製備光學增亮紙的方法

2023-04-25 02:15:21

專利名稱：：製備光學增亮紙的方法製備光學增亮紙的方法
技術領域：
：本發明涉及通過用光學增亮填料組合物處理漿料懸浮液而製備光學增亮紙的方法。高亮度是紙張和紙板製品的所需性能。造紙工業最重要的原材料是漿料，其自然地吸收藍光，並且因此顏色是微黃色的且賦予紙張灰暗的外觀。在造紙工業中使用光學增亮劑以通過吸收最大波長為350-380nm的紫外光且將轉換為最大波長為440nm的可見藍光而補償對藍光的吸收。三。秦基胺基芪型光學增亮劑已通過施塗至漿料或至紙張表面而幾乎被專用於增亮紙張。然而，眾所周知，此類型的增亮劑的耐光性幾乎等於差至中等，或"藍羊毛度(bluewoolscale)，，為1-約30(參見"OptischeAufhdler-neuereErkenntnissezuEigenschaftenundVerhaltenimPapier",F.Miiller,D.Loewe和B.Hunke,見WochenblattfiirPapierfabrikation1991,6,191-203頁)。因此，存在保護光學增亮紙在光中不變黃的需要。為了提供具有高耐光性的光學增亮紙，通常認識到，必須使用除了三嗪基胺基芪型增亮劑以外的增亮劑，具體而言，通常用於光學增亮織物的增亮劑，例如苯並嘴唑、萘二曱醯亞胺、三唑基香豆素或三溱基芘型的增亮劑。然而，這種增亮劑通常昂貴得多，並且僅能困難地施塗至漿料或施塗至紙張表面。EP-A-801700通過描述使用光學增亮的聚丙烯腈粉末以製備用於紙張的白色塗料泥釉而克服了這些問題中的一些。優選的光學增亮劑是通常用於在織物上提供高耐光性的例如三唑基香豆素或苯並嗎唑型的光學增亮劑。使用這種塗料泥釉製備的紙張顯示出具有高耐光性的優異的增白效果。然而，不存在關於該方法可通過較經濟的漿料施塗來製備光學增亮紙的建議。因此，經濟地使用織物增亮劑以製備光學增亮紙是一個困難的問題，尚未發現對該問題的滿意的解決方案。令人驚訝地，現已發現，通過用包含精細的光學增亮塑料纖維的填料組合物處理漿料懸浮液，以經濟的方式獲得了具有高耐光性的光學增亮紙。因此，本發明的目的是用於光學增亮紙張的方法，其中將包含光學增亮塑料纖維的填料組合物添加至漿料懸浮液中。所述纖維優選可由聚酯、聚乙烯、聚丙烯或聚醯胺製成。最優選纖維由聚酯製成。纖維具有1-IO分特的細度且被切割為0.1-lmm的長度，優選它們具有1-2分特的細度及0.2-0.6mm的長度。聚酯纖維的製備是眾所周知的，並且描述於例如"HandbookofFiberChemistry",MenachemLewin,1998年由MarcelDekker出版，第18頁中。光學增亮聚酯的製備同樣是眾所周知的，並且描述於例如GB835,898和EP-A國l379585中。基於本發明的目的，纖維優選用式(1)-(4)的化合物光學增亮formulaseeoriginaldocumentpage5formulaseeoriginaldocumentpage6(4)曙N其中在式(l)中R,-Rs彼此獨立地為氫、C-C2o-烷基或式-COOR9的基團，其中R9為氫、C-C2o-烷基或苯基，或R-R8為式-S02Ru)的基團，其中Ru)為氬、d-CKr烷基或d-Cur羥基烷基，並且A為芪、萘、亞苯基、亞噻吩基或亞聯苯基或所述化合物的混合物。更優選的光學增亮劑是式(l)的化合物，其中R廣Rs彼此獨立地為氫或d-CV烷基，並且A為芪、萘、亞苯基、亞噻吩基或亞聯苯基。最優選的光學增亮劑是式(l)的化合物，其中Ri-Rs彼此獨立地為氫或曱基，並且A為芪。光學增亮塑料纖維含有10-500ppm,優選20-250ppm的光學增亮劑。漿料可以是用於造紙的任何常規漿料，例如石磨木漿料、熱機械漿料、化學熱機械漿料、半化學漿料、亞硫酸鹽漿料或牛皮紙漿料或它們的混合物。一般而言，漿料懸浮液用基於幹漿料重量2-60wt%,優選10-40wt%的本發明填料組合物來處理。可以幹的形式或優選以含水分散液的形式將填料組合物添加至漿料懸浮液中。添加分散劑，特別是在EP-A-964015中所描述類型的適當分散劑可能是有用的。最後，在常規造紙機的金屬篩網上形成、壓制和乾燥紙張。本發明還提供了根據本方法製造的光學增亮紙，並且其包含基於幹漿料重量的2-60wt%,優選10-40wtQ/。的本發明填料組合物。光學增亮紙張還可含有通常在造紙工業中使用的其它添加劑。這種添加劑的實例包括上漿劑(例如松香、澱粉、烷基乙烯酮二聚體、烯基琥珀酸酐)、增溼強用樹脂(例如聚胺基醯胺-表氯醇樹脂)、保持及排水助劑(例如聚氯化鋁、聚二烯丙基二曱基氯化銨)及遮光染料。以下實施例進一步用於舉例說明。除非相反指出，所有份數及所有百分比均以重量計。實施例將由已知方法製成的含有0.014%比例為約30:50:20的結構5a-c的光學增亮劑混合物的細度為1.7分特且切割成0.5mm的5份聚酯纖維與0.025份分散劑(Cartaspers⑧PSM,可商購自Clariant)及1000份水攪拌5分鐘，以形成0.5%的光學增亮纖維分散液。然後將x份0.5%的光學增亮纖維分散液添加至(1000-x)份已打成35°的Schopper-Riegler打漿度的漂白樺木和雲杉木漿料的50:50混合物的攪拌的0.5%含水懸浮液中。隨後通過經由金屬篩網汲取分散的懸浮液而製造紙片。在經壓制和乾燥後，光學增亮紙含有5%(x=50)-30%(x=300)的光學增亮聚酯纖維，其等於7ppm-42ppm的光學增亮劑含量。以經校準的Minolta3270D分光光度計測量每一紙片的R457亮度。通過將紙張暴露於Xenotest裝置中而進行加速老化實驗。以70、140和280小時的間隔進行R457亮度測量。以列表(表l)及圖形(圖l)形式將結果展示在下文中。表1tableseeoriginaldocumentpage8圖1:曝光280小時對含有5-30%光學增亮聚酯纖維的紙張的R457亮度的影響從結果清楚可見，本發明提供了具有高耐光性的光學增亮紙，另外的優勢在於光學增亮劑的令人驚訝的低濃度(7-42ppm)是得到高度亮度所需要的。對比例對比例1:增亮的聚酯纖維如在實施例中製造含有25%(x=250)光學增亮聚酯纖維的紙片。42o8CO429998gocoCo對比例2:未增亮的漿料如在實施例中製造紙片，但未添加光學增亮聚酯纖維。對比例3:未增亮的聚酯纖維如在實施例中製造紙片，但含有25%&=250)未增亮的聚酯纖維而替代光學增亮聚酯纖維。對比例4:未增亮的聚酯纖維及光學增亮劑(5a-c)如在實施例中製造紙片，但含有25。/。(x-250)未增亮的聚酯纖維，及單獨向1000份0.5%纖維含水懸浮液中添加的0.000175份比例為約30:50:20的結構(5a-c)的光學增亮劑的混合物而完全替代光學增亮聚酯纖維。對比例5:未增亮聚酯纖維及光學增亮劑(6)如在實施例中製造紙片，但含有25%^=250)的未增亮聚酯纖維及單獨向1000份0.5%纖維含水懸浮液中添加的0.004份結構(6)的光學增亮劑而完全替代光學增亮聚酯纖維。如在實施例中進行加速老化實驗。以列表(表2)及圖形(圖2)形式將結果展示在下文中。表2tableseeoriginaldocumentpage10圖2:曝光280小時對紙張的R457亮度的影響清楚可見，與添加未增亮的聚酯纖維(對比例3)相比，添加光學增亮的聚酯纖維(對比例l)提供更加明亮的紙張。同樣清楚的是，光學增亮劑必須引入到聚酯纖維中而非單獨添加(對比例4)。雖然單獨添加三，秦基胺基芪型的光學增亮劑(6)提供了特別明亮的紙張，但所述紙張的耐光性是差的(對比例5)。5o99刮呢卜9寸y10權利要求1.光學增亮紙張的方法，其中將包含光學增亮的塑料纖維的填料組合物添加到漿料懸浮液中。2.根據權利要求l的方法，其中所述纖維由聚酯、聚乙烯、聚丙烯或聚醯胺製成。3.根據權利要求2的方法，其中所述纖維由聚酯製成。4.根據權利要求3的方法，其中所述纖維具有1-IO分特的細度且-故切割成0.1-1mm的長度。5.根據權利要求4的方法，其中所迷纖維具有1-2分特的細度且被切割成0.2-0.6mm的長度。6.根據上述權利要求中任一項的方法，其中所述纖維使用式(l)-(4)的化合物光學增亮formulaseeoriginaldocumentpage3並且其中在式(l)中Rj-Rs彼此獨立地為氫、C廣C2o-烷基或式-COOR9的基團，R9為氫、d-C20-烷基或苯基，或R廣Rs為式-S02Ru)的基團，其中Rio為氫、C-Co-烷基或C-Co-羥基烷基，並且A為芪、萘、亞苯基、亞噻吩基或亞聯苯基，或所述化合物的混合物。7.根據權利要求6的方法，其中所述纖維使用式(l)的化合物光學增亮，其中Ri-Rs彼此獨立地為氫或CVCr烷基，和A為芪、萘、亞苯基、亞噻吩基或亞聯苯基。8.根據權利要求7的方法，其中Ri-Rs彼此獨立地為氫或曱基，和A為芪。9.根據權利要求2-8中任一項的方法，其中所述光學增亮的塑料纖維含有10-500ppm的光學增亮劑。10.根據權利要求9的方法，其中所述光學增亮的塑料纖維含有20-250ppm的光學增亮劑。11.根據上述權利要求中任一項的方法，其中基於幹漿料的重量，將2-60wt%的光學增亮的填料組合物添加到該漿料懸浮液中。12.根據權利要求11的方法，其中基於幹漿料的重量，將10-40wt。/。的光學增亮的填料組合物添加到該漿料懸浮液中。13.根據權利要求11或12的方法，其中所述光學增亮的填料組合物以含水分散液的形式添加到該漿料懸浮液中。14.由根據上述權利要求中任一項的方法製備的光學增亮紙。全文摘要本發明涉及通過用光學增亮填料組合物處理漿料懸浮液而製備光學增亮紙的方法，該光學增亮填料組合物包含光學增亮塑料纖維，優選聚酯纖維，其導致所得紙張令人驚訝的耐光性。文檔編號D21H21/28GK101365843SQ200680051825公開日2009年2月11日申請日期2006年12月22日優先權日2006年1月26日發明者A·科勒申請人:克萊裡安特財務(Bvi)有限公司