從造紙所用的再循環纖維中去除有機沉積物的製作方法

2023-11-03 18:50:57

專利名稱：：從造紙所用的再循環纖維中去除有機沉積物的製作方法從造紙所用的再循環纖維中去除有機沉積物
背景技術：
：0001本發明涉及一種方法，其用於控制和部分去除來自再循環廢紙料(wastep叩erstock)的紙漿(paperpulp)中的有機沉積物和獲得紙產品，所述方法正越來越多地被用在造紙廠中進行造紙。0002近年來對森林開伐所引起的環境危害的意識的增長以及日益增加的能源成本，己經引起包括廢紙在內的許多產品再循環的增加。眾所周知，廢紙的再循環是商業可行的，並且對於樹木(即原纖維)和能源的保護產生重要的有利影響。廢紙的再循環是商業實踐，其涉及廢紙的收集和加工，以產生造紙工業的二次纖維或再循環纖維供應。再循環紙中的纖維，不但在它們的物理和機械性能方面不同於原漿和原纖維素纖維中的纖維，而且它們的化學組成也不同，這是由於乾燥、老化和反覆的再循環過程所引起的纖維基質內的變化以及由於存在非纖維素的合成汙染物。0003在造紙過程中，化學汙染物是這些合成汙染物中最難鈍化、控制和/或可能去除的。它們包括壓敏粘合劑(例如，丙烯酸類、乙烯基乙酸酯、熱熔體和類似物)、墨、著色劑、特種塗料、內部添加劑、塗層粘合劑和塑料膜殘餘物及類似物。對於廢紙料向具有可接受質量的再循環紙的轉變，如上述的化學汙染物必須完全分散成小顆粒或優選地被除去。因此，從再循環紙料中製備的紙漿在工業中經常被稱為"脫墨紙漿(de-inkedpulp,DIP)"。0004再循環紙工業已經開發出許多不同級別的廢紙，被稱為紙料，其根據纖維類型和汙染程度被定義。其包括-新聞紙級別(標準、改良的、電話地址薄)、雜誌級別(用於膠版印刷和轉輪凹版印刷的含木材的未塗布紙或含木材的塗布紙)、印刷和書寫級別(含木材的未塗布紙和塗布紙)、和多層板級別(具有脫墨或未脫墨的多層的制盒紙板)。0005每個級別在市場上的價值隨著其汙染物含量的變化而發生明顯的變化。在生產合適的再循環紙之前，廢紙料級別需要基本的加工以除去汙染物。再循環紙漿所要求的純度程度依賴於所製備的紙類型而改變，例如，個人衛生用紙、工業衛生和清潔用紙、印刷用辦公紙、報紙或包裝紙板。不論所製備的紙的類型，得到的紙必須滿足合適的質量水平，其可以滿足"斑點"去除、亮度和/或柔軟度的需要(這影響了對再循環紙漿純化方法的選擇)。0006在傳統的紙再循環方法中，一般地，紙料(即廢紙)通過在含水介質中機械攪拌被打漿(即分解)，目的是起始再循環紙的製備和起始廢紙原料中存在的汙染物的去除，取決於紙料的來源，所述汙染物將包括粘合劑(例如，丙烯酸類樹脂、乙烯基乙酸酯、熱熔體和類似物)和墨。廢紙初始打漿的結果是形成了紙纖維的含水漿液，其含有分散於整個漿液中、約為0.1至1000pm的顆粒的汙染物，例如墨和粘合劑。得到的漿液經過一系列的處理工藝以去除汙染物。取決於所生產的最終紙的質量要求，除其它步驟之外，這些工藝可包括下述各個步驟中的一個或多個步驟清洗；篩選(例如，通過網狀物或其類似物的物理過濾進行大顆粒汙染物的物理去除)；浮選(其中紙漿通過任何合適的脫墨方法典型地被脫墨，例如WO2004/011717中所述的方法，其依賴於用有機改性的矽氧垸成分進行的浮選)；分散；沉澱；和乾燥和/或脫水。0007典型地，上述階段沒有一個是100%成功的，舉例來說，粘合劑、墨和相關的汙染物通過浮選方法只是部分被去除，因此，由於在紙漿加工過程中不能完全除去汙染物，得到的製備的紙將含有某種程度的汙染。0008從廢紙料中造紙的工廠經常面臨這樣的問題，其是由於在紙加工機器中所用的各種設備上，例如成形網、壓榨機(press)、和乾燥和域脫水設備上的圓筒和域網(wires)上的沉積物，特別是有機汙染物的形成所引起的。與這樣的沉積物相關的問題包括得到的紙的斷裂、紙張缺陷(例如，斑點和孔)，和例如，由於汙染物粘附到成形網和脫水設備及其他設備上引起的毛布堵塞和表面汙染所造成的乾燥和/或脫水設備效率的降低。因此，這些問題引起了造紙機器的許多停工，並且需要定期地清洗堵塞的設備，典型地使用化學清洗用的溶劑或機械去除沉積物用的刮刀刀片設備。這些停工和紙張質量問題對於使用再循環紙漿的紙板、紙和薄紙生產者的生產率和整體經濟效益有直接的影響。0009當較大顆粒的汙染物在紙漿加工過程中經常通過篩選被成功去除的時候，在用於製備再循環紙的打漿方法的最後乾燥和/或脫水部分中引起沉積的汙染物典型地來源於加工得到的紙漿懸浮液中存在的微米大小和/或膠狀汙染物，該汙染物通過篩選和/或在紙漿加工過程中的其它去汙染步驟沒有被去除。在造紙機器(潤溼和乾燥部分)中收集的沉積物一般是由於再循環纖維內存在的微米大小和膠狀汙染物的凝聚而形成的聚合物，特別是如上所討論的基於粘合劑的材料，包括那些來自壓敏塗膠標籤、書用粘合劑和紙板裝配的材料，特別是聚丙烯酸酯、熱熔性粘合劑和聚乙酸乙烯酯殘餘物。聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯和熱熔汙染物經常是沉積到涉及造紙工藝的乾燥和減脫水部分的設備上的主要汙染物組分。0010有害汙染物沉積的形成在工業中一般被稱為"粘膠物(stickies)"。粘膠物被分成三種類型，即"大粘膠物(macrostickies)"、"小粘膠物(microstickies)"和"膠狀粘膠物(colloidalstickies)"。大粘膠物是被100pm縫篩除去的固態和粘性汙染物。因此，認為大粘膠物的當量直徑是100以上，並且通過機械篩選相對容易被去除。小粘膠物也是粘性顆粒，但是大小在1至100pm之間。與保留在100縫篩上的大粘膠物不同，小粘膠物穿過這種篩，且因此難於選擇性地分離。膠狀粘膠物為1阿以下，並且因此被認為屬於汙染物的"溶解和膠體部分"。膠狀粘膠物有時被稱為"潛在的粘膠物"。由於其大小，當它們保持膠狀形式時膠狀粘膠物不具有有害的影響。然而由於含水紙漿介質(例如，存在陽離子聚合物、和/或金屬離子如鈣離子等)離子強度的變化，膠狀粘膠物可以經歷去穩定化，使其沉澱，並且在一些情況下形成在工業上一般被稱為"二次粘膠物"的粘性沉澱物。0011三種化學汙染物家族實際上覆蓋了來自廢紙料的(再循環)紙中可以見到的全部的小粘膠物和膠狀粘膠物群體。它們包括(i)壓敏丙烯酸基粘合劑(PSA)，其經常被用作信封的壓敏性粘合劑；(ii)聚乙酸乙烯酯(PVAs)和乙基乙烯基乙酸酯(EVA)的殘餘物。其經常被用於包裝用紙板；和(iii)熱熔性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物，其經常被用於粘合書籍。0012美國專利5,527,431(1996年6月18日)、美國專利5,560,832(1996年10月1日)、美國專利5,589,075(19%年12月31日)、美國專利5,597，490(1997年1月28日)、美國專利5,624，569(1997年4月29日)和美國專利5,679,261(1997年10月21日)描述了含有某種矽烷的組合物在廢水處理、脫墨紙漿(DIP)製備中產生的脫墨工藝水的澄清、濁度降低、食品加工廢物處理和含油廢水的去乳化中的應用，所述組合物是水溶性的表面活性的含矽的聚電解質共聚物，特別地，是通過含非矽原子的親水性和疏水性有機單體，包括二烯丙基二甲基滷化銨，例如二烯丙基二甲基氯化銨，與乙烯基烷氧基矽烷，例如乙烯基三甲氧基矽烷的反應而製備的含矽共聚物。發明概述0013本發明涉及再循環紙產品和從廢紙料中製造所述再循環紙產品的方法。在再循環紙產品的製造過程中和所述產品中降低汙染物沉積的方法，所述方法包括-(a)將廢紙料在含水介質中打漿和(b)加工在(a)步驟中產生的紙漿，以形成再循環紙。其特徵在於，在步驟(a)和/或步驟(b)期間，加入有效量的一種或多種含矽材料，其選自(0環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷，和/或其與水的水解或縮合反應產物(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧垸，和/或其與水的水解或縮合反應產物(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物，和/或其與水的水解或縮合反應產物，禾口/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧垸聚合物，和/或其與水的水解或縮合反應產物，和/或(v)氨基官能性矽烷和/或氨基官能性矽氧烷和/或它們與水的水解或縮合反應產物，和/或(vi)烷基官能性矽烷和/或其與水的水解或縮合反應產物；並且使所述含矽材料與紙漿中的所述汙染物相互作用，因此降低了紙漿加工設備上和得到的紙產品中所述汙染物的沉積。0014對於本發明的目的，紙產品可以包括紙、薄紙(tissuepaper)和/或紙板材料。0015基於廢紙料的乾重，所述添加劑的優選量是按重量計0.01-10%。在兩種或更多含矽材料被用作添加劑的情況下，基於廢紙料的乾重，添加劑的累積量按重量計保持在0.01-10%的範圍內，並且優選地是在0.02-1.0%的範圍內。0016發明者令人驚異地和出乎意料地證明了，根據本發明，含矽材料的加入顯著降低了沉積到在紙漿的乾燥和/或脫水中使用的網上的汙染物的表面積，所述汙染物在下文被稱為"粘膠物"，似乎上面所稱的相互作用明顯降低了粘膠物對於金屬基底的粘結強度，例如在造紙方法中的乾燥步驟中所使用的那些金屬基底。考慮到詳述部分，本發明的這些和其它特徵將是顯而易見的。發明詳述0017本發明涉及全部類型的粘性汙染物，其在工業上一般被稱為"粘膠物"，例如如本文前述的大粘膠物、小粘膠物和膠狀粘膠物，其典型地來源於廢紙料中存在的不同粘合劑和/或墨成分。優選地，該汙染物是大粘膠物、膠狀粘膠物及其混合物。0018本文的含矽材料選自(i)環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷，和/或其與水的水解或縮合反應產物(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧烷，和/或其與水的水解或縮合反應產物(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物，和/或其與水的水解或縮合反應產物，禾口/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物，和/或其與水的水解或縮合反應產物，和/或(v)氨基官能性矽烷和/或氨基官能性矽氧烷和/或其與水的水解或縮合反應產物，和/或(vi)烷基官能性矽浣和/或其與水的水解或縮合反應產物。0019申請人認為，含矽材料可提高紙漿清洗階段，即，粘膠物的去除時的凝結和絮凝效率，和/或在所得再循環紙的整飾中粘膠物的調和(pacification)。粘膠物的調和意思是指去除粘膠物的粘性性質，因此防止它們沉積到設備或所得的紙產品上。0020優選地，含矽材料在步驟(a)中所用的含水介質中是可溶的，並且在步驟(a)(當含矽材料存在時)和步驟(b)期間與汙染物相互作用。步驟(b)典型地將涉及下面的清洗、篩選、浮選、分散、沉降、乾燥和/或脫水和任何其它的標準紙漿處理階段中的一個或多個階段。0021含矽材料可在步驟(a)和/或步驟(b)期間的任何時間點被引入紙漿中，即，它可以單獨在步驟(a)期間被引入一次或多次，或單獨在步驟(b)期間被引入一次或多次，或正如優選地，可以在步驟(a)和步驟(b)期間都被引入，並且這取決於所進行的整個過程。優選地，當在步驟(b)期間加入時，含矽材料在這樣的加入點被加入，此時足夠的剪切混合被施加以確保含矽材料與粘膠物之間的相互作用，使得能夠發生鈍化。然而最優選地，在步驟(b)期間的加入應當發生在紙漿進入紙機之前，紙張或紙巻等在所述紙機內形成。0022含矽材料可以單獨被引入紙漿或結合其它成分被引入。可以與含矽材料一起引入或者分開引入的一個優選的添加成分是滑石。滑石可以在含矽材料引入的同時、之前或之後被引入。滑石先前已經在一些再循環紙生產方法中被用於控制粘膠物。然而，滑石對於控制粘膠物僅有有限的效率，而且給使用者帶來了處理問題。0023來自廢紙並且如本文前述被加工的紙漿可以與原漿相結合，用於製造紙、薄紙或紙板。根據本發明的方法可以結合WO2004/011717中所述的脫墨方法，或者甚至造紙廠已經使用的任何其它的標準脫墨助劑化學品(de-inkingaidchemistry)而實施。0024根據本發明的工藝可以在任何合適的pH條件下進行，即酸性、鹼性和中性，儘管大約中性條件pH7(+或—pH0.5)是優選的，特別是相比於鹼性條件，所述鹼性條件當用在傳統的脫墨方法中時，引起水溶性和/或膠狀固體和精細分散的固體，例如填充物、細纖維和粘膠物汙染生產用水。0025可在本文使用的合適的環氧基或環氧丙氧基官能性矽烷(i)的一些例子包括3-環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽垸、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽垸、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸和環氧己基三乙氧基矽烷。0026可在本文使用的合適的環氧基或環氧丙氧基官能性矽氧垸(ii)的一些例子包括3-環氧丙氧基丙基五甲基二矽氧垸、環氧丙氧基丙基封端的聚二甲基矽氧垸和環氧丙氧基丙基封端的聚苯基甲基矽氧烷。0027合適的季銨官能性矽氧烷聚合物(iii)和其製造方法在US6,787,603以及US6，482，969和US6,607，717中被詳細描述。如這些專利中所述，一般地，乳液形式的季銨官能性矽氧垸聚合物是通過在表面活性劑存在的情況下，使其分子內具有環氧基或滷代醇基的有機季銨化合物，和其分子內具有氨基的矽氧烷迸行反應製備的。隨後，上述三種組分被分散在極性水相中。0028含有環氧基的有機季銨化合物的一些例子是縮水甘油基三甲銨氯化物和縮水甘油基三甲銨溴化物；含有滷代醇基的有機季銨化合物的一些例子是(3-氯-2-羥丙基)三甲銨氯化物、(3-氯-2-羥丙基)二甲基十二烷銨氯化物、(3-氯-2-羥丙基)二甲基十八烷銨氯化物、(3-氯-2-羥丙基)三甲銨溴化物、(3-氯-2-羥丙基)二甲基十二烷銨溴化物、禾口(3-氯-2-羥丙基)二甲基十八烷銨溴化物。0029用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧垸聚合物(iv)和製備該聚合物的方法在國際公布號WO2004/103326和國際公布號WO2004/104013中被詳細描述。如WO2004/103326和WO2004/104013中所述，乳液形式的用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物是通過加入交聯劑，使與上面季銨官能性矽氧烷聚合物(E)所用成分相同的成分進行反應而製備的。0030如WO2004/103326和WO2004/104013所表明，該交聯劑是含有至少兩個環氧基的有機環氧化物，即二環氧化物，其包括組分，如乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、三縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚；1，2，3，4-二環氧丁垸；1,2,4,5-二環氧戊烷；1,2，5，6-二環氧己垸；1，2，7，8-二環氧辛垸；1，3-二乙烯基苯二環氧化物；1，4-二乙烯基苯二環氧化物；4，4，-異亞丙基二酚二縮水甘油醚和氫醌二縮水甘油醚。也可使用其它的垸基多元醇的多縮水甘油醚、聚垸撐二醇的聚縮水甘油醚、二環氧垸烴、二環氧芳烷烴(amlkane)和多酚多縮水甘油醚。實施例0031提出下面一系列實施例，以更詳細地闡釋本發明。實施例1表明六種降低粘膠物沉積的添加劑的性能。實施例0032在該實施例中，起始物質為含有作為粘膠物的大約1wt%粘合劑的化學原漿。該物質被打漿30分鐘。然後，該漿液在水中被稀釋成0.5%的濃度，並放入測試槽中。意欲降低粘膠物量的添加劑組分被加入，並且該漿液被攪拌IO分鐘。隨後將網放置在槽中，再攪拌槳液30分鐘。試驗一完成，取出網、乾燥、稱重和掃描，以估測沉積在網上的粘膠物的總表面積。試驗結果以圖的形式顯示在附圖的單個圖中。在該圖中，柱的高度越小，所表示的粘膠物的鈍化作用越好(即通過粘膠物與含矽材料的相互作用，粘膠物被防止沉積到網上)。0033圖中顯示的這六種添加劑A-F分別是滑石(A);氨乙基氨丙基三甲氧基矽烷(B);3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(C);含有用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物的乳液(D);含有季銨官能性矽氧烷聚合物的乳液(E);含有羧基官能性矽氧烷聚合物的乳液(F)。0034如上所示，添加劑(D)在WO2004/103326和WO2004/104013中被詳細描述。添加劑(E)在美國專利6,787,603、美國專利6,482,969和美國專利6，607，717中被詳細描述。0035從下表1中應當明顯地看出，在濃度為幹紙重的1%時，相比其它添加劑A、B禾卩F，添加劑C、D和E在調和粘膠物方面是最有效的添加劑。當該實施例用再循環纖維在同樣粘合劑存在下重複進行時，又產生更少的沉積，這證實礦物質填充物、墨和再循環纖維中的其它產物的存在也使得粘膠物鈍化。表ltableseeoriginaldocumentpage16(F)含有羧基官能性矽氧烷聚合物的乳液8690實施例2—漿液中的網沉澱測試0036在這一系列實施例中，採用下列方法進行粘膠物沉積試驗0037應用丙烯酸基壓敏粘合劑(PSA)作為典型粘合劑(JackstadE115)。將該粘合劑施加到僅包括原纖維的紙上。施加的PSA的量等於幹纖維含量的1%(例如，lgPSA/100g紙)。處理的紙然後被切成小片形成紙料，並被加到紙漿機(Lhomargy紙漿機)中，接著加入預熱的軟化水(45°C)，使得水中纖維的濃度為35g/L(3.5%的紙漿稠度)。然後以表2所表明的量引入添加劑，並且打漿過程進行20分鐘，同時保持混合物的溫度大約在45t:。在打漿步驟完成之後，用另外的熱的軟化水(45°C)將得到的紙漿稀釋為10g/L的濃度(1%紙漿稠度)，並且將其倒入Deagoutte等在Doshi&associatesInc.的MahendraRDoshiEd.Pub.2002，第135頁中的"RecentAdvancesinPaperRecycling-Stickies"所述類型的沉積測試儀中。0038然後，在所得的稀釋的紙漿的攪拌混合物中移動固定在合適的攪拌葉上的網，持續20分鐘的時間，然後取出網、淋洗和乾燥並分析其上的汙染物沉積。所採用的顯色方法的結果是，觀察到網上的汙染物沉積是黑色的，並且應用成像分析確定存在的量。表2中的結果給出了被汙染物(粘膠物)所覆蓋的網的表面積，單位是平方毫米(mm2)/平方米(m2)網。表2清楚地表明，相比於作為比較實施例給出的1.0%的滑石，有機矽烷，特別是環氧丙氧基丙基三院氧基官能性矽垸降低網上汙染物(粘膠物)沉積的效率。表2tableseeoriginaldocumentpage18實施例3—在紙張形成期間的網沉積試驗(wiredepositiontesting)0039按照與實施例2中所述的方法相同的方法，製備紙槳。然後，用軟化水(45°C)將所得的紙漿稀釋到1g/L。然後製備一系列手工紙(10-15)，對於每張使用相同的網。網收集從正在生產的手工紙轉移的汙染物(粘膠物)沉澱。紙漿的排水(drainage)可以應用重力或用水泵協助。如表3中將要看到的，加入的矽烷(Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)的量，是以不同量被加入的，並且提供了使用兩種劑量的滑石添加劑的比較實施例。表3formulaseeoriginaldocumentpage190040應當意識到，被汙染物覆蓋的網表面積顯著降低，且與比較實施例比較時，使用環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷的每一實施例在網表面覆蓋方面給出了相等或增強的降低，即，當Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸以相對於紙漿中幹纖維含量的0.05-0.4%之間的濃度被加入時，網上的汙染物(粘膠物)沉積大大減少。0041發明人己經發現，在打漿過程中矽烷和/或聚矽氧烷添加劑的加入對於降低汙染物的網上沉澱而言是優選的。按幹紙料含量的重量計在0.02-0.2%之間的添加劑劑量水平是充分的。本發明的一個主要優點是，根據本發明的0.05wtW的添加劑提供了與1.0°/。滑石相似的汙染物降低率，而0.2wt。/。得到明顯更高的降低率，即接近100%的汙染物降低。典型地，汙染物和所使用的且未被收集到網上的含矽材料不是保留在所得的紙裡就是被排到打漿廢水中。實施例4一在紙張形成期間的網沉積試驗DIP工藝水的影響0042在該實施例中，使用了與如上面實施例2中所述相同的方法。然而，打漿是用脫墨紙漿(DIP)工藝水而不是純的蒸餾水進行的。如表4可見，使用Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸(按重量計為幹紙料的0.2%)對於降低在網上收集的汙染物沉積而言仍是很有效的。表4tableseeoriginaldocumentpage20實施例5—紙漿的網沉積試驗矽烷+滑石相結合的作用在造紙工業中，加入大約1.0%的滑石對於控制在原漿和從廢紙料得到的漿液中存在的汙染物而言是普通的實踐。在下面的實施例中(表5)，我們表明，Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(按重量計為幹紙料的0.1%)與滑石(按重量計為幹紙料的1%)結合使用對於進一步降低網上收集的汙染物沉積而言是有效的。表5汙染物(lg/辦g紙)添加劑汙染物所覆蓋的網的表面積Cmm2/m2)覆蓋表面的降低(％)PSA無19340PSA滑石(1.0%)—比較69164PSA滑石(1.0%)十Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(0.1%)38280實施例6—在紙張形成期間的網沉積試驗在打漿期間PH的影響打漿期間pH的改變可在某些情況下可被觀察到。然而，優選地，造紙工藝在大約中性pH條件下進行。在一系列實施例(表6)中，我們已經表明，相對於正常的中性(pH7)條件，在打漿期間使pH為酸性(醋酸鹽緩衝液，pH4.6)或鹼性(碳酸鹽緩衝液，pH9.8)時，使用Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸(按重量計為幹紙料的0.2%)對於降低網上收集的汙染物沉積而言仍是有效的。表6汙染物(lg/100g紙)添加劑汙染物所覆蓋的網的表面積(薩2/m2)覆蓋表面的降低(％)PSA無，pH710230PSAY-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸(0.2%)，pH755146PSA無，pH4.63060PSAY-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(0.2%)，pH4.617044PSA無，pH9.82200PSAY-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(0.2%)，pH9.814330043本文所述的化合物、組合物和方法可以進行其它變化，其沒有脫離本發明的實質性特徵。本文特別闡明的本發明的實施方式僅是示例性的，並且除了所附權利要求中所限定的範圍之外，不意欲作為對本發明範圍的限定。權利要求1.降低再循環紙產品製備期間和在所述產品中汙染物沉積的方法，所述方法包括步驟(a)將廢紙料在含水介質中打漿，和(b)加工步驟(a)中產生的紙漿，以形成再循環紙，其特徵在於，在步驟(a)和/或步驟(b)期間，加入有效量的一種或多種含矽材料，所述含矽材料選自(i)環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(v)氨基官能性矽烷、和/或氨基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(vi)烷基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物；並且使所述含矽材料與所述紙漿中的所述汙染物相互作用，從而降低所述汙染物在紙漿加工設備上和得到的紙產品中的沉積。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽烷(i)選自3-環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基矽垸、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、環氧環己基乙基三乙氧基矽垸、環氧環己基乙基三甲氧基矽烷和環氧己基三乙氧基矽烷。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽烷(i)是3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽氧垸(ii)選自3-環氧丙氧基丙基五甲基二矽氧烷、環氧丙氧基丙基封端的聚二甲基矽氧垸、環氧環己基乙基封端的聚二甲基矽氧垸、環氧基丙氧基丙基封端的聚苯基甲基矽氧烷、環氧環己基乙基甲基矽氧烷/二甲基矽氧烷共聚物、和環氧基環己基乙基甲基矽氧烷/甲氧基聚烯氧基甲基矽氧垸/二甲基矽氧烷三元共聚物。5.根據任何前述權利要求所述的方法，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽氧烷(ii)是環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽樹脂。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述季銨官能性矽氧垸聚合物(iii)是通過使其分子內具有環氧基或卣代醇基的有機季銨化合物與其分子內具有氨基的矽氧烷，在表面活性劑存在的情況下，分散於極性水相中，進行反應而製備的。7.根據權利要求1所述的方法，其中所述用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物(iv)是在分散於極性水相的表面活性劑和交聯劑存在的情況下，通過使其分子內具有環氧基或滷代醇基的有機季銨化合物與其分子內具有氨基的矽氧烷反應而製備的。8.根據任何前述權利要求所述的方法，其中基於紙料乾重，所述用於降低汙染物沉積的含矽材料的量是按重量計0.01-10%。9.根據前述權利要求8所述的方法，其特徵在於，至少兩種含矽材料被用於降低汙染物沉積，並且基於紙料乾重，所述矽烷的總量將處於按重量計0.01-10%的範圍。10.根據任何前述權利要求所述的方法，其中所述含矽材料在打漿(步驟(a))期間被引入。11.根據任何前述權利要求所述的方法，其中所述含矽材料在紙漿加工(步驟(b))期間被引入。12.根據權利要求11所述的方法，其中所述含矽材料在紙漿加工(步驟(b))中的下述階段中的一個或多個期間被引入清洗、篩選、浮選、分散、沉降、千燥和/或脫水和任何其它的標準紙漿處理階段。13.根據權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，所述含矽材料在步驟(b)期間被加入，加入時足夠的剪切混合被施加，以確保所述含矽材料與汙染物之間的相互作用，使得鈍化發生。14.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，在浮選階段，應用脫墨助劑去除墨。15.根據任何前述權利要求所述的方法，其特徵在於，水是純的軟化水，或是在脫墨期間被提取的工藝水。16.根據任何前述權利要求所述的方法，其中所述汙染物包括例如在0.1至1000pm之間的任何大小的膠狀粘膠物、和/或小粘膠物和/或大粘膠物。17.來自廢紙料的紙漿組合物，其包括紙纖維和有效量的含矽材料，所述含矽材料選自(i)環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、禾口/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(v)氨基官能性矽烷、和域氨基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(Vi)烷基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物。18.根據權利要求17所述的紙漿組合物，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽垸選自3-環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽垸、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽垸、環氧環己基乙基三乙氧基矽烷、環氧環己基乙基三甲氧基矽烷和環氧己基三乙氧基矽烷。19.根據權利要求18所述的紙漿組合物，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽烷是3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷。20.根據權利要求17所述的紙漿組合物，其中所述環氧基或環氧丙氧基官能性矽氧垸選自3-環氧丙氧基丙基五甲基二矽氧烷、環氧丙氧基丙基封端的聚二甲基矽氧垸、環氧環己基乙基封端的聚二甲基矽氧垸、環氧丙氧基丙基封端的聚苯基甲基矽氧浣、環氧環己基乙基甲基矽氧烷/二甲基矽氧烷共聚物和環氧環己基乙基甲基矽氧烷/甲氧基聚烯氧基甲基矽氧垸/二甲基矽氧烷三元共聚物。21.根據權利要求17至20中任一項所述的紙漿組合物，其中基於紙料的乾重，所述紙漿中的添加劑的量是按重量計0.01-10%。22.紙產品，其包括從根據權利要求17至21中任一項所述的紙漿組合物中製得的。23.—種根據權利要求1至16中任一項所述、從紙料中製備紙和/或薄紙的方法。24.紙和/或薄紙產品，其可根據權利要求1至16中任一項所述的方法得到。25.有效量的下述物質的應用(0環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(v)氨基官能性矽烷、和/或氨基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物、和/或(vi)烷基官能性矽垸、和/或其與水的水解或縮合反應產物；以降低在再循環紙產品製備期間和在所述產品中汙染物的沉積。全文摘要通過向紙料中加入有效量的添加劑以減低汙染物沉積，紙從來自再循環紙纖維的含紙料的紙漿中被製備，所述添加的一種或多種含矽材料選自(i)環氧基和/或環氧丙氧基官能性矽烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物，(ii)環氧丙氧基和/或環氧基官能性矽氧烷、和/或其與水的水解或縮合反應產物，(iii)季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物，和/或(iv)用有機環氧化物交聯的季銨官能性矽氧烷聚合物、和/或其與水的水解或縮合反應產物，和/或(v)氨基官能性矽烷和/或氨基官能性矽氧烷和/或它們與水的水解或縮合反應產物，和/或(vi)烷基官能性矽烷和/或其與水的水解或縮合反應產物。該添加劑，基於紙料的乾重，以按重量計0.01-10％的量優選地被加入。文檔編號D21C5/02GK101184890SQ200680018315公開日2008年5月21日申請日期2006年4月20日優先權日2005年4月20日發明者D·M·佩裡,E·范登堡,F·M·福涅爾,F·德比耶,J·G·弗朗西斯申請人:道康寧公司