[发明专利]从粗纤维制造卫生纸和纸制品的方法及从该方法制造的制品

说明书

发明的背景

对于每一种造纸方法，在纤维的粗度和在产品柔软性或手感方面的产品质量之间存在着相关的关系。昂贵的高质量纤维，如漂白的北方牛皮纸软木纤维细且柔软，能制造出高质量的薄页纸制品。相反，软木的机械制浆则生产出粗的、硬的、一般用于制造新闻纸的纤维。新闻纸含有较多重量的粗的、高得率的纤维，一般是磨石磨木浆(SGW)、预热法木片磨木浆(TMP)和/或预浸预热木片磨木浆(CTWP)纤维。这样的粗新闻纸纤维一般经高度精磨，以引起开裂和纤丝化，这有助于使得到的新闻纸具有强度。这样的精磨将粗纤维的“游离度”从“高”游离度改变到“低”游离度。如果这样精磨的、粗机械纤维用在制造薄页纸的方法中，得到的纸张就不柔软，因此薄纸的性能差。在加拿大专利2,076,615中包含了在薄页纸柔软度和纤维粗度之间关系的最近的详尽讨论情况。

试图从大多数高得率纤维，比如CTWP、TMP或SGW纸浆来制造软薄页纸或毛巾纸型卫生纸一直没有取得成功。与此类似，回用再用旧报纸生产软薄页纸和毛巾纸产品也很不成功。部分是因为在新闻纸或旧报纸中占主要重量的纤维是低游离度、高得率的粗纤维。

在通过回用旧报纸生产软薄页纸和毛巾纸产品时，其他的复杂化因素是由于和低游离度纤维有关的差滤水性所引起的造纸机操作上的困难，以及和纤维分离并在造纸机水系统(白水)中聚集的高含量细小纤维和其他物质所引起的问题。这些物质使得薄页纸片难于从单烘缸上拉出皱纹，因此必须在不促成最大柔软度的条件下操作造纸机。

本发明通过用酶给纤维改性，以及通过在高粗度纤维中加入一种在报纸油墨中使用的油解决了这些困难，借此软化了纤维，并给的以剥离性能，有助于在造纸机上的起皱步骤。对于回用的新闻纸，用酶使纤维改性，并加入一种在新闻纸油墨中使用的油，一部分印刷油留在纤维中，因此而软化了纤维，使纤维更柔软，有助于在造纸机上的起皱步骤。因此，按照本发明，使用高粗度纤维或回用新闻纸纤维能够达到前所未有水平的软薄页纸和毛巾纸柔软度。

用低粗度纤维，通过洗涤薄页纸产品表面改进薄页纸产品的柔软度的方法得到了发展。然而，这些方法是在薄页纸产品被转化为最终产品之前使用。希望的是提供一种方法，能获得这样的柔软度而无需当前方法的成本和复杂度。

在先有技术中，回用旧报纸，以得到可以与原先制造新闻纸时使用的那种纤维类似的纤维的传统方法被看作是“脱墨”，一般包括制浆、洗涤(一般用表面活性剂)、过筛、离心洗净、使不溶污染物溶解(一般靠强碱处理)、洗涤和漂白纤维来抵消碱处理的黄色效果。

传统的旧报纸回用的第一步是在水中将纸分离成单根的纤维，形成液体浆。加入表面活性剂和碱有助于污染物溶解和与纤维分离。在这以后就是通过联合使用各种工序步骤如过筛、离心洗净、洗涤和浮选等从纤维上除去油墨和污染物。过筛和离心洗净步骤除去大的污染物，比如纸卡、钉书钉、塑料等。洗涤和浮选步骤的主要目的是将污染物悬浮在水中，并从纤维上除去污染物。当用碱来促进除去污染物时，不幸会产生由于碱处理造成的纤维发黄。在碱处理和洗涤之后或当中，一般要将纤维漂白(比如用过氧化氢)，以抵消碱的发黄效果，或产生比原先的废纸纤维具有更高亮度的更好的纤维。经过清洗、去污和漂白的纤维一般与新纤维混合，然后用于该纤维性质适合的造纸工艺中。由于原料纤维是新闻纸类型的纤维，即低游离度和低亮度的粗纤维，这样的回用纤维最经常地再用于制造空白新闻纸。由于它们的高粗度和低游离度，除非与大量高质量的纤维如漂白的北方软木牛皮纸浆混合，一般不适合于制造软薄页纸产品。

通常的废新闻纸制浆得到回用新闻纸纤维的方法，一般在高磨碎度制浆机中，以4～8％的浓度和在50-90℃(90～160F°)的温度下进行20～60分钟，这取决于被加工的废纸的确切的类型。一般使用苛性钠或其他碱性物质如硅酸钠将液体浆的pH值升高到pH9～10，以帮助分离纤维(纤维分离)和释放油墨以及从纤维上分离污物。在碱性pH值下油墨中的植物油被皂化，同时矿物油被碱性pH值、皂和表面活性剂的共同作用乳化，所有这些都增强了洗涤过程中的除油作用。一般要加入表面活性剂脱墨助剂(对于在高pH值范围)进一步帮助从纤维上分离油墨。

在回用旧新闻纸得到质量很好的清洁纤维这一方法中，碱化步骤会引起纤维溶涨，一般会使许多组分溶解。除了使植物油基的印刷油皂化以外，碱化也使一般存在于旧新闻纸中的天然有机酸皂化，得到相应的可皂化物质的皂。如此形成的皂化植物油和有机酸有助于从纤维上除去其他污染物，象不可皂化印刷油(矿物油)。通过碱处理后的洗涤和/或浮选，这些物质随后从纤维上被除去了。