包含陽離子三價(jià)金屬和解膠劑的組合物及其制造方法和使用該組合物提高絨毛漿質(zhì)量的方法
【專利說明】包含陽離子三價(jià)金屬和解膠劑的組合物及其制造方法和使用 該組合物提高絨毛漿質(zhì)量的方法
[00011本申請是申請人為"國際紙業(yè)公司"、申請日為2010年08月05日、申請?zhí)枮?"201080034463. X"、發(fā)明名稱為"包含陽離子三價(jià)金屬和解膠劑的組合物及其制造方法和 使用該組合物提高絨毛漿質(zhì)量的方法"的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及絨毛漿片材、用于制造絨毛漿片材的方法以及絨毛漿片材的用途。
【附圖說明】
[0003] 結(jié)合附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，其中：
[0004]圖1示出合適的造紙機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的示意性實(shí)例，其中A是流漿箱;B是從流漿 箱B施加在網(wǎng)案C上的組合物(例如，絨毛漿混合物）；D是任選的成型噴淋器;E是吸水箱;F是 第一壓榨輥;G是第二壓榨輥或者通往干燥機(jī)Η的過渡區(qū)；I是可選的成型噴淋器;J是用于卷 取成品絨毛漿片材Κ的卷軸；以及，L是指示產(chǎn)品從流漿箱Α向卷軸J前進(jìn)的機(jī)器方向的箭頭。
【具體實(shí)施方式】
[0005] 本文請求保護(hù)的主題的一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致在絨毛漿片材生產(chǎn)過程中的操作風(fēng)險(xiǎn) 例如片材斷裂的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致絨毛漿片材的 絨毛撕碎(shred)質(zhì)量提高。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致絨毛漿片材的絨 毛纖維單根化作用（singulation)提高。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致絨毛 漿片材的纖維化能量降低。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致絨毛漿片材具有良 好的Mullen(耐破度指標(biāo))值。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式導(dǎo)致絨毛漿片材具有 降低的纖維化能量但是仍然保持良好的Mullen值。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式 是具有改進(jìn)的表面活性劑滯留性的絨毛漿片材。本文請求保護(hù)的主題的另一個(gè)實(shí)施方式是 具有改進(jìn)的吸收性和短的吸收時(shí)間的絨毛漿片材或者由所述絨毛漿片材獲得的吸附制品。 在一個(gè)實(shí)施方式中，能夠高速加工絨毛漿片材而不會(huì)發(fā)生片材斷裂或者其他加工問題。在 另一個(gè)實(shí)施方式中，本文請求保護(hù)的主題避免了通過造紙機(jī)傳送力學(xué)性能差的片材中存在 的不利之處。
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及用于制造絨毛漿片材的方法，所述方法包括：
[0007] 在第一 pH，使至少一種陽離子三價(jià)金屬、其鹽或它們的組合與包含絨毛漿纖維和 水的組合物接觸，從而形成第一混合物；
[0008] 使至少一種解膠劑型表面活性劑(debonder surfactant)與所述第一混合物接觸 并將所述pH提高到第二pH，從而制得絨毛漿混合物，所述第二pH高于所述第一 pH;
[0009] 由所述絨毛漿混合物形成紙幅;和
[0010] 干燥所述紙幅以制得所述絨毛漿片材。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述形成包括以下步驟中的一個(gè)或者多個(gè)步驟:使絨毛漿混 合物與造紙機(jī)中的網(wǎng)案接觸;使用位于造紙機(jī)中的網(wǎng)案的下方的吸水箱從所述絨毛漿混合 物中除去至少一部分水;或它們的組合。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，陽離子三價(jià)金屬或其鹽是硼、鋅、鐵、鈷、鎳、錯(cuò)、猛、絡(luò)、其鹽， 或它們的組合。在另一個(gè)實(shí)施方式中，陽離子三價(jià)金屬或其鹽是硼、鋅、鐵、鋁、錳、其鹽，或 它們的組合。在另一個(gè)實(shí)施方式中，陽離子三價(jià)金屬或其鹽是硼、鋅、鋁、其鹽，或它們的組 合。在另一個(gè)實(shí)施方式中，陽離子三價(jià)金屬或其鹽是硼、鋁、其鹽，或它們的組合。在另一個(gè) 實(shí)施方式中，陽離子三價(jià)金屬或其鹽是鋁、其鹽，或它們的組合。所述鹽不受特別限制，已知 的能夠與陽離子三價(jià)金屬形成鹽的任何合適的陰離子都滿足要求。例如，所述陰離子可以 是有機(jī)離子、無機(jī)離子、脂肪酸根離子、乙酸根離子、乳酸根離子、EDTA(乙二胺四乙酸）離 子、鹵化物離子、氯化物離子、溴化物離子、硝酸根離子、氯酸根離子、高氯酸根離子、硫酸根 離子、乙酸根離子、羧酸根離子、氫氧根離子、亞硝酸根離子等，或它們的組合。
[0013]所述鹽可以是簡單鹽，其中所述金屬與一個(gè)或者多個(gè)相同的陰離子形成鹽，或者 是復(fù)合鹽，其中所述金屬與兩個(gè)或者多個(gè)不同的陰離子形成鹽。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述鹽 是氯化鋁、碳酸鋁、硫酸鋁或者明礬。
[0014]在一個(gè)實(shí)施方式中，第一pH小于5.0。這個(gè)范圍包括其間的所有數(shù)值和子范圍，包 括1、2、2·5、3、3·1、3·2、3·3、3·4、3·5、3·6、3·7、3·8、3·9、4、4·1、4·2、4·3、4·4、4·5、4·6、 4.7、 4.8、4.9并且小于5,或者其中的任何數(shù)值。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方式中，第二pH大于或者等于5.0。這個(gè)范圍包括其間的所有數(shù)值和子 范圍，包括5·0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、 6.7、 6.8、6.9、7、8、9、10、11或者其中的任何數(shù)值。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，可以另外地和任選地將解膠劑型表面活性劑施加在紙幅上。 如果需要，可以例如使用位于網(wǎng)案的上方的成型噴淋器或者噴桿將解膠劑型表面活性劑適 當(dāng)?shù)貒姙⒃诩埛稀⑹褂迷旒堫I(lǐng)域中已知的涂布方法將解膠劑型表面活性劑涂布在紙幅 上，或者可以將紙幅浸在解膠劑型表面活性劑中。施加方法的組合是可行的。如此施加的第 二解膠劑型表面活性劑可以與和陽離子三家金屬、其鹽或它們的組合一起在濕部施加的所 述解膠劑型表面活性劑相同或不同。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施方式中，將任選的第二解膠劑型表面活性劑噴灑在紙幅上。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方式中，使用位于造紙機(jī)中的網(wǎng)案的上方的一個(gè)或者多個(gè)成型噴淋器 進(jìn)行噴灑。
[0019 ]可以在干燥部適當(dāng)?shù)馗稍锛埛??？梢允褂媒q毛漿造紙領(lǐng)域中公知的用于干燥的任 何方法。干燥部可以包括和包含烘筒、懸浮式干燥機(jī)、筒式干燥裝置、冷凝帶干燥裝置、紅外 干燥裝置、或者本領(lǐng)域已知的其他干燥裝置和機(jī)構(gòu)?？梢詫q毛漿片材進(jìn)行干燥從而包含 任何選定量的水分。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施方式中，使用懸浮式干燥機(jī)對紙幅進(jìn)行干燥。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施方式中，可以進(jìn)一步并且任選地將解膠劑型表面活性劑施加在絨毛漿 片材上。如果施加的話，如此施加的第三解膠劑型表面活性劑可以與在濕部施加的解膠劑 型表面活性劑或任選地施加在紙幅上的所述第二解膠劑型表面活性劑相同或者不同。在一 個(gè)實(shí)施方式中，在最后的干燥步驟之后，將所述第三解膠劑型表面活性劑施加在絨毛漿片 材上。在一個(gè)實(shí)施方式中，在將片材卷繞到卷軸上之前，將第二解膠劑型表面活性劑施加在 絨毛漿片材上?？梢酝ㄟ^例如從位于干部處的第二成型噴淋器或者噴桿進(jìn)行噴灑來適當(dāng)?shù)?施加所述第三解膠劑型表面活性劑。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方式中，在將pH提高到第二pH之前、期間或者之后或它們的組合，使所 述第一混合物與所述解膠劑型表面活性劑進(jìn)行接觸?？梢岳缤ㄟ^在使所述第一混合物與 所述解膠劑型表面活性劑進(jìn)行接觸之前、期間、之后，向所述第一混合物中添加一種或多種 已知的pH調(diào)節(jié)劑來適當(dāng)?shù)靥岣遬H。任選的是，可以使用成型噴淋器或噴桿等或它們的組合， 通過將一種或多種pH調(diào)節(jié)劑施加在紙幅上來進(jìn)一步調(diào)節(jié)pH。
[0023] 可以將紙幅適當(dāng)?shù)馗稍镏?和70%的水分含量。這個(gè)范圍包括其間的所有數(shù)值和 子范圍，包括0、0·1、0·2、0·3、0·4、0·5、0·6、0·7、0·8、0·9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、 16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70%，或其任何組合或者其中的任何范圍。在一 個(gè)實(shí)施方式中，將紙幅干燥到小于或者等于70%的水分含量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，將紙幅 干燥到小于或者等于50%的水分含量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，將紙幅干燥到小于或者等于 25%的水分含量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，將紙幅干燥到小于或者等于10%的水分含量。在另 一個(gè)實(shí)施方式中，將紙幅干燥到小于或者等于7%的水分含量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，將紙 幅干燥到約6.3%的水分含量。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方式中，紙幅可以具有l(wèi)OOgsm至llOOgsm的定量。這個(gè)范圍包括其間的 所有數(shù)值和子范圍，例如 100、125、150、175、200、225、250、275、300、400、500、600、700、800、 900、1000、1100，或其任何組合或者其中的任何范圍。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一混合物進(jìn)一步包含一種或多種添加劑，如增白劑、染 料、顏料、熒光增白劑、潤濕劑、粘合劑、漂白劑、其他添加劑，或它們的組合。如果存在的話， 添加劑的量不受特別限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，添加劑可以以約0.005重量％至約50重量％ 的量存在，所述量基于所述第一混合物的重量。這個(gè)范圍包括其間的所有數(shù)值和子范圍，包 括約 0·005、0·006、0·007、0·008、0·009、0·01、0·02、0·03、0·04、0·05、0·06、0·07、0·08、 0·09、0·1、0·2、0·3、0·4、0·5、0·6、0·7、0·8、0·9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、 40、45和50重量％，或其任何組合，所述量基于所述第一混合物的重量。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施方式中，紙幅包含大于1重量％的固體含量。這個(gè)范圍包括其間的所有 數(shù)值和子范圍，包括 100、99、98、97、96、95、94、93、92、91、90、85、80、75、70、65、60、55、50、 45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、大于1%，或其任何組合或者其中的任何范 圍。
[0027] 在一個(gè)實(shí)施方式中，不摻雜地或者如所購那樣地施加解膠劑型表面活性劑。在另 一個(gè)實(shí)施方式中，將解膠劑型表面活性劑與一種或者多種第二解膠劑型表面活性劑組合使 用。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如果以溶液、分散液或乳液等或它們的組合的形式使用，則以溶 液、分散液或乳液等施加解膠劑型表面活性劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，如果以溶液、分散液或 乳液等形式使用，則相對于溶液、分散液或乳液等的重量，解膠劑型表面活性劑的濃度可以 適當(dāng)?shù)貫?重量％至50重量％解膠劑型表面活性劑的固體重量。這個(gè)范圍包括其間的所有 數(shù)值和子范圍，包括0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、 30、35、40、45、50%，或其任何組合或者其中的任何范圍。
[0028] 在一個(gè)實(shí)施方式中，解膠劑型表面活性