[发明专利]制造纤维素产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造纤维素产物的方法。更具体地，本发明涉及包括向含纤维素纤维的水悬浮液中加入特定添加剂、然后将其脱水以形成纤维素产物的制造纤维素产物的方法。

背景技术

在造纸领域中，将含纤维素纤维和任选的填料和添加剂的水悬浮液送入流浆箱，流浆箱将该悬浮液喷到成型网上。透过成型网从该悬浮液中滤出水，从而在该网上形成湿纸幅，并将该纸幅在造纸机的干燥段中进一步脱水和干燥。传统上向该悬浮液中加入助滤助留剂，以促进滤水，并促使细粒吸附到纤维素纤维上以使它们与纤维一起留在该网上。

除了纤维素纤维外，含纤维素纤维的水悬浮液可能还含有对生产过程具有负面影响的化合物。这类化合物可存在于来自原浆和来自回收纸浆的悬浮液中。制浆和漂白操作过程中释放出的化合物常被称作树脂。树脂的实例包括木树脂，例如亲脂萃取物(脂肪和树脂酸、甾醇、硬脂酰酯、甘油三酯)以及脂肪、萜烯、萜类、蜡等。这类化合物造成悬浮液的高阴离子电荷。

此外，尤其是在白水被高度再循环的封闭造纸厂中，该悬浮液也可能包含带电污染物，例如盐，和各种木质聚合物，其带电、低带电和不带电的化合物在对添加的性能化学品(例如助滤助留剂、施胶剂等)的吸附和相互作用方面与纤维素竞争。通常，这类干扰化合物被称作阴离子废物。

所有上述化合物以各种方式干扰纸浆和纸的制造法。为了补偿干扰物质引起的高的阴离子电荷，已经在造纸过程中使用搞高量的阳离子型添加剂，它们有助于改进脱水和留着。

美国专利4,388,150公开了在使用矿物填料的造纸法中与胶态硅酸一起使用阳离子型淀粉，以改进留着和滤水，并提高所得纸的特性。

EP-A 0700473公开了通过向含纤维素纤维的水悬浮液中加入阳离子型长链聚丙烯酰胺然后加入聚合铝盐和碱或酸来改进留着和/或脱水的造纸法。

尽管事实上已显著改进了含纤维素纤维的水悬浮液的滤水和留着，但仍需要改进，尤其是在由衍生自机械浆的纤维素水悬浮液制造纤维素产物时。因此，本发明的目的是提供在制造法的滤水和留着方面具有进一步改进的制造纤维素产物的方法。其它目的将在下文显现。

发明概要

本发明涉及制造纤维素产物的方法，其包括：

(i)提供含纤维素纤维的、具有至少大约2重量％的纤维浓度的含水浓悬浮液；

(ii)向该浓悬浮液中加入：

(I)铝化合物；

(II)碱土金属盐；

(III)酸；

(iii)将所得浓悬浮液稀释以形成稀悬浮液；

(iv)向该稀悬浮液中加入一种或多种助滤助留剂；和

(v)将所得稀悬浮液脱水。

本发明还涉及制造纤维素产物的方法，其包括：

(i)提供含纤维素纤维的含水浓悬浮液，该浓悬浮液具有：

(a)至少大约2重量％的纤维浓度；

(b)至少大约100毫克/升的碱土金属离子浓度；

(ii)向该浓悬浮液中加入铝化合物和任选地加入酸，以获得大约4至大约5.5的pH值；

(iii)将所得浓悬浮液稀释以形成稀悬浮液；

(iv)向该稀悬浮液中加入一种或多种助滤助留剂；和

(v)将所得稀悬浮液脱水。

本发明进一步涉及一种含水组合物，其包含下述材料的混合物：

(I)铝化合物；

(II)碱土金属盐；和

(III)酸；

其中铝化合物、碱土金属盐和酸的重量比为大约60∶1∶0.1至大约5∶1∶1。

本发明进一步涉及所述含水组合物的用途，用作制造纤维素产物的方法中的添加剂。

发明详述

根据本发明，已经发现，通过下述方法可以在不显著损害纸成型、或甚至改进纸成型的情况下改进滤水和留着：该方法包括将铝化合物、碱土金属盐和酸加入含纤维素纤维的、具有至少大约2重量％纤维浓度的水悬浮液(在本文中也称作浓悬浮液)中，将该浓悬浮液稀释以形成稀悬浮液(在本文中也称作稀释悬浮液)，和向该稀悬浮液中加入一种或多种助滤助留剂，并将所得稀悬浮液脱水形成纤维素产物。

本发明在由所有类型的纤维素悬浮液、特别是含机械或循环浆的悬浮液和具有高盐含量(高电导率)和胶态物质的悬浮液制造纤维素产物时，和在具有高的白水封闭程度(即高度白水循环和有限新鲜水供应)的造纸法中，提供了滤水、留着和收率的改进。因此，本发明可提高造纸机的速度和使用较低剂量的添加剂产生相应的滤水和/或留着效果，由此产生改进的造纸法和经济效益。