專利名稱：提高機(jī)械木漿效率的方法和化學(xué)組合物的制作方法
提高機(jī)械木漿效率的方法和化學(xué)組合物相關(guān)申請交叉引用無。關(guān)于聯(lián)邦資助研究或開發(fā)的聲明無。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及提高機(jī)械制漿中的纖維品質(zhì)和工藝效率。更具體來說，本發(fā)明涉及使用專門的化學(xué)組合物來提高工藝效率以及由這種工藝中制造的漿液材料生產(chǎn)的紙制品的白度(brightness)，所述化學(xué)組合物是例如還原性化學(xué)劑和螯合劑在堿性介質(zhì)中的組合。 本發(fā)明特別涉及減小自由度，提供能量和化學(xué)劑節(jié)省，以及提高紙制品的白度。機(jī)械制漿是制造漿液的一種常用方法。機(jī)械制漿優(yōu)于其他制漿方法的一個優(yōu)點是，機(jī)械制漿工藝不會導(dǎo)致顯著的質(zhì)量損失。糟糕的是，機(jī)械制漿操作是非常能量密集型的，傾向于生產(chǎn)具有低強(qiáng)度的漿液。有時候采用化學(xué)處理(例如堿化)來增加強(qiáng)度并節(jié)省能量，同時犧牲了白度。目前在機(jī)械制漿中實行一些技術(shù)來制造產(chǎn)品，例如磨石磨木漿(SGW)、 壓力磨石磨木漿(PGW)、精制機(jī)械木漿(RMP)、壓力RMP(PRMP)、加熱-RMP(TRMP)、和加熱機(jī)械木漿(TMP)。目前已知的一種使機(jī)械制漿中所需的能量減小的方法是通過堿化，導(dǎo)致降低漿液的自由度?，F(xiàn)有技術(shù)中使?jié){液的自由度降低的常用方法是在機(jī)械制漿工藝過程中向木片 (wood chip)添加堿。不幸的是，向木片添加堿也會導(dǎo)致得到的紙張的白度降低。要補償這種白度降低，必須在造紙工藝的漂白階段過程中添加額外的漂白劑，從而使任何總體成本節(jié)省減小或消除。結(jié)果是，造紙商被迫進(jìn)行不情愿的折中。他們必須要么選擇降低能量成本同時接受白度損失，要么必須使用額外的漂白劑同時犧牲成本節(jié)省。因此，顯然需要這樣一種技術(shù)來提供能量節(jié)省，同時不會危及由這種漿液制造的紙張的光學(xué)性質(zhì)。發(fā)明概述本發(fā)明的至少一種實施方式涉及一種組合物及其應(yīng)用方法。該組合物改進(jìn)了造紙工藝。該組合物包含堿，少量強(qiáng)還原性化學(xué)劑，和螯合劑。在木片機(jī)械制漿之前或過程中， 將該組合物加入造紙工藝中。該組合物減小了制漿中的能量消耗，但是與由木片中未添加該組合物的類似紙漿制造的類似紙張相比，該組合物不會引起由該紙漿制造的紙張的白度發(fā)生凈的降低。該組合物可以是一種能在機(jī)械制漿的任何階段、在精制之前或過程中施加的水溶液或漿液，例如在木片洗滌操作、木片浸泡中施加，噴灑在木片上，可以直接加入精制機(jī)中。本發(fā)明的至少一種實施方式涉及一種組合物，其中堿選自以下列表堿金屬或堿土金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鎂及其任意組合。一種優(yōu)選的組合物可以使得制得的漿液能更有效地被過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白劑漂白，包括但并不限于用氫氧化鎂處理。在機(jī)械制漿之前或過程中用少量氫氧化鎂處理木片，使?jié){液活化，以進(jìn)行隨后的漂白過程，特別是過氧化物漂白。
本發(fā)明的至少一種實施方式涉及一種組合物，其中還原性化學(xué)劑選自以下列表 水溶性亞硫酸氫鹽(連二亞硫酸鹽)、亞硫酸鹽、酸式亞硫酸鹽、偏亞硫酸氫鹽、甲脒亞磺酸(formidinesulfinic acid)、甲脒亞磺酸的鹽、硼氫化物、膦、轔叔鹽(phosphonium tertiary salt)；更優(yōu)選為堿金屬或堿土金屬亞硫酸氫鹽、硼氫化物、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉及其任意組合。螯合劑可以是選自以下列表的過渡金屬離子螯合劑有機(jī)羥酸、氨基膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基羧酸酯；更優(yōu)選為DTPA的鹽、EDTA的鹽、DTMPA的鹽、及其任意組合。發(fā)明詳述提供以下定義以確定本申請書、尤其是權(quán)利要求書中使用的術(shù)語該如何解釋。僅僅為了方便的目的對定義進(jìn)行排列組織，并非旨在將任何定義限制在任何具體類別中?！癈SF”表示通過TAPPI方法和標(biāo)準(zhǔn)描述、以毫米測量的加拿大標(biāo)準(zhǔn)自由度。“自由度”表示對將漿液懸浮液排干(drain)的速率的量度，通常根據(jù)加拿大標(biāo)準(zhǔn)自由度測試測定，按照TAPPI方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。漿液在化學(xué)和物理方面的變化都會導(dǎo)致自由度的變化。“機(jī)械制漿”表示通過使用機(jī)械能量將制漿用木材和木片轉(zhuǎn)化為漿液所導(dǎo)致的物
理變化?！盎瘜W(xué)機(jī)械制漿”表示在木材碾磨或木片精制工藝中發(fā)生的溫和化學(xué)變化?；瘜W(xué)機(jī)械制漿通常提高紙張強(qiáng)度或促進(jìn)紙張生產(chǎn)。“精制機(jī)碎木”表示用碾磨機(jī)制成的機(jī)械木漿，在制漿工藝中，將摩擦、磨刷、碾壓、 擦磨、或切割處理組合在一起的機(jī)器稱為精制機(jī)?！熬茩C(jī)機(jī)械木漿”表示通過在機(jī)械常壓精制機(jī)中對未經(jīng)處理的木片進(jìn)行加工而制成的漿液?！熬茩C(jī)”表示在造紙制漿廠中用于對纖維進(jìn)行機(jī)械處理的機(jī)器，進(jìn)行工藝所需的摩擦、磨刷、碾壓、擦磨、或切割處理，或者為制成的漿液和造紙機(jī)上形成的片網(wǎng)賦予某些性質(zhì)。“少量”表示向紙漿懸浮液加入的添加劑濃度不足以在漿液中引起通常與化學(xué)機(jī)械制漿相關(guān)的任何明顯化學(xué)變化。已知通常由堿化造成的自由度變化會使制漿工藝中所需的能量減少(參見例如美國公開申請2008/0105392)。在至少一種實施方式中，向木片加入極少量的化學(xué)劑，使得在對木片進(jìn)行機(jī)械制漿時，能量成本降低。能量成本降低是所述化學(xué)劑減小漿液自由度并增加漿液白度的協(xié)同組合的結(jié)果。通常，由于漿液物理性質(zhì)變化(如纖維溶脹)導(dǎo)致自由度減小。堿性環(huán)境會造成這種溶脹。但由于堿性環(huán)境也使氧化增加，并導(dǎo)致木質(zhì)素中的酚基離子化，這在高產(chǎn)率(機(jī)械)漿液中總是存在的，所以導(dǎo)致制得的紙張變黃。結(jié)果是，要么紙張的白度降低，要么必須使用更多的漂白化學(xué)劑，從而增加成本。在本發(fā)明中，通常通過兩種方式解決這個問題。首先，使用氫氧化鎂作為堿性的來源。在以后的過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白階段中，氫氧化鎂使?jié){液活化，從而增加漂白產(chǎn)生的白度。其次，對精制機(jī)中的反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其變成還原反應(yīng)而非氧化反應(yīng)。這樣還能抑制不受控制的氧化反應(yīng)原本會導(dǎo)致的任何白度損失。另外，可以加入螯合劑，進(jìn)一步減輕任何變黃現(xiàn)象，因為螯合劑使過渡金屬陽離子固定，否則其會催化變黃反應(yīng)。在至少一種實施方式中，將氫氧化鎂與一種或多種還原劑組合，并任選在精制之前或在精制機(jī)中加入一種或多種螯合劑。在至少一種實施方式中，在這種組合之后進(jìn)行過氧化物漂白。在本申請書中，以非常少的量使用專門的化學(xué)劑，發(fā)明人相信這樣能僅僅以機(jī)械水平而非化學(xué)機(jī)械水平作用于漿液。由于低的使用量，所以漿液中不會發(fā)生明顯的化學(xué)變化。但是，這種低用量的專門化學(xué)劑足以在漿液中導(dǎo)致自由度減小，從而降低機(jī)械制漿工藝過程中的能量消耗。因為漿液中發(fā)生的化學(xué)變化較小，所以這種方法可以自由地與大多數(shù)運行中的進(jìn)行機(jī)械制漿的工廠中所用的大多數(shù)(如果不是所有的話)目前已知的技術(shù)一起使用，這些技術(shù)包括但并不限于TMP、RMPjP /或碎木基漿液。在至少一種實施方式中，在制造機(jī)械木漿的過程中，使用少量的存在于堿性介質(zhì)中的至少一種還原性化學(xué)劑和至少一種螯合劑來處理木片。將這些化學(xué)劑如此組合時，相對于堿性處理所常見的白度損失，發(fā)生了白度增益。在至少一種實施方式中，在精制階段之前或階段中，施加少量的存在于堿性介質(zhì)中的至少一種還原性化學(xué)劑和至少一種螯合劑，促進(jìn)了造紙工藝中之后進(jìn)行的漂白過程。 在至少一種實施方式中，在精制階段之前或階段中添加的專門的化學(xué)劑(例如單獨的氫氧化鎂或氫氧化鎂與還原性化學(xué)劑的混合物，以及任選的螯合劑)針對隨后的漂白對漿液進(jìn)行活化，為了實現(xiàn)相同白度所需的漂白材料減少。在至少一種實施方式中，漂白劑是過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白劑。在至少一種實施方式中，堿的至少一種來源是氫氧化鎂(MH)。在至少一種實施方式中，單獨使用MH，在過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白階段之后，觀察到對白度的積極效果。在至少一種實施方式中，MH與亞硫酸氫鈉和螯合劑組合使用。在至少一種實施方式中，所述至少一種還原性化學(xué)劑是亞硫酸氫鈉(SH)。在至少一種實施方式中，SH與氫氧化鎂和螯合劑組合使用。在至少一種實施方式中，將少量強(qiáng)還原性的化學(xué)劑(如包含或不包含硼氫化鈉(BH)的SH)與MH組合使用。在至少一種實施方式中，將少量強(qiáng)還原性的化學(xué)劑(如包含或不包含BH的SH)與氫氧化鈉組合使用。在至少一種實施方式中，至少一種還原性化學(xué)劑是極少量的BH。在至少一種實施方式中，將BH與亞硫酸氫鈉和螯合劑組合使用。在至少一種實施方式中，堿的來源是MH。 在至少一種實施方式中，將少量強(qiáng)還原性的化學(xué)劑(如包含或不包含BH的SH)與MH組合使用。這種方法使用造紙廠常用的化學(xué)劑，但是以新穎的方式使用。如以下參考文獻(xiàn)所示，雖然已知在造紙時使用BH和亞硫酸氫鹽，但是它們僅用于漂白過程中，在中性至略微酸性的條件下使用，以及用于牛皮紙制漿過程中，但是不用于機(jī)械制漿過程中。(參見例如以下專利和專利申請US 5129987, EP 141826、US 2004/0000380、EP 485074、WO 88010334、EP 00027369、DE 2826821、JP 48038328，以及期刊文章“預(yù)混合”一種改善機(jī)械木漿漂白、使用還原劑混合物的新穎方法(“I^remix^a novel process for improving bleaching of mechanical pulps for using a mixture of reductive agents)， ffasshausen, J.等，Pulp & Paper Canada, (2006)，第 107卷，第3期，第44-47頁，以及《新亞硫酸S鹽路徑降低碎木漂白成本(New hydrosulfite route reduces groundwood bleach costs))), Sellers, F. G. Pulp & Paper(197 ，第 47 卷，第 12 期，第 80-82 頁。另外，在《關(guān)于硼氫化鈉輔助的機(jī)械木漿的過氧化物漂白的進(jìn)一步理解(Further Understanding of Sodium Borohydride Assisted Peroxide Bleaching of MechanicalPulps)》，He，Zh.，Appita Journal (2005)，第 58 卷，第 1 期，第 72-76 頁中揭示了硼氫化鈉輔助的過氧化物漂白。在US 2004/000380、WO 1996/020308和W090011403中揭示了直接使用Ml作為漂白化學(xué)劑，在WO 01059205中揭示了其作為預(yù)漂白/多階段漂白化學(xué)劑的應(yīng)用。在《確定牛皮紙的Uldag fir NaBH4制漿條件(Determination of kraft NaBH4 pulping condition of Uldag fir)》，Akgul,M. ,Pakistan Journal of Biological Sciences (2006)，第9卷，第13頁中描述了在牛皮紙制漿時使用大量(1_3% ) BH。最后，在 DE 1955641和DE 21053 中描述了使用若干用于牛皮紙和亞硫酸鹽烹煮的化學(xué)劑對木片進(jìn)行預(yù)處理。在中國專利申請CN 2008-10014053 20080123等文獻(xiàn)中描述了在精制機(jī)中使用氫氧化鎂。該文獻(xiàn)的說明書涉及一種用Mg(OH)2和過氧化氫進(jìn)行的精制機(jī)漂白的方法。這些文獻(xiàn)都未描述在機(jī)械制漿中使用氫氧化鎂，無論是單獨使用還是與少量還原性化學(xué)劑組合使用，也未描述這些化學(xué)劑在堿性環(huán)境中在機(jī)械制漿操作中的應(yīng)用。US 4324613討論了連二亞硫酸鈉的應(yīng)用，將其加入噴灑劑中，在制備經(jīng)過漂白的磨石碎木云杉木漿時，將噴灑劑施加于磨石表面，然后在過氧化物塔中進(jìn)一步漂白過篩后的漿液。但是該參考文獻(xiàn)并不包括將堿用于能量節(jié)省，也未提及使用鎂。US 5129987討論了用堿性的亞硫酸氫鈉進(jìn)行精制機(jī)漂白。但是該參考文獻(xiàn)基本是高稠度的漂白過程，涉及漂白過程典型的高亞硫酸氫鹽劑量。WO 9722749討論了一種減少制漿過程中的能量的方法，但該方法涉及調(diào)節(jié)pH以及針對纖維素晶體結(jié)構(gòu)的完全不同的處理過程。US 5338402利用與本發(fā)明類似的化學(xué)劑，但是其用量僅足以進(jìn)行化學(xué)機(jī)械制漿， 針對不同的漿液性質(zhì)，以及處于不同的工藝條件之下。例如，該參考文獻(xiàn)提及制造CTMP，所涉及的烹煮溫度等于或大于100°C，所使用的還原劑的電負(fù)性大于亞硫酸根離子以及亞硫酸鈉或酸式亞硫酸鈉或二氧化硫與氫氧化鈉的混合物。該還原劑可以是二氧化硫脲、硼氫化鈉或連二亞硫酸鈉。另一種現(xiàn)有技術(shù)來源描述了多級預(yù)處理方法，涉及一種還原劑，但是與本發(fā)明的一步法不同。該來源描述了通過一種方法從木片制造漂白后的漿液，該方法包括首先用至少一種還原劑(如亞硫酸鈉和硼氫化鈉的混合物)然后用堿性過氧化物溶液預(yù)處理木片。預(yù)處理之后進(jìn)行精制機(jī)纖維分離。(Douglass-Fir碎木的增白(Brightening of Douglass-Fir Groundwood), Betz, R. G. , Styan G. Ε. , Pulp Paper Magazine Canada(1974)，第 75 卷，第 111-114 頁)。在另一種現(xiàn)有技術(shù)中，建議降低碎木木漿的機(jī)械精制和加熱所耗費的能量， 同時通過直接向精制機(jī)或打漿機(jī)加入連二亞硫酸鈉，提高白度和強(qiáng)度性質(zhì)。(在精制機(jī)中用還原性漂白化學(xué)劑處理機(jī)制木漿(Treatment of Mechanical Wood Pulp with Reductive Bleaching Chemicals in Refiners),Melzer,J. ；Auhorn,ff. ,Wochenblatt fur Papierfabrikation (1986)，第114卷，第8期，第257-260頁)。但該方法與本發(fā)明方法不同，因為該方法不使用堿，使用多得多的亞硫酸氫鹽，基本上是亞硫酸氫鹽精制機(jī)漂白。在至少一種實施方式中，雖然專門的化學(xué)劑使?jié){液顏色變深，但是制得的紙張顏色不變深。漿液因為堿化而顏色變深。但是，由于專門的化學(xué)劑使?jié){液活化，隨后對顏色變深的機(jī)械木漿進(jìn)行漂白的過程得以強(qiáng)化，需要的漂白劑減少。這種方法對于使用氫氧化鎂作為堿的來源、而且通過過氧化物實現(xiàn)漂白時特別有效。通過僅僅施加氫氧化鎂，可以實現(xiàn)針對精制機(jī)后漂白的漿液活化。在至少一種實施方式中，在機(jī)械木漿進(jìn)行過氧化物漂白或亞硫酸氫鹽漂白之前， 在精制機(jī)中的機(jī)械木漿中加入氫氧化鎂和亞硫酸氫鈉，以產(chǎn)生增白的機(jī)械木漿。在至少一種實施方式中，在精制操作之前或在精制機(jī)中，還在木片中加入螯合劑。在至少一種實施方式中，專門的化學(xué)劑是氫氧化鎂，任選包含螯合劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，不同于氫氧化鈉，氫氧化鎂通過針對這些過程進(jìn)行漿液活化，在亞硫酸氫鹽漂白之后， 尤其是在過氧化物漂白之后，使?jié){液的白度提高，但是精制之后的即刻白度仍然可能降低。在至少一種實施方式中，專門的化學(xué)劑為水溶液或漿液的形式，可直接加入精制機(jī)或噴灑在木片上。在至少一種實施方式中，專門的化學(xué)劑為水溶液或漿液的形式，可以在浸泡或洗滌操作過程中施加在木片上。通過參考以下實施例可以更好地理解以上內(nèi)容，提出以下實施例的目的是說明， 而非旨在限制本發(fā)明的范圍。利用以下提出的若干方法，模擬可實施本發(fā)明的環(huán)境。從中西部美國造紙廠 (Midwestern American mill)以及歐洲造紙廠(European mill)獲得漿液樣品(軟木TMP、 TMP Ist和2nd退回品)。除非另有說明，否則劑量以活性物質(zhì)為基準(zhǔn)。DTPA總是以38%的溶液形式使用(通常用于工業(yè)中)，劑量指這種溶液。測試A.高溫沖擊條件包含氫氧化鈉的硼氫化物基組合物在模擬發(fā)生機(jī)械處理的精制機(jī)中條件的濕法溫度沖擊條件下進(jìn)行實驗測試。將 TMP樣品置于不銹鋼消化器中，將化學(xué)劑加入水中，使得最終稠度為漿液中3-5%的干漿。 將樣品在旋轉(zhuǎn)消化器設(shè)備中以150°C保持10分鐘，冷卻，洗滌，測量pH，由其制造手抄紙頁。 所有樣品的PH從堿性變化成略微酸性，表明化學(xué)反應(yīng)完成；從而不需要對漿液進(jìn)行酸化。測試B.中溫沖擊條件包含氫氧化鈉的含亞硫酸氫鹽的組合物在模擬發(fā)生機(jī)械處理的精制機(jī)中條件的濕法溫度沖擊條件下進(jìn)行實驗測試。將 TMP樣品置于脫氣后的燒瓶中，置于隔片(軟塑料，保護(hù)瓶內(nèi)物質(zhì)免受空氣影響，但是可以用針穿孔)之下，通過注射器將化學(xué)劑加入氮氣流中，直至總稠度為3.6%。將樣品在水浴中以80°C保持1小時15分鐘，冷卻，洗滌，測量pH，酸化至pH為5后，制成手抄紙片。該過程之后的樣品PH略為堿性。在施加硼氫化鈉的測試中，以羅門哈斯公司(Rohm & Haas)產(chǎn)品Borol的形式使用，為(39% NaOH, 12% NaBH4)。通過改變引入的氫氧化鈉的量，保持目標(biāo)堿度(例如，向ο. d.漿液中加入0. 75% NaOH,0. 25% NaBH4)。測試C.用氫氧化鈉進(jìn)行亞硫酸氫鹽處理，然后漂白按照測試B中所述制備樣品，洗滌，脫水，在標(biāo)準(zhǔn)條件(70°C，1小時，1. 5% NaOH, 2% H2O2)下漂白。洗滌樣品，酸化至pH為5后，制成手抄紙片。測試D.自由度改進(jìn)建立與僅進(jìn)行沖擊溫度處理相比能更好地模擬熱機(jī)械過程的機(jī)械和溫度效應(yīng)的程序。漿液與化學(xué)劑以10%的稠度混合，然后在PFI型實驗室漿液精制機(jī)(150°C)中打漿。 然后將漿液稀釋到3%，如測試A中所述加熱。在0. 75-1% NaOH存在條件下進(jìn)行了處理的漿液的自由度比對照樣品的自由度低約20毫升；硼氫化物和DTPA沒有影響該結(jié)果。
測試E.高溫沖擊條件包含氫氧化鎂的含亞硫酸氫鹽的組合物在模擬精制機(jī)中條件(無機(jī)械處理)的濕法溫度沖擊條件下進(jìn)行白度測試。將TMP 樣品置于塑料袋中，與氫氧化鎂和DTPA充分混合。打開袋，將樣品轉(zhuǎn)移到不銹鋼消化器中， 用氮氣脫氣，各處理7分鐘。通過注射器將剩余的化學(xué)劑加入氮氣流中的漿液體積中。將 5%稠度的樣品在旋轉(zhuǎn)消化器設(shè)備中以150°C保持10分鐘，冷卻，洗滌，測量pH，制成手抄紙片或隨后對漿液進(jìn)行漂白。所有樣品的PH都從堿性變成略微酸性，表明化學(xué)反應(yīng)完成；因此不需要對漿液進(jìn)行酸化。測試F.中溫沖擊條件包含氫氧化鎂的含亞硫酸氫鹽的組合物在模擬精制機(jī)中條件(無機(jī)械處理)的濕法溫度沖擊條件下進(jìn)行還原性化學(xué)劑對白度的效應(yīng)的評價。將TMP樣品置于脫氣后的燒瓶中，置于隔片之下，通過注射器加入化學(xué)劑，至總稠度為5%。首先加入作為稀釋漿液的氫氧化鎂和DTPA，與漿液充分混合，然后加入還原性化學(xué)劑。混合之后，將樣品在水浴中以80°C保持1小時15分鐘，冷卻，洗滌，測量 PH，制成手抄紙片(無pH調(diào)節(jié))或隨后對漿液進(jìn)行漂白。測試G.用氫氧化鎂進(jìn)行亞硫酸氫鹽處理之后進(jìn)行過氧化物漂白如測試E或F中所述制備樣品，用2升去離子水洗滌，脫水，在標(biāo)準(zhǔn)條件(70°C，1 小時，LS^NaOHJWH2O2)下漂白。用2升去離子水洗滌樣品，酸化至pH為5之后，制成手抄紙片。測試H.用氫氧化鎂進(jìn)行亞硫酸氫鹽處理之后進(jìn)行亞硫酸氫鹽漂白如測試E或F中所述制備樣品，用1升去離子水洗滌，脫水，在標(biāo)準(zhǔn)條件(70°C，1 小時，INaj2O4)下漂白。樣品用2升去離子水洗滌，制成手抄紙片。在以下表1-18中提供測試A-H的結(jié)果，其中緊跟表格編號的括號表示數(shù)據(jù)對應(yīng)的測試。表格表1 (A)
權(quán)利要求
1.一種組合物，其改善機(jī)械造紙過程，該組合物包含堿,禾口少量強(qiáng)還原性化學(xué)劑，其中，當(dāng)在不晚于發(fā)生木片機(jī)械制漿時向造紙過程中加入該組合物時，該組合物降低機(jī)械制漿過程的能量消耗，但是與木片中未加入該組合物的類似紙漿制造的類似紙張相比，該組合物不會引起由該紙漿制造的紙張白度發(fā)生凈的降低。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物降低制得的紙張的自由度。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述堿選自以下列表堿金屬氫氧化物， 堿土金屬氫氧化物，氫氧化鈉，氫氧化鎂及其任意組合，還包含螯合劑。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物使得制得的紙漿能更有效地被過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白劑漂白。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述還原性化學(xué)劑選自以下列表水溶性亞硫酸氫鹽，連二亞硫酸鹽，亞硫酸鹽，酸式亞硫酸鹽，偏亞硫酸氫鹽，甲脒亞磺酸，甲脒亞磺酸的鹽，硼氫化物，膦，憐叔鹽，堿金屬、堿土金屬亞硫酸氫鹽，硼氫化物，亞硫酸氫鈉，硼氫化鈉，及其任何組合。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，螯合劑是選自以下列表的過渡金屬離子螯合劑有機(jī)羥酸，氨基膦酸酯，氨基磷酸酯，氨基羧酸酯，DTPA的鹽，EDTA的鹽，DTMPA的鹽，及其任意組合。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物為水溶液或漿液，能通過選自以下列表的一種方法施加噴灑在木片上，在木片浸泡、木片洗滌過程中施加，加入精制機(jī)中，及其任意組合。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含15-50%的NaOH和 5-20% 的 NaBH4。
9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述堿是單獨的氫氧化鎂，劑量為 0. 05-0. 5%。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物中唯一的還原性化學(xué)劑選自以下列表硼氫化鈉和亞硫酸氫鈉。
11.一種改善機(jī)械造紙過程的組合物，該組合物包含氫氧化鎂和任選的螯合劑，其中，當(dāng)在精制階段之前或過程中向造紙過程中加入該組合物時，該組合物降低機(jī)械制漿過程的能量消耗，與精制階段過程中未加入該組合物的類似紙漿制造的類似紙張相比，該組合物增加由該紙漿制造的紙張的白度。
12.—種改善機(jī)械制漿過程的方法，該方法包括在機(jī)械制漿過程結(jié)束之前向漿液材料中加入一種組合物，該組合物包含堿，少量強(qiáng)還原性化學(xué)劑，和螯合劑，其中該組合物降低制得的紙漿的自由度并增加制得的紙漿的白度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述組合物為水溶液或漿液，能按照選自以下的一種方法加入噴灑在木片上，在木片浸泡、木片洗滌時加入，加入精制機(jī)中，及其任思組合。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述組合物是氫氧化鎂、亞硫酸氫鈉、以及任選的硼氫化鈉、氫氧化鈉和螯合劑的協(xié)同混合物。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在精制機(jī)中混合氫氧化鎂和亞硫酸氫鈉的步驟，該步驟在隨后的過氧化物或亞硫酸氫鹽漂白之后，產(chǎn)生更白的機(jī)械木漿。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種物質(zhì)組合物和一種方法，改善了對造紙前體進(jìn)行機(jī)械制漿的過程。該物質(zhì)組合物包含少量還原劑和堿來源。在機(jī)械制漿之前或過程中，將該組合物加入制漿材料(例如木片)中時，能減少操作的能量成本。另外，該組合物不僅不會降低漿液的白度，而且該組合物還會提高隨后的漂白過程的有效性。
文檔編號D21C1/06GK102348848SQ201080011828
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者P·達(dá)吉若拉, S·M·舍甫琴科 申請人:納爾科公司