TW201009162A - Deinking a cellulosic substrate using an inorganic mineral - Google Patents

Description

201009162 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於用於使纖維素基質脫墨的組成物及方法。 【先前技術】 自二次纖維有效率地移除墨而不影響纖維品f是 的再生的主要挑戰之-。目前，自二次纖維移除墨最普遍 的方法是驗法，其使用氫氧化納、石夕酸納、過氧化氣界 ©面活性劑及螯合劑。用來提升再毁機中阳的苛性引起纖維 膨脹，其幫助墨的脫離，但也由於與木質素的機械級交互 作用黃化了纖維造成亮度的損失。添加過氧化物以減少纖 維黃化及添加螯合劑以預防過氧化物被金屬降解。界面活 性劑用來控制經脫離的墨及預防再沉積至纖維上。 雖然習知的脫墨方法對於墨的移除是有效的，但其具 有缺點。當考慮為了克服苛性中不要的功效所需的化學品 的成本時，鹼法係相當昂貴。除了所用的化學品的高成本 ® 之外，處理苛性將是危險的，及維持苛性、過氧化物及矽 酸鹽的適當平衡以製造具有所欲光學性質的纖維是很關鍵 的。再者’任何殘餘的纖維黃化或發色產生（其由苛性引起 且無法被漂白劑移除）對纖維而言是平衡藍染料。雖然這對 達成中性顏色平衡是有效的，但其減少〗S〇亮度，使其難 以達成亮度目標。此外，最近的研究顯示對二次纖維在鹼 性條件下脫墨而言，纖維強度及抗拉指數減少。最後，在 打漿機中較高的pH使黏合劑皂化，藉此引入更多黏性到製 201009162 紙系統中，這引起製紙機器運轉性能的問題。 因此需要一個改善的方法。 【發明内容】 本發明提供一種組成物，其包含（a)活化無機礦物質； (b)用於該活化無機礦物質的懸浮劑；（c)水；（旬乳化劑；（e) 視需要排除苛性鈉；及（f)視需要排除過氧化氫。 本發明亦提供一種自含纖維素物質移除墨之方法，其 包括：（a)將包括下列之組成物添加到該物質：（1)活化無機 礦物質、（2)三仙膠、（3)妥爾油脂肪酸、（4)月桂硫酸鈉及（5) 水，（b)視需要排除添加苛性鈉到含纖維素物質；及視需 要排除添加過氧化氫到含纖維素物質。 【實施方式】 A.定義 懸洋劑”音a 葱才曰一或多種預防在溶液中穩定懸浮之膠 體粒子沉澱的試劑。 活化無機礦物質”音# „ 貝 蒽才曰一種調配物，其包含無機礦 物質以及一或多種提供招 β 提供超過早獨的無機礦物質之額外地脫

墨表現之成份，例#，i k 4 A 添加油與無機礦物質作為調配物。 舉例而言，如果無機礦 、質與油混和且該油符合提供額外 的脫墨表現之要求，目丨丨——，1 „# . 〜無機礦物質為活化無機礦物質。 “TOFA”法” 4指任何牵涉到處理二次纖維的方法。 意指妥爾油脂肪酸。 201009162 • “ ％ ”意指組成物的重量百分比。 B.組成物 如上所述’本揭露提供一種組成物，其包括：（a)活化 無機礦物質；（b)用於該活化無機礦物質之視需要懸浮劑； (c)水；（d)乳化劑；（e)視需要排除苛性鈉；及（f)視需要排除 過氧化氫。 在一具體實例中’懸浮劑是增稠劑。 在另一具體實例中，增稠劑係選自由下列組成之群 〇 組：半乳甘露聚糖；瓜爾膠；刺槐豆膠；三仙膠；沛拉膠（para gum);纖維素；羥丙基甲基纖維素；羥丙基纖維素；角又 菜膠；藻酸鹽；藻酸鈉；藻酸鉀；藻酸銨鹽；及其組合。 在另一具體實例中’基於組成物的重量，組成物含有 從約5 %至約70%的該活化無機礦物質。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 約18%至約47%的該活化無機礦物質。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 ❹從約 0.05%至約20%的該懸浮劑。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 約0.3%至約0.4%的該懸浮劑。 在另一具體實例中’組成物包括油。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 從約2%至約55%的該油。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 從約22%至約30%的該油。 201009162 在另一具體實例中 在另一具體實例中 在另—具體實例中 該乳化劑。 在另—具體實例中 乳化劑。 在另一具體實例中 在另—具體實例中 在另一具體實例中 ，油含有脂肪酸。 ’油係用來形成油及水乳液。 組成物含有從約0.5%至約20%的 組成物含有從約2%至約3%的該 乳化劑是界面活性劑。 脂肪酸含有妥爾油脂肪酸。 酯 醇 ’乳化劑係選自由下列組成之群 山梨醇衍生物；聚山梨醇酯8〇;去水山梨醇單月桂酸 聚山4醇S曰20,乙氧基化醇；月桂越硫酸納；聚乙二 硫酸酯；月桂硫酸鈉；及其組合。 在另-具體實例中，組成物包括：⑷活化無機礦物質； (b)二仙膠；（c)妥爾油脂肪酸；（d)月桂硫酸鈉及水。 在進-步的具體實例中，組成物包括約⑽至約々％ 的該活化無機礦物質；、約〇.3%至約G帽三仙膠；約叫 至約30%妥爾油脂肪酸；及約2%至約3%月桂硫酸鈉。° 在另-具體實例令，組成物排除苛性納，視需要包括 ㈣㈣_於組成物中的含 大於0%至約30%。 這些組成物可應用於自含纖維素物質/基質移除墨之方 法。在下一段討論這些應用的各種具體實例。 C.方法 如上所述，本揭露提供一種自含纖維素物質移除墨的 201009162 方法t括.（a)將包括下列之組成物添加到該物質：⑴活 化無機礦物質、⑺三仙膠、(3)妥爾油脂肪酸、⑷月桂硫酸 納及（5)水，（b)視需要排除添加苛性納到含纖維素物質；及 (c)視需要排除添加過氧化氫到含纖維素物質。 *脫墨方法的表現可以各種方式被量測。典型地，諸如 •亮度（B)、白度（L)、紅/綠顏色平衡（a)及黃/藍顏色平衡（b*) 之光學丨生質係在自產生的脫墨纖維所形成的板上量測。除 了光學性質之外，墨的斑點計數量測係用來評估墨移除的 ©效率。殘餘的墨可以斑點/單位區㉟（在一區域的墨斑點的 百分覆蓋率）之術語表達，或有效殘餘墨濃度（eric)，其一 般以ppm表達。 在一具體實例中，纖維素物質位於再生方法到一或多 個浮選合格物中的任何一處。 在另一具體實例中，將乳化劑分開添加到含纖維素物 質中。 μ 在另一具體實例中，懸浮劑是增稠劑。 • 在另一具體實例中，增稠劑係選自由下列組成之群 組··半乳甘露聚糖；瓜爾膠；刺槐豆膠；三仙膠；沛拉膠； 纖維素；羥丙基甲基纖維素；羥丙基纖維素；角叉菜膠； 藻酸鹽；藻酸鈉；藻酸鉀；藻酸銨鹽；及其組合。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 從約5%至約70%的該活化無機礦物質。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 約18%至約47%的該活化無機礦物質。 201009162 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 從約0.05%至約20%的該懸浮劑。 在另一具體實例中，基於組成物的重量，組成物含有 從約0.3%至約0.4%的該懸浮劑》 在另一具體實例中，組成物進一步包括：油。 在另一具體實例中’基於組成物的重量，組成物含有 從約2%至約55%的該油。 在另一具體實例中’基於組成物的重量’組成物含有 從約22%至約30%的該油。 在另一具體實例中’組成物含有從約〇.5%至約20%的 該乳化劑。 在另一具體實例中’組成物含有從約2%至約3%的該 乳化劑。 在另一具體實例中’油含有脂肪酸。 在另一具體實例中’油係用來形成油及水乳液。 在另一具體實例中，乳化劑是界面活性劑。 在另一具體實例中’脂肪酸含有妥爾油脂肪酸。 在另一具體實例中’乳化劑係選自由下列組成之群 組··山梨醇衍生物；聚山梨醇酯80 ;去水山梨醇單月桂酸 酯；聚山梨醇酯20;乙氧基化醇；月桂醚硫酸納；聚乙二 醇；硫酸酯；月桂硫酸鈉；及其組合。 在另一具體實例中，組成物排除苛性鈉。 在另一具體實例中’組成物進一步包括松香，視需要 其中基於脂肪酸的重量，松香於組成物中的含量從大於〇 201009162 %至約30%。 在另一具體實例中，自含纖維素物質移除墨之方法包 括··（a)將包括下列之組成物添加到該物質：（1)活化無機礦 物質、⑺三仙膠、（3)妥爾油脂肪酸、（4)月桂硫酸鈉及（5) 水；（b)視需要排除添加苛性鈉到含纖維素物質；及視需 要排除添加過氧化氫到含纖維素物質。 在進一步的具體實例中，組成物包括約18%至約47% •的該活化無機礦物質；、約0.3%至約〇.4%三仙膠；約22% ❹至約3〇%妥爾油脂肪酸；及約2%至約3%月桂硫酸鈉。 當脫墨是所欲的時，本發明之方法可應用於紙再生方 法。 在一具體實例中，在至少一個下列位置，將組成物添 加到紙再生方法中：打裝機；稀釋階段；浮選室；增稍階 段；及捏合機。 在另一具體實例中，在紙再生方法的打漿機中加入組 成物 ® 纟另—具體實例中，在紙再生方法的稀釋階段加入組 成物。 在另一具體實例中，在紙再生方法的增稠階段加入組 成物。 在另一具體實例中’在紙再生方法的浮選室加入組成 物。 取 在另一具體實例中，在紙再生方法的捏合機加入組成 201009162 在另一具體實例中，物質含有一或多種紙纖維。 在另一具體實例中，紙纖維在紙再生方法中為二次纖 維。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】

Claims (1)

1. 201009162 • 七、申請專利範圍： 1 · 一種組成物，其包括： a·活化無機礦物質； b•視需要含有用於該活化無機礦物質的懸浮劑； C.水； d.油； • e.乳化劑； . 視需要排除苛性鈉丨及 φ g，視需要排除過氧化氫。 2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該懸浮劑是增 稠劑。 3. 如申請專利範圍第2項之組成物，其中該增稠劑係選 自由下列組成之群組：半乳甘露聚糖；瓜爾膠；刺槐豆膠； 二仙膠；沛拉膠（para gum);纖維素；羥丙基甲基纖維素； 經丙基纖維素；角又菜膠；藻酸鹽；藻酸鈉；藻酸鉀；藻 酸銨鹽；及其組合β φ 4.如申請專利範圍第1項之組成物，其中基於組成物的 重量，該組成物含有從約5%至約70%的該活化無機礦物 質。 5. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中基於組成物的 重量，該組成物含有從約〇 〇5%至約20%的該懸浮劑。 6. 如申請專利範圍第丨項之組成物，其中基於組成物的 重量，該組成物含有從約2%至約55%的該油。 7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物含有 11 201009162 從約0.5%至約20%的該乳化劑。 8.如申請專利範圍第1項之組成物，其中該油含有脂肪 酸’視需要還包括松香，視需要其中基於脂肪酸的重量， 松香於組成物中的含量從大於〇%至約3〇%。 9 ·如申請專利範圍第1項之組成物’其中該油係用來形 成油及水乳液。 10.如申請專利範圍第1項之組成物，其中該乳化劑是 界面活性劑。

   11. 如申s青專利範圍第8項之組成物，其中該脂肪酸含 有妥爾油脂肪酸。 12. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中乳化劑係選 自由下列組成之群組.山梨醇衍生物；聚山梨醇醋8〇 ;去 水山梨醇單月桂酸酯；聚山梨醇酯2〇 ;乙氧基化醇；月桂 醚硫酸鈉；聚乙二醇；硫酸酯；月桂硫酸鈉；及其組合。 丄3·—種組成物，其包括： a. 活化無機礦物質；

   b. 三仙膠； c. 妥爾油脂肪酸； d·月桂硫酸鈉；及 e. 水0 14.如申請專利範圍第13項之組成物，其中組成物包括 約18至約47%的該活化無機礦物質；約〇 3%至約〇 4%三 仙膠；約22%至約30%妥爾油脂肪酸；及約2至約3%月 桂硫酸納。 12 201009162 15.—種自含纖維素物質移除墨的方法，其包括： ⑷將包括下列之組成物添加到該物質：⑴活化無機礦 物質、（2)水、（3)視需要用於該活化無機礦物質之懸浮劑、 及（4)視需要乳化劑； (b)視需要排&添加苛性鈉到含纖維素物質·，及 ⑷視需要排除添加過氧化氫到含纖維素物質。 %如申請專利範圍第15項之方法，其中該纖維素物質 位於再生方法到一或多個浮選合格物中的任何一處。 17_如申請專利範圍第15項之方法’其中在至少一個下 列位置，將組成物添加到紙再生方法中：打漿機；稀釋階 段；浮選室；增稠階段；及捏合機。 18.—種自含纖維素物質移除墨之方法，其包括： ⑷將包括下列之組成物添加到該物f :⑴活化無機礦 物質、（2)三仙膠、（3)妥爾油脂肪酸、⑷月桂硫酸納及（5: 水； (b) 視需要排除添加苛性鈉到含纖維素物質；及 (c) 視需要排除添加過氧化氫到含纖維素物質。 •如申請專利範圍第18項之方法，其中該組成物包括 約18至約47%的該活化無機礦物質；約〇3%至約〇4%三 仙膠；0.395%三仙膠H約聰妥爾油脂肪酸；及 約2%至約3%月桂硫酸鈉。 八、圖式： (無） 13