生产纸、卡片和纸板的方法
【专利说明】生产纸、卡片和纸板的方法
[0001] 本发明涉及一种生产纸、卡片和纸板的方法，包括在网部使包含至少一种水溶性 聚合物的含填料纸楽·（paper stock)排水形成纸页（sheet)，然后在压榨部对该纸进行压 榨，所述水溶性聚合物可通过包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的聚合物的霍夫曼降解而 得到。
[0002] 在该方法的各个点进行生产纸的新方法的开发。通过新的原料或其他改良的定量 进料方法得到了改良纸。但是越来越快的造纸机也对生产方法提出了新的要求。
[0003] 对任何进一步加快造纸机速度的方法的一个限制性因素是初始湿网强度 (initial wet web strength)。初始湿网强度限制了可施加于刚刚在造纸机中形成、已经 过机器的网部和压榨部并传送至干燥部的纸页上的最大力。在生产过程中，纸页必须从压 榨棍上脱去。为能够确保造纸机操作无破损端，在此点上施加的拉脱力（pull-off force) 必须明显小于湿纸的初始湿网强度。初始湿网强度的增加允许施加更高的拉脱力，因此造 纸机操作可更快的运行，参见EP-B-0780513。
[0004] 初始湿网强度是未经干燥的纸的强度。它是经生产的湿纸在通过造纸机的网部和 压榨部后的强度。
[0005] 在压榨部，湿纤维网通过真空领纸棍（suction pickup roll)或静态减压元件 (static underpressure element)铺至压榨毛毯（press felt)上。压榨毛毯的作用是使 纤维网传输通过各种改良的形式的压榨辊隙（nip)。该网的干物质含量最高不超过55%， 取决于压榨部的设计和纸浆的成分。干物质含量随着在压榨机中对经过的纸网施加的压力 的提高而提高。在许多造纸机中，压力以及由此产生的纸网的干物质含量可在相对较宽的 范围内变化。
[0006] 众所周知，初始湿网强度可通过在生产方法中在压榨部和干燥部之间的点处增加 纸的固体含量来提高。也可以在该方法中在该点处通过用于增强排水的添加剂来提高固体 含量。但是这是有限的。
[0007] W02009/156274教导了使用可通过N-乙烯基甲酰胺与阴离子共聚单体的共聚合 以及随后使乙烯基甲酰胺水解而获得的两性共聚物作为纸浆添加剂来增强纸的初始湿网 强度。该处理例如在纸生产过程的稠衆（thick stuff)阶段或在稀衆阶段（thin stuff) 进行。
[0008] 第11170740. 2号在先欧洲申请教导了使用基于丙烯酰胺的两性共聚物作为用于 增强纸的初始湿网强度的纸浆添加剂，其中所述两性聚合物可通过丙烯酰胺与阴离子共聚 单体的共聚合而得到。该处理在纸的生产过程的稠浆阶段进行。需要额外调节造纸机的压 榨部以使离开压榨部的湿网的干物质含量超过取决于纸浆组分的最小值。
[0009] 例如使用通过包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的聚合物的霍夫曼降解得到的 聚合物来增强强度也是众所周知的。
[0010] 本发明的一个目的是增强经生产的纸在转移进干燥部之前的初始湿网强度从而 实现在纸生产方法中的与现有方法相比更高的机器速度。
[0011] 现已发现该目的通过一种生产纸、卡片和纸板的方法而实现：所述方法包括在网 部使包含至少一种水溶性聚合物的含填料纸浆排水以形成纸页然后在压榨部对纸进行压 榨，其中向纤维浓度范围为20至40g/l的纸浆加入至少一种水溶性聚合物，然后将该纸浆 稀释至纤维浓度范围为5至15g/l，将稀释后的纸浆排水以形成纸页，然后在压榨部将纸页 压榨至固体含量为G(X)重量％以上，并根据下式计算G(X):
[0012] G(x) = 48+(x-15) · 0· 4
[0013] 其中X为干燥的纸、卡片或纸板的填料含量的数值（以重量％计）以及 [0014] G(X)为纸页经压榨达到的最小固体含量的数值（以重量％计），
[0015] 其中水溶性聚合物可通过包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的聚合物的霍夫曼 降解以及经或不经随后的后交联（postcrosslinking)而得到。
[0016] 本发明还提供一种生产纸、卡片和纸板的方法，包括在网部使包含至少一种水溶 性聚合物的含填料纸浆排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸进行压榨，其中向纤维浓度 范围为20至40g/l的纸浆加入至少一种水溶性聚合物，然后将该纸浆稀释至纤维浓度范围 为5至15g/l，将稀释后的纸浆排水以形成纸页，然后在压榨部将纸页压榨至固体含量多48 重量％，其中水溶性聚合物可通过包含丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的聚合物的霍夫曼降 解以及随后的后交联而得到。
[0017] 在下文中纸浆应理解为水和纤维材料以及根据纸、卡片或纸板的生产方法中的阶 段还包含水溶性聚合物、填料和任选的纸助剂的混合物。
[0018] 纸的干物质含量应理解为意指使用DIN EN IS0638DE的烘干法测定的纸、卡片、纸 板和纤维材料的固体含量。
[0019] 本文中使用的术语颜料与术语填料的含义相同，因为在纸的生产中颜料被用作填 料。填料在纸生产中是常规的，应理解为意指无机颜料。
[0020] 本发明的方法用于包含使含填料的纸浆排水的纸、卡片和纸板的生产中。纸、卡片 和纸板的填料含量（X)的范围为5-40重量％，基于纸、卡片或纸板。
[0021] -个优选的实施方案优选一种生产填料含量范围为20-30重量％的纸的方法。例 如无纤维纸是这种类型的纸。
[0022] 另一种优选的实施方案优选一种生产填料含量范围为10-20重量％的纸的方法。 这种类型的纸特别用作包装纸。
[0023] 另一个优选的实施方案优选一种生产填料含量范围为5-15重量％的纸的方法。 这种类型的纸特别用作新闻纸。
[0024] 另一个优选的实施方案优选一种生产填料含量范围为25-40重量％的纸的方法， 例如SC纸。
[0025] 根据本发明，使包含至少一种水溶性两性聚合物、纤维材料和填料的水性纸浆在 网部排水以形成纸页并且然后在压榨部对纸页进行压榨，即进一步排水。压榨部排水得到 最小固体含量，但是也可以超过该含量。进行压榨所达到的固体含量下限在下文中也被称 作极限干物质含量或者最小固体含量G(X)，并且基于经压榨的纸页计，所述经压榨的纸页 为纸浆和水的混合物。在最小程度进行排水所达到的极限干物质含量取决于填料量。因此 填料含量为30或15重量％的纸的极限干物质含量G(X)根据下式计算：
[0026] G (X) = 48+(χ-15) · 0· 4
[0027] 如分别为 G (30) = 48+(30-15) ·0· 4 = 54
[0028] 或 G (15) = 48+ (15-15) ·0· 4 = 48.
[0029] 换言之，为生产填料含量为30重量％的纸，本发明提供在压榨部压榨至固体含量 为至少54重量％以得到良好的初始湿网强度的纸。
[0030] 相比之下，为生产填料含量为15重量％以下的纸，本发明提供在压榨部压榨至固 体含量为至少48重量％以得到良好的初始湿网强度的纸。
[0031] 本发明的一个实施方案包含在压榨部压榨至固体含量的范围至少为49至55重 量％以生产填料含量为17-32重量％的纸、卡片和纸板。
[0032] 本发明的另一个