[发明专利]从造纸所用的再循环纤维中去除有机沉积物

说明书

发明背景

【0001】本发明涉及一种方法，其用于控制和部分去除来自再循环废纸料(wastepaper stock)的纸浆(paper pulp)中的有机沉积物和获得纸产品，所述方法正越来越多地被用在造纸厂中进行造纸。

【0002】近年来对森林开伐所引起的环境危害的意识的增长以及日益增加的能源成本，已经引起包括废纸在内的许多产品再循环的增加。众所周知，废纸的再循环是商业可行的，并且对于树木(即原纤维)和能源的保护产生重要的有利影响。废纸的再循环是商业实践，其涉及废纸的收集和加工，以产生造纸工业的二次纤维或再循环纤维供应。再循环纸中的纤维，不但在它们的物理和机械性能方面不同于原浆和原纤维素纤维中的纤维，而且它们的化学组成也不同，这是由于干燥、老化和反复的再循环过程所引起的纤维基质内的变化以及由于存在非纤维素的合成污染物。

【0003】在造纸过程中，化学污染物是这些合成污染物中最难钝化、控制和/或可能去除的。它们包括压敏粘合剂(例如，丙烯酸类、乙烯基乙酸酯、热熔体和类似物)、墨、着色剂、特种涂料、内部添加剂、涂层粘合剂和塑料膜残余物及类似物。对于废纸料向具有可接受质量的再循环纸的转变，如上述的化学污染物必须完全分散成小颗粒或优选地被除去。因此，从再循环纸料中制备的纸浆在工业中经常被称为“脱墨纸浆(de-inked pulp，DIP)”。

【0004】再循环纸工业已经开发出许多不同级别的废纸，被称为纸料，其根据纤维类型和污染程度被定义。其包括：

新闻纸级别(标准、改良的、电话地址薄)、

杂志级别(用于胶版印刷和转轮凹版印刷的含木材的未涂布纸或含木材的涂布纸)、

印刷和书写级别(含木材的未涂布纸和涂布纸)、

和多层板级别(具有脱墨或未脱墨的多层的制盒纸板)。

【0005】每个级别在市场上的价值随着其污染物含量的变化而发生明显的变化。在生产合适的再循环纸之前，废纸料级别需要基本的加工以除去污染物。再循环纸浆所要求的纯度程度依赖于所制备的纸类型而改变，例如，个人卫生用纸、工业卫生和清洁用纸、印刷用办公纸、报纸或包装纸板。不论所制备的纸的类型，得到的纸必须满足合适的质量水平，其可以满足“斑点”去除、亮度和/或柔软度的需要(这影响了对再循环纸浆纯化方法的选择)。

【0006】在传统的纸再循环方法中，一般地，纸料(即废纸)通过在含水介质中机械搅拌被打浆(即分解)，目的是起始再循环纸的制备和起始废纸原料中存在的污染物的去除，取决于纸料的来源，所述污染物将包括粘合剂(例如，丙烯酸类树脂、乙烯基乙酸酯、热熔体和类似物)和墨。废纸初始打浆的结果是形成了纸纤维的含水浆液，其含有分散于整个浆液中、约为0.1至1000μm的颗粒的污染物，例如墨和粘合剂。得到的浆液经过一系列的处理工艺以去除污染物。取决于所生产的最终纸的质量要求，除其它步骤之外，这些工艺可包括下述各个步骤中的一个或多个步骤：

清洗；

筛选(例如，通过网状物或其类似物的物理过滤进行大颗粒污染物的物理去除)；

浮选(其中纸浆通过任何合适的脱墨方法典型地被脱墨，例如WO2004/011717中所述的方法，其依赖于用有机改性的硅氧烷成分进行的浮选)；

分散；

沉淀；和

干燥和/或脱水。

【0007】典型地，上述阶段没有一个是100％成功的，举例来说，粘合剂、墨和相关的污染物通过浮选方法只是部分被去除，因此，由于在纸浆加工过程中不能完全除去污染物，得到的制备的纸将含有某种程度的污染。

【0008】从废纸料中造纸的工厂经常面临这样的问题，其是由于在纸加工机器中所用的各种设备上，例如成形网、压榨机(press)、和干燥和/或脱水设备上的圆筒和/或网(wires)上的沉积物，特别是有机污染物的形成所引起的。与这样的沉积物相关的问题包括得到的纸的断裂、纸张缺陷(例如，斑点和孔)，和例如，由于污染物粘附到成形网和脱水设备及其他设备上引起的毛布堵塞和表面污染所造成的干燥和/或脱水设备效率的降低。因此，这些问题引起了造纸机器的许多停工，并且需要定期地清洗堵塞的设备，典型地使用化学清洗用的溶剂或机械去除沉积物用的刮刀刀片设备。这些停工和纸张质量问题对于使用再循环纸浆的纸板、纸和薄纸生产者的生产率和整体经济效益有直接的影响。