[发明专利]用于造纸的组合物和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在生产纸浆和纸的过程中改进亮度和光学性能、防止损失亮度、以及增强耐热返黄性的组合物和方法。更具体地说，本发明涉及包括氧化剂的组合物，该组合物单独或在荧光增白剂存在下有效地提高纸制品的亮度和光学性能、并且增加其热稳定性。

发明背景

根据所使用的木材类型和脱纤维工艺，由机械或化学打浆方法生产的纸浆的颜色可以是暗棕色到奶油色。将纸浆漂白以生产适于多种用途的白色纸制品。

漂白是将在未漂白纸浆中发现的那些吸光物质除去或改变。在机械纸浆的漂白中，目的是使纸浆脱色而不会增溶木质素。通常使用还原漂白剂(例如，氢亚硫酸钠)或氧化漂白剂(例如，过氧化氢)。漂白通常是多阶段工艺。化学纸浆的漂白是在蒸煮阶段开始的去木质作用的延长。漂白常是多阶段工艺，该阶段可以包括二氧化氯漂白、氧-碱去木质作用、以及过氧化物漂白。

通常归于热老化的变色导致在采用漂白纸浆的造纸工艺的各阶段中和在获得的纸制品中导致返黄和亮度损失。工业界对改进成品纸或纸制品的光学性能的化学品(例如漂白剂和荧光增白剂)明显关注。

例如，其中使用过乙酸将纸浆达到所需白度的后漂白工艺在WO0052258和WO 9932710中公开。要求在加入荧光增白剂(OBA’s)之前向稠浆料(thick stock)中加入包括过乙酸和过氧化氢的组合物以降低达到可以与GB 2391011中的白度相比的程度所要求的OBA’s数量。Jukka Jakara等人的《漂白牛皮纸浆的过乙酸处理在精细造纸中的作用》(Preprint-PAPTAC Annual Meeting，第87届，蒙特利尔，QC，加拿大，2001年1月30日至2月1日(2001))公开了向造纸机的浆料制备池中加入过乙酸限制了漂白纸浆的回色(brightness reversion)和导致明显节约了加入到造纸机中的OBA。也参见Jukka Jakara等人的《过乙酸在精细造纸中的影响》(Appit Annual Conference Proceedings(2000)，第54届(Vol.1)，169-174)和Jukka Jakara等人《过乙酸作为增白剂的应用》(Appita Ann.General Conf.Proc.(1999)，第53届(Vol.2)，463-467。在向浆料(stock)中加入中性胶料(neutral size)之前用过乙酸处理漂白浆料在FI 1043398中公开。含有微囊形式(encapsulated form)荧光增白剂的过氧化物制剂在CA 2292107中公开。

然而，迄今为止，结果均不令人满意，并且由变色和返黄导致的经济损失对工业界提出明显迫切的挑战。因此，需要对纸浆和纸的亮度损失(brightness loss)以及不需要的返黄提出成功和实际的解决方案。

发明内容

本发明提供了在造纸工艺中改进和稳定亮度并提高耐返黄性的组合物和方法。

一方面，本发明是制备具有提高的亮度和提高的耐热返黄性的漂白纸浆材料的方法，该方法包括：i)提供漂白纸浆材料；和ii)使漂白纸浆材料与有效量的一种或多种除有机过氧酸之外的氧化剂相接触。

另一方面，本发明是制备具有提高的亮度和耐热返黄性的纸制品的方法，该方法包括：i)提供漂白纸浆；ii)形成包括漂白纸浆的含水浆料悬浮液；iii)将浆料悬浮液排干以形成纸张；并且干燥纸张，其中a)将有效量的一种或多种除有机过氧酸之外的氧化剂加入到漂白纸浆或浆料悬浮液中，或者b)将有效量的一种或多种包括有机过氧酸的氧化剂加入到纸张中。

另一方面，本发明是制备具有提高的亮度和耐热返黄性的纸制品的方法，该方法包括：i)提供漂白纸浆；ii)形成包括漂白纸浆的含水稠浆料悬浮液；iii)向稠浆料中加入有效量的一种或多种氧化剂和一种或多种荧光增白剂；iv)稀释含水的稠浆料悬浮液以形成稀浆料悬浮液；v)将浆料悬浮液排干以形成纸张；以及iv)干燥纸张。

另一方面，本发明是防止漂白纸浆材料在贮存期间损失亮度和返黄的方法，该方法包括向漂白纸浆材料中加入有效量的一种或多种除有机过氧酸之外的氧化剂。

另一方面，本发明是一种漂白纸浆材料，其包括漂白纸浆和有效量的一种或多种氧化剂的混合产物，其中当与未用所述还原剂处理的相似纸浆比较时，所述漂白纸浆材料具有较高的亮度和提高的耐热返黄性。