提高造纸体系中化学添加剂效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高造纸体系中化学添加剂化学效率的方法，其包括以下步骤：提供包含可溶性木质素、工艺水和基于浓纸浆总重量至少约2％重量的纤维素纤维的浓纸浆，和将至少一种有机聚合物添加至浓纸浆以减少其中可溶性木质素的量。所述有机聚合物选自阳离子聚合物、非离子聚合物及其组合。非离子聚合物及其组合。非离子聚合物及其组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提高造纸体系中化学添加剂效率的方法


[0001]本专利技术公开涉及一种提高造纸体系中化学添加剂效率的方法。更具体地，所述方法通过使用特定聚合物来管理制浆和造纸体系的工艺水中的可溶性木质素的量。

技术介绍

[0002]造纸商需要最大限度地提高诸如使用原生纸浆的造纸厂、高度或完全封闭的回收纸板厂的各种体系中化学添加剂的效率，最大限度地减少制浆和造纸中的淡水消耗，并且最大限度地减少流出物排放。还需要提高制浆效率，诸如提高纸浆产量、提高未漂浆洗涤效率、提高黑液蒸发器的能效等。添加剂化学效率降低带来的问题是普遍的。淡水资源的稀缺以及淡水使用和流出物排放成本的不断增加促使造纸商减少淡水消耗和回收工艺水。如今，许多回收挂面纸板(RLB)厂每生产1吨纸消耗5m3或更少的淡水。
[0003]水中溶解的杂质的量会呈指数增长并在造纸中引起许多问题。这些问题包括沉积物的形成、气味的增加以及高水平的VFA、COD和电导率。溶解的胶态组分水平的增加会损害化学添加剂例如增强、助留和滤水聚合物、上浆剂等的效率。因此，造纸商不得不增加化学添加剂的消耗。然而，在某些时候，聚合物负载的增加无助于达到期望的性能，尤其是在全封闭的造纸厂中。
[0004]原生纸板厂虽然比回收纸板厂消耗更多的淡水，但仍面临同样的化学效率降低的问题。在许多原生纸板厂中，化学添加剂效果不佳，在某些情况下甚至根本不起作用。
[0005]化学添加剂诸如助留和滤水聚合物、干强剂、上浆剂和废水处理聚合物的效率可以随着阴离子垃圾的去除而增加，更具体地说，随着可溶性木质素物质的去除而增加。
[0006]除纤维素和半纤维素外，木质素也是木材的主要成分之一。木质素是一种天然的、高度芳香性和疏水性的聚合物。对于印刷级纸的生产，大部分木质素通过Kraft制浆从纤维素中崩解并去除。额外量的木质素通过一系列漂白和洗涤阶段进一步减少。然而，对于包装级纸的生产，使用其他纸浆来源。这些纸浆来源包括原生纸浆、机械纸浆、半化学机械纸浆和回收纤维诸如OCC(old corrugated container，旧瓦楞纸容器)等。这些等级的纸浆可能包括显著量的木质素。
[0007]现有技术描述了用于改进木质纤维素纸质量的若干组合物或应用。现有技术处理存在于纤维中或纤维表面上的残留木质素和/或其他污染物。然而，现有技术未解决工艺水中可溶性木质素的问题以及含有大量可溶性木质素的工艺水对造纸工艺的影响。如果工艺水的质量受到损害，则无论纤维中是否存在污染物，化学添加剂效率都会受到影响。
[0008]此外，由于大量低分子量木质素物质的积累，工艺水中可溶性木质素碎片的存在是相当成问题的。工厂工艺水中存在的较小的可溶性木质素碎片对纤维素纤维没有足够的亲和力，因此会继续在工厂水体系中循环。因此，仍然存在改进的机会。

技术实现思路

[0009]本公开经由聚合方法解决了溶解在工厂工艺水中的可溶性胶态木质素的问题。更
具体地，本公开提供了一种提高造纸体系中化学添加剂化学效率的方法。所述方法包括以下步骤：提供包含可溶性木质素、工艺水和基于浓纸浆(stock pulp)总重量至少约2％重量的纤维素纤维的浓纸浆，和将至少一种有机聚合物添加至浓纸浆以减少其中可溶性木质素的量。此外，有机聚合物选自阳离子聚合物、非离子聚合物及其组合。
[0010]本公开还提供了另一种增加造纸体系中化学添加剂化学效率的方法。该方法包括以下步骤：提供包含可溶性木质素、工艺水和基于浓纸浆总重量至少约2％重量的纤维素纤维的浓纸浆，和将至少一种无机凝结剂添加至浓纸浆以减少其中可溶性木质素的量。
附图说明
[0011]下面将结合附图对本公开进行描述，其中相同的数字表示相同的要素，并且
[0012]图1是实施例中提到的表1，示出了ABS、木质素(ppm)和木质素减少(％)随处理类型的变化；
[0013]图2A是实施例中提到的表2，示出了水中的木质素(ppm)随处理类型和处理次数的变化；
[0014]图2B是实施例中提到的条形图，示出了木质素减少(％)随处理类型的变化；
[0015]图3是实施例中提到的表3，示出了ABS、木质素(ppm)、木质素减少(％)、COD(ppm)和COD减少(％)随处理类型的变化；
[0016]图4A是实施例中提到的表4，示出了滤水改进(％)随浓浆和稀浆处理以及聚合物处理的变化；
[0017]图4B是实施例中提到的条形图，示出了以秒为单位的滤水随处理的变化；
[0018]图4C是实施例中提到的条形图，示出了滤水聚合物效率改进(％)随处理的变化；
[0019]图5A是实施例中提到的表格，示出了木质素(ppm)、木质素减少(％)、Mutek电荷和减少(％)随处理的变化；
[0020]图5B是实施例中提到的线图，示出了木质素减少随测量日期的变化；
[0021]图6A是实施例中提到的表6a，示出了木质素(ppm)、木质素减少(％)、浊度以及浊度降低(％)随处理类型的变化；
[0022]图6B是实施例中提到的线图，示出了木质素减少随测量日期的变化；
[0023]图6C是实施例中提到的线图，示出了树脂控制剂用量随测量日期的变化；
[0024]图6D是实施例中提到的线图，示出了上浆剂用量随测量日期的变化；以及
[0025]图6E是实施例中提到的表6e，示出了在各种实验性试验之前和之后测得的各种性能。
具体实施方式
[0026]公开了一种去除造纸体系中的可溶性木质素的方法。所述方法可以提高造纸添加剂的化学效率，所述造纸添加剂包括增强添加剂、助留和滤水聚合物、上浆剂和其他。此外，该新方法改进了制浆工段以及减少了未漂浆洗涤中的用水。本专利技术公开了一种在造纸过程中从浓纸浆中去除可溶性木质素的方法。所述方法包括将阳离子或非离子聚合物添加至浓纸浆。所述方法还可以包括将阳离子或非离子聚合物和/或无机凝结剂添加至在高度封闭的造纸体系中的造纸体系的浓纸浆。浓纸浆中木质素的减少及其在纤维上的固定导致包括
增强剂、上浆剂、助留剂和滤水剂的那些化学添加剂效率的显著提高。在各种实施方案中，浓纸浆包含少于约5、4、3、2、1、0.5或0.1重量％的酶，或完全不含酶，例如漆酶或本领域已知的任何其他酶。或者，浓纸浆可以包含上述量的本领域已知的任何酶。在各种非限制性实施方案中，包括上述那些值和介于上述那些值之间的所有值和值范围特此明确考虑用于本文。
[0027]在浓浆中木质素的减少及其在纤维上的固定也可导致制浆工段的改进。这些改进可能源于未漂洗浆洗涤用水量的减少。这些改进还包括更有效的纸浆洗涤、黑液蒸发器效率提高、制浆效率提高和纸浆产量提高。
[0028]随着水封闭程度的增加，无论是由于监管限制还是水稀缺，化学添加剂效率都会降低。化学效率的降低以及在某些情况下聚合物添加剂性能的完全丧失通常归因于有机污染物，即工厂工艺水中统称为阴离子垃圾的非严格定义的物质。阴离子垃圾通常包括称为细屑的极短纤维、降解的淀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种提高造纸体系中化学添加剂化学效率的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含可溶性木质素、工艺水和基于浓纸浆总重量至少约2％重量的纤维素纤维的浓纸浆，和将至少一种有机聚合物添加至浓纸浆以减少其中可溶性木质素的量；和其中所述有机聚合物选自阳离子聚合物、非离子聚合物及其组合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述浓纸浆不含酶。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述浓浆包含基于浓纸浆总重量至少约3％重量的纤维素纤维并且其中所述纤维素纤维源自NSSC纸浆、UBK纸浆、OCC纸浆、脱墨纸浆、原生纤维、机械纸浆、热机械纸浆或其组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机聚合物是阳离子的并且具有通式II：[B
‑
co
‑
C](II)其中B是在一种或多种非离子单体聚合后形成的一种或多种非离子重复单元，C是在一种或多种阳离子单体聚合后形成的一种或多种不同的阳离子重复单元，并且
‑
co
‑
表示所述聚合物是B和C的共聚物。5.根据权利要求4所述的方法，其中式II的非离子单体与阳离子单体的B:C的摩尔百分比为约99:1至约50:50。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机聚合物具有通式III：[
‑
C
‑
]其中C是在一种或多种阳离子单体聚合后形成的一种或多种不同的阳离子重复单元。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机聚合物选自阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯基胺、聚乙烯亚胺、二烯丙基二甲基氯化铵聚合物、三烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺聚合物、表氯醇
‑
二甲胺共聚物、聚环氧乙烷聚合物、聚环氧乙烷
‑
聚环氧丙烷共聚物、聚噁唑啉及其组合。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述阳离子聚丙烯酰胺源自至少一种选自以下的单体：二烯丙基二甲基氯化铵、N,N,N
‑
三烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、N,N,N
‑
三烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、表氯醇
‑
二甲胺及其组合。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子聚合物包括源自至少一种选自以下的单体的聚乙烯基胺：N
‑
乙烯基甲酰胺、N
‑
乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：索理思科技开曼公司，
类型：发明
国别省市：