加工纤维材料悬浮液的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种超级压光纸，其通过采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成，其特征为：在用这种纤维材料悬浮液制成的超级压光纸的纤维料幅内的含灰量高于３５％，优选地高于３９％。本发明专利技术还涉及一种新闻纸，其通过采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成，其特征为：在用这种纤维材料悬浮液制成的新闻纸的纤维料幅内的含灰量高于１５％，优选地高于１９％。本发明专利技术另外还涉及一种不含磨木浆未涂布纸，其通过采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成，其特征为：在用这种纤维材料悬浮液制成的不含磨木浆未涂布纸的纤维料幅内的含灰量高于１５％，优选地高于１９％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成的超级压光纸(亦即SC纸)。本专利技术还涉及同样采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成的新闻纸及不含磨木浆未涂布纸(WFU(＝woodfree uncoated)纸)。在按先有技术造纸时发现，网部内的灰滞留量随含灰量增加明显减少。由此在机器内部形成不希望的水循环污染和增加对滞留剂的需求，其结果是影响纸的形成。此外，初始的湿态强度随含灰量增加而下降，这限制了制造纤维料幅可采用的速度。另一个不利的方面是在胶版印刷或激光印刷尤其是未涂布纸(SC纸、新闻纸(Newsprint)、WFU纸)时纸的起尘。起尘导致污染印刷机械。因此需要定期清洗印刷机或复印机和有停机时间。由DE10113998A1和DE10204254Al已知按Fiber-loading(填料填充纤维)技术处理纤维材料悬浮液的方法。本专利技术的目的是提高上面列举的纸的含灰量，与此同时不会产生纸的上述不利的特性。按本专利技术此目的在前言所述类型的SC纸(超级压光纸)中采取下列措施达到在由纤维材料悬浮液制成的SC纸的纤维料幅内含灰量高于35％，优选地高于39％。按本专利技术此目的在前言所述类型的新闻纸中采取下列措施达到在由纤维材料悬浮液制成的新闻纸的纤维料幅内含灰量高于15％，优选地高于19％。按本专利技术此目的在前言所述类型的不含磨木浆纸中采取下列措施达到在由纤维材料悬浮液制成的不含磨木浆未涂布纸的纤维料幅内含灰量高于15％，优选地高于19％。采用本专利技术，纸内含灰量可以最大化，这有经济性和质量方面的优点。也就是说，灰的价格低于纤维材料，与此同时有利于外观特性白度和不透明度。业已证明，通过改善灰分在纤维上的缔合，在滞留剂计量相同时灰滞留量比先有技术提高20个百分点。同理，在含灰量相同时，初始湿态强度也提高达20％。纸的起尘倾向降低一半以上。由此可以明显增大纸内的含灰量。换句话说，可以制成有较小单位面积重量的等价纸。按本专利技术此目的在上面列举的那些纸中还可以采用包括下列工艺步骤的方法达到-在纤维材料悬浮液内加入液态或干燥状态的氢氧化钙或氧化钙，-在纤维材料悬浮液内加入气态二氧化碳，-通过二氧化碳沉淀出碳酸钙，-在加料过程中研磨纤维材料悬浮液，以及-在结晶过程前和/或研磨过程前和/或研磨过程中和/或研磨过程后洗涤纤维材料悬浮液。与之不同，此目的还可通过一种具有下列工艺步骤的方法达到-在纤维材料悬浮液内加入液态或干燥状态的氢氧化钙或氧化钙，-在纤维材料悬浮液内加入气态二氧化碳，-通过二氧化碳沉淀出碳酸钙，以及-在纤维材料悬浮液加入一个沿纤维材料悬浮液流动方向设在下游的纸浆进口桶和/或加入一台用于进一步加工纤维材料悬浮液的机器中之前洗涤纤维材料悬浮液。根据对成品提出的要求，在研磨过程前或后使用Fiber-loading技术。通过本专利技术介绍了一种方法，以用于尤其为了纸浆生产或在造纸时使用纸浆而制造可加填到纤维中的沉淀碳酸钙(FLPCC＝fiber loaded precipitatecalcium carbonate)。有待加填的纤维原料例如用再循环纸、DIP(＝DeinkedPaper脱墨纸)、二次纤维材料、漂白或未漂白的纸浆、各种类型的木质素、任何原始纸浆、漂白或未漂白的硫酸盐纸浆、成品纸浆废料、亚麻纤维、棉花纤维和/或大麻纤维(优选地使用于卷烟纸)和/或其他任何可在造纸机内使用的纸原料制造。使用按本专利技术的方法可以与成品是否含填料无关，这种填料通过在Batch反应器内的沉淀过程或通过研磨过程(GCC＝ground calcium carbonate研磨碳酸钙)制成，或与在此方法中是否使用滑石、硅、二氧化钛无关。在下面介绍的FLPCC过程中，在其他制造方法中使用的填料用借助Fiber-loading工艺技术制成的填料代替。借助Fiber-loading工艺技术制成的填料的应用领域，延伸到包括包装纸在内所有纸品种的造纸及应用领域，包装纸有填料含量在1与60％之间，或它们有一个填料含量在1与60％之间的白色面层。本专利技术的使用领域不限于在造纸过程中使用这些填料；本专利技术可以使用于任何造纸过程或包括纸浆制造在内的辅助过程中。若在造纸时纤维材料悬浮液借助Fiber-loading技术处理，则得到一种全新的产品，与市场上已知的产品相比它有一些新的和更好的特性。下面说明的过程允许在造纸厂内加工纸浆时直接沉淀出填料(碳酸钙)，它仅仅均匀分布地积聚在纤维材料尤其是纸纤维上和内。通过组合或单个采用下面说明的本专利技术的各实施形式，达到制成仅仅加填有沉淀碳酸钙的纤维材料，其中，碳酸钙积聚在纤维上或内或引入纤维中；在此抑制形成自由沉淀的碳酸钙(PCC)通过在研磨过程前和/或研磨过程后和/或在结晶桶内结晶过程前和/或进浆槽前或供给造纸机前使用附加的洗涤过程，或通过将挤压滤出液回引给汇集桶或另一个进口侧储存装置，达到调整Fiber-Loading装置供给系统内氢氧化钙有稳定的含量。氢氧化钙可以直接输入纤维材料溶解器内。挤压滤出液可以回引到纸浆溶解系统中。没有积聚在纤维上或内的氢氧化钙重新供给连接在上游的过程。只有未沉积在纤维上或内的填料，亦即自由沉淀的碳酸钙被洗出。内和外加有填料的纤维本身，通过洗涤过程以及回引挤压滤出液并不失去填料，从而保持了Fiber-Loading技术的积极效果。为了补充下面详细说明的本专利技术的实施形式，可参见在US6413365、DE10107448A1和DE10113998A1中详细介绍的实施例，借助它们同样可以实施按本专利技术的方法。本专利技术尤其包括一种方法，据此，将纤维材料悬浮液加入用于压出纤维材料悬浮液滤出液的挤压装置内。接着，滤出液至少部分回引到一个溶解纤维材料悬浮液的装置内，亦即在进口侧的储罐内，例如汇集桶内。氢氧化钙至少部分添加到溶解纤维材料的装置内。在整个纸浆溶解系统中，亦即在用于溶解纤维材料的装置内，保持pH-值在7与12之间，尤其在9与12之间。按本专利技术作为原材料使用含水的纤维材料，尤其浓度为0.1至20％，优选地在2与8％之间的含水的纸浆。含水或干燥状态的氢氧化钙或氧化钙，掺入存在的纤维材料份额在0.01与60％之间范围内含水的纸纤维材料内。为此混合过程使用静态混合器、汇集桶或纸浆溶解系统；在这里使用pH-值在7与12之间，优选地在9与12之间的范围内。氢氧化钙的反应性处于0.01秒与10分钟之间，优选地在1秒与3分钟之间。按预定的反应参数掺入稀释水。二氧化碳按照反应参数掺入湿的纸浆悬浮液内。在这里碳酸钙在二氧化碳环境中沉淀出来。与此同时对于每吨干纸浆输入在0.1与300kWh之间范围内的研磨能量。与传统的制造纤维材料悬浮液的过程相比，按本专利技术可以节能地达到更高的磨碎度；按本专利技术可以节约研磨能量达50％。这尤其对所有在其制造时实施研磨过程的纸的品种起作用，尤其是那些有高的或很高的磨碎度的纸品，例如FL卷烟纸(FL＝Fiber Loading填料填充纤维)、FL-B&P纸、FL-Sackkraftpapiere和FL滤纸。对于不需要填料的纸，可以在研磨过程后或纤维材料悬浮液加入进浆槽内前或供入造纸机前，将没有沉积在纤维上或内的自由填料除去。然而纤维本身在内部和外部加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级压光纸，其通过采用一种含有部分加填灰分的纤维的纤维材料悬浮液而制成，其特征为：在用这种纤维材料悬浮液制成的超级压光纸的纤维料幅内的含灰量高于３５％，优选地高于３９％。

【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：克劳斯多勒，尼格尔沃尔克，伯恩德格尔登伯格，霍尔格亨伯格，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]