经聚合物稳定的过氧化氢水溶液和相关方法技术

通过选自膦基聚羧酸、聚(丙烯酸)‑丙烯酰胺基烷基丙烷磺酸共聚物和聚(丙烯酸)‑丙烯酰胺基烷基丙烷磺酸‑磺化苯乙烯三元共聚物中的至少一种聚合物稳定剂，使过氧化氢的水溶液稳定。经聚合物稳定的过氧化氢溶液具有在无菌包装、电子产品制造以及纸浆和纸张漂白中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经聚合物稳定的过氧化氢水溶液和相关方法相关申请的交互参引本申请要求于2018年8月2日提交的美国临时申请No.62/713,790的权益，其全部内容在此通过援引加入的方式纳入本文。
本专利技术涉及经聚合物稳定的过氧化氢水溶液，以及其在无菌包装、电子产品以及纸浆和纸张漂白中的用途。
技术介绍
过氧化氢具有多种工业用途，如表1中所总结的。表1工业应用造纸(pulpandpaper)漂白木浆矿业氰化物尾矿的脱毒纺织品漂白棉织物的漂白羊毛洗涤羊毛的漂白废水处理测量溶解氧。破坏可溶性氰化物、硫化物和酚。包装牛奶和果汁的无菌包装a.造纸木质纤维素材料的漂白可以分为木质素保留和木质素去除的漂白操作。在漂白高得率纸浆(例如磨木浆、热磨机机械纸浆和半化学纸浆)的情况下，目的是使纸浆增白，同时尽可能多地保留包括木质素在内的所有纸浆组分。这种漂白是木质素保留。工业上使用的常见木质素保留漂白剂是碱性过氧化氢和连二亚硫酸钠(连二亚硫酸盐)。为了减少能量消耗并改善机械制浆中的纸浆质量，可以采用各种类型的化学处理。与化学制浆和漂白中使用的那些相比，这些处理是温和的。它们提供“化学改性的”纸浆。目的是保持90-95％的高产率范围，这是机械制浆的主要优势。更苛刻的化学处理(将产率降低至85-90％的范围)被称为“化学机械”纸浆。存在三种处理方法：预处理、后处理和阶段间处理(inter-stagetreatment)。木屑的预处理主要旨在降低能耗。后处理旨在使纤维增韧，以在纸张中产生更好的结合。阶段间处理旨在这两种的某种组合。磺化是化学处理的一种常见形式。在这里，使木材或纤维与亚硫酸钠或硫酸氢钠反应，以产生其中磺酸分解木质结构中的木质素的反应。这用亚硫酸根离子替代了一些木质素基团。一种处理(用于TMP的木屑预处理)被称为“化学热磨机机械”(CTMP)制浆。CTMP纤维甚至比TMP更具柔韧性且更长，并且可以产生强度非常高的(verystrong)纸浆。在化学纸浆例如牛皮纸浆、亚硫酸盐纸浆、NSSC、NSSC-AQ、苏打、有机溶剂(organosolv)等的情况下，木质纤维素材料已经经受了脱木质处理。制浆使原料中85％至95％的木质素溶解。制浆阶段之后，用水洗涤纸浆以除去溶解的木质素。虽然制浆除去了原料中的大部分木质素，但在不破坏原料的纤维素纤维的情况下，不能除去所有的木质素。通过漂白从纸浆中除去剩余的木质素。化学纸浆的漂白包括进一步的木质素还原(脱木质素)反应，并在一个或多个后续阶段中进行。在漂白化学纸浆中，初始阶段通常被认为是“脱木质素阶段”。后续阶段被称为“最终漂白”。该术语描述了特定化学处理可以看出的主要作用。虽然在初始阶段，最明显的作用是减少残留的木质素，但是在后续阶段，最可辨别的作用是增加的白度。脱木质素之后通常为用氧化性化学物质例如二氧化氯(ClO2)进行化学漂白。然而，已经描述了几种在用ClO2漂白之前可以漂白纸浆、促进纸浆漂白或增强纸浆漂白的方法。这些方法包括：(1)使用过氧化氢和过酸，和(2)使用木聚糖酶处理。纸浆漂白过程可包括碱性氧脱木质素阶段(O)、酶处理阶段(X)、一个或多个二氧化氯阶段(D)和一个或多个碱性萃取阶段(E)。纸浆漂白过程还可包括一次或多次水洗，或者，每个阶段可包括水洗作为该阶段的最后步骤。因此，其中通过使用三个二氧化氯阶段和两个碱性萃取阶段对纸浆进行漂白的代表性纸浆漂白顺序可以表示为D-E-D-E-D。类似地，可以用O-X-D-E-D-E-D表示其中纸浆经受碱性氧脱木质素阶段、酶处理阶段、三个二氧化氯漂白阶段和两个碱性萃取阶段(其中每个阶段之后进行水洗)的纸浆漂白顺序。仅包含过氧化氢的溶液在漂白中相对无效，因此必须通过添加碱来活化它们以改善漂白能力。为此目的经常使用氢氧化钠。然而，如果单独加入碱性试剂，则它会引起过太快和太大的过氧化氢分解，以致于损失后者的非微不足道的(notinsignificant)部分以进行漂白。过氧化氢随着pH、温度、重金属浓度等的增加而分解为氧气和水。分解产物(诸如HO·和HOO·等自由基)由于木质素和多糖的氧化和降解而导致较低的收率。因此，当漂白机械纸浆(高得率纸浆)时，用硅酸钠和螯合剂使过氧化氢稳定。纸浆厂会遇到相当大的积垢问题。驱动无机盐从制浆和漂白液中沉淀出来的力包括pH和温度冲击、强烈的机械或流体动力学剪切力以及结垢离子的过饱和浓度。漂白装置中的酸碱漂白和洗涤阶段产生极端的pH摇摆，这为污垢形成提供了理想条件。如果可以排出酸洗阶段滤液，则可以从纸浆中有效清除许多结垢离子。然而，通常重复使用滤液并将其送回之前的漂白阶段。这将结垢物质送回到纸浆中。在碱洗/萃取阶段，碳酸钙或草酸钙污垢是典型的。酸至碱性pH冲击和高浓度钙离子是污垢沉淀的强大驱动力。草酸钙和/或硫酸钡污垢经常在二氧化氯漂白塔和洗涤器中形成。草酸钙和硫酸钡污垢是纸浆漂白中的持久性问题。草酸钙污垢也是脱墨和制糖过程(sugarprocess)中的普遍已知问题，并且具有显著的医学和生物学重要性。在纸浆漂白过程中，不期望的污垢通常沉积在设备的内表面上。污垢沉积物可通过例如堵塞设备(例如筛网、反应器和内部通道)来抑制漂白装置的工艺。化学沉积物控制剂是众所周知的，并用于减轻结垢问题。这些试剂根据三种基本控制机制(即抑制、分散和晶体改良)起作用。存在对改进的经稳定的过氧化氢溶液的需要，该溶液使得能够使用减少量的传统稳定剂或使此类稳定剂保持分散，从而减少沉淀/污垢(incrustation)。b.无菌包装对包装材料的化学灭菌目前使得最终用户可以在简单、用户友好的包装中得到食品(例如牛奶、酸奶或果汁)，而不会以任何方式处理或损害相应食品本身。对这种用户友好的包装的高接受度使得填充机的填充能力不断提高，这同时通常伴随着填充周期的缩短。在对包装材料的化学灭菌中，可以使用的化学物质受到食品法规的限制。仅允许使用它们自身被允许或者——在混合物的情况下——其单个成分在食品法规下被允许的那些化学物质或混合物。过去已经示出过氧化氢由于其高氧化能力而成为非常有效的杀菌介质。因此，过氧化氢现已成功使用于在牛奶加工行业以及果汁生产等中的几乎所有无菌包装装置中多年。与其它杀菌物质或比得上的氧化剂相比，过氧化氢具有很大优势：除了微量稳定剂外，作为产物和工艺的结果，不会在包装材料上留下除水之外的任何残留物。在对包装材料的化学灭菌的当前技术水平下，市场上基本上已经建立了两种方法，浸浴方法和喷雾方法。在这两种方法中，过氧化氢均在升高的温度(elevatedtemperature)下用作杀菌剂。对过氧化氢的材料特异性能的要求取决于所讨论的方法。因此，例如，在喷雾过程中，出于工艺-相关的原因，所用的过氧化氢应仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含水组合物，其包含/n过氧化氢；和/n一种或多种选自以下的聚合物稳定剂：/na)膦基聚羧酸或其盐，所述膦基聚羧酸具有1500至10,000g/mol的分子量；和/nb)分子量为3000至15,000g/mol的聚合物或其盐，所述聚合物衍生自

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180802 US 62/713,7901.含水组合物，其包含
过氧化氢；和
一种或多种选自以下的聚合物稳定剂：
a)膦基聚羧酸或其盐，所述膦基聚羧酸具有1500至10,000g/mol的分子量；和
b)分子量为3000至15,000g/mol的聚合物或其盐，所述聚合物衍生自和任选存在的中的每一个的多个单体单元，其中R1在每次出现时独立地为氢或C1-4烷基并且L1为C2-6亚烷基。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种聚合物稳定剂选自所述膦基聚羧酸或其盐。


3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述膦基聚羧酸具有式(I)：



其中
R2为
R3为
R4在每次出现时独立地为氢或C1-4烷基；并且
m和n各自独立地为整数，其中m+n为30至60的整数。


4.根据权利要求3所述的组合物，其中R4为氢。


5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述膦基聚羧酸具有3300-3900g/mol的分子量。


6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种聚合物稳定剂选自分子量为3000至15,000g/mol的聚合物或其盐，所述聚合物衍生自中的每一个的多个单体单元，其中R1在每次出现时独立地为氢或C1-4烷基并且L1为C2-6亚烷基。


7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述聚合物衍生自中的每一个的多个单体单元。


8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种聚合物稳定剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·梅伦克维兹，
申请(专利权)人：赢创有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US