荧光增白剂在造纸纤维上的固定[发明专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101128630A [43]公开日2008年2月20日
[21]申请号200680005230.0[22]申请日2006.02.21
[21]申请号200680005230.0
[30]优先权
[32]2005.02.19 [33]US [31]60/654,712
[86]国际申请PCT/US2006/006011 2006.02.21
[87]国际公布WO2006/089274 EN 2006.08.24
[85]进入国家阶段日期2007.08.17[71]申请人国际纸业公司
地址美国田纳西
[72]发明人X·T·阮
[74]专利代理机构永新专利商标代理有限公司代理人于辉
[51]Int.CI.D21C 9/00 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 21 页 附图 11 页
[54]发明名称
荧光增白剂在造纸纤维上的固定
[57]摘要
本发明涉及增加纸浆亮度的方法、由该方法制
备的纸浆和使用所述纸浆的方法。
200680005230.0权 利 要 求 书第1/2页    1.一种制造纸浆和/或纸基材的方法,其包括在最后的漂白/抽提阶段之后将溶液中的多个纤维与至少一种荧光增白剂接触。
2.根据权利要求1的方法,其中所述接触在混合浆池/纸机贮浆池阶段之前在制浆或造纸过程中进行。
3.根据权利要求1的方法,其中所述溶液中的纤维稠度大于约4%。
4.根据权利要求1的方法,其中所述溶液中的纤维稠度为7-15%。
5.根据权利要求1的方法,其中将1-15lbs/ton的荧光增白剂与所述纤维接触。
6.根据权利要求1的方法,其中在荧光增白剂与纤维接触期间,溶液的pH为3.5-5.5。
7.根据权利要求1的方法,其中当荧光增白剂与纤维接触时的温度为60-80℃。
8.根据权利要求1的方法,其中荧光增白剂与纤维接触0.5-6小时的时间。
9.根据权利要求1的方法,其中在磨浆阶段前在制浆或造纸过程中进行所述接触。
10.根据权利要求1的方法,其包括在不存在助留剂下在最后的漂白/抽提阶段之后将溶液中的多个纤维与至少一种荧光增白剂接触。
11.根据权利要求1的方法,其还包括:
将纤维和荧光增白剂磨浆,其中所述磨浆是选自化学磨浆、机械磨浆、热化学磨浆、热机械磨浆和化学热机械磨浆中的至少一种。
12.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆。
200680005230.0权 利 要 求 书 第2/2页    13.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆,其中所述纸浆是漂白的化学热机械纸浆。
14.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆,其中所述纸浆是绒毛浆。
15.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆,其中所述纸浆是造纸纸浆。
16.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆或纸基材,其中所述纸浆或纸基材具有不小于90的ISO亮度。
17.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆或纸基材,其中所述纸浆或纸基材具有不小于130的CIE白度。
18.通过根据权利要求1的方法制造的纸浆或纸基材,其中所述纸浆或纸基材具有不小于130的CIE白度和不小于90的ISO亮度。
19.根据权利要求1的方法,其还包括:
在涂布机处将另外的荧光增白剂与纤维接触。
20.根据权利要求1的方法,其还包括:
在施胶机处将另外的荧光增白剂与纤维接触。
200680005230.0说 明 书第1/21页
荧光增白剂在造纸纤维上的固定
技术领域
本发明涉及增加纸浆亮度的方法、由该方法制备的纸浆和使用此类纸浆的方法。
背景技术
漂白是增加纸浆白度的常用方法。改善绒毛浆外观的工业实践是漂白纸浆至更高的亮度水平(纸浆和造纸工业技术协会(“T A P P I”)或者国际标准化委员会(“I S O”))。但是,漂白是昂贵的,对环境恶劣的并且经常是制造业瓶颈的来源。广大消费者对更亮、更白的纸浆的优选驱使制造商们追求更侵蚀性的漂白策略。当高度漂白的纸浆比它们的漂白少的类似物“更白”时,它们的颜仍是黄白的。黄白产品是不理想的。无数的研究表明消费者明显喜欢蓝白胜于黄白。前者感觉上是更白的,即“新鲜的”、“新的”和“干净的”,而后者被判断为“旧的”、“褪的”和“脏的”。
尽管漂白直接提高亮度,但其仅间接地提高白度。因此,漂白并不总是提升产品白度的最有效方法。例如,甚至在侵蚀性的漂白后,产品的白度总是能通过正确添加着剂而超过仅通过漂白可实现的白度。
通常并不对造纸纸浆进行预着,这也不一定是所需要的。在前者情况下,光学性质的有意改变通常导致降低产品的规格例如T A P P I 亮度,这是不可取的。在后者情况下,风险是着剂不能在下游工艺不可预知的制造环境下存在。这是因为在后处理操作期间可能不利地化学地和/或物理地影响预先施用的着剂,导致不可意料的或不理
200680005230.0说 明 书 第2/21页想的颜变化或者甚至颜的完全损失。此外,在各种后处理操作期间可能使一些着剂损失或者失效,破坏了工艺健康和可靠性。因此,通过在造纸阶段添加着剂、填料和/或荧光染料通常实现了任何的光学增强。在美国专利第5,482,514号中已经说明了提高造纸纤维的
白度、亮度和度的方法。该方法涉及向造纸纤维中加入光活化剂,特别是水溶性的酞菁来通过催化的光敏剂漂白过程提高它们的光学性能。可以将所得的漂白的造纸纤维有利地结合入纸张中。
对于绒毛浆,以及大多数纸浆和纸产品,T A P P I亮度用作事实上的标准代替工业上专门的白度规格例如CIE白度(Commission
Internationale d’Eclairage)。基于此,亮度起着两个关键作用。第一,亮度是一个制造参数。第二,亮度是用于分类最终产品等级的技术标准。至今,隐含的但不确定的假设是亮度等同于白度。常用的造纸实践是添加蓝着染料或者着颜料和/或不同类型的蓝紫荧光染料来提升白度性质。着剂或者是悬浮在分散剂中的细研磨的着颜料或者是合成制备的直接染料。着染料对纤维素具有一定的亲合力,而着颜料具有很小甚至没有亲合力。
在纸浆和造纸工业中使用的荧光增白剂(F W A)或荧光增白剂(O B A)有三种类型:例如二、四、或六磺酸化茋化合物。这些化学品需要紫外(U V)光来激发荧光。当在日光中有强的紫外光含量时,甚至日常的办公室光线都能产生足够的紫外光以引起一些激发。在造纸期间,在造纸工艺的湿端例如包括造纸机贮浆池和/或风扇泵加入O B A,其中纤维溶液是小于大约3%固体的低稠度的。在这些传统的加入点处,因为O B A不一定对溶液中的纤维具有强的亲合力,损失浪费了很多O B A。因此,为了实现具有高亮度和高亮度改进的高质量纤维,必须加入高浓度的OBA(lbs/吨纤维或纸浆)。
因此,需要具有改进的白度和亮度的纸浆。还需要在使用更少的O B A以更低的成本获得这种水平的白度和亮度下,制造用于任何用

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标签:纸浆   方法   纤维   荧光   造纸   漂白   白度
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