处理纤维素纤维的方法技术

本发明专利技术涉及处理纤维素纤维的方法。本发明专利技术进一步有关于由所述处理过的纤维生产纸张的方法和由其获得的纸张。本发明专利技术还涉及纤维素衍生物作为添加剂用于酸性漂白阶段中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本专利技术进一步牵涉由所述处理过的纤维生产纸张的方法和由其获得的纸张。本专利技术还涉及纤维素衍生物作为酸漂白阶段的添加剂的用途。
技术介绍
在造纸领域，通过在纸浆悬浮液内，在纤维素纤维上保留湿强剂，同时形成纸张，从而改进纸张湿强度的许多方法是已知的。纸张的湿强度涉及它维持物理完整度并在使用中，特别是在湿条件下抗撕裂、脆裂和粉碎的能力。湿强纸张的进一步重要的性能是，特别对于棉纸或类似物来说的柔软度。柔软度可描述为当保持或者在皮肤上擦拭纸张时所感觉到的触感。WO01/21890公开了改性纤维素纤维的方法，以提供纸张高的湿强度。然而，这一方法牵涉添加电解质到纸浆悬浮液中，并在至少100℃的温度下处理，这将限制灵活性和这一方法的应用。本专利技术拟提供能量有效和简单的方法生产具有增加的湿强度和柔软度以及通过改性纤维而赋予的其它有利性能的纸张。本专利技术进一步的目的是提供可与常规的已有设备和仪器一起使用的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及改性纤维素纤维的方法，该方法包括提供纤维素纤维的纸浆悬浮液，在漂白所述纤维素纤维的过程中，添加纤维素衍生物到至少一个酸漂白阶段中。优选地，在添加纤维素衍生物的情况下，没有添加电解质，但任选地添加酸或碱以调节pH例外。若电解质为单价，则可添加用量为约0.001-约0.5M的Ph调节碱或酸。添加例如Ca2+或其它二价电解质在一些情况下可增加草酸钙沉淀的危险。然后，在漂白工艺中所使用的设备可能因由电解质得到的这种沉淀而堵塞，这是因为纸浆可天然含有例如草酸。然而，电解质没有显著影响纤维的改性。在酸性漂白阶段中，纸浆悬浮液的pH合适地为约1-约7，更优选约2-约6，和最优选约2-约4。在酸漂白过程中的温度合适地为约30-约95，优选约60-约90℃。优选地，在纸浆悬浮液内纤维素纤维的干物质含量为约1-约50，更优选约15-约30，和最优选约5-约15wt％。合适地进行漂白约0.1-约10，优选约1-约5，和最优选约1-约3小时。添加纤维素衍生物时的酸漂白阶段可以是其中用二氧化氯、臭氧、过酸处理纸浆时的任何阶段期间，或其它酸性漂白处理阶段，优选用二氧化氯处理期间。在本专利技术的上下文中，整合到漂白工艺中的酸阶段，或者酸漂白阶段的顺序，例如洗涤步骤、酸化或酸螯合阶段此处的含意也包括在纤维素衍生物可在其中添加时的漂白处理中。已发现，与非CMC处理的木纤维相比，纤维素衍生物吸收到纤维素纤维上，尤其CMC吸收到纤维上导致表面电荷显著增加。这可以是为何由CMC-处理过的纸浆(其中在所述纸浆内，将CMC加入到酸漂白阶段中)生产的纸张的湿强度以及当随后在造纸工艺中将湿强剂加入到纸张配料中时相对湿强度显著增加的原因。本专利技术的方法因此还可赋予所生产的纸张提高的柔软度性能。可借助相对湿强度值，至少间接地估计纸片的柔软度，其中所述相对湿强度值定义为根据公式RWS(in％)＝(WS/DS)×100，湿的拉伸指数与干燥拉伸指数之比，其中RWS代表相对湿强度，WS是纸张湿的拉伸指数，和DS是纸张的干燥拉伸指数。RWS常常是纸张柔软度的良好量度；RWS越高，则纸张的柔软度越高。用纤维素衍生物改性也可影响任何随后添加纸张化学品到纸浆配料内的效果，这反过来可影响加入到纸浆配料中的纸张化学品的所需剂量以及所得纸张产品的质量。还观察到，在造纸工艺中，作为改性纤维素纤维的结果，可改进施胶、保留和脱水。在生产纸张中合适的任何进一步的纸张化学品可加入到含有改性的漂白纤维素纤维的纸浆配料中。这种化学品可包括例如干强度、湿强度剂，保留剂、施胶剂等。纤维素纤维可衍生于任何类型的软木或者硬木基或者非木材基材料，例如预漂白、半漂白或未漂白的亚硫酸盐、硫酸盐或者苏打纸浆或者未漂白、半漂白或预漂白的机械、热机械、化学-机械和化学-热机械纸浆，及其混合物。作为非木材材料的实例，可提及例如甘蔗渣、洋麻、草纤维、剑麻或类似物。纤维素衍生物，优选烷基纤维素衍生物，和最优选羧甲基纤维素衍生物具有水溶性，或者是至少部分水溶性或者水可分散的，优选是水溶性或者至少部分水溶性的。优选地，纤维素衍生物是离子类型。纤维素衍生物可以是阴离子、阳离子或两亲类型，优选阴离子或两亲类型。合适的纤维素衍生物的实例包括纤维素醚，例如阴离子和两亲纤维素醚，碱金属纤维素、纤维素金属络合物，接枝共聚物纤维素，优选阴离子纤维素醚。纤维素衍生物优选具有离子或者荷电的基团，或者取代基。合适的离子基团的实例包括阴离子和阳离子基团。合适的阴离子基团的实例包括羧酸盐，例如羧烷基，磺酸盐，例如磺烷基，磷酸盐和膦酸盐基团，其中烷基可以是甲基、乙基、丙基及其混合物，合适地为甲基；合适地，纤维素衍生物含有阴离子基团，所述阴离子基团包括羧酸盐基团，例如羧烷基。阴离子基团的抗衡离子通常是碱金属或者碱土金属，合适地为钠。根据本专利技术的纤维素衍生物中合适的阳离子基团的实例包括胺盐，合适地叔胺的盐，和季铵基团，优选季铵基团。与胺和季铵基团中氮原子相连的取代基可以相同或者不同，且可选自烷基、环烷基和烷氧基烷基，和一个、两个或更多个取代基与氮原子一起可形成杂环。取代基彼此独立地通常包括1-约24，优选1-约8个碳原子。阳离子基团中的氮可以借助合适地包括碳和氢原子，和任选地O和/或N原子的原子链，连接到纤维素或者其衍生物上。通常原子链是具有1-18和优选2-8个碳原子的亚烷基，所述亚烷基任选地被一个或更多个杂原子，例如O或N隔开或者取代，例如亚烷基氧基或者羟基亚丙基。含有阳离子基团的优选的纤维素衍生物包括通过使纤维素或其衍生物与季化剂反应获得的那些，所述季化剂选自2，3-环氧基丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵及其混合物。本专利技术的纤维素衍生物可含有非离子基团，例如烷基或羟烷基，例如羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基及其混合物，例如羟乙基甲基、羟丙基甲基、羟丁基甲基、羟乙基乙基、羟丙基和类似物。在本专利技术的优选实施方案中，纤维素衍生物同时含有离子基团和非离子基团。根据本专利技术的合适的纤维素衍生物的实例包括羧烷基纤维素，例如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧丙基纤维素、磺乙基羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素(“CM-HEC”)、其中用一个或更多个非离子取代基取代纤维素的羧甲基纤维素，优选羧甲基纤维素(“CMC”)。合适的纤维素衍生物的实例及其制备方法包括在美国专利No.4940785中公开的那些，在此通过参考将其引入。此处所使用的术语“取代度”或“DS”是指纤维素衍生物的β-葡糖酐环的取代环位点数。由于在纤维素的每一葡糖酐环上存在取代可获得的三个羟基，因此DS的最大值为3.0。根据本专利技术的一个优选的实施方案，纤维素衍生物的净离子基团的取代度(“DSNI”)为最多约0.65，即纤维素衍生物的每一葡萄糖单元上平均净离子取代度最多为约0.65。净离子取代可以是净的阴离子，净的阳离子或者净中性。当净的离子取代是净的阴离子时，存在净过量的阴离子基团(净的阴离子基团＝每一葡萄糖单元上阴离子基团的平均数减去阳离子基团的平均数(如果有的话))，和DSNI与净的阴离子基团的取代度相同(“DSNA”)。当净的离子取代是净的阳离子时，存在净过量的阳离子基团(净的阳离子基团＝每一葡萄糖单元上阳离子基团的平均数减去阴离子基团的平均数(如果有的话))本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性纤维素纤维的方法，该方法包括提供纤维素纤维的纸浆悬浮液，在所述纤维素纤维的漂白过程中，添加纤维素衍生物到至少一个酸性漂白阶段中。

【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：TC格雷席克，J努丁，HA巴尔申，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]