[發明專利]改性無機顆粒在脫墨中的應用

無效

• 申請號: 201210551779.7
• 申請日: 2007-01-08
• 公開（公告）號: CN103174048A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 斯科特·羅森克蘭斯;查爾斯·M·恩戈梅;凱文·M·黑爾
• 申請（專利權）人: 凱米拉化學品公司
• 主分類號: D21C5/02
• 分類號: D21C5/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;鄒宗亮

本申請為以下申請的分案申請：申請日為2007年1月8日，申請號為200780002182.4，其發明名稱為改性無機顆粒在脫墨中的應用。

相關申請

本申請是2006年1月9日提交的U.S.S.N.11/328,485（審查中）的部分繼續申請，并要求其優先權。

技術領域

本發明涉及印刷廢紙的脫墨方法。更具體地，本發明涉及使用疏水改性無機基材作為油墨采集體以在脫墨過程中產生高質量和高產率的脫墨紙漿(deinked?pulp)。相關的專利分類號可包括162（造紙和纖維分離）、510（用于固體表面的清潔組合物、其輔助組合物、或制備該組合物的方法）、106（組合物：涂料或塑料）和/或210（液體提純或分離）。

背景技術

造紙工業近幾十年來已經實踐了廢紙回收以再生造紙中可用的纖維素纖維。在這些方法中，使用合適的脫墨組合物從廢紙漿中去除油墨。通過控制脫墨過程，再生工廠能夠影響紙的特性，例如亮度，并能夠改善用于造紙的纖維素纖維的可用性。

脫墨由一系列復雜的化學和物理工序組成。這些工序包括但不限于油墨脫離、油墨分散、油墨采集、油墨轉移以及從廢紙漿去除油墨。在回收操作中，上述各微工序對表面和界面都有不同的要求，使廢紙得以高效地和有效地脫墨并產生高質量紙。

通常，應用兩種不同的方法分離油墨和與油墨相關的實體，以便在再漿化后產生脫墨纖維。這兩種方法是浮選法脫墨(flotation?deinking)和洗滌法脫墨(wash?deinking)。通常，方法包括浮選法和洗滌法脫墨這兩者，并可以稱為組合脫墨方法。對于洗滌法、浮選法和組合脫墨方法，成功脫墨背后所需的化學和物理要求不同。

更具體地，浮選/洗滌組合脫墨是指如下脫墨方法，其中，在紙漿經過洗滌階段之前由脫墨組合物釋放的油墨首先經過回收工序中的浮選裝置或浮選機使與纖維素纖維分離。或者，洗滌/浮選組合脫墨是指如下脫墨方法，其中，在紙漿經過浮選階段之前由脫墨組合物釋放的油墨首先經過回收工序中的洗滌裝置使與纖維素纖維分離。另一方面，洗滌法脫墨是指如下脫墨方法，其中，由脫墨組合物釋放的油墨在洗滌階段與纖維素纖維分離。

浮選法與洗滌法從根本上不同。此區別部分在于油墨尺寸和疏水性對于有利的分離是重要的。去除油墨的浮選法一般涉及使氣泡經過含有分散的纖維素纖維的水性體系，該纖維素纖維往往通過再漿化方法產生。在所得的再漿化纖維素纖維漿中含有在再漿化之前、期間或之后加入的添加劑。當氣泡在纖維漿中升起并由此帶有油墨顆粒時，它們產生富含油墨的泡沫，該油墨隨后在浮選機中被去除。通常有利于浮選脫墨體系的泡沫量是能夠通過撇沫、傾析或其它方式控制的量，且該量傳遞高濃度的油墨，同時使其它固體（例如廢棄的纖維）的量最小化。

浮選法脫墨通常使用與洗滌法不同的表面活性劑，因為對浮選法脫墨有利的表面性質和油墨顆粒尺寸與洗滌法脫墨所需的不同。可以用于浮選脫墨方法的傳統的非離子表面活性劑的例子包括，脂肪醇、烷基酚、脂肪酸和鏈烷醇酰胺的烯化氧加合物。這些非離子表面活性劑脫墨劑可以單獨使用，或彼此組合使用，還可以摻合非烷氧基化脂肪酸和非烷氧基化脂肪醇。浮選法脫墨傳統上依賴于高pH紙漿液使得以從纖維去除油墨并促進打漿機漂白添加劑的有效利用。

洗滌法脫墨通常要求細分散的油墨。油墨和纖維在整個漿液中均勻分布，盡管形成泡沫或氣泡，然而形成泡沫或氣泡都不是特別需要的。洗滌法的目的是將油墨從纖維中釋放到水性介質中，然后將纖維與水性介質分離。因此，洗滌方法包括使油墨去除水性介質中的次級纖維的再漿化(優選在低泡沫條件下進行)，由此理想地機械地和/或化學地從纖維中去除油墨（和其它非纖維素污染物，如果存在的話）。再漿化步驟通常在稀釋和/或篩選之后進行。本領域技術人員已知一些在洗滌法脫墨中能成功改變界面特性的表面活性劑。然而，這些表面活性劑也將油墨改性為利于洗滌性為利于洗滌方法的親水分散狀態。

洗滌和浮選方法均依賴于表面活性劑的適當應用。依賴于表面活性劑分子的親水和疏水部分的相對貢獻和特征，表面活性劑與油墨的相互作用將隨著油墨顆粒為洗滌目的而呈現親水性或為浮選而呈現更疏水性而改變。洗滌表面活性劑和浮選表面活性劑的相反性質可導致組合脫墨體系的不足。用于洗滌的脫墨機理與用于浮選的完全不同，因此它們需要使用具有不同特性的脫墨組合物。