在二次纖維回收中的氧脫粘方法
2023-04-24 22:23:36 1
專利名稱：在二次纖維回收中的氧脫粘方法
技術領域：
本發明涉及從廢紙中回收二次纖維，特別是廢紙原料中粘性汙染物的脫粘。
從廢紙回收的二次纖維被轉化成許多種再生紙產品。廢紙材料中常含有數量不同的粘稠的或發粘的汙染物，包括膠粘劑、粘合劑、塗料、某些類型的油墨等。這些粘性汙染物通常稱為「膠粘物」，它們在用來篩分和清洗紙漿、製成紙張和輸運紙張產品的各件工藝設備中沉積並造成操作故障。這些粘性汙染物或膠粘物的存在還對最終紙產品的質量有不利影響。二次纖維在很多種紙產品中的日益增多的使用使得造紙廠必須加工更低級的廢紙。這些低級的原料更為混雜，通常比優選的高級廢紙含有更多的膠粘物。
因此，要想用二次纖維經濟合算地製造紙產品，需要有處理二次紙漿以便脫粘和/或除去膠粘物的有效方法(通常稱為脫粘方法)。已知的除去或減小膠粘物粘性的方法，包括在用原漿造紙時加入用來控制樹脂沉積的類似物質。這些物質可稱為脫粘劑，包括表面活性劑，水溶性聚合物，及其它的離子型水溶性化合物，還包括無機物質，例如滑石、硅藻土、粘土等。這些物質的作用是將粘性化合物分散粒子的表面改性以除去這些粒子的接觸粘著性質，從而使粒子的處理不太麻煩，更易除去。美國專利4，710，267公開了使用表面活性的叔胺和季銨化合物來減小廢紙紙漿中的變色和粘性。美國專利4，886，575公開了用各種分子量的聚乙烯醇將廢紙紙漿脫粘。P.C.Miller在一篇題為「用於膠粘物控制的化學處理程序」的文章中(美國紙漿與造紙工業技術協會會議集(TAPPIproceedings)，1988年製漿會議，345-348頁)，評述了膠粘物問題並提到一些利用在二次紙漿中加入化學製劑來脫粘的方法。
二次紙漿用氧處理或去木素作用是已知方法，但一般尚未利用它處理膠粘物的問題。美國專利4，416，727公開了一種方法，用來恢復和保持從增溼強樹脂塗覆的廢紙原料製得的纖維的白度，其作法是將原料在鹼溶液中製漿，使紙漿與氧接觸以便溶解聚合的溼強樹脂，接著在洗滌步驟中回收合格的纖維。A.DeRuvo等人的一篇題為「利用氧去木素作用改進由瓦楞箱製得的紙漿」的文章(TappiJournal，1986年6月號，100-103頁)敘述了一種改進再生纖維的方法，該方法用氧去除木素，由於木素去除造成纖維溶脹和軟化，使纖維更具有原漿一樣的特性。發現了膠粘劑的問題，但是未提到這些膠粘劑的去除。在題為「二次纖維的氧漂白」(TappiJournal，1988年12月號，168-174頁)的文章中，L.D.Markham等人敘述了一種氧漂白法，該法對除去大多數類型的塵埃和改進再生紙漿的白度及漂率有效。該文研究了氧漂白法對膠粘物的影響，並斷定在氧化階段膠粘物未被完全去除或分散。
由於在二次纖維回收中需要改進的和更經濟的紙漿脫粘方法，所以產生了如下公開的與權利要求書所述的本發明。
本發明是一種處理由廢紙材料製成的二次紙漿的方法，紙漿中含有纖維素質纖維和粘性汙染物。此方法包括使紙漿與一種含氧氣體相接觸，接觸時的溫度、氧分壓和接觸時間足以使粘性汙染物的粘著性減小，從而減少了在將纖維素質纖維進一步加工成再生紙產品期間由粘性汙染物造成的操作故障和產品質量問題。本發明的另一實施方案還包括在紙漿中加入一種或幾種鹼性化合物。這些鹼性化合物選自氫氧化鈉、硫化鈉、碳酸鈉、氫硫化鈉、氫氧化銨、硫代硫酸鈉、硫酸鈉以及它們的混合物。這些鹼性化合物中有一些可以通過在紙漿與氧接觸期間使用白液(一種含氫氧化鈉和硫化鈉的水溶液)、氧化白液(一種含硫代硫酸鈉和/或硫酸鈉的水溶液)或綠液(一種含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液)得到。第三種實施方案包括在紙漿與含氧氣體接觸後在紙漿中加入一種或多種脫粘劑，脫粘劑選自乙氧基化的表面活性劑、聚乙烯醇(PVOH)、炔類表面活性劑、離子型表面活性劑、滑石、粘土、以及它們的混合物。對於第三實施方案的一項改進包括，除了使紙漿與含氧氣體接觸和加入一種或多種脫粘劑之外，還在紙漿中加入一種或多種鹼性化合物。這些鹼性化合物選自氫氧化鈉、硫化鈉、碳酸鈉、氫硫化鈉、氫氧化銨、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、以及它們的混合物。這些鹼性化合物中有一些可以通過在紙漿與氧接觸期間使用白液(一種含氫氧化鈉和硫化鈉的水溶液)、氧化白液(一種含硫代硫酸鈉和/或硫酸鈉的水溶液)或綠液(一種含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液)來得到。
本發明還包括用步驟如下的方法由含粘性汙染物的廢紙材料製得低級再生紙產品(a)將廢紙與水一起磨碎，形成含纖維素質纖維和粘性汙染物的紙漿;(b)使紙漿與含氧氣體接觸，接觸時的溫度、氧分壓和接觸時間足以使粘性汙染物的粘著性減小;和(c)經過選自製漿、篩分、和造紙的一個或幾個步驟，將步驟(b)形成的纖維素質纖維紙漿加工製成低級再生紙產品。任選地，可以在與氧接觸期間或之後加入一種或多種脫粘劑。
本發明還包括用步驟如下的方法由含粘性汙染物的廢紙材料製得高級再生紙產品(a)將廢紙與水一起磨碎，形成含纖維素質纖維和粘性汙染物的紙漿;(b)使紙漿與含氧氣體和一種或幾種鹼性化合物接觸，接觸時的溫度、氧分壓和接觸時間足以減小粘性汙染物的粘著性;和(c)將步驟(b)得到的纖維素質纖維的紙漿經過選自製漿、篩分、分散、洗滌、浮選、漂白和造紙中的一個或多個步驟製成高級再生紙產品。可以任選地在與氧接觸期間或之後向紙漿中加入一種或多種脫粘劑。
本發明是在將廢紙材料加工製成再生紙產品中使膠粘物脫粘的方法。廢紙材料包括消費前廢紙和消費後廢紙。消費前廢紙包括紙廠損紙和根據ISRI(碎紙再生工業協會)碎紙規格所分類的碎紙;消費後廢紙包括辦公室廢紙、路邊廢紙、報紙、雜誌、尤其是上述各類廢紙的混合物。二次紙漿是由這些廢紙材料製成的紙漿。膠粘物也稱作粘性汙染物，由許多前體材料生成，這些材料包括但不限於壓敏性粘合劑、雷射印刷油墨、樹脂、膠、熱熔性膠粘劑、複印機油墨和膠乳。在現有的用來回收、清洗和漂白二次纖維的工廠中，將不同類型的廢紙材料按類型分類(帳薄紙、報紙、薄紙板等)，並且按特定比例摻合，在製漿設備(例如水力碎漿機)中成漿。根據原料的來源和具體要求的最終產品，將紙漿或原料經過以下的一個或幾個步驟進行處理篩分、淨化、脫墨、漂白和洗滌。然後將處理過的紙漿送到合適類型的造紙機中製成最終的再生紙產品。將廢紙按類型仔細分類，得到合乎要求的高質量的原料，它的性質相當一致，容易加工。這種高質量的原料含有不同數量的膠粘物，必須脫粘和去除到某一程度，這取決於所用設備的具體類型和所要求的最終紙產品的性質。隨著對二次纖維需求的增加，高質量廢紙的供應變得不足，必須用低級廢紙材料補充。這些低級廢紙的性質通常比更理想的高級廢紙更加變化無常，而且更重要的是，通常含有更多的膠粘物。隨著在紙產品中膠粘物前體(尤其是觸壓粘合劑)使用的增多，低級原料的使用成為必不可少，在二次纖維工廠中由膠粘物造成的操作故障將變得更加嚴重。因此，需要有改進的和更經濟合算的脫粘方法以保證有效地用二次纖維製造紙產品。
本發明為二次紙漿的脫粘確定了幾種新的工藝選擇方案。可以根據紙漿加工設備和最終紙產品的規格的具體結合所要求的脫粘度選擇具體的方案。選定的脫粘度是脫粘費用和為了從紙漿加工設備中除去沉積的膠粘物而停機的費用之間平衡的結果。
在本發明中發現，使形成膠粘物的粘性粘合劑材料與水基液體在氧存在下接觸會將這類材料的粘著性大大降低。接觸步驟可以在室溫下進行，如果需要，也可在高溫下進行。或者是，氧與鹼性水溶液的組合物與粘性物質接觸會使粘著性進一步降低。在這一方案中，苛性鹼(氫氧化鈉)是一種令人滿意的鹼，已經發現，在作為鹼性物質源用於在鹼性溶液中以氧脫粘方面，氧化白液出乎意料地更為有效。就作為這一用途的鹼源而言，完全氧化的白液(一種硫酸鈉溶液)比部分氧化的白液(含硫酸鈉和硫代硫酸鈉的溶液)更有效。一種代替的鹼源是綠液，它是含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液。其它可用的鹼性化合物包括氫硫化鈉和氫氧化銨。如果使用加熱的水溶液和氧處理時還配合使用脫粘劑，粘著性可以進一步降低。如果水溶液呈鹼性，特別是如果鹼性是由氧化白液提供的，則粘性還可以降低。
在典型的二次纖維回收操作中，將廢紙材料有選擇地摻合併且在離解或粉碎裝置中，例如在水力碎漿機中，於水中漿化。然後將這種二次纖維原漿或原料按不同的順序和組合經過補充的處理步驟處理，例如篩分、淨化、浮選、脫墨和漂白，以得到乾淨的二次纖維紙漿，按工藝上已知的方法將它轉化成選定的紙產品。原漿所經受的補充處理步驟的數目取決於廢紙材料的來源和最終紙產品的類型與質量。乾淨的、仔細分類的廢紙比含有較多塵埃和高木素物質的低級廢紙(例如舊的瓦楞箱、新聞紙等)需要的處理步驟較少。高白度或高質量的紙產品，這裡指的是薄頁紙、紙巾、印刷紙和書寫用紙，與諸如紙板、紙管、襯板等可以允許有一定量雜質的產品相比，要求的篩分及漂白程度較高。正如先前所討論的，廢紙中存在的膠粘物的數量不同。在進行補充步驟、包括最終的製紙步驟之前，必須脫粘，而且在大多數情形下需要從二次纖維中除去這些膠粘物。對脫粘度和脫粘膠粘物去除程度的要求取決於具體的加工步驟和最終紙產品的類型。
本發明包括一些能在任何類型的二級纖維回收程序中用來使膠粘物脫粘的實施方案。在很多情形裡，希望在工廠前端的製漿步驟之中或之後脫粘。在本發明的第一個實施方案中，利用將原漿加熱至約25℃至250℃之間、最好是約60℃和130℃之間，並且使紙漿與分壓為5至450表壓(磅/吋2)、最好是約20至100表壓(磅/吋2)的氧在攪拌下接觸來脫粘。氧可以由含氧氣體(例如空氣、富氧空氣或含約95%至99.5%體積氧的高純氧)來供給。這一步驟一般持續約0.1至120分鐘，最好是約5至40分鐘，以便達到所要求的脫粘度。雖然用氧脫粘的機理尚未完全清楚，但是據認為，膠粘物因為化學氧化而硬化，從而使各個粒子不易團聚和/或在工廠設備的表面上沉積。變硬的結果還使粒子在後繼的紙漿加工步驟中不大可能因切變而重新變粘，這與先前所述的脫粘劑的使用不同，它們只影響膠粘物粒子的表面。如果不需要高度去除已完全脫粘的膠粘物，例如在製造瓦楞紙夾心、薄紙板內層和盒紙板的情形，在形成最終產品之前只需要最低程度的進一步加工。但是，在大多數情形下，都在篩分、離心、浮選和去除物理汙染物的其它步驟中將脫粘的膠粘物與其它雜質一起除掉。
在本發明的第二個實施方案中，在第一實施方案的氧處理之前、之中或之後，將一種或幾種鹼性化合物加到紙漿中。鹼性化合物和氧相結合起作用，得到的脫粘度比只用氧時達到的高。操作參數與第一實施方案中的相似。在要求脫粘度較高時和有合適的鹼性化合物可以利用時，可以採用這一組合。這些鹼性化合物是選自氫氧化鈉、硫化鈉、碳酸鈉、氫硫化鈉、氫氧化銨、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、以及它們的混合物。這些鹼性化合物中有一些可以通過在與氧接觸期間在反應器中使用白液(一種含氫氧化鈉和硫化鈉的水溶液)、氧化白液(含硫代硫酸鈉和/或硫酸鈉的水溶液)或綠液(含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液)來得到。通過術語氧化白液一詞包括部分和完全氧化的白液;部分氧化的白液包括硫代硫酸鹽和硫酸鹽，完全氧化的白液則只含硫酸鹽。如果需要，也可以用其它的鹼性化合物。已經發現，氧化白液，特別是完全氧化的白液，出乎意料地優於其它類型的鹼性化合物，只要能夠得到，最好是用它作為脫粘的鹼。加到紙漿中的鹼性化合物的數量在每100磅幹紙漿用約0.1和15磅之間，最好是每100磅幹紙漿用約0.5磅至5磅。
本發明的第三實施方案是上述第二實施方案的發展。在第三實施方案中，在用氧和鹼處理之後向紙漿中加入一種或幾種脫粘劑，使膠粘物進一步減少。這一實施方案可能適合於某些類型的膠粘物和原料，它們需要高度脫粘，又必須使纖維損傷最小，紙漿產率最高。在這種情形裡，脫粘劑的使用補充了氧和鹼的使用，並且使脫粘工藝的適應性更強。脫粘劑可以選自乙氧基化的表面活性劑、聚乙烯醇(PVOH)、炔類表面活性劑、離子型表面活性劑、滑石、粘土、以及這些試劑的混合物，其用量約為紙漿乾重量的1至10000ppm之間。當加入這些試劑時，紙漿的溫度保持在約20和150℃之間，最好是在約20和80℃之間。
本發明的第四實施方案是上述第一實施方案的發展。在第四實施方案中在用氧處理後將一種或幾種脫粘劑加到紙漿中，使膠粘物進一步減少;不使用鹼。這一實施方案可能適合於某些類型的膠粘物和原料，它們需要高度脫粘，又必須使纖維損傷最小，而紙漿產率最高。在這樣的情形下，脫粘劑的使用補充了氧的使用，並且使脫粘工藝的適應性更強。脫粘劑、劑量和溫度按照前面在第三實施方案中所述的進行選擇。
本發明還包括用本發明的方法製得的一種低級再生紙產品，其中低級紙產品一詞包括但不限於低級瓦楞紙夾心、薄紙板的內層、諸如紙盤和厚紙板之類的模製產品、以及紙管等。這些低級紙具有適合特定用途的強度，但外觀並不重要，因此不需要高白度和光學均勻性。本發明還包括用本發明方法製得的一種高級再生紙產品，其中高級紙產品一詞包括但不限於新聞紙、紙巾、薄頁紙、印刷紙和書寫紙。在這些產品中，外觀很關鍵，要求高白度和光學均勻性。
進行了一系列實驗室實驗，以便定量表示和比較各種處理步驟對減小兩種典型粘合劑材料的粘性的效果，這兩類粘合劑是在二次紙漿中發現的典型膠粘物的前體。這些實驗總結在以下實施例中。
實施例1用乙酸乙烯酯-丙烯酸酯壓敏性粘合劑塗覆紙樣。將一組試樣在室溫下於自來水中浸泡10分鐘。第二組試樣在室溫下於每升含5.0克NaOH的水中浸泡10分鐘。第三組試樣在室溫下於水中浸泡10分
剩下的塗覆過的試樣作對照用，或者在30-85℃的溫度與45分鐘的接觸時間下用溶在原漿濾液中的濃度為40ppm(重量)的脫粘劑處理。用Polyskem探粘儀象上述一樣測定每個試樣的粘著性。這些試驗的結果總結在表2中。
表2處理與未處理的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯塗覆紙樣的粘著性樣品原始樣2--523對照樣3-30400對照樣4-60335對照樣5-8538919PVOH 5403022820PVOH 5406015321PVOH 5408520322Surfynol 4856018023Surfynol 4858520424乙氧基化壬基酚6016625乙氧基化壬基酚8519926乙氧基化十二烷基酚6019627乙氧基化十二烷基酚85202
這些試驗結果證實，這些脫粘劑本身象預料的那樣降低粘著性。似乎60℃是用這些試劑使乙酸乙烯酯-丙烯酸酯脫粘的最佳溫度。在試驗條件下，單獨使用熱的苛性鹼溶液時，脫粘效率略高於脫粘劑。在較高的溫度下只使用氧出乎意料地更為有效，而當與苛性鹼和脫粘劑結合使用時，在降低粘著性方面甚至更有效。出乎意料的是，最有效的脫粘作用是通過將氧化白液、氧和脫粘劑結合使用而達到的，它將粘著性降低到58克/平方釐米或更低。
實施例2用丁苯橡膠壓敏性粘合劑塗覆紙樣，按著實施例1的步驟對這些試樣進行脫粘試驗。這些試驗的結果總結在表3和表4中，得到的結論與實施例1的相同。對於丁苯橡膠壓敏性粘合劑，使用氧和氧化白液出乎意料地使粘著性降至無法測量，是對於這類粘合劑的優選的脫粘方法。
表4處理與未處理的丁苯橡膠塗覆紙樣的粘著性樣品脫粘處理粘著性,脫粘劑溫度℃克/平方釐米原始樣1--505對照樣2-30405對照樣3-6031413PVOH 5403024214PVOH 5406020515Surfynol 4856018516乙氧基化壬基酚6020417乙氧基化十二烷基酚60225實施例3將實施例1的用乙酸乙烯酯-丙烯酸酯塗覆的紙樣在實驗室製漿機中漿化，肉眼定性觀察紙漿。物理探測紙漿中的粘性聚合物材料和纖維的分散漿塊，這些膠粘物經定性測定是高度粘性的。然後將一份紙漿在實驗室反應器中於10%稠度下用NaOH處理，NaOH的劑量為紙漿重量的5%，在130℃於90(磅/吋2)表壓的氮氣壓力下處理60分鐘。將該紙漿每隔10分鐘在反應器中以800轉/分混合。另一份紙漿按同樣方式用氧代替氮進行處理。第三份紙漿不作處理。然後將三份紙漿樣品作成各自的手工抄紙以便定性試驗和檢查。由未處理的紙漿製成的第一種手工抄紙含有粘性聚合物和纖維的大漿塊，當放在兩張吸墨紙之間受壓時，手工抄紙顯示出顯著的粘著性。由在氮氣氛下處理的紙漿製得的第二種手工抄紙，含有先前粘性物質的部分硬化和脫粘的高度分散的粒子。這種紙頁由於含有分散的和部分脫粘的粒子，顯得比第一種手工抄紙要黑。當壓在兩張吸墨紙中間時，此紙頁的粘著性比第一種紙頁小得多，但仍保留著一些粘著性。由用氧處理過的紙漿製成的第三種手工抄紙含有與纖維分離開的分散的硬化脫粘粒子。此外，這種纖維比前兩種手工抄紙要白得多。當壓在兩張吸墨紙之間時，第三種手工抄紙幾乎沒有粘著性。
實施例4按實施例3的同樣步驟，對實施例2的用丁苯橡膠塗覆的試樣進行處理。目測和定性觀察得到的結論與實施例3得到的相同，表明含丁苯橡膠膠粘物的紙漿可以用本發明的方法有效地脫粘。
實施例5按照實施例1的最初處理步驟，使用用乙酸乙烯酯-丙烯酸酯塗覆的試驗紙樣在各種條件下進行補充試驗。這些試驗使用氧、氮和空氣為反應器增壓，將氫氧化鈉與作為鹼源的白液和氧化白液相比較。列在表5的結果表明，氧本身是一種有效的脫粘劑，用於輔助脫粘的優選鹼源是完全氧化的白液。
表5氣體鹼溫度℃壓力,表壓停留時間,粘著性,分克/平方釐米-未處理的----521空氣-2514.73498空氣NaOH2514.73205空氣WL(1)2514.73198空氣OWL,T(2)2514.73208空氣OWL,S(3)2514.73198O2- 25 14.7 3 295O2NaOH 25 14.7 3 161O2WL 25 14.7 3 134O2OWL,T 25 14.7 3 137O2OWL,S 25 14.7 3 129空氣-859045381N2NaOH 85 90 45 190O2- 85 90 45 156O2NaOH 85 90 45 114空氣-1309045356空氣NaOH1309045125空氣WL1309045141空氣OWL,T1309045153空氣OWL,S1309045125
表5(續)氣體鹼溫度℃壓力,表壓停留時間,粘著性,分克/平方釐米N2- 130 90 45 356N2NaOH 130 90 45 160N2WL 130 90 45 123N2OWL,T 130 90 45 109N2OWL,S 130 90 45 103O2- 130 90 45 124O2NaOH 130 90 45 113O2WL 130 90 45 93O2OWL,T 130 90 45 84O2OWL,S 130 90 45 57(1)WL-白液(2)OWL，T-部分氧化的白液(3)OWL，S-完全氧化的白液實施例6雷射印刷的帳簿紙在實驗室反應器中用水漿化15分鐘，將一份紙漿作成手工抄紙。該紙頁含有大量的雷射印刷油墨的小斑點，白度測得為77.5(TappiT217wd-71)。這些斑點小得無法物理鑑定是膠粘性或粘性物，但是已知雷射印刷油墨會在二次纖維回收中沉積在紙漿加工設備上。剩下的兩份紙漿各自在實驗室反應器中於氮(作為對照)或氧氣氛下處理60分鐘，壓力和溫度分別是90(磅/吋2)表壓和130℃。每10分鐘在800轉/分下混合攪動紙漿。從反應器中取出紙漿樣品，將各樣品經過一個六割份的Sommerville振動篩過篩，篩的槽孔為0.15毫米寬，45毫米長。由各個篩過的紙漿樣品製成手工抄紙，定性觀察，試驗白度。用氧和用劑量為紙漿重量5%及10%的NaOH重複此步驟。另外，在5%重量的NaOH下用含100克/升NaOH和40克/升Na2SO4的模擬的氧化白液處理另一樣品。對此手工抄紙的目測觀察表明，與氮接觸的對照紙漿產生的紙頁比未處理的紙漿黑，說明雷射油墨被進一步分散和纖維變黑。氧處理的紙漿產生的紙頁幾乎完全清除了油墨粒子，同時白度增加。這表明雷射印刷油墨粒子硬化並團聚，從而容易經過篩分除掉。使用氧化白液作為鹼源製得的紙頁最白，在用本發明的方法除去二次紙漿的雷射油墨時是優選的鹼。油墨的去除可以在不加鹼的情形下用氧來完成，但是用鹼時白度提高。預料此方法也會除掉二次紙漿中的任何靜電複印油墨。這些試驗的數據總結在表6。
表6雷射印刷油墨的去除使用的氣體NaOH來源NaOH劑量,佔幹紙漿的重量%白度未處理----77.5氮----73.9氧----82.7氧NaOH5.083.1氧NaOH10.084.6氧氧化白液5.086.8在實施例1-6中所述的脫粘方法的應用說明了本發明的實施方案。實施例1和2中所述的定量試驗可用於測定和比較各脫粘方法對於作為膠粘劑前體的各種粘合劑材料的脫粘效率。因為不可能定量表示以實驗室規模分散在紙漿中的各個粒子或膠粘物粘著性的實際降低，可以用實施例3和4中所述的定性試驗來估測新的廢紙材料源在進行二次纖維回收加工之前的脫粘特性，以及為了控制質量而監測由特定來源定期得到的廢紙的特點。
因此，本發明的這些實施方案是可用於改進二次纖維回收工藝損傷的新方法，它減少了由於膠粘物在這些工藝中所用設備上的沉積而造成的問題。用氧使紙漿水懸浮液脫粘是一種簡單、有效和經濟合算的方法，在很多情形下可以是僅需的脫粘步驟。在某些情形裡，尤其是在指定的二次纖維工廠中已有現成的氧時，它可以比只用脫粘劑更加經濟合算。氧或者氧和鹼的使用可以補充脫粘劑的使用，當必須高度脫粘而且要求紙漿回收率高和纖維損傷小時，這種結合可能有用和經濟合算。
以上公開的內容全面而充分地敘述了本發明的基本特點。本領域的技術人員可以了解本發明，並且在不偏離本發明的基本精神和不超出申明如下的權利要求等術語的領域及範圍內對本發明進行變動和修改。
權利要求
1.一種處理含纖維素質纖維和粘性汙染物的二次紙漿的方法，其中該紙漿由廢紙材料製備，所述方法的特徵包括將紙漿與含氧氣體接觸，接觸的溫度、氧分壓和接觸時間足以使粘性汙染物的粘著性減少，從而減少了在進一步將纖維素質纖維加工成再生紙產品期間由這些粘性汙染物造成的操作故障及產品質量問題。
2.根據權利要求1的方法，其中所述的接觸是在25和250℃之間的溫度下進行。
3.根據權利要求2的方法，其中所述的接觸是在60和130℃之間的溫度下進行。
4.根據權利要求1的方法，其中所述的接觸是在5至450(磅/吋2)表壓的氧分壓下進行。
5.根據權利要求1的方法，其中所述的接觸是在接觸時間為0.1至120分鐘之間進行。
6.根據權利要求1的方法，其中還包括向紙漿中加入一種或幾種鹼。
7.根據權利要求6的方法，其中鹼性化合物是選自氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、氫硫化鈉、氫氧化銨以及它們的混合物。
8.根據權利要求7的方法，其中鹼性化合物通過在紙漿與含氧氣體接觸期間使用白液(含氫氧化鈉和硫化鈉的水溶液)、氧化白液(含硫代硫酸鈉和/或硫酸鈉的水溶液)或綠液(含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液)來得到。
9.根據權利要求6的方法，其中在紙漿中加入一種或多種鹼性化合物，其加入量為每100磅幹紙漿加入0.1磅至15磅鹼。
10.根據權利要求6的方法，其中還包括，在紙漿與含氧氣體接觸後，向紙漿中加入一種或幾種脫粘劑。
11.根據權利要求10的方法，其中所述的一種或多種脫粘劑選自乙氧基化的表面活性劑、聚乙烯醇(PVOH)、炔類表面活性劑、離子型表面活性劑、滑石、粘土及它們的混合物。
12.根據權利要求10的方法，其中在紙漿中加入一種或多種脫粘劑，其總量為紙漿重量的1至10，000ppm。
13.根據權利要求1的方法，其中還包括，在紙漿與含氧氣體接觸後向紙漿中加入一種或幾種脫粘劑。
14.根據權利要求13的方法，其中所述的一種或多種脫粘劑選自乙氧基化的表面活性劑、聚乙烯醇(PVOH)、炔類表面活性劑、離子型表面活性劑、滑石、粘土及它們的混合物。
15.根據權利要求13的方法，其中在紙漿中加入一種或多種脫粘劑，其總量為紙漿重量的1至10000ppm。
16.用步驟如下的方法由含粘性汙染物的廢紙原料製得的再生紙產品(a)將原料和水一起粉碎，形成含有纖維素質纖維和粘性汙染物的紙漿;(b)使該紙漿與含氧氣體接觸，接觸時的溫度、氧分壓和接觸時間足以使粘性汙染物的粘著性減小;和(c)將步驟(b)製得的纖維素質纖維的紙漿，經過選自製漿、篩分和造紙的一個或幾個步驟，製得低級的再生紙產品。
17.用步驟如下的方法由含粘性汙染物的廢紙原料製得的再生紙產品(a)將原料和水一起粉碎，形成含有纖維素質纖維和粘性汙染物的紙漿;(b)使該紙漿與含氧氣體和一種或幾種鹼性化合物接觸，接觸時的溫度、氧分壓和接觸時間足以使粘性汙染物的粘著性減小;(c)將步驟(b)形成的纖維素質纖維的紙漿經過選自製漿、篩分、分散、洗滌、浮選、漂白和造紙的一個或幾個步驟，製成高級的再生紙產品。
18.根據權利要求17的方法，其中鹼性化合物是選自氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、氫硫化鈉、氫氧化銨以及它們的混合物。
19.根據權利要求18的方法，其中鹼性化合物是通過在紙漿與含氧氣體接觸期間使用白液(含氫氧化鈉和硫化鈉的水溶液)、氧化白液(含硫代硫酸鈉和/或硫酸鈉的水溶液)或綠液(含硫化鈉和碳酸鈉的水溶液)來得到。
20.根據權利要求17的方法，其中還包括，在紙漿與含氧氣體接觸後，在紙漿中加入一種或多種脫粘劑。
21.根據權利要求20的方法，其中的一種或多種脫粘劑是選自乙氧基化表面活性劑、聚乙烯醇(PVOH)、炔類表面活性劑、離子型表面活性劑、滑石、粘土和它們的混合物。
全文摘要
公開了一種在製造含二次纖維的再生紙產品時使膠粘物脫粘的方法。用氧減小二次紙漿中膠粘物的粘著性，並可任選地使用鹼和/或脫粘劑以實現最佳的膠粘物控制。
文檔編號D21H17/00GK1068162SQ921039
公開日1993年1月20日 申請日期1992年5月21日 優先權日1991年5月21日
發明者R·C·納迪奧, K·赫裡斯託發斯, V·L·馬諾塔 申請人:氣體產品化學公司