專利名稱：用于漂白機(jī)械紙漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求于2009年5月四日提交的歐洲申請?zhí)?9161461.0的權(quán)益，將其通過
引用結(jié)合在此。本發(fā)明涉及用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的一種方法，其中該紙漿使用螯合劑進(jìn)行預(yù)處理。用過氧化物氧化劑(例如過酸類或過氧化氫)漂白紙漿是已知的。還已知的是在該漂白步驟之前，進(jìn)行一個使用一種螯合劑預(yù)處理該紙漿的步驟， 以選擇性地消除對漂白有害的金屬離子。的確，一些金屬離子催化了過氧化物化合物的分解反應(yīng)。最有害的離子是錳、鐵、以及銅。廣泛使用的多種螯合劑是氨基羧酸型的那些，例如乙二胺四乙酸以及其鹽類 (EDTA)或二亞乙基三胺五乙酸以及其鹽類(DTPA)。然而，這些螯合劑的生物可降解性很差并且因此將被釋放到環(huán)境中從而在那里累積。雖然它們的毒性實(shí)際上并不是問題，但是它們在湖泊以及河流中的累積將導(dǎo)致存在于土壤中的并且在水中變得可溶的重金屬的活動化。然后這些重金屬將被活的生物(像魚類)吸收，因此進(jìn)入食物鏈。在國際申請WO 97/30209中描述了使用在氮上取代的生物可降解的多種螯合劑 (例如天門冬氨酸及其衍生物)。這樣的產(chǎn)物包括乙二胺-N，N’_ 二琥珀酸(EDDQ以及2， 2’ -亞氨基-二琥珀酸(IDS)。根據(jù)該先前申請，必須在從4至8的一個pH值進(jìn)行預(yù)處理步驟，然而EDDS和IDS在一個高pH值表現(xiàn)最佳，尤其是對于EDDS是pH 8并且對于IDS是 PH 10。因此，這一方法并不導(dǎo)致紙漿的最佳亮度。國際申請WO 99/46441描述了一種用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白機(jī)械紙漿的方法，其中用選自天門冬氨酸及其衍生物的、在氮上取代的螯合劑在8以上的一個pH 值下預(yù)處理該紙漿。紙漿的自然PH值通常在5和6之間，這樣的方法意味著在整個預(yù)處理步驟過程中通過添加一種堿(例如苛性鈉)來測量并且控制PH值。由于在預(yù)處理步驟期間紙漿的黃變效應(yīng)，這具有降低了供給隨后的漂白步驟的紙漿的亮度的缺點(diǎn)。此外，在預(yù)處理步驟過程中添加苛性鈉增加了提取物的量，這些提取物導(dǎo)致了在紙漿中減小的產(chǎn)率以及在廢水處理廠內(nèi)更高的化學(xué)耗氧量(COD)的注入量。使用EDDS和IDS作為螯合劑的另一個的缺點(diǎn)是由于更高價格或所要求的更高濃度、以及在預(yù)處理步驟過程中另外使用一種堿來使PH值維持在8以上而導(dǎo)致的更高操作成本。本發(fā)明的目的是提供一種簡單并且環(huán)境友好的漂白方法，從而避免在預(yù)處理步驟過程的PH值測量以及控制，并且仍然導(dǎo)致了紙漿的最佳亮度。因此本發(fā)明涉及用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的方法，其中在一個預(yù)處理步驟中，首先用選自下組的一種或更多種螯合劑處理該紙漿，該組由以下各項(xiàng)組成羧酸或其鹽類(除了它們的鎂鹽)，它們被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵、并且在至少一種無機(jī)鎂衍生物存在下，以及羧酸類，這些羧酸至少部分地用Mg2+皂化并且被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。的確，在結(jié)合至少一種羧酸或其鹽(i)的至少一種無機(jī)鎂衍生物的存在下，或在一種羧酸的鎂鹽(ii)(該羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵)存在下進(jìn)行該預(yù)處理步驟時，出人意料地已發(fā)現(xiàn)有可能達(dá)到高亮度或減少對于一個給定亮度的過氧化氫消耗或同時達(dá)到這二者。在該預(yù)處理步驟過程中，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征之一在于使用一種結(jié)合了羧酸或其鹽 (i)的無機(jī)鎂衍生物，或使用一種羧酸的鎂鹽(ii)，該羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。根據(jù)本發(fā)明，在預(yù)處理步驟過程中，作為螯合劑是有用的羧酸或其鹽類通常被至少一個供電子基團(tuán)取代和/或在分子骨架內(nèi)包括至少一個碳碳雙鍵。合適的供電子基團(tuán)通常選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成胺類(尤其是烷基胺或二烷基胺)、醇類、硫醇類、0-烷基以及S-烷基。優(yōu)選的供電子基團(tuán)是氨基基團(tuán)(-NH2)、烷氨基基團(tuán)(-NRH)或二烷氨基基團(tuán)(-NRR’ )或羥基基團(tuán)(-0H)，特別是二烷氨基基團(tuán)(-NRR’ )或羥基基團(tuán)(-0H)。在本方法中，合適的羧酸是具有以下通式(I)的那些HOOC-CnHm (OR1) p (SR2) q (NR3R4) r (COOH) S-R' (I)其中CnHffl是直鏈的或支鏈的，并且是飽和的或不飽和的；η是從1至8，尤其是從1至4的整數(shù)；m是從0至2η的整數(shù)；ρ是從0至η的整數(shù)；q是從0至η的整數(shù)；r是從0至η的整數(shù)；s是從0至η的整數(shù)；p+q+r+s是從0至2η，優(yōu)選最大是η的整數(shù)，并且如果p+q+r+s是0，那么m是 ^ 2n-2 ；R，是選自-H、-CH2OH, -COOH ；并且R1、R2、R3、R4是相同的或不同的，并且選自-H以及直鏈的或支鏈的具有化學(xué)式_Cn，Hm，-R”的基團(tuán)，其中η’是從1至8的整數(shù)，m’是從0至2η的整數(shù)，并且R”具有如以上 R，的相同的定義；優(yōu)選地 R1、! 2、! 3、! 4 選自-H、-CH2-CH20H、-CH2-COOH 和-CH(CH3)-COOH。在本發(fā)明的方法中使用的羧酸典型地是直鏈的。它們還可以是支鏈的。通常它們是飽和的。它們還可以是不飽和的。優(yōu)選地，這些羧酸不是環(huán)狀的。特別是，它們不是芳香族化合物。在本發(fā)明的方法中，這些羧酸或其鹽類包括至少一個羧酸的或羧酸根的基團(tuán)，優(yōu)選地至少兩個羧酸的或羧羧酸根的基團(tuán)例如兩個、三個或甚至四個羧酸的或羧羧酸根的基團(tuán)。尤其合適的羧酸是具有以下化學(xué)式(II)、(III)、(IV)或(V)的那些HOOC-CnHm-COOH (II)其中η是從2至8，優(yōu)選從2至4的整數(shù)，并且
m是從0至2n-2，優(yōu)選從η至2η_2的整數(shù)；HOOC-CnHm (OH)p-COOH (111)其中η是從2至8，優(yōu)選從2至4的整數(shù)，并且m 禾口 ρ = η ；HOOC-CnHm (OH) p (COOH) s_C00H (IV)其中η是從2至8，優(yōu)選從2至4的整數(shù)，并且m是從0至加-p-s的整數(shù)，ρ是從1至η的整數(shù)，s是從1至η的整數(shù)；以及HOOC-CnHm(NR1R2)-H(V)其中η是從1至8，優(yōu)選從1至4的整數(shù)，特別是1或2，m是從1至&1-1的整數(shù)，R1 和 R2 是相同的或不同的，并且選自-H、-CH2-CH20H、-CH2-COOH 和-CH (CH3) -C00H, 特別是選自-CH2-COOH 和-CH (CH3) -C00H。在本發(fā)明中有用的羧酸或其鹽的尤其合適的實(shí)例是乳酸、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖二酸、馬來酸、次氮基三乙酸(NTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、其鹽類以及它們的混合物。 檸檬酸、馬來酸、次氮基三乙酸(NTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、其鹽類以及他們的混合物是優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明，最優(yōu)選的羧酸、或其鹽類是檸檬酸、次氮基三乙酸(NTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、其鹽類以及它們的混合物。在本發(fā)明的方法中，僅使用一種羧酸或其鹽類(被至少一個供電子基團(tuán)取代和/ 或包括至少一個在分子骨架內(nèi)的碳碳雙鍵)獲得了良好的結(jié)果。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以使用多于一種的羧酸或其鹽。例如，根據(jù)本發(fā)明，可以組合若干羧酸和/或其鹽類。根據(jù)本發(fā)明的一種羧酸或一種其鹽還可以結(jié)合一種或更多種常規(guī)螯合劑(例如乙二胺四乙酸及其鹽類(EDTA)或二亞乙基三胺五乙酸和其鹽類(DTPA))。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在紙漿用螯合劑的預(yù)處理步驟過程中不存在過氧化物氧化劑。在本發(fā)明中，優(yōu)選選擇是生物可降解產(chǎn)物的羧酸。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的羧酸連同其鹽具有是容易地生物可降解產(chǎn)物的主要優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的一個第一實(shí)施方案中，該預(yù)處理步驟在至少一種無機(jī)鎂衍生物以及至少一種羧酸或其鹽(除了它的鎂鹽)(i)(如以上定義的)的存在下進(jìn)行，即該羧酸或其鹽被至少一個供電子基團(tuán)取代和/或在分子骨架內(nèi)包括至少一個碳碳雙鍵。該至少一種羧酸的鹽可以選自，例如羧酸的鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽。根據(jù)這個第一實(shí)施方案，該無機(jī)鎂衍生物優(yōu)先選自氧化鎂、氫氧化鎂、氯化鎂、硝酸鎂以及硫酸鎂。硫酸鎂可以處于它的無水形式或處于它的水合形式，例如處于它的七水合物形式(瀉鹽)。根據(jù)這個第一實(shí)施方案，一種尤其優(yōu)選的無機(jī)鎂衍生物是七水合硫酸鎂或?yàn)a鹽。\
在這個第一實(shí)施方案中，無機(jī)鎂衍生物的量必須優(yōu)化，取決于有待預(yù)處理的紙漿并且取決于造紙廠。無機(jī)鎂衍生物的量表示為Mg2+離子是按干紙漿的重量計(jì)通常小于或等于1 %，優(yōu)選小于或等于0. 5 %，更優(yōu)選小于或等于0. 1 %，有利地小于或等于0. 08 %。無機(jī)鎂衍生物的量表示為Mg2+離子是按干紙漿的重量計(jì)總體上大于或等于0. 01%，優(yōu)選大于或等于0. 02%，有利地大于或等于0. 04。仍根據(jù)這個第一實(shí)施方案，該羧酸或其鹽(i)的濃度是按干紙漿的重量計(jì)典型地小于或等于1%，優(yōu)選小于或等于0.8%的干紙漿。該羧酸或其鹽(i)的濃度是按干紙漿的重量計(jì)通常大于或等于0. 2%，優(yōu)選按干紙漿的重量計(jì)大于或等于0. 3 %，例如按干紙漿的重量計(jì)大于或等于0.4%。在本發(fā)明的一個第二實(shí)施方案中，該預(yù)處理步驟在至少一種至少部分用Mg2+皂化的羧酸(ii)(如以上定義的)存在下進(jìn)行，即該羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代和/或在分子骨架內(nèi)包括至少一個碳碳雙鍵。在本發(fā)明的方法中，這個第二實(shí)施方案是尤其有利的。 所述羧酸的鎂鹽可以從一個工業(yè)制造商照原樣購買，或者可以在使用前根據(jù)本領(lǐng)域任何已知方法通過使一種鎂衍生物(例如氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂)與對應(yīng)的羧酸反應(yīng)以形成該羧酸的至少部分鎂鹽而制備。根據(jù)這個第二實(shí)施方案，該羧酸的至少部分鎂鹽(ii)總體上是按干紙漿的重量計(jì)小于或等于1%，尤其是小于或等于0.8%。該羧酸的至少部分鎂鹽(ii)的鎂鹽濃度總體上是按干紙漿的重量計(jì)大于或等于0. 2 %，優(yōu)選大于或等于0. 4%。羧酸的至少部分鎂鹽(ii)可以按化學(xué)計(jì)量的鎂鹽或按部分鎂鹽的形式存在。的確，所有羧酸分子的所有羧基基團(tuán)可以被皂化，或者只有一部分羧基基團(tuán)和/或一部分羧酸分子可以被皂化。本發(fā)明的羧酸的化學(xué)計(jì)量鹽類的實(shí)例是檸檬酸鎂、馬來酸鎂和次氮基三乙酸的鎂鹽。從兩當(dāng)量的檸檬酸與3當(dāng)量的Mg(OH)2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)生成檸檬酸鎂，并且可以被寫作Citrate (檸檬酸根)2Mg3。從一當(dāng)量的馬來酸與一當(dāng)量的Mg (OH) 2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)生成馬來酸鎂。從兩當(dāng)量的次氮基三乙酸(NTA)與三當(dāng)量的Mg(OH)2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)生成次氮基三乙酸的鎂鹽，并且可以被寫作NTA2M&。從兩當(dāng)量的甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)與三當(dāng)量的Mg(OH)2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)生成甲基甘氨酸二乙酸的鎂鹽，并且可以被寫作MGDA2Mg315本發(fā)明的羧酸的部分鎂鹽的一個實(shí)例是從兩當(dāng)量的檸檬酸與1. 5當(dāng)量的Mg(OH)2 的反應(yīng)生成的化合物Citrate2Mgu，所述化學(xué)式實(shí)際上是一個平均式，并且生成產(chǎn)物事實(shí)上是多種化合物的一種混合物，即酸與單、雙、以及三皂化分子的一種混合物。必需注意，取決于根據(jù)本發(fā)明的羧酸的性質(zhì)以及它們與鎂(Mg2+)的皂化程度，生成產(chǎn)物的特性將是不同的。例如，在室溫下，化學(xué)計(jì)量化合物Citrate2Ife3具有按重量計(jì)最大值為10%的水溶解度，而在室溫下，該部分鎂鹽Citrate2Mgu的水溶解度為按重量計(jì)至少30%。在室溫下，馬來酸的化學(xué)計(jì)量鎂鹽的水溶解度為按重量計(jì)最大值20%，并且次氮基三乙酸的化學(xué)計(jì)量鎂鹽(NTA2Mg3)的水溶解度為按重量計(jì)至少30%。本發(fā)明的方法的預(yù)處理步驟，尤其根據(jù)以上披露的第一或第二實(shí)施方案，典型地在中性PH值或弱酸性pH值下進(jìn)行，特別是在紙漿的自然pH值下進(jìn)行?？傮w上，在等于或高于4的pH值下，特別是在等于或高于5的pH值下進(jìn)行預(yù)處理步驟。在該預(yù)處理步驟過程中，pH值通常是等于或低于8，在很多情況下等于或低于7，尤其是等于或低于6. 5，等于或低于6的值是普遍的。在該預(yù)處理步驟過程中，pH值的合適范圍例如是從4至8，優(yōu)選從 5至7，甚至更優(yōu)選從5至6。如果必要的話，借助pH改性化合物，紙漿的pH值可以被調(diào)整至優(yōu)選值。這樣的化合物的實(shí)例是氫氧化鈉或合適的替代堿以及硫酸或鹽酸或合適的替代酸。在本發(fā)明的方法中，通常在水存在下進(jìn)行該預(yù)處理步驟以達(dá)到按干紙漿的重量計(jì)至少1 %的最終稠度。用最終稠度指在添加預(yù)處理步驟所需的螯合劑以后，存在于紙漿漿料中紙漿的量。紙漿的最終稠度通常是按重量計(jì)小于或等于20%，特別是小于或等于15%， 更特別是小于或等于10%。在多數(shù)情況下，按干紙漿的重量計(jì)至20%的最終稠度將是合適的，優(yōu)選從3%至15%，尤其是從5%至10%。在本發(fā)明的方法中，通常在由木材的機(jī)械處理產(chǎn)生的溫度下進(jìn)行預(yù)處理步驟。該溫度可以在很大程度上變化，并且通常是至少40°C。該溫度總體上是小于或等于95°C。該預(yù)處理步驟的持續(xù)時間通常是從5至180分鐘，因造紙廠的不同情況而變化。總體上，在至少5分鐘的預(yù)處理步驟的持續(xù)時間下獲得了良好的結(jié)果。優(yōu)選地，預(yù)處理步驟的持續(xù)時間是等于或高于30分鐘。在本發(fā)明的方法中，推薦的是在該預(yù)處理步驟過程中進(jìn)行紙漿與螯合劑的良好混合。這可以通過在經(jīng)由泵使紙漿循環(huán)通過造紙廠過程中引入螯合劑來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，該預(yù)處理步驟可以被施用于機(jī)械紙漿、化學(xué)紙漿或廢紙紙漿，優(yōu)選施用于機(jī)械紙漿。用機(jī)械紙漿是指通過機(jī)械處理獲得的紙漿。這樣的紙漿的實(shí)例是壓力磨木漿(PGW)、磨石磨木漿(SGW)、熱磨機(jī)械漿(TMP)、盤磨機(jī)械漿(RMP)、化學(xué)熱磨機(jī)械漿(CTMP) 以及堿性過氧化氫機(jī)械漿(APMP或APP)。在另一個實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的一種方法，包括以下步驟在一個預(yù)處理步驟中，用一種或更多種選自下組的螯合劑處理紙漿，該組由以下各項(xiàng)組成羧酸或其鹽類(除了其鎂鹽)，它們被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵，并且在至少一種無機(jī)的鎂衍生物存在下，以及羧酸，這些羧酸至少部分用Mg2+皂化并且被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。對從預(yù)處理步驟(a)生成的混合物進(jìn)行壓制，直至達(dá)到按干紙漿的重量計(jì)從25% 至50 %的稠度，優(yōu)選從30 %至45 %，并且在一種堿存在下并且任選地在一種穩(wěn)定劑存在下，用一種過氧化物氧化劑對從步驟(b)生成的壓制的混合物進(jìn)行漂白。因此本發(fā)明還涉及用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的方法，其中在一個預(yù)處理步驟中，首先如以上所述處理該紙漿，并且包括以下附加步驟對從該預(yù)處理步驟生成的混合物進(jìn)行壓制，直至達(dá)到按干紙漿的重量計(jì)從25%至 50 %的稠度，優(yōu)選從30 %至45 %，并且用一種過氧化物氧化劑對從步驟(a)生成的壓制的混合物進(jìn)行漂白。優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中，在用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白以前，紙漿只經(jīng)過一個預(yù)處理步驟。
在該預(yù)處理步驟與漂白步驟之間還可以進(jìn)行一個洗滌步驟。其他步驟(例如附加的漂白步驟)也可以被添加至該方法中。然而，對于漂白機(jī)械紙漿，僅一個預(yù)處理步驟、一個壓制步驟、一個洗滌步驟以及用一種或更多種過氧化物氧化劑的一個漂白步驟通常就足夠了。在本發(fā)明的方法中，該過氧化物氧化劑通常選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成過氧化氫、有機(jī)過酸(例如過乙酸)和/或它們的一個組合。該氧化劑優(yōu)選是過氧化氫，它有利地在一種堿性介質(zhì)中使用。因此，過氧化氫優(yōu)選地與一種堿性化合物聯(lián)合使用，尤其至少與堿土金屬氫氧化物(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氫氧化鎂)聯(lián)合使用。優(yōu)選地， 使用過氧化氫、一種堿性化合物以及一種穩(wěn)定劑(例如硅酸鈉)或一種有機(jī)穩(wěn)定劑(例如一種聚丙烯酸酯和/或一種聚羥基丙烯酸鹽)進(jìn)行漂白步驟。本發(fā)明還涉及以下物質(zhì)作為螯合劑的用途至少一種羧酸或其鹽的一種混合物，除了它的鎂鹽，與至少一種無機(jī)鎂衍生物結(jié)合，或至少部分用Mg2+皂化的至少一種羧酸，這些羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。在用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的一種方法的預(yù)處理步驟中，使用所述化合物作為螯合劑也是本發(fā)明的一部分。通過以下一些實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不限于此范圍。實(shí)例根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)M70，使用一臺Datacolor Elrepho分光光度計(jì)(SF450)測量紙漿
的亮度。在這些實(shí)例中，螯合劑的百分比表示為按干紙漿的重量計(jì)純產(chǎn)物的量。在不使用螯合劑的條件下進(jìn)行的實(shí)例是僅使用脫礦質(zhì)水進(jìn)行的一個預(yù)處理步驟的結(jié)果。該漂白步驟在如這些系列的其他實(shí)例相同的條件下進(jìn)行。在以下這些實(shí)例中，DTPA是指二亞乙基三胺五乙酸。DTPA被用作按水的重量計(jì) 40% DTPA的商品化溶液。Citrate2Mgu是檸檬酸的部分皂化的鎂鹽。從兩當(dāng)量的檸檬酸與1.5當(dāng)量的 Mg(OH)2的反應(yīng)生成這一產(chǎn)物，所述化學(xué)式實(shí)際上是一個平均式，并且生成產(chǎn)物事實(shí)上是多種化合物的一種混合物。馬來酸Mg是指馬來酸的鎂鹽。它從1當(dāng)量的馬來酸與一當(dāng)量的Mg(OH)2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)生成。NTA是指次氮基三乙酸。NTA是可商購的，例如來自BASF的TRILON AS 。NTA Na3 是指次氮基三乙酸的三鈉鹽。這一產(chǎn)物是可商購的，例如像由BASF銷售的TRILON A 。 NTA2Mg3是指次氮基三乙酸(NTA)的鎂鹽。通過使2當(dāng)量的NTA (從BASF作為TRILON AS 商業(yè)可得)與3當(dāng)量的Mg(OH)反應(yīng)制備NTA2Mg315 NTA、NTA Na3和NTA2Ife3被用作水溶液 (40wt% )。MGDA是指甲基甘氨酸二乙酸。MGDA妝3是指甲基甘氨酸二乙酸的三鈉鹽。這一產(chǎn)物是可商購的，例如像來自BASF的TRILON M 。MGDA和MGDA Nei3被用作水溶液(40wt%)。在以下這些實(shí)例中，MGDA Na3/NTA是指甲基甘氨酸二乙酸的三鈉鹽(MGDA Na3)與次氮基三乙酸(NTA)的一種混合物。通過分步添加1. 6g的NTA(—步0. 4g)至IOg的MGDANii3中二制備這個產(chǎn)物。用水稀釋生成的混合物以獲得按重量計(jì)40%的活性產(chǎn)物濃度。這個溶液含有按重量計(jì)72 %的MGDA Na3以及按重量計(jì)28 %的NTA，二者都被部分皂化并且在它們的部分鈉鹽的形式下存在。這一溶液的PH值是約5. 0。實(shí)例1至11用表I中總結(jié)的螯合劑預(yù)處理一個盤磨機(jī)械漿的樣品。該預(yù)處理步驟在紙漿樣品上以10wt%的最終稠度，在紙漿的自然pH值下，在60°C 下進(jìn)行，持續(xù)30分鐘。在所述預(yù)處理以后，紙漿被壓制至高達(dá)30wt%的稠度。然后在5.0%的過氧化氫，3. 的苛性鈉以及3. 5%的硅酸鈉存在下，以15wt% 的最終稠度并且在70°C的溫度下隨后對生成的紙漿進(jìn)行漂白，持續(xù)120分鐘，所有這些百分比都被表示為按干紙漿的重量計(jì)。在下表I中總結(jié)了生成的漂白紙漿的亮度和過氧化氫消耗。表 I
權(quán)利要求
1.用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的方法，其中在一個預(yù)處理步驟中，首先用選自下組的一種或更多種螯合劑處理該紙漿，該組由以下各項(xiàng)組成(i)羧酸或其鹽，但排除其鎂鹽，它們被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵、并且存在至少一種無機(jī)的鎂衍生物，以及( )羧酸，這些羧酸至少部分地用Mg2+皂化并且被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中供電子基團(tuán)選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成胺， 尤其是烷基胺或二烷基胺；醇；硫醇；0-烷基和S-烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該羧酸具有以下通式 HOOC-CnHm (OR1) p (SR2) q (NR3R4) r (COOH) S-R，其中CnHm是直鏈的或支鏈的，并且是飽和的或不飽和的； η是從1至8，尤其是從1至4的整數(shù)； m是從0至2η的整數(shù)； P是從0至η的整數(shù)； q是從0至η的整數(shù)； r是從0至η的整數(shù)； s是從0至η的整數(shù)；P+q+r+s是從0至2η，優(yōu)選最大是η的整數(shù)，并且如果p+q+r+s是0，那么m彡2n~2 ； R，選自-H、-CH2OH、-COOH ；并且R\R2>R3>R4是相同的或不同的，并且選自-H和直鏈的或支鏈的具有化學(xué)式_Cn，Hffl, -R” 的基團(tuán)，其中η’是從1至8的整數(shù)，m’是從0至2η的整數(shù)，并且R”具有與如以上R’的相同的定義；優(yōu)選地 R1、R2> R3> R4 選自-H、-CH2-CH2OH, -CH2-COOH 和-CH(CH3) -C00H。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該羧酸選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成乳酸、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖二酸、馬來酸、次氮基三乙酸、甲基甘氨酸二乙酸、其鹽和它們的混合物，優(yōu)選選自檸檬酸、次氮基三乙酸和甲基甘氨酸二乙酸、其鹽以及它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中該無機(jī)鎂衍生物選自氧化鎂、氫氧化鎂以及硫酸鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中該至少一種螯合劑是至少部分用 Mg2+皂化的羧酸(ii)0
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該紙漿的自然ρΗ值下進(jìn)行該預(yù)處理步驟，優(yōu)選在從4至8的ρΗ值下，更優(yōu)選在從5至7的ρΗ值下，并且甚至更優(yōu)選在從 5至6的ρΗ值下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中該無機(jī)鎂衍生物的濃度表示為Mg2+ 離子按干紙漿的重量計(jì)小于或等于1 %，優(yōu)選小于或等于0. 5 %，更優(yōu)選小于或等于0. 1 %， 有利地小于或等于0. 08%，并且按干紙漿的重量計(jì)大于或等于0. 01 %，優(yōu)選大于或等于 0. 02%,更優(yōu)選大于或等于0. 04%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中該羧酸或其鹽(i)或該至少部分用Mg2+皂化的羧酸(ii)的濃度按干紙漿的重量計(jì)小于或等于1%，優(yōu)選小于或等于0.8%，并且按干紙漿的重量計(jì)大于或等于0. 2 %，優(yōu)選大于或等于0. 3%。
10.將根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任意一項(xiàng)的方法，該方法應(yīng)用于機(jī)械紙漿。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中在水的存在下進(jìn)行該預(yù)處理步驟， 以達(dá)到按干紙漿的重量計(jì)至20%的稠度，優(yōu)選從3%至15%，尤其是從5%至10%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，包括以下附加步驟(a)對從該預(yù)處理步驟得到的混合物進(jìn)行壓制，直至達(dá)到按干紙漿的重量計(jì)從25%至 50 %的稠度，優(yōu)選從30 %至45 %，并且(b)用過氧化物氧化劑對從步驟(a)得到的壓制的混合物進(jìn)行漂白。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中該過氧化物氧化劑選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成過氧化氫、有機(jī)過酸例如過乙酸和/或它們的組合，優(yōu)選過氧化氫。
14.以下物質(zhì)作為螯合劑的用途(i)至少一種羧酸或其鹽的混合物，排除其鎂鹽，與至少一種無機(jī)的鎂的衍生物結(jié)合，或( )至少部分用Mg2+皂化的至少一種羧酸，這些羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的用途，用于利用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的方法的預(yù)處理步驟中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用一種或更多種過氧化物氧化劑漂白紙漿的方法，其中在一個預(yù)處理步驟中，首先用與至少一種羧酸或其鹽(除了它的鎂鹽)結(jié)合的至少一種無機(jī)鎂衍生物處理該紙漿，或者用至少部分用Mg2+皂化的至少一種羧酸處理該紙漿，該羧酸被至少一個供電子基團(tuán)取代或包括至少一個碳碳雙鍵。
文檔編號D21C9/16GK102449234SQ201080023672
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者皮埃爾·杜內(nèi)爾 申請人:索爾維公司