用于干部强度的湿部化学品的制作方法
[0058] 在不受本发明的特定理论或设计或者解释权利要求书所提供的范围的情况下，相 信所述改性的GPAM和简短的停留时间允许用于产生高度意想不到结果的目的性高的GPAM 应用。如图3中所展示，在絮凝作用之后，纸基质由絮凝体（7)(浆液纤维的聚集块）组成。 这些聚集块自身具有窄的接点（8)，在接点处，所述聚集块相互接触。在延长的停留时间内， 增强剂（9)趋向于广泛分散在所有絮凝体中。结果是所述絮凝体自身具有强整体性但所述 絮凝体之间的接点在其间是薄弱的点，因为所述接点邻近未连接的空隙区域（10)，所述空 隙区域界定了界面区域。如图1中所展示，通过将改性的GPAM共聚物使用简短的停留时间， 特殊尺寸/形状和接触时间的组合致使增强剂没有时间分散在絮凝体（7)内并且相反主要 集中在接点处（8)。由于所述接点是絮凝体中最薄弱的结构点，所以这种集中使干强度特性 大幅增加。
[0059] 在至少一个实施方案中，根据窄生产窗口来构造改性的GPAM。如图4中所展示， AA和AcAm单体经聚合形成共聚物中间体。所述中间体然后与乙二醛发生反应形成改性的 GPAM增强剂。
[0060] 图5中示出了絮凝体（7)中GPAM的可能的分布的图。所述絮凝体是具有相异中 心点（11)的不规则形状的物质。"中心点"是涵盖絮凝物的物质中心、体积中心和/或重心 的一个、一些或全部的广义术语。中心体积（12)是涵盖中心点（11)的絮凝物的体积子集 并且在所述中心点与沿着中心体积（12)的边界的所有点之间具有可能的最小距离。
[0061] 应理解，由于基质内的絮凝物和介质是水性的，所以随着时间的流逝，GPAM会大致 均匀分布。因此，对停留时间的限制会导致相对于外部体积（13)(中心体积之外的絮凝物 的体积）和界面区域来说GPAM在中心体积内的分布减少。所述界面区域包括接点。在至 少一个实施方案中，在>50%与100%之间的添加的GPAM位于界面区域内。在至少一个实施 方案中，在>50%与100%之间的添加的GPAM位于界面区域和外部体积内。在至少一个实施 方案中，中心区域构成了在1%与99%之间的所述絮凝物的总体积。
[0062] 此外，应理解，即使从中心体积和/或外部体积至界面区域和接点的GPAM分布的 边际改变都会导致强度的增加。分布的改变甚至低至1%或更低都有可能增加GPAM的强度 效果。
[0063] 中间体共聚物中AA与AcAm单体的比率可以表达为m值+n值=1，其中m值是由 AA单体形成的聚合物结构单元的相对数量并且n值是由AcAm单体形成的聚合物结构单元 的相对数量。
[0064] 具有特殊结构几何形状和特殊尺寸的共聚物中间体可以通过限制m值来形成。在 至少一个实施方案中，m值是在0. 03与0. 07之间并且所生成的共聚物中间体具有7kD至 9kD的尺寸。由于AcAm的相对数量提供了与乙二醒反应的结合位点，所以AcAm单元的数量 和邻近性将决定所生成的GPAM将具有的独特的结构几何形状。位阻因素也将限制有多少 和哪些AcAm单元不与乙二醒反应。
[0065] 在至少一个实施方案中，最终的GPAM产物携带四个官能团：丙烯酸、丙烯酰胺、单 反应的丙烯酰胺（一个乙二醛与一个丙烯酰胺反应）以及双反应的丙烯酰胺（一个乙二醛 与两个丙烯酰胺反应）。乙二醛的转化意指有多少添加的乙二醛与丙烯酰胺反应（单或双 两者）。双反应的丙烯酰胺产生交联并且增大了最终产物的分子量。
[0066] 在至少一个实施方案中，最终GPAM产物具有约lmD的平均分子量。由交联的7kD 至9kD中间体构成的约lmDGPAM的独特结构针对有限的停留时间来说允许比针对以下各 项的相同或更大的停留时间来说更大的干强度：a)由更大尺寸的中间体制成的lmDGPAM; b)由更小尺寸的中间体制成的lmDGPAM;以及c)2-10mDGPAM。
[0067] 在至少一个实施方案中，在将RDF添加至基质之后，添加改性的GPAM。RDF发挥作 用将所需的材料保留在干部而非使所需的材料连同从基质滤走的水一样除去。因此，GPAM 主要位于纤维絮凝物的接点处。
[0068] 在至少一个实施方案中，还将阳离子的水性分散体聚合物添加至所述基质中，此 添加发生在GPAM至所述基质的添加之前、同一时间和/或之后。
[0069] 在至少一个实施方案中，乙二醛的总官能化程度范围是30%至70%。
[0070] 在至少一个实施方案中，所述中间体由选自由阳离子共聚单体组成的表的一 个或多个另外的单体形成，所述阳离子共聚单体包括但不限于：二烯丙基二甲基氯化铵 (DADMAC)、2-(二甲基氨基）乙基丙烯酸酯、2-(二甲基氨基）乙基甲基丙烯酸酯、2-(二乙 基氨基乙基）丙烯酸酯、2_(二乙基氨基）乙基甲基丙烯酸酯、3-(二甲基氨基）丙基丙烯酸 酯、3_(二甲基氨基）丙基甲基丙烯酸酯、3-(二乙基氨基）丙基丙烯酸酯、3-(二乙基氨基） 丙基甲基丙烯酸酯、N-[3-(二甲基氨基）丙基]丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基）丙基]甲 基丙烯酰胺、N-[3-(二乙基氨基）丙基]丙烯酰胺、N-[3-(二乙基氨基）丙基]甲基丙烯 酰胺、[2-(丙烯酰氧基）乙基]三甲基氯化铵、[2-(甲基丙烯酰氧基）乙基]三甲基氯化 铵、[3_(丙烯酰氧基）丙基]三甲基氯化铵、[3-(甲基丙烯酰氧基]三甲基氯化铵、3-(丙 烯酰胺丙基）三甲基氯化铵（APTAC)以及3-(甲基丙烯酰胺丙基）三甲基氯化铵（MAPTAC)。 优选的阳离子单体是DADMAC、APTAC以及MAPTAC。
[0071]在至少一个实施方案中，本发明中有用的阳离子水性分散体聚合物是美国专利 7, 323, 510中描述的那些中的一种或多种。如本文所公开，那种类型的聚合物通常由两种不 同的聚合物组成：（1)具有相对较低分子量的高度阳离子性的分散剂聚合物（"分散剂聚合 物"）和（2)具有相对较高分子量的阳离子性较弱的聚合物，所述聚合物在特殊条件下合成 时形成离散的颗粒相（"离散相"）。本发明教导了所述分散体具有低无机盐含量。
[0072] 在至少一个实施方案中，本发明可以应用于从增强的干强度获益的各种等级的纸 的任何纸，所述纸包括但不限于挂面纸板、袋子、箱板、复印纸、容器纸板、瓦楞纸芯、文件 夹、新闻纸、纸板、包装板、印刷和书写纸、薄页纸、毛巾以及出版物。这些纸等级可以包含任 何典型的浆料纤维包括磨木浆、漂白或未漂白的牛皮纸、硫酸盐纤维、半机械纤维、机械纤 维、半化学纤维以及回收纤维。
[0073] 在至少一个实施方案中，纸基质包含填料颗粒如PCC、GCC以及预絮凝的填料材 料。在至少一个实施方案中，根据所述方法和/或与美国专利申请11/854, 044、12/727, 299 和/或13/919, 167中描述的组合物一起添加所述填料颗粒。 实施例
[0074] 通过参考以下实施例可以更好地理解上文，所述实施例出于说明目的给出并且不 意图限制本发明的范围。具体来说，所述实施例展示了本发明固有原理的代表性实施例并 且这些原理并不严格受限于这些实施例中叙述的特殊条件。因此，应理解，本发明涵盖针对 本文描述的实施例的各种改变和修改并且此类改变和修改可以在不脱离本发明的精神和 范围并且不会减少
文档序号 :
【 8469285 】
技术研发人员：陈卫国,刘梅
技术所有人：艺康美国股份有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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