[发明专利]化学纸浆的脱木素和漂白的方法

说明书

本发明涉及用于化学纸浆脱木素和漂白的方法。

化学纸浆或化学浆液是在牛皮纸浆，亚硫酸盐浆或亚硫酸氢盐浆中在化学制剂如氢氧化钠存在下，蒸煮木化纤维素材料，尤其是木材而获得的。

各种类型的木材都是合适的。可以提到的是例如各种松木和枞木的软木，或例如桦木，白杨木，山毛榉和桉树的硬木材料。

通过蒸煮所得的化学纸浆通常要经过许多次脱木素和/或漂白处理步骤。完成由蒸煮所产生的脱木素的第一步骤后，接着进行漂白的步骤。

在完成这些脱木素和漂白处理步骤后，纸浆通常具有高的白度和很低的卡伯(Kappa)值，同时保持良好的机械性能，就是说，纤维素没有明显的降解。这种降解可以通过测量纸浆的聚合度(DP)而测量。该DP应该保持尽可能的高。

因此，在WO95/31598的申请中，阐明了一种脱木素和漂白的方法，该方法包括在碱金属硅酸盐存在下，在温度T大于100℃和在压力大于该温度T下的水的饱和蒸汽压1.5倍下，用过氧化氢处理的步骤。正如此申请的表I所指出的那样，为了获得具有高白度和高DP的脱木素的纸浆，必须有硅酸盐存在。

而且，由Messrs Bertel Stromberg和Richard Szopinski在1994年国际纸浆漂白会议上所介绍的题目为“用于改进TCF漂白的加压的过氧化氢漂白”一文中指出，通过加压的过氧化氢的漂白导致纤维素基本上降解。

尽管有这些先入之见，本申请人的公司在加压下用过氧化氢并在没有硅酸盐存在下，已经处理了化学纸浆。

事实上，本申请人的公司已经发现了一种通过过氧化氢同时对化学纸浆进行脱木素和漂白的新方法，这就使得有可能获得保持良好的聚合度的高白度的纸浆。

该方法的特征在于，在使用过渡金属，特别是锰的配位剂或螯合剂进行预处理后，包括一个或多个步骤，其中在温度大于100℃时，并压力大于该温度T下的水的饱和蒸汽压1.5倍下，在含分子式(I)和/或(II)的单元的聚合物存在下，用过氧化氢对纸浆进行处理：式中R₁和R₂，可以相同，也可以是不同的，每一个分别代表氢原子或含有1～3个碳原子的烷基，M代表氢原子，铵基，碱金属或碱土金属，并且该方法是在有选自氢氧化钾，氢氧化钠和碱金属或碱土金属的碳酸盐的化合物A存在下进行的。

使用由未被取代的聚(α-羟基丙烯酸)，相应的聚内酯和/或未被取代的聚(α-羟基丙烯酸)的盐(R₁和R₂＝氢)是有利的。钾，钠，镁和钙盐可有利地选自这些盐。

含分子式(I)和/或分子式(II)单元的聚合物的平均分子量通常是在1000和800,000之间，优选在2000和100,000之间。

含分子式(I)和/或分子式(II)的单元的聚合物以用作过氧化物溶液的稳定剂而公知(GB1,524,013，FR2,601,025)。可用FR2,237,914，FR2,237,916和FR2,628,745专利所述的方法进行制备。

化合物A有利地选自各种碳酸盐，例如碳酸钠，碳酸钾，碳酸镁和碳酸钙，因为以该替换形式的本发明方法提供了不产生任何液体废水(TEF，完全没有废液)的优点。因此，在洗涤水蒸发(该洗涤描述于下文)和有机物质焚烧之后，就可容易地再生碱金属或碱土金属的碳酸盐而不需要用石灰进行苛性化的步骤。优先使用碳酸钠。

在下文中，除非另有说明外，产品和试剂的量都是基于该纸浆的干物料重量的重量百分数来表示。

该纸浆的稠度是以相对于纸浆的总重量的干物料重量的百分数来表示。

所使用的聚合物的量通常是在约0.05％和约1.5％之间，优选在约0.1％和约1％之间，更具体地说在约0.2％和约0.5％之间。

取决于所使用的初始纸浆和所包含的过氧化氢的量，对碳酸盐化合物来说，A用量的比例为1％到15％，优选为6％到10％。

所用过氧化氢的量是约0.5％到约10％之间。优选使用的过氧化氢的量在约1％和约4％之间，更特别地是在约1.5％和约2.5％之间。

在用过氧化氢处理步骤期间，还可以使用螯合剂，例如DTPA(二乙三胺五乙酸钠)或EDTA(乙二胺四乙酸钠)，其使用量优选为0.2％以下。

根据本发明，在用过氧化氢处理前，该浆液可以用造纸工业中所公知的臭氧和/或二氧化氯和/或有机的或无机的过酸类和/或氧气来进行一次或多次的脱木素的步骤。优选使用的是氧气。

在脱木素处理结束时，纸浆可用热水或冷水洗涤一次或多次。