[发明专利]用于造纸机滤水剂和干强度剂的基于表面活性剂的粗浆洗涤助剂处理

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理未漂白的纤维素浆料以改善助滤 剂或强度助剂的性能的方法。

背景技术

纸和纸板是由纤维素纤维的含水浆料生产的，将该浆料 沉积于移动的造纸网或织物上，并通过滤水由该浆料的固体组分形成纸 片。在这一程序之后，对所述纸片进行压制和干燥以进一步去除水。

纤维浆料在造纸网或织物上的滤水或脱水经常是实现 更快的造纸机速度的限制步骤。改善的脱水还可在压制和干燥区段中获 得更干燥的纸片，从而降低能量消耗。在纤维浆料到达造纸网或织物之 前经常向其中添加化学品以改善滤水/脱水和固体保留；这些化学品被称 为造纸机助留剂和/或助滤剂。

在造纸厂中使用干强度添加剂来增加纸的强度。它通过 增加内粘结形成来增加纸的强度。此外，干强度添加剂改善了顶破强度 (buststrength)、撕裂强度、蜡粘值、耐折度、劲度、机器运行性，增加 了纸充填物的使用水平等。干强度添加剂还降低了掉毛(linting)和掉粉。 助滤剂也可以在造纸机上提供改善的干强度，其中利用滤水的增加来增 加精制或稀释流浆箱(headbox)稠度，由此提供改善的纸片强度性质。

造纸机助滤剂在一些含有高含量的可溶性有机物和盐 的配料基材中效能会降低。这些配料的两个此类实例是中性亚硫酸盐半 化学品(NSSC)和牛皮纸原始挂面纸板(kraftvirginlinerboard)，其中存在 高水平的可溶性木质素和含有高阴离子电荷的其它有机材料。这些高度 阴离子的材料中和了常规的助滤剂和干强度助剂上的电荷，从而显著地 降低其有效性。

发明内容

已经发现，使用基于表面活性剂的粗浆洗涤(BSW)助剂 可改善造纸机滤水剂或强度剂在含有高水平的可溶性木质素的未漂白的 纤维素配料中的性能，其中所述造纸机滤水剂或强度剂具有降低的性能 或无活性。这些纤维素配料中的高水平的可溶性木质素在25ppm至最高 2500ppm的范围内。基于表面活性剂的洗涤助剂过去没有被用于未漂白 的纸浆厂，而是更经常被用于漂白的纸浆厂，以增加进入漂白设备中的 未漂(brown)纤维素配料的洗涤和清洁度，导致漂白化学品达到其目标纸 亮度的使用率较低。US5,405,498和US5,404,502中教导了用于漂白的 造纸厂的基于表面活性剂的洗涤助剂的实例。

本发明提供了一种处理纤维素浆料以改善滤水的方法， 所述方法包括向未漂白的纤维素配料中添加每吨0.1至10磅的量的基于 表面活性剂的粗浆洗涤助剂，和向所述配料中添加每吨0.1至10磅的量 的合成聚合物造纸机助滤剂或强度助剂，从而使所述配料滤水并形成未 漂白的纸产品。

对于本发明来说，基于表面活性剂的粗浆洗涤助剂不同 于消泡剂助滤剂，尽管这些技术有时都被称作粗浆洗涤助剂。为了本发 明的目的，在基于表面活性剂的粗浆洗涤助剂中不包括消泡剂助滤剂。 消泡剂助滤剂通常含有硅油(聚甲基硅氧烷)、有机硅表面活性剂、脂肪族 烃油和微粒。颗粒可以包括沉淀二氧化硅或热解二氧化硅或亚乙基双硬 脂酰胺(EBS)。消泡剂助滤剂的机理是通过破裂阻碍滤水的气泡来减少夹 入空气，从而使滤水增加。消泡剂助滤剂可以施加于纸浆厂中的洗涤器 上或筛选室(screenroom)中，或者也可以施加于造纸机上。在所有这些情 况下，消泡剂助滤剂都通过去除夹入空气起作用以增加纸浆脱水率。消 泡剂助滤剂是硅油和/或表面活性剂、烃油和颗粒的掺合物，其功能是去 除夹入空气，由此改善纸浆脱水。

对于本发明来说，基于表面活性剂的粗浆洗涤助剂是稳 定化和去除木质素的非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的掺合 物。

基于表面活性剂的粗浆洗涤助剂(“表面活性剂基BSW助剂”)通常是 非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的掺合物。基于表面活性剂 的BSW助剂的阴离子型表面活性剂稳定化树脂和木质素，使它们保持为 小的、不起眼的(discreet)和胶体。非离子型表面活性剂组分降低表面张 力，使滤水增加，同时随之去除更多的胶体材料。基于表面活性剂的粗 浆洗涤助剂将进而降低纤维素浆料的木质素含量。基于表面活性剂的粗 浆洗涤助剂先前未知被用于未漂白的纸浆厂。