[发明专利]用于漂白机械纸浆的方法

说明书

技术领域

本申请要求于2009年5月29日提交的欧洲申请号09161461.0的权益，将其通过引用结合在此。

本发明涉及用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白纸浆的一种方法，其中该纸浆使用螯合剂进行预处理。

用过氧化物氧化剂(例如过酸类或过氧化氢)漂白纸浆是已知的。

还已知的是在该漂白步骤之前，进行一个使用一种螯合剂预处理该纸浆的步骤，以选择性地消除对漂白有害的金属离子。的确，一些金属离子催化了过氧化物化合物的分解反应。最有害的离子是锰、铁、以及铜。

广泛使用的多种螯合剂是氨基羧酸型的那些，例如乙二胺四乙酸以及其盐类(EDTA)或二亚乙基三胺五乙酸以及其盐类(DTPA)。然而，这些螯合剂的生物可降解性很差并且因此将被释放到环境中从而在那里累积。虽然它们的毒性实际上并不是问题，但是它们在湖泊以及河流中的累积将导致存在于土壤中的并且在水中变得可溶的重金属的活动化。然后这些重金属将被活的生物(像鱼类)吸收，因此进入食物链。

在国际申请WO 97/30209中描述了使用在氮上取代的生物可降解的多种螯合剂(例如天门冬氨酸及其衍生物)。这样的产物包括乙二胺-N，N’-二琥珀酸(EDDS)以及2，2’-亚氨基-二琥珀酸(IDS)。根据该先前申请，必须在从4至8的一个pH值进行预处理步骤，然而EDDS和IDS在一个高pH值表现最佳，尤其是对于EDDS是pH 8并且对于IDS是pH 10。因此，这一方法并不导致纸浆的最佳亮度。

国际申请WO 99/46441描述了一种用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白机械纸浆的方法，其中用选自天门冬氨酸及其衍生物的、在氮上取代的螯合剂在8以上的一个pH值下预处理该纸浆。纸浆的自然pH值通常在5和6之间，这样的方法意味着在整个预处理步骤过程中通过添加一种碱(例如苛性钠)来测量并且控制pH值。由于在预处理步骤期间纸浆的黄变效应，这具有降低了供给随后的漂白步骤的纸浆的亮度的缺点。此外，在预处理步骤过程中添加苛性钠增加了提取物的量，这些提取物导致了在纸浆中减小的产率以及在废水处理厂内更高的化学耗氧量(COD)的注入量。

使用EDDS和IDS作为螯合剂的另一个的缺点是由于更高价格或所要求的更高浓度、以及在预处理步骤过程中另外使用一种碱来使pH值维持在8以上而导致的更高操作成本。

本发明的目的是提供一种简单并且环境友好的漂白方法，从而避免在预处理步骤过程的pH值测量以及控制，并且仍然导致了纸浆的最佳亮度。

因此本发明涉及用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白纸浆的方法，其中在一个预处理步骤中，首先用选自下组的一种或更多种螯合剂处理该纸浆，该组由以下各项组成：

羧酸或其盐类(除了它们的镁盐)，它们被至少一个供电子基团取代或包括至少一个碳碳双键、并且在至少一种无机镁衍生物存在下，以及

羧酸类，这些羧酸至少部分地用Mg²⁺皂化并且被至少一个供电子基团取代或包括至少一个碳碳双键。

的确，在结合至少一种羧酸或其盐(i)的至少一种无机镁衍生物的存在下，或在一种羧酸的镁盐(ii)(该羧酸被至少一个供电子基团取代或包括至少一个碳碳双键)存在下进行该预处理步骤时，出人意料地已发现有可能达到高亮度或减少对于一个给定亮度的过氧化氢消耗或同时达到这二者。

在该预处理步骤过程中，本发明的实质特征之一在于使用一种结合了羧酸或其盐(i)的无机镁衍生物，或使用一种羧酸的镁盐(ii)，该羧酸被至少一个供电子基团取代或包括至少一个碳碳双键。

根据本发明，在预处理步骤过程中，作为螯合剂是有用的羧酸或其盐类通常被至少一个供电子基团取代和/或在分子骨架内包括至少一个碳碳双键。合适的供电子基团通常选自下组，该组由以下各项组成：胺类(尤其是烷基胺或二烷基胺)、醇类、硫醇类、O-烷基以及S-烷基。优选的供电子基团是氨基基团(-NH₂)、烷氨基基团(-NRH)或二烷氨基基团(-NRR’)或羟基基团(-OH)，特别是二烷氨基基团(-NRR’)或羟基基团(-OH)。

在本方法中，合适的羧酸是具有以下通式(I)的那些

HOOC-C_nH_m(OR¹)_p(SR²)_q(NR³R⁴)_r(COOH)_s-R’(I)

其中