專利名稱：：木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料的制作方法木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料本發(fā)明涉及一種由木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料。木質(zhì)纖維素的纖維特別是可用于制備紙和紙板。已知大量在工業(yè)上制備的、在特性上具有很大差別的木質(zhì)纖維素的纖維借助于粉碎裝置或研磨裝置通過將纖維束機(jī)械分解成纖維所產(chǎn)生的纖維稱為木質(zhì)素。在制備木質(zhì)素時(shí)木質(zhì)材料幾乎未經(jīng)分解。原來使用的生物量幾乎完全還存在于木質(zhì)素中。該木質(zhì)素-制備需使用高能量。制備木質(zhì)素的更新方法是試圖通過用蒸汽和/或化學(xué)物質(zhì)預(yù)處理木料以改進(jìn)纖維特性和/或降低能耗。特別是CTMP(化學(xué)-熱磨機(jī)械漿)法和TMP(熱磨機(jī)械漿)法均屬此類。在CTMP法的工業(yè)應(yīng)用中通常^f吏用的化學(xué)物質(zhì)量4妄otro木料計(jì)為l一5%(重量比)，以便可以部分溶解纖維束。通常木質(zhì)素的特性在于低強(qiáng)度特性，特別是低斷裂長度和在具有高發(fā)黃趨勢的低白度下的高不透明性和光散射性。通過化學(xué)溶解纖維束所產(chǎn)生的纖維稱為纖維素。在制備纖維素時(shí)使用其大多在高壓和高溫下對生物量起作用的化學(xué)物質(zhì)。在木質(zhì)素和部分碳水化物或多或少的不斷去除，即在明顯損失出產(chǎn)率的情況下產(chǎn)生具有優(yōu)良強(qiáng)度特性，特別是斷裂長度和具有可漂白到高白度和低發(fā)黃趨勢的纖維。為制備纖維素所需的能量可由分解的廢堿液得到。對該纖維的應(yīng)用，木質(zhì)素含量常常不是決定性的因素。通常關(guān)鍵的是強(qiáng)度水平，因?yàn)槠涑３Ｏ拗屏似涫褂梅秶?。因此研發(fā)了大量方法試圖以基于纖維素-制備方法也使具有較高木質(zhì)素含量的纖維達(dá)到較高的強(qiáng)度水平。一種在實(shí)際中已個別建立的方法是NSSC-方法。在使用盡可能少量的亞硫酸鹽的情況下，在工業(yè)應(yīng)用中力求中性至弱義咸性pH-值，在最少木質(zhì)素分解下達(dá)到盡可能高的纖維強(qiáng)度。實(shí)際中該化學(xué)物質(zhì)量保持盡可能低，因?yàn)樵摲椒稍诓换厥赵摶瘜W(xué)物質(zhì)的情況下運(yùn)行，并由于化學(xué)物質(zhì)和通過木質(zhì)纖維素的材料的分解產(chǎn)生的有機(jī)物而產(chǎn)生高的廢水量。按NSSC-方法產(chǎn)生的纖維大多不需漂白即可使用。另一方法是亞^酸氫鹽-法，該方法在pH—直約為4下運(yùn)行。還有另一些方法如硫酸鹽-法(也稱硫酸鹽法)或蘇打-法，其本身是為制備最少木質(zhì)素含量的纖維素而研發(fā)和應(yīng)用的，這些方法對制備高產(chǎn)率-纖維材料的適用性已進(jìn)行過驗(yàn)證。在對該纖維材料的適用性檢驗(yàn)中，總是從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，即由于高的木質(zhì)素含量該纖維在未經(jīng)研磨或經(jīng)少量研磨狀態(tài)下僅具有不滿意的低強(qiáng)度和達(dá)不到經(jīng)濟(jì)的可利用性。關(guān)于高產(chǎn)率-纖維材料的概述可參見"Choosingthebestbrighteningprocess"，N.Liebergott和T.Joachimides，Pulp&PaperCanada,Vol.80,No12，December1979，T391—T395。其中對用不同方法制備的未經(jīng)漂白的纖維材料給出了與產(chǎn)率和木質(zhì)素含量有關(guān)的、可達(dá)到的強(qiáng)度水平。作為可用于造紙的纖維的下限，該強(qiáng)度水平在500mlCSF(41。SR)下測定，并進(jìn)行300mlCSF(41。SR)的對比測量。在產(chǎn)率約為80%下，對杉木而言其斷裂長度在500mlCSF(26。SR)時(shí)達(dá)約9一10km。進(jìn)一步研磨可提高強(qiáng)度值。該己經(jīng)比較高的值可通過在酸性pH-范圍分解(亞硫酸氫鹽分解，酸性亞硫酸鹽分解)達(dá)到。對由中性和堿性分解(中性亞硫酸鹽-分解、硫酸鹽-分解和蘇打-分解)產(chǎn)生的纖維有明顯較低的強(qiáng)度值，此外，該值需用幾倍高的分解纖維能量和研磨能量達(dá)到。其可在PFI-研磨機(jī)的更高的轉(zhuǎn)數(shù)下看出，所需要的是為了達(dá)到500mlCSF(26。SR)或300mlCSF(41。SR)的研磨度。由所述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種未經(jīng)漂白和經(jīng)漂白的纖維材料，其在纖維的高木質(zhì)素含量下有高的強(qiáng)度水平。該技術(shù)問題是用具有下列特性的木質(zhì)纖維素的材料解決的-對針葉木料，斷裂長度在15。SR時(shí)大于8km，木質(zhì)素含量按未經(jīng)漂白的otro纖維材料計(jì)為至少15%-對闊葉木料，斷裂長度在20。SR時(shí)大于5.0km,木質(zhì)素含量按未經(jīng)漂白的otro纖維材料計(jì)為至少12%。上述纖維材料的木質(zhì)素含量對針葉木料按otro纖維材料計(jì)至少為15%,對闊葉木料按otro纖維材料計(jì)至少為12%。該木質(zhì)素含量通過確定硫酸(Klason)-木質(zhì)素和酸溶性木質(zhì)素(其定義見下)測得。硫酸-木質(zhì)素和酸溶性木質(zhì)素共同給出各纖維材料品木質(zhì)素含量。闊葉木料的木質(zhì)素含量比針葉木料的木質(zhì)素含量低，因?yàn)獒樔~木料含較高的初始-木質(zhì)素含量。但對闊葉木料和針葉木料，本發(fā)明的纖維材料的木質(zhì)素含量完全可更高，對針葉木料特別是大于18%,大于21%或大于24%。對闊葉木料按otro纖維材料計(jì)該值可為至少14%,至少16%或大于18%的木質(zhì)素。在只t針葉木沖牛，在15。SR時(shí)斷裂長度大于8km或?qū)﹂熑~木料在20。SR時(shí)斷裂長度大于5.0km情況下，所需的纖維材料的木質(zhì)素含量越高，在制備纖維材料時(shí)的木質(zhì)素的損失越小。該額外產(chǎn)率增加了該纖維材料的竟?fàn)幠芰Α１景l(fā)明的纖維材料與現(xiàn)有技術(shù)的差別在于，該纖維與己知纖維相比在小得多的研磨度下已具有高的強(qiáng)度值。研磨度是纖維懸浮物的脫水特性的量度。對針葉木料，在研磨度為12。SR或15。SR時(shí)該纖維的形態(tài)僅少量變化。含高本質(zhì)素含量的已知纖維在15。SR時(shí)的結(jié)構(gòu)不可產(chǎn)生與相鄰纖維的良好粘合性，并由此不可得到穩(wěn)定的合格強(qiáng)度水平。但本發(fā)明的纖維在12。SR或15。SR的低研磨度下，并從而在小的研磨能消耗下已可產(chǎn)生與相鄰纖維的良好粘合性。對含至少15%木質(zhì)素含量的針葉木料，其可達(dá)到的強(qiáng)度水平大于8km。對該纖維材料在15。SR下可毫不困難地達(dá)到大于9km，超過9.5km并優(yōu)選大于10km的斷裂長度值。對含至少15°/。木質(zhì)素含量的闊葉木料，其可達(dá)到的斷裂長度常由木料種類給定。權(quán)利要求1中給出的值是闊葉木料類的下限。例如對木質(zhì)素含量大于12%的楊樹木-纖維材料，在20。SR下斷裂長度-值大于6km，優(yōu)選大于7km，特別優(yōu)選大手7.5km。但本發(fā)明的纖維材料的特征不僅是高的斷裂長度。而且該強(qiáng)度水平總體是高的。本發(fā)明的木質(zhì)素含量大于15%的針葉木料-纖維材料，在15。SR下和按100g/m2片重計(jì)的扯斷強(qiáng)度至少為65cN。對木質(zhì)素含量大于12%的闊葉木料-纖維材料，在20。SR研磨度和在100g/n^片重下的扯斷強(qiáng)度至少為50cN。在針葉木料的15。SR和闊葉木料的20。SR的異常低的研磨度下已有的該扯斷強(qiáng)度和兼有的高的斷裂長度是現(xiàn)有技術(shù)所未公知的。同時(shí)該高木質(zhì)素含量(對針葉木料大于15%和對闊葉木料大于12%)下纖維材料具有異常高的白度。經(jīng)分解后無需任何漂白處理，對針葉木該值為40。/。ISO及更高，對闊葉木料該值至少為60%ISO。對針葉木料該值達(dá)到大于60。/。ISO也是毫無困難的。因?yàn)橥ǔＵJ(rèn)為木質(zhì)素是纖維材料的著色源，所以值得提及的是，盡管有高的木質(zhì)素含量但仍可達(dá)如此的白度。如果本發(fā)明的纖維材料經(jīng)漂白處理，則可大大改進(jìn)纖維-特性。該漂白處理對某些具有較高白度要求的應(yīng)用是必須的；但也可試圖調(diào)節(jié)和改進(jìn)纖維特性。經(jīng)漂白的纖維不僅具有明顯較高的白度即對針葉木料大于70%ISO，優(yōu)選大于75。/。ISO，對闊葉木料大于60。/。ISO，優(yōu)選大于80。/。ISO。對針葉木料，通過漂白處理可將15。SR下的斷裂長廢增加到大于9km,優(yōu)選大于9.5km，特別優(yōu)選10km。對針葉木料，在漂白處理時(shí)可穩(wěn)定扯斷強(qiáng)度，通常可改進(jìn)扯斷強(qiáng)度。漂白后楊樹木-纖維材料在20°SR時(shí)的斷裂長度大于7km,優(yōu)選大于8km。山毛櫸-纖維材料經(jīng)漂白后的斷裂長度大于5.5km,優(yōu)選大于6km。扯斷強(qiáng)度通過漂白無明顯變化。下面用實(shí)施例詳述本發(fā)明的纖維材料的制備方法以及主要特性。纖維的特性按下列標(biāo)準(zhǔn)檢測和測定-通過秤重所用的原料和分解或漂白后所含的纖維材料計(jì)算產(chǎn)率，其均在105。C下干燥至恒重(絕對干燥(atro))后秤重。畫按TAPPTT222om-98測定呈硫酸畫木質(zhì)素的木質(zhì)素含量。按TAPPIUM250測定酸溶性木質(zhì)素。-通過按Zellcheming-VorschriftV/19/63制備的檢驗(yàn)片測定白度，其按SCANC11:75用Datacolorelrepho450x的光度計(jì)測定；該白度按ISO-標(biāo)準(zhǔn)2470以百分比虛合出。-按Zellcheming-MerkblattVI/1/66的規(guī)范測定不透明度。-按Zellcheming-MerkblattV/8/76制備的檢驗(yàn)片測定紙技術(shù)特性。-按Zellcheming-VorschriftV/11/57測定容重。-按Zellcheming-MerkblattV/12/57測定斷裂長度。-按DIN53128Elmendorf測知扯斷強(qiáng)度，該強(qiáng)度對片重為100g/m2的薄片給出。-按Zellcheming-MerkblattV/3/62測知研磨度。-按TAPPI220sp-96測知抗拉系數(shù)、撕裂系數(shù)和爆裂系數(shù)。-只要未另行說明，在本文中所有％數(shù)據(jù)均認(rèn)為是重量百分?jǐn)?shù)。實(shí)施例1_4:針葉木料-纖維材料的制備制備本發(fā)明的纖維材料的可能方法描述如下在105—110。C下經(jīng)蒸汽處理30分鐘的杉木-碎片中加入按otro木料量計(jì)的27.5。/。亞硫酸鈉(按NaOH計(jì))的總-化學(xué)物質(zhì)使用量。將漂浮比(Flottenverhaitnis)調(diào)節(jié)為4:1(化學(xué)試劑溶液:otro木料量)。分解開始的pH-值調(diào)節(jié)為pH9.4(實(shí)施例4)。通過加入7S02調(diào)節(jié)到較低的起始pH-值，使在開始pH-值為8(實(shí)施例3)、7(實(shí)施例2)或6(實(shí)施例l)下進(jìn)行較低起始-pH-值的分解。該碎片在液相中分解時(shí)在90分鐘內(nèi)加熱到17(TC的分解-溫度，并該溫度下分解180分鐘。排出游離的煮沸堿液和將碎片被分解成纖維。纖維束經(jīng)散開，同時(shí)對其單根纖維或纖維表面無機(jī)械作用。為將碎片分解成纖維，其所需能量比用于制備高產(chǎn)率-纖維素的已知方法要小得多。為分解成纖維素，小于500kWh/t碎片是足夠的。優(yōu)選所需能量小于300kWh/t碎片。表1實(shí)施例1~4未經(jīng)漂白的結(jié)果(研磨度15。SR)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>對上述的實(shí)施例l一可得出下列結(jié)果按原始使用的木料量計(jì)超過75%的產(chǎn)率相應(yīng)于木質(zhì)素含量大于20%的纖維材料。杉木木料的平均木質(zhì)素含量按otro木料量計(jì)為28%(Wagenfliehr,AnatomiedesHolzes，VEBFachbuchverlagLeipzig,1980)。該纖維材泮+的實(shí)際木質(zhì)素含量較高，因?yàn)樵诜纸鈺r(shí)主要是但不僅是木質(zhì)素受分解。碳水化物(纖維素和半纖維素)也少量溶解。該給出的值表明，該溶解對木質(zhì)素分解和碳水化物分解具有良好的選擇性。高于55%ISO的白度是出乎預(yù)料的高，這對需要時(shí)的后續(xù)漂白提供了良好的起始基礎(chǔ)。為將實(shí)施例14的杉木木料-纖維材料研磨到15。SR的研磨度需20—30分鐘的研磨時(shí)間。達(dá)20分鐘研磨(研磨度為12—15。SR)，該研磨度顯示出在窄的范圍內(nèi)與分解開始時(shí)的pH-值(pH6~"pH9.4)無關(guān)。同樣與分解的起始pH-值和達(dá)到該研磨度所需的研磨時(shí)間無關(guān)，在15。SR研磨度下達(dá)到了高的強(qiáng)度水平。實(shí)施例1導(dǎo)致總的高強(qiáng)度水平，其斷裂長度為8.9km和扯斷強(qiáng)度為53.8cN。但如果起始pH-值為7或更高，該斷裂長度增到9km和更高。扯斷強(qiáng)度達(dá)65cN和更高。實(shí)施例5和6—闊葉木料-纖維材料的制備山毛櫸木-碎片或楊樹木J爭片在105°C—ll(TC下經(jīng)蒸汽處理30分鐘。在山毛櫸木-碎片中加入按所使用的otro木料量計(jì)的22.5%亞硫酸鈉(按NaOH計(jì))，其漂浮比即化學(xué)試劑溶液:木料=4:1。在楊樹木-碎片中加入按otro木料量計(jì)的20%亞^1酸鈉，其漂浮比為4:1。為分解，將該兩種木料在90分鐘內(nèi)加熱到170。C的分解-溫度。對山毛櫸木在最大溫度下分解60分鐘，對楊樹木在最大溫度下分解30分鐘。排出游離的分解液，并使碎片經(jīng)脫纖維作用，即分解纖維束，同時(shí)對其單根纖維或纖維表面無研磨作用。分解結(jié)果列于表2。該山毛櫸樹纖維材料和楊樹木纖維材料用最小的能量分解成纖維(小于300kWh/t)。經(jīng)幾分鐘后己達(dá)特別高的研磨度。未經(jīng)研磨已達(dá)大于15。SR。因此在20。SR研磨度下分析該闊葉木-纖維材料。產(chǎn)率按otro碎片計(jì)為75%和更高。這也表明按本發(fā)明的分解的優(yōu)良選擇性。如此產(chǎn)生的纖維材料盡管有高的產(chǎn)率但仍有特別高的白度，該白度大于65%ISO。由此對需要時(shí)的后續(xù)漂白提供了良好的基礎(chǔ)。山毛櫸在20。SR下的斷裂長度大于5km，這是對這類木料的可觀的斷裂長度。扯斷強(qiáng)度大于50cN。對楊樹-纖維材料，該扯斷強(qiáng)度還更高。對于高木質(zhì)素含量的闊葉木料-纖維材料，在20。SR下的斷裂長度大于7.5km和扯斷強(qiáng)度為65cN是未公知的。表2實(shí)施例5,6未經(jīng)漂白的結(jié)果(研磨度20。SR)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>漂白處理如上述制備的針葉木料-纖維材料經(jīng)漂白以增加白度。該增白應(yīng)在盡可能少的產(chǎn)率損失下進(jìn)行。力求保存木質(zhì)素的漂白。通常以多步進(jìn)行漂白。適于各種漂白處理的反應(yīng)條件于下面描述Q-步驟利用絡(luò)合形成劑降低纖維材料中的重金屬-含量。將該纖維材料在3%的材料密度下用4N硫酸調(diào)到pH-值為5—5.2，并在60。C下加入0.2%的DTPA作用30分鐘。P-步驟該P(yáng)-步驟以過氧化氫作為漂白劑進(jìn)行。在物質(zhì)密度在10%下，加入按otro纖維材料計(jì)的5%的過氧化氫以及力。入2.5%的NaOH、3%的>5圭酸鹽和0.1。/。的硫酸鎂(均按otro纖維材料計(jì))在80。C下漂白240分鐘。起始pH-值為測得為11,漂白結(jié)束為9.7。接著進(jìn)行洗滌。FAS-步驟FAS-步驟以FAS(曱脒亞磺酸)作為試劑來增白纖維材料。該漂白在高溫(99。C)和物質(zhì)密度為12%下進(jìn)行30分鐘。加入1。/。的FAS、0.5。/。的NaOH和0.5%的硅酸鹽，其均按otro纖維材料計(jì)。纖維特性分解成纖維后檢測分解-結(jié)果，特別是纖維材料的產(chǎn)率、木質(zhì)素含量、斷裂長度、扯斷強(qiáng)度和白度。為得到該纖維特性的盡可能全的概念，將部分纖維材料研磨15、30、45和60分鐘。實(shí)施例1(在pH6下分解的的纖維材料)經(jīng)漂白該纖維材料在分解后按順序QPFAS漂白。在漂白后的總-產(chǎn)率為82%(按分解起始的otro碎片計(jì))下，其木質(zhì)素含量按otro纖維料計(jì)為24%。漂白順序終點(diǎn)的白度為77%ISO。在15。SR下的斷裂長度為8.86km,扯斷強(qiáng)度為60.1cN。不透明度按片重為80g/mH十為68.3。在繼續(xù)研磨時(shí)斷裂長度繼續(xù)增加，扯斷強(qiáng)度和不透明度下降。實(shí)施例2(在pH7下分解的纖維材料)經(jīng)漂白該分解的產(chǎn)率(未經(jīng)漂白)按otro木料-碎片計(jì)為78.5%,白度為61.7%ISO。該纖維的木質(zhì)素含量按otro纖維料計(jì)為20%(參見表1)。在15。SR下的斷裂長度為8.97km，扯斷強(qiáng)度為69.8cN。不透明度為82.2%。經(jīng)漂白的纖維材料的白度為76.7%ISO。漂白順序?yàn)镼PFAS?？?產(chǎn)率按所用的杉木-碎片計(jì)為74.3%。經(jīng)漂白的纖維的木質(zhì)素含量按漂白的纖維的otro纖維料計(jì)為17.8%。經(jīng)漂白的纖維材料的斷裂長度在15。SR下為9.34km,扯斷強(qiáng)度為56.6cN。不透明度確定為71,2%。實(shí)施例3(在pH8下分解的纖維材料)經(jīng)漂白杉木-碎片經(jīng)分解后的產(chǎn)率按分解開始時(shí)的otro碎片計(jì)為82.1%，木質(zhì)素含量按未漂白的otro纖維漂料計(jì)為21.4%。白度為60.5。/。ISO。斷裂長度在15°SR下為9.36km,扯斷強(qiáng)度為70.3cN。不透明度為81.1%。經(jīng)漂白的纖維材料的白度為75.7%ISO和產(chǎn)率按otro杉木-碎片計(jì)為77.4%。對經(jīng)漂白的otro纖維料，其木質(zhì)素含量為19.3%。經(jīng)漂白的杉木-纖維材料的斷裂長度在15。SR下為10.5km,扯斷強(qiáng)度為70.2cN。不透明度為66.8%。實(shí)施例4(在pH9.4下分解的纖維材料)經(jīng)漂白未經(jīng)漂白的纖維材料的白度為57.6%ISO。產(chǎn)率按所用的otro杉木-碎片計(jì)為79.3%。對未經(jīng)漂白的otro纖維料，其木質(zhì)素含量為19.9%。該纖維材料的斷裂長度在15°SR下為9.64km,扯斷強(qiáng)度為66.8cN。不透明度為79.9%。對經(jīng)漂白的纖維材料，其白度為75.1%ISO，產(chǎn)率按起始使用的otro杉木-碎片計(jì)為75.1%。對經(jīng)漂白的纖維料，其木質(zhì)素含量按otro纖維料計(jì)為17.7%。斷裂長度在15。SR下為10.58km,扯斷強(qiáng)度為70.7cN。不透明度為66%。對上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果通?？纱_定，與未經(jīng)漂白的物質(zhì)相比，該經(jīng)漂白的纖維ii材料具有微小改善的強(qiáng)度特性，未表現(xiàn)出過量的產(chǎn)率損失?？傊摾w維材料經(jīng)漂白是非常有利的，與所需的白度-增加相組合表明了優(yōu)良的強(qiáng)度特性和按起始所用的otro碎片-量計(jì)的總的優(yōu)良的產(chǎn)率。要指出的是，所實(shí)驗(yàn)的松本-纖維材料可用非常小的研磨能分解成纖維并可研磨到研磨度15。SR。如所預(yù)計(jì)的那樣，與經(jīng)漂白的纖維材料相比，該未經(jīng)漂白的纖維材料要用稍微較多的耗費(fèi)進(jìn)行研磨。對未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料，達(dá)到15。SR的研磨能為小于500kWh/t纖維材料。實(shí)施例5(在pH9.4下分解的山毛櫸木-纖維材料)，經(jīng)漂白山毛櫸-碎片用起始pH-值為9.4進(jìn)行分解。該經(jīng)煮沸過的纖維材料特別容易研磨和用非常小的研磨能研磨。在20。SR下測定該纖維材料-性能。未經(jīng)漂白的材料的白度為69.7%ISO,產(chǎn)率為總使用的otro碎片的75.0%。山毛櫸-纖維材料的木質(zhì)素含量按未經(jīng)漂白的otro山毛櫸-纖維料計(jì)為16.5%,而山毛櫸的平均木質(zhì)素含量為22%。斷裂長度在20。SR下為5.25km,扯斷強(qiáng)度為53.1cN和片重為80g/m2的不透明度為85.3%。經(jīng)漂白的山毛櫸-纖維材料的斷裂長度在20。SR下為大于6km。扯斷強(qiáng)度沒有明顯變化。實(shí)施例6(在pH9.4下分解的楊樹-纖維材料)經(jīng)漂白也在20。SR下分析未經(jīng)漂白到楊樹-纖維材料。白度為67.8%ISO,產(chǎn)率按所用otro楊樹-碎片計(jì)為79.0%。楊樹-纖維材料的木質(zhì)素含量相對未漂白的otro楊樹-纖維料計(jì)為15%，而楊樹的平均木質(zhì)素含量為20%。斷裂長度在20。SR下為7.72km,扯斷強(qiáng)度為65.0cN和不透明度為80.0%。經(jīng)漂白的楊樹-纖維材料的斷裂長度在20。SR下約為8.3km。扯斷強(qiáng)度經(jīng)漂白沒有明顯變化。實(shí)施例7未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料在實(shí)施例1的條件下由杉木-碎片制備實(shí)施例7的纖維材料，其變化如下除加27.5%的總化學(xué)物質(zhì)(規(guī)定比例的亞硫酸鹽和NaOH)外，還加按所用木料量計(jì)的0.1%的蒽醌。分解時(shí)間縮短到45分鐘。實(shí)施例8未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例7，但總化學(xué)物質(zhì)用量按所用otro木料量計(jì)為25%,分解時(shí)間為50分鐘。表3實(shí)施例7—11的結(jié)果，未經(jīng)漂白(研磨度為15。SR)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例9未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例7，但總化學(xué)物質(zhì)用量為22.5%，分解時(shí)間為50分鐘。實(shí)施例10未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例7，但總化學(xué)物質(zhì)用量為20%，分解時(shí)間為55分鐘。實(shí)施例11未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例7，但總化學(xué)物質(zhì)用量為17.5%，分解時(shí)間為55分鐘。實(shí)施例12未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例7，但總化學(xué)物質(zhì)用量為15%，分解時(shí)間為60分鐘。首先令人注意的是，與實(shí)施例1的分解時(shí)間180分鐘相比，通過加入0.1%的蒽醌可在其它不變的分解條件下可將分解時(shí)間縮短135分鐘(75%的分解時(shí)間)，即縮短到45分鐘。如表4所示，其分解的結(jié)果是相同的。贏得時(shí)間是有利的，首先是因?yàn)橛糜谥苽淅w維材料的裝置的尺寸可減小。此外節(jié)省-潛力還在于，僅需在短得多的時(shí)間內(nèi)保持分解所需的溫度。表4實(shí)施例4和7的結(jié)果，未經(jīng)漂白(研磨度為15。SR)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>此外從表3的數(shù)據(jù)可看出，在總化學(xué)物質(zhì)使用量從27.5%降低到15%條件下產(chǎn)生的纖維材料具有基本上同樣的優(yōu)良特性。該結(jié)果與蒽醌的使用無關(guān)。蒽醌起加速分解的作用，但該所需的纖維材料也可在不使用蒽醌下進(jìn)行分解。對每個分解實(shí)施例得到的白度均大于50%ISO,木質(zhì)素含量在實(shí)施例7—11中按otro纖維材料計(jì)在21.5%—22°/。間波動。在15°SR下斷裂長度大于10km,扯斷強(qiáng)度大于70cN，通常大于75cN。實(shí)施例12的纖維材料的漂白導(dǎo)致下列結(jié)果經(jīng)Q-步驟后白度為52.2%ISO。該步驟的產(chǎn)率按otro纖維料計(jì)為99.3%。P-步驟導(dǎo)致白度上升到64.3。/。ISO，產(chǎn)率按otro纖維料計(jì)為97.1%。FAS-步驟使白度進(jìn)一步提高到75.1%ISO,產(chǎn)率按otro纖維料計(jì)為98.9%。白度提高總計(jì)為21.3%ISO,總-產(chǎn)率4耍起始所用otro木料計(jì)為77.3%。下面描述的實(shí)施例13—16的分解涉及蒸汽相-分解。實(shí)施例13蒸汽相中產(chǎn)生的未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料杉木-碎片在漂浮比即木料:化學(xué)試劑溶液=1:5下于12(TC用27，5%化學(xué)物質(zhì)使用量于蒸汽相中浸漬120分鐘。使用亞硫酸鹽和0.1%的蒽醌作為化學(xué)物質(zhì)。浸漬開始時(shí)的pH-值調(diào)節(jié)為9.4。浸漬后去除化學(xué)試劑溶液。用化學(xué)試劑溶液浸漬過的碎片在約5分鐘內(nèi)用蒸汽加熱到170°C。該170。C的蒸汽相保持60分鐘。然后排出蒸汽，并在30秒內(nèi)將蒸鍋降至IO(TC及調(diào)至環(huán)境壓力。將碎片從蒸鍋中取出并分解成纖維。部分量的如此制備的杉木-纖維材料經(jīng)研磨，并測定該經(jīng)研磨部分的研磨度和纖維材料-特性。實(shí)施例14蒸汽相中產(chǎn)生的未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例13,但在蒸汽相中的分解時(shí)間為45分鐘?；瘜W(xué)物質(zhì)使用量按otro木料量計(jì)4是高到63.0%。實(shí)施例15蒸汽相中產(chǎn)生的未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例14，^旦分解時(shí)間為30分鐘。實(shí)施例16蒸汽相中產(chǎn)生的未經(jīng)漂白的杉木-纖維材料如實(shí)施例14,^旦分解溫度為170°C。表5實(shí)施例13—16的結(jié)果，未經(jīng)漂白(研磨度為15。SR)參數(shù)實(shí)施例13141516產(chǎn)率(％)78.371.175.983.1木質(zhì)素含量21.919.921.323.3白度OIS0)32.239.143.149.2斷裂長度(km)-11,010.0---扯斷強(qiáng)度(cN;100g/m2)—91.082.2—蒸汽相中的分解表明，其需較短的總時(shí)間。與液相中的分解相比，加熱到最大分解溫度是非常快的。該實(shí)際的分解與在液相中的煮沸時(shí)間相同。在蒸汽相-分解時(shí)不存在浸漬后和分解前要排出的自由流動的化學(xué)試劑溶液。因此該化學(xué)試劑溶液中混入的有機(jī)物比液相中分解后要排出的化學(xué)試劑溶液中的有機(jī)物更少。但其對所產(chǎn)生的纖維材料的質(zhì)量無明顯影響。表3中所示的在加有蒽醌的液相中分解的產(chǎn)率按otro木料量計(jì)為75%。對蒸汽相分解除實(shí)施例14外該產(chǎn)率均可達(dá)到。但與實(shí)施例7—12相比，實(shí)施例13—16中產(chǎn)生的纖維材料的白度要明顯低。蒸汽相-分解時(shí)用最大分解15時(shí)間60分鐘產(chǎn)生的白度僅為32.2%ISO，但將分解時(shí)間縮短到45分鐘可將其白度提高到39.1%ISO。潛分解時(shí)間進(jìn)一步縮短到30分鐘可使白度提高到43.1。/。ISO。最大分解溫度從170。C降低到155。C會對白度產(chǎn)生明顯效應(yīng)，即白度提高到49.1%ISO。在蒸汽相中產(chǎn)生的纖維材料具有優(yōu)異的強(qiáng)度。在15。SR下的斷裂長度為10km(實(shí)施例15)和11km(實(shí)施例14)。扯斷強(qiáng)度為82.8cN(實(shí)施例15)和91.0cN(實(shí)施例14)。這些值相應(yīng)于液相中分解達(dá)到的最好值或更高。由現(xiàn)有技術(shù)尚未公知有相同強(qiáng)度值的纖維材料。令人意外的是，在蒸汽相中分解的纖維材料漂白時(shí)的結(jié)果表明，該低的起始白度對應(yīng)用-要求無妨礙。在此，Q-步驟也不產(chǎn)生明顯的白度-變化。但P-步驟使白度增加約20%ISO,即達(dá)63.4%ISO。這時(shí)該纖維材料已達(dá)在液相中分解的纖維材料經(jīng)P-步驟后的白度-水平。在FAS-步驟分解結(jié)束后的白度為74.0%ISO，其與在液相中分解的纖維材料的結(jié)果相符。經(jīng)漂白順序QPFAS分解后的總產(chǎn)率按起始所用的otro木料量計(jì)為71.6%。經(jīng)漂白的白度增加為大于30%ISO。下面的表6和7應(yīng)表明，本發(fā)明制備的纖維材料在12。SR下己具有優(yōu)良的強(qiáng)度特性。由這些表明顯看出，本發(fā)明的纖維材料在研磨時(shí)僅需小的能耗以達(dá)高的斷裂長度，同時(shí)不會降低扯斷強(qiáng)度。在0—10分鐘內(nèi)分別達(dá)研磨度12。SR;5—30分鐘，大多10—20分鐘達(dá)13。SR。為達(dá)研磨度14。SR,該Jokro-磨需運(yùn)行3040分鐘，達(dá)研磨度15。SR需35—40分鐘。很明顯，研磨到研磨度40。SR會需很大的耗費(fèi)。本發(fā)明方法的特別優(yōu)點(diǎn)在于，用小的能耗制備待研磨的纖維材料。表6實(shí)施例7—12的在各種研磨度時(shí)的斷裂長度各研磨度下的斷裂長度(km)實(shí)施例78910111212。SR7.36.97,36.88.78.113。SR9.59.89.38.69.69,014。SR10.510.110.110.29.99.215。SR11.010.110.410.110.1—16表7實(shí)施例7—12的在各種研磨度時(shí)的扯斷強(qiáng)度(cN;100g/m2)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>對杉木-纖維材料，在研磨度12。SR下的斷裂長度已達(dá)大于6.5km。隨著進(jìn)一步研磨該斷裂長度的增長減緩，在14—15。SR下，該纖維的強(qiáng)度潛力己基本耗盡。權(quán)利要求1.一種由木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料，其具有下列特性-對針葉木料，于未經(jīng)漂白狀態(tài)下的斷裂長度在12°SR時(shí)大于6.5km，在15°SR時(shí)大于8km，并且木質(zhì)素含量按otro纖維材料計(jì)為至少15％，-對闊葉木料，于未經(jīng)漂白狀態(tài)下的斷裂長度在20°SR時(shí)大于5.0km，木質(zhì)素含量按otro纖維材料計(jì)為至少12％。2.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，對針葉木料，該未經(jīng)漂白的纖維材料的木質(zhì)素含量是所述絕對干燥的纖維材:扦的至少18%，優(yōu)選至少21%,有利的是至少24%,對闊葉木料，該未經(jīng)漂白的纖維材料的木質(zhì)素含量是所述絕對干燥的纖維材料的至少14%,優(yōu)選至少16%,有利的是至少18%。3.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，對針葉木料-纖維料，所述斷裂長度在12。SR時(shí)大于7km,優(yōu)選大于7.5km,特別優(yōu)選大于8km。4.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，對針葉木料-纖維料，所述斷裂長度在15。SR時(shí)大于9km,優(yōu)選大于9.5km,特別優(yōu)選大于10km。5.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，對闊葉木料，所述斷裂長度大于6km,優(yōu)選大于7km,特別優(yōu)選大于7.5km。6.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，該纖維材料的白度對于針葉木料為至少40%ISO,，對闊葉木料為至少60%ISO。7.如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其特征在于，該纖維材料在100g/m2的片重下的扯斷強(qiáng)度對針葉木料-纖維材料在15。SR時(shí)至少為65cN，對闊葉木料-纖維材料在20。SR時(shí)至少為50cN。8.—種由木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料，其具有下列特征-對針葉木料，在漂白狀態(tài)下，斷裂長度在15。SR時(shí)大于7.5km，木質(zhì)素含量按絕對干燥的纖維材料計(jì)為至少13°/。，以及-對闊葉木料，在漂白狀態(tài)下，斷裂長度在20。SR時(shí)大于5.0km，木質(zhì)素含量按絕對干燥的纖維材料計(jì)為至少10%。9.如權(quán)利要求8所述的纖維材料，其特征在于，該纖維材料經(jīng)漂白后的白度為-對于木質(zhì)素含量按絕對千燥的針葉木料-纖維材料計(jì)大于13%的針葉木料-纖維材料至少為75%ISO,-對于木質(zhì)素含量按絕對干燥的闊葉木料-纖維材料計(jì)大于10%的闊葉木料-纖維材料至少為78%ISO。10.如權(quán)利要求8所述的纖維材料，其特征在于，該經(jīng)漂白的纖維材料，其中，-針葉木料-纖維材料的斷裂長度在15。SR時(shí)大于9km，優(yōu)選大于10km,-闊葉木料-纖維材料的斷裂長度在20。SR時(shí)大于5.5km。11.如權(quán)利要求8所述的纖維材料，其特征在于，該經(jīng)漂白的纖維材料，其中，-木質(zhì)素含量大于13%的針葉木料-纖維材料的扯斷強(qiáng)度在15。SR時(shí)大于60cN，優(yōu)選大于70cN,-木質(zhì)素含量大于10%的闊葉木料-纖維材料的扯斷強(qiáng)度在20。SR時(shí)大于50cN。全文摘要本發(fā)明涉及一種由木料制成的木質(zhì)纖維素的纖維材料，對針葉木料其斷裂長度在15°SR時(shí)大于8km，木質(zhì)素含量按未經(jīng)漂白的otro纖維材料計(jì)為15％，對闊葉木料，其斷裂長度在20°SR時(shí)大于5.0km，木質(zhì)素含量按未經(jīng)漂白的otro纖維材料計(jì)為12％。文檔編號D21C3/00GK101466889SQ200780021226公開日2009年6月24日申請日期2007年4月4日優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日發(fā)明者克里斯托夫·斯托茲,埃薩-馬蒂·阿爾托,奧薩·科德薩奇亞,漢斯-路德維格·舒伯特,魯?shù)婪颉づ撂厣暾埲?沃依特專利有限責(zé)任公司