[发明专利]改进水性组合物的脱水

说明书

本文所公开的是用于改进水性介质中固体材料的脱水，例如纤维状的纤维素材料（例如木浆浆液）的脱水的用途和方法。具体地讲，本公开涉及使用有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物改进水性介质中固体材料的脱水。

脱水和除水是涉及从固体材料分散体中移除水的多种方法中的重要方面。更好和更快地移除水（脱水）能够获得更干净的固体并且后续干燥所需的能量更少。在纸浆和纸张应用中，改进纸浆洗涤过程中的脱水能够获得更干净的纸浆，这使所需的漂白化学品的用量减少并能够降低淡水消耗量和干燥能量。

EP-A-957198描述了氧化烯改性的有机聚硅氧烷结合烷基化磺化二苯基氧化物表面活性剂用作化学制浆添加剂。在至少150℃的温度下在压力下加热木片、水性蒸煮液以及氧化烯改性的有机聚硅氧烷和烷基化磺化二苯基氧化物表面活性剂。支链的氧化烯改性的有机聚硅氧烷被描述为不如基于直链有机聚硅氧烷的氧化烯改性的有机聚硅氧烷那样具有高性价比。

我们发现，与其对应的直链硅氧烷聚醚相比，支链的硅氧烷聚醚提供固体材料的水性悬浮液改进的脱水。所谓改进的脱水是指提高从悬浮液中移除水的速率。

在根据本公开用于从水-固体材料悬浮液中分离固体材料的方法中，将具有支链有机聚硅氧烷结构的有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物添加到水-固体材料悬浮液中然后悬浮液脱水，通过具有支链有机聚硅氧烷结构的有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物提高悬浮液的脱水速率。

根据本公开使用有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物改进水性介质中悬浮固体材料的脱水，其特征在于有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物具有支链有机聚硅氧烷结构。

本文所公开的方法尤其有利于纤维状的纤维素材料（例如木浆混悬液）的水性悬浮液，例如在粗浆洗涤中形成的木浆浆液的脱水。在本文所公开的用于通过洗涤含水浆液中的木浆并对洗过的木浆浆液进行脱水和干燥来制备干燥的洗过的木浆的方法中，在脱水之前将具有支链有机聚硅氧烷结构的有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物添加到含水浆液中，从而提高木浆浆液的脱水速率并降低脱水和干燥浆液所使用的总能量。本文所公开的方法还有利于用于制备纸张或纸巾的造纸木浆浆液的脱水，或在纤维材料的回收利用中形成的纸浆浆液的脱水。

其中支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物提供脱水优势的纤维材料的另一个例子是织物材料，特别是纤维质织物材料，例如由棉或再生纤维素纤维织物制成的服装。可将支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物在洗涤和冲洗织物的洗涤过程中掺入，特别是纤维质织物，从而提供改进的脱水，或可添加至纤维质或其他纺织纤维的浆液中以改进织物制造过程的任何阶段中的脱水。

其中支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物可提供改进的脱水的悬浮固体材料的其他例子为煤和其他材料，以及污水污泥。支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物提供粉煤悬浮液的（例如洗煤过程中产生的那些）改进的脱水。支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物还提供污水处理厂沉降过程中的污泥的改进的脱水。

支链有机聚硅氧烷结构可以是其中3或4个聚硅氧烷部分从有机聚硅氧烷中的硅原子中伸出的结构，或者可以是其中通过部分交联有机聚硅氧烷链而获得支化的结构。交联部分可以包含硅氧烷单元或可以具有有机主链。如果在有机聚硅氧烷中存在至少一个硅原子，从中伸出至少3个有机聚硅氧烷部分或被有机聚硅氧烷部分所取代的有机基团，则认为有机聚硅氧烷结构是支化的。

支链有机聚硅氧烷聚氧化烯共聚物优选地具有通式：

R₂R*SiO(RR’SiO)_x(R₂SiO)_y(RR”SiO)_zSi R₂R*     (I)，

其中每个R表示具有1至25个碳原子的烃基；每个R’表示由下式表示的聚氧化烯：

-A-O-(A’-O)_w-(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_b(C₄H₈O)_c-R²，