CN1429299A - 造纸纸浆和包含酸性含水氧化铝溶胶的絮凝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了纸或纸板的制备方法。根据本发明的一种方法，将酸性含水氧化铝溶胶引入造纸纸浆中，以形成具有改善留着性能的处理过的纸浆。所述酸性含水氧化铝溶胶的pH值优选从约3至约6。所述溶胶优选包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。另外，所述纸浆还用至少一种凝结剂、至少一种絮凝剂、至少一种阳离子淀粉、至少一种溶纤酶、至少一种生物杀伤剂、和/或其它常规的造纸纸浆添加剂进行处理。将得到的纸浆形成浆板、然后滤水以形成纸或纸板。正如实施所述方法的造纸装置那样，另外还描述了其它造纸方法。另外还描述了：已用酸性含水氧化铝溶胶处理过的、包含干浆的纸或纸板。另外还描述了使分散体中颗粒料絮凝的方法。

Description

造纸纸浆和包含酸性含水氧化铝溶胶的絮凝剂
技术领域
本发明涉及造纸纸浆、使用所述纸浆的造纸方法、以及由所述纸浆制得的纸和纸板产品。更具体地说，本发明涉及利用含至少一种微粒的留着助剂体系对造纸纸浆进行处理。
背景技术
微粒和其它颗粒料已作为留着助剂添加至造纸纸浆中。例如，US4,798,653(Rushmere)描述了包含纤维素纤维以及阴离子聚丙烯酰胺和阳离子胶体二氧化硅溶胶的双组分混合物的造纸浆料，该专利在此引入作为参考。
利用业已用于造纸纸浆中的微粒溶胶的一个问题是其不稳定性。由于与造纸纸浆一起使用的溶胶的不稳定性，因此，溶胶经常现场制备以便立即输送至造纸过程中。因此，需要一种供造纸过程使用的、稳定的微粒溶胶留着助剂，它能够在工地外形成、显示出很长的寿命、并且能够输送至造纸厂以便立即或将来用于造纸过程中。
另外，还需要在造纸过程中具有甚至更好的细小物质留着率以及甚至更好的耐剪切力的造纸纸浆。此外，还需要能够生产出具有改善的强度特性的纸或纸板产品的造纸纸浆。
发明内容
本发明涉及将酸性含水氧化铝溶胶用作造纸纸浆或浆料留着助剂的用途。优选的是，酸性含水氧化铝溶胶的pH值从约3至约6。所述溶胶优选包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。优选的是，所述酸性含水氧化铝溶胶是十分稳定的，优选具有长的寿命，和/或优选能够在工地外(off-site)制备、然后输送至造纸厂以便将来使用。另外，纸浆或浆料也包含至少一种凝结剂、至少一种絮凝剂、至少一种填料、至少一种聚丙烯酰胺、至少一种阳离子淀粉、和/或其它常规的纸浆添加剂，或用上述物质对纸浆或浆料进行处理。然后将所得的纸浆或浆料形成湿纸页，该纸页相比于由常规处理的纸浆制成的湿纸页具有改善的留着性能。在滤水和干燥之后，得到的纸或纸板优选显示出优异的不透明度和/或其它希望的物理性能。
根据本发明的实施方案，用于本发明造纸纸浆中的酸性含水氧化铝溶胶也能够用来处理废水和纺织染料液流。
应当理解的是，前述一般性说明和下面详细说明仅仅是举例和说明性的，并且仅仅是对本发明所要求保护范围的进一步解释。包括在本申请中并构成本申请一部分的附图阐明了本发明的若干个举例性实施方案，并与说明部分一起用来解释本发明的原理。
附图说明
图1是显示根据本发明实施方案的造纸过程的流程图；
图2是显示根据本发明另一实施方案的造纸过程的流程图；
图3是显示根据本发明另一实施方案的造纸过程的流程图。
具体实施方式
本发明涉及将至少一种酸性含水氧化铝溶胶用作造纸纸浆的留着助剂的用途。根据本发明制得的纸和纸板产品优选显示出优异的不透明度和/或其它希望的物理性能。用于制备纸和纸板产品的浆板优选具有优异的滤水性和/或优异的纸浆细小物质留着率。
酸性含水氧化铝溶胶优选包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。
优选的是，能够通过各种方法制备这种优选的、稳定的酸性含水氧化铝溶胶。举例性的方法包含如下步骤：(A)将碱添加至包含无定形氧化铝水合物的纤维状胶体颗粒的含水氧化铝溶胶中，从而形成pH从约9至约12的反应混合物，(B)在约110℃至约250℃的温度下使步骤(A)中得到的反应混合物经受水热处理(hydrothermal treatment)，从而形成包含具有勃姆石结构的氧化铝水合物的水悬浮液，和(C)通过超滤、添加水和酸而使步骤(B)中得到的水悬浮液脱盐，从而形成pH值从约3至约6的酸性含水氧化铝溶胶。
根据另一举例性方法，稳定、酸性含水氧化铝溶胶能够由具有氧化铝水合物勃姆石结构的颗粒制得，其中所述稳定、酸性含水氧化铝溶胶包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。该方法包括如下步骤：(a)将碱添加至包含无定形氧化铝水合物的纤维状胶体颗粒的含水氧化铝溶胶中，从而形成pH从约9至约12的反应混合物，(b)在约110℃至约250℃的温度下使步骤(a)中得到的反应混合物经受水热处理，从而形成包含具有勃姆石结构的氧化铝水合物的水悬浮液，和(c)使氢-型酸阳离子交换树脂和羟基-型强碱阴离子交换树脂与步骤(b)中得到的水悬浮液接触，从而形成pH值从约3至约6的酸性含水氧化铝溶胶。
根据生产具有勃姆石结构的氧化铝水合物和稳定的、酸性含水氧化铝溶胶的另一举例性方法，其中所述稳定、酸性含水氧化铝溶胶包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。该方法包括如下步骤：(A’)将碱添加至包含无定形氧化铝水合物的纤维状胶体颗粒的含水氧化铝溶胶中，从而形成pH从约9至约12的反应混合物，(B’)通过滤饼过滤、通过添加水而使步骤(A’)中得到的反应混合物脱盐，从而形成pH从约9至约12的脱盐反应混合物，(C’)在约110℃至约250℃的温度下使步骤(B’)中得到的脱盐的反应混合物经受水热处理，从而形成包含具有勃姆石结构的氧化铝水合物的水悬浮液，和(D’)将酸添加至步骤(C’)得到的水悬浮液中，从而形成pH值从约3至约6的酸性含水氧化铝溶胶。
根据生产高浓度且稳定的、酸性含水氧化铝溶胶的另一举例性方法，该方法包括：对通过上述举例性方法任一项得到的稳定的、酸性含水氧化铝溶胶进行机械分散，并对该溶胶进行浓缩。
根据本发明，能够用作留着助剂的举例性稳定的、酸性含水氧化铝溶胶，及其制备方法，例如描述于US5,989,515(Wantanabe等人)中，在此将其全部内容引入作为参考。
当纸浆或浆料形成湿纸页或纸幅时，所述酸性含水氧化铝溶胶可以足以改善细小物质留着率的量添加。优选的是，以溶胶和纸浆的干固含量计，酸性含水氧化铝溶胶的添加量至少为每吨纸浆约0.05磅，更优选至少为每吨纸浆约0.2磅。更优选的是，以溶胶和纸浆的干固含量计，酸性含水氧化铝溶胶的添加量至少为每吨纸浆约0.3磅至约5.0磅。以溶胶和纸浆的干固含量计，酸性含水氧化铝溶胶的添加量优选为每吨纸浆约0.01％重量至约0.5％重量。对于本专利申请，术语“纸浆”和“浆料”可以交换使用。
根据本发明，酸性含水氧化铝溶胶留着助剂能够在造纸过程明显的剪切步骤之前或之后添加。优选的是，如果造纸体系包括纸机浆池和/或调浆箱的话，在纸机浆池或调浆箱之后添加留着助剂。甚至当酸性含水氧化铝溶胶在造纸过程最后明显的剪切步骤之后添加时，也能够取得良好的造纸性能。优选的是，在聚合凝结剂添加至纸浆中之后和在造纸过程的至少一明显的剪切步骤之后，添加酸性含水氧化铝溶胶。
所述造纸纸浆或浆料可以是任何常规类型的，例如，以纸浆或浆料总干固含量计，可包含在水介质中其浓度优选至少约50％重量的纤维素纤维。所述溶胶可添加至多种不同种类的造纸纸浆、浆料、或者纸浆或浆料的混合物中。例如，纸浆可包含新鲜和/或回用的纸浆如新鲜的亚硫酸盐浆，损纸浆，阔叶木牛皮浆，针叶木牛皮浆，所述纸浆的混合物等等。
留着助剂可在纸浆或浆料沉积至造纸网上之前添加至纸浆或浆料中。业已发现，在网上形成纸幅期间，包含留着助剂的纸浆或浆料具有良好的脱水性。另外，在对纸浆或浆料施加高剪切应力的条件下，纸浆或浆料还具有对纸幅产品中的纤维细小物质和填料的希望的高留着率。
除用于本发明的酸性含水氧化铝溶胶留着助剂以外，本发明的造纸纸浆或浆料还可以包含另外的微粒，例如，合成的锂蒙脱石微粒添加剂。其它的微粒添加剂可以是天然的或合成的锂蒙脱石，膨润土，沸石，非酸性氧化铝溶胶，或本领域熟练技术人员已知的任何常规的颗粒添加剂。
举例性的合成锂蒙脱石微粒添加剂包括：得自Laporte Industries的LAPONITE，和描述于US5,571,379和5,015,334中的合成微粒，在此将其全部内容引入作为参考。如果包括在本发明的纸浆或浆料中，那么，合成锂蒙脱石微粒添加剂可以任何有效量存在，如以添加剂和浆料的干固含量计，每吨纸浆含约0.1磅至约2.0磅的添加剂。优选的是，如果包括合成锂蒙脱石微粒，那么以微粒和浆料的干固含量计，其可以每吨纸浆从约0.3磅至约1.0磅的用量添加至纸浆或浆料中。
除用于本发明的酸性含水氧化铝溶胶留着助剂以外，根据本发明的造纸纸浆或浆料还可以包含凝结剂/絮凝剂留着体系。可以使用的举例性的凝结剂/絮凝剂体系例如可包括：无机凝结剂如明矾(硫酸铝)，或阳离子淀粉，或低分子量合成阳离子聚合物。优选的是，所述凝结剂将降低存在于浆料中粒子上的负表面电荷，特别是，纤维素细小物质和无机填料的表面电荷，并因此使所述粒子进行一定程度的聚结。
在添加凝结剂之后，并且优选在精浆过程的各明显剪切步骤之后，添加絮凝剂，并且所述絮凝剂例如包括合成阴离子聚合物，或其它常规的絮凝剂。
在形成纸页之前，通过首先将聚合物添加至纸浆中，然后使所述纸浆经受高剪切条件，随后添加酸性含水氧化铝溶胶，而对含水纤维素造纸纸浆或浆料进行处理。能够使用任何常规的造纸聚合物。所述聚合物优选是阳离子聚合物，非离子聚合物，或两性聚合物。如果所述聚合物是两性聚合物，那么优选其在阳离子条件下使用。该聚合物例如可以是高分子量线性阳离子聚合物，支化的聚氧化乙烯，聚酰氨基胺二醇(PAAG)聚合物，等等。举例性的高分子量线性阳离子聚合物和适用于所述实施方案的剪切段处理描述于US4,753,710和4,913,775中，在此将其全部内容引入作为参考。除至少一种上述聚合物以外，还可使用至少一种其它的聚合物，前提条件是，所述其它聚合物不会对本发明取得的希望的性能产生明显的副作用。
本发明的造纸纸浆或浆料可包含阳离子聚合物组合物。如果使用所述组合物的话，该阳离子聚合物组合物优选以有效量添加，以便与不含阳离子聚合物的相同纸浆相比改善纸浆的滤水或留着性能。通常，以聚合物和纸浆的干固含量计，所述阳离子聚合物的添加量优选为每吨浆料至少约0.05磅，优选的添加量为每吨浆料至少约0.1磅。优选的是，以干固体重量计，阳离子聚合物的添加量为每吨浆料从约0.2磅至约2.5磅。
如果使用阳离子聚合物或在阳离子条件下使用两性聚合物，那么，以聚合物和浆料的干固含量计，聚合物的添加量优选为每吨浆料从约5克至约500克。更优选的是，在所述情况下，以聚合物和浆料的干固含量计，聚合物的添加量优选为每吨浆料从约20克至约200克，更优选的是从约50克至约100克。
可以使用任何阳离子聚合物或其混合物，并且优选的是，可将常用于造纸的常规阳离子聚合物用于本发明的纸浆或浆料中。阳离子聚合物的例子包括但不局限于：阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺聚合物，例如，丙烯酰胺与阳离子单体的共聚物，其中阳离子单体可以呈中和形式或季化(quaternized)形式。含氮阳离子聚合物是优选的。可以与丙烯酰胺共聚形成用于本发明的优选的阳离子聚合物的举例性的阳离子单体包括：丙烯酸或甲基丙烯酸的氨基烷基酯，和呈中和形式或季化形式的二烯丙基胺。举例性的阳离子单体和阳离子聚丙烯酰胺聚合物描述于US4,894,119(Baron，Jr.，等人)中，在此将其全部内容引入作为参考。
如果添加聚合物，那么它还可以是由如下共聚单体形成的聚丙烯酰胺，所述共聚单体例如包括：1-三甲基铵-2-羟丙基甲基丙烯酸酯甲基硫酸酯。合适聚合物的其它例子包括但不局限于：二烯丙基胺单体的均聚物，丙烯酸氨基烷基酯的均聚物，和聚胺，如US4,894,119中所述。另外还可以使用共聚物、三元共聚物、或更高形式的聚合物。此外，对于本发明，可以使用两种或更多种聚合物的混合物。
当使用阳离子聚合物并包含阳离子聚丙烯酰胺时，在该共聚物中优选可以存在非离子丙烯酰胺单元，并且优选的是，其含量至少约30％摩尔，并且通常不大于95％摩尔。所述聚合物的约5％摩尔至约70％摩尔优选由阳离子共聚单体形成。
用于本发明的酸性含水氧化铝溶胶留着助剂可与聚丙烯酰胺一起使用，所述聚丙烯酰胺能够在酸性含水氧化铝溶胶留着助剂添加之前，同时，或添加之后添加。如果留着助剂带有阳离子电荷，那么优选的是，将阴离子聚丙烯酰胺与所述留着助剂一起使用。如果留着助剂带有阴离子电荷，那么优选的是，将阳离子聚丙烯酰胺与所述留着助剂一起使用。阳离子聚丙烯酰胺在上面进行了详细描述。与电荷无关，聚丙烯酰胺的分子量大于100,000，优选在约5,000,000和25,000,000之间。供本发明的纸浆或浆料使用的合适的阴离子聚丙烯酰胺包括：描述于US4,798,653中的那些，在此将其全部内容引入作为参考。酸性含水氧化铝溶胶和聚丙烯酰胺的结合在游离度、脱水性、细小物质留着率、良好的纸张匀度、强度、以及耐剪切之间提供适当的平衡。
供本发明方法使用的一种特定的添加剂是阳离子淀粉。阳离子淀粉可以添加至本发明的纸浆或浆料中，从而形成淀粉处理的纸浆。淀粉可以在造纸纸浆流经本发明的造纸装置或体系的一个位置或多个位置添加。例如，阳离子淀粉可以在酸性含水氧化铝溶胶添加至纸浆中的同时添加至纸浆中。优选的是，如果使用阳离子淀粉，那么，在将酸性含水氧化铝溶胶引入纸浆之前，将阳离子淀粉加入纸浆中或与纸浆混合。另外，阳离子淀粉可在纸浆首先用酶、凝结剂或两者进行处理之后添加至纸浆中。优选的阳离子淀粉包括但不局限于：土豆淀粉、玉米淀粉、和其它湿部淀粉，或其混合物。
可将常规用量的淀粉添加至纸浆中。根据本发明可使用的淀粉的举例性用量，以纸浆干固含量计为从约5至约25磅。
本发明的造纸纸浆也可以包含具有溶纤(cellulytic)活性的、常规造纸纸浆处理酶。优选的是，该酶组合物还具有溶半纤维素的活性。合适的酶和含酶组合物包括：描述于US5,356,800(Jaquess)，US09/031,830(1998年2月27日申请)，和WO99/43780中的那些，在此将其全部内容引入作为参考。其它举例性的造纸纸浆处理酶是BUZYMETM2523和BUZYMETM2524，两者均得自Buckman Laboratories International，Inc.，Memphis，Tennissee。优选的溶纤酶组合物优选包含约5％至约20％重量的酶。另外，优选的酶组合物可进一步包含聚乙二醇、亚己基二醇、聚乙烯吡咯烷酮、四氢糠醇、甘油、水、以及其它常规的酶组合物添加剂，例如描述于US5,356,800中的那些。所述酶可以常规量添加至纸浆中，如以纸浆干重量计，约0.001％重量至0.100％重量的酶，例如从约0.005％重量至约0.05％重量。
在本发明优选的实施方案中，酶组合物包括在纸浆或浆料中并且包含至少一种聚酰胺低聚物和至少一种酶。聚酰胺以有效量存在以便使酶稳定化。包含聚酰胺低聚物和酶的举例性酶组合物描述于WO99/43780中，在此将其全部内容引入作为参考。
如果包括酶组合物的话，所述组合物可包括两种或多种酶的组合。酶组合物例如可包括：脂肪酶和纤维素的组合，并且能够任选地包括稳定剂。稳定剂可以是在此描述的聚酰胺低聚物。
根据生物杀伤剂在造纸过程的常规用途，可以将其添加至所述纸浆中。例如，在用酶和阳离子聚合物对纸浆进行处理之后，可以将生物杀伤剂添加至混合浆池中、处理过的纸浆中。用于本发明造纸纸浆中的生物杀伤剂包括本领域熟练技术人员熟知的生物杀伤剂，例如，得自Buckman LaboratoriesInternational，Inc.(Memphis，Tennessee)的生物杀伤剂，如BUSANTM生物杀伤剂。
另外，本发明的含酸性含水氧化铝溶胶的纸浆或浆料可以用一种或多种其它组份进行处理，包括聚合物，如阴离子和非离子聚合物，粘土，其它填料，染料，颜料，消泡剂，微生物杀伤剂，pH调节剂如明矾，以及其它常规的造纸或处理添加剂。这些添加剂可在引入酸性含水氧化铝溶胶之前、期间、或之后添加。优选的是，在绝大多数(如果不是全部)其它添加剂和组份添加至纸浆中之后添加酸性含水氧化铝溶胶。因此，酸性含水氧化铝溶胶可在添加酶、凝结剂、絮凝剂、填料、以及其它常规和非常规造纸添加剂之后添加至造纸纸浆中。
将酸性含水氧化铝溶胶添加至本发明的造纸纸浆中，能够在绝大多数(如果不是全部)的造纸机上进行。
实施本发明方法的造纸体系的流程图列于图1中。应当理解的是，所示的体系是本发明的例子，无论如何也不是对本发明范围的限定。在图1的体系中，任选的酶组合物供料和任选的合成阳离子聚合物组分供料，能够任选地以希望的相应浓度单独地或同时地与造纸纸浆液流结合，从而形成处理过的纸浆。所示的纸浆供应表示例如由纸浆贮罐或储仓提供的浆流。图1中所示的纸浆供应设备能够是用于浆流的管道、贮罐、或混合罐、或其它容器、通道、或混合区。酶组合物的供应设备，例如可以是具有与处理过纸浆罐的入口连通的出口的贮罐。合成阳离子聚合物组合物的供应设备，例如可以是具有与处理过的纸浆罐的入口连通的出口的贮罐。
使非强制性地用酶组合物和/或阳离子聚合物处理的纸浆从处理过的浆罐输送至精浆机，然后输送至混合浆池中。任选的添加剂，例如淀粉、生物杀伤剂、pH调节剂等可以与纸浆或处理过的纸浆在混合浆池、纸机浆池、和/或纸浆沿体系流动的其它位置处结合。能够使用与引入常规添加剂一起使用的常规的阀和泵。精浆机具有与处理过的纸浆罐的出口连通的入口，和与混合浆池的入口连通的出口。
根据图1的实施方案，在混合浆池中处理过的纸浆通过一连通(communication)从混合浆池的出口输送至纸机浆池的入口。混合浆池和纸机浆池可以是本领域熟练技术人员已知的任何常规的浆池。纸机浆池保证流位压头，即在体系的下游部分，特别是在网前箱处，使处理过的纸浆或浆料保证恒定的压力。
由纸机浆池，纸浆输送至白水储仓，然后输送至混合浆泵。由混合浆泵，将纸浆泵送至筛网，并使过筛的纸浆输送至网前箱，在网前箱中在成形网上制备湿纸页并滤水。在图1的体系中，由网前箱中造纸得到的滤水纸浆再循环至白水储仓。使网前箱中的成形网上形成的纸幅进行滤水并干燥，从而形成纸或纸板产品。
在图2所示的实施方案中，该体系包括常规的调浆箱。酸性含水氧化铝溶胶在筛网和网前箱之间添加至精制且处理过的纸浆中。另外的酸性含水氧化铝溶胶和任选的阳离子淀粉可在调浆箱处添加或另外地添加至图2没有描述的体系中。图2的体系在纸机浆池和调浆箱之间有一第二精浆机。其它的添加剂，包括淀粉、生物杀伤剂、和pH调节剂如明矾，可以在混合浆池处、在纸机浆池处、在调浆箱处、和/或在该体系另外的地方添加。当需要时，pH调节剂可沿纸浆或处理过的纸浆通过体系的流动方向上多点添加。
图3描述了本发明的另一实施方案。在混合浆池中，利用含氮阳离子聚合物或阳离子淀粉任选地对纸浆进行处理。处理过的纸浆从混合浆池输送至纸机浆池，其中任选性地将酶组合物添加至纸浆中，从而形成酶处理过的纸浆。然后对纸浆进行精制并输送至调浆箱，在调浆箱处，任选地将含氮阳离子聚合物或阳离子淀粉添加至纸浆中。如果使用的话，在调浆箱处添加的任选的阳离子聚合物或淀粉可以与在混合浆池处任选地添加的第一阳离子聚合物或淀粉相同或不同。另一可供选择的方案是，在调浆箱处没有阳离子聚合物或淀粉添加至纸浆中。由调浆箱，将纸浆输送至白水储仓，其中，在所示的实施方案中，将酸性含水氧化铝溶胶添加至纸浆中。然后，使纸浆通过混合浆泵至筛网，然后至网前箱。由网前箱中的纸页制备得到的、滤水的浆料再循环至白水储仓。
其它的添加剂，包括生物杀伤剂、pH调节剂如明矾等，可在混合浆池处、在纸机浆池处、在纸机调浆箱处、和/或在该体系的另外地方添加至纸浆中。
根据图3中所示的本发明的实施方案，如果在混合浆池处添加含氮阳离子聚合物组合物的话，所述组合物例如可以是包含丙烯酰胺单元和阳离子单体单元的阳离子聚合物。根据图3中所示的本发明的优选实施方案，任选的阳离子聚合物或淀粉组合物中的至少之一是添加至纸浆中的淀粉。
本发明的装置也可包括：用于将适当浓度的铝溶胶或其它添加剂供应至浆流中的计量装置。
根据上图1-3中的任一实施方案，除渣器、例如离心力净化装置，可以例如设置在混合浆泵和筛网之间。
本发明的方法、体系和纸浆提供了具有优异滤水性和/或细小物质留着率的纸幅。根据本发明的方法制得的最终纸张和纸板具有优异的不透明度和其它希望的物理性能。
根据本发明的实施方案，用于本发明造纸纸浆中的酸性含水氧化铝溶胶也能够用来处理废水流(或其它水流或储料槽)和纺织染料液流。所述溶胶可以WO97/41063中添加纤维状阳离子胶体氧化铝微粒所述的相同方式，添加至水流或纺织染料液流中，以便对其进行处理；在此将该文献引入作为参考。
根据本发明，提供了一种使存在于分散体中的一种或多种颗粒料絮凝的方法，因此，该方法包括：使分散体与足以使颗粒料的至少一部分絮凝的量的酸性含水氧化铝溶胶接触。所述分散体可以是水流、废水流、纺织染料液流、纺织染料废液流、或其它液流或其它含颗粒的混合物、悬浮液、分散体或溶液。使用酸性含水氧化铝溶胶处理液流的用途特别适用于使存在于水分散体中的颗粒絮凝。
本领域熟练技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的精神或范围下，可以对本发明的实施方案做出种种改进和变更。因此，可以预期的是，在所附权利要求书和其等同物的范围内，本发明将覆盖其它的改进和变更。

Claims (28)

1.一种纸或纸板的制备方法，包括：
(a)将至少一种酸性含水氧化铝溶胶引入造纸纸浆中，以形成处理过的纸浆；和
(b)使处理过的纸浆形成纸或纸板。
2.权利要求1的方法，其中，所述溶胶的pH值从约3至约6。
3.权利要求1的方法，其中所述的酸性含水氧化铝溶胶添加至所述纸浆中，以溶胶和纸浆的干固体重量计，所述溶胶的添加量至少约0.05磅。
4.权利要求1的方法，其中所述酸性含水氧化铝溶胶添加至所述纸浆中，以溶胶和纸浆的干固体重量计，所述溶胶的添加量为每吨浆料从约0.3磅至约5.0磅。
5.权利要求1的方法，其中，所述酸性含水氧化铝溶胶含有伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。
6.权利要求1的方法，另外还包括将至少一种阴离子聚丙烯酰胺引入纸浆中。
7.权利要求1的方法，另外还包括：在将所述至少一种酸性含水氧化铝溶胶引入所述纸浆中之前，使至少一种阳离子淀粉与所述造纸纸浆混合。
8.权利要求1的方法，其中所述纸浆包含亚硫酸盐浆。
9.权利要求1的方法，另外还包括将至少一种聚合物组合物引入纸浆或处理过的纸浆中。
10.权利要求9的方法，其中所述至少一种阳离子聚合物组合物包含阳离子聚丙烯酰胺聚合物。
11.权利要求9的方法，其中所述的至少一种阳离子聚合物组合物是包含丙烯酰胺单元和阳离子单体单元的、合成的、水溶性的阳离子聚合物。
12.权利要求1的方法，在添加所述酸性含水氧化铝溶胶之前，另外还包括将高分子量阳离子聚合物添加至所述造纸纸浆中，然后使该悬浮液经受高剪切条件。
13.权利要求1的方法，另外还包括将至少一种溶纤酶添加至所述纸浆或处理过的纸浆中。
14.权利要求1的方法，在将所述酸性含水氧化铝溶胶添加至所述纸浆中之前，另外还包括将至少一种溶纤酶添加至所述纸浆中。
15.一种根据权利要求1的方法制得的纸或纸板。
16.一种造纸装置，包括酸性含水氧化铝溶胶供应设备、造纸纸浆供应设备、用于由酸性含水氧化铝溶胶供应设备将酸性含水氧化铝溶胶供至造纸纸浆供应设备从而形成处理过的纸浆的装置、和用于将处理过的纸浆形成处理过的纸张或纸板的装置。
17.权利要求16的装置，其中，用于形成处理过的纸浆的所述装置包括：与所述处理过的纸浆供应设备连通的混合浆池、与混合浆池连通的混合浆泵、与所述混合浆泵连通的筛网、和与所述筛网连通的网前箱。
18.权利要求17的装置，其中，提供用于贮存处理过的纸浆进料的进料罐，并且在所述进料罐和所述混合浆池之间的连通包括：在进入混合浆池之前用于对处理过的纸浆进行精制的精制装置。
19.权利要求17的装置，另外还包括白水储仓，其中所述的白水储仓有与所述混合浆池连通的入口，与所述网前箱连通的入口、和与所述混合浆泵连通的出口。
20.权利要求19的装置，在所述网前箱中形成纸浆之前，另外还包括用于对纸浆或处理过的纸浆进行精制的一个或多个精浆机。
21.一种由滤水的纸幅制得的纸或纸板，所述纸幅包含纤维素纤维和酸性含水氧化铝溶胶。
22.权利要求21的纸或纸板，其中所述溶胶的pH值从约3至约6。
23.权利要求21的纸或纸板，其中所述酸性含水氧化铝溶胶包含伸长的次级粒子，该次级粒子仅在一个平面内从约50纳米伸长至约300纳米并且通过在一边从约10纳米至约30纳米长度的矩形板状初级粒子的边对边凝结而形成，其中所述长度是通过电子显微镜观测的。
24.一种由滤水且干燥的纸幅制得的纸或纸板，所述纸幅由包含纤维素纤维和酸性含水氧化铝溶胶的造纸纸浆形成。
25.一种使存在于分散体中的颗粒料进行絮凝的方法，包括使分散体与酸性含水氧化铝溶胶接触。
26.权利要求25的方法，其中所述分散体是水分散体。
27.权利要求25的方法，所述分散体是废水分散体。
28.权利要求25的方法，其中所述分散体是纺织染料液流。
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