[发明专利]从废纸中磁性除去“粘性物”的方法

说明书

本发明涉及从废纸(二次纤维)中除去粘性杂质，如热熔和压敏粘合剂和胶乳(被称之为“粘性物”)的方法。更准确地说，本发明涉及通过引入磁性促进剂并使纤维浆液经受磁场而从掺杂的二次纤维中除去粘性物的方法。

长期以来，废纸(也称之为二次纤维)一直被用作造纸中的纤维原料。废纸原料总是含有一种或多种杂质，它们包括油墨，染料，荧光增白剂，和“粘性物”(包括粘合剂，胶粘剂，塑料薄膜，涂料等的粘性或发粘杂质)。分选的废纸已使绝大多数这些掺杂的纸张除去杂质，并且是更高、更昂贵等级的废纸。然而，随着在许多种类的纸产品中使用二次纤维量的日益增长，使得纸张制造者已能处理包括有大量掺杂纸的更低等级的废纸(即未分选的废纸)。尽管已采用了各种方法来除去杂质，从而使二次纤维在造纸过程中能与原浆结合使用，但这种较低等级的配料含有更多的杂质，并且通常比高质量的废纸含有多得多的杂质。常规的处理方法可能不能掺入大百分比的、未分选的废纸。

目前，处理再用纤维的方法可分为：碎浆(洗涤纤维并使杂质与纤维部分分离)；粗细筛选(将纤维与一定大小和形状的杂质分开)；离心清选(基于与纤维密度的不同而进行的分离，并通过机械作用减少一定大小的杂质)；浮选(通过将分离的杂质优先吸附至气泡上而进行的分离)；洗涤(通过适当的水流流经纤维而从纤维中分离出夹带的小颗粒)和精制。对于从纤维中分离颗粒而言，在这些方法的每一种方法中，均有最佳的粒径范围。取决于去杂质纸浆的具体的净度要求，可以采用这些方法绝大部分或全部的组合，以满足通常遇到的粒径范围。洗涤和浮选方法均取决于表面活性剂的适当使用。取决于表面活性剂分子亲水部分与疏水部分的相对强度和大小，该表面活性剂将集结在油墨和其它杂质颗粒的周围，使这些颗粒或者变得亲水(用于洗涤)或者变得疏水(用于浮选)。洗涤表面活性剂和浮选表面活性剂相反的性质在复合的浮选/洗涤体系中会产生一些问题。

对于特定的废纸杂质而言，已公开了一些特定的除杂方法：

US5,211,809公开了在控制的pH条件(低于8或大于10)下，在使用氧以及过氧化物，臭氧，和/或亚硫酸氢盐的组合的处理程序中用非氯基漂白剂从二次纤维中除去染料的方法。

另外，公开的日本专利申请平3[1991]-199477告知了一种循环用过的纸张的方法，所述纸张含有荧光白纸或彩色纸或两者，该方法通过将臭氧引入所述用过的纸张的分散浆液中而完成。

最常遇到的除杂问题是油墨。一般来说，印刷油墨分为接触油墨和非接触油墨。接触油墨用于常规的印刷方法如活版印刷，苯胺印刷术，和平版印刷术。这些油墨被压印至或涂敷至纸上，但它们不与纸张熔合。这些油墨通常由悬浮于油基碱性含水介质中的颜料组成。使用洗涤和/或浮选类的体系，造纸工业能成功地对含接触油墨的纸张进行脱墨已有多年。另外，通过在含有过氧化物如过氧化氢的碱性水溶液的存在下对废纸进行再制浆，US4,381,969告知了含包封组成如油墨的漂白废纸。

由颜料和热塑性树脂组成的非接触油墨用于电子翻印印刷方法。该树脂是熔合颜料至纸页上并熔合该颜料至其它颜料颗粒上的粘结剂。在非接触油墨中使用的颜料可分为铁基或非铁基颜料(例如碳基颜料)。该树脂聚合物将发生交联，并且变得耐化学和机械作用，这将使得非接触印刷纸张通过常规的脱墨方法难于脱墨。在从纤维上分离以后，色调剂油墨颗粒的大小往往大于通过浮选或洗涤能进行有效处理的颗粒大小，以及小得无法通过除渣器和筛来除去的颗粒大小。已知有许多除去接触和非接触(电子翻印)型油墨的方法，但它们不能解决本发明指出的问题。

废纸的杂质如油墨，染料，和增白剂在循环时会出现实际问题，与此同时，由于与接触和非接触油墨(不管是磁性的还是非磁性的)相比，粘性物它们的非磁特性，以及它们不同的化学和物理性能(例如高粘性)，它们将会出现独特的问题。在纸张循环中，粘性杂质如热熔粘合剂，胶乳，压敏粘合剂，和蜡对于造纸者来说将产生许多问题。当粘性物以不可接受的量存在时，可能会产生纸机的操作问题和产品质量问题。这个问题是现有技术中存在的。

例如，US5,213,661告知了使用氧来降低循环浆中粘性物的粘性，以及还可使用氧和碱和/或脱粘剂以便进行最佳的粘性物控制。US5,080,759告知了将水溶性有机钛化合物引入含二次纤维的造纸过程的水体系中，以降低粘性杂质的发粘性和粘合性能。