[发明专利]降低光致黄化速率的方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及降低由机械浆生产的纸的光致黄化速率的方法。 

背景技术

机械浆可以用在供商用帐票、书写纸和书用高级出版纸使用的配料中，这类纸全都是长期使用且要求纸不会随使用年限而变黄。机械浆包括磨木浆(GW)、盘磨机械浆(RMP)、热磨机械浆(TMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、化学机械浆(CMP)及其变体(例如，磨石GW、加压GW、热磨RMP、压力RMP、压力TMP、化学RMP、长纤维CMP、热磨机械化学浆)、废纸浆以及含有机械浆、化学浆和废纸浆的组合物。 

然而，已经知道用机械浆制造的纸在使用期间会变黄。这种变黄使它们的使用只局限于仅需要短期使用的纸的应用中。如果可以增加这些纸在变黄之前的使用时间，将会显著地扩大漂白TMP和漂白CTMP的潜在市场，例如，在用于制造高白度纸的混合的(例如，硫酸盐-机械的或亚硫酸盐-机械的)配料中可以包含更多漂白TMP和漂白CTMP。用不太昂贵的高产率机械浆替代大量的较昂贵的完全漂白的、低产率的化学浆有希望产生显著的经济效益。 

光致黄化主要发生在加工纸。一般认为光致黄化主要起因于纸浆中的残留木素的自由基光化学反应。因此，高木素纸浆和含有此类纸浆的产品比更昂贵的低木素浆料更易受白度损失的影响。苯氧基、氢氧基、烷氧基和过氧化氢自由基可能是此过程的中间体。因此，自由基清除剂和氢供体/抗氧化剂提供防护以防光致黄化。α-羧基的光致激发经常触发一连串的自由基反应且此类基团的化学改性以及由光学(紫外线)屏蔽剂/吸收剂对光能的吸收显著影响褪色。提供有限防护以防机械浆光致黄化的已知种类的化学品包括硫醇类、稳定的硝基氧自由基类、空间阻碍羟胺类、亚磷酸盐类、二烯类、脂肪族醛类和紫外线屏蔽剂类。通常，用于充分防护所需要的化学品的量在经济上是行不通的，并且这些化合物通常携带其他不期望的特性，例如高毒性和令人不愉快的气味。因此，存在对无毒的和实用的降低光致黄化速率的方法的需要。

发明概述 

本发明提供一种在含有机械浆的纸中降低光致黄化速率的方法，其包括：将包含有效量的一种或多种硫氰酸盐的水溶液应用于造纸工艺的纸页表面上。 

发明详述 

“造纸工艺”意指从纸浆制造纸产品的方法，该方法包括形成水纤维素造纸用配料、排出所述配料的水以形成纸页以及干燥所述纸页。可以用本领域技术人员所公知的任何常规方式来实施形成造纸用配料、排水和干燥的步骤。 

“湿纸页”指在造纸工艺中还没有暴露于鼓式干燥器的纸页。 

“干纸页”指在造纸工艺中已经暴露于鼓式干燥器的纸页。 

“o.d.”意指绝干。 

“EDTA”意指乙二胺四乙酸。 

“DTPA”意指二乙烯三胺五乙酸。 

“DTMPA”意指二乙烯三胺五甲叉膦酸(甲基膦酸)(diethylenetriaminepentakis(methylphosphonic acid))。 

如上所述，本发明提供了将包含有效量的一种或多种硫氰酸盐的水溶液应用于造纸工艺的纸页表面上。在本发明的一个实施方案中，盐的有效量是基于40％活性固体的绝干浆料的0.01到5wt％；优选地是基于40％活性固体的绝干浆料的0.05到1.0wt％。 

在另一个实施方案中，所述水溶液的pH范围可以是从3到9，优选地从6到7。 

在另一个实施方案中，硫氰酸盐选自由：无机硫氰酸盐、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵和硫氰酸钙组成的组。 

在另一个实施方案中，所述盐的阳离子选自由：有机阳离子和无机阳离子组成的组。 

在另一个实施方案中，可以单独地或作为与包含有效量的一种或多种硫氰酸盐的水溶液的混合物添加有效量的选自由：螯合剂、荧光增白剂、荧光染料、紫外线吸收剂及其组合组成的组中的一种或多种化学品。在进一步的实施方案中，化学品的有效量是基于40％活性固体的绝干浆料的0.01到5wt％；优选地是基于40％活性固体的绝干浆料的0.05到1.0wt％。 

在另一个实施方案中，紫外线吸收剂选自由：苯并三唑、二苯甲酮、无机氧化物、有机微粒和胶乳粒子组成的组。对本领域的普通技术人员来说，术语紫外线吸收剂和术语紫外线屏蔽剂同义。 

在另一个实施方案中，鳌合剂选自由：EDTA、DTPA和DTMPA组成的组。