CN106536820B - 提高化学制浆效率的方法和化学品组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于增强化学制浆过程中纸浆之蒸煮的方法和组合物。所述方法使用在制浆过程就要开始前在进料至白液管线的稳定碱溶液中施加的超低的经济上可行投配量的BH，以通过节省制浆化学品、增加纸浆亮度和产率以及降低卡伯值来改进该过程。

Description

提高化学制浆效率的方法和化学品组合物

关于联邦政府资助研究或开发的声明

不适用。

背景技术

本发明涉及用于提高化学制浆效率的组合物、方法和装置。用硫化钠的化学制浆(硫酸盐法)和不用硫化钠的化学制浆(碱法)可通过特定添加剂例如9，10-蒽醌(AQ)或多硫化钠来增强。这些添加剂在制浆过程期间提供能量和化学品节省，并且在后续漂白阶段中提供化学品节省。特别地，这通过提供允许在较低温度下/较短时间内制浆并用较少化学品漂白的较低卡伯值和较高产率来实现。然而，现有添加剂具有严重缺点，使得本领域有必要进一步发展。因此，多硫化物不是相当有效且大量施加；如果未完全除去，则AQ目前因环境和健康法规而受限。因此，在可部分或全部代替化学(碱和硫酸盐)制浆中的AQ的新添加剂方面存在明确用途。

除非如此特别指出，否则本部分中所述技术不旨在构成对本文中提及的任何专利、公开或其他信息是关于本发明的“现有技术”的承认。此外，本部分不应解释为意味着已进行检索，或者不存在37CFR§1.56(a)中限定的其他相关信息。

发明内容

为了满足上述久而未决的需求，本发明的至少一个实施方案涉及用于蒸煮纸浆的方法。所述方法包括向经历脱木质素过程的纸浆中添加组合物，所述组合物包含相对于纸浆的烘干质量为少投配量的硼氢化物(BH)(优选硼氢化钠)。可在温度升高开始之前将所述组合物添加至白液并与白液一起进料至蒸煮器中。BH可为在水中的碱性溶液的形式。以活性物质计，BH相对于烘干纸浆的量可小于0.1％。作为添加至工厂液中的产品的BH溶液可足够碱性，因此其在正常条件下稳定并且不释放氢。BH的投配量可为不足以有效漂白纸浆的量。

本发明的至少一个实施方案涉及用于蒸煮木片的方法。所述方法包括在制浆过程中向具有木质素的基材(substrate)中添加组合物，然后对所述基材应用后续漂白步骤。所述组合物包含相对于所述基材的烘干质量为少投配量的BH。BH在制浆过程中于这样的点投配：已经没有黑液与所述基材接触，并已从所述基材中分离出不大于至少0.001％至10％或更多或更少的最初存在于木片形式的所述基材中的半纤维素。所述投配的量足够高以选择性还原基材中至少0.001％至10％或更多或更少的木质素α-羰基，从而使其在制浆过程期间更易发生后续容易的醌甲基化物β-O-4键断裂，但不高到其自身使木质素中至少0.001％至10％或更多或更少的生色团实质上失活。漂白步骤涉及添加投配量不大于如下量的漂白剂：要不是存在低投配量BH，则不足以导致所得纸料在不存在AQ的情况下被实质上增白，并且其中所述所得纸料被增白。

本发明的至少一个实施方案可改进碱法制浆或硫酸盐法制浆。所述方法可包括在制浆之前向纸浆液中添加在碱中包含硼氢化钠的组合物的步骤；所述方法提供了新鲜白液节省、降低的卡伯值、增加的亮度、较低的淘汰率和较高的纸浆产率。所述组合物可包含10％至40％的碱和5％至25％的硼氢化物。所述方法还可包括向纸浆中添加表面活性剂。所述方法还可包括向纸浆中添加多硫化物。

所述少投配量的特征可为导致BH选择性攻击对促进在制浆过程中进一步脱木质素极其重要的子结构中的木质素中的官能团，并钝化同一过程中趋向化学降解的半纤维素。所述方法可排除使用足以漂白纸浆的投配量的BH。

其他特征和优点将在本文下面的具体实施方式中进行描述，并从中明显可见。

附图说明

下文中具体参照附图描述了本发明的详细说明，所述附图中：

图1为经过9天期3天试验的白液/总液比的原始数据图。

图2为经过1天用1.5lb/t产品(0.07％为产品，0.008％为活性物质)试验中的％碱节省的图。

为了本公开内容的目的，除非另外指出，否则图中类似的附图标记指代类似特征。附图仅为本发明原理的示例，并且不旨在将本发明限于举例说明的具体实施方案。

具体实施方式

提供以下定义以确定在本申请中使用的术语，并且特别是权利要求如何解释。定义的组织仅仅为了方便，并且不旨在将任何定义限制于任何具体种类。

“AQ”意指9，10-蒽醌。

“BH”意指硼氢化物，其包括但不限于附属于任何阴离子的BH离子(例如但不限于碱金属和碱土金属)，其可为固体和/或溶液形式。

“主体脱木质素阶段”意指硫酸盐法蒸解阶段，其中大部分脱木质素作为一级反应发生，并且具有相对于初始脱木质素高的选择性，G.A.Smook编写的教科书Handbook of Pulp&Paper Terminology，Angus Wilde，Vancouver，BC，(1990)，一般且具体地在第75至85页中对其进行了进一步描述。

“脱木质素”意指在造纸工艺中的任意点从木材中除去木质素的一个或更多个过程。

“漂白”意指通过除去和/或化学改变纸浆或纸中的生色团而从纸浆或纸中除去颜色的一个或更多个过程，漂白可包括但不限于除去或改变至少一些最初存在于纸浆或纸中的木质素，漂白可涉及但不限于添加强氧化剂和/或还原剂，例如二氧化氯。

“增白”意指除去纸或纸浆中大部分颜色的过程，测量白度的代表性方法包括但不限于ASTM E313和Technidyne Corporation的Measurement and Control of the Optical properties of Paper，New Albany，Indiana，(1996)，一般且具体地在第16至18页中的说明。

“少投配量”或“低投配量”意指相对于纸浆材料的烘干质量小于0.25％活性物质的量，其包括但不限于相对于烘干纸浆低至(或低于)0.05％至0.5％产品(其可为在典型的10％至12％碱溶液中0.005％至0.06％活性物质)。

“钝化”意指使第一材料对第二材料在两种材料间接触之前是基本上、更为、和/或实质上钝化的或无反应性的，但要不是钝化，第一材料和第二材料在接触时将是反应性的。

“基本上由......组成”意指所述方法和组合物可包括另外的步骤、组分、成分等，但前提是另外的步骤、组分和/或成分不实质性地改变所要求保护的方法和组合物的基本特征和新特征。

“纸料”意指已完成制浆过程并准备或将准备进料至造纸机中的基材，GaryA.Smook的Handbook for Pulpand Paper Technologists，第3版，Angus WildePublications Inc.，(2002)一般且具体地在第190至204页中对其进行了更详细的描述。

“纸产品”意指造纸过程的最终产物。其包括但不限于书写纸和/或图纸、打印纸、薄页纸、卡纸板、纸板和包装纸。

“造纸工艺”意指由木浆制造纸产品的方法的任何部分，包括形成水性纤维素造纸配料、从所述配料中排水以形成纸页并干燥所述纸页。形成造纸配料、排水和干燥的步骤可以以本领域技术人员通常已知的任何常规方式进行。造纸工艺还可包括制浆阶段(即，由木质纤维素原料制造纸浆)和漂白阶段(即，为提高亮度对纸浆的化学处理)，参考文献GaryA.Smook的Handbook for Pulp and Paper Technologists，第3版，Angus WildePublications Inc.，(2002)和Daniel Flynn的The Nalco Water Handbook(第3版)，McGraw Hill(2009)一般且具体地在第32.1至32.44页中对造纸作了进一步描述。

“基材”意指正在经历或已经经历造纸工艺中任意点的包含纸/纤维素纤维的物质，基材包括木材、木片、纸浆、纸料、湿纸幅、纸垫、浆料、纸页和纸产品。

“表面活性剂”为广义术语，其包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第3版，第8卷，第900至912页和McCutcheon′s Emulsifiers and Detergents中陈述了表面活性剂的使能性说明，其均通过引用并入本文。

“水溶性的”意指在25℃下按重量计至少3％可溶于水的材料。

在上述定义或本申请中其他地方陈述的说明与常用的、词典中或通过引用并入本申请的来源所述的含义(显式或隐式)不一致的情况下，本申请和本权利要求书的术语理解为根据本申请中的定义或说明，而不是根据常用定义、词典定义或通过引用并入的定义来解释。鉴于上文，在术语只可由词典解释才可理解的情况下，在以下任一者中解释或定义该术语时，该定义(其地位先后按其各自顺序)将控制所述术语在权利要求书中如何限定：Technidyne Corporation的Measurement and Control of the Optical properties of Paper，New Albany，Indiana，(1996)；Gary A.Smook的Handbook for Pulp&Paper Technologists(第3版)，Angus Wilde Publications Inc.，(2002)；和Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第5版，(2005)，(Wiley，John&Sons，Inc.出版)。

在至少一个实施方案中，将包含少量还原性产品的组合物添加至制浆过程的基材中以节省新鲜白液、降低卡伯值并提高亮度和纸浆的产率。可在碱法制浆过程(包括硫酸盐法制浆)之前添加所述组合物。该添加可导致实质性化学品节省。所述组合物可包含硼氢化物组分。所述硼氢化物组分可包含处于稳定形式(即，处于在正常条件下允许在不少于3个月之后小于10％活性损失的形式)的硼氢化物。所述硼氢化物组分可包括硼氢化钠。所述硼氢化物组分的代表性实例为由Dow出售的可商购产品Borol。

可在制浆过程非常早的阶段经由白液将组合物进料至基材中。效果通过在温度升高阶段的早期木质素活化和半纤维素稳定来实现。硼氢化物(BH)是强还原剂，其在制浆主体阶段之前与木质素和半纤维素中的羰基反应，为木质素在制浆的较后阶段解聚提供其他途径。看起来与其在高投配量下的表现相反，低投配量下BH选择性攻击纸浆中的官能团，因而在主体阶段之前和贯穿主体阶段活化木质素并钝化与后续反应相关的半纤维素。这是为何其在非常小的投配量下活性出人意料的原因。

虽然已知BH在制浆和纸工业中有效，但其实际应用局限于机械制浆漂白，其中BH的作用通常只是减小漂白组合物的另一组分(对空气敏感的连二亚硫酸钠)氧化的负面影响。例如，现有技术论文：Wasshausen等的Brightness：″Premix″：A novel process for imnroved bleaching of mechanical pulps using a mixture of reductive agents，Pulp and Paper Canada 107，3；第44至47页(2006)和欧洲专利文件EP 1418269 A1描述了BH在中性至弱酸性条件下如何用于连二亚硫酸盐漂白。BH在这些现有技术应用中的作用与本发明中不同。BH在现有技术中用于还原氧化形式的硫，例如将亚硫酸氢盐还原成连二亚硫酸盐；不与木材组分反应因此不提供其对制浆有益的暗示或提示。

如论文Rangamannar等的″DBI″bleaching of recycled fibers for the production of towel and napkin grades，TAPPI Engineering，Pulping andEnvironmental Conference，Philadelphia，PA，United States，8月28-31日，2005(2005)中所述，BH也已作为漂白剂被添加至纸浆中并且作为氧脱木质素(氧化过程)中的活化剂。然而，所有这些应用都需要相对大投配量的BH来实现任何可测量的漂白效果。由于低投配量(在制浆中，所选基团趋向以下反应活化)下BH的热力学化学计量与其在这些较高投配量(不考虑任何以下过程，通过作为单独试剂进行木质素脱除和最大的可能生色团的还原，导致材料颜色的直接变化)下不同，因此在低投配量下其与不同于这些现有技术文献中已知与其反应的材料优先反应。

在某种程度上，BH代替AQ在硫酸盐法制浆和碱法制浆中的功能的能力的确出人意料。不同于AQ，BH不是永久循环中涉及的催化剂，而是立即消耗的纸浆活化剂。这导致以下普遍但错误的假设：总是需要高投配量的BH以实现可测量的效果。考虑到处理成本，这使该技术被视为在经济上不切实际。这是自BH作为漂白剂的正面效果在实验室被发现以来，经过半个世纪未尝试将其用于工业中的原因。此外，尚未提出便利、稳定的产品和有效且安全的进料方法，没有这些该技术将不可行(粉末状BH难以进料，考虑到在中性pH下化学品与水反应释放氢，其在工厂也不安全。

与现有技术不同，本发明可使用溶液代替固体来完成。现有技术应用使用固体，因为其更稳定且不那么危险。然而，BH在碱溶液中稳定化，于是可以在工业中安全使用。

由于BH是高度反应性的，其在高温下可与液体的溶解的可还原组分而不是纸浆起反应。而初始溶液(在白液中进料，不混合黑液；在早期，即，在木材的一些有机组分移入制浆溶液之前)中低温、低投配量和最少溶解的木材组分使BH集中在纸浆材料上。因此本发明利用与美国专利3,617,431相反的方法论。在至少一个实施方案中，该方法不包括在黑液中并且在进料阶段于高温(60°F以上)下使用材料。

在至少一个实施方案中，碱法制浆过程或硫酸盐法制浆过程通过在制浆之前将在碱中包含BH的组合物(包括但不限于在20％至40％(或更高或更低)NaOH中包含10％至25％(或更高或更低)NaBH₄的Borol、Venpure或任何其他商业或特定液体作为组合物的潜在范围)进料至白液中来改进，与常规技术相比，这最终提供降低的卡伯值、增加的亮度、较低的淘汰率和较高的纸浆产率，还节省工艺化学品(白液)。以液体形式进料组合物提供了输送便利、安全，并且最重要的，在白液中快速均化，因而确保向木片的均匀且有效输送以及对该过程的效率而言所需的即便不是立即的反应也是快速的反应。

在至少一个实施方案中，组合物以使化学品与液体的水溶性有机组分之间的相互作用最小的方式来施用，直接靶向固体木片(即，在温度增加之前，在白液而不是黑液中)。这包括但不限于将组合物进料至立刻输送至蒸煮器的白液中。推荐使试剂最小暴露于黑液。

在至少一个实施方案中，组合物是包含硼氢化钠的强碱溶液，其为BH对运输、储存和投配于目标过程稳定、安全且方便的形式。该组合物可包含约10％至约40％碱(包括但不限于优选的氢氧化钠或氢氧化钾)和约5％至约25％硼氢化物(包括但不限于硼氢化钠)。

在至少一个实施方案中，组合物以相对于烘干纸浆低至、等于或低于0.05％至0.5％产品(在10％至12％碱溶液中0.005％至0.06％BH活性物质)的投配量施用。

在至少一个实施方案中，所述方法还包括向纸浆中添加一种或更多种表面活性剂。表面活性剂可混入(处于)组合物中和/或可单独进料至纸浆中。由于在液态BH制剂中较浓碱的盐化效应，优选后面的方法。表面活性剂可为离子的、非离子的、多价的、两性的、阳离子的、阴离子的及其任意组合。在单独的稳定性测试(将两种组分的溶液保持在升高的温度下，通过酸化测量剩余活性BH，并且将放出氢气的体积与对照样品进行比较)中发现两种组分相容。

在至少一个实施方案中，BH与多硫化物(包括但不限于多硫化钠)结合。可将多硫化物混入组合物中和/或单独进料。在单独的稳定性测试(将两种组分的溶液保持在升高的温度下，通过酸化测量剩余活性BH，并且将放出氢气的体积与对照样品进行比较)中发现两种组分相容。

不受本发明的特定理论或设计或在解释本权利要求书时提供的范围的限制，据信本发明通过在制浆过程早期将强还原性化学品或化学品的组合施加于白液中而工作。这通过木质素活化和碳水化合物稳定影响碱法制浆过程(包括硫酸盐法制浆过程)；因此，需要较少白液化学品。

此外，示出本发明与现有技术之间区别的重要发现是，低投配量BH的实际应用以商业上可行(可比)的成本产生充分证明的比得上用AQ实现的那些的化学品节省。这因工厂不曾应用的技术的简单原因而在现有技术中未被发现也未以任何方式被预期。该效果在实际应用中得以证明并在数个运行中得以证实。本发明使用非常少、经济的量的产品。该效果在制浆过程非常早的阶段实现。BH是强还原剂，其与木质素和半纤维素中的官能团立刻反应，在制浆过程的其他阶段为木质素解聚提供其他途径，并且减少碳水化合物降解，因而提高产率并减少中和降解产物所需碱的量。

本发明导致诸多出人意料的结果。由于现有技术中没有正确理解BH在纸浆中的操作机理，其提供了之前不曾实现的安全和效率。关于BH的机理和应用是常见的错误概念，导致所有研究受高投配量的硼氢化物(相对于烘干纸浆＞0.5％活性物质)的限制。例如，在美国专利3,042,575的实施例3中，其示出对于固体BH，使用0％BH和0.2％BH没有差别，并且仅当高至且超出0.4％时才测量到任何影响。然而，通过使用本发明中提出的BH溶液，即使小得多的投配量也是有效的。

此外，出人意料地，少投配量BH以数量级计的不同于基于实验室实验的现有技术中建议的那些的投配量赋予实际制浆过程显著正面效果。这使得允许该技术的商业应用。作为额外的益处，提出的技术确保操作的安全性和便利性。此外，低投配量的BH导致少量硼存在于体系中，消除了潜在的监管和回收问题(如下所述以1.7lb/t o.d.在工厂试验之后，在具有添加剂纸浆的试验中，在氧脱木质素(Eo)阶段之后，发现硼作为元素在17.3％纸浆中的含量为457ppb)。

本发明的至少一个实施方案给予在蒸解之后变得明显的益处。典型地，大部分木质素在蒸解期间被除去，剩余木质素通过一个或更多个漂白步骤被除去/改变。在至少一个实施方案中，低投配量BH如此对木质素进行选择性改性，当纸浆已经通过低投配量BH处理过时，以另外方式对有效增白纸浆而言过低的漂白剂的投配量确实真正增白了纸浆。

在至少一个实施方案中，低投配量BH选择性还原天然木质素中的少量α-羰基，这使其更易发生后续容易的醌甲基化物β-O-4键断裂。要不是该选择性还原，这些结构将保持完好并阻止木质素解聚。要不是用低投配量BH的该选择性反应，羰基将变得化学上更稳定，将明显有助于剩余木质素存在于纸浆中。

在至少一个实施方案中，在添加BH的过程中要特别注意以产生优异的结果。科学论文Gugnin等的Kraft Pulping with Addition of Sodium Borohydride，IzvestiyaVysshikh Uchebnykh Zavedenii，Lesnoi Zhurnal，7(5)，160-6(1964)教导了，在蒸解条件下BH“在110°下与木材反应，并且当温度达到135°时，大部分添加剂已被消耗，”“在没有木材的情况下，通过将白液加热至135°使NaBH₄完全分解。”实际上，预期了该反应并且在该申请的实施例部分可见，在主体阶段开始时不太可能剩余任何硼氢化物。然而，现有技术所错失的是，与固体部分相比溶解的木材组分存在更高的还原率，并因此需要一直努力在尽可能低的温度下并且在液体中最少可能量的溶解有机物下将BH输送至木材。最少，其意指在最低可用温度下将BH和白液进料至碎片。类似地，论文Aurell等的Sulfate Cooking with the Addition of Reducing Agents.III.The Effect of Added Sodium Borohydride，Tappi Journal，46，209-15(1963)教导了对在1％或更大投配量下蒸解的最佳条件为80°和30分钟的处理时间。这与本发明中使用的高度有效的低投配量形成对比。

实施例

上文可参考以下实施例来更好地理解，这些实施例出于举例说明的目的而提出，并且不旨在限制本发明的范围。特别地，所述实施例示出本发明固有原理的代表性实例，并且这些原理不严格局限于这些实施例中所记载的特定条件。因此应该理解，本发明涵盖对本文所述实施例的各种改变和修改，并且可作出这些改变和修改而不偏离本发明的精神和范围并且不削减其预期优点。因此旨在这些改变和修改被所附权利要求书涵盖。

利用蒸煮器筛分制浆添加剂，进行实验室测试。

材料：硬木片(经分选，来自Wisconsin的工厂)，在恒定温度和湿度(CTH)的室内调制＞4天、稠度92％。

液体/木材：8∶1的比，装载16％碱和33％硫化度。

除非另外声明，否则投配量基于活性物质。

蒸解方案：使250ml不锈钢蒸煮器在85℃下旋转20分钟，然后在50分钟内升高至170℃，并将样品在170℃保持另外20分钟(方案变化在表格中示出)。在蒸解后，用流动水冷却蒸煮器，将纸浆在搅拌机中离解并洗涤。在CTH室内平衡纸浆样品并根据TAPPI测试方法T236测量卡伯值。制造手抄纸，并且使用Technodyne仪在风干纸页上测量亮度。调节pH将BH添加至白液如Borol(Rohm&Haas，12％硼氢化钠：40％氢氧化钠)。

在对碎片的一系列测试中观察到正面趋势(表1至3)。实验表明从一开始在模型制浆系统中存在大量黑液减弱在单独用白液的实验中从始至终观察到的效果(表4)；这是优选将产品进料至白液中的原因。该方法在工厂试验期间被实际实施。

表格

表1

样品	卡伯值#
		对照	18.36
0.0125％NaBH<sub>4</sub>	17.98
		0.025％NaBH<sub>4</sub>	17.84

表2

样品	卡伯值#
		对照	17.19
0.0125％NaBH<sub>4</sub>	16.26

表3

样品	卡伯值#	亮度
			对照	17.04	29.77
0.0125％NaBH<sub>4</sub>	16.69	30.43
			0.025％NaBH<sub>4</sub>	16.05

表4.添加的黑液(BL)对性能的影响(添加至白液的Borol；添加的BL的水；碱度32％，硫化度33％，50℃至170℃升温1小时，170℃下保温1小时)。

样品	卡伯值#
		对照-水	18.47
对照-BL	18.40
		0.05％NaBH<sub>4</sub>-水	17.09
0.05％NaBH<sub>4</sub>-BL	18.54

在未漂白的纸浆厂硫酸盐蒸煮器中进行的工厂试验以每吨o.d.纸浆(12％活性硼氢化钠溶液，对应于纸浆上0.008％至0.011％活性物质)1.5-2lb/t试验产品的投配量带来了卡伯值和制浆化学品节约(白液节省高至用AQ达到的那些的70％)方面的积极结果。

各个试验持续数天以观察降低在工厂硬木蒸煮器中较少白液需求和可能减小的回收载量的益处。试验碱浓度使用蒸煮器化学品与木材比(C/W)的乘数因子、各个蒸煮器的实际C/W比和每次装载的碱的lb.来监控。

在第一试验中，在初始试验期期间，通过观察Metso Kappa Analyzer Multiplier检测到C/W比减小4.14％。所有蒸煮器的减小相当均匀。该减小将平均为每个蒸煮器减小340lb.碱。在下一试验期期间，与该试验的起始点相比，收集试验中每天的数据。起初，观察到C/W比减小2.76％并且HW卡伯值减小-0.33％为16.98。后来，观察到C/W比减小4.01％并且卡伯值已增加至17.56，允许可能更大的减小。该减小将平均为每个蒸煮器减小267lb.碱。通常，在两个试验期期间引入产品，结果均可重复，减少约4％碱并且每个蒸煮器载量减小数百磅。未报道下游问题。结果在第二(图1)试验和第三(图2、表5)试验中得以证实。在第三试验中，过去一天的平均补偿因子减小5.64％，或者，如果忽略来自蒸煮器4、8和11的数据，则过去一天的平均补偿因子减小5.98％。除去来自蒸煮器4、8和11的数据是现实的，因为这三个蒸煮器与其他的不同地蒸解。实际上，其均归结为将硬木片蒸解至目标卡伯值所消耗的碱磅数。进行比较，补偿因子减小7％，每次蒸解通常来自AQ的碱减小为800加仑或568#EA。如果包括所有硬木蒸煮器，则减小5.64％相当于每次蒸解减小458#EA或者每次蒸解减小654加仑。如果排除来自3个可疑蒸煮器的数据，则减小5.98％相当于每次蒸解减小692#EA或733加仑。

表5.添加剂添加的补偿因子；碱/木材(A/W)比。

虽然本发明可以以多种不同形式实施，但本文详细描述了本发明特定优选的实施方案。本公开内容是本发明原理的示例，并且不旨在将本发明限制在举例说明的特定实施方案。本文中提及的所述专利、专利申请、科技论文和任何其他参考资料通过整体引用并入本文。此外，本发明涵盖本文提及、本文所述和/或并入本文的各实施方案中的一些或全部的任何可能组合。此外，本发明涵盖还特别排除了本文提及、本文所述和/或并入本文的各实施方案中的任一者或一些的任何可能组合。

以上公开内容旨在举例说明而非穷举。本说明书将向本领域普通技术人员建议许多变化方案和替代方案。所有这些替代方案和变化方案旨在被包括在本权利要求书的范围内，其中术语“包括”意指“包括但不限于”。熟悉该技术的那些可以认识到本文所述特定实施方案的其他等同方案，这些等同方案也旨在被本权利要求书所涵盖。

本文中公开的所有范围和参数应理解为涵盖其中包括的任何和所有子范围和端点之间的每个数字。例如，指明的“1至10”的范围为应视为包括最小值1与最大值10之间(包括端点)的任何和所有子范围；即，以最小值1或更大开始的所有子范围(如1至6.1)，和以最大值10或更小终止的所有子范围(如2.3至9.4、3至8、4至7)，以及最终包含在所述范围内的每个数1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。除非另外说明，否则本文中所有百分比、比和比例均以重量计。

这完成了本发明的优选和替代实施方案的描述。本领域那些技术人员可以认识到本文所述特定实施方案的其他等同方案，这些等同方案旨在被所附权利要求书所涵盖。

Claims (11)

1.一种用于蒸煮木片的方法，所述方法包括在制浆过程中向具有木质素的基材中添加组合物，然后对所述基材应用后续漂白步骤，所述组合物包含10％至40％的碱和5％至25％的硼氢化物，其中相对于烘干纸浆，所述组合物以在10％至12％碱溶液中0.005％至0.06％BH活性物质的投配量添加，

其中所述BH在所述制浆过程中于这样的点投配：已经没有黑液与所述基材接触，并且已从所述基材中分离出不多于1％的最初存在于木片形式的所述基材中的半纤维素，并且任选地当所述基材与白液接触时，所述投配的量足够高以选择性还原基材中至少1％的木质素α-羰基，从而使其在制浆过程期间更易发生后续醌甲基化物β-O-4键断裂，但又不高到自身使所述木质素中的生色团失活，

其中所述漂白步骤涉及添加投配量不大于如下量的漂白剂：要不是存在低投配量BH，则不足以导致所得纸料在不存在AQ的情况下被增白，以及

其中所得纸料被增白。

2.根据权利要求1所述的方法，其中脱木质素过程包括蒸解步骤，接着是漂白步骤，所述漂白步骤处理通过脱木质素步骤未除去的或其生色团未通过脱木质素步骤失活的残余木质素。

3.一种用于蒸煮纸浆的方法，所述方法包括向经历脱木质素过程的纸浆中添加组合物，所述组合物包含10％至40％的碱和5％至25％的硼氢化物，其中相对于烘干纸浆，所述组合物以在10％至12％碱溶液中0.005％至0.06％BH活性物质的投配量添加。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在温度升高开始之前将所述组合物添加至白液中并与所述白液一起进给至蒸煮器中。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述BH为在水中的碱性溶液的形式。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述BH的碱性足以使其在正常条件下稳定并且不释放氢。

7.根据权利要求3所述的方法，其中BH的投配量为不足以有效地漂白所述纸浆的量。

8.根据权利要求3所述的方法，不包括使用非脱木质素纸浆处理过程。

9.一种改进碱法制浆或硫酸盐法制浆的方法，所述方法包括如下步骤：在制浆之前向纸浆液中添加在碱中包含硼氢化钠的组合物，所述方法提供了白液化学品节省、降低的卡伯值、较少的淘汰率和较高的纸浆产率，所述组合物包含10％至40％的碱和5％至25％的硼氢化物，其中相对于烘干纸浆，所述组合物以在10％至12％碱溶液中0.005％至0.06％BH活性物质的投配量添加。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括向所述纸浆中添加表面活性剂。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括向所述纸浆中添加多硫化物。