保留性能的剪切之前加入到悬浮体中时本发明具有特殊的价值，因为本发明随后在去水和保留性能方面得到改进。在本发明的优选方法中，阳离子聚合物作为助留剂被加入。如同在US4388150中提出的，可以使用阳离子淀粉作为助留剂，但是优选一种有足够高分子量以赋予保留性能的合成阳离子聚合物。因此一般它的分子量必须在500,000以上并且通常它具有至少4dl/g的特性粘度。特性粘度是用粘度计的悬浮杠杆在25℃缓冲到pH7.5的水性组合物上测定的。