專利名稱:由舊報紙生產(chǎn)柔軟的紙品的制作方法
背景技術(shù):
就每一種造紙方法而言,在纖維粗度與產(chǎn)品質(zhì)量之間存在以術(shù)語產(chǎn)品柔軟度或手感表示的關(guān)系。高質(zhì)并因此昂貴的纖維諸如漂白的北方牛皮紙軟木纖維是纖細而柔軟的并能生產(chǎn)出高質(zhì)量薄頁紙產(chǎn)品。反之,軟木的機械制漿產(chǎn)生高產(chǎn)率的、一般被用于制造新聞紙的粗纖維。新聞紙含有占主要的粗的高產(chǎn)率纖維,一般為磨木(SGW)漿纖維、熱磨機械漿(TMP)纖維和/或化學熱磨機械漿(CTMP)纖維。這樣的粗新聞紙纖維通常被高度精制以引起破裂和原纖化而有助于提高制成的新聞紙的強度。這樣的精制將粗纖維的游離度從高游離度纖維變成低游離度纖維。如果經(jīng)過這樣精制的、粗的機械漿纖維被用于薄頁紙制造過程的話,所制成的紙幅具有差的薄頁紙?zhí)匦?,因為它不是柔軟的。近年來對薄頁紙柔軟度與纖維粗度之間關(guān)系的現(xiàn)有技術(shù)的清楚解釋被述于加拿大專利No.2076615中。
試圖由大部分的高產(chǎn)率纖維例如CTMP、TMP或SGW漿生產(chǎn)軟薄頁紙或紙巾型衛(wèi)生紙產(chǎn)品的努力迄今是不成功的。同樣,通過回收的舊報紙生產(chǎn)軟薄頁紙和紙巾型產(chǎn)品迄今是非常不成功的,這部分是因為在舊報紙中大部分纖維是低游離度的粗的高產(chǎn)率纖維。在通過回收的舊報紙生產(chǎn)軟薄頁紙和紙巾產(chǎn)品中另外的復雜因素是難于進行紙機作業(yè),其原因在于與低游離纖維相關(guān)的差脫水性和從纖維中分離的并積累在紙機水體系(白水)中的高量的微細粒子和其他物質(zhì)引起的問題。這些物質(zhì)使難于從楊克式烘缸起皺薄頁紙并因此使紙機必須在不能促進最大的柔軟度條件下操作。本發(fā)明通過酶改性纖維和通過除掉纖維中的一部分印刷油而解決了這些困難,由此軟化纖維并給予纖維以有助于在紙機起皺步驟中的剝離性。因此,有可能通過本發(fā)明和使用回收的新聞紙纖維生產(chǎn)出先前不能達到水平的薄頁紙和紙巾柔軟度。
慣用的再生舊報紙以得到相當于原來制造新聞紙的那類纖維的方法在本領(lǐng)域中被稱為“脫墨”并且一般包括制漿、洗滌,通常用表面活性劑洗滌、篩選、溶解不溶解的雜質(zhì),通常用強堿處理、洗滌和漂白纖維以減少堿處理的變黃作用。
在慣用的舊報紙再生過程中,第一步是將紙在水中分離成單獨的纖維以形成紙漿,接著通過各處理步驟諸如篩選、離心清理、洗滌、浮選等等的結(jié)合而從纖維中除去油墨和雜質(zhì)。篩選與離心清理步驟除去大量雜質(zhì)諸如紙夾、釘書釘、塑料等等。洗滌與浮選步驟的主要目的是為了溶解和/或懸浮水中的雜質(zhì)和從纖維中除去雜質(zhì)。添加表面活性劑和堿是為了促進雜質(zhì)加溶和從纖維中分離雜質(zhì)。當用堿促進去除雜質(zhì)時,由于堿處理之故不幸使纖維出現(xiàn)某種程度的變黃。在堿處理和洗滌期間或其后,通常要對纖維進行漂白(例如用過氧化氫)以減少堿的返黃作用或產(chǎn)生具有比原始的廢紙纖維更高亮度的纖維。清理、去雜和漂白過的纖維通常與各種新纖維相摻合,然后被用于該纖維性質(zhì)適合的造紙過程中。由于原料纖維是新聞紙型纖維,即粗的、低游離度和低亮度的,因此這樣的再生纖維最經(jīng)常地被重新用于制造未印刷的報紙。由于其高的粗度和低的游離度,這樣的再生纖維不適于制造軟薄頁紙產(chǎn)品,除非將它們與占主要部分的高質(zhì)量纖維例如漂白的北方軟材牛皮紙漿相摻合使用。
得到再生新聞紙纖維的慣用廢新聞紙漿通常在高磨碎漿機(highattrition pulper)中在稠度為4~8%和溫度90°F~160°F下根據(jù)被加工廢紙的確切類型加工20~60分鐘。苛性鈉或其他的堿性物質(zhì)例如硅酸鈉常被用來將紙漿的pH值提高到pH為9~10以促進分離纖維(脫纖維)并且還為了釋放油墨和使污物與纖維相分離。在堿性pH下油墨中的植物油通過轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的皂類而被皂化,同時礦物油通過堿性pH、皂類和表面活性劑的一起作用被乳化,在洗滌步驟中它們?nèi)茉龃蟪ЧMǔL砑颖砻婊钚詣┟撃鷦?在更高的pH范圍下)以進一步幫助油墨與纖維分離。
在舊報紙再生過程中堿步驟由于引起纖維膨脹和通常使許多組分加溶而得到良好的清潔的纖維。除了皂化植物基的印刷油外,堿還皂化通常存在于舊報紙中的天然的有機酸而產(chǎn)生可皂化材料的相應(yīng)的皂類。這不僅使植物油和有機酸作為被皂化的皂類而成為水溶性的,而且如此形成的皂類還有助于從纖維中除去其他雜質(zhì)諸如不能皂化的印刷油(礦物油)。這些物質(zhì)經(jīng)堿處理后通過洗滌和/或浮選隨之而從纖維中被除去。
一家主要的舊報紙再生廠商-Garden State Paper-以幾篇最新的雜志文章,一篇是出現(xiàn)在Paper Age雜志,l991再利用年卷,第23~50頁上的標題為《大“D”脫去再生纖維中的油墨》,另一篇是出現(xiàn)在同一的1991再利用年卷(Paper Age,1991 Recycling Annual)中第9、12和13頁中的標題為《有關(guān)再利用報紙的看法》(“RecyclingFrom the Newsprint Perspective”)介紹它的以清理和過篩接著通過添加化學試劑以乳化印刷油和樹脂而被促進的一系列三次洗滌形式的新聞紙再利用與脫墨過程。該過程的目的也是盡可能完全地除掉包括油的印刷油墨成分。這是特別重要的,因為在沒有除掉油墨成分的情況下由再生的新聞紙纖維制成的空白新聞紙不具有足夠的亮度或強度。
許多廢報紙的脫墨體系的一個共有的組成部分包括從纖維中分離油墨和一般地通過洗滌與浮選步驟除去油墨。盡管在這樣的脫墨過程中慣用的堿性脫墨化學劑是非常有效的,但是它們具有降低亮度的已知的缺陷。近年的研究工作的目標是在脫墨體系中避免使用堿性脫墨化學劑。
在廢紙脫墨方面的近代開發(fā)工作(90年11月21日公開的英國專利申請2231595,其題目為“使用酶的水印紙脫墨”和北卡羅來納州立大學公開題目為“苯胺印刷報紙的酶脫墨黑色和彩色油墨”)涉及使用酶促進從纖維中脫除油墨。這些方法描述了使用酶諸如纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶和半纖維素酶在不受堿處理對亮度的負面影響以及利用浮選除去聚結(jié)的油墨粒子的情況下促進脫墨作用。由于印刷油比水輕,因此特別從添加化學劑促進分離的觀點看,它們是容易通過浮選處理而被除掉的。在使用酶時完全除掉油墨組分與本發(fā)明的目的相違背,因為本發(fā)明希望保留油以有助于薄頁紙的柔軟度。
在1992年5月27日至30在日本Kyoto召開的第五屆生物工藝學國際會議上發(fā)表的一篇由John A.Heitmann、Thomas W.Joyce和D.Y.Prasad著的題目為“廢報紙的酶脫墨”(Enzyme Deinking ofNewsprint Waste)的論文介紹了北卡羅來納州立大學木材與紙張學系的研究工作。該文介紹其中所使用的化學劑僅為酶、氯化鈣和表面活性劑的酸性浮選脫墨體系。酶為一種含纖維素酶和半纖維素酶的制劑。游離度和亮度的增加是明顯的。然而,其重要的特征在于所述的酸性浮選脫墨體系脫除油墨及其相關(guān)的油,這與本發(fā)明相反。
近年來,高濃制漿(13~18%)已被用于再生利用舊報紙。此類制漿技術(shù)利用高稠度下纖維/紙之間的額外的摩擦/搓揉作用而分離纖維和促進油墨與纖維分離。一般說來,該方法的制漿溫度、時間以及化學劑的添加是與上述的低濃制漿法相同的。
本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的脫墨法之處在于仍保留油墨的重要組分,即印刷油墨油。本發(fā)明是基于這樣的發(fā)現(xiàn)如果沒有在舊報紙中將油墨的油類組分從粗纖維中除去的話,能生產(chǎn)出意想不到高質(zhì)量的軟薄頁紙產(chǎn)品。為了實現(xiàn)此任務(wù),使用一種酶的制劑來釋放有限量的油墨成分以便去掉和/或重新分布在纖維上。此外,還采取避免皂化條件例如脂肪酸油類如植物油的堿性皂化作用,以及不讓纖維組分諸如半纖維素浸出到紙機水體系中和引起起皺作業(yè)困難的措施。發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種將粗的高產(chǎn)率型紙漿改性成適于制造軟薄頁紙型產(chǎn)品紙漿的方法。粗的低游離高、高產(chǎn)率型紙漿一般被用于新聞紙中并且根據(jù)本發(fā)明通過將舊報紙中通常存在的某些類型的雜質(zhì)保存在纖維上或纖維中并對含雜質(zhì)的纖維進行酶處理,優(yōu)選同時使纖維在水與表面活性劑中膨脹能被改性而生產(chǎn)出軟薄頁紙產(chǎn)品。反之,同樣的纖維當被脫墨而除去油狀雜質(zhì)后就不能生產(chǎn)軟薄頁紙產(chǎn)品。新、粗的高產(chǎn)率纖維(例如磨木漿、熱機械漿和化學熱機械漿)通過添加一般在舊報紙中作為雜質(zhì)的油類和對故意地含雜質(zhì)的新纖維進行適當?shù)拿柑幚砜芍瞥蛇m于生產(chǎn)柔軟薄頁紙型產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)出含有大部分為經(jīng)酶處理的、粗的高產(chǎn)率型的、含油類雜質(zhì)的纖維的新穎纖維和衛(wèi)生紙產(chǎn)品。酶處理利用一種或多種選自纖維素酶、半纖維素酶的酶,諸如木聚糖酶、脂肪酶。
由含粗纖維素纖維并經(jīng)含油的油墨印刷的報紙制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的方法被公開于此,它包括(a)在水中與攪拌下對所說的報紙進行制漿以產(chǎn)生稠度在3%與12%之間和pH低于約8.0的紙漿;(b)將選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的一種酶添加到紙漿中并將所說的紙漿保持在溫度約100°F以上至少15分鐘;和(c)在造紙過程中使用所說的經(jīng)酶處理(和優(yōu)選還經(jīng)表面活性劑處理)的紙漿作為主要的纖維來源以生產(chǎn)衛(wèi)生紙產(chǎn)品。
新穎的衛(wèi)生紙產(chǎn)品是由至少為80%的粗纖維制成的,粗纖維的Kajaani粗度為大于18毫克/100米,該衛(wèi)生紙產(chǎn)品的定量為7~40磅/令、正常的拉伸強度(米制)為5.0至20.0,并含有0.2%~2.0%的選自植物油和礦物油的油。
該改性纖維素纖維的新方法包括對纖維素纖維進行改性以改進其薄頁紙和紙巾的制造性質(zhì),該方法包括(a)將0.2%~2.0%的礦物油或植物油在形成這樣的造紙配料之前添加到粗纖維素纖維中或者在攪拌下直接將其添加到所說的配料中;(b)在溫度低于140°F下向配料添加一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶,并且在稠度為3%~12%、溫度為100~140°F下保持紙漿與所說的酶(并且優(yōu)選還與表面活性劑)接觸至少15分鐘。
此處所公開的用于制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的改進的纖維素纖維包含Kajaani纖維粗度大于18毫克/100米和含有0.2%~2.0%的選自植物油和礦物油的油的酶改性纖維素纖維。
附圖簡述
圖1顯示纖維粗度與通過輕度、干起皺衛(wèi)生紙制造方法得到的普通薄頁紙柔軟度之間的關(guān)系和通過本發(fā)明得到的優(yōu)越的結(jié)果。表I、II和III是實施例1、2和3的以表格形式表示的試驗結(jié)果。
本發(fā)明及優(yōu)選實施方案的描述本發(fā)明是基于以下的發(fā)現(xiàn)粗的高產(chǎn)率型纖維(即通過主要由木纖維的機械分離而得到的和通常含有至少80%(重量)原料的纖維)能生產(chǎn)出產(chǎn)品質(zhì)量可與由昂貴的漂白北方軟木牛皮紙纖維制成的薄頁紙產(chǎn)品相比擬的非常柔軟的薄頁紙型產(chǎn)品。具體地說,軟薄頁紙型產(chǎn)品可以由舊報紙(ONP)通過保存某些通常存在于廢報紙中的油雜質(zhì),使含有這樣雜質(zhì)的廢報紙纖維經(jīng)受酶處理以及制造含有這樣的油雜質(zhì)和酶改性纖維的紙的步驟而生產(chǎn)。在本發(fā)明的實踐中關(guān)鍵在于在制造薄頁紙型或其他類型的衛(wèi)生紙產(chǎn)品(例如毛巾紙、餐巾紙和搽面紙)之前使足夠量的一般存在于廢報紙中的油類處于纖維上或纖維之中。此外,如果在脫墨期間油被除掉或者如在就新纖維而言不存在油的情況下,可將油添加到纖維中,并且然后在由含油的和經(jīng)過酶改性的纖維制造衛(wèi)生紙品之前對含有這種油的纖維進行酶處理以獲得本發(fā)明的益處。
植物油和礦物油常被用于報紙油墨中并且通常作為印刷油墨的組分而出現(xiàn)在廢報紙中。為了保存廢報紙的油組分,必須對慣用的再制漿和脫墨方法進行改良。慣用的脫墨方法的優(yōu)選改良方案是去掉其中的將植物型油(或含酯基的任何油)轉(zhuǎn)化成皂類的皂化條件。然而,如果在脫墨期間除掉油類的話,它們能在酶處理之前被補充。
當以廢報紙為原料開始實施本發(fā)明的方法時,一般由以下步驟組成(1)通過在水中在攪拌下將報紙制成漿液而將報紙制成紙漿;(2)用一種酶諸如纖維素酶、木聚糖酶或脂肪酶或這樣的酶的混合物并且優(yōu)選還一起使用表面活性劑對廢報紙紙漿進行處理;(3)將淤漿化的紙漿的pH保持在低于約8.0之下;和(4)利用淤漿化的經(jīng)酶處理的紙漿作為衛(wèi)生紙制造過程,優(yōu)選為薄頁紙制造過程中部分的配料。盡管在被用作制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品(例如薄頁紙、毛巾紙、搽面紙和餐巾紙)的配料之前紙漿可以經(jīng)過篩選、清理、浮選和某些洗滌步驟,但是重要的是在經(jīng)這樣的篩選、清理、浮選和洗滌步驟之后將相當量的油類雜物保留在紙漿中或者在酶處理和造紙之前進行補充。
在若干步驟中進行淤漿化和酶處理步驟優(yōu)選是以在稠度約為3%~12%以及使用或不使用表面活性劑的情況下對報紙進行淤漿化處理開始的,紙漿的溫度優(yōu)選為高于約100°F并且更優(yōu)選為高于約180°F并且在所說的溫度保溫紙漿至少約15分鐘。此后通過調(diào)整紙漿pH和降低紙漿溫度到適于保持活化酶的條件。優(yōu)選的酶處理條件為pH4~7和溫度低于約140°F和優(yōu)選為高于約100°F。如果報紙的制漿是在還適于酶處理的條件下進行的話,可將制漿與酶處理步驟相結(jié)合。當制漿與酶處理被結(jié)合成單一步驟時,可以在添加制漿用的報紙之前或之后向水中添加酶或酶與表面活性劑。優(yōu)選是將通常用于報紙再生過程中除去雜質(zhì)的那類表面活性劑添加到紙漿中。可以使用一種或多種酶并且它們選自纖維素酶、木聚糖酶和脂肪酶。保持紙漿與酶接觸至少約15分鐘并且優(yōu)選為約30分鐘。盡管就紙漿與酶而言可以使用更長的接觸時間但這并不需要。就紙漿與酶而言接觸時間長于30分鐘對在使用較少量酶的情況時是有幫助的。
在以上的處理順序中關(guān)鍵性的組分是使通常存在于報紙印刷油墨中的那類油與纖維接觸和同時進行酶處理以及在造紙期間將油與纖維保持在一起(在纖維上或纖維中)。不受其他理論約束,我們的將粗纖維變成非常適于制造軟薄頁紙型衛(wèi)生紙產(chǎn)品的理論依據(jù)在于在纖維、油類與酶之間發(fā)生相互作用并且這種作用由于表面活性劑的存在而被增大。這種相互作用協(xié)合地改進了粗纖維的制薄頁紙性,不管纖維仍是粗的。
本發(fā)明的制漿方法優(yōu)選涉及對舊報紙(ONP)在稠度為6~9%和優(yōu)選范圍為120°F~180°F的高溫下進行制漿。制漿時間可為15~60分鐘。然后將淤漿冷卻到120°F~140°F并被轉(zhuǎn)移到存貯室/摻合室,在該處將pH調(diào)整到4~7。然后添加適用于低pH范圍的脫墨表面活性劑,優(yōu)選在添加酶之前添加。將酶添加到紙漿中并使其與纖維和油反應(yīng),反應(yīng)時間至少為15分鐘并且優(yōu)選為約30分鐘。然后將淤漿的pH調(diào)整到7,然后將該紙漿準備用于造紙過程。另外的篩選并不是必須的,盡管可以進行篩選和/或離心清理以除去大的雜質(zhì),例如紙夾,以保護紙機。通過使用紙機上造紙配料中的未洗滌紙漿而在紙機上對經(jīng)酶處理與含油的紙漿任選地進行有限制的洗滌。如果紙漿在被供入到紙機之前未經(jīng)洗滌的話,游離的漂浮的和溶解的物質(zhì)能在紙機上被洗出而形成織物并通過使用為去掉紙機白水雜質(zhì)的浮選步驟而從白水中除掉。這可以通過使用斜篩與溶解空氣浮選法,例如使用Krofta澄清器來進行,以便澄清供再使用到紙機的白水。染料本發(fā)明的再生報紙纖維殘留有油墨狀雜質(zhì)并因此是淺灰色的。用大部分這種纖維制成的薄頁紙產(chǎn)品優(yōu)選被染成更悅目的顏色。在本發(fā)明中有效的染料必須是水溶性的并且由于難于均勻染色被油污染的纖維,因此染料應(yīng)該是直接染色纖維素纖維的。它們還應(yīng)該是陽離子的,即當在水中離解時它們會形成帶陽電荷的陽離子。這些染料特別適于染色機械漿和未漂白的化學漿。這樣的紙漿纖維含有大量的酸性基團,帶陽電荷的陽離子可以通過形成鹽而與這些酸性基團反應(yīng)。這些染料可從現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的堿性染料之中選擇,其中的堿性基團是整個的發(fā)色團部分;或從較新類型的陽離子直接染料中選擇,其中的堿性基團處于分子共振體系之外側(cè)。染料的優(yōu)選添加量以氣干纖維的重量計為0.01%~3%,最常用的為0.05%~0.5%。
這些染料可在任何正常的造紙pH值下添加,既可以在酸性時也可以在中性時添加。它們對未漂白纖維的卓越的親合力使它們能晚至在混合漿泵的進口處添加,但是需要較長的停留時間,例如紙機漿池輸送泵的真空側(cè)處導入染料將更被優(yōu)選。在任何的情況下希望的厚料段具有良好的混合。酶適用于本發(fā)明的酶應(yīng)選自纖維素酶、半纖維素酶(例如木聚糖酶)或脂肪酶,并且優(yōu)選每一類酶中的一種混合在一起使用。每一類的酶在功能上把廢報紙纖維的不同的組分和/或通常與這樣的纖維相關(guān)的雜質(zhì)作為目標。纖維素酶通過侵襲油墨附近的纖維的纖維素組分而有助于除去油墨。木聚糖酶和其他半纖維素酶侵襲纖維的半纖維素組分以增大亮度,而脂肪酶侵襲纖維中和油墨制劑中的樹脂。
當所有的三種類型的酶被一起使用時產(chǎn)生協(xié)合作用,即實現(xiàn)更好的脫墨以及消除了所謂的“粘性物質(zhì)”。粘性物質(zhì)是由粘合劑、壓敏標簽等等引起的在廢紙中的污染物,并且被認為能引起紙機操作問題。優(yōu)選的各種酶的混合物會以增大薄頁紙柔軟度和改進污染物的方式侵襲印刷過的廢紙以致它們不會對紙機操作造成不良的影響。還有,根據(jù)本發(fā)明的酶處理過的紙漿會提高紙機操作能力和以低的成本生產(chǎn)高級產(chǎn)品。
半纖維素酶是一項描述各種類型的每一種能降解專門類型的、通常被稱為半纖維素和存在于木材與其他植物材料中的化合物的術(shù)語。木聚糖酶是優(yōu)選的半纖維素酶,因為它對木聚糖,即最常見類型的半纖維素有效。半纖維素成分對不同的植物來說是不相同的。木材半纖維素中最多的是木聚糖,木聚糖是1,4-鍵合的β-D-吡喃木糖單元的聚合物,其中某些β-D-吡喃木糖單元帶有短的側(cè)鏈諸如1,3-鍵合的α-1-阿拉伯呋喃糖單元或酯化的1,2-鍵合的α-d-葡糖醛酸單元。還有一種重要的半纖維素,特別存在于軟材中,是具有無規(guī)分布的葡萄糖與甘露糖單元的1,4-β-D-葡甘露聚糖,它帶有側(cè)鏈例如1,6-鍵合的α-D-吡喃半乳糖單元。半纖維素在三個重要方面不同于纖維素。首先,半纖維素含有若干種不同的糖單元,而纖維素僅含有1,4-β-D-吡喃型葡萄糖單元,其次,半纖維素顯示很大程度的鏈支化,而纖維素是嚴格的線型聚合物。第三,天然纖維素的聚合度比大多數(shù)半纖維素的聚合度大100倍。術(shù)語“半纖維素酶”指任何一種能與特定的纖維素反應(yīng)的特定的酶,因此,半纖維素酶并不是專指一種特定類酶,而是指若干類酶組成的組的一般性術(shù)語。木聚糖酶是一類特定的酶,它侵襲木聚糖并因此被包括在一般性術(shù)語“半纖維素酶”中。
在被稱為纖維素酶、木聚糖酶(或其它半纖維素酶)和脂肪酶的各類酶中可以使用許多類型的酶。纖維素酶具有最大的采購機會,因為它來自不同的供貨源,諸如Aspergillis niger、Trichoderma reesei、T.viride、T.Koningi、F.solani、Penicillium pinophilum、P.funiculosum。優(yōu)選使用具有內(nèi)-外葡聚糖酶官能度的纖維素酶以侵襲纖維素的無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū),以致該酶能侵襲纖維素表面上任何帶有油墨之處。
優(yōu)選的纖維素酶是由Enzyme Process Division,BioindustrialGroup,Novo Nordisk A/S,Novo Allé,2880 Bagsvaerd,Denmark以商品名Celluclast1.5L銷售的產(chǎn)品。Celluclast 1.5L是通過選定的霉菌“Trichoderma reesei”菌株的液面下發(fā)酵而制得的液體纖維素酶制劑。該酶催化纖維素斷裂成葡萄糖、纖維素二糖和高級葡萄糖聚合物。形成的反應(yīng)產(chǎn)物的相對量取決于反應(yīng)條件。Celluclast 1.5L的酶活性為1500 NCU/g并且是密度約為1.2g/ml的棕色液體?;钚允腔贜ovo纖維素酶單位(NCU)確定的。一個NCU單位是指在標準狀況下將羧甲基纖維素降解為還原能力相當于1微摩爾(μmol)葡萄糖/分的還原碳水化合物的酶量。標準狀況為培養(yǎng)基-羧甲基纖維素(CMC Hercules-7 LFD);溫度-40℃;pH-4.8;反應(yīng)時間-20分鐘。
木聚糖酶可由來源諸如A.pullulans、Streptomyces lividans或Streptomyces roseiscleroticus得到。其目的是為了侵襲木質(zhì)纖維素纖維的鍵合白色纖維素與棕色木質(zhì)素的木聚糖。因此,對木聚糖半纖維素的侵襲增加了木素的去除,由此使纖維更亮。沒有必要搞清木聚糖酶是否是來自任何具體生物源的纖維素酶。就此而言,菌酶(mushroomenzyme,在蘑菇成長后出現(xiàn)的多重酶)無需純化就能使用。
一種優(yōu)選的木聚糖酶是PulpzymeHA,它是由得自Enzyme ProcessDivision,Bioindustrial Group,Novo Nordisk A/S,Novo Allē,2880Bagsvaerd,Denmark的Trichoderma reesei的選定菌株衍生的木聚糖酶制劑。PulpzymeHA含有內(nèi)-1,4-β-D-木聚糖酶(EC 3.2.1.8)與外-1,4-β-D-木聚糖酶(EC 3.2.1.37)活性。除了其木聚糖酶活性外,PulpzymeHA還具有一定量的纖維素酶活性。
PulpzymeHA是一種活性為500 XYU/g和含有約300的內(nèi)-葡聚糖酶活性單位(EGU/g)的木聚糖酶的棕色液體制劑。一個木聚糖酶活性單位(XYU)是以在標準狀況(pH為3.8,30℃,20分鐘保溫)下將落葉松材的木聚糖降解成還原能力相當于1微摩爾木糖的還原碳水化合物的酶量定義的。一個內(nèi)-葡聚糖酶單位(EGU)是以在標準狀況(pH為6.0,40℃,30分鐘保溫)下將羧甲基纖維素溶液的粘度降低到與定義1 EGU的酶標準相同程度時的酶量。PulpzymeHA對結(jié)晶纖維素具有非常低的活性。
另一種優(yōu)選的木聚糖酶是PulpzymeHB,它是由細菌源的選定菌株衍生的木聚糖酶制劑。它可從Enzyme Process Division,BioindustrialGroup,Novo Nordisk A/S,Novo Allé,2880 Bagsvaerd,Denmark購得。它含有內(nèi)-1,4-β-D-木聚糖酶活性(EC 3.2.1.8),并且實際上無纖維素酶活性。PulpzymeHB可以棕色液體制劑形式從市場上購得,具有內(nèi)-木聚糖酶活性為600 EXU/g,其中一個內(nèi)-木聚糖酶活性單位(EXU)是以在標準狀況(pH9.0,50℃,30分鐘保溫)下降解RBB木聚糖的酶量定義的。
脂肪酶可取自Pseudomonas fragi、Candida Cylindricea、Mucorjarenicus、熒光假單胞菌、爪哇根霉、德列馬根霉、雪白根霉以及各種各樣的Miehei、Myriococuum、腐質(zhì)霉屬、曲霉屬、Hyphozyma和芽胞桿菌屬。這些酶具有脂肪酶與酯酶活性,并且已知它們能將木材樹脂中的甘油三酯降解為甘油與脂肪酸。因此脂肪酶能直接侵襲油墨的植物油組分。脂肪酶活性的甘油副產(chǎn)品能使纖維素更柔軟。
優(yōu)選的脂肪酶是ResinaseA 2X,它是水解木材樹脂的酯組分用的一種液體脂肪酶制劑。ResinaseA 2X可從Enyme ProcessDivision,Bioindustrial Group,Novo Nordisk A/S,Novo Allé,2880Bagsvaerd,Denmark作為活性為100 KLU/g的棕色液體制劑購到。脂肪酶活性是以千脂肪酶單位(KLU)測定的。一個KLU是在溫度30℃和pH為7.0條件下從三丁酸甘油酯乳液中每分鐘釋放出一微摩爾丁酸的酶活性量。該分析是在固定氫離子濃度體系中進行的,其中通過添加氫氧化鈉連續(xù)地滴定所釋放出的酸。在分析期間酶不受培養(yǎng)基限制。
其他的酶還可與這三種類型的優(yōu)選的酶一起使用,它們是木素酶(ligninase)、漆酶、果膠酶、蛋白酶和甘露聚糖酶。還有,能從DNA改變的和工程微生物中得到更專用的或經(jīng)濟效果更高的酶。
酶的優(yōu)選用量和組合為1.33公斤纖維素酶/噸(2000磅)紙漿、0.33公斤木聚糖酶/噸紙漿和0.33公斤脂肪酶/噸紙漿??梢允褂靡运械拿赣嫗榈瓦_每噸紙漿0.25公斤酶至高達每噸紙漿25公斤酶。然而,每噸紙漿為1~3公斤的總酶量是特別優(yōu)選的使用量。每種酶的優(yōu)選范圍為纖維素酶,0.25~10公斤/噸;木聚糖酶,0.05~2.5公斤/噸;脂肪酶,0.05~2.5公斤/噸。
纖維結(jié)構(gòu)的溶脹通過促使大量的酶分子貫穿到纖維中而改善了酶的作用。在報紙的制漿過程中可以使用高溫(例如高于環(huán)境溫度和低于140°F)、表面活性劑、酸性或弱堿性的化學藥劑物理地打開木質(zhì)纖維素纖維結(jié)構(gòu)以便使酶更好地貫穿結(jié)構(gòu)并發(fā)揮它們各自的功能。如果使用例如高于約140°F以上的制漿溫度的話,在所用的酶被添加之前,必須將該溫度降低到適于酶處理的溫度。對大多數(shù)的酶來說,合適的溫度為低于約140°F。表面活性劑使用與酶處理表面活性劑與酶的結(jié)合得到協(xié)合效果。達到協(xié)合作用的表面活性劑的最低有效量是指打開纖維的所需量而不是指為了通過乳化油狀雜質(zhì)對油進行加溶所使用的更高量。表面活性劑的優(yōu)選量以纖維重量計為0.025%~0.1%。就在被添加到酶處理步驟中以改進酶的作用達到更好的手感而言,優(yōu)選使用非離子型表面活性劑。一種優(yōu)選的非離子型表面活性劑是從High Point Chemical Corp.購到的DI 600。DI 6000是為了報紙的浮選型脫墨而專門開發(fā)的烷氧基化的脂肪酸類的非離子型表面活性劑。可以使用脫墨領(lǐng)域中熟知的其他非離子型表面活性劑,諸如聚乙二醇的烷基·苯基醚,例如聯(lián)合碳化物公司的Tergitol系列表面活性劑;烷基酚環(huán)氧乙烷縮合產(chǎn)物,例如Rhone Poulenc,Incorporated的Igepal系列表面活性劑;芳基烷基聚醚醇,例如Rohm and Haas的TritonX400系列表面活性劑如Triton X-100。在某些情況下根據(jù)廢紙中存在的雜質(zhì)可以使用陰離子表面活性劑。適用的陰離子表面活性劑的例子是由12~14個碳原子的線型伯醇衍生的硫酸化乙氧基化物的銨鹽或鈉鹽例如Vista的Alfonic1412A或1412S;以及磺化的萘甲醛縮合物,例如Rohm and Hass的TamolSN。在某些場合下可以使用陽離子表面活性劑,特別是在還要求脫膠的場合。適用的陽離子表面活性劑包括咪唑化合物例如汽巴-嘉基的Amasoft16-7和SapamineP季銨化合物;Quaker Chemical的Quaker2001;和American Cyanamid的Cyanatex。油類型用于印刷、特別是印刷報紙和上述印刷中所用油墨制劑中的那類油均適用于本發(fā)明的實踐。礦物油和植物油是配制報紙用印刷油墨中使用的最常用類型的油。礦物油,還被稱為白礦物油(White mineraloil)、輕油(alboline)、石蠟油、Nujol、Saxol以及褐煤油,通常是按CAS#64742-46-7進行分類。盡管歷史上這樣的油是由不同來源產(chǎn)生的,但是從大量生產(chǎn)方面來說它們一般是具有平均為約10~約14個碳原子的石油餾份并且通常是鏈烷烴、環(huán)烷烴和烷基化芳族烴的混合物。這樣油的比重為約0.8~約0.85、100°F的粘度為38-41 SSU(賽波特通用單位)和起始沸點約為500°F(260℃)。配制印刷油墨中常用類型的植物油可由不同來源產(chǎn)生。一種典型的植物油是由大豆生產(chǎn),稱為豆油、中國豆油、大豆油或者化學文摘代碼為CAS#8001-22-7的普通豆油。這樣的油可被皂化為皂化值約為185~195,凝固點為約5°F~約18°F,熔點為約70~約90°F和碘值為約135~約145。在本發(fā)明的實踐中還可以使用其他植物油和其他類型適用于印刷油墨的油。油含量處于纖維上(不管是在纖維素纖維的表面或結(jié)構(gòu)之中)的油量應(yīng)在約0.2%至約2%之間。最好,在制漿和處理廢報紙并準備將它們用于造紙配料期間,此油含量不是通過皂化或加溶廢報紙上的油類而得到的。還優(yōu)選的是,如果使用表面活性劑的話,應(yīng)適度使用表面活性劑以致在準備用于衛(wèi)生紙產(chǎn)品的造紙配料的同時沒有將油洗掉。然而,從實施例中可見,根據(jù)此處所述,油可以通過在淤漿化處理之前將油添加到紙漿或通過將油添加到纖維的含水淤漿而被添加至廢報紙或新纖維,以便使油在纖維進行酶處理之前與纖維相接觸。因此,在本發(fā)明的實踐中可以使用新纖維并且從其最廣泛的原則來說本發(fā)明并未被限制在再生舊報紙作為實施本發(fā)明用的纖維來源。按照本發(fā)明的最廣泛的原則,在纖維進行酶處理的同時,本發(fā)明要求在纖維上或纖維中存在約0.2%至約2.0%的油。對帶有油的纖維進行上述的酶處理,并且然后將其用在造紙配料中。
在取得用油和纖維素的酶處理的協(xié)合作用的最主要好處是高產(chǎn)率生產(chǎn)纖維的同時,通過本發(fā)明的方法其他的纖維素纖維會具有其被增加的符合衛(wèi)生要求的質(zhì)量,以致由這樣的纖維能制得更柔軟的衛(wèi)生紙產(chǎn)品。除了漂白和未漂白的高產(chǎn)率纖維例如磨木漿纖維、熱機械漿纖維和化學熱機械漿纖維外,這樣的纖維還包括北方和南方軟木的漂白與未漂白的牛皮紙漿纖維、北方和南方軟木的漂白與未漂白的亞硫酸鹽紙漿纖維。這樣纖維的具體例子是漂白的軟木化學熱磨機械漿(SWCTMP);漂白的北方軟木牛皮紙漿纖維(NSWK);漂白的再生纖維(RF);漂白的桉樹牛皮紙漿(BEK);漂白的南方軟木牛皮紙漿(SSWK);和漂白的硬木化學熱磨機械紙漿(HWCTMP)。
本發(fā)明的含油的、經(jīng)酶處理的纖維能用于慣用的生產(chǎn)衛(wèi)生紙級產(chǎn)品的造紙方法,所述紙包括衛(wèi)生薄頁紙、搽面紙、毛巾紙和餐巾紙。通過使用本發(fā)明的含油的和經(jīng)酶處理的纖維,這些產(chǎn)品的柔軟度和松密度被提高。由于松密度的改進,用本發(fā)明纖維生產(chǎn)的毛巾紙得以增強。
本發(fā)明是基于以下的發(fā)現(xiàn)慣用的脫墨方法是不利于從廢報紙制造軟薄頁紙產(chǎn)品的,因為它除掉了可能對薄頁紙和毛巾紙產(chǎn)品的柔軟度有好處的油。就薄頁紙產(chǎn)品而言柔軟度是很難測量或定量表示的,因為柔軟度是通過手感而被使用者所感覺的,除了紙幅蓬松度外柔軟度還受到平滑度和其他表面特性的影響。手感測試已被改進,此處所報導的手感數(shù)據(jù)是使用下列的測試方法得到的手感測試范圍由市場上購得的賦予薄頁紙產(chǎn)品以柔軟度的不同質(zhì)量的紙漿生產(chǎn)若干種不同的輕量、干起皺的薄頁紙以用作標準,并用它們確定數(shù)字柔軟度尺。對每一種標準薄頁紙指定出數(shù)值。將最軟產(chǎn)品的手感值定為86,它是用50%的Irving北方軟材牛皮紙漿纖維與50%的Sante Fe桉樹牛皮紙漿生產(chǎn)的。作為標準的最粗糙產(chǎn)品是用100%的漂白軟材化學熱磨機械漿(SWCTMP)生產(chǎn)的,并且數(shù)字柔軟度尺上的手感值被指定為20。其他的輕量、干起皺的薄頁紙在規(guī)定“手感柔軟度”尺度時被用作標準并且具有柔軟度值在最軟與最粗糙的薄頁紙標準物之間,它們是由不同的紙漿或紙漿摻合物生產(chǎn)的并且其手感柔軟度值被定在20與86之間。在下文中對所用的紙漿將另作介紹。被用來生產(chǎn)另外的薄頁紙標準的紙漿摻合物及其纖維粗度與每一種薄頁紙標準的拉伸強度一起被列于表III中。不是輕量、干起皺法的薄頁紙制造方法以及其他的不是生產(chǎn)各薄頁紙標準的紙漿纖維均能生產(chǎn)出在被此處所說的各薄頁紙標準規(guī)定的范圍之外的薄頁紙產(chǎn)品。然而,為了實現(xiàn)本發(fā)明可達到的柔軟度方面的改進,上述定義的輕量、干起皺產(chǎn)品的20~86的手感柔軟度范圍是準確的和足以達到比較的目的。本發(fā)明的再生舊報紙纖維當被用于其他的薄頁紙制造方法例如穿透干燥法或當與其他的纖維相摻合時能生產(chǎn)出具有柔軟度值高于86薄頁紙產(chǎn)品。用于生產(chǎn)各手感標準的紙漿(a)由黑杉(Black spruce)與膠樅(Balsam fix)制成具有加拿大標準游離度(CSF)為500和ISO亮度為80的漂白軟木化學熱磨機械漿(SWCTMP)(Temcell級500/80)。制漿是按以下步驟進行的亞硫酸鈉預處理和加壓精磨,接著堿性過氧化物漂白到80°ISO亮度。纖維的Kajaani粗度等于27.8mg/100m和Kajaani重均纖維長度為1.7mm。
(b)由黑杉與膠樅制成漂白北方軟木牛皮紙漿(NSWK)(Pictou級100/0-100%軟材)。制漿過程是通過硫酸鹽法進行到卡帕值=28,接著通過CEo DED漂白到88°ISO亮度。Kajaani粗度等于14.3mg/100m和Kajaani重均纖維長度為2.2mm。
(c)由混合的辦公室廢物經(jīng)制漿、篩選、清理、洗滌到550°CSF,接著用硫代硫酸鈉漂白到80°ISO亮度,制成漂白再生纖維(RF)。Kajaani粗度為12.2mg/100m和Kajaani重均纖維長度為1.2mm。
(d)由藍桉通過硫酸鹽制漿法制成卡帕值為12的漿接著通過ODEoD漂白到89°ISO亮度而制成漂白桉樹牛皮紙漿(BEK)(SantaFe elemental chlorine free級)。Kajaani粗度等于6.8mg/100m和Kajaani重均纖維長度為0.85mm。
(e)由火炬松和鋸末和打漿到卡帕值為26、接著通過CEHED漂白到86°ISO亮度而制成漂白南方軟木牛皮紙漿(SSWK)(ScottMobile pine)。Kajaani粗度等于27.8mg/100m和Kajaani重均纖維長度為2.6mm。
(f)由響楊制成具有加拿大標準游離度(CSF)為450和ISO亮度為83的漂白硬材化學熱機械紙漿(HWCTMP)(Millar Western級為450/83/100)。制漿是以堿性過氧化物預處理和加壓精磨接著進行堿性過氧化物漂白方式進行的。纖維的Kajaani粗度為13.8mg/100m和Kajaani重均纖維長度為0.85mm。儀器該測試方法無需任何儀器。測試方法使用以下所述的程序和材料,使用十人或更多人組成的小組和在由使用已知柔軟度尺度的產(chǎn)品標準的柔軟度尺度上的試樣的等級柔軟度來評定薄頁紙試樣。試樣準備1.應(yīng)選定五件被評判員(鑒定人)小組測試的試樣。
2.使用下面的方程式所需的墊片數(shù)(每種產(chǎn)品)=(x-1)×(y)計算出評判員測試小組評定每種產(chǎn)品柔軟度所需的試樣墊片和標準墊片試樣的數(shù)目。
式中x為被測定產(chǎn)品的數(shù)目y為測試小組的人數(shù)。
3.對每種被評估的產(chǎn)品隨機選出一卷試樣薄頁紙,并去掉開始的少數(shù)紙幅(以去掉尾連膠)。
4.由每卷被測試產(chǎn)品制備試樣墊片。每一墊片應(yīng)為4紙幅厚并且是由一件四紙幅長的薄頁紙的連續(xù)試樣制成的。每一墊片按以下步驟制成將四紙幅長的試樣首先折成一半。這樣就形成雙層厚度的長度為二紙幅的試樣。然后將雙層厚度的試樣對折而產(chǎn)生四紙幅厚、單紙幅長的試樣墊片。應(yīng)這樣折疊以致使薄頁紙卷上的紙幅外表面成為墊片的外表面。如果被測試的產(chǎn)品是“雙面的”話,即就紙幅的外表面對面朝卷紙輥的內(nèi)表面而言它具有不同的表面特性,那么該產(chǎn)品應(yīng)被測定二次,一次是以朝向卷外部的表面作為試樣墊片的外表面,還用另一方式準備的試樣墊片進行測定,其中折疊成使朝向卷內(nèi)部的表面成為試樣墊片的外表面。
5.使用以上第2節(jié)中的公式由每種產(chǎn)品制成所需數(shù)目的墊片。如果為了準備所要求數(shù)目的墊片而需用多于一卷的產(chǎn)品的話,那么重要的是應(yīng)將由來自每一卷中產(chǎn)品的墊片垛打亂。對每一墊片在左上角編上批號(在折疊時)。
6.從標準薄頁紙中按以下方式選出三個標準物作為測試小組參考·選出被評判產(chǎn)品的最粗糙試樣和將它與標準薄頁紙試樣墊片比較和選出比最粗糙試樣稍粗糙的較低標準物。
·選出被評判產(chǎn)品的最軟試樣和選出比被評判的最軟試樣稍高(稍軟)的標準薄頁紙墊片。
·選出大致處于所選的較低與較高標準點中間的第三個標準點。
選出的三個標準薄頁紙墊片成為小組的手感評定參考并確定最軟、最粗糙和中度范圍。
7.手感參考構(gòu)成被小組評定的產(chǎn)品的柔軟度范圍。為了更精確起見,被選定的最高與最低的參考點應(yīng)在手感柔軟度尺上相距約30點。中間的參考點應(yīng)離低和高的參考點為8點或8點以上。小組成員選擇與指示1.選定由約十人組成的小組,男性與女性的數(shù)目相同而年齡各不相同。
2.保證小組成員了解有關(guān)指示,并且如果需要的話,對小組成員進行測試訓練。
3.小組應(yīng)在安靜環(huán)境進行測試。測試程序1.由閱讀下面的標準指示開始柔軟度測試。
標準指示這些指示是供每一小組成員在開始柔軟度小組測試程序時閱讀的。
a.目的“此程序的目的是為了比較衛(wèi)生紙試樣的柔軟度”。
b.方法“您在同一時刻將被給予衛(wèi)生紙的二種試樣墊片。用您常用的那只手對它們相互進行比較,并且以您常用的那只手對每種試樣的手感作出比較結(jié)果。在您認為這樣做是您作出你的判定所必要的話,您可以擦劃、彎折試樣”。
c.第一次判定“在感受到每一對兩個試樣墊片之后,請您決定哪一個試樣更軟”。
d.第二次判定“使用以下的級別定出兩個墊片之間柔軟度的差別程度標尺使用奇數(shù)1、3、5、7、9。如果你感到列出的數(shù)字不能充分表示兩種產(chǎn)品之間差別的話,您可以使用偶數(shù)”。
小組定級標尺|- - - - - -|- - - - - -|- - - - - -|- - - - - -|1 3 5 7 9
定級標尺上各數(shù)字是以下面定義的1.沒有差別3.非常小的差別,不能確定,有時可能會搞錯5.小的差別,由評判可確定的7.中等差別,易于測出,可確定9.非常大的差別,非常容易測出,顯著的e.標準化“在我們開始工作之前我給你們一個用作比較用的最軟的標準的例子和最不柔軟的(最粗標準的)產(chǎn)物的試樣墊片。請觸摸它們。然后在定界標尺上將感覺到的柔軟度差別評定為9?!?定級標尺上的9與步驟6中為小組選定的高與低參考點之間的手感點數(shù)相當。)f.小組成員的反應(yīng)“關(guān)于此測試程序你們有問題嗎?”g.再確認“最后,不要對每一決定長久地苦惱不安。你的意見與任何人的一樣好。不存在正確與錯誤的答案!”2.向每位小組成員提供每一組試樣墊片和參考墊片的結(jié)合,并請他們選擇出最佳試樣,然后使用1~9定級的柔軟度標尺列出差別。每一小組成員應(yīng)隨意地接受成對的試樣以避免順序誤差。
3.以XYn形式記錄每對的測試結(jié)果其中X為最佳試樣編號,Y為非最佳試樣編號和n為標尺值(1~9)。
數(shù)據(jù)分析將成對的比較結(jié)果以它們屬于比例表尺方式進行處理。比例表尺的定義如下標尺如果在正線型變換式y(tǒng)=ax,a>0的條件下是不變的話,則該標尺為比例標尺。
將“n”數(shù)墊片的數(shù)據(jù)對和比例重量填入到以下的方矩陣A中
其中Oi是單個的試樣和Wi是每對的標尺值(比例重量)。
就此類方矩陣而言顯示以下的性質(zhì)AW=MW其中W=(Wi,W2,…Wn)。重量矢量W是相應(yīng)于其本征值n的方矩陣A的本征矢量。Saaty表明〔參見,Saaty,T.L“A ScalingMethod for Priorities in Hierarchical Structures”,Journal ofMathematical Psychology,15,234~281(1977)和Saaty,T.L.,“Measuring the Fuzziness of sets”,Journal of Cybernetics,4(4),53~61(1974)〕為了從估計的重量求出本征矢量W要求發(fā)現(xiàn)最大的本征值A(chǔ)(λmax)。求解λmax和W的計算機程序被提供在McConnell,Wes,“Product Development Using Fuzzy Sets”,INDA Tenth Technical Symposium,pp55~72,11月17~19,1982之中。得到的本征矢量W是成對輸送項目的最佳的估計的比例標尺。取此矢量中的每一元的對數(shù)值產(chǎn)生更熟悉的等間距標尺,其中目標之間的距離是呈線型的。標準柔軟度值是作為估計的等間距標尺值的函數(shù)被標繪的,而未知試樣由插入法定出數(shù)值。
每一未知試樣的標準柔軟度的平均和標準偏差是從全部小組成員的計算的標準柔軟度值中計算出的。如果各小組成員的值離平均值超過2個標準間距的話,刪去該值并重新計算平均和標準柔軟度值。離平均值不超出2個標準間距值的標準柔軟度值的平均值是未知試樣的標準手感柔軟度值。
手感柔軟度標尺010 20 30 40 50 60 70 80 90 100|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|2086(3j) (3b)抗張強度此處給出的薄頁紙型紙產(chǎn)品的抗張強度值是通過斷裂強度試驗(TAPPI試驗方法No.T494 om-88)使用5.08cm試樣間距和5.08cm/min十字頭速度而測得的。一般說來,薄頁紙強度在紙幅的縱向與橫向上是不相同的。還有,對抗張強度具有影響力的薄頁紙試樣的定量也是變化的。為了更好地比較各種薄頁紙試樣的抗張強度,補償各試樣的定量上差別和在抗張強度的縱向上差別是重要的。這種補償是通過計算“定量和方向規(guī)范化抗張強度”(在下文中“規(guī)范化抗張強度”被稱為“NTS”)來實現(xiàn)的。NTS是作為通過定量除以產(chǎn)品的縱向與橫向抗張強度的平方根所得的商而計算的。規(guī)范化定量與縱向的抗張強度計算已提供更好的薄頁紙試樣的比較方法。根據(jù)TAPPI方法No.T410 om-88測定縱向與橫向的抗張強度和薄頁紙試樣的定量。當使用英制測定單位時,抗張強度是以每英寸的盎斯數(shù)測定的,定量是以每令2880平方英尺的磅數(shù)測定的。當以米單位制計算時,抗張強度是以每2.54厘米的克數(shù)測定的和定量是以每平方米的克數(shù)測定的。應(yīng)當指出,米單位制并不是純的米單位制,因為測試抗張強度用的測試儀器被設(shè)定以英寸切制試樣,因此米單位制成為每2.54厘米的克數(shù)。使用縮略詞MDT代表縱向抗張強度,CDT代表橫向抗張強度和BW代表定量,定量與方向上規(guī)范化的抗張強度(NTS)的數(shù)學計算式為NT=(MDT×CDT)1/2/BW英制單位的NTS=0.060×上面定義的米制單位的NTS薄頁紙制造方法本發(fā)明的含油的、酶改性的纖維可用于任何常用的生產(chǎn)軟、松厚的衛(wèi)生紙幅諸如薄頁紙、毛巾紙、餐巾紙和搽面紙的造紙方法中。許多不同的造紙方法包括其中紙幅是通過罐頭干燥、穿透干燥、加熱干燥以及它們的結(jié)合而被干燥的那些造紙方法均是適用的??膳c本發(fā)明一起使用的造紙方法類型的例子是Sanford等人的美國專利3301746、Shaw的3821068、Salvucci等人的3812000、Morgan,Jr等人的3994771、Morton的4102737、Becker等人的4158594、Wells等人的4440597和Cook等人的5048589中所說的那些。
優(yōu)選的造紙方法是公知的干起皺法。一般說來此方法包括使用優(yōu)選添加有產(chǎn)生抗張強度的干強度劑的本發(fā)明的造紙配料,并在造紙配料中可以添加其他的造紙化學品。然后由紙機漿池泵送紙漿配料并流到網(wǎng)前箱和以0.1~0.4%的稠度穿過堰板進入到長網(wǎng)的水平表面,穿過長網(wǎng)的水平表面抽出水并形成紙幅。將網(wǎng)布繞胸輥和若干案輥運行,然后進入到導網(wǎng)輥,在此處長網(wǎng)圍繞伏輥和若干導輥而返回到胸輥。這些輥子中的一個被驅(qū)動以推進長網(wǎng)。在案輥之間可以使用一個或多個真空箱、擋水板或案板以增大除水效果。
在長網(wǎng)的上表面形成的濕紙幅通過伏輥將紙幅壓在毛氈上而被轉(zhuǎn)移到毛氈上或通過引紙導向板將紙頁轉(zhuǎn)移到毛氈上。毛氈將紙幅轉(zhuǎn)移到壓榨裝置。然后毛氈繞一個或兩個壓榨輥移動,壓榨輥之一可以是吸水輥,然后進入到各校正輥周圍并轉(zhuǎn)向到伏輥。在毛氈表面的不同位置處可以使用噴淋器和護板以促進引紙、清洗和改善毛氈表面狀況。壓榨裝置包括單一壓榨輥或上、下壓榨輥。在壓榨裝置的壓榨和轉(zhuǎn)移到毛氈上時可以除掉水分。
將形成的經(jīng)壓榨的紙幅輸送到旋轉(zhuǎn)烘缸的表面,旋轉(zhuǎn)烘缸被稱為楊克式烘缸。該干燥裝置還可包括圍繞楊克式烘缸上部的熱空氣罩。該罩具有熱空氣噴咀,熱空氣噴在紙幅上以促進水分去除。該罩包括一排氣口以便從罩室中除去空氣以控制溫度。在從干燥表面除掉紙幅時使用刮刀對紙幅進行起皺。為了在受控的均勻狀態(tài)下從干燥表面取下紙幅,使用噴霧裝置將起皺粘合劑施加到楊克式干燥器表面。該噴霧裝置為裝在于干燥器表面寬度上延伸的總管上的一系列的噴咀。起皺粘合劑可以是任何類型的在薄頁紙制造工藝中常用的起皺粘合劑。
將從干燥烘缸起皺的紙幅穿過由一對輥形成的壓區(qū)并被纏繞成稱為大卷筒的大卷。
在實施例中所使用的薄頁紙制造方法一般可稱為輕量、干起皺法。14英寸寬的中間工廠用紙機是按以下步驟操作的在成幅之前將紙配料置于紙機漿池中,其中摻入了干強添加劑、染料或其他化學添加劑。通過混合漿泵將造紙配料從網(wǎng)前箱經(jīng)過堰板以0.1%~0.4%稠度送到長網(wǎng)的水平表面上,穿過長網(wǎng)進行脫水并形成紙幅。將長網(wǎng)繞在吸水胸輥周圍,該輥有助于除水和形成紙幅。長網(wǎng)進入到若干導輥和網(wǎng)轉(zhuǎn)向輥周圍并返回到胸輥。這些輥子中的一個被驅(qū)動以推進長網(wǎng)。
在長網(wǎng)機的上表面上形成濕紙幅并通過真空引紙裝置將紙頁轉(zhuǎn)移到毛氈上。毛氈將紙頁輸送到壓榨裝置。毛氈繞一壓榨輥,即實心的膠輥運動并繞過若干導輥轉(zhuǎn)回到真空引紙裝置。在壓榨輥的壓區(qū)中除去水分而將紙幅送入到毛氈中。
形成的紙幅受壓并被轉(zhuǎn)移到通常被稱為楊克式烘缸的旋轉(zhuǎn)烘缸的表面。使用刮刀從楊克式烘缸的表面在紙幅的干度為95%~96%下取下紙幅。為了有助于在受控的均勻狀態(tài)下從烘缸表面取下紙幅,使用噴咀將起皺粘合劑施加到楊克式烘缸表面。在這些實施例中使用的粘合劑混合物是70%聚乙烯醇和30%淀粉基膠乳(天然淀粉膠乳4441)的70/30混合物。
將由烘缸起皺的紙幅穿過由一對壓輥形成的壓區(qū)并纏繞成測試用的理想尺寸的大卷筒。紙機形成14英寸寬的紙幅并以40~50英尺/分的收卷速度操作。在實施例中所有的干起皺的薄頁紙試樣是以定量為10磅/令和18~20%起皺率(crepe)生產(chǎn)的。就所有測試來說,將試樣改變?yōu)?層的薄頁紙(20磅/令)。
在下面的實施例中由油、粗纖維和表面活性劑一起達到的協(xié)合效果得到證實。除非另有規(guī)定者外此處所用的所有比例均為重量比,并且除非另有規(guī)定者外纖維重量均以纖維的氣干重量計。實施例1由100%的在美國用于制造新聞紙的那類新纖維制備纖維混合物。該紙漿試樣含有60%低游離度(約250°CSF)軟木化學熱機械漿(SWCTMP)、30%軟木磨木漿和10%北方軟木牛皮紙漿。此新纖維的60/30/10摻合物被選定為模擬新聞紙制造中所用的摻合物。使用新纖維的原因是它們不含在制造新聞紙中被引入的任何雜質(zhì)。在不添加任何化學藥劑的情況下將該紙漿成形平板紙并干燥。將平板紙 分成六份試樣,并由每份平板紙試樣制成六份單獨的造紙配料,并按以上所述的14″寬干起皺薄頁紙機上由每一種平板紙配料試樣生產(chǎn)干起皺薄頁紙產(chǎn)品。
平板紙的六份試樣被稱為試樣1a~1f。在重新制漿和被制成為輕量、干起皺薄頁紙之前,試樣1a未被摻雜而試樣1b~1f用油摻雜和/或用酶和表面活性劑處理。按以下方式由試樣1a~1f的每一種試樣制造輕量、干起皺薄頁紙產(chǎn)品在制造6%紙漿淤漿之前,使用凹印輥以氣干重的紙漿計為1.5%油的敷施率將豆油印在試樣1c與1d上。這相當接近用過的報紙上的雜質(zhì)油含量。平板紙試樣1e與1f以相同方式用相同量的油印刷,但是所用的油是報紙用印刷油墨中常用的礦物油而不是在制造紙漿淤漿前所用的豆油。用每一種薄頁紙試樣制備單獨的紙漿淤漿。以纖維重量1%的比例向紙漿淤漿添加陽離子淀粉干強度樹脂Solvitose-N(可由NalcoChemical Co.購得)。將稠度為約6%的紙漿淤漿升溫到180°F為時15分鐘。在進行制漿和高溫下保持15分鐘后,將用試樣1d(含豆油的)制成的紙漿淤漿、用試樣1f(含礦物油的)制成的紙漿淤漿、用試樣1b(不含油的)制成的紙漿淤漿冷卻到約140°F,并稀釋到稠度為5%,通過添加少量的硫酸將pH由紙漿和自來水得到的環(huán)境pH值降低到pH約為5。將按每100磅氣干紙漿為28毫升量的High Point DI-600表面活性劑(由High Point Chemical Co.提供)添加到稠度為5%的試樣1b、1d和1f的配料中同時添加纖維素酶(Celluclast 1.5L,由Novo Nordisk Bioindustrials,Inc.提供)、木聚糖酶(Pulpzyme HA,Novo Nordisk Bioindustrials,Inc.提供)和樹脂酶(Resinase A 2X,Novo Nordisk Bioindustrials,Inc.提供)的混合物。酶的添加是以每100磅氣干紙漿使用66.5ml纖維素酶與16.5ml木聚糖酶與16.5ml樹脂酶進行的。在添加酶與表面活性劑之后,將試樣1b、1d和1f的紙漿淤漿在約140°F保持30分鐘同時進行適度攪拌,然后冷卻并用氫氧化鈉將pH調(diào)整到7。就試樣1a、1c和1e來說,制備紙漿淤漿并在180°F保持15分鐘,然后冷卻。然后用此六種紙漿淤漿按以上所述制造輕量、干起皺薄頁紙。然后在實際中通過再生利用得到的薄頁紙產(chǎn)品1a~1f。通過手感觀察每種試樣在柔軟度方面的差別。通過對纖維摻雜有油與用酶和表面活性劑處理的結(jié)合達到在柔軟度方面重大的、協(xié)合的改進。表I列出薄頁紙試樣1a~1f的規(guī)范化抗張強度(定量與方向規(guī)范化的)與手感的結(jié)果。從該表可以看出,通過薄頁紙產(chǎn)品上的摻雜油與酶處理達到令人驚奇的手感方面(可被察覺的柔軟度)的改進。對試樣1a~1f的目測表明,在對照試樣1a與經(jīng)受摻雜油和酶表面活性劑處理的試樣1d和1f上的起皺形式之間存在明顯的差別。對照物具有分離的折皺線和顯示具有明顯的峰與谷的波狀或瓦垅狀截面的典型的干起皺外觀。反之,用含油和經(jīng)酶表面活性劑處理的配料生產(chǎn)的薄頁紙具有更均勻的厚度而不是瓦垅狀的截面,并且具有更明顯的敞式結(jié)構(gòu)和具有更多的每英寸的皺折線數(shù)。實施例2使用如實施例1中的相同的造紙程序制備八種紙漿配料,經(jīng)處理后并將它們制成輕量、干起皺薄頁紙產(chǎn)品。被稱為2a、2b、2c和2d的四種薄頁紙試樣是用如實施例1的含有由60%的低游離度(250°CSF)軟木化學熱機械漿(CTMP)、30%的軟木磨木漿和10%的北方軟木漂白牛皮紙漿組成的100%新紙漿的紙漿配料制成的。被稱為2e、2f、2g和2h的四種薄頁紙試樣是用由舊報紙(ONP)再制漿得到的紙漿制成的。首先通過用水對紙漿進行淤漿化達到6%稠度而制成所有的薄頁紙試樣。將淤漿升到溫度為180°F并在此高溫下保持30分鐘。然后將用作試樣2a和2e的每種淤漿冷卻并將它們直接用作使用實施例1中所介紹的設(shè)備與方法的制造輕量、干起皺薄頁紙的配料。在造紙之前對用于試樣2b、2c、2d、2f、2g和2h的每種紙漿淤漿進行另外的處理。此處理包括將紙漿淤漿的溫度從180°F降低到140°F,用硫酸將pH調(diào)整到5和將稠度調(diào)整到5%。以每100磅紙漿為28ml的比率將紙漿脫墨中常用的那類表面活性劑添加到含試樣2c、2d、2g和2h的各淤漿中。以每100磅紙漿為66.5ml纖維素酶、16.5ml木聚糖酶和16.5ml脂肪酶的比率將酶添加至140°F、5%稠度的擬被用于制造薄頁紙試樣2b、2d、2f和2h的各淤漿中。然后將所有試樣用的5%稠度淤漿在140°F保溫30分鐘,冷卻、用氫氧化鈉調(diào)整到pH為7并用作以實施例1中所述的造紙設(shè)備與方法制造干起皺薄頁紙的配料。將陽離子干強度樹脂SolvitoseN以纖維重量的1%的比例添加到配料中。然后測定薄頁紙試樣2a~2h的手感、縱向與橫向的抗張強度和定量。結(jié)果被示于表II中。這些結(jié)果證實,在沒有油的情況下酶和表面活性劑處理既不能產(chǎn)生協(xié)合效果也不能改進柔軟度。實施例3由含有不同粗度(使用Kajaani FS-200儀以mg/100m單位測定的Kajaani粗度)的纖維的各種配料制成被稱為3a~3k的十一種干起皺薄頁紙試樣。干起皺薄頁紙產(chǎn)品是使用實施例1中所介紹的紙機與方法由如表III中所示的含有不同粗度的纖維與纖維摻合物制成的。
兩種干起皺薄頁紙試樣是使用實施例1中所介紹的造紙方法由被稱為3a試樣1和3a試樣2到被稱為3k試樣1和3k試樣2的每一種配料制成的。對每種配料來說試樣1與2之間的差別在于干強度樹脂添加量是不同的以生產(chǎn)具有不同強度值的每種配料的2種薄頁紙試樣。干強度添加劑是陽離子淀粉干強度樹脂(SolvitoseN-Nalco ChemicalCo.)。按實施例2中所述對ONP進行制漿和用酶與表面活性劑處理。每種配料的紙漿類型和以mg/100米單位表示的Kajaani粗度與薄頁紙測試結(jié)果被示于表III中。由于手感值隨抗張強度的變化而變化,因此還通過每種配料的試樣1和試樣2的手感柔軟度的線性內(nèi)插法或外推法測定在10.0NTS(米制)時的手感柔軟度。這使得在相同的抗張強度下比較由每種造紙配料生產(chǎn)的薄頁紙的柔軟度成為可能。由表III得到的在10.0NTS時的手感數(shù)據(jù)和粗度被標繪在圖1中。薄頁紙試樣3a~3j被稱為參考配料用來說明在各種配料情況下纖維粗度與薄頁紙手感之間的一般關(guān)系。在給定的粗度下具有酶與表面活性劑處理的ONP具有比參考配料高得多的手感。這些結(jié)果證實用本發(fā)明的油、酶和表面活性劑處理在改進粗纖維的手感方面獲得意想不到的改進。
表I試樣編號試樣NTS,等級手感(米制)1a 對照物 53 7.41b 對照物+酶/表面活性劑 49 6.61c 豆油 65 8.91d 豆油+酶/表面活性劑 71 6.71e 礦物油 56 12.31f 礦物油+酶/表面活性劑 71 6.9
表II試樣編號試樣NTS,等級手感(米制)2a對照配料-未處理 38 15.82b對照物+酶 40 16.82c對照物+表面活性劑 37 18.32d對照物+酶/表面活性劑 38 17.52eONP+未處理的 41 17.52fONP+酶48 13.12gONP+表面活性劑48 13.92hONP+酶/表面活性劑 52 10.權(quán)利要求
1.一種由含粗纖維素纖維并用含油的油墨印刷的報紙制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的方法,包括(a)在水中與攪拌下對所說的報紙進行制漿以生產(chǎn)稠度在3%與12%之間和pH低于約8.0的紙漿;(b)向紙漿中添加一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶并將所說的紙漿在高于約100°F的溫度下保持至少15分鐘;和(c)在造紙過程中使用所說的經(jīng)酶處理過的紙漿作為主要的纖維原料以生產(chǎn)衛(wèi)生紙產(chǎn)品。
2.權(quán)利要求1的方法,還包括在步驟(a)中開始制造所說的紙漿到步驟(c)中所說的15分鐘末之間的任何時刻向所說的紙漿中添加0.025%~0.1%的表面活性劑。
3.權(quán)利要求1的方法,其中所說的半纖維素酶是木聚糖酶。
4.改進的權(quán)利要求1的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量在7~35磅/令之間并且是薄頁紙。
5.改進的權(quán)利要求1的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量在20~40磅/令之間并且是紙巾。
6.權(quán)利要求1的方法,其中所說的紙漿所說的pH保持在4與7之間。
7.權(quán)利要求1的方法,其中pH和添加到紙漿中的化學添加劑不足以皂化所說的油墨中的油質(zhì)組分。
8.權(quán)利要求2的方法,還包括將陽離子染料添加到經(jīng)所說的酶和表面活性劑處理的紙漿中。
9.一種由含粗纖維素纖維并用含油的油墨印刷的報紙制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的方法,包括(a)在水中與攪拌下對所說的報紙進行制漿以生產(chǎn)稠度在3%與12%之間和pH低于約8.0的紙漿;(b)在溫度高于約100°F下將所說的紙漿保溫至少15分鐘;(c)在溫度低于140°F時向紙漿中添加一種選自纖維素酶、半纖維酶和脂肪酶的酶;(d)保持所說的紙漿與所說的酶接觸至少約30分鐘;和(e)在造紙過程中使用所說的經(jīng)酶處理過的紙漿作為主要的纖維原料以生產(chǎn)衛(wèi)生紙產(chǎn)品。
10.權(quán)利要求9的方法,還包括在步驟(a)中開始制造所說的紙漿到步驟(b)中所說的30分鐘末之間的任何時刻向所說的紙漿淤漿中添加0.025%~0.1%的表面活性劑。
11.權(quán)利要求9的方法,其中所說的半纖維素酶是木聚糖酶。
12.改進的權(quán)利要求9的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為7~35磅/令并且是薄頁紙。
13.改進的權(quán)利要求9的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為20~40磅/令并且是紙巾。
14.權(quán)利要求9的方法,其中所說淤漿的所說的pH被保持在4~7之間。
15.改進的權(quán)利要求10的方法,還包括添加陽離子染料到所說的經(jīng)酶與表面活性劑處理的紙漿中。
16.一種由含粗纖維素纖維并用含油的油墨印刷的報紙制造衛(wèi)生紙的方法,包括(a)在水中將所說的報紙制成稠度為3%到12%的紙漿;(b)添加表面活性劑與酶到所說的紙漿中,所說的酶選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶,并且保持所說的紙漿與所說的酶接觸至少約15分鐘;(c)在不除去多于一半的油質(zhì)雜質(zhì)的情況下洗滌和篩選所說的紙漿以便從所說的紙漿中除去顆粒與化學污染物;(d)在造紙過程中使用所說的經(jīng)酶與表面活性劑處理的紙漿以生產(chǎn)衛(wèi)生紙產(chǎn)品;和(e)其中所說的紙漿在步驟(a)中開始制造所說的紙漿到步驟(d)的造紙過程未經(jīng)受高約8.0的pH。
17.權(quán)利要求16的方法,其中所說的半纖維素酶是木聚糖酶。
18.改進的權(quán)利要求16的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為7~35磅/令并且是薄頁紙。
19.改進的權(quán)利要求16的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為20~40磅/令并且是毛巾紙。
20.權(quán)利要求16的方法,其中所說紙漿的所說的pH被保持在4~7之間。
21.改進的權(quán)利要求16的方法,還包括添加陽離子染料到所說的經(jīng)酶與表面活性劑處理的紙漿中。
22.一種新穎的衛(wèi)生紙產(chǎn)品,包含其中至少80%為具有Kajaani粗度大于18毫克/100米的粗纖維的纖維素纖維,所說的薄頁紙產(chǎn)品的定量為7~40磅/令,規(guī)范化抗張強度(米制)為5.0~20.0,并含有0.2%~2.0%的選自植物油與礦物油的油。
23.改進的權(quán)利要求22的產(chǎn)品,其中衛(wèi)生紙是定量為7~35磅/令和手感至少為45手感柔軟度單位的薄頁紙。
24.改進的權(quán)利要求22的產(chǎn)品,還包括含陽離子染料的所說的產(chǎn)品。
25.改進的權(quán)利要求22的產(chǎn)品,其中衛(wèi)生紙被制成定量為20~40磅/令并且是毛巾紙。
26.一種含有大部分為具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100米的粗纖維素纖維的造紙配料制造衛(wèi)生紙的改進方法,包括以下的慣用步驟通過在水中將所說的纖維素纖維制成淤漿而形成造紙配料、通過將該配料施加到運動的篩網(wǎng)而從所說的配料中脫水形成定量為7~40磅/令的紙頁,以及干燥所說的紙頁,其中的改進包括(a)將0.2%~2.0%的礦物油或植物油在形成這樣的造紙配料之前添加到粗纖維素纖維中或者在攪拌下直接將其添加到所說的配料中;(b)向配料中添加表面活性劑和一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶,并且在稠度為3%~12%和溫度高于約100°F下保持紙漿與所說的酶接觸至少約15分鐘;(c)由所說的經(jīng)油與酶處理的配料制造衛(wèi)生紙;和(d)干燥所說的紙。
27.改進的權(quán)利要求26的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為7~35磅/令并且是薄頁紙。
28.改進的權(quán)利要求26的方法,其中衛(wèi)生紙是定量為20~40磅/令的毛巾紙。
29.改進的權(quán)利要求26的方法,其中所說的半纖維素酶是木聚糖酶。
30.改進的權(quán)利要求26的方法,其中所說的pH被保持在4~7之間。
31.改進的權(quán)利要求26的方法,還包括將陽離子染料添加到所說的經(jīng)酶與表面活性劑處理的紙漿中。
32.一種含有大部分為具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100m的粗纖維素纖維的造紙配料制造衛(wèi)生紙的改進方法,包括以下的慣用步驟通過在水中將所說的纖維素纖維制成淤漿而形成造紙配料,通過將該配料施加到運動的篩網(wǎng)而從所說的配料中脫水形成定量為7~40磅/令的紙頁,以及干燥所說的紙頁,其中的改進包括(a)將表面活性劑和0.2%~2.0%的礦物油或植物油在形成這樣的造紙配料之前添加到粗纖維素纖維中或者在攪拌下直接添加到所說的配料中。(b)在稠度為3%~12%和溫度高于約100°F下保持所說的造紙配料至少15分鐘;(c)在溫度低于140°F下向配料中添加一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酯的酶,并保持紙漿與所說的酶接觸至少約15分鐘;和(d)由所說的經(jīng)油與酶處理的配料制造衛(wèi)生紙,以及干燥所說的紙。
33.權(quán)利要求32的方法,其中所說的半纖維素酶為木聚糖酶。
34.改進的權(quán)利要求32的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為7~35磅/令并且是薄頁紙。
35.改進的權(quán)利要求32的方法,其中衛(wèi)生紙被制成定量為20~40磅/令并且是毛巾紙。
36.改進的權(quán)利要求32的方法,還包括將陽離子染料添加到所說的經(jīng)酶與表面活性劑處理的紙漿中。
37.一種改進纖維素纖維以提高其薄頁紙和毛巾紙制造性能的方法,包括(a)將0.2%~2.0%的礦物油或植物油在形成這樣的造紙配料之前添加到粗纖維素纖維中或者在攪拌下直接將其添加到所說的配料中;和(b)在溫度低于140°F下向配料中添加一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶,在稠度為3%與12%之間和溫度為100~140°F之間保持紙漿與所說的酶接觸至少15分鐘。
38.改進的權(quán)利要求37的方法,還包括在步驟(b)中所說的15分鐘末之前向所說的紙漿淤漿中添加0.025%~0.1%的表面活性劑。
39.一種改進纖維素纖維以提高其薄頁紙和毛巾紙制造性能的方法,包括(a)將0.2%~2.0%的礦物油或植物油在形成這樣的造紙淤漿之前添加到粗纖維素纖維中或者在攪拌下直接將其添加到所說的配料中;(b)將所說的造紙配料在稠度為3%~12%和溫度高于約100°F下保持至少15分鐘;和(c)在溫度低于140°F下向配料中添加一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶,并且保持紙漿與所說的酶接觸至少約15分鐘。
40.改進的權(quán)利要求39的方法,還包括在開始制造步驟(a)中的所說紙漿到步驟(c)中的所說的15分鐘末之間的任何時刻向所說的紙漿中添加0.025%~0.1%的表面活性劑。
41.權(quán)利要求39的方法,其中所說的半纖維素酶是木聚糖酶。
42.一種用于制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的改進的纖維素纖維,它包含具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100m的酶改性的纖維素纖維并含有0.2%~2.0%的選自植物油與礦物油的油。
43.權(quán)利要求42的改進的纖維,其中所說的酶改性是用一種選自纖維素酶、半纖維素酶和脂肪酶的酶進行的。
44.一種用于制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的改進的纖維素纖維,它包含具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100m的纖維素酶改性的纖維素纖維并含有0.2%~2.0%的選自植物油與礦物油的油。
45.一種用于制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的改進的纖維素纖維,它包含具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100m的木聚糖酶改性的纖維素纖維并含有0.2%~2.0%的選自植物油與礦物油的油。
46.一種用于制造衛(wèi)生紙產(chǎn)品的改進的纖維素纖維,它包含具有Kajaani纖維粗度大于18mg/100m的脂肪酶改性的纖維素纖維并含有0.2%~2.0%的選自植物油與礦物油的油。
47.由權(quán)利要求1方法生產(chǎn)的新穎的紙。
48.由權(quán)利要求9方法生產(chǎn)的新穎的紙。
49.由權(quán)利要求16方法生產(chǎn)的新穎的紙。
50.由權(quán)利要求26方法生產(chǎn)的新穎的紙。
51.由權(quán)利要求32方法生產(chǎn)的新穎的紙。
52.由權(quán)利要求37方法生產(chǎn)的改性的纖維。
53.由權(quán)利要求39方法生產(chǎn)的改性的纖維。
全文摘要
紙產(chǎn)品諸如浴巾紙、搽面紙、餐巾紙和毛巾紙是由仍含印刷油墨的再生的報紙纖維制成的。這些產(chǎn)品在柔軟度、松厚性與撓性方面顯示優(yōu)等的質(zhì)量。本發(fā)明的新穎方法以使纖維手感變得更柔軟以及增大紙機使用這種類型配料的操作方式有選擇地處理報紙纖維和雜質(zhì),由此可以達到比先前用報紙纖維可能得到的更高的產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號D21C5/00GK1159841SQ95194748
公開日1997年9月17日 申請日期1995年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月29日
發(fā)明者S·貝克, N·W·拉佐列薩克, N·L·斯梅爾策, J·F·施米特, R·史密斯 申請人:金伯利-克拉克紙公司