[发明专利]适合制造纸或纸板的机械浆的制备方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于制造适于制备纸或纸板的机械纸浆的方法。

在诸如这样的方法中，纸浆用本身公知的方法原纤维化，并在碱性条件下漂白所产生的纸浆。

利用由木材制成的机械浆，更具体是磨纸浆，是用木材造纸的首选方法。磨纸浆在磨纸浆工厂用磨石制造。这种纸浆的工业生产始于德国，可能始自1844年。然而，后来使用两组旋转切割机进行纤维分离。

至今依在采用这两种方法。然而，传统的机械浆制造方法已通过在该方法中引入加压条件进行改进，以恢复在有益的高温下用于磨浆或研磨的至少部分能量。同时，加压减少了机械能的消耗，因为纤维在高温下能更好地脱离木材。

用于造纸的机械浆要漂白。漂白原来用氯化合物和硫化合物进行。后来采用新型漂白化合物，其中包括过氧化氢和有机过氧酸，例如过甲酸和过乙酸，例如美国专利说明书4793898中所述。

根据FI专利公布68685，可以通过在第一阶段用0.2-3.0％过氧化氢和在第二阶段用0.1-5.0％有机过酸漂白机械浆。所述百分比由待加工木材的干重计算。

美国专利说明书4793898建议，可以用过氧化物与乙酸或甲酸一起漂白纸浆，此时所用过氧化物占木片干重的20％。在这种情况下，当漂白桦纸浆(birch pulp)时，可实现20的卡伯值。公知的是，在漂白溶液中混合少量，一般而言是，Mg盐或DTPA(二亚乙基三胺五乙酸盐)可防止过氧化物的自分解。

美国专利说明书5039377描述了基于过氧化物漂白的方法，其中硅酸钠与碱金属碳酸盐或碳酸氢盐一起使用。硅酸钠以不溶形式使用，并且它可用具有离子交换能力的其他含硅化合物，例如合成沸石代替。在本发明的情况下，硅酸盐材料的目的也是防止过氧化物由于重金属导致的过早分解。

美国专利说明书6743332描述了在多级TMP方法中如何用过氧化氢溶液和Mg(OH)₂和Na₂CO₃漂白纸浆，并且在第二磨浆阶段后纤维悬浮液在185-160℃温度下在该溶液中保持2-180分钟。推荐每吨干纸浆使用5-100kg过氧化物。

此外，在美国专利说明书4731160中，推荐按以下方式用过氧化物漂白纸浆：纤维分离后，将纸浆分成两部分，包括细料部分(finesfraction)和相应的主料部分(main fraction)。细料部分单独地进行漂白，因为如果两部分一起漂白，结果是主料部分的滤水性能(drainability)差，因为这种差的滤水性能就不能用普通过滤漂白(置换漂白)来漂白该部分。所述细料部分用本专利说明书中图1的方法漂白，该方法中在最后一个阶段之后将过氧化物溶液引入滤液水中。该水在第一阶段压榨后被引回到纸浆中。漂白反应主要发生在常规漂白塔中。

本发明的目的是消除与已知技术有关的缺点，并提供新颖的、工业上可用的处理和漂白机械浆的方法，该机械浆用于制造诸如纸板尤其是纸的纤维网(fibrous webs)。

根据本发明，工业规模的整个方法的所有计划和执行都以全新的方式进行。在本发明的方法中，漂白尤其集中在筛浆中分离的废料部分(reject fraction)上。这种纸浆部分的纤维一般很粗，即其柔韧性很低并且它们的原纤维化(fibrillated)很差。由这种纸浆部分制成的实验室纸片的密度很低。另外，其强度一般很低，且由于其小数量的细料(fines)，其不透明度低。另一方面，其表面非常粗糙。

根据本发明，将原纤维化后产生的纸浆进行筛选，以便将合格品(accept)与废料(reject)分开，在这种情况下分离出的废料的百分比最大为纸浆总量的约60％。此后与合格品分开将废料进行漂白，并将漂白后的废料重新混入合格品中。

该方法适合机械浆或化学机械浆的制造，特别适合CTMP浆的制造，尤其是适合硬木浆(hardwood pulp)或包含源自落叶树的纤维的纸浆的制造。

更具体的，根据本发明的方案的主要特征在于权利要求1特征部分的内容。

根据该方法，在纸浆漂白，尤其是增加强度方面具有优点。同时节约了相当多的用于磨浆(refining)的能量。强度增加和用于磨浆的能量的降低在废料磨浆和成品机械浆的后磨浆(post-refining)两方面中都可观察到。特别令人吃惊的是在后磨浆阶段实现的这种有益的强度增加。