[发明专利]造纸添加剂组合物及其方法和用途

说明书

本说明书公开了造纸添加剂组合物、制造的物品、包含这样的组合物的容器或试剂盒以及增加纤维素纤维从纸浆的分离、从纸浆和/或纸材料中除去一种或更多种杂质和/或一种或更多种污染物以及从纸浆和/或纸材料中除去油墨的方法和用途。

本申请要求于2015年8月22日提交的美国临时专利申请62/208,662的优先权和申请日的权益，该临时专利申请的内容据此通过引用以其整体并入。

纸是非常重要的、实用的和多用途的物质，其中每年产生数以万计不同的基于纸的产品。纸可以被浸渍、涂釉、起绉、防水、上蜡、施釉、感光、弯曲、折叠、起皱、切割、溶解、浸软、模制或压花。同样地，纸可以与织物、塑料和金属层压在一起。为了组织起来，可以由纸制成的许多产品可以被分成五大类：1)新闻纸和杂志；2)印刷和书写纸；3)卫生纸和家庭用纸；4)包装材料和产品；以及5)专用纸。因为是我们日常生活的自然部分，我们有时会忘记我们有多依赖这种重要的、可再生的和不断发展的资源。

纸产品的有用性已经对全球经济产生重大影响。在2015年，基于纸的产品的全世界生产超过3亿吨并且被估值为5千亿美元。瓦楞状的和纸板的容器占工业收益的约30％。其他主要产品包括纸板产品(15％)、袋和涂覆的和处理的纸产品(10％)以及卫生纸产品(5％)。全球纸浆和造纸业是主要由美国和中国占主导的数十亿美元的行业，两个国家占世界总生量的超过40％。然而、日本、德国、加拿大、韩国、瑞典、芬兰、巴西和印度尼西亚也具有许多的纸浆和纸企业。主要的出口和进口国家包括美国和德国。

除了是工业中的主导力量之一之外，美国还消耗比世界上任何其他国家更多的基于纸的产品，使用2015年生产的基于纸的产品的第三，或约1亿吨。基于纸的产品的这种高度使用和消耗对美国经济是重要的。在美国，450家制造工厂生产被估值为接近20亿美元的产品。约150,000个人被该工业直接雇用，创造了接近100亿美元的薪酬。据估计，纸浆和造纸业是美国的第十大雇主。

纸的制造是成熟的工业。当前纸浆和纸工业正在使用的基本组分和工艺已经适当地持续了几乎一个世纪。此外，纸浆加工和造纸是一种高生产量，其还使用大量的自然资源例如水和木材、化学品以及能量来生产纸浆和纸。因此，工业的成熟度、高的生产量、材料和能量资源的广泛使用以及环境法规对制造商造成了严格的经济限制。然而，改进或优化纸生产的生产力和/或效率的创新仍然是重要的和有价值的。例如，由于高的纸生产量，所以提高生产力和/或效率的创新在节约和/或增加的利润方面将转化成数千万美元，如果不是数百亿美元。此外，降低大量的能量消耗以及大量废水流出物和废物副产物的创新将解决还将导致减小的环境影响和经济救济的重要的环境问题。因此，对于改进造纸的工艺存在巨大需求。

因此，对无毒的、可生物降解和有效改进或优化纸生产的生产力和/或效率的造纸添加剂存在巨大需求。

概述

本说明书的方面公开了造纸添加剂组合物。公开的造纸添加剂组合物包含经处理的发酵的微生物上清液和一种或更多种非离子型表面活性剂。公开的造纸添加剂组合物还可以包含一种或更多种阴离子型表面活性剂。此外，公开的造纸添加剂组合物还可以任选地包含纤维素消化酶。公开的造纸添加剂组合物是可生物降解的并且对人类、哺乳动物、植物和环境是大体上无毒的。

本说明书的方面公开了造纸添加剂试剂盒(papermaking additive kit)。公开的造纸添加剂试剂盒包含本文中公开的造纸添加剂组合物和如何使用该组合物来改进或优化纸生产的生产力和/或效率的说明书。

本说明书的方面公开了从纸浆浆料分离纤维的方法。公开的方法包括在制浆和/或纸生产阶段期间，将有效量的本文公开的组合物应用至纸浆浆料。该应用导致纤维从纸浆浆料中存在的原材料的增加的分离。

本说明书的方面公开了从纸浆和/或纸材料中除去杂质和/或污染物的方法。所公开的方法包括将有效量的本文公开的造纸添加剂组合物应用至制浆和/或纸生产阶段。该应用导致从纸浆和/或纸材料中除去杂质和/或污染物。