[发明专利]使用硅酸镁将纤维质基质脱墨

说明书

技术领域

本发明涉及用于将纤维质基质(cellulosic substrate)脱墨的组合物和方法。

背景技术

纸回收中的一个主要难题是从二次纤维中有效去除墨且不影响纤维质量。目前，从二次纤维中除墨的最常用方法是使用氢氧化钠、硅酸钠、过氧化氢、表面活性剂和螯合剂的碱性工艺。苛性碱用于提高引起纤维膨胀的再调浆器中的pH，以有助于墨的脱离，但因在机械级别(mechanical grade)与木质素发生相互作用，苛性碱也会使纤维变黄，导致亮度损失。加入过氧化氢以减少纤维变黄，加入螯合剂以防止金属对过氧化物的降解。使用表面活性剂来处理脱离的墨并防止其再沉积到纤维上。

虽然常规脱墨方法可有效除墨，但其也有缺点。若考虑为克服苛性碱的副作用所需的化学品的成本，碱法相当昂贵。除了所用化学品的高成本外，苛性碱操作是危险的，且保持苛性碱、过氧化物和硅酸盐的适当平衡对制造具有所需光学性质的纤维很重要。而且，由苛性碱引起且无法通过漂白去除的少量残留纤维变黄或色团生成可由加到纤维上的蓝染料抵消。虽然这可有效地实现中性色平衡，但它降低ISO亮度，使得难以达到预定亮度。此外，最近的研究显示对于在碱性条件下脱墨的二次纤维，纤维强度和抗张指数降低。最后，打浆机中的高pH使粘合剂皂化，因此将更多粘性物质引入造纸体系中，引起造纸机器的运转问题。

因此，需要改进的方法。

发明内容

本发明提供了一种组合物，包括：(a)活性硅酸镁；(b)可选地用于所述活性硅酸镁的悬浮剂；(c)水；(d)可选地乳化剂；(e)可选地不包括苛性钠；和(f)可选地不包括过氧化氢。

本发明还提供了一种组合物，包括：(a)硅酸镁；(b)用于所述硅酸镁的悬浮剂；(c)水；(d)可选地乳化剂；(e)可选地不包括苛性钠；和(f)可选地不包括过氧化氢。

本发明还提供了一种从含纤维质的物质中除墨的方法，包括：(a)向所述物质中加入组合物，所述组合物包括(1)活性硅酸镁、(2)水、(3)可选地用于所述活性硅酸镁的悬浮剂和(4)可选地乳化剂；(b)可选地不向所述含纤维质的物质中加入苛性钠；和(c)可选地不向所述含纤维质的物质中加入过氧化氢。

本发明还提供了一种从含纤维质的物质中除墨的方法，包括：(a)向所述物质中加入组合物，所述组合物包括(1)硅酸镁、(2)用于所述活性硅酸镁的悬浮剂(3)水和(4)可选地乳化剂；(b)可选地不向所述含纤维质的物质中加入苛性钠；和(c)可选地不向所述含纤维质的物质中加入过氧化氢。

附图说明

图1显示了在将活性硅酸镁和乳化的TOFA制剂用于纤维后，残留墨的数据。

图2显示了在将活性硅酸镁和乳化的TOFA制剂用于纤维后的ISO亮度。

图3显示了在将活性硅酸镁和乳化的TOFA制剂用于纤维后的纸片黄度。

图4显示了在将活性硅酸镁和乳化的TOFA制剂用于纤维后的纤维白度。

具体实施方式

A.定义

“悬浮剂”是指防止溶液中稳定分散的胶体颗粒沉淀的一种或多种试剂。

“活性硅酸镁”是指这样的制剂，其包括硅酸镁和提供除单独硅酸镁本身的脱墨性能外的额外脱墨性能的一种或多种组分，如作为与硅酸镁一起的配方加入的油。例如，如果将硅酸镁和油混合且油满足提供额外脱墨性能的要求，则这种硅酸镁就是活性硅酸镁。

“回收工艺”是指涉及二次纤维处理的任何工艺。

“TOFA”是指妥尔油脂肪酸。

“％”是指组合物的重量％。

B.组合物

如上所述，本发明提供了一种组合物，包括：(a)活性硅酸镁；(b)水；(c)可选地用于所述活性硅酸镁的悬浮剂；(d)可选地乳化剂；(e)可选地不包括苛性钠；和(f)可选地不包括过氧化氢。本发明还提供了一种组合物，包括：(a)硅酸镁；(b)用于所述硅酸镁的悬浮剂；(c)水；(d)可选地乳化剂；(e)可选地不包括苛性钠；和(f)可选地不包括过氧化氢。

在一个实施方式中，所述悬浮剂是增稠剂。

在另一个实施方式中，所述增稠剂选自由半乳甘露聚糖；瓜尔豆胶；刺槐豆胶；黄原胶；帕拉胶；纤维素塑料；羟丙甲基纤维素；羟丙基纤维素；角叉菜胶；海藻酸酯；海藻酸的钠盐；海藻酸的钾盐；海藻酸的铵盐；和它们的组合组成的组中。

在另一个实施方式中，以所述组合物的重量计，组合物包括约5％至约70％的所述活性硅酸镁/硅酸镁。