[发明专利]二醛及其缩醛在再循环纤维纸浆和其它纤维纸浆生产和处理中抑制过氧化物分解的应用

说明书

本发明涉及二醛及其缩醛在再循环纤维纸浆和其它纤维纸浆生产和处理中抑制过氧化物分解的应用。

为了提高再循环纤维纸浆或其它纤维纸浆的亮度，在其生产中使用过氧化氢。由于过氧化氢的高度氧化效应，它在不同程度上能够灭菌。水中存在的某些金属离子能降低过氧化氢的效力。为了避免这一问题，使用螫合形成剂来结合金属离子。另一困难是由于其它原因、如过氧化物分解酶的作用引起过氧化物分解。这些酶是由微生物作用产生的。这种酶中的一种是过氧化氢酶，在0℃下及一秒钟内一分子该酶能分解40,000分子的过氧化氢(the Encyclopediaof Biochemistry,Roger J.Williams,Edwin M.LansfordJr.,Page 634)。

现在意外地发现，在再循环纤维纸浆及其它纤维纸浆的生产和处理中使用二醛及其缩醛可以抑制和控制过氧化物的酶解。从亮度及对微生物的控制两方面来看，采用这种方法是有利的。这样仍能灭菌的残留过氧化氢在过程中起到更广泛的作用。本发明为过程化学的控制和安排开辟了新的前景。过程化学作为一个一直难以控制的因素现在已得以消除。

因此本发明涉及二醛及其缩醛在再循环纤维纸浆及其它纤维纸浆生产和处理中抑制过氧化物分解的应用。

合适的二醛是直链及环状脂肪族二醛，其优选含2至8个碳原子且可为碳取代和含杂原子，如乙二醛、琥珀醛、戊二醛、甲基戊二醛、辛二醛和氧杂戊二醛。其它合适的二醛是芳香二醛，其优选含6个碳原子且可被取代及含杂原子，如邻苯二醛、间苯二醛和对苯二醛。

合适的二醛的缩醛(包括半缩醛)是指其中的醇组分为伯、仲或叔醇、例如糖类(如葡萄糖)的那些缩醛。缩醛的特定实施例是那些具有下式结构的缩醛：以及1,6-二羟基-2,5-二氧杂-己烷。

根据本发明，可以使用单种二醛或缩醛或使用两种或多种二醛或缩醛的混合物。

二醛和缩醛的使用量可在大范围内变动，这取决于采用的方式。但是通常的用量是0.5至250ppm(重量)，优选2至75ppm(重量)、特别是15至50ppm(重量)。由于生产方式差别很大，二醛或缩醛的用量可以表示如下：通常是生产每吨纤维纸浆(干料)用0.05至2千克、优选0.1至1千克、特别是0.2至0.6千克二醛或缩醛。将二醛或缩醛合适地引入到碎浆机中或在引入碎浆机之前先引入至过程中的原水、白水或化学溶液中。定时加料以达到剂量、如所谓的冲击剂量或连续加料以维持剂量恒定。为了防止漂白之后亮度的损失，生产中含有所谓的残余过氧化物是有利的。因此漂白后将二醛或缩醛引入至含过氧化氢酶的稀释水中也是有益的。

以下将参考附图1至6进行说明。图1表明使用戊二醛的有益效果。图中曲线A至D表示当用于再循环纤维纸浆生产的生产水及用于纸浆生产的传统化学组合物与戊二醛共同或未共同使用时残余过氧化氢(分解)的含量与时间的函数关系。

曲线A表示的是使用了如下化学组合物的情况：NaOH(0.6克/升)、水玻璃(1.6克/升)、H₂O₂(1.1克/升)和捕集剂化合物。

曲线D表示的是使用了与曲线A相同的化学组合物的情况，但已对生产水进行了灭菌及蒸煮20分钟以破坏酶。

曲线B表示的是使用了与曲线A相同的化学组合物的情况，但向生产水中引入了戊二醛，其用量是达到25ppm(重量)的含量。

曲线C表示的是使用了与曲线A相同的化学组合物的情况，但将戊二醛引入了生产水中，其用量是达到50ppm(重量)的含量。

曲线E表示的是使用了与曲线C相同的化学组合物的情况，但在冷却至实验温度之前将戊二醛引入。

图1表明当使用戊二醛时可以大大减缓甚至完全抑制过氧化物的分解(曲线B、C和E)。对生产水灭菌及破坏酶(曲线D)也能达到有益效果，但特别在大规模生产时，这种方法是费力且不经济的。

使用其它的二醛及其缩醛也可获得类似的结果，见图2至6，其中曲线A至E对应着随图1所述的情况，但用琥珀醛(图2)、对苯二醛(图3)、2,5-二甲氧基四氢呋喃(图4)、双(2-甲氧基-四氢呋喃-5)-聚(6,8)亚乙基乙二醇醚(图5)和2,4-双(二甲氧基甲基)-2,4-双(羟甲基)-戊烷-1,5-二醇(-diole)(图6)代替戊二醛。

根据本发明使用二醛及其缩醛可以大大节约过氧化物用量。另外，还可更好地对过程进行控制以获得高得多的亮度及降低其黄色度。也可以降低那些对分解过氧化物的酶无影响的稳定剂化合物的用量。