[发明专利]再生纤维脱墨的方法以及酸在脱墨中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种再生纤维(recycled fiber)脱墨的方法。本发明还涉及一种酸使再生纤维脱墨时的碳酸钙溶解的用途。

背景技术

造纸工业正在使用越来越多的废纸(“回收纸”)制品用于向新纸(再生纸)的生产提供再生纤维。一部分回收纸是印刷品，为了能够由回收纸制造质量良好的产品，印刷油墨需在纸被制成造纸浆料之前从纸上完全除去。即使是少量的残余印刷油墨对工艺也是有害的，因为残留在纸浆中的大油墨颗粒在纸上产生可见的黑色或彩色污点，而小油墨颗粒会降低纸的亮度并增加对漂白的需求。

纸的脱墨在脱墨装置中进行，根据装置的不同结构和所使用的回收纸的种类及质量，脱墨装置包括数个不同的单元操作。造纸工业正越来越多地使用封闭水系统，并且，为了减少对新鲜水的需求量，脱墨装置的水循环通常被分成两个独立的回路，水在每个回路中循环从上游回到脱墨工艺过程。

当回收纸转化成造纸浆料时，首先，回收纸在典型地由氢氧化钠提供的高pH值下进行的离解(disintegration)工艺中被分解成独立的纤维。然后，将例如回形针和金属箔等杂质通过例如筛选和/或浮选的方法与纤维分离。在这个单元操作之后，通常将纤维脱水，并且将水与纤维分离并提供至工艺的上游。

脱水后，还需要在另一回路中处理纤维，以除去最小的油墨颗粒。悬浮液中未在第一回路中除去的杂质，例如小油墨颗粒，可通过洗涤和/或浮选除去。浮选是从再生纤维中除去残余印刷油墨所使用的最常见的方法。所使用的大部分印刷油墨是疏水的，利用该特点有助于油墨的去除。浮选法中，将空气或其它气体注入悬浮液，在悬浮液中形成气泡。疏水颗粒附着于气泡上而亲水颗粒仍留在悬浮液中。气泡移动到悬浮液表面，形成一个易于除去的泡沫层。通过向悬浮液中加入合适的表面活性剂可使原本不是疏水性的颗粒变成疏水性的。

浮选后，将悬浮液脱水并洗涤然后再将其提供至造纸工艺。有时还需要在将再生纸浆提供至造纸机之前将其漂白。

欧洲专利申请EP 0 030 057公开了一种纸浆脱墨的方法，该方法使用8-22个碳原子的一元醇的磷酸酯或这种酯的混合物作为浮选法中的促集物(collector)。该文献指出，与使用已知的促集物时一样，待使用的水具有足够的硬度，这对于浮选法的良好结果是重要的。硬度可通过例如氯化钙的加入而增加。

EP 0 657 578公开了一种处理回收纸用于造纸的方法，其中第一步中伴随着脱墨化学物质的加入回收纸被破碎成浆料，且印刷油墨被溶解和分散，在第二步中，通过浮选法将印刷油墨颗粒从废纸浆悬浮液中除去。碎浆和浮选在pH值为6.5-8.8的中性条件下进行，不使用脂肪酸或皂，优选还不使用过氧化氢和碱性盐及溶液。碎浆在真比重高于10％的高浓度范围内在碎浆机或碎浆辊筒(repulping drum)中进行，且脱墨化学品包括非离子表面活性剂。该方法与工艺中钙离子的浓度无关。

DE 196 31 150公开了一种使含有纤维素的印刷材料脱墨的方法，其中该印刷材料用氢氧化钠、过氧化氢、表面活性剂和任选硅酸钠处理，且脱离的印刷油墨通过浮选分离。所使用的表面活性剂是一种两性阳离子表面活性剂，且选择的氢氧化钠的量应使含水悬浮液的pH值不超过9，且硅酸钠的量为约0至0.5重量％。该专利提及pH低于9时，该方法中阴离子表面活性剂会与钙离子反应形成不溶的钙皂(calcium soap)。

US 6,426,200和US 2002/0142452公开了一种使调色剂从非接触式印刷回收纸和非接触式与接触式印刷回收纸的混合物中脱墨的方法。该方法包括以下步骤：将回收纸制浆生成浆料；调节所述浆料的pH值为约4至约6；向浆料中加入一种表面活性剂；向浆料中加入一种阳离子，向所述浆料中加入脱墨酶；连续制浆至少10分钟以生成含有调色剂颗粒和纸浆的经处理的浆料；终止所述脱墨酶的活性；以及将调色剂颗粒与纸浆分离。所述阳离子选自钙离子、镁离子、锰离子、钠离子和锂离子。

US 6,159,381提供了一种通过脱墨来处理回收纸处理装置产生的含有悬浮固体的污水或废水的方法，该方法可使污水或废水中所含的细小颗粒以一种可被重新用于造纸工艺中的方式回收。碱土金属离子源和碳酸根离子源被加入水悬浮液中以在其中形成复合微粒物质。碱土金属离子源优选氢氧化钙。