[发明专利]使用与醛发生反应的基础共聚物作为干强、留着、滤水和抄造助剂的奇异造纸工艺

说明书

本发明涉及，使用至少一种醛与至少一种阳离子或两性基础(共)聚物发生反应获得的产物作为干强、留着、滤水和抄造助剂的奇异造纸工艺。所述共聚物包括丙烯酰胺或其衍生物，并且其核心成分加入了至少一种包含三个或以上杂原子(其中每个杂原子都具有至少一个流动氢原子)的多官能化合物。

申请人的文档WO 2011/15783介绍通过对基础(共)聚合物进行霍夫曼降解获得的聚合物。基础共聚物包含在基础(共)聚物聚合期间加入的多官能化合物。在造纸领域，这些化合物用作絮凝、留着和/或滤水助剂。

文档US 2011/0056640介绍使用通过醛与丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵共聚物发生反应获得的化合物作为助剂的造纸工艺。本工艺只能提升滤水性能。

文档WO2010/059946和US2006/0270801描述了一种能够提升纸的强度的化合物混合物。该混合物包括乙醛酸聚合物，和任选的多官能化合物。

文档WO2005/072185描述了一种通过具有胺或酰胺功能的聚合物与醛反应的造纸用方法。

文档WO2007/041380描述了一种由乙醛酸聚合物的混合物组成的湿强力剂。

本发明解决的问题是开发出可同时提高滤水性能和纸张物理性质的奇异造纸工艺。

本发明的介绍

申请人已发现并开发出了奇异的纸张和/或卡片等的制造工艺，根据本工艺，会在形成所述纸张之前或之后，使纤维素材料与至少一种添加剂接触。

本工艺的特征在于采用的添加剂为阳离子或两性(共)聚物，所述阳离子或两性(共)聚物由至少一种醛与至少一种基础(共)聚物发生反应获得；而所述基础(共)聚物则包含至少一种非离子单体(可从包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺以及/或者丙烯腈的群组中选择)，并且有至少一种多官能化合物(包含从N、S、O和P中选择的至少三个杂原子，其中每个杂原子都具有至少一个流动氢原子)经过预先修改。

在介绍的其余部分和声明部分，以下定义适用：

-添加剂指既是干强助剂又是留着助剂、滤水助剂和抄造助剂的助剂；

-基础(共)聚物指与醛化合物发生反应前的(共)聚物；

-最终(共)聚物指醛化合物与基础化合物发生反应获得的产物。

根据本发明，即可通过在基础(共)聚物的构成共聚单体聚合之前或期间加入其他多官能化合物，也可通过将其他多官能化合物嫁接到基础(共)聚物，实现对基础(共)聚物的至少一种其他多官能化合物的修改。

有利的是，当多官能化合物结合之前或在聚合过程中，它不与所述选自包含丙烯酰胺(和/或甲基丙烯酰胺)，N,N二甲基丙烯酰胺，和/或丙烯腈基团的非离子单体进行反应。事实上，非离子单体是被加入于在聚合条件下的反应介质。

多官能化合物可能是：低聚物、聚合物或包含至少三个碳原子的碳链。

多官能化合物可能是通过“模板”聚合获得的聚合物。即，在合成期间向其中加入低分子重量聚合物以吸收参加聚合的其中一个单体的聚合物。

具体而言，多官能化合物指从包含聚乙烯亚胺(PEI)、主要和辅助聚胺、聚丙烯胺、聚硫醇、聚乙醇、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)树脂和聚胺酰胺(PAA)的群组中选择的其他多官能化合物。

因此，最终阳离子或两性(共)聚物包含至少一种非离子单体(可从包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺以及/或者丙烯腈的群组中选择)，并在与醛化合物发生反应前修改了至少一种其他聚合物(可从包含聚乙烯亚胺、主要和辅助聚胺、聚丙烯胺、聚硫醇、聚乙醇、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)树脂和聚胺酰胺(PAA)的群组中选择)。

在其中一种首选实施方案中，加入的多官能化合物是从包含聚乙烯亚胺(PEI)和聚胺酰胺(PAA)的群组中选择的。

事实上，基础(共)聚物包含至少100ppm的多官能聚合物，达到至少500ppm更宜，达到1000ppm最佳。

有利的是，可以从包含乙二醛、戊二醛、呋喃醛、羟基己二醛、丁二醛、二醛淀粉、乙二醛二甲基缩醛、双环氧化合物及其组合物的群组中选择醛。首选醛化合物为乙二醛。

根据本发明的其中一个首选特征，基础(共)聚物通过自由基支化剂支化。在这种情况下，获得的共聚物将与乙二醛发生反应。

最好在基础共聚物与多官能自由基支化剂(也可以使用转移剂)聚合期间进行支化。支化剂包括但不限于：亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、双丙烯酰胺、氰甲基丙烯酸酯、乙烯基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯以及三烯丙基胺。