RU2341603C1 - Method for processing of cellulose fiber - Google Patents
Method for processing of cellulose fiber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341603C1 RU2341603C1 RU2007116984/12A RU2007116984A RU2341603C1 RU 2341603 C1 RU2341603 C1 RU 2341603C1 RU 2007116984/12 A RU2007116984/12 A RU 2007116984/12A RU 2007116984 A RU2007116984 A RU 2007116984A RU 2341603 C1 RU2341603 C1 RU 2341603C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- cellulose
- bleaching
- added
- range
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу обработки целлюлозных волокон. Изобретение также относится к способу получения бумаги из указанных обработанных волокон и к бумаге, полученной таким образом. Изобретение относится также к способу применения производного целлюлозы в качестве добавки на стадии кислотного отбеливания.The present invention relates to a method for treating cellulose fibers. The invention also relates to a method for producing paper from said treated fibers and to paper thus obtained. The invention also relates to a method for using a cellulose derivative as an additive in an acid bleaching step.
Уровень техникиState of the art
В технической области производства бумаги известны различные способы улучшения прочности бумаги во влажном состоянии с помощью добавок, сохраняющих прочность бумаги во влажном состоянии, к целлюлозным волокнам в суспензии волокнистой массы при формировании бумаги. Прочность бумаги во влажном состоянии связана с ее способностью сохранять физическую целостность и стойкость к образованию раздиров, разрывов и разрыхлению при использовании, особенно во влажных условиях. Еще одним важным свойством бумаги повышенной прочности во влажном состоянии является мягкость, в особенности тонкой папиросной бумаги или т.п. Мягкость может быть определена как тактильное ощущение, воспринимаемое при удерживании бумаги на коже или при проведении ею по коже.In the technical field of paper production, various methods are known for improving the wet strength of paper by using wet strength additives for cellulosic fibers in a pulp suspension during paper formation. The strength of the paper in the wet state is associated with its ability to maintain physical integrity and resistance to tearing, tearing and loosening when used, especially in wet conditions. Another important property of wet paper is the softness, in particular of tissue paper or the like. Softness can be defined as a tactile sensation, perceived when holding paper on the skin or when holding it on the skin.
В публикации WO 01/21890 описывается способ модификации целлюлозного волокна для придания бумаге высокой прочности во влажном состоянии. Однако указанный способ включает добавление электролита к суспензии волокнистой массы и обработку ее при температуре, по меньшей мере, 100°С, что ограничивает эксплуатационную гибкость и область применения данного способа.Publication WO 01/21890 describes a method for modifying cellulosic fiber to impart high wet strength to paper. However, this method involves adding an electrolyte to the pulp suspension and treating it at a temperature of at least 100 ° C, which limits the flexibility and scope of this method.
Целью настоящего изобретения является предоставление энергетически эффективного и простого способа производства бумаги с повышенной прочностью во влажном состоянии и повышенной мягкостью, а также с другими полезными свойствами, которые придаются бумаге посредством такой модификации волокон. Еще одним предметом настоящего изобретения является предоставление способа, который может применяться при использовании существующего стандартного оборудования, машин и механизмов.An object of the present invention is to provide an energy-efficient and simple method for producing paper with increased wet strength and increased softness, as well as other useful properties that are imparted to the paper through such a modification of the fibers. Another object of the present invention is the provision of a method that can be applied using existing standard equipment, machines and mechanisms.
ИзобретениеInvention
Настоящее изобретение относится к способу модификации целлюлозных волокон, включающему получение суспензионной массы целлюлозных волокон, добавление производного целлюлозы в процессе отбеливания указанных целлюлозных волокон, по меньшей мере, на одной стадии кислотного отбеливания.The present invention relates to a method for modifying cellulosic fibers, comprising obtaining a suspension mass of cellulosic fibers, adding a cellulose derivative during bleaching of said cellulosic fibers in at least one stage of acid bleaching.
Предпочтительно, помимо необязательного добавления кислоты или основания для регулирования значения рН, электролит не добавляется вместе с добавлением производного целлюлозы. Добавление основания или кислоты, регулирующих значение рН, может осуществляться в количестве от примерно 0,001 до примерно 0,5 М, если электролит одновалентный. Добавление, например, Ca2+ или другого двухвалентного электролита могло бы в некоторых случаях повышать риск осаждения оксалата кальция. После этого оборудование, используемое в процессе отбеливания, может забиваться такими выпавшими в осадок веществами, полученными из электролитов, поскольку целлюлоза по своей природе может содержать, например, щавелевую кислоту. Однако электролит не оказывает существенного влияния на модификацию волокон.Preferably, in addition to optionally adding an acid or base to adjust the pH, the electrolyte is not added along with the addition of the cellulose derivative. The addition of a base or an acid that regulates the pH can be carried out in an amount of from about 0.001 to about 0.5 M if the electrolyte is monovalent. The addition of, for example, Ca 2+ or another divalent electrolyte could in some cases increase the risk of precipitation of calcium oxalate. After that, the equipment used in the bleaching process can become clogged with such precipitated substances obtained from electrolytes, since cellulose by its nature may contain, for example, oxalic acid. However, the electrolyte does not significantly affect the modification of the fibers.
Подходящее значение рН суспензионной массы на стадии кислотного отбеливания находится в интервале от примерно 1 до примерно 7, более предпочтительно в интервале от примерно 2 до примерно 6, наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 4.A suitable pH of the slurry mass in the acid bleaching step is in the range of from about 1 to about 7, more preferably in the range of from about 2 to about 6, most preferably from about 2 to about 4.
Температура в процессе кислотного отбеливания подходящим образом составляет от примерно 30 до примерно 95°С, предпочтительно от примерно 60 до примерно 90°С.The temperature in the acid bleaching process is suitably from about 30 to about 95 ° C, preferably from about 60 to about 90 ° C.
Предпочтительно содержание целлюлозных волокон из расчета на сухую массу в суспензионной массе составляет от примерно 1 до примерно 50%, более предпочтительно от примерно 15 до примерно 30%, наиболее предпочтительно от примерно 5 до примерно 15%.Preferably, the dry weight content of the cellulose fibers in the suspension mass is from about 1 to about 50%, more preferably from about 15 to about 30%, most preferably from about 5 to about 15%.
Отбеливание подходящим образом проводится в течение от примерно 0,1 часа до примерно 10 часов, предпочтительно от примерно 1 часа до примерно 5 часов, наиболее предпочтительно от примерно 1 часа до примерно 3 часов. Стадия кислотного отбеливания, в процессе которого добавляется производное целлюлозы, может представлять собой любую из стадий, где целлюлоза обрабатывается диоксидом хлора, озоном, надкислотой, или другие стадии кислотной обработки для отбеливания, предпочтительно представляет собой стадию обработки диоксидом хлора. В данном случае подразумевается, что стадии кислотной обработки входят в процесс отбеливания, который включает последовательные стадии кислотного отбеливания, а также такие стадии, как промывка, подкисление или стадия кислотного хелатообразования, во время которых может добавляться производное целлюлозы.The whitening is suitably carried out for from about 0.1 hour to about 10 hours, preferably from about 1 hour to about 5 hours, most preferably from about 1 hour to about 3 hours. The acid bleaching step, during which the cellulose derivative is added, can be any of the steps where the cellulose is treated with chlorine dioxide, ozone, acid, or other acid treatment steps for bleaching, preferably a chlorine dioxide treatment step. In this case, it is understood that the acid treatment steps are included in the bleaching process, which includes successive acid bleaching steps, as well as stages such as washing, acidification or acid chelation, during which a cellulose derivative can be added.
Было установлено, что адсорбция производных целлюлозы на целлюлозные волокна, в частности адсорбция карбоксиметилцеллюлозы (СМС) на волокна, приводит к значительному увеличению поверхностного заряда по сравнению с древесными волокнами, не обработанными СМС.It was found that the adsorption of cellulose derivatives on cellulose fibers, in particular the adsorption of carboxymethyl cellulose (SMS) on fibers, leads to a significant increase in surface charge compared to wood fibers not treated with SMS.
Это может объяснять, почему прочность во влажном состоянии бумаги, полученной из целлюлозы, обработанной СМС, в которую СМС была добавлена на стадии кислотного отбеливания, значительно повышалась, так же, как и относительная прочность во влажном состоянии, когда агент, увеличивающий прочность во влажном состоянии, последовательно добавляется к получаемой бумаге в процессе производства бумаги.This may explain why the wet strength of paper obtained from SMS treated cellulose, to which SMS was added at the acid bleaching stage, increased significantly, as did the relative wet strength when the wet strength enhancing agent , sequentially added to the resulting paper in the paper manufacturing process.
Таким образом, способ согласно настоящему изобретению может также обеспечивать производство бумаги повышенной мягкости. Мягкость листа бумаги может быть оценена, по меньшей мере, опосредованно с помощью значения относительной прочности во влажном состоянии, которое определяется как соотношение между показателем предела прочности на разрыв во влажном состоянии и показателем предела прочности на разрыв в сухом состоянии в соответствии с формулой RWS (%) = (WS/DS)·100, где RWS представляет собой относительную прочность во влажном состоянии, WS представляет собой показатель предела прочности на разрыв во влажном состоянии и DS представляет собой показатель предела прочности на разрыв в сухом состоянии бумаги. RWS зачастую является хорошим показателем мягкости бумаги; чем выше RWS, тем выше мягкость бумаги.Thus, the method according to the present invention can also provide the production of paper of increased softness. The softness of the sheet of paper can be estimated at least indirectly using the value of the relative strength in the wet state, which is defined as the ratio between the tensile strength in the wet state and the tensile strength in the dry state in accordance with the formula RWS (% ) = (WS / DS) · 100, where RWS is the relative wet strength, WS is the wet tensile strength index, and DS is the tensile strength index chnosti breaking dry paper. RWS is often a good indicator of paper softness; the higher the RWS, the higher the softness of the paper.
Модификация с помощью производного целлюлозы может также влиять на результат любого последующего введения химических добавок в композицию волокнистой массы, который, в свою очередь, может влиять и на необходимую дозировку химических добавок в целлюлозу, и на качество производимого бумажного изделия.Modification using a cellulose derivative can also affect the result of any subsequent addition of chemical additives to the pulp composition, which, in turn, can affect both the required dosage of chemical additives to the pulp and the quality of the paper product produced.
Также было замечено, что проклейка, удержание клеящего вещества и обезвоживание могут улучшаться в результате модификации целлюлозных волокон в процессах изготовления бумаги.It has also been observed that sizing, adhesive retention and dewatering can be improved by modifying cellulosic fibers in papermaking processes.
В целлюлозу, содержащую модифицированные отбеленные целлюлозные волокна, могут добавляться любые дополнительные химические добавки для бумаги, подходящие для производства бумаги. Такие химические вещества могут включать, например, усилители прочности в сухом состоянии, усилители прочности во влажном состоянии, удерживающие добавки, проклеивающие вещества и т.д.In the pulp containing modified bleached cellulose fibers, any additional chemical paper additives suitable for paper production may be added. Such chemicals may include, for example, dry strength enhancers, wet strength enhancers, retention aids, sizing agents, etc.
Целлюлозные волокна могут быть получены из любого типа мягкого или твердого материала древесной или недревесной основы, например предварительно беленной, полубеленной или небеленой сульфитной, сульфатной или натронной целлюлозы или небеленой, полубеленной или предварительно беленной механической, термомеханической, химико-механической и химико-термомеханической целлюлозы и их смесей. В качестве примеров недревесных материалов могут быть указаны, например, багасса, кенаф, растительные волокна, сизаль и т.п.Cellulose fibers can be obtained from any type of soft or hard material of a wood or non-wood base, for example, pre-bleached, semi-bleached or unbleached sulfite, sulfate or soda pulp or unbleached, semi-bleached or pre-bleached mechanical, thermomechanical, chemical-mechanical and chemical-thermomechanical cellulose and their mixtures. As examples of non-wood materials, for example, bagasse, kenaf, plant fiber, sisal, etc. can be indicated.
Производное целлюлозы, предпочтительно алкильное производное целлюлозы, наиболее предпочтительно карбоксиметилцеллюлозное производное, является растворимым в воде или, по меньшей мере, частично растворимым в воде или является вододиспергируемым, предпочтительно растворимым в воде или, по меньшей мере, частично растворимым в воде. Предпочтительно производное целлюлозы является ионным. Производное целлюлозы может быть анионным, катионным или амфотерным, предпочтительно является анионным или амфотерным. Примеры подходящих производных целлюлозы включают простые эфиры целлюлозы, например анионные и амфотерные простые эфиры целлюлозы, щелочную целлюлозу (алкалицеллюлозу), комплексы целлюлозы с металлами, привитые сополимеры целлюлозы, предпочтительными примерами являются анионные простые эфиры целлюлозы. Производное целлюлозы предпочтительно содержит ионные или заряженные группы или заместители. Примеры подходящих ионных групп включают анионные и катионные группы. Примеры подходящих анионных групп включают группы эфиров карбоновых кислот, например карбоксиалкил, группы эфиров сульфоновых кислот, например сульфоалкил, группы эфиров фосфорной кислоты и фосфоновых кислот, в которых алкильная группа может представлять собой метил, этил, пропил и их смеси, подходящей группой является метил; подходящее производное целлюлозы содержит анионную группу, включающую группу сложного эфира карбоновой кислоты, например карбоксиалкильную группу. Противоионом анионной группы обычно является щелочной металл или щелочноземельный металл, подходящей группой является натрий.A cellulose derivative, preferably an alkyl cellulose derivative, most preferably a carboxymethyl cellulose derivative, is soluble in water or at least partially soluble in water or is water-dispersible, preferably soluble in water or at least partially soluble in water. Preferably, the cellulose derivative is ionic. The cellulose derivative may be anionic, cationic or amphoteric, preferably anionic or amphoteric. Examples of suitable cellulose derivatives include cellulose ethers, for example anionic and amphoteric cellulose ethers, alkaline cellulose (alkali cellulose), metal complexes of cellulose, grafted cellulose copolymers, preferred examples are anionic cellulose ethers. The cellulose derivative preferably contains ionic or charged groups or substituents. Examples of suitable ionic groups include anionic and cationic groups. Examples of suitable anionic groups include carboxylic acid ester groups, for example carboxyalkyl, sulfonic acid ester groups, for example sulfoalkyl, phosphoric acid and phosphonic acid ester groups, in which the alkyl group can be methyl, ethyl, propyl, and mixtures thereof, a suitable group is methyl; a suitable cellulose derivative contains an anionic group comprising a carboxylic acid ester group, for example a carboxyalkyl group. The counterion of the anionic group is usually an alkali metal or alkaline earth metal, sodium is a suitable group.
Примеры подходящих катионных групп производных целлюлозы согласно изобретению включают группы аминных солей, подходящими являются соли третичных аминов и четвертичные аммониевые группы, предпочтительно четвертичные аммониевые группы. Заместители, присоединенные к атому азота аминных или четвертичных аммониевых групп, могут быть одинаковыми или разными и могут быть выбраны из алкильных, циклоалкильных и алкоксиалкильных групп, и один, два или несколько заместителей вместе с атомом азота могут образовывать гетероциклическое кольцо. Заместители независимо друг от друга обычно включают от 1 до примерно 24, предпочтительно от 1 до примерно 8 атомов углерода. Атом азота катионной группы может присоединяться к целлюлозе или ее производному посредством цепочки, состоящей из атомов, подходящие цепочки включают атомы углерода и водорода и, необязательно, атомы О или N. Обычно такая цепочка атомов представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 2 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 8 атомов углерода, и, необязательно, содержащую один или несколько гетероатомов или замещенную одним или несколькими гетероатомами, например О или N, такую как алкиленоксигруппа или гидроксипропиленовая группа. Предпочтительные производные целлюлозы, содержащие катионные группы, включают группы, полученные взаимодействием целлюлозы или ее производного с агентом образования четвертичного основания, выбранным из хлорида 2,3-эпоксипропилтриметиламмония, хлорида 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония и их смесей.Examples of suitable cationic groups of the cellulose derivatives of the invention include amine salt groups, tertiary amine salts and quaternary ammonium groups are suitable, preferably quaternary ammonium groups. The substituents attached to the nitrogen atom of the amine or quaternary ammonium groups can be the same or different and can be selected from alkyl, cycloalkyl and alkoxyalkyl groups, and one, two or more substituents together with the nitrogen atom can form a heterocyclic ring. Substituents independently of one another typically include from 1 to about 24, preferably from 1 to about 8 carbon atoms. The nitrogen atom of the cationic group can be attached to the cellulose or its derivative through a chain consisting of atoms, suitable chains include carbon and hydrogen atoms and, optionally, O or N atoms. Typically, such a chain of atoms is an alkylene group containing from 2 to 18 carbon atoms preferably from 2 to 8 carbon atoms, and optionally containing one or more heteroatoms or substituted with one or more heteroatoms, for example O or N, such as alkyleneoxy or hydroxypropylene ppa. Preferred cellulose derivatives containing cationic groups include groups prepared by reacting cellulose or a derivative thereof with a quaternary base forming agent selected from 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride and mixtures thereof.
Производные целлюлозы согласно настоящему изобретению могут содержать неионные группы, такие как алкильные или гидроксиалкильные группы, например гидроксиметил, гидроксиэтил, гидроксипропил, гидроксибутил и их сочетания, например метилгидроксиэтил, метилгидроксипропил, гидроксибутилметил, этилгидроксиэтил, гидроксипропил и т.п. В предпочтительном варианте осуществления производное целлюлозы содержит как ионные, так и неионные группы.The cellulose derivatives of the present invention may contain non-ionic groups such as alkyl or hydroxyalkyl groups, for example hydroxymethyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl, hydroxybutyl and combinations thereof, for example methylhydroxyethyl, methylhydroxypropyl, hydroxybutylmethyl, ethylhydroxyethyl, hydroxypropyl and the like. In a preferred embodiment, the cellulose derivative contains both ionic and nonionic groups.
Примеры подходящих производных целлюлозы согласно настоящему изобретению включают карбоксиалкилцеллюлозы, например карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу, карбоксипропилцеллюлозу, сульфоэтилкарбоксиметилцеллюлозу, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу ("СМ-HEC"), карбоксиметилцеллюлозу, в которой целлюлоза замещена одним или несколькими неионными заместителями, предпочтительно карбоксиметилцеллюлозу ("СМС"). Примеры подходящих производных целлюлозы и способы их получения включают производные и способы, описанные в патенте США № 4940785, который таким образом включен в данное описание в виде ссылки.Examples of suitable cellulose derivatives according to the present invention include carboxyalkyl cellulose, for example carboxymethyl cellulose, carboxypropyl cellulose, sulfoethyl carboxymethyl cellulose, carboxymethylmethyl cellulose, preferably one-carboxymethylmethyl cellulose methyl or cellulosemethylmethyl cellulose. Examples of suitable cellulose derivatives and methods for their preparation include derivatives and methods described in US Pat. No. 4,940,785, which is hereby incorporated by reference.
Термины «степень замещения» или «DS», когда используются в данном описании, означают количество замещенных сайтов цикла бета-ангидроглюкозных колец производного целлюлозы. Поскольку на каждом ангидроглюкозном кольце находятся три гидроксильные группы, доступные для замещения, максимальное значение DS равно 3,0. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения степень замещения чисто ионными группам ("DSNI") производного целлюлозы достигает примерно 0,65, т.е. среднее значение степени чисто ионного замещения на глюкозный остаток производного целлюлозы составляет примерно до 0,65. Чистое ионное замещение может быть чисто анионным, чисто катионным или чисто нейтральным. Когда чисто ионное замещение является чисто анионным, имеет место общий избыток анионных групп (чисто анионные группы = среднее количество анионных групп минус среднее количество катионных групп, если они присутствуют, на глюкозный остаток), и значение DSNI равно значению степени замещения чисто анионными группами ("DSNA"). Когда чисто ионное замещение является чисто катионным, имеет место избыток катионных групп (чисто катионные группы = среднее количество катионных групп минус среднее количество анионных групп, если таковые присутствуют, на глюкозный остаток), и значение DSNI равно степени замещения чисто катионными группами ("DSNC"). Когда чисто ионное замещение является чисто нейтральным, среднее количество анионных и катионных групп, если таковые присутствуют, на глюкозный остаток является одинаковым, и DSNI, а также DSNA и DSNC равны 0. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения степень замещения производного целлюлозы карбоксиалкильными группами ("DSCA") достигает примерно 0,65, т.е. степень замещения производного целлюлозы карбоксиалкильными группами ("DSCA") из расчета на глюкозный остаток достигает примерно 0,65. Когда подходящими карбоксиалкильными группами являются карбоксиметильные группы, тогда указанное значение "DSCA" равно степени замещения карбоксиметильными группами ("DSСМ"). Согласно таким вариантам осуществления настоящего изобретения значения DSNI, DSNA, DSNC и DSCA независимо друг от друга обычно достигают примерно 0,60, подходящими значениями являются значения до примерно 0,50, предпочтительно до примерно 0,45, более предпочтительно до 0,40, в то время как обычно значения DSNI, DSNA, DSNC и DSCA независимо друг от друга составляют, по меньшей мере, 0,01, подходящим значением является, по меньшей мере, примерно 0,05, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,10, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 0,15. Интервалы значений DSNI, DSNA, DSNC и DSCA независимо друг от друга обычно составляют от примерно 0,01 до примерно 0,60, подходящими интервалами значений являются интервалы значений от примерно 0,05 до примерно 0,50, предпочтительно от примерно 0,10 до примерно 0,45 и более предпочтительно от примерно 0,15 до примерно 0,40.The terms “degree of substitution” or “DS”, as used herein, mean the number of substituted sites of the cycle of beta-anhydroglucose rings of the cellulose derivative. Since there are three hydroxyl groups on each anhydroglucose ring available for substitution, the maximum DS is 3.0. According to one preferred embodiment of the invention, the degree of substitution of the purely ionic groups (“DS NI ”) of the cellulose derivative reaches about 0.65, i.e. the average value of the degree of purely ionic substitution for the glucose residue of the cellulose derivative is up to about 0.65. Pure ion substitution can be purely anionic, purely cationic, or purely neutral. When purely ionic substitution is purely anionic, there is a general excess of anionic groups (purely anionic groups = average number of anionic groups minus the average number of cationic groups, if present, per glucose residue), and the DS NI value is equal to the degree of substitution with purely anionic groups ( "DS NA "). When a purely ionic substitution is purely cationic, there is an excess of cationic groups (purely cationic groups = average number of cationic groups minus the average number of anionic groups, if any, per glucose residue), and the DS NI value is equal to the degree of substitution with purely cationic groups ("DS NC "). When the purely ionic substitution is purely neutral, the average number of anionic and cationic groups, if any, per glucose residue is the same, and DS NI as well as DS NA and DS NC are 0. In accordance with another preferred embodiment of the invention, the degree of substitution of the derivative cellulose by carboxyalkyl groups ("DS CA ") reaches about 0.65, i.e. the degree of substitution of the cellulose derivative with carboxyalkyl groups (“DS CA ”) based on the glucose balance reaches about 0.65. When carboxymethyl groups are suitable carboxyalkyl groups, then the indicated “DS CA ” is equal to the degree of substitution with carboxymethyl groups (“DS CM ”). According to such embodiments of the present invention, the values of DS NI , DS NA , DS NC and DS CA independently of one another typically reach about 0.60, suitable values are up to about 0.50, preferably up to about 0.45, more preferably up to 0 , 40, while usually the values of DS NI , DS NA , DS NC and DS CA are independently at least 0.01, a suitable value is at least about 0.05, preferably at least about 0.10, more preferably at least about 0.15. The ranges of the values of DS NI , DS NA , DS NC and DS CA independently from each other are usually from about 0.01 to about 0.60, suitable ranges of values are ranges of from about 0.05 to about 0.50, preferably from about 0.10 to about 0.45, and more preferably from about 0.15 to about 0.40.
Обычно степень анионного замещения (DSNA) производных целлюлозы, которые являются анионными или амфотерными, находится в интервале от 0,01 до примерно 1,0, в то время как DSNI и DSNI принимают значения, определенные выше; подходящим нижним пределом интервала значений степени анионного замещения является значение примерно 0,05, предпочтительным - примерно 0,10, более предпочтительным - примерно 0,15, подходящим верхним пределом интервалов значений степени анионного замещения является значение примерно 0,75, предпочтительно примерно 0,5, более предпочтительно примерно 0,4. Степень катионного замещения ("DSC") производных целлюлозы, которые являются катионными или амфотерными, может иметь значения в интервале от 0,01 до примерно 1,0, в то время как DSNI и DSNC принимают значения, определенные в описании; подходящим нижним пределом интервала значений степени катионного замещения является примерно 0,02, предпочтительным - от примерно 0,03, более предпочтительным - от примерно 0,05, подходящим верхним пределом интервалов значений степени катионного замещения является примерно 0,75, предпочтительным - примерно 0,5, более предпочтительным - примерно 0,4. Когда подходящими катионными группами являются четвертичные аммониевые группы, тогда значение указанного DSC равно значению степени замещения четвертичными аммониевыми группами ("DSQN"). Для амфотерных производных целлюлозы согласно настоящему изобретению DSA или DSC могут, разумеется, принимать значения свыше 0,65, в то время как DSNA и DSNC, соответственно, принимают значения, определенные выше. Например, если DSA равно 0,75 и DSC равна 0,15, то DSNA равна 0,60.Typically, the degree of anionic substitution (DS NA ) of cellulose derivatives that are anionic or amphoteric is in the range of 0.01 to about 1.0, while DS NI and DS NI are as defined above; a suitable lower limit for the anion substitution range is about 0.05, a preferred is about 0.10, more preferred is about 0.15, a suitable upper limit for the anion substitution ranges is about 0.75, preferably about 0.5 more preferably about 0.4. The degree of cationic substitution (“DS C ”) of cellulose derivatives that are cationic or amphoteric may range from 0.01 to about 1.0, while DS NI and DS NC are as defined herein; a suitable lower limit for the range of values of the degree of cationic substitution is about 0.02, preferred from about 0.03, more preferred from about 0.05, a suitable upper limit for the ranges of values for the degree of cationic substitution is about 0.75, preferred is about 0, 5, more preferred about 0.4. When quaternary ammonium groups are suitable cationic groups, then the value of said DS C is equal to the degree of substitution of the quaternary ammonium groups (“DS QN ”). For amphoteric cellulose derivatives according to the present invention, DS A or DS C can, of course, take values in excess of 0.65, while DS NA and DS NC , respectively, take the values defined above. For example, if DS A is 0.75 and DS C is 0.15, then DS NA is 0.60.
Подходящая растворимость в воде производных целлюлозы равна, по меньшей мере, 85 мас.% из расчета на общую массу производного целлюлозы, предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 95 мас.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 98 мас.%.Suitable water solubility of cellulose derivatives is at least 85 wt.% Based on the total weight of the cellulose derivative, preferably at least 90 wt.%, More preferably at least 95 wt.%, Most preferably at least 98 wt.%.
Средняя молекулярная масса производного целлюлозы обычно находится в интервале от, по меньшей мере, 20000 Д, предпочтительно, по меньшей мере, от 50000 Д, до примерно 1000000 Д, предпочтительно до примерно 50000 Д.The average molecular weight of the cellulose derivative is usually in the range of at least 20,000 D, preferably at least 50,000 D, to about 1,000,000 D, preferably up to about 50,000 D.
Производное целлюлозы добавляется в соответствующем количестве - от примерно 0,5 до примерно 50, предпочтительно от примерно 5 до примерно 20 и наиболее предпочтительно от примерно 5 до примерно 10 кг/т сухих волокон целлюлозы.The cellulose derivative is added in an appropriate amount of from about 0.5 to about 50, preferably from about 5 to about 20, and most preferably from about 5 to about 10 kg / ton of dry cellulose fibers.
Изобретение также относится к бумаге, которая может быть получена способом, включающим обезвоживание на проволоке целлюлозы модифицированных беленых целлюлозных волокон, полученной в соответствии со способом, описанным в данном изобретении, и формирование бумаги из указанной обезвоженной целлюлозы. The invention also relates to paper, which can be obtained by a method including dehydrated on a cellulose wire of modified bleached cellulose fibers obtained in accordance with the method described in this invention, and the formation of paper from the specified dehydrated cellulose.
Будет очевидно, что в описанное таким образом изобретение могут вноситься различные изменения. Такие изменения не следует выделять из области настоящего изобретения, и для квалифицированного в данной области специалиста понятно, что все такие модификации включены в область притязания настоящего изобретения. Приведенные далее примеры иллюстрируют, как может осуществляться описанное изобретение, но не ограничивают его объем и область применения. За исключением особо оговоренных случаев все приведенные части и проценты вычислены из расчета на массу.It will be apparent that various changes may be made to the invention described in this way. Such changes should not be distinguished from the scope of the present invention, and it will be understood by those skilled in the art that all such modifications are included within the scope of the present invention. The following examples illustrate how the described invention can be carried out, but do not limit its scope and scope. Except where otherwise indicated, all parts and percentages quoted are calculated on a weight basis.
ПримерыExamples
Цель эксперимента состоит в адсорбировании СМС на волокна на конечной стадии кислотного отбеливания, которая в данном случае является стадией отбеливания с использованием диоксида хлора. Даже при отсутствии необходимости применения хлорида кальция его используют для повышения адсорбции. Применяемая целлюлоза проходит пятистадийное отбеливание методом Elemental Chlorine Free, является полностью беленной, и ее белизна составляет 90% (ISO). Контрольную целлюлозу обрабатывают так же, как и СМС-модифицированную целлюлозу согласно изобретению, но без введения СМС. Конечную стадию обработки диоксидом хлора проводят при 80°С в течение 180 минут при 10% влажности целлюлозы. Применяют следующие загрузки химических веществ из расчета на сухую целлюлозу: 10 кг/т диоксида хлора с содержанием активного хлора 7 га/т, 18 кг/т хлорида кальция из расчета на Ca2+. Конечное значение рН на стадии применения диоксида хлора равно 2,8. В качестве СМС используют продукт Finnfix WRH от Noviant. Степень замещения равна 0,5, молекулярная масса составляет 1·106. В качестве добавки, придающей прочность, используют Kenores XO, который загружают в количестве 15 кг/т сухой целлюлозы в отбеленную суспензию волокнистой массы. Прочностные характеристики СМС-обработанной волокнистой массы оценивают при различных степенях размола (оSR). Размол проводят с использованием лабораторного размольного станка PFI. Прочностные характеристики измельченной целлюлозы, обработанной CMC, сравнивают с прочностными характеристиками контрольной измельченной целлюлозы, не обработанной СМС, и прочностными характеристиками суспензионной массы, в которую СМС добавляется после стадии отбеливания. Конечная белизна анализируемой целлюлозы составляет 90% (ISO), которая достигнута на конечной стадии отбеливания с применением диоксида хлора.The purpose of the experiment is to adsorb SMS to fibers at the final stage of acid bleaching, which in this case is the bleaching stage using chlorine dioxide. Even if there is no need to use calcium chloride, it is used to increase adsorption. The applied pulp undergoes five-stage bleaching using the Elemental Chlorine Free method, is completely bleached, and its whiteness is 90% (ISO). Control cellulose is treated in the same way as SMS-modified cellulose according to the invention, but without the introduction of SMS. The final stage of chlorine dioxide treatment is carried out at 80 ° C for 180 minutes at 10% cellulose moisture. The following loading of chemicals based on dry cellulose is used: 10 kg / t of chlorine dioxide with an active chlorine content of 7 ha / t, 18 kg / t of calcium chloride based on Ca 2+ . The final pH at the stage of application of chlorine dioxide is 2.8. As SMS use the product Finnfix WRH from Noviant. The degree of substitution is 0.5, the molecular weight is 1 · 10 6 . Kenores XO is used as a strength improver, which is loaded in an amount of 15 kg / t dry pulp into a bleached pulp suspension. The strength characteristics of the SMS-treated pulp are evaluated at various degrees of milling ( o SR). The grinding is carried out using a laboratory grinding machine PFI. The strength characteristics of pulverized CMC treated pulp are compared with the strength characteristics of untreated CMC pulped control pulp and the strength characteristics of the suspension pulp to which SMS is added after the bleaching step. The final whiteness of the analyzed pulp is 90% (ISO), which is achieved at the final stage of bleaching using chlorine dioxide.
Из диаграммы 1 видно, что прочность бумаги во влажном состоянии значительно повышается при адсорбировании СМС на конечной стадии обработки целлюлозы диоксидом хлора по сравнению с влагопрочностью бумаги, полученной с добавлением СМС в исходную целлюлозу, или по сравнению с бумагой, полученной без добавления СМС. В данном случае повышение прочности во влажном состоянии полученной бумаги составляет до 65%.From diagram 1 it is seen that the strength of the paper in the wet state increases significantly when adsorbing SMS at the final stage of the treatment of cellulose with chlorine dioxide compared to the moisture resistance of paper obtained with the addition of SMS to the original cellulose, or compared with paper obtained without adding SMS. In this case, the increase in wet strength of the resulting paper is up to 65%.
На диаграмме 2 представлен график зависимости относительной прочности во влажном состоянии от степени измельчения для бумаги, полученной с адсорбированной СМС на стадии конечного кислотного отбеливания диоксидом хлора, и добавлением СМС в исходную целлюлозу процесса производства бумаги, а также контрольной целлюлозы без добавления СМС. Как видно из диаграммы 2, относительная прочность во влажном состоянии значительно выше у бумаги, полученной с добавлением СМС на стадии кислотного отбеливания диоксидом хлора.Figure 2 shows a graph of the dependence of the relative strength in the wet state on the degree of grinding for paper obtained with adsorbed SMS at the stage of final acid bleaching with chlorine dioxide, and the addition of SMS to the original pulp of the paper production process, as well as control pulp without the addition of SMS. As can be seen from chart 2, the relative strength in the wet state is much higher for paper obtained with the addition of SMS at the stage of acid bleaching with chlorine dioxide.
Claims (42)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP04445113.6 | 2004-11-05 | ||
| EP04445113 | 2004-11-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2341603C1 true RU2341603C1 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=34933004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007116984/12A RU2341603C1 (en) | 2004-11-05 | 2005-09-28 | Method for processing of cellulose fiber |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1825053B1 (en) |
| JP (1) | JP4684296B2 (en) |
| KR (1) | KR100915419B1 (en) |
| CN (1) | CN101048545B (en) |
| AR (1) | AR054985A1 (en) |
| AU (1) | AU2005301423B2 (en) |
| BR (1) | BRPI0517695A (en) |
| CA (1) | CA2585892C (en) |
| ES (1) | ES2398361T3 (en) |
| MX (1) | MX2007004385A (en) |
| MY (1) | MY144586A (en) |
| NO (1) | NO20072359L (en) |
| NZ (1) | NZ554610A (en) |
| PL (1) | PL1825053T3 (en) |
| PT (1) | PT1825053E (en) |
| RU (1) | RU2341603C1 (en) |
| TW (1) | TWI342910B (en) |
| WO (1) | WO2006049542A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200704416B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0605651B1 (en) | 2006-11-09 | 2018-04-03 | Fibria Celulose S.A. | PROCESS FOR TREATMENT OF CELLULULIC PULP USING CARBOXYMETHYLCELLULOSIS AND OBTAINED PULP |
| PT2488694T (en) | 2009-10-16 | 2016-07-15 | Fibria Celulose Sa | Process for producing differentiated cellulose fibers comprising an enzymatic treatment in association with an acid step |
| WO2011113119A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Fibria Celulose S/A | Process for the treatment of cellulose pulps, cellulose pulp thus obtained and use of biopolymer for treating cellulose pulps |
| CN103422390B (en) * | 2012-05-17 | 2016-08-03 | 金红叶纸业集团有限公司 | Slurry processing method, by the paper pulp obtained by the method and the paper that prepared by this paper pulp |
| BR102015032911A2 (en) | 2015-12-29 | 2017-07-04 | Fibria Celulose S.A | PROCESS FOR PRODUCTION OF PULP PULP, PULP PULP AND ITS USE, PAPER |
| FI20175545A1 (en) | 2017-06-13 | 2018-12-14 | Upm Kymmene Corp | Method for increasing the tensile strength of pulp |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3878037A (en) * | 1973-06-29 | 1975-04-15 | Betz Laboratories | Method of enhancing the hypochlorite bleaching of pulp |
| CA1268760A (en) * | 1987-09-17 | 1990-05-08 | E. Paul De Long | Method for producing cellulose triacetate from mercerized or unmercerized bleached cellulose produced from dissociated lignocellulosic material |
| CN1022258C (en) * | 1991-09-11 | 1993-09-29 | 大连经济技术开发区振兴造纸厂 | Production method of bleached wood pulp base paper |
| EP0628655B1 (en) * | 1993-06-11 | 2001-05-16 | Ciba SC Holding AG | Bleaching aids |
| US5529663A (en) * | 1995-04-03 | 1996-06-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Delignification of lignocellulosic materials with peroxymonophosphoric acid |
| JP3765149B2 (en) * | 1996-02-29 | 2006-04-12 | 王子製紙株式会社 | Pulp, paper and coated paper |
| FI106273B (en) * | 1998-04-30 | 2000-12-29 | Metsae Serla Oyj | Process for the manufacture of a fiber product |
| ES2262508T3 (en) * | 1999-02-24 | 2006-12-01 | Sca Hygiene Products Gmbh | FIBER MATERIALS CONTAINING OXIDIZED CELLULOSE AND PRODUCTS OBTAINABLE FROM THE SAME. |
| SE9903418D0 (en) * | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Skogsind Tekn Foskningsinst | Method for modifying cellulose-based fiber materials |
| JP3878446B2 (en) * | 2000-10-05 | 2007-02-07 | 三洋化成工業株式会社 | Cellulose pulp bleaching aid and bleaching method |
| SE0200937L (en) * | 2002-03-25 | 2002-12-23 | Kvaerner Pulping Tech | Method for modifying cellulose fibers in connection with cooking |
| US20040000012A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-01 | Borregaard Chemcell | Treatment of a mixture containing cellulose |
| JP4380968B2 (en) * | 2002-07-09 | 2009-12-09 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Ozone bleaching method for lignocellulosic materials |
| JP4356380B2 (en) * | 2002-08-19 | 2009-11-04 | 王子製紙株式会社 | Process for producing bleached pulp for papermaking |
-
2005
- 2005-09-28 CN CN2005800373010A patent/CN101048545B/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-28 AU AU2005301423A patent/AU2005301423B2/en not_active Ceased
- 2005-09-28 MX MX2007004385A patent/MX2007004385A/en active IP Right Grant
- 2005-09-28 NZ NZ554610A patent/NZ554610A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-28 EP EP05788750A patent/EP1825053B1/en not_active Not-in-force
- 2005-09-28 ES ES05788750T patent/ES2398361T3/en active Active
- 2005-09-28 BR BRPI0517695-6A patent/BRPI0517695A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-28 PT PT57887507T patent/PT1825053E/en unknown
- 2005-09-28 CA CA2585892A patent/CA2585892C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-28 RU RU2007116984/12A patent/RU2341603C1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-28 WO PCT/SE2005/001431 patent/WO2006049542A1/en active Application Filing
- 2005-09-28 PL PL05788750T patent/PL1825053T3/en unknown
- 2005-09-28 ZA ZA200704416A patent/ZA200704416B/en unknown
- 2005-09-28 KR KR1020077012553A patent/KR100915419B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-28 JP JP2007540278A patent/JP4684296B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-31 MY MYPI20055132A patent/MY144586A/en unknown
- 2005-10-31 AR ARP050104545A patent/AR054985A1/en active IP Right Grant
- 2005-10-31 TW TW094138027A patent/TWI342910B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-05-08 NO NO20072359A patent/NO20072359L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2585892C (en) | 2010-08-03 |
| JP2008519176A (en) | 2008-06-05 |
| CN101048545B (en) | 2011-04-27 |
| JP4684296B2 (en) | 2011-05-18 |
| KR20070085705A (en) | 2007-08-27 |
| KR100915419B1 (en) | 2009-09-03 |
| TW200628664A (en) | 2006-08-16 |
| ES2398361T3 (en) | 2013-03-15 |
| MY144586A (en) | 2011-10-14 |
| CN101048545A (en) | 2007-10-03 |
| ZA200704416B (en) | 2008-08-27 |
| NZ554610A (en) | 2009-10-30 |
| BRPI0517695A (en) | 2008-10-14 |
| WO2006049542A1 (en) | 2006-05-11 |
| PT1825053E (en) | 2013-01-24 |
| CA2585892A1 (en) | 2006-05-11 |
| NO20072359L (en) | 2007-08-02 |
| AU2005301423B2 (en) | 2009-04-23 |
| EP1825053B1 (en) | 2012-12-05 |
| EP1825053A1 (en) | 2007-08-29 |
| AR054985A1 (en) | 2007-08-01 |
| PL1825053T3 (en) | 2013-04-30 |
| MX2007004385A (en) | 2007-08-14 |
| AU2005301423A1 (en) | 2006-05-11 |
| TWI342910B (en) | 2011-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2612065C (en) | Method of preparing microfibrillar polysaccharide | |
| US7700764B2 (en) | Method of preparing microfibrillar polysaccharide | |
| RU2341603C1 (en) | Method for processing of cellulose fiber | |
| US6228126B1 (en) | Paper prepared from aldehyde modified cellulose pulp and the method of making the pulp | |
| JP2001115389A (en) | Aldehyde-modified cellulose pulp for producing high strength paper product | |
| CN112675679A (en) | Deodorant agent | |
| JP7138092B2 (en) | water dispersion paper | |
| SK287135B6 (en) | Additive composition for paper making | |
| JP6522885B2 (en) | Process for producing dissolving pulp | |
| US8007636B2 (en) | Method of treating cellulose fibres with chlorine dioxide and an alkyl cellulose derivative | |
| JP2015206136A (en) | Method for producing dissolved pulp | |
| US3031371A (en) | Paper of improved strength | |
| JP2020015866A (en) | Method for producing cellulose nanofibers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140929 |