[發明專利]提高紙的光學性能的方法

無效

• 申請號: 200880018777.3
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101855401A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: M·P·懷爾德
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號: D21H21/30
• 分類號: D21H21/30;D21H21/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本申請要求基于2007年4月5日提交的美國臨時申請第60/922,057號和基于2008年2月29日提交的美國臨時申請第61/032,588號的優先權，通過引用將其作為整體結合到本文中。

發明領域

本發明領域涉及提高紙的亮度和白度的造紙方法。更特別地，其涉及維持或提高由進行了加強精磨的紙漿制備的紙的亮度和白度的方法。

發明背景

紙品公司不斷尋求改善它們的紙種，尤其是印刷用紙和通訊用紙的亮度和白度。目前提高亮度的最常見方式是通過在濕部時或者在施膠壓榨時增加熒光增白劑(OBA)或熒光增亮劑/增白劑(FWA)的量。在許多情況下，這需要加入顯著大量的OBA。然而，加入大量OBA存在缺陷，例如對白水(回收水)的影響和造紙系統電荷的改變。OBA的成本和可獲得性也是一個顧慮，因為OBA不僅成本高，而且需求大和供給受到限制。

對于化學品添加，造紙廠傾向于使用通用程序而非專用程序，從而通常導致紙廠使用過多OBA作為它們提高紙的亮度和白度的主要手段。此外，為了與具有提高的亮度和/或白度的新紙種競爭，造紙廠通常認為提高亮度和白度的唯一方式是不斷提高OBA水平。因此，需要尋找提高亮度和白度的可供選擇的方式，而不提高和優選甚至減少OBA的用量。

造紙方法涉及許多可影響最終的紙的光學質量的可變因素。樹種的選擇對包括最終的亮度和白度在內的最終的紙種有巨大影響。眾所周知的是加強的紙漿精磨操作導致紙漿亮度損失。然而，尤其需要精磨以提高紙的強度、纖維與纖維結合，提高平滑度和改善成形。高級紙廠精磨至較大程度以獲得例如不透明性、多孔性和強度等性能。某些紙廠必須精磨至一定游離度以滿足關鍵操作參數和具有非常小的改變空間。紙漿亮度也影響最終的紙的亮度，即紙漿越亮，紙越亮。因此，由于精磨而損失紙漿亮度對最終的紙的亮度具有嚴重影響。

盡管已對可獲得的產品付出相當大的努力以解決所述問題，但仍需要在精磨過程中保持亮度和白度以及以最有效的方式提高紙的亮度和白度而不增加OBA的用量。

發明概述

本發明涉及有效提高紙的亮度和白度的方法。本發明涉及利用優化的化學品添加提高亮度和白度，和在精磨過程中維持亮度和白度。

本發明第一方面涉及利用加強的紙漿精磨基本維持(或甚至提高)紙的亮度和/或白度的方法，所述方法包括精磨紙漿以降低游離度至少約100CSF，并在施膠壓榨中以足以提高最終的紙的亮度和/或白度的量向紙表面加入OBA和載體聚合物的組合。

聚合物載體優選為聚乙烯醇(PVOH)。PVOH∶OBA的重量比優選為約1∶1-約16∶1，更優選約1.5∶1-約12∶1，最優選約2∶1-約8∶1。

優選將紙漿精磨至預定游離度。在一個實施方案中，與更高游離度水平相比，游離度水平與亮度和/或白度的提高相對應。優選將紙漿精磨至基本對應于纖維脫層點的游離度。

優選在加入到施膠壓榨之前預混合OBA和PVOH。優選OBA的加入量為約0.5-約15磅/噸紙漿，更優選約5-約14磅/噸紙漿，最優選約8-約12磅/噸紙漿。優選PVOH的加入量為約50-約150濕磅/噸紙漿，更優選約70-約130磅/噸紙漿，最優選約80-約120磅/噸紙漿。

本發明第二方面涉及利用加強的紙漿精磨基本維持(或甚至提高)紙的亮度和/或白度的方法。因此，本發明涉及由精磨紙漿制備紙的方法，所述方法包括精磨纖維素纖維懸浮液以降低游離度至少約100CSF，和在精磨步驟過程中或之后在加入任何其它濕部化學品之前使纖維素纖維與至少一種熒光增白劑(OBA)接觸。優選精磨降低游離度的量為約100-400CSF，更優選約150-350CSF，最優選約200-325CSF。

在一個實施方案中，所述方法包括將紙漿精磨至預定游離度、在造紙工藝的濕部向紙漿加入OBA以及在造紙工藝的濕部向紙漿加入一種或多種選自染料、沉淀的碳酸鈣(PCC)和鏈烯基琥珀酸酐(ASA)的濕部添加劑；其中在濕部添加劑之前加入OBA，其中以足以在預定游離度水平提高亮度和/或白度的量加入OBA和濕部添加劑。優選所述紙漿是漂白漿。優選在OBA之后和在任何其它濕部化學品之前將PCC和/或染料加入濕部中。

在一個實施方案中，將所有上文列出的濕部添加劑加入造紙工藝的濕部中。優選在ASA之前加入染料和PCC。優選在加入濕部之前將ASA與淀粉預混合。優選所述淀粉是土豆淀粉。優選ASA和淀粉以約1∶1-約1∶5，更優選約1∶2-約1∶4，最優選約1∶3-約1∶4的重量比混合。