[发明专利]聚合物组合物及其用途

说明书

本发明涉及一种聚合物组合物，其包含第一主体聚合物和第二聚合物，该第一主体聚合物是(甲基)丙烯酰胺与至少一种阳离子第一单体的共聚物；第二聚合物是(甲基)丙烯酰胺和至少一种阳离子第二单体的共聚物。第二聚合物在第一主体聚合物的存在下进行聚合；第一主体聚合物具有比第二聚合物更高的阳离子性，第一主体聚合物和第二聚合物的阳离子性差异为至少3mol％，优选至少5mol％，更优选至少7mol％。通过使用具有UL适配器的Brookfield DVII T粘度计以在NaCl水溶液(1M)中0.1重量％的固含量在25℃下进行测量时，聚合物组合物具有2.0mPas的标准粘度。本发明还涉及所述聚合物组合物的用途。

本发明涉及根据所附独立权利要求的前序部分的聚合物组合物及其用途。

聚丙烯酰胺等聚合物用于纸和纸板制造，以改善纸幅形成过程中的排水性。排水性的挑战在于良好的初始絮凝与致密的絮凝物结构相结合。絮凝问题导致纸幅质量降低，絮凝物的结构问题减少了压制脱水中的排水，这增加了后续干燥步骤中的干燥需求，因此可能成为造纸机生产率的限制部分。

聚合物还用于例如，市政水处理以及纸和纸板制造工艺中的污泥脱水。聚合物，例如聚丙烯酰胺，例如用于使用再循环纤维的造纸工艺中的脱墨污泥的脱水。脱墨污泥包括例如油墨、聚合物材料、无机填料和纤维材料。该污泥的进一步使用需要有效脱水，该进一步使用例如是作为焚烧炉中的燃料，或作为基于水泥的产品、含木的板、复合材料的制造中的添加剂，或炭化成炭。纸和纸板的制造工艺中还包括其他污泥，其含有纤维材料并且需要有效地脱水。

如今，纸或纸板机的水循环越来越封闭，并且要求使用的淡水量最小化。这可能导致循环水中的化学物质富集，并且例如增加了用于纤维原料制造的水的导电率。再循环纤维作为原料的使用也在增加，这可能导致纤维原料中溶解和胶体物质(所谓的阴离子垃圾)的增加。已经观察到，当与具有高导电率和/或增加量的阴离子垃圾的纤维原料组合使用时，采用具有高分子量的线性阳离子或阴离子聚丙烯酰胺的常规排水系统的性能效率降低。聚合物性能的损失导致排水、纤维和细粒保留性降低，以及压制脱水的减少。即使具有高导电性和/或高浓度的溶解和胶体物质的纤维原料可能需要聚合物，聚合物，例如聚丙烯酰胺的剂量的简单增加也不是最佳解决方案。增加高分子量聚丙烯酰胺的添加可能最终导致纤维原料的过度絮凝，这进一步降低了压制脱水速率并导致形成不良，因此降低了该方法的生产率和所生产的纸张的强度两者。

具有高电荷密度的低分子量聚合物单独或其与涉及使用阳离子高分子量聚丙烯酰胺的系统一起，已用于改善某些纸品的制造中的脱水和压制效率。然而，这些低分子量聚合物在提供必要的保留性而不增加聚合物剂量的能力方面受到限制，这可能导致纸或纸板制造工艺中的过度阳离子化，并因此增加发泡和其它相关问题。包含具有高电荷密度的低分子量聚合物和阳离子高分子量聚丙烯酰胺的双组分体系是已知的，但它们难以控制并增加纸或纸板制造工艺的复杂性。此外，已经观察到双组分体系仍然不能在具有高导电性、差的纤维质量和增加的物质负荷(例如灰分、淀粉、施胶物或溶解和胶体物质)的挑战性条件下提供所需的纸性能和生产率。

需要新的有效组合物，其可用于纸或纸板制造中的排水。如果组合物也可用于污泥脱水，这将是有利的。

本发明的一个目的是最小化或甚至消除现有技术中存在的缺点。

本发明的目的还在于提供一种聚合物组合物，其在纸或纸板制造中提供有效的排水。

本发明的另一个目的是提供一种聚合物组合物，它也适用于具有高导电率和/或大量溶解和胶体物质的纤维原料。

本发明的另一个目的是提供一种聚合物组合物，它适用于污泥脱水，特别是脱墨污泥脱水。

这些目的通过具有下面在独立权利要求的特征部分中呈现的特征的本发明来实现。在从属权利要求中公开了一些优选实施方案。

除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征和说明书中的实施方案可相互自由组合。