处理纤维材料的新组合物和方法技术

本发明专利技术涉及稳定性组合物，包含下列组分：（Ａ）具有通式（Ⅰ）的聚合物，其中Ｒ↓［１］是氢原子或含１－１２个碳原子的烷基，Ｒ↓［２］是－ＣＯＯＭ或－ＣＨ↓［２］ＣＯＯＭ，Ｍ是氢原子、碱金属离子、碱土金属离子、铵离子或其混合物，ｎ、ｍ和ｋ是相应单体的摩尔比，其中ｎ为０－０．９５，ｍ为０．０５－０．９，和ｋ为０－０．８，且（ｎ＋ｍ＋ｋ）＝１，和重均分子量在５００－２０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ之间，（Ｂ）螯合剂，（Ｃ）聚－α－羟基丙烯酸或其碱性盐或其相应的聚内酯，和（Ｄ）任选地，多元羧酸聚合物或其碱性盐。本发明专利技术还涉及纤维材料的处理方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含至少两种聚合物和螯合剂的组合物和在至少两种 聚合物和一种螯合剂存在下处理纤维材料，特别是纤维素纤维材料的 方法。所述组合物可在用过氧化合物漂白化学、机械、化学-才几械和脱 墨纸浆中用作处理剂和在再循环纤维的脱墨中和在机械，化学，化学-机械和脱墨纸浆的碱性过氧化物漂白中用作处理剂。所述组合物还可 用于再循环纤维的脱墨。所述组合物特别在处理机械和脱墨纸浆中部 分或完全替代硅酸盐作为稳定剂。本专利技术还涉及通过使用所述组合物， 在碱性水介质中，用过氧化物化合物漂白纤维素纤维材料的方法。相关技术描述众所周知，在用过氧化合物，例如过氧化氢、过乙酸或Caro's酸 漂白纸浆之前，螯合剂可用作除去有害金属离子，即通常诸如铁和锰 之类的过渡金属离子的预处理剂。在碱性过氧化物漂白机械纸浆中， 在漂白由回收废纸制造的脱墨纸浆(DIP )中以及在回收废纸的脱墨中， 可添加水玻璃(碱金属硅酸盐)和螯合剂。因为常用的螯合剂，例如多氨基多羧酸盐，例如EDTA和DTPA, 和多胺的相应亚甲基膦酸衍生物是不可生物降解的，或者显示出低的 生物降解性，因此目标是减少作为预处理剂或处理剂的常用螯合剂的 使用。在稳定过氧化氢溶液中使用通常称为水玻璃的碱性硅酸盐溶液， 所述过氧化氲溶液用于机械纸浆的碱性过氧化物漂白。在回收纸张的脱墨中，单独使用水玻璃或与过氧化物一起使用。 有时还用碱性过氧化物漂白脱墨纸浆。已经公开了在碱性过氧化物漂白化学纸浆中使用水玻璃，但该方法不可能在工业规模上使用，这是因为硅酸盐可能引起非常严重的沉 淀问题。采用水玻璃的另一缺点是，当漂白液被再循环和最终加料到 回收煮器时，在浓缩之后来自蒸煮工艺的所谓黑液燃烧的情况下，硅 酸盐将引起严重的结垢，因此降低回收锅炉的传热，在最糟糕的情况 下可能引起回收锅炉爆炸。还已知硅酸盐干扰石灰窑运转。当将机械 或化学机械设备与化学纸浆研磨机集成以致含硅酸盐的排出物被引导至化学纸浆研磨机的回收循环时，情况仍然如此。此外，如果CTMP 研磨机具有自己的蒸发设备，则硅酸盐沉淀是麻烦的，因为它们沉淀 在蒸发单元上，而降低传热能力。如果硅酸盐，例如水夹带形式的硅酸盐将进入造纸工艺，则它们 将干扰造纸工艺，例如通过在热表面上沉淀，从而引起纸巻层等中的 孔隙。众所周知，过氧化氢将在碱性环境中在过渡金属离子的存在下非 常快速分解。在纸浆内最丰富的这些离子是铁和锰。铜离子对于碱性 过氧化氢来说也是非常有害的，但通常它仅仅可经由用过的生产用水 进入该工艺。还已知铁在低于pH7下已经开始首先以胶态形式沉淀。所形成的 氢氧化铁、羟基氢氧化铁等的催化活性比铁离子大得多。同样锰可至 少部分为沉淀形式，但已经要求在过氧化氢存在下，锰应当为溶解形 式。水玻璃功能的理论在变化，但一种理论是水玻璃使铁和其它重金 属离子的"沉淀物"的催化表面失活。为了避免锰离子的有害影响，常 常将螯合剂引入到漂白工艺中或者用螯合剂预处理纸浆。最常见的螯 合剂是EDTA和DTPA，它们属于多氨基多羧酸盐组。也可使用相应的 膦酸盐，EDTMPA和DTPMPA，但它们比多氨基多羧酸盐昂贵得多。它们 的缺点还在于，它们含有磷，当环境法规变得越来越严格时，磷不是 想要的组分。在废纸的脱墨中，水玻璃还具有其它功能，例如，水玻璃改进油 墨的脱离，它分散油墨并充当緩冲剂，保持pH恒定。因此，部分替代水玻璃也是有利的，且与此同时，减少与使用水玻璃有关的沉淀问题。 根据上述内容，在碱性过氧化物漂白工艺和在使用水玻璃的制浆 工艺中，例如在碱性过氧化物漂白机械和脱墨纸浆中和在回收纸张的 脱墨中，仍需要部分或完全替代水玻璃(硅酸盐)。已经建议使用膦 酸盐，但它们应当以相当高的剂量使用，且在废水中磷的问题仍然存 在。因为常用的膦酸盐不可生物降解，因此对它们在例如从水路内沉 淀物中固定重金属方面的负面影响进行了大量研究。若将使用膦酸盐， 则应当降低这些物质的剂量。在日本专利公开JP1266295 ( 1989年10月24日公开)中描述了 在预处理中，在碱性条件下，在硅酸钠存在下，用过氧化氢漂白纸浆， 并添加0. 05 - lwt%(基于干燥纸浆)3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸(AHPS ) 和(甲基)丙烯酸的共聚物的预处理方法。根据日本专利申请JP1148890 ( 1989年6月12日公开)，在碱性 过氧化物漂白中，使用用量0. 05-lw"/。的相同种类的聚合物(基于干 燥纸浆)代替例如DTPA。在JP1148890中，示出了许多不同的AHPS -丙烯酸共聚物的漂白性能并例如与DTPA的性能进行比较。在这两个专利申请中，所试验的用量非常大，这是因为作为100 %的钠盐，通常以0. 5-2kg/吨纸浆的用量使用螯合剂。EP 0 814 193公开了用于过氧化物漂白程序的无硅酸盐稳定剂， 其包含a)选自a-羟基丙烯酸的均聚物和oc-羟基丙烯酸与其它共聚 单体的共聚物和所提及的均聚物或共聚物的水溶性盐和聚内酯的第一 组分，和与之结合的b)选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸的均聚物 和共聚物，上述酸中至少一种与其它共聚单体的共聚物和上述均聚物 和共聚物的盐的第二组分，和c )选自常用的螯合酸DTPA和TTHA和 它们的盐的第三组分，和非必要的d)选自水溶性镁盐的第四组分。 聚-a-羟基丙烯酸(PHAA)按其钠盐使用。W0 2005080673(后面称作W01 )公开了在螯合剂和3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸(AHPS)与(甲基)丙烯酸、马来酸或衣康酸的共聚物存 在下用碱性过氧化物溶液漂白纤维材料的方法。这一专利申请还公开了包含所述共聚物和螯合剂的在碱性过氧化物漂白中用作稳定剂部分 或完全地替代水玻璃和在纤维材料的漂白中用作稳定剂的组合物。WO 2005108673 (W02)公开了还包含碱土金属盐的相同组合物和 它的用途。WO 2004063461 (W03)公开了聚-ct-羟基丙烯酸(PHAA)碱性盐 和聚羧酸酯聚合物的组合物和该组合物在机械纸浆的碱性过氧化物漂 白和脱墨应用中的用途，其中该组合物由PHAA的碱性盐和原始酸性聚 羧酸酯聚合物构成。WO 2004063276 ( W04 )公开了 PHAA相应的聚内酯和聚羧酸盐的组 合物和该组合物在机械纸浆的碱性过氧化物漂白和脱墨应用中的用 途，其中通过将PHAA相应的聚内酯添加到原始酸性聚羧酸酯中制得该 组合物。虽然这些组合物在许多应用中表现良好，但是特别是当使用软木 材(针叶树)时和/或当木浆中锰和铁含量较高时，它们似乎失效。专利技术概要根据本专利技术，现已惊人地发现，通过使用AHPS和不饱和羧酸例如 丙烯酸、曱基丙烯酸、马来酸或衣康酸的共聚物，连同螯合剂和由PHAA 的碱性盐和聚-羧酸酯聚合物制成或由PHAA相应的聚内酯和聚羧酸酯 聚合物制成的聚合物组合物，无论混合在一起或分开地添加，可实现 非常好的漂白性能和必要时从制浆和造纸角度考虑可实现对水玻璃的 完全替代。令人惊奇地，所述聚合物、螯合剂的组合与含AHPS的共聚 物和螫合剂的组合或PHAA的碱性盐和聚羧酸酯聚合物或共聚物的组 合或PHAA相应的聚内酯与聚羧酸酯聚合物或共聚物的组合相比表现 出改进的效果。试验结果出人意料地显示出明显的协同效应。至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
稳定性组合物，包含下列组分：　（Ａ）具有下列通式的聚合物　＊＊＊　其中　Ｒ↓［１］是氢原子或含１－１２个碳原子的烷基，　Ｒ↓［２］是－ＣＯＯＭ或－ＣＨ↓［２］ＣＯＯＭ，　Ｍ是氢原子、碱金属离子、碱土金属离 子、铵离子或其混合物，　ｎ、ｍ和ｋ是相应单体的摩尔比，其中ｎ为０－０．９５，ｍ为０．０５－０．９，和ｋ为０－０．８，且（ｎ＋ｍ＋ｋ）等于１，和　重均分子量在５００－２０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ之间，　（Ｂ）螯合剂，　 　（Ｃ）聚－α－羟基丙烯酸或其碱性盐或其相应的聚内酯，和　（Ｄ）任选地，多元羧酸聚合物或其碱性盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A帕林，J加卡拉，J劳蒂艾宁，R阿克塞拉，I伦威尔，A伊洛马奇，M桑卡里，A桑德奎斯特，H沃奇，H哈马来宁，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]