: 1.00、0.85 : 1.00、0.90 : 1.00、 0.95 : 1.00或1.00 : 1.00。在一个具体优选的实施方案中，当使用高剪切均质器乳化单 元时，乳化剂与ASA体积比在0.6 : 1.0至1.0 : 1.0的范围中，并且GPAM在涡轮回路中 的百分比为〇? 3%至0? 9% (基于固体）。
[0128] 较高的乳化剂与施胶剂之比（例如，1.30 : 1.00)优选地只与高压涡轮栗乳化单 元使用，用高剪切均质器制备施胶乳剂的上限优选地为1.00 : 1.00。
[0129] 根据关于高压涡轮栗乳化单元所公开的参数制备施胶乳剂可提供这样的施胶乳 剂：其中值粒径为2. 5微米或更小、2. 3微米或更小、2. 0微米或更小、1. 9微米或更小、1. 8 微米或更小、1. 7微米或更小、1. 6微米或更小、1. 5微米或更小、1. 4微米或更小、1. 3微米或 更小、1. 2微米或更小、1. 1微米或更小或者1. 0微米或更小；并且90%群体小于该粒径的 粒径（D9。）为6. 0微米或更小、5. 0微米或更小、4. 0微米或更小、3. 9微米或更小、3. 8微米 或更小、3. 7微米或更小、3. 6微米或更小或者3. 5微米或更小。
[0130] 根据关于高剪切均质器乳化单元所公开的参数制备施胶乳剂可提供这样的施胶 乳剂：其中值粒径为1. 1微米或更小、1. 〇微米或更小、〇. 9微米或更小或者0. 8微米或更小 的施胶乳剂；并且90%群体小于该粒径的粒径（D9。）为2. 4微米或更小、2. 1微米或更小、 2. 0微米或更小、1. 9微米或更小、1. 8微米或更小、1. 7微米或更小、1. 6微米或更小、1. 5微 米或更小、1. 4微米或更小、1. 3微米或更小或者1. 2微米或更小。
[0131] 根据高压涡轮栗或高剪切均质器的参数所制备的施胶乳剂可提供以Cobb60值 表示的施胶效率，为80或更小、70或更小、60或更小、50或更小、40或更小、30或更小、20 或更小或者10或更小。根据关于高压涡轮栗或高剪切均质器的参数所制备的施胶乳剂可 提供以沸腾舟测试的值表示的施胶效率，为600秒至1800秒（10分钟至30分钟）。
[0132] 此外，根据高压涡轮栗或高剪切均质器的参数所制备的施胶乳剂可使所需的施胶 剂（例如，ASA)剂量降低10%至50%。
[0133] 4.施胶的方法
[0134] 可影响造纸机上的施胶性能的因素有很多。一些是由于待用于造纸的配料和化学 添加剂的化学性质。施胶性能还可受造纸机自身的操作参数影响。持续监控、调整造纸条 件以及合适的处理和下降施胶乳剂有助于确保最佳的施胶性能。
[0135] 对于最佳的施胶性能而言，施胶剂如ASA优选地均匀分布、锚定并适当地定位在 纤维表面上。保留施胶剂是极其重要的，因为未保留的施胶分子可阻碍施胶性能。在造纸机 的湿部使用特定的化学程序使造纸过程期间的小颗粒（包括ASA)的保留效率最大化。ASA 保留效率也大大地受纸配料的装料需求影响。只要系统的装料由于配料组分或添加剂的变 化而改变，ASA保留就可改变并且可能降低施胶效率。在造纸过程中还存在化学品，其可降 低施胶效率。其主要是充当抗施胶剂的表面活性材料，包含消泡剂、染料制剂、来自制浆过 程的污染物等。如果不将这些污染物适当地从系统中移除或保持在最低浓度水平，则施胶 性能可会受到负面影响。在造纸机的干燥区段中，ASA通过蒸气相运输均匀地分布在纤维 表面上。在干燥区段中没有合适地干燥纸页或达到一定高温可导致施胶效率的损失。
[0136] 除了机器上的造纸条件以外，对施胶乳剂自身的处理和如何将其递送至造纸机也 可影响施胶效率。ASA乳剂容易与水发生反应，并可变为不能最佳地对纸页施胶的化学形 式。这被称为经水解ASA。为了防止ASA水解并为了提高其稳定性，将施胶乳剂优选地维持 在规定温度和pH范围中。基于配料的性质或待制备的等级，ASA施胶乳剂至造纸过程的添 加点从机器到机器也各不相同。如果乳剂没有被适当地进料到机器中，则可能与化学品或 配料组分如碳酸钙发生不希望的相互作用，并降低施胶效率。
[0137] 可将本文所公开的施胶乳剂作为包含如本文所述固体内容物的乳剂进料至纸或 纸板生产过程中。通常将最终施胶乳剂进料至造纸机的湿部，所述湿部可包括薄坯、厚坯或 白水系统。最为典型地，在薄还流送线（approachline)中将施胶乳剂进料至流衆箱中，所 述流衆箱还包括白水系统（例如，预风扇式栗（pre-fanpump))。虽然湿部添加施胶乳剂是 规范的，但是可将组合物引入到最终纸页的任意添加点可得到施胶的纸页并且在多个实施 方案中可用于实施本发明的方法。美国专利No. 4, 657, 946和7, 455, 751中公开了实例。
[0138] 在某些实施方案中，混合室用于将施胶乳剂引入造纸过程中。美国专利序列 号 11/339,169,"MethodandArrangementforFeedingChemicalsintoaProcess Stream"（得自于NalcoCompanyinNaperville，IL)和UltraTurax，型号UTI_25(得自 于IKA_:Works，Inc.Wilmington，NC)公开了这样的混合室的实例。设想任何合适的反应 器或混合装置/混合室可用于本发明的方法。
[0139] 如上所述，在某些实施方案中，可在造纸过程的不同点处添加二次载体溶液。二次 载体溶液可包含额外的乳化剂（例如，GPAM)。此外或替代地，可在将施胶乳剂添加至造纸 过程中的点处添加另外的乳剂。额外的GPAM可以以1 : 1至100 : 1(水：GPAM)的比进料 至二次载体水中。稀释比可取决于GPAM的剂量和乳化产物的最终浓度（例如，ASA:GPAM 乳剂）。 5.实施例
[0140] 参照以下实施例可更好地理解上述内容，所述实施例旨在说明的目的而不旨在限 制本发明的范围。
[0141] 实施例1
[0142] 在该实施例中，使用经0. 8摩尔比的乙二醛与AcAm乙醛酸化的5mol%DADMAC(二 烯丙基二甲基氯化铵）/AcAm聚合物的本发明的一个实施方案用作乳剂稳定剂（聚合物1)， 并且与10mol%DMAEM*MCQ(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）/AcAm(丙烯酰胺）乳剂 稳定剂（聚合物2)进行比较。测试中使用的ASA是源自C16和C18烯基链的混合物的浓度 为100% (通常ASA是以纯物质获得的）的可商购制剂（可作为N7540从NalcoCompany， Naperville，Illinois获得），其被用于以下的测试方法。
[0143] 测试在双流衆箱长网造纸板机（Fourdrinierpaperboardmachine)上进行，其使 用来源于旧瓦楞箱的100%回收纤维生产约600吨/天的挂面纸板。测试方法包括用聚合 物1代替聚合物2作为乳剂稳定剂用于内部施胶应用。缓慢地增加聚合物1与聚合物2的 比率，在纸卷号5处的比率为1 : 1，在纸卷号8处以1 : 0结束。在纸卷号11处，所述比 率改变至0 : 1(即，恢复至100%聚合物2)。将不同比率的聚合物添加至造纸机湿部处的 乳化夹板（emulsificationskid)上的施胶祸轮中，其中稠度从0.35%变化至0.90%。将 乳剂在配料流送部上的压力筛之后立即进料至流浆箱中。结果在表1中示出。
[0144] 表 1
[0145]
[0146] 从表1中的结果观察到以100%聚合物1 (纸卷号10)施胶时显著的出乎意料的改 善。此外，湿线看起来朝向伏辑（couch)，甚至当在纸卷处的纸页变得更干燥时也是如此，并 且通过抗张挺度取向（"TS0"）的纤维取向足以使得需要调整造纸机（例如，快速牵拉，表 明滤水速率的显著增加）。部分的聚合物1代替（纸卷号5)没有导致任何可观察到的效 果。
[0147] 实施例2
[0148] 测试在双流浆箱长网造纸板机上进行，其使用来源于旧瓦楞箱的100%回收纤维 产生约600吨/天的挂面纸板。在本实施例中，使用聚合物1和聚合物2且如实施例1中 的乳剂稳定剂进行比较。图1图示了纸卷水分和蒸汽压力随时间的变化。
[0149] 从图1中示出的数据得到了多个出乎意料的观察结果。在从聚合物1变为聚合物 2之后的大约几分钟内，纸卷处的纸页水分就从7. 6重量％急剧下降至6. 1重量％。然后通 过从160psi至153psi的蒸汽减少使纸页水分下降自动恢复。还观察到顶板真空密封池液 位增加，表明了更有效的真空脱水，并且在几分钟内观察到过量的底板白色溢出增加，表明 了增强的形成区段脱水。当测试返回至聚合物1乳剂时，观察到这些益处几乎立即的逆转。 此外，CSF(即，纸浆游离度）测试没有显示在添加具有聚合物2的施胶乳剂时滤水速率的 任何显著增加，表明滤水的这种常规测量没有改变。
[0150] 实施例3
[0151] 测试在双流浆箱长网造纸板机上进行，其使用来源于旧瓦楞箱的100%回收纤维 产生约600吨/天的挂面纸板。观察到使用用于制备用于ASA乳化的聚合物2的5mol% DADMAC/AcAm骨架导致施胶损失，表明不具有醛官能化的简单阳离子共聚物损害性能，并且 表明在该应用中需要这样的官能化。
[0152] 实施例4
[0153] 测试在双流浆箱长网造纸板机上进行，其使用来源于旧瓦楞箱的100%回收纤维 产生约600吨/天的挂面纸板。观察到将聚合物2 (本身，而未经ASA施胶添加剂乳化）添 加至造纸机的湿部（例如，稀浆料）中实际上产生了较少的施胶（如通过增加的Cobb值所 测量的），表明必须添加本发明的聚合物作为ASA施胶添加剂的一部分，以实现所证明的有 益施胶结果。
[0154] 实施例5
[0155] 已知制备为具有较小粒径和较窄分布的乳剂将产生改善的施胶（例如，美国专 利No. 4, 657, 946 ;J.C.Roberts，"NeutralandAlkalineSizing'，，PaperChemistry, J.C.Roberts编，ChapmanandHall:NewYork，1991)。图 2 不出了用含有约 1 重量％表面 活性剂（例如，乙氧基化烷基磷酸酯）的现有聚合物乳化剂以及用本发明的醛官能化聚合 物制备的ASA乳剂的MalvernMastersizer分布（具有给定直径的乳剂颗粒的体积％ )。如 图2所指示的，用经乙二醛与AcAm(比率为0. 8)乙醛酸化的DADMAC/AcAm(10/90重量比） (聚合物1)制备的乳剂的中值直径比用最标准的乳化剂（由19. 8重量％DMAEM*MCQ(甲 基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）/AcAm(丙烯酰胺）（10/90摩尔比）+1重量％表面活性剂乙 氧基化十三烷醇磷酸酯组成）（聚合物2)制备的乳剂的中值直径大78%。此外，对于用乙 醛酸化聚合物制备的乳剂来说，直径大于2微米的乳剂尺寸显著较大。还看到用乙醛酸化 聚合物制备的乳剂的尺寸分布要宽得多。图2还示出了乙醛酸化聚合物产生了较差的乳 剂，如通过粒径性质所判断的。
[0156] 尽管用乙醛酸化聚合物制备的ASA乳剂的粒径分布比用标准的乳化剂制备的乳 剂差，但图3示出了使用乙醛酸化聚合物乳剂对实验室制备的手抄纸的施胶效果，如通过 HST方法测量的，出人意料地更好，这与较好的乳剂获得较好的施胶这一被本领域的技术人 员所接受的观念相反。在图3的测试中使用的配料是回收的板配料。HST测试通过光学测 量染料溶液渗透纸页的时间来评价施胶（在纸页中的水渗透）。在所进行的HST测试中，染 料溶液还含有1重量％的甲酸。图3示出了采用具有由乙醛酸化聚合物制备的ASA乳剂的 粒径分布的所制备的ASA乳剂而获得的改进施胶，尽管乳剂尺寸分布比比较用的乳剂差。
[0157] 实施例6
[0158] ASA乳剂制备
[0159] 本实施例描述了根据本发明的示例性乙醛酸化聚DADMAC-丙烯酰胺（GPAM)和烯 基琥珀酸酐（ASA)乳剂。GPAM在其二烯丙基二甲基氯化铵（DADMAC)的摩尔百分比骨架水 平和其平均分子量两个方面均不同。在表2中，提供了以下GPAM样品的重均分子量（AVG Mw)和布氏粘度，所述GPAM样品包含（1)5摩尔％DADMAC骨架、（2) 12摩尔％DADMAC骨架和 (3) 5摩尔％具有MgS04 *7H20盐的DADMAC骨架。包含5摩尔％具有MgS04 *7H20盐的DADMAC 骨架的GPAM样品119-1和119-2通过在乙二醛官能化之前添加6重量％的MgS04 *7H20来 制备。
[0160] 表 2
[0161]
[0162] 根据本文所述的方法制备施胶乳剂。包含5摩尔％ASA的乳剂通过在室温下使14 克ASA、22克GPAM与244克自来水（所测量的总硬度为135ppmCaC03)在Osterize#微 型杯搅拌机中混合两分钟来制备。
[0163] 包含0. 172摩尔％ASA的二次乳剂通过使上述乳剂与新鲜水源混合来制备。
[0164] 实施例7
[0165] 乳剂稳宙件
[0166] 在混合2分钟之后取出表2中所述的代表性乳剂的样品并在室温下在0分钟、30 分钟和60分钟的老化时间之后使用激光散射技术测量其粒径分布。粒径分布（关于乳剂 稳定性）示于表3中。
[0167] 表3表明，当采用使用5摩尔％DADMAC骨架合成的GPAM时，乳剂稳定性随着重均 分子量的增加而降低。例如，样品IDNo. 112-1与112-4 (对应于GPAM，具有平均分子量分 别为1000kD和2400kD的5摩尔％DADMAC骨架）之间的比较显示出，较低分子量的样品表 现出较小的中值体积以及较小的尺寸大于2微米（ym)的颗粒的百分比。表3还表明，当 乳剂包含使用较高阳离子电荷的12摩尔％DADMAC骨架合成的GPAM(导致产物具有较高的 阳离子电荷）时，乳剂稳定性显著提高。例如，将样品IDNo. 112-2与114-2(其二者的平 均分子量为1300 (kD)) -起比较，揭示了在0分钟、30分钟和60分钟，样品IDNo. 114-2表 现出比样品IDNo. 112-2小的中值体积以及比样品IDNo. 112-2小的尺寸大于2微米的颗 粒的百分比。当在MgS04*7H20存在下使用5摩尔％DADMAC骨架合成GPAM时，乳剂稳定性 相对于使用5摩尔％DADMAC骨架而没有MgS04 *7H20合成的GPAM显著提高。例如，样品ID No. 119-