【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据所附独立权利要求的前序部分，本专利技术涉及一种用于降低从纤维原料制备，特别地再循环的纤维材料和/或损纸的原料制备中去除的水相的淀粉含量的方法。
技术介绍
1、通常对纸、板和其它纤维素网经进行表面施胶和/或涂覆含有淀粉的组合物，从而获得所产生的网以及由此类网制成的产品的改善的表面和/或其它性能。当然后对这些产品进行再循环和再制浆时，从再制浆工艺中获得的纤维原料可能含有大量的淀粉，这些淀粉源自先前生产工艺中施加在原始网表面上的组合物。这种淀粉通常在纤维上保留不良，因为它不带电荷或略微带有阴离子电荷。它很容易富集到制浆和纤维原料制备工艺的水循环中，随后将其与流出物一起进入废水处理。
2、还将淀粉作为一种干强度剂和一种内部施胶的组分添加到用于生产纸张、板和其它纤维素网的纤维原料中。添加淀粉是为了改善形成的纤维素网的性能，例如增加形成的纤维素网的强度性能。
3、在原料制备的水循环中，淀粉可能成为各种微生物生物体的适宜的营养物，这增加了微生物生长、黏液和/或生物膜形成的风险。微生物生物体可以进一步对造纸化学的功能化和/或最终产品的质量产生负面影响。例如，微生物生物体可产生有机酸，其会降低工艺的ph值，这继而会导致钙化合物的溶解并增加沉积物形成的风险。微生物的存在也可能导致形成大胶粘物，这会破坏最终产品的质量，并可能导致流动性问题。特别有害的是，在预期用于包装的纸或板的生产中，特别地食品或饮料包装中存在微生物生物体，其中微生物生物体的存在可能会破坏所生产的包装物的产品质量并使其不适合保存食品(即使包装物在外观上无看
4、此外，当存在于纤维原料中的淀粉被微生物破坏时，在生产工艺的产量方面存在显著损失。淀粉的损失必须通过等量添加的纤维材料来补偿，以保持纤维原料的相同固体含量。淀粉的损失也可能降低所生产纸或板的强度，这必须通过添加补充淀粉或添加其它强度化学品来补偿。
5、通常，在纸、板和其它纤维素网的制造中使用各种杀生物剂制度，从而减少或消除与纤维原料和微生物的高淀粉含量相关的问题。然而，杀生物剂制度并不能改善淀粉到纤维的保留。
6、已知使用化学助剂将制浆时释放出来的淀粉保留至纤维。例如，ep 2817453公开了一种其中将无机促凝剂添加到浆料流中从而与具有低分子量的淀粉相互作用的方法。然后将聚合物絮凝剂单独添加到包含经相互作用的促凝剂的流中以形成淀粉团聚体，然后将淀粉团聚体保留至纤维和/或所形成的网。
7、然而，在原料制备期间，特别地当在使用再循环的纤维材料和/或损纸时，需要新的有效方法来将淀粉保留至纤维。如果允许淀粉与从纤维原料制造中(例如在纤维原料增稠时)去除的水相一起逸出，则去除的淀粉最终进入水处理工艺，并增加待处理水的cod(化学需氧量)负荷。在原料制备期间，淀粉的微生物降解也会增加来自工艺的二氧化碳排放。因此，在制造纸、板、纸巾等的早期阶段，本应已经提高淀粉到纤维的捕获效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是最小化甚至消除现有技术中存在的缺点。
2、本专利技术的目的是提供一种在纤维原料制备期间使淀粉有效且经济高效地与纤维结合的方法。
3、这些目的通过具有以下呈现的在独立权利要求的特征部分所示的特征的本专利技术实现。
4、在从属权利要求中呈现了本专利技术的一些优选的实施方式。
5、所有所描述的实施方式和优点适用于本专利技术的所有方面，即使并非总是明确地如此陈述。
6、根据本专利技术的用于降低在纸、板、纸巾等的制造工艺中从纤维原料制备中去除的水相的淀粉含量的典型方法，所述纤维原料制备包括增稠步骤，其中通过从纤维原料中去除一部分水相将包含源自再循环的纤维材料和/或损纸的纤维素纤维以及分散在水相中的淀粉的纤维原料从第一浓度增稠至第二浓度，
7、其中将通过(甲基)丙烯酰胺与至少25摩尔％的单一阳离子单体的共聚获得的具有至少1.7mpas的标准粘度sv的阳离子聚合物，最迟在所述增稠步骤添加到所述纤维原料的所述纤维素纤维中。
8、现在已经令人惊讶地发现，通过(甲基)丙烯酰胺与至少25摩尔％的单一阳离子单体共聚而获得的阳离子聚合物能够非常有效地将淀粉与已经处于纤维原料制备阶段的纤维素纤维结合，条件是阳离子聚合物具有至少1.7mpa的标准粘度。在不希望受到任何理论约束的情况下，假设阳离子单体的数量和聚合物的尺寸提供了最佳的聚合物结构，其能够物理和化学地捕获淀粉并将淀粉与纤维结合。当在纤维原料制备期间最迟在增稠步骤将阳离子聚合物添加到纤维原料时，观察到从纤维原料制备中去除的水相中的淀粉含量的意外减少。淀粉的有效去除降低了整个工艺中的微生物负载，(特别地在废水处理中)。此外，可以减少工艺中杀生物剂的使用，并且例如可以看到在工艺的废水处理中结垢形成的减少。
9、在本上下文中，表述“与…结合(associated with)”意指且同义于存在于纤维原料的水相中的淀粉与阳离子聚合物和纤维素纤维相互作用。相互作用可基于淀粉和聚合物结构的物理纠缠，其中淀粉被聚合物结构“捕获”或“捕捉”，和/或相互作用可基于化学相互作用，其中淀粉和/或纤维可例如通过静电力相互结合。由阳离子聚合物引发的淀粉和纤维的结合使得纤维素纤维能够在制造工艺中携带淀粉，抑制其与水相一起被从工艺中去除，并最终能够使其保留在形成的最终网上。
10、在本上下文中，应理解，纤维原料中的纤维素纤维最初可以通过任何合适的制浆方法生产，即，它们可源自化学制浆、机械制浆或化学-机械制浆。纤维素纤维通常可以是木基纤维，但可能它们中的至少有一些是非木基纤维，例如源自一年生植物的纤维素纤维。纤维原料通常包含大量的再循环的纤维或源自损纸的纤维。例如，纤维原料可以包含，根据纤维原料的干重计算的，从60重量％、优选地从75重量％、或从90重量％、多至95重量％、或多至100重量％的再循环的纤维或源自损纸的纤维。
11、本专利技术中使用的阳离子聚合物通过(甲基)丙烯酰胺、优选地丙烯酰胺与阳离子单体的共聚而获得。在一些实施方式中，阳离子共聚物可以通过(甲基)丙烯酰胺、阳离子单体以及<1摩尔％，优选地<0.5摩尔％，更优选地<0.1摩尔％的阴离子单体的共聚而获得。根据一个优选的实施方式，阳离子共聚物不含带阴离子电荷的结构单元，即，在不存在阴离子单体的情况下进行共聚。因此，聚合物优选地由源自非离子单体(即(甲基)丙烯酰胺)和和单一地来自阳离子单体的结构单元组成。即使在这种情况下，在聚合物制备期间，例如在干燥期间，也可能在聚合物结构中形成少量带阴离子电荷的基团。
12、阳离子聚合物可以通过(甲基)丙烯酰胺与一种或多种阳离子单体的共聚而获得。阳离子聚合物通过(甲基)丙烯酰胺与至少25摩尔％，优选地至少30摩尔％，更优选地至少35摩尔％的单一阳离子单体的共聚而获得。例如，阳离子聚合物可以通过使5-75摩尔％、优选地20-75摩尔％、更优选地30-70摩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于降低在纸、板、纸巾等的制造工艺中从纤维原料制备中去除的水相的淀粉含量的方法，所述纤维原料制备包括增稠步骤，其中通过从纤维原料中去除一部分水相，将包含源自再循环的纤维材料和/或损纸的纤维素纤维以及分散在水相中的淀粉的纤维原料从第一浓度增稠至第二浓度，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维原料的所述纤维素纤维包含由干燥的纤维的总量计算的至少50重量％、优选地至少70重量％、更优选地100重量％的再循环的纤维材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述再循环的纤维素纤维材料包含至少40重量％、优选地至少50重量％的源自旧瓦楞纸箱(OCC)的纤维材料。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述增稠步骤之后且在线工段之前、优选地在稀释步骤之前，将至少一种额外剂量的阳离子共聚物添加到所述纤维原料中，其中将所述纤维原料从所述第二浓度稀释至<2重量％的第三浓度。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一浓度为0.6-1.4重量％；并且所述第二浓度为2-13重量％。<...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于降低在纸、板、纸巾等的制造工艺中从纤维原料制备中去除的水相的淀粉含量的方法，所述纤维原料制备包括增稠步骤，其中通过从纤维原料中去除一部分水相，将包含源自再循环的纤维材料和/或损纸的纤维素纤维以及分散在水相中的淀粉的纤维原料从第一浓度增稠至第二浓度，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维原料的所述纤维素纤维包含由干燥的纤维的总量计算的至少50重量％、优选地至少70重量％、更优选地100重量％的再循环的纤维材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述再循环的纤维素纤维材料包含至少40重量％、优选地至少50重量％的源自旧瓦楞纸箱(occ)的纤维材料。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述增稠步骤之后且在线工段之前、优选地在稀释步骤之前，将至少一种额外剂量的阳离子共聚物添加到所述纤维原料中，其中将所述纤维原料从所述第二浓度稀释至<2重量％的第三浓度。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一浓度为0.6-1.4重量％；并且所述第二浓度为2-13重量％。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述增稠步骤之前添加到所述纤维原料中的阳离子共聚物通过以下获得：使5-75摩尔％、优选地20-75摩尔％、更优选地30-70摩尔％、甚至更优选地40-70摩尔％的(甲基)丙烯酰胺与25-95摩尔％、优选地25-80摩尔％、更优选地30-70摩尔％，甚至更优选地30-60摩尔％的阳离子单体聚合。
7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述阳离子单体选自2-(二甲基氨基)乙基丙烯酸酯(adam)、[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵(adam-cl)、2-(二甲基氨基)乙基丙烯酸酯苄基氯、2-(二甲基氨基)乙基丙烯酸酯二甲基硫酸酯、2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(madam)、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵(madam-cl)、2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：约尼·阿尔格伦，马蒂·希耶塔涅米，马库斯·科尔霍宁，
申请(专利权)人：凯米拉公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。