[发明专利]生产纤维素纤维幅的方法

说明书

本发明涉及一种生产可进一步加工成无尘纸(air-laid paper)、薄纸或纸屑(fluff)的纤维素纤维幅的方法。本发明还涉及可由该方法得到的纤维素纤维幅和可通过进一步加工纤维素纤维幅而得到的无尘纸、薄纸或纸屑。

发明背景

当生产纸，尤其是无尘纸、薄纸或纸屑时，作为静息电位(static potential)测量的静电可能是个问题。它可引起干扰生产的放电或火花。此外，如果干纤维具有高静息电位，则纤维倾向于自身胶粘于工艺设备如磨机、纤维分离器和管道。纤维聚集并作为大块排出，这在形成最终产品时产生问题。由于形成的产品通常由干纤维制成，纤维的均匀分布是重要的并应避免纤维团块。在无尘纸的生产中，不受控的静息电位可产生广泛的粉化，这又可产生粉尘爆炸。降低静息电位的尝试也可导致离解试剂(debonding agent)的劣化，离解试剂的加入在造纸过程中可在纸页成型期间通过干扰天然纤维-纤维键而增强产品柔软度。

WO 2007/058609公开了一种方法，其中在增强所产生的纸产品的柔软度的同时可控制并降低纤维/纸产品的静息电位。然而，希望进一步控制静息电位。此外，希望得到抗静电剂的均匀分布/分散。另一目的是提高抗静电剂的留着和有效使用。

本发明的另一目的是提供可平稳地降低静息电位而没有过度剂量的风险使得静息电位过零且变为显著负数的方法。根据一个实施方案，这可通过加入抗静电剂解决而不需要其它添加剂。另一目的是提供一种方法，其中相对低剂量的抗静电添加剂可将静息电位降至可接受的水平。另一目的是用抗静电剂的组合改进抗静电效果以提供降低和控制静息电位的平稳且相对快的方法。

根据本发明一个实施方案，本发明的另一目的是在保持足够柔软度并赋予产品可接受的去纤化能(defiberization energy)的同时提供可控制静息电位的方法。

本发明

本发明涉及一种生产纤维素纤维幅的方法，该方法包括：

a)提供纤维素悬浮液并将离解剂(debonder)体系加入悬浮液中，

b)将纤维素悬浮液脱水并形成纤维素纤维幅，

c)将胶态二氧化硅颗粒以约0.01-5kg/吨纤维素纤维的量施用于所述纤维素纤维幅上，

其中不将聚合物加入所形成的纤维素纤维幅中。

已发现加入纤维素纤维幅中的聚合物，特别是阳离子聚合物可能引起静息电位的提高。

本文所用术语“纤维素纤维幅”包括由纤维素纤维制备的任何纸页或幅，例如浆板或纸幅。

已发现将胶态二氧化硅颗粒加入所形成的纤维素纤维幅中防止可能干扰预期目的的其与纤维素悬浮液中存在的组分相互作用，例如以在赋予产品足够的柔软度的同时提供受控的抗静电效果。

胶态二氧化硅颗粒可衍生自例如沉淀二氧化硅、微晶二氧化硅(硅粉)、热解氧化硅(火成氧化硅)或具有足够纯度的硅胶及其混合物。根据一个实施方案，将二氧化硅颗粒如WO2004/035474所述硅烷化。硅溶胶也可通常由水玻璃作为原料制备，例如如US,5,368,833所公开。

根据本发明，可将胶态二氧化硅颗粒和硅溶胶改性并且其可含有其它单元(element)如胺、铝和/或硼，其可以以颗粒和/或连续相存在。硼改性硅溶胶描述于例如US2,630,410中。铝改性的二氧化硅颗粒适当地具有约0.05-3重量%，例如约0.1-2重量%的Al₂O₃含量。制备铝改性硅溶胶的程序进一步描述于例如“The Chemistry of Silica”，Iler，K.Ralph，第407-409页，John Wiley & Sons(1979)和US5368833中。

胶态二氧化硅颗粒适当地具有约2-150nm，例如约3-50nm，或约5-40nm的平均粒径。适当地，胶态二氧化硅颗粒具有约20-1500m²/g，例如约50-900m²/g，或约70-600m²/g的比表面积。

根据一个实施方案，阴离子胶态二氧化硅颗粒为疏水改性的。