改性牛皮纸纤维的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请人为"国际纸业公司"、申请日为2007年10月04日、申请号为 "200780039106. 0"、发明名称为"改性牛皮纸纤维"的中国发明专利申请的分案申请。
[000引相关专利申请
[0003] 该是一份非临时申请，其要求2005年5月24日提交的U.S.临时专利申请 60/684, 018和2006年5月24日提交的US专利申请11/439, 659的优先权。
技术领域
[0004] 本发明设及用来制备纸浆的改进方法、根据该方法制得的纸浆和由本发明的漂白 纸浆制得的纸张和纸板制品。更特别地，本发明设及用于制备具有降低的半纤维素含量并 显示出一种或多种有利性能的纸浆的改进方法。
【背景技术】
[0005] 蒸煮木片W形成纸浆的方法和漂白纸浆W及在纸张、纸板和吸收制品的制造中 使用漂白纸浆的方法都是已知的。例如见US专利6, 063, 982、5, 766, 159、5, 902, 454和 6,464,832。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个方面设及用于纸张、纸板和纸浆制品的改性牛皮纸浆的制备方法， 其包括：
[0007] 在抽提工艺中用蒸汽、包含水的液体或它们的组合来处理木片W除去半纤维素， 从而形成处理过的木片；和
[0008] 对所述处理过的木片进行牛皮制浆W形成改性牛皮纸浆，其中在所述改性牛皮纸 浆中包含的半纤维素的量为所述改性纸浆干重的约5-约10%。
[0009] 本发明的另一方面设及制备改性牛皮纸浆的方法，包括用蒸汽、包含水的液体或 它们的组合来处理牛皮纸浆优选漂白的牛皮硬木纸浆，W从所述纸浆中提取半纤维素，从 而形成改性牛皮纸浆，其中在所述改性牛皮纸浆中的半纤维素的量为所述改性纸浆干重的 约5-约10%。
[0010] 本发明的另一方面设及由本发明所述方法形成的改性牛皮纸浆。本发明的所述 改性牛皮纸浆显示了一种或多种优点。该些优点包括与未改性纸浆相比改善的滤水性 (化ainage)，其提高了使用本发明所述纸浆的造纸速度。与未改性牛皮纸浆相比，该些优 点还包括更高的游离度（化eeness)、增强的漂白率、脱水性、干燥性或上述两种或多种的组 合。
[0011] 本发明的又一个方面设及由本发明改性纸浆制备的纸张、纸板、纸浆和吸收制品。
[0012] 本发明的再个方面设及吸收流体的个人卫生制品，所述制品包含：
[0013] 至少一个流体可渗透的顶片层和至少一个基本上流体不可渗透的底片层；和
[0014] 置于所述顶片层和所述底片层之间的吸收亚层材料，所述亚层材料包含本发明的 改性纸浆。
【附图说明】
[001引在附图中：
[0016] 图1是在作为抽提时间函数的不同温度下去除的半纤维素％的曲线。
[0017]图2是本发明的改性纸浆和相同的未改性纸浆的保水性对滤水度的曲线。
[0018] 图3是本发明的改性纸浆和相同的未改性纸浆的松厚度化ulk)对化effield平 滑度的曲线。
【具体实施方式】
[0019] 在本发明方法中，用蒸汽、包含水的液体或者它们的组合来抽提木片或牛皮纸浆 W减少和除去半纤维素，从而形成处理过的木片。用于本发明方法的木片或纸浆的类型并 不重要，并可使用来自于所有类型木材的木片或纸浆。例如，有用的木片或纸浆包括来自于 硬木树化ardwoodtree)、软木树（softwoodtree)或硬木树与软木树的组合的那些。该 里所用的术语"硬木树"是指落叶树（被子植物）如白杨和枫木，该里所用的术语"软木树" 是指针叶树（裸子植物）如南方松（southernpine)。在本发明的优选实施方式中，使用来 自硬木的木片或纸浆。
[0020] 用蒸汽、包含水的液体或它们的组合来抽提所述木片或纸浆。在本发明的优选实 施方式中，用包含水的液体抽提所述木片或纸浆。所述液体可单独由水组成或包含一种或 多种其它物质。该其它物质可广泛变化并包括有机酸如己酸、丙酸、氨基横酸、乳酸、巧樣酸 等，和包括无机酸如硫酸、亚硫酸、磯酸、盐酸、硝酸、棚酸等。有用的其它物质还包括无机碱 如氨氧化钢、氨氧化钟和氨氧化锭。在本发明的实践中优选使用有机酸和无机酸，且更优选 无机酸。
[0021] 在本发明的优选实施方式中，用含水酸性组合物将所述木片或纸浆抽提到终点pH 小于7。使用含水酸性溶液使得所述抽提可在较低温度如室温或环境温度下进行更短的抽 提时间。终点抑优选等于或小于约6,更优选等于或小于约5,最优选为约2-约4。
[0022] 在所述抽提之前或期间，可用过氧氨化物（如过氧化氨、过棚酸盐、过碳酸盐、过 硫酸盐、过一硫酸（或过硫酸氨钟试剂（Oxone))或过己酸）在酸性抑（优选加入过渡金属 催化剂、如铁盐、铜盐、铺盐或钻盐）下处理所述木片或牛皮纸浆。抽提的半纤维素（或水 解产物）具有更低的分子量，因此在给定固体含量下具有更低的溶液粘度，该更低溶液粘 度提高了累送抽提的半纤维素（或水解产物）的流动性或容易度。所述催化的过氧化物处 理也可只用于抽提的半纤维素（水解产物）部分，在给定的固体含量下降低溶液粘度方面 实现与上述相同的目的。上述过程的结果不但具有能够W实际和经济效益处理抽提的半纤 维素的更高含量固体的优点，而且也能够氧化半纤维素的糖结构（尤其是在木糖部分的情 况下），该提高了例如在用于己醇制备或其它化学品制备的所述抽提半纤维素的提纯中半 纤维素对生物学发酵的敏感性。
[0023] 处理温度可宽泛地进行改变，并可使用足够用来形成所要求的抽提木片或牛皮纸 浆的任何温度。所述处理温度通常为至少约20°C，但是如果能有效地提供所述要求的处 理木片或牛皮纸浆也可使用更低的温度。所述处理温度优选为约20°C-约200°C，更优选 约50°C-约190°C，最优选约100°C-约180°C，在选择的实施方式中，温度为约110°C-约 17(TC。
[0024] 处理时间可宽泛地进行改变，并可使用足够形成所要求的处理木片或牛皮纸浆的 任何时间。所述处理时间通常为至少约5分钟，但是如果能有效地提供所要求的木质纤维 素材料也可使用更长的处理时间。所述处理时间优选为约5分钟-约20小时，更优选约15 分钟-约10小时，最优选约30分钟-约4小时。
[0025] 如果在所述抽提的牛皮纸浆中和在本发明方法第二步骤中所述抽提木片的牛皮 制浆后的改性纸浆中残留的半纤维素的量为所述改性纸浆干重的约5% -约10%，则从所 述抽提木片或牛皮纸浆中除去的所述半纤维素的量可宽泛地进行改变。例如，基于在木片 或牛皮纸浆中的半纤维素的总量，在第一步骤中除去的半纤维素的量可为约5重量％或更 低-约20重量％或更高。在本发明的优选实施方式中，基于在木片或牛皮纸浆中半纤维素 的总量，在第一步骤中除去的半纤维素的量可为约10重量％ -约15重量％。
[0026] 抽提的半纤维素可在缩粒机锅炉化ogboiler)或其它类型的生物质锅炉中进行 燃烧，例如通过将其喷雾到生物质燃料进料（树皮、松木片、银末、煤等）中，因此在压棒机 中保持能量平衡。或者，可将所述抽提的半纤维素用作用来发酵的进料W制备燃料化学品。 所述抽提的半纤维素可W被氧化或衍生具有離官能基或阳离子电荷。如此处理的半纤维 素可随后用作造纸添加剂如加入到造纸机湿部，或与淀粉混合用于施胶压棒（size-press) 或涂覆。在所述抽提木片的随后牛皮制浆中，可将所述抽提的半纤维素从制浆工艺液流中 移走，从而降低牛皮纸黑液回收锅炉热负荷（通常是生产能力的瓶颈）。
[0027] 当对木片进行抽提时，对所述处理或抽提的木片进行化学或半化学制浆处 理。该处理对本领域熟练技术人员是公知的和不再W任何更具体的细节进行描述。例 如参见"Hanclbookfor化Ip&PaperTechnologies"jnd版，G.A.SmookAngusWilde 化blications(1992)和其中所引用的参考文献，所有该些均在此通过引用而并入进