[发明专利]一种提高高分子乳化剂乳化的ASA 乳液的施胶效果的方法

说明书

本发明涉及在造纸过程中提高ASA施胶剂的施胶效果的方法。具体地，该方法包括使用高分子乳化剂乳化的ASA乳液作为施胶剂对纸浆进行施胶，其中，所述纸浆中添加有含羟基天然碳氢高分子多糖化合物改性的造纸填料粒子作为造纸填料。

技术领域

本发明涉及在造纸过程中提高ASA施胶剂的施胶效果的方法。具体地，本发明涉及在造纸施胶中，利用含羟基天然碳氢高分子多糖化合物处理造纸填料粒子，以提高高分子乳化剂乳化的ASA乳液的施胶效果的方法。

背景技术

纸是具有典型的极性、强亲水性特征的含纤维素的纤维复合材料，也就是说，它可以容易地被水性体系润湿和溶胀。当书写和印刷时，以及当纸加工时，这导致水及其他液体(例如油墨、印刷油墨)过度和不受控制地渗入纤维网络。由此产生的问题尤其包括内纤维粘接力的消弱、机械性能的劣化、尺寸稳定性降低和非常差的可书写性和可印刷性。

为了控制湿润和渗透行为，采用所称的施胶剂，其通过部分疏水化抵抗上述行为。这些助剂可以添加到水性纤维素纸浆中(内施胶)，也可以通过使用合适的涂布系统(例如施胶压机、膜压机、涂覆机等)对已经形成的纸幅进行表面处理(表面施胶)而进行施加。对于一定类型的纸，可以联合使用这两种方法。

在中性或略碱性抄纸中，使用中性施胶剂，典型的中性施胶剂包括例如烷基烯酮二聚体(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。近年来，使用中性施胶剂对纸张和纸板进行施胶在全球已经变得普遍。一般而言，中性施胶剂本身是不溶于水的油状物，因此，其在添加至配料用于最终施胶之前必定为乳液状态。为了获得稳定的中性施胶剂乳液，合适的乳化剂是相当重要的。阳离子性淀粉和基于丙烯酰胺的合成聚合物通常用作乳化剂。要达到目标的施胶效果，通常需要大量的阳离子淀粉乳化剂，而相对少得多的合成聚合物就可以实现类似的效果，因此，与阳离子性淀粉相比，聚合物乳化剂吸引了更多的关注。而且，使用大量的阳离子性淀粉显著地增加了从造纸厂排出的水中的化学需氧(COD)水平，这将引起严重的环境污染。从保护环境的角度出发，期望使用阳离子性聚合物来代替阳离子淀粉。

另一方面，出于减少成本的需要，现在向纸张中添加越来越多的填料如CaCO3、TiO2，以降低纤维消耗。

然而，这些一般使用的填料会给碱性纸张的施胶带来不利影响，随着灰分比率的增加，即，增加的填料越多，中性施胶受到的影响越为不利。特别是，在使用聚合物乳化剂作为乳化剂的情况下，与使用阳离子性淀粉作为乳化剂的情况相比，中性施胶的效果往往不理想。

以前曾有文献报道过对填料进行表面修饰以提高施胶效果的报道，但是主要是填料的疏水化改性与处理技术。美国专利5411639报道了对淀粉进行糊化，将淀粉的水溶液与脂肪酸皂(脂肪酸的钠盐或者钾盐)混合，在一定条件下可得到淀粉/脂肪酸皂复合物，将此复合物用于修饰填料，可有效地改善AKD的施胶性能。美国专利5527430也报道了一种使用通过使用高分子进行填料的表面修饰，使填料表面疏水从而提高ASA施胶效果的方法。在这两种方法中，都使用了脂肪酸或脂肪酸盐，且淀粉/脂肪酸皂复合物的用量较大，导致整个过程复杂繁琐，使用的碳酸钙表面修饰化学药品用量很多，从经济价值而言，不利于实际的应用。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高高分子乳化剂乳化的ASA乳液的施胶效能的方法，其可显著改善以高分子乳化剂作为乳化剂的情况下的中性施胶的效率。

本发明的发明人为解决上述问题进行了深入研究，结果发现通过使用含羟基天然碳氢高分子多糖化合物改性的造纸填料粒子作为造纸填料，可以有效的提高高分子乳化剂乳化的ASA乳液的施胶效果。而且，还令人惊奇地发现，仅使用少量的含羟基天然碳氢高分子多糖化合物对造纸填料粒子进行改性即可实现上述效果。