[發明專利]濕強損紙再制漿的方法

無效

• 申請號: 200680033882.5
• 申請日: 2006-09-15
• 公開（公告）號: CN101263260A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: J·A·貝特徹爾;M·朝;T·P·特法諾
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D21C5/02
• 分類號: D21C5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 呂彩霞;范赤

背景技術

紙通過所謂的再制漿方法而再生，其中包含在原始紙張中的纖維素纖維被分離。這些纖維可以被清洗、處理、再分散和制成液體漿，其基本類似于用于制造初始紙張的液體漿。然后根據通常的造紙方法來形成由再生纖維制成的紙張。再制漿的方法包括在水中剪切下混合。可以加入化學品來加速該方法；并經常使用高溫。

紙被制造成具有特定的功能性。經常加入化學品來賦予和/或增強這些性質。最廣泛使用的添加劑是濕強樹脂。這些化學品用來為濕紙提供強度并被用于其它的紙產品、紙巾和包裝中。

因為在造紙過程中加入了樹脂(例如聚酰胺-環氧氯丙烷樹脂)來增強所造紙的強度，以便當用于潮濕條件時紙不會破碎，所以含有濕強樹脂的紙的再制漿是困難的。濕強樹脂將纖維素纖維粘合到一起，阻止分離纖維素纖維的再制漿過程。典型地，用濕強樹脂處理過的紙在潮濕時將保留所述紙干強度的至少15％。沒有濕強樹脂的紙通常在潮濕時僅僅保留其干強度的2-7％。

氧化促進了濕強樹脂的分解而允許纖維素纖維的分離。次氯酸鹽，特別是次氯酸鈉典型地被造紙廠用于濕強紙再制漿中來氧化濕強樹脂而促進纖維分離。次氯酸鹽在窄的、仔細保持的pH范圍和約50℃到約70℃的溫度范圍內氧化濕強樹脂。

次氯酸鹽用于再制漿引起的環境問題已經凸顯。這些問題涉及被紙漿吸收的氯化有機化合物的形成、氯仿的散發、及將氯化烴加入到廢水流中的問題。出于這些原因，非含鹵化合物例如過硫酸鹽最近已經被用來在再制漿過程中氧化濕強樹脂。

可以使用任何的過硫酸鹽，典型的是過硫酸鈉、Na₂S₂O₈。這種材料也可以與堿金屬、堿土金屬或碳酸銨鹽、碳酸氫鹽或倍半碳酸鹽一起使用來提高再制漿性能。可以使用過硫酸鹽和碳酸鹽、碳酸氫鹽或倍半碳酸鹽的混合物，相比于單獨的過硫酸鹽，該混合物表現出顯著增加的操作安全性。Gelman等人在美國專利5,972,164中描述了使用干混的過硫酸鹽(例如鈉鹽，Na₂S₂O₈)和堿再制漿濕強損紙。

但是，通常使用過硫酸鹽的體系比次氯酸鹽或類似體系更慢。而且，對于使用這樣的過硫酸鹽的再制漿懸浮液，通常需要引入額外的熱(超出了用于次氯酸鹽的熱)來將濕強樹脂的降解加速到工業上可接受的速度。

美國系列號10/963,932(2004年10月13日提交)公開了包含氧化劑和活性鹵化劑的穩定無水混合物的組合物，其中所述的氧化劑是單過硫酸鉀，活性鹵化劑是二氯-s-三嗪三酮的堿金屬鹽、鹵化二甲基乙內酰脲或者它們的混合物。這些組合物被公開用于消毒水，但是沒有暗示用于紙的再制漿。

期望提供一種用于濕強損紙再制漿的方法，該方法減少所需的活性鹵素，而不顯著降低再制漿的速率。本發明提供這樣的方法。

發明概述

本發明包括一種用于包含濕強樹脂和纖維素纖維的濕強損紙的再制漿方法，所述的方法包括將所述損紙的水性漿體與下述混合物相接觸，所述混合物是1)作為氧化劑的單過硫酸鉀和2)活性鹵化劑、氰尿酸或其組合的至少一種的混合物。

發明詳述

此處使用的商品名用大寫表示。除非另有專門說明，全部以百分數表述的組合物是重量百分數。本發明涉及紙的再加工，并且更具體地涉及濕強損紙的再制漿，以及涉及用于濕強紙再制漿的組合物和方法。

本發明的方法包括將濕強損紙的水性漿體與水性氧化組合物相接觸，所述氧化組合物包含1)至少一種氧化劑，其為單過硫酸鉀，和2)(A)選自無水二氯異氰酸鈉、二氯二甲基乙內酰脲、溴氯二甲基乙內酰脲或它們的混合物的活性鹵化劑，(B)氰尿酸，或(C)(A)和(B)的混合物的至少一種的混合物。這樣的氧化組合物在下文中被稱為“本發明的單過硫酸鹽混合物”。

一種商業來源的單過硫酸鉀是OXONE，可以從E.I.du?Pont?deNemours?and?Company，Wilmington，DE獲得。名稱“單過硫酸鉀”通常用于商業上來指混合的三鹽2KHSO₅.KHSO₄.K₂SO₄，一種增強的固態穩定性的結晶鹽。

在本發明的單過硫酸鹽混合物中，單過硫酸鉀的比例是約1％到約99％，優選約50％到約98％，并更優選約80％到約95％。補足到100％總量的該混合物的剩余物是氰尿酸或者至少一種選自無水二氯異氰酸鈉、二氯二甲基乙內酰脲和溴氯二甲基乙內酰脲的化學品。氧化劑和活性鹵化劑或氰尿酸以氧化劑與活性鹵化劑或氰尿酸的重量比為約98∶2到約50∶50而存在。