[發明專利]粘土漿料及其在制漿和造紙應用中的用途

有效

• 申請號: 200980117422.4
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN102027053A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 張福山;W·S·卡雷;E·A·S·多爾蒂;J·T·薩拉夫
• 申請（專利權）人: 赫爾克里士公司
• 主分類號: C08K3/00
• 分類號: C08K3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東;譚邦會

技術領域

本發明涉及穩定的含水漿料，其包含粘土或粘土狀材料、疏水性締合聚合物、以及任選存在的表面活性劑，并可用于制漿和造紙應用中。

背景技術

眾所周知在造紙過程中，沉積在表面上的有機污染物(即樹脂和膠粘物)對產品質量和造紙過程的效率都很不利。某些污染成分天然存在于木材中，并在各種制漿和造紙過程中釋放出來。這一問題的兩個具體表現被稱為樹脂(主要是天然樹脂)和膠粘物(來自再生紙的粘合劑或涂料)。在上述過程中，樹脂和膠粘物有可能會導致沉積、質量和效率方面的問題。

術語“樹脂(pitch)”可用來表示由有機成分組成的沉積物，其可能來源于紙漿中存在的這些天然樹脂、它們的鹽、以及涂布膠粘劑、上漿劑、和消泡化學品。此外，樹脂通常會含有無機成分，例如碳酸鈣、滑石、粘土、鈦和相關物質。

術語“膠粘物(stickies)”逐漸用來表示使用再生纖維的系統中存在的沉積物。除粘合劑、熱熔料、蠟、和油墨外，這些沉積物中通常還含有與“樹脂”沉積物中相同的物質。

有機污染物如樹脂和膠粘物的沉積通常不利于制漿或造紙廠的效率，其不但使質量下降，還會降低操作效率。有機污染物可以沉積在造紙系統中的加工設備上，導致系統操作困難。沉積在稠度調節器和其它探測器械上的有機污染物會造成這些部件無法使用。沉積在篩網上的有機污染物會降低生產能力，并擾亂系統的操作。有機污染物沉積不但會存在于系統的金屬表面上，還可存在于塑料和合成表面上，例如在機器導線、毛氈、箔、Uhle箱和流漿箱部件上。

從物理學角度看，“樹脂”沉積物通常由原料中粘合劑材料(天然或人造的)的微粒子形成，其累積在造紙或制漿設備上。這些沉積物很容易在儲漿池壁、造紙機箔、Uhle箱、造紙機導線、濕壓機毛氈、烘缸機毛氈、干燥罐、和壓光機組件中找到。與這些沉積物相關的困難包括直接干擾污染表面的效率，由此產生降低的生產效率，以及孔、污物和其它紙面缺陷，這些缺陷會使紙的質量下降，并無法用于后續操作，例如涂布、印染加工或印刷。

從物理學角度看，“膠粘物”通常是來源于再生纖維的原料中的微粒。這些沉積物常常會累積在很多會發生“樹脂”沉積的相同表面上，并造成很多“樹脂”可能會導致的相同困難。最嚴重的與“膠粘物”有關的沉積物常常會發生在造紙機導線、濕毛氈、烘缸機毛氈和干燥罐處。

防止在制漿和造紙設備和表面上沉積物積累的方法在工業上極其重要。雖然造紙機可以進行停機清潔，但是人們并不希望發生這種停機清潔，因為這會造成生產效率的相應損失，而且當機器被部分污染、發生了當沉積物折斷并變為混入紙張中的“灰塵”時，又會造成紙張質量變差。因此，防止沉積、并使其能夠有效實施成為大為優選的手段。

在過去，有機沉積物問題子集的“樹脂”和“膠粘物”已分別且不同地證明了其自身，并且其被清楚且分別地進行了處理。這是由于，造紙機通產只使用原生纖維(virgin?fiber)，或只使用再生纖維。為了控制這些彼此分開的問題，通常會有截然不同處理化學品和處理策略。但是，近來的趨勢是在所有系統中都逐漸強制使用再生纖維。這就造成了膠粘物和樹脂問題在所述造紙機械中的同時出現。

將粘土和粘土狀材料用于制漿和造紙工藝中控制有機污染物沉積的用途對于所屬領域技術人員是已知的。例如，使用滑石在這樣的工藝中描述在Kirk?and?Othmer的Encyclopedia?of?Chemical?Technology，(New?York，New?York，John?Wiley?&?Sons，Inc.，1983)，卷22，529頁。

粘土或粘土狀材料通常是以粉末的形式輸送至制漿和造紙廠，在那里它們被分散在水中，以制備懸浮體，然后其通常被進料至造紙系統中的制漿漿料中。使用粘土或粘土狀材料在制漿和造紙廠中具有某些缺陷：1)其要求對進料和混合設備進行投資，這些設備是處理粘土或粘土狀材料粉末、并將其分散在水中所需要的，2)粉末會導致空氣中的灰塵，灰塵是對健康有害的物質，和3)在向下(make-down)操作中處理和進料粉末是勞動密集型的。因此，就控制樹脂和膠粘物在造紙系統中沉積的應用而言，非常希望的是粘土或粘土狀材料以漿料的形式被輸送至制漿和造紙廠。