漂白含水纸浆的方法和用于这些方法的组合物技术

本发明专利技术涉及用于含水纸浆漂白过程的组合物，其包含：一种或多种碱土金属氧化物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物；一种或多种碱土金属盐；和可选的一种或多种树脂控制添加剂。用于形成所述组合物的方法和试剂盒也是本发明专利技术的一部分，所述组合物、方法和试剂盒的应用也是本发明专利技术的一部分。

The method of bleaching the water cut pulp and the composition used in these methods

The invention relates to a composition for bleaching process of aqueous pulp, which comprises one or more alkaline earth metal oxides and / or one or more alkaline earth metal hydroxide, one or more alkaline earth metal salts, and one or more kinds of resin control additives. The method and kit for forming the composition are also part of the invention, and the application of the compositions, methods and kits is also part of the invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】漂白含水纸浆的方法和用于这些方法的组合物
本专利技术涉及用于纸浆漂白的组合物。特别是，所述组合物适合用作用于在纸浆漂白步骤中调节pH和/或控制纸浆浆料中不需要的物质的添加剂。所述组合物的应用、例如所述组合物在纸浆制备或造纸过程中的应用以及使用所述组合物的纸浆漂白方法也是本专利技术的一部分。最后，用于形成本专利技术的组合物或用于本专利技术的方法的成分的试剂盒也是本专利技术的一部分。
技术介绍
纸浆的传统漂白工艺通常采用碱性过氧化氢作为漂白剂。为此，将过氧化氢和水溶性碱性化合物(例如氢氧化钠和/或水玻璃)导入纸浆以改善木浆、再生纸浆或任何其他化学或机械纸浆(例如用于造纸工艺的纸浆)的白度和/或亮度。使用如EDTA等螯合剂从纸浆中除去一些金属离子然后添加过氧化物，这样使过氧化物得到更高效的使用。还可以添加镁盐和硅酸钠以改善使用碱性过氧化物的漂白。通常还使用镁盐来保护纤维素纤维以避免在脱木素和漂白工艺步骤中过多降解以及因此导致的强度损失。最近，已采用碱土金属氢氧化物和/或碱土金属氧化物来替代氢氧化钠和水玻璃，以减少对螯合剂和硅酸钠的需求(参见例如Li等,Pulp&PaperCanada106:6(2005),T125～T129“Usingmagnesiumhydroxide(Mg(OH)2)asthealkalisourceinperoxidebleachingatIrvingpaper”中所披露的)。WO2014/195478A1公开了将树脂控制添加剂与Mg(OH)2和/或MgO组合用于纸漂白纸浆中，以避免在纸浆中形成镁类脂肪酸盐和树脂。碱土金属氢氧化物和碱土金属氧化物仅仅微溶于水溶液，这可能导致漂白效率降低和纤维保护方面效率降低。此外，已知在纸漂白纸浆中使用MgSO4作为自由基清除剂和浆料稳定剂。MgSO4较贵并且由于其吸湿性而难以储存。最后，保持高纸浆粘度是纸浆加工中、包括纸浆漂白中的关注点。纸浆粘度是指示纤维强度的量度。纸浆加工装置(例如纸浆漂白装置)的设置特别设计为保持纸浆粘度同时实现所希望的漂白结果。因此纸浆粘度的变化可能带来问题。因此现有技术存在若干问题。
技术实现思路
本专利技术限定在所附权利要求中。具体而言，本专利技术的实施方式是一种用于水性纸浆漂白过程的组合物，所述组合物包含：(i)一种或多种碱土金属氧化物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物；(ii)一种或多种碱土金属盐；和(iii)可选的一种或多种树脂控制添加剂(pitchcontroladditive)。已发现，在碱土金属盐(例如碱土金属硫酸盐)的存在下，所述化学制剂的碱性下降，导致其后要定量加入纸浆中的该制剂中的碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物的溶解性得到改善，同时得到碱土金属盐(例如碱土金属硫酸盐)的有益的自由基清除效果和浆料稳定效果。例如，碱土金属可以选自镁、钙或镁和钙的混合物。根据一个实施方式，所述碱土金属盐为碱土金属硫酸盐，例如硫酸钙或硫酸镁。根据一个实施方式，所述树脂控制添加剂选自滑石、膨润土、沸石、硅藻土、阳离子型云母、疏水性碳酸盐、树脂分解酶、设计为在纤维表面上捕获和固定树脂或树脂类成分的阳离子型聚合物、硫酸铝、聚氯化铝和专门设计为分散树脂和树脂类成分的分散剂，及其混合物。已发现，这些树脂控制剂导致纸浆中脂肪酸盐和树脂的减少。根据一个实施方式，树脂减少剂为滑石，例如微粉化滑石、双峰滑石、阳离子型滑石或其混合物。根据一个实施方式，树脂控制添加剂为膨润土，例如活化的膨润土。在某些实施方式中，膨润土被碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物和/或碱土金属盐所活化。膨润土可以结合纸漂白组合物中的重金属，并减少其对漂白过程的干扰(例如通过使负责漂白过程的过氧化物降解来进行干扰)。根据本专利技术，组合物可以是干燥颗粒组合物，或组合物可以是水性浆料，或组合物可以作为包含其他组分的水性浆料的成分存在，例如，组合物可以作为水性纸漂白纸浆的成分存在。根据本专利技术，本专利技术的颗粒组合物可以与水混合以制备水性浆料，这也是本专利技术的一部分。根据本专利技术，组合物可以是水性浆料，基于浆料的总重量，其固体含量为至多75重量％，例如10～75重量％。根据本专利技术，(i)碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与(ii)碱土金属盐的重量比为1:10～100:1。已发现，如果这些成分以此比例存在，可最好地获得本专利技术的有利效果。例如，所述重量比可以为1:5～50:1，例如1:2～25:1，或1:1～10:1，例如约2:1或约70:30或约80:20或约90:10。根据一个实施方式，组合物可以还包含一种或多种以下添加剂：分散剂；填料；表面活性剂；漂白剂；螯合剂；pH缓冲剂。根据本专利技术的另一方面，提供了成分的试剂盒，其包含：含有碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物的第一容器，和第二容器和/或第三容器，第二容器包含无机酸水溶液，第三容器包含二氧化硫或二氧化碳。已发现，使用所述试剂盒可以容易地得到本专利技术的组合物。在一个实施方式中，无机酸水溶液为硫酸水溶液。制造本专利技术的组合物的方法也是本专利技术的一部分，该方法包括：将碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与酸(例如无机酸，例如硫酸)或二氧化硫或二氧化碳或碱土金属盐(例如碱土金属硫酸盐或碱土金属碳酸盐)混合的步骤，该步骤可选地在一种或多种树脂控制剂的存在下进行。碱土金属可以选自例如镁、钙及其混合物。根据本专利技术的一个方面，所述方法可以在水性纸浆漂白组合物中原位进行。已发现，碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与酸(例如无机酸，例如硫酸)和/或二氧化硫或二氧化碳原位高效地发生反应，从而原位形成碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与碱土金属盐(例如碱土金属硫酸盐)的混合物。例如，本专利技术的方法可以通过将无机酸(例如硫酸)或二氧化碳或二氧化硫添加到包含碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物的纸漂白纸浆中来进行。例如，本专利技术的方法可以通过将碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物添加至酸性纸浆组合物来进行(例如，其中，所述酸性纸浆组合物中存在的唯一酸为纸浆组合物中天然存在的酸(即，源自木材)，或未添加外来酸)。根据本专利技术的一个方面，所述方法可以包括将碱土金属氢氧化物与无机酸混合的步骤，其中，碱酸当量浓度(即，碱土金属氢氧化物中的氢氧根离子与无机酸中的氢阳离子的摩尔比)为10:1～1:5，例如约10:1或约5:1或约4:1或约3:1或约2:1或约1.5:1或约1:1或约1:1.5或约1:2或约1:5。在例如碱土金属氧化物和二氧化碳或二氧化硫的情况中，应采用相应的酸/碱比。根据本专利技术的一个方面，所述方法可以通过将本专利技术的一个方面的试剂盒的各成分混合到纸漂白纸浆中来进行。已发现，所述试剂盒容易运输、储存和应用以用于本专利技术的方法。本专利技术所述的组合物、方法或试剂盒在纸浆漂白过程中的应用也是本专利技术的一部分。已发现，通过本专利技术的应用，可以使纸浆漂白过程更简单、高效和更便宜，同时减少对昂贵原料或复杂程序的需求。根据一些实施方式，本专利技术的组合物、方法或试剂盒可以在用来减少纸浆中的树脂的过程中使用和/或在用来保护纸浆免于纸浆解聚(depolymerisation)和/或降解(例如，导致形成胶粘物)的过程中使用。在这种情况下，减少纸浆解聚和/或降解的方法和/或保护纸浆免于形成降解产物(例如，胶粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成用于纸浆漂白过程的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与无机酸或二氧化硫或二氧化碳或诸如碱土金属硫酸盐或碱土金属碳酸盐等碱土金属盐混合，所述步骤可选地在一种或多种树脂控制剂的存在下进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 EP 15306543.8;2016.07.18 EP 16305924.91.一种形成用于纸浆漂白过程的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将碱土金属氧化物和/或碱土金属氢氧化物与无机酸或二氧化硫或二氧化碳或诸如碱土金属硫酸盐或碱土金属碳酸盐等碱土金属盐混合，所述步骤可选地在一种或多种树脂控制剂的存在下进行。2.如权利要求1所述的方法，其在水性纸浆漂白组合物中进行。3.如权利要求2所述的方法，其中，混合步骤通过将硫酸或二氧化硫或二氧化碳添加到包含所述碱土金属氧化物和/或所述碱土金属氢氧化物的纸漂白纸浆中来进行。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述组合物包含：(i)一种或多种碱土金属氧化物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物；(ii)一种或多种碱土金属盐；和(iii)可选的一种或多种树脂控制添加剂。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述树脂控制添加剂选自滑石、膨润土、沸石、硅藻土、阳离子型云母、疏水性碳酸盐、树脂分解酶、设计成在纤维表面上捕获和固定树脂或树脂类成分的阳离子型聚合物、硫酸铝、聚氯化铝和专门设计用于分散树脂和树脂类成分的分散剂及其混合物，例如，其中，所述树脂控制添加剂选自微粉化滑石、双峰滑石和阳离子型滑石，或者，所述树脂控制添加剂为膨润土，例如活化的膨润土。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述碱土金属选自镁、钙及其混合物。7.一种用于纸浆漂白过程的组合物，所述组合物能够由前述权利要求中任一项所述的方法得到，所述组合物包含：(i)一种或多种碱土金属氧化物和/或一种或多种碱土金属氢氧化物；(ii)一种或多种碱土金属盐；和(iii)可选的一种或多种树脂控制添加剂。8.如权利要求7所述的组合物，其中，所述树脂控制添加剂选自滑石、膨润土、沸石、硅藻土、阳离子型云母、疏水性碳酸盐、树脂分解酶、设计成在纤维表面上捕获和固定树脂或树脂类成分的阳离子型聚合物、硫酸铝、聚氯化铝和专门设计用于分散树脂和树脂类成分的分散剂及其混合物，例如，其中，所述树脂控制添加剂选自微粉化滑石、双峰滑石和阳离子型滑石，或者，所述树脂控制添加剂为膨润土，例如活...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·利克塔洛，P·比扎，B·韦伯，
申请(专利权)人：伊梅里斯矿物有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB