TW523563B

TW523563B - Cellulose products, compositions and processes for preparing the same

Info

Publication number: TW523563B
Application number: TW089126367A
Authority: TW
Inventors: Jimei Tong; Fushan Zhang
Original assignee: Hercules Inc
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2003-03-11
Also published as: BR0016330B1; RU2002117423A; MXPA02005853A; RU2256735C2; ZA200205636B; CA2392699C; AU771731B2; EP1280960A1; AR026956A1; US6379501B1; PL356457A1; KR20020058096A; CN1408038A; WO2001044573A1; KR100648569B1; JP2003517118A; CA2392699A1; CN1164831C; BR0016330A; AU2265101A

Description

523563 A7 **"' B7 五、發明說明（1 ) 本發明係有關於製備纖維素產品如紙產品之方法，其包括將至少一種铭化合物及至少一種水溶性矽酸鹽加至纖維素漿液如紙漿液中。特定言本發明係有關於製備纖維素產品如紙產品之方法，其包括幾乎同時或依序將至少一種銘化合物及至少-種單價陽離切酸鹽或水溶性金屬石夕酸鹽絡合物加至纖維素漿液如紙漿液中。此外，本發明係有關於含有至少一種鋁化合物及至少一種水溶性金屬矽酸鹽之組合物。本發明也係有關於含有至少一種水溶性金屬碎鹽絡合物之纖維素產品如紙產品。纖維素產品，如紙板，棉紙，書窝紙及類似物，傳统上皆係藉製造纖維素木纖維之含水漿液而製成；該含水漿液可含有無機礦物增延劑或顏料。含水漿液係沉積在移動成形網（wire or fabric)上以便利纖維素基質之形成。纖維素基質然後即經排水，乾燥及壓結而成最終纖維素產品。然 =丄在排水步驟時，所要固體纖維，固體纖細物及其他固' ^常會隨水一起移除。關於此，固體纖細物包括極短的紙漿纖維或纖維碎片及射線細胞（ray cells)。固體纖細物也包括顏料，纖維及其他在紙匹形成時可通過成形網之非纖經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、隹貝添加劑。再者，在排水時，非所欲的水常會保留在纖維素基質中。所欲固體之移除及非所欲水的保留對紙匹之形j有不利影響，而因此產生低品質之纖維素產品。進一乂。，所欲固體之損失對纖維素產品製造商而言是代價高。因此，造紙工業繼續在努力以提供可改良紙品質，提高本紙張尺度i中關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7_ 五、發明說明（2 ) 生產率及降低製造成本的造紙方法。化學物常在造紙成形網前加至纖維質漿液中以改良排水/脱水及保留。這些化學物即稱爲排水及/或保留助劑。有人曾做過許多在造紙中加入各種排水及/或保留助劑，如矽酸鹽，氧化矽膠體，微凝膠及膨潤土之嘗試。例如，美國專利第5，194，120號（頒予Peats等人）揭示在紙供料中加入陽離子聚合物及無晶形金屬矽酸鹽物質以改長纖細物保留及排水。皮玆（Peats)等人之無晶形金屬石夕酸鹽係白色自由流動粉末，但在完全分散於水中時會形成極小的陰離子膠態粒子。這些物質通常係藉矽酸鈉與適當金屬離子如Mg2+，Ca2+及/或Al3+之水溶性鹽反應形成沉殿物而合成；此沉澱物再經過濾，洗滌及乾燥。 WO/97/17289 及美國專利第 5,989,714 號（頒予 Drummond) 係有關於一種利用金屬矽酸鹽沉澱物在紙基質形成時控制排水及/或保留之方法。杜拉孟（Drummond)之金屬碎酸鹽沉澱物係藉水溶性金屬鹽與水溶性矽酸鹽混合而製備。 JP 63295794 A (頒予Naka-Mura)係有關於一種中性或弱鹼性造紙方法，其包括在紙漿液中加入陽離子水溶性聚合物及碎酸鈉之含水溶液。 JP 10 72,793 (頒予Haimo)揭示一種在紙漿液中直接加入原碎酸鈉之含水溶液之造紙方法。Haimo的原梦酸鹽水溶液必須在加至紙漿液之前以另外步驟製備（例如，以硫酸鋁處理以調整p Η )。美國專利第 4,927,498，4,954,220，5，185,206，5,470,435 •5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） U--------------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7 五、發明說明（3 ) ’ 5,543,014 ’ 5,626,721 及 5,707,494 號（頒予 RUshmere 及 _、Rushmere等人）係有關於在造紙時利用聚矽酸鹽微凝膠作、爲保留及排水助劑。這些專利的微凝膠皆係藉現場方法由聚石夕&與驗金屬反應形成微凝膠而製造。然後再將微凝膠加至紙供料中。美國專利第5,240,561號（頒予Kaliski)係有關於微凝膠在造紙方法中之利用。卡里斯基（Kaliski)之微凝膠係藉兩步驟方法製備。第一步驟包含藉由紙供料與兩分開溶液掺混製備過渡、化學反應性次膠態水溶膠。第二步驟係將含有至少一種交聯劑的含水溶液與第一步驟所得之供料掺混以使就地形成之化學反應性次膠態水溶膠交聯並合成（就地）複官能微凝膠泥。所得膠泥會使紙供料絮凝而形成紙匹。卡里斯基的方法係兩步驟方法，既複雜又費時。美國專利第4,753,710號（頒予Langley等人）及美國專利弟5,513,249號（頒予Cauley )係有關於膨潤土在造紙中之利用。儘管爲了提供各種類型的排水及保留助劑作了許多嘗試，但造紙工業仍需要提供一種製造具有優異排水及保留且成本效盈鬲而又同時用起來簡單的纖維素產品如紙產品之方法。此外，還需要一種可在保留及排水上產生顯著改良而同時又維持紙匹良好形成之纖維素產品製造方法。還有需要一種在紙產品大量製造時使用的排水法，其不會因通過較厚纖維蓆之排水較慢而降低生產率。本發明係有關於一種製備纖維素產品的方法，其包括幾 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ϋ ϋ tmmme n i maamm 一心V I mmm— amte an ϋ ϋ ·ϋ 1 I (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 523563 A7 B7 五、發明說明（4 ) 乎同時將（1)至少一種鋁化合物及（2)至少一種水溶性碎酸鹽加至纖維素漿液中。水溶性矽酸鹽可爲單價陽離子矽酸鹽或水溶性金屬矽酸鹽絡合物。水溶性金屬矽酸鹽絡合物可爲單價陽離子矽酸鹽與二價金屬離子之反應產物。銘化合物與水溶性矽酸鹽之莫耳比，以八12〇3/以〇2爲準，爲約0.1至1 0，較佳約0.2至5，更佳0.5至2。銘化合物之實例包括，但不限於，明礬，A1C13 (氯化铭），P A C (聚氯化鋁），p a S (聚硫酸鋁），PASS (聚矽酸硫酸銘）及/或聚磷酸鋁，較佳爲明蓉，PAC及/PAS，而更佳爲明礬及/或PAC。本發明之適當單價陽離子矽酸鹽包括，但不限於，矽酸鈉，矽酸鉀，矽酸鋰及/或矽酸銨，較佳爲矽酸鈉及/或矽酸鉀，而更佳爲矽酸鈉。矽酸鈉較佳具有Si〇2/Na2〇重量比在約2至4，更佳約2.8至3.3，最佳約3.0至3.5之範圍内。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物可包括至少單價陽離子矽酸鹽及二價金屬矽酸鹽之一。二價金屬矽酸鹽之實例包括，但不限於，矽酸鎂，矽酸鈣，矽酸鋅，矽酸銅，矽酸鐵，矽酸錳及/或矽酸鋇。更佳爲二價金屬矽酸鹽包括石夕酸頜：，>5夕酸躬及/或秒酸鋅。最佳爲二價金屬秒酸鹽包括矽酸鎂及/或矽酸鈣。本發明之水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物係根據於以下化學式： (l-y)M20 · yM’O · xSi02 化學式（1) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 523563

五、發明說明（5 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农其中Μ爲單價離子；M，爲二價金屬離子；X爲約2至4 ; y 爲約0·005至〇·4 ;及y/x爲約〇〇〇1至〇25。 Μ係鈉卸，鐘及铵。Μ ’爲躬，鍰，鋅，銅，鐵（η )，叙（Π )及鋇。一仏金屬離子係自包含水溶性鹽之來源衍生而得；該鹽包含至少 CaCl2，MgCl2，MgS〇4，Ca(N(^， Mg(N03)2 及 ZnS04之一。水落性二價金屬矽酸鹽絡合物較佳具有si〇2/M2〇莫耳比在約2至20，更佳約3至1〇，最佳約3至5之範園内，而 1^!/81莫耳比則在約〇〇〇1至〇25之範圍内。含有水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物之溶液較佳具有Si〇2 濃度在溶液重量之约〇〇1至5%之範圍内。在本發明之方法中，鋁化合物及水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物係在最後高剪切階段之後及流料箱之前幾乎同時加至纖維素漿液中。本發明之方法可進一步包括將至少一種添加劑加至纖維素裝液中。添加劑包括，但不限於，至少絮凝劑，澱粉，仗結劑，漿料，濕強劑，乾強劑及其他保留助劑之一。添加劑可在銘化合物及水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物幾乎同時加入之前或後加至纖維素漿液中。本發明絮凝劑之實例包括，但不限於，高分子量聚合物’如陽離子聚合物，陰離子聚合物及實質非離子聚合物。陽離子聚合物包括，但不限於，含有至少一種自至少以下所選出之陽離子單體之均聚物及共聚物：二甲基氨基乙本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂··

523563 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（6 ) 基甲基丙烯酸酯（DMAEM)，二甲基氨基乙基丙烯酸酯 (DMAEA ) ’氯化異丁烯醯基氧基乙基三甲基銨（MET aC ) ’二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯（DMAPMA)，氣化甲基丙烯醯胺基丙基-三甲基銨（MAPTAC )，二甲基氨基丙基丙烯醯胺（DMAPAA)，氯化丙烯醯基氧基乙基三甲基銨 (AETAC )，二甲基氨基乙基苯乙烯，氯化（對_乙烯基苄基三甲基銨，2 -乙烯基吡啶，4 ·乙烯基吡啶及乙晞基胺。例如，陽離子絮凝劑可爲陽離子聚丙烯醯胺之共聚物0 陰離子聚合物之實例包括，但不限於，含陰離子單體，如丙烯酸酯，甲基丙晞酸酯，馬來酸酯，衣康酸酯，磺酸酯及磷酸酯之均聚物及共聚物。例如，陰離子絮凝劑可爲陰離子聚丙烯醯胺之共聚物。 ,實5"非離子聚合物包括，但不限於，至少聚丙烯醯胺，聚（環氧乙烷），聚乙烯醇及聚（乙烯基吡咯烷酮）之一。澱粉之實例包括，但不限於’至少馬铃薯澱粉，玉米殿粉，蜡質玉蜀黍澱粉，小麥澱粉及玉米澱粉之一。通當凝結劑包括，但不限於，至少明隸，氯化鋁，聚氯化銘聚硫酸鋁，聚矽酸硫酸鋁，聚磷酸硫酸鋁，多胺，聚（氯化二烯丙基二甲基銨），聚乙亞胺及聚乙烯基胺。本發明亦係有關於一種製備纖維素產品之方法，其勺括將至少-種叙化合物及至少一種水溶性石夕酸鹽依序加至纖維素漿液中。此方法也包括將至少一種添加劑加至纖維素漿液中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Γ - · --線； -9 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 523563 A7 -_ B7 五、發明說明（7 ) 此外，本發明係有關於一種用於製備纖維素產品之組合物’其含有至少一種銘化合物及至少一種水溶性碎酸鹽。本發明亦係有關於一種含有纖維素纖維，至少一種銘化合物及至少一種水溶性金屬矽酸鹽絡合物殘餘物之纖維素產品。纖維素產品係藉由將至少一種鋁化合物及至少一種水溶性矽酸鹽同時或依序加至纖維素漿液中而製備。鋁化合物在纖維素產品中之量較佳可爲約i 0 〇至5,〇〇〇 ppm Al2〇3，更佳爲约2 0 0至2,000 ppm Al2〇3，最佳爲约5 〇〇至 1，000 ppm Al2〇3，而水溶性金屬矽酸鹽絡合物在纖維素產品中之量可爲5 0至1〇,〇〇〇 ppm si〇2，更佳爲約2 5 〇至 3,000 ’ 取佳爲約 50· 0 至 2,000 ppm Si 〇2。用於製備本發明纖維素產品之方法有益於造紙。它可在排水及形成紙匹的騷動過程中提高微細供料固形物之保留。微細固形物無足夠保留時，微細固形物不是流失至製程流出物便是在再循環白水循環中蓄積至高量，引起潛在沉積物累積並阻礙造紙機器排水。此外，微細固形物保留不足會因原預定吸附在纖維上以提供各別紙不透明性，強度或上漿性質之添加劑流失而提高造紙廠的成本。本發明之方法可在保留及排水上產生顯著改良而同時維持良好之紙產品形成。本發明之紙產品具有優良的紙品質。因此，本發明之一目的爲在製造纖維素產品如紙時改良保留及排水控制。本發明之另一目的爲提供用於製備纖維素產品之方法， -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «. 523563 A7 B7 五、發明說明（8 此等方法包含幾乎同時將（1)至少一種銘化合物；及（2) 至少-種單價陽離切酸鹽或至少―種水溶性金屬碎酸鹽絡合物加至纖維素漿液如紙漿液中。 '本發明還有-目的爲提供含有水溶性金屬秒酸鹽絡合物足纖維素產品如紙產品。此處所示詳細係以實例言之並僅供本發明各種且體例説，討論之用，且係爲提供咸信是本發明原理及概念方面之取有用又容易了解之説明而提出。因&，並不試圖顯示較 =發明基本了解所必需更詳細之本發明細節，該説明將使侍熟？貧本技藝者明白本發明之若干型態如何可於實務上具體應用。 . 、、力八本申請案中的全部百分比量測値，除非另有㈣，皆以 100%之某-樣本重量爲準之重量計。因A，例如，3〇% 即代表每1 0 0重量份樣本中的3 0重量份。除非另有註明’否則所指化合物或組份即包括化合物或組份本身，以及與其他化合物或組份之組合，如化合物之混合物。在進一步討論前，將先討論以下術語以幫助對本發明之了解。 π纖維素漿液”係指含有纖維素纖維素，纖細物及用於製備本技藝所知纖維素產品之添加劑之水基漿液。 "共聚物’’係指包含二或多種不同種類之單體之聚合物。硬度係指二價金屬離子或其鹽在水中的總濃度，例如，鈣，鎂，碳酸鈣及氯化鈣。硬度可以鈣當量之p p m -11 - 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 Α7 Β7 五、發明說明（9 ) 計。因此，1 ppm鈣當量即等於2.78 ppm CaCl2當量，其等於2.50 ppm CaC〇3當量。此外，1 ppm Mg當量等於1.65 ppm#5 當量，4.57 ppm CaCl2當量及 4.12 ppm CaC03當量。 π紙漿液”或”紙供料”係指含有纖維及/或纖細物，如木材及蔬菜，及/或棉花者之水基漿液，且其可含有造紙用之其他添加劑如填料，例如黏土及沉?殿碳酸#5。 ”依序加入’’係指至少二種不同物質加至用以製備纖維素產品之機器上的不同位置。這些位置相距夠遠，俾加入之一種物質先與纖維素漿液混合之後，再加入另一種物質。 ”幾乎同時加入”或’’同時加入"係指幾乎無時問差且基本上在同一位置將二種物質加至纖維素漿液中。加入之這二種物質可爲混合物之形式以及分開，例如在添加一種物質之時加入另一種。 ”水溶性”及”穩定性”係指本發明之金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力。當本發明之金屬矽酸鹽絡合物形成時，該過程可加以控制，俾無沉澱物形成。然而，在某些情況下會有些微量的沉澱物形成。若金屬矽酸鹽絡合物形成沉澱物，彼等即不再是絡合物而是金屬矽酸鹽沉澱物。在本發明中，本發明之金屬矽酸鹽絡合物需保持溶液，不形成沉澱物。應注意的是，水溶性金屬矽酸鹽絡合物有一些會隨時間而沉澱，但較佳爲無沉澱物或有最小量之沉澱物形成。衹要金屬碎酸鹽絡合物係水溶性，溶液就應基本上無色且透明。關於此，本發明之水溶性金屬石夕酸鹽絡合物即爲裸眼所看不出。特定言之，考慮到濁度須視濃度而定， -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背 © 之注意事項頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 523563 A7 ______ B7 五、發明說明（1〇 ) 具有〇·3重量％ Si〇2濃度而無影響濁度之其他物質存在下’本發明之水溶性金屬碎酸鹽絡合物之含水組合物較佳具有濁度爲小於約70 NTU，更佳小於約50 NTU，最佳小於約20 NTU。本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物無法藉大多數物理或機械分離技術，如離心，沉降或過濾自水相分離。再查看一下，本發明係有關於製備纖維素產品如紙產品 l簡單又成本有效之方法。特定言之，本發明之方法包括幾乎同時將（1 )至少一種鋁化合物；及（2 )至少一種水溶性矽酸鹽加至纖維漿液中。水溶性矽酸鹽較離子珍酸鹽或水溶性金屬，夕酸鹽絡合物。水溶性鹽絡合物可爲單價陽離子矽酸鹽與二價金屬離子之反應產物0 此外，本發明係有關於含有至少一種鋁化合物及至少— 種水溶性梦酸鹽之组合物。本發明亦係有關於含有至少— 種銘化合物及至少-種水溶性金屬梦酸鹽絡合物之纖維素產品，如紙產品。之種液在-具體例中，本發明係有關於一種製備纖維素產品經濟部智慧財產局員工消費合作社印製万法。明確言之，本發明之方法包括幾乎同時將至少— 铭化合物及至少一種單僧陽雜工a从& 早犢險離子矽酸鹽加至纖維素漿中0 链化合物與單«離切酸鹽之莫耳比，以Α⑽ 爲準，爲約o.mo,較佳約02至5，更佳約〇5至2。鋁化合物之實例包括，但不限於，明礬，就“（氯化 -13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱Γ 523563 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_____ 五、發明說明（11 ) 鋁），P A C (聚氯化鋁），P A S (聚硫酸鋁）及/或pASS (聚矽酸硫酸鋁），聚磷酸鋁，較佳爲明礬，PAC及/或PAS 而更佳爲明礬及/或PAC。本發明之單價陽離子石夕酸鹽之實例包括，但不限於，石夕酸鈉，矽酸鉀，矽酸鋰及/或矽酸銨，較佳爲矽酸鈉及/或矽酸許，更佳爲碎酸鈉。本發明之纖維素漿液較佳可包括至少一種二價金屬離子。可用於本發明之二價金屬之實例包括，但不限於，鎂，鈣，鋅，銅，鐵（II)，錳（Π)及/或鋇。二價金屬較佳包括鎂，荀及/或鋅。二價金屬最佳包括鍰及/或約。二價金屬離子係·自水溶性鹽源，如CaCl2，MgCl2，

MgS04, Ca(N03)2, Mg(N03)2及 / 或 ZnS04,較佳爲 CaCl2, MgCl2及/或ZnS04而更佳爲CaCl2及/或MgCl2衍生而得。本發明之纖維素漿液可含有本技藝已知之填料，如黏土，氧化鉄，研碎碳酸鈣或沉澱碳酸鈣。纖維素漿液之 p Η及溫度在本發明不被認爲是重要因素。祇要纖維素漿液之ρ Η及溫度係在正常狀況下，如ρ η在約4至1 〇之範圍及溫度約5至80°C，本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物都有效。當單價陽離子矽酸鹽加至纖維素漿液以在原地形成水溶性金屬矽酸鹽絡合物時，本發明之纖維素漿液較佳具有硬度爲約1至600卯111(^當量，更佳爲約1〇至2〇〇1)1)111(^當量，最佳爲約20至1〇〇 ppmCa當量。若纖維素漿液之硬度爲約1至600 PpmCa當量，則單價陽離子矽酸鹽即可和纖 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱)" ----— (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁)

I 11 ϋ II 1 ϋ ϋ 一口 ▼ I I i n ί —ϋ ·ϋ m I I 523563

五、發明說明（12) 維素漿液中之二價金屬離子反應並形成水溶性金屬矽酸鹽絡合物。或者，用於製備本發明紙產品之方法，如上所述，包括幾乎同時將至少一種鋁化合物及至少一種水溶性水溶性金屬矽酸鹽絡合物加至纖維素漿液中。鋁化合物與水溶性金屬矽酸鹽絡合物之莫耳比，以

Al2〇3/Si〇2爲準，爲約0.1至1 〇，較佳約0.2至5，更佳約〇·5 至 2。 ' 本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物較佳含有至少一種二價石夕酸鹽及至少一種單價陽離子矽酸鹽。如上述，可用於本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物之二價矽酸鹽之實例包括，但不限於，鹼土金屬及過渡金屬。例如’二價金屬可包括鎂，鈣，鋅，銅，鐵（π)，錳（π)及 /或鋇。二價金屬較佳包括鍰，躬及/或鋅。二價金屬最佳包括錢及/或趟。較佳二價金屬矽酸鹽包括矽酸鎂，矽酸鈣，矽酸鋅，石夕酸銅’硬酸鐵，矽酸錳，及/或矽酸鋇。二價金屬矽酸鹽更佳包括矽酸鎂，矽酸鈣及/或矽酸鋅。二價金屬矽酸鹽最佳包括矽酸鎂及/或矽酸鈣。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製可用於本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物之單價陽離子石夕 fe鹽之實例包括單價陽離子，如鋼，奸，鐘，及/或铵。單仏陽離子較佳包括鈉及/或卸。單價陽離子最佳包括鋼0 較佳早離子碎故鹽包括秒酸納，碎酸却，秒酸麵， -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 523563 A7 B7 五、發明說明（13 ) 及/或石夕政銨’更佳包括石夕酸鈉及/或石夕酸鉀，最佳包括石夕酸鋼。矽酸鈉較佳具Si〇2/Na20重量比在約2至4，更佳約 2.8至3.3，最佳約3.0至3·5之範圍内。在本發明之較佳具體例中，金屬矽酸鹽絡合物係矽酸鈉加至含有鍰及/或鈣離子之含水組合物中所製成之矽酸鎂絡合物及/或矽酸鈣絡合物。本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物之含水組合物較佳包含量爲含水組合物之約0·01至 5重量％之Si〇2，具Si02/單價陽離子氧化物如Na20莫耳比爲約2至2 0及二價金屬例如（Mg+Ca)/Si莫耳比爲約0.001至 0.25 〇不願受理論所約束，本發明之水溶性金屬碎酸鹽絡合物可包括具以下化學式之水溶性金屬；?夕酸鹽絡合物： (l-y)M20 · yMO · xSi02 化學式（1) 其中：Μ爲如上所討論的單價離子， Μ1爲二價金屬，如上所討論的二價離子， X較佳爲約2至4， y較佳爲約0.005至0.4，及 y/x較佳爲約0.001至0.25。本發明之金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力，亦即，金屬矽酸鹽絡合物之穩定性，對達成本發明之結果很重要。例如，就改良纖維素產品製造中之保留及排水控制而言，穩定性很重要。特定言之，可能會形成之金屬；?夕酸鹽沉殿物，對保留及排水控制而言幾無活性。在有些情形，金屬矽酸鹽絡合物具有微少沉澱物而仍顯示合理的保留及排水 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 523563 A7 __B7 五、發明說明（14 ) 活性，因爲極小部份之金屬矽酸鹽絡合物轉化成沉澱物而大部份的組份則仍保持水溶性。如上所討論，具有3丨〇2濃度爲0·3重量％之本發明水溶性絡合物之含水組合物可較佳具有濁度爲小於約70 NTU，更佳具有濁度爲小於約5〇 NTU而最佳具有濁度爲小於約2〇 NTU。本發明金屬矽酸鹽絡合物保持溶液的能力，即穩定性，一般係視若干因素而定。這些因素有些包括（j) si〇2/M2〇之莫耳比，（2 ) M，/Si之莫耳比，（3 ) Si02之濃度，（4 )絡合物微粒子之大小，（5 )絡合物在其中形成之含水組合物之硬度，（6)金屬矽酸鹽絡合物形成時施加之攪拌，（7) 含水組合物之pH，.（8)含水組合物之溫度，及含水組合物之溶質。這些因素當中最重要的是si〇2/M2〇之莫耳比及M7Si之莫耳比。金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力係視這些因素之交互作用而定，如以下更詳細所討論。在討論會在參與製造金屬秒酸鹽絡合物之過程中影響金屬矽酸鹽絡合物之穩定性之變數前，以下將對絡合物本身特定的穩定性因素提出討論。本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物較佳具有si〇2/M2〇莫耳比，即根據化學式（1)之化合物之X:(1_y)，在約2至 20，較佳3至1 0，更佳約3.0至5.0之範圍内。當此數値太高時，金屬矽酸鹽絡合物會形成沉澱物並失去活性。當此數値太低時，則會形成相當小量之金屬珍酸鹽絡合物。本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物較佳具有M，/Si莫耳比’即根據化學式（1 )之化合物之y : χ，在約Q q〇1至 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

π裝--------訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7 五、發明說明（15) 〇·25，較佳約0.01至0·2，更佳〇〇25至〇 15之範圍内。當此數値太高時’金屬矽酸鹽絡合物會形成沉澱物並失去活 {：請先閱讀背面之注意性。當此數値太低時，則會形成相當小量之金屬矽酸鹽絡合物。預期本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物可具有微粒大小較佳小於約2 0 0毫微米，更佳約2至丨〇〇毫微米，更佳約5 至8 0毫微米，如在水溶液中25〇c下藉動力雷射光散射測得者。若粒度太大，金屬矽酸鹽絡合物將形成沉澱物。若粒度太小，則金屬矽酸鹽絡合物將無足夠的絮凝力。此外，在討論製造本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物時會影響本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物穩定性之變數前，以下將對製造本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物之方法作一檢視。本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物可藉由將至少一種單價陽離子矽酸鹽加至含二價金屬離子之含水溶液中而製備。當至少一種單價陽離子矽酸鹽與含二價金屬離子之含水溶液混合時，水溶性金屬矽酸鹽絡合物即在單價陽離子與含水溶液混合時自然形成。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製或者，本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物可藉由（丨）將至少一種單價矽酸鹽加至含水溶液中；及（2 )同時或依序將二價金屬離子源加至含水組合物中而製備。單價陽離子矽酸鹽和二價金屬離子在含水組合物中相互作用並形成水溶性金屬矽酸鹽絡合物。用於製備本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物之適當單價陽 -18- 麥紙浪尺度週用1f國國豕；f示準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 523563 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 ___B7_________ 五、發明說明（16 ) 離子矽酸鹽可爲粉末或液體形式。如上所述’單價陽離子矽酸鹽之實例包括，但不限於，碎酸鈉，矽酸抑，矽酸鋰及/或碎酸铵。如上所討論，可用於製備本發明水溶性金屬矽酸鹽絡合物之二價金屬離子之實例包括，但不限於，鹼土族金屬及過渡金屬，如鍰，#5，鋅，銅，鐵（II)，镇（II)及/或鋇0 當至少一種單價陽離子秒酸鹽加至含二價金屬離子之含水溶液中時，本發明之含水組合物較佳具硬度約1至600 ppm Ca當量，更佳約1 0至200 ppm Ca當量，最佳約2 0至 100 ppm Ca 當量。· 含水溶液之溫度爲約5至95°C，較佳約1 0至80°C，更佳約 20 至 60°C。含二價金屬離子之含水溶液之實例包括，但不限於，網下白水（tray water )，硬水，經處理之水及纖維素漿液。 ••網下白水”叉稱"圓筒倉水”，係指在纖維素產品製造時自纖維素產品機器收集到的水，例如在造紙時及之後自造紙機收集到的水。在本發明中，網下白水較佳具Ρ η自約6至1 0，更佳約7 至9，最佳約7.5至8.5。造紙機之網下白水一般係溫熱的且一般具溫度約1 〇至60°c，更一般約3 0至60°c及更一般約 45 至 55°C 〇 π硬水’’係指含有相當量金屬離子如Mg2+及/Ca2+離子之水。"經處理之水”係指已經處理以增加或降低硬度之硬 _ -19- 本紙張尺度適用中國國家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ~ - --------訂---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁)

0 523563 A7 B7 五、發明說明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 水或軟水。若水硬度太高，如以下討論，一些金屬離子可藉本技藝之任何已知技術予以抑制或變成失活，如藉添加至少一種螯合劑，例如乙二胺四醋酸（EDTA )，羥乙基乙二胺三醋酸（HEDT A )，酒石酸，擰檬酸，葡糖酸及聚丙烯酸。若水硬度太低，如以下討論，可加入二價金屬離子。例如，可加入鎂及/或鈣鹽以增加金屬離子而因此增加硬度。特定言之，CaCl2，MgCl2，MgS04，Ca(N03)2， Mg(N03)2，CaS04及 / 或 ZnS04，較佳 CaCl2，MgCl2及 / 或 ZnS04，更佳CaCl2及/或MgCl2，可力口至含水組合物中以提高金屬離子之濃度。 ’’紙漿溶液”係指造紙之紙供料或紙漿液。紙漿溶液較佳具有pH約4至1 0，更佳約6至9，最佳約7至8.5。造紙機中之紙漿溶液一般是溫熱的且一般具溫度約5至80°C，更一般約10至60°C，及更一般約15至55X：。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製記住以上，製造水溶性絡合物之方法有若干變數會影響金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力。這些方法變數包括 (1) Si02在含水組合物中之濃度，（2 )含水組合物之硬度，（3 )水溶性金屬矽酸鹽絡合物形成時施加之攪拌，（4 ) 含水組合物之p Η，（ 5 )含水組合物之溫度及（6 )含水組合物中之額外溶質。這些變數當中，Si02在含水組合物中之濃度及含水組合物之溫度最爲重要。當單價陽離子矽酸鹽與二價金屬陽離子混合形成包含本發明之水溶性金屬梦酸鹽絡合物之含水組合物時，所得含水組合物較佳具有Si02濃度爲含水组合物之約0.01至5重 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 _B7_ 五、發明說明（18 ) 量％，更佳約0.1至2重量％，最佳約0.25至1.5重量％。當此一數値太高時，金屬矽酸鹽絡合物會形成沉澱物並失去活性。當此一數値太低時，則組合物不經濟，因爲需要大量的溶液。當二價金屬陽離子加至包含單價陽離子矽酸鹽之含水組合物時，含水組合物較佳具有Si02濃度爲含水組合物之約 0.01至3 0重量％，更佳約0.1至1 5重量％，最佳約0.25至 10重量％。當此一數値太高時，金屬矽酸鹽絡合物會形成沉澱物而因此會失去活性（例如，排水及保留性質）。當此一數値太低時，則組合物不經濟，因爲將需要大量的溶液。 · 當單價陽離子矽酸鹽加至具有二價金屬陽離子之含水組合物時，本發明之含水組合物較佳具有硬度約1至600 ppm Ca當量，更佳約1 0至200 ppm Ca當量，最佳钓20至100 ppm Ca當量。若硬度太高，金屬矽酸鹽絡合物會形成沉澱物。若硬度太低，則不會形成水溶性金屬碎酸鹽絡合物0

金屬矽酸鹽絡合物形成時施加之攪拌也會影響金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力。若不施予攪拌，在某些情況下，本發明之水溶性水溶性會因過濃度而局部沉澱。然而，攪拌之影響很難定量化。攪拌之量端視諸如溶液之量及黏度，容器大小，攪拌棒或螺旋漿之大小及型式，攪拌器或混合器之轉動速度等等因素而定。例如，在實驗室製備時，當在200毫升燒杯中利用攪拌機（#L SO •21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意事項 Ψ f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 523563 A7 B7 五、發明說明（19) & 3235-60 型，Bernstead Thermolyne 公司，2555 Kerper Blvd.，Dubuque, Iowa 52004)之1忖授掉棒混合100毫升之金屬矽酸鹽絡合物溶液時，300 rpm或更高混合速度應當很適當。一般而言，只要可能，應使攪拌達到最大。然而，若攪拌太高，會因能源過度消耗而不經濟，或會引起設備振動或溶液分裂。雖然含水組合物之ρ Η預期在金屬碎酸鹽絡合物保持溶液之能力上是一重要因素，但pH之精確影響尚未作過研究。然而，已發現本發明可利用網下白水作爲實例。網下白水一般具有p Η約6至1 0，更一般約7至9，及最一般約 7.5 至 8.5。 . 含水組合物之溫度爲較佳約5至95°C，更佳約1 0至80 °C，最佳約2 0至60°C。例如，造紙機中之網下白水一般係溫熱的且一般具溫度約1 0至65 °C，更一般約3 0至60 °C，而最一般約45至55 °C。因此，金屬矽酸鹽絡合物可在周圍溫度下形成。在較低Mf/Si比下，提高溫度將會加速金屬矽酸鹽絡合物之形成。在較高M7Si比下，溫度之影響不大。預期會影響金屬矽酸鹽絡合物保持溶液之能力的另一因素爲含水組合物中溶質之存在。例如，預期抗衡離子之存在將會影響金屬梦酸鹽絡合物之穩定性。如所討論，本發明之水溶性金屬矽酸鹽絡合物係藉將單價陽離子矽酸鹽加至含二價金屬離子之含水溶液而製備。本發明之單價陽離子矽酸鹽係水溶性且可爲粉末或液體之 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - ------------r --------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « 523563 A7 B7 五、發明說明（20 形式。水溶性金屬石夕酸鹽絡合物係在單價陽離切酸鹽稀釋於：足夠硬度的含水溶液中時自然形成。因此，本發明心尺/奋f生至屬矽酸鹽絡合物係液體形式。製備本發明水溶性金屬碎酸鹽絡合物之方法很簡單，無須任何特殊製造方 ^本發明之水溶性金屬碎酸鹽絡合物可在外面工庭形成 k縮物或可在現場例如造紙工廒製備。推;據本發明，幾乎同時將至少一種鋁化合物及至少一種水岭丨生至屬矽酸鹽絡合物或至少一種單價陽離子矽酸鹽加至纖維素漿液中會在保留及排水上產生顯著之改良，而同，維=紙匹 < 良好形成。本發明之方法有益於造紙，特別是在需要大量排水（例如，至少約76磅/33〇〇平方呎）而生產率會因通過較厚纖維質蓆之排水較慢而降低時。 ki 、纖維貝水液在造紙成形網之脱水或排水常常是達到較高產速率之限制步驟。增鬲之脱水也會在壓實及烘罐階段產生較乾燥之紙匹，而因此降低蒸汽之消耗。這也是造紙過私中決定許多最終紙匹性質之階段。同樣地，本發明之方法可降低填料及纖細物之損失，而因此降低製造成本。經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣另者，本發明之纖維素產品可藉將至少一種鋁化合物及至少一種水溶性矽酸鹽依序加至纖維素漿液中而製備。水浴性矽酸鹽較佳包括至少一種金屬矽酸鹽絡合物或至少一種單價陽離子矽酸鹽。鋁化合物與水溶性矽酸鹽之莫耳比’以Al2〇3/Si〇2爲準，爲約〇 u1〇，較佳約〇 2至5，而最佳約0.5至2。 -23- 523563

五、發明說明（21 ) 根據本發明，（1)至少一種艇化合物及（2)至少一種單價陽離子矽酸鹽或水溶性金屬矽酸鹽絡合物之幾乎同時或依序加入較佳係在最後高剪切階段後但流料箱前加至紙供料中’以避免因遭遇過度剪切力而形成絮凝物。鋁化合物較佳係以約1至40磅/噸{以紙供料（紙漿液）之乾重爲準}，較佳約2至2 〇磅/噸Si〇2 (以紙供料之乾重爲準），最佳约2.5至10磅/噸Si〇2 (以紙供料之乾重爲準）之劑量加入。水溶性金屬碎酸鹽絡合物或單價矽酸鹽較佳係以約至2 0磅/噸Si〇2 {以紙供料（紙漿液）之乾重爲準}，較佳約〇·5至6镑/嘲Si〇2 (以紙供料之乾重爲準），最佳約η#镑 / 4頁Si〇2 (以紙供料之乾重爲準）之劑量加入。此外，至少一種添加劑較佳係連同本發明之鋁化合物及水洛性矽酸鹽加至纖維素漿液中。本發明之適當添加劑包括本技藝己知之任何添加劑，如絮凝劑，澱粉，及凝結劑’上漿劑’濕強度劑，乾強度劑及其他保留助劑，較佳爲絮凝劑，澱粉，及凝結劑。添加劑可在（1)鋁化合物及（2)單價矽酸鹽或水溶性金屬經濟部智慧財產局員工消費合作社印製矽酸鹽絡合物幾乎同時或依序加入之前或之後加至纖維素漿液中。添加劑及幾乎同時或依序加入之（1)鋁化合物及（2)單價矽酸鹽或水落性金屬矽酸鹽絡合物加至纖維素漿液中之順序並不重要。然而，幾乎同時或依序加入之（1)鋁化合物及（2 )單價矽酸鹽或水溶性金屬矽酸鹽絡合物較佳係在加 -24· 本紙張尺度顏巾關家標準（CN3A4規格（210 X 297公爱） 523563 A7 B7 五、發明說明（22 ) 入絮凝劑之後才加入。添加劑較佳係在最後剪切階段之前’如在加壓網及除雜器加入，而鋁化合物及水溶性金屬石夕酸鹽絡合物或單價矽酸鹽則在最後剪切階段之後但流料相之如同時或依序加入。當二或多種添加劑加至本發明之纖維素漿液中時，較佳之添加劑爲絮凝劑及澱粉。澱粉可在絮凝劑之前或之後加至纖維素漿液中。澱粉較佳係在絮凝劑之前加入。當凝結劑連同至少一種絮凝劑及/或澱粉加至纖維素漿液中時’該凝結劑可在絮凝劑及/或澱粉之前或之後加入。根據本發明，絮凝劑可爲陽離子或陰離子或實質非離子聚合物。絮凝劑較佳爲陽離子聚合物。陽離子絮凝劑之實例包括，但不限於，含有至少一種自以下至少一種所選出之陽離子單體之均聚物或共聚物：二甲基氨基乙基甲基丙晞酸酯（DMAEM)，二甲基氨基乙基丙烯酸酯（DMAEA)，氯化甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨 (METAC)，一甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯（DMApMA)，氣化甲基丙晞醯胺基丙基_三甲基铵（maptac )，二甲基氨基丙基丙烯醯胺（DMAPAA)，氣化丙烯醯氧基乙基三甲基銨（AETAC)，二甲基氨基乙基苯乙晞，氯化（對·乙晞基苄基）-三甲基銨，2-乙晞基吡啶，4_乙烯基吡啶，乙烯基胺及類似物。例如，陽離子絮凝劑可爲陽離子聚丙烯醯胺之共聚物。陽離子絮凝劑之分子量較佳爲至少約5〇〇,〇〇〇，而範園 •25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）請先閱讀背 Φ 之注項再填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 523563 A7 — , ' B7 五、發明說明（23 ) 較佳爲約2,000,000至15 〇〇〇，_，更佳爲約4 〇〇〇，_至 12.000, 〇〇〇’及最佳爲約5，_，〇〇〇至1〇,〇〇〇〇〇〇。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 陽離子絮凝劑之陽離子取代之程度較佳爲至少約丨莫耳 %，而範圍較佳爲約5至5〇莫耳％，甚至更佳爲約1〇至3〇莫耳％。陽離子絮凝劑之電位電荷密度較佳爲〇 · i至4毫克當量/ 克，更佳爲約0.5至3毫克當量/克，最佳爲約i至2·5毫克當量/克。在本發明之纖維素產品製造方法中，陽離子絮凝劑之劑里車父佳爲約0.1至4磅/噸，更佳爲約〇·2至2镑/噸，最佳爲、、’勺〇·25至1镑/嘴，以絮凝劑之活性成分及纖維素漿液之乾重爲準。

本發明之適當陰離子絮凝劑可爲含有自以下所選出之陰離子單體之均聚物或共聚物：丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，馬來酸酯，衣康酸酯，磺酸酯，磷酸酯及類似物。例如，陰離子絮凝劑可爲陰離子聚丙烯醯胺之共聚物。本發明之陰離子絮凝劑之分子量較佳爲至少約5〇〇,〇〇〇 ’而範圍爲較佳約5,000,000至20,0〇〇,〇〇〇，更佳約經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8.000. 000 至 15,〇〇〇,〇〇〇〇陰離子絮凝劑之陰離子取代之程度較佳爲至少約1莫耳 %，而範圍較佳爲約i 〇至6 〇莫耳％，更佳爲約i 5至5 〇莫耳％〇陰離子絮凝劑之電位電荷密度較佳爲1至2 〇毫克當量/ 克’更佳爲約2至8毫克當量/克，最佳爲約2.5至6毫克當 _ -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 、發明說明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製量/克。量維素產品製造方法中，陰離子絮凝劑之劑、'··至4碍/嘲，更佳爲約0.2至2碲/噸，最佳爲 :爲:喉’以絮凝劑之活性成分及纖維素漿液之乾本=月之實質非離子絮凝劑包括，但不限於，聚丙缔酿 =Μ環氧乙燒）’聚乙晞醇，及聚（乙缔基晚嘻燒嗣），馬聚丙婦酿胺，聚（環氧乙燒）及聚乙晞醇，而更佳聚丙烯醯胺及聚（環氧乙烷）。本發明之實質非離子絮凝劑之分子量較佳爲至少 50〇，_，而範圍爲·較佳《”，〇〇〇，_至1〇，_，_，更佳 2,000,〇〇〇至 8 〇〇〇〇〇〇〇、在本發明之纖維素產品製造方法中，實質非離子絮凝 ^劑量較佳爲約0.2至4磅/噸，更佳爲約〇·5至2磅/噸，絮凝劑之活性成分及纖維素漿液之乾重爲準。如上所討論，陽離子澱粉，包括兩性離子澱粉，也可加至本發明之纖維素漿液中。陽離子澱粉較佳係在纖維素產品製造時作爲濕或乾添加劑使用。本發明之陽離子澱粉較佳具有陽離子電荷取代爲至少約〇·〇1，而範圍爲較佳約 0.01至1，更佳約0.1至0·5。陽離子澱粉可自多種植物，如馬鈐薯，玉米，蜡質玉蜀黍，小麥及稻米衍生而得。澱粉之分子量較佳爲約1，000,000至5,〇〇〇,〇〇〇，更佳爲約 1，500,000 至 4,000,000，最佳爲约 2,000,000 至 3〇〇〇〇〇〇。本發明之澱粉可在絮凝劑之前或之後，較佳在水溶性石夕爲約劑以 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) « 裝i II----訂---------

27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（25) 酸鹽之前加至纖維素衆液中。爽粉之較佳劑量爲約ijl5〇磅/嘴，更佳約5至20碎/嘴，以纖維素漿液之乾重爲準。可加至本發明纖維素漿液之另一種添加劑爲凝結劑。本 :明之凝結劑之實例包括’但不限於，無機凝結劑，如明二或類似物質，如氯化銘，聚氯化銘(pAc)，聚硫酸銘 (PAS)及聚硫酸♦酸銘（PASS)，或有機凝結劑，如多胺，聚（氯化二烯丙基二甲基按），聚乙亞胺，聚乙缔基胺，類似物，較佳爲無機凝結劑，更佳爲明蓉或類似物質。有機凝結劑之分子量較佳爲約1〇〇〇至1〇〇〇，刪，更爲約2,〇〇〇至750,_，更佳爲約5 〇〇〇至5〇〇，_。本發明之凝結劑可在絮凝劑之前或之後，㈣在本發日月々水落㈣酸鹽之前加至纖維素浆液卜無機凝結劑之較 =劑量爲約1,至30相頁，更佳約5至2〇镑/哺，以纖維广水夜I乾重爲準。有機凝結劑之較佳劑量爲〇〗至5 嘴’更佳約0 · 5至2镑/嘴。由本發明I万法製成之紙產品具有極優之紙品質。發明之方法所得之紙產品含有纖維素纖維，至少一種鋁合物及至少一種水溶性金屬矽酸鹽絡合物。如所討論，本發明之纖維素產品係藉幾乎同時或至少：種銘化合物及至少一種水溶性金屬石夕酸鹽、素漿液中而製備。水溶性金屬矽酸鹽較佳包括至少— 價陽離子矽酸鹽及二價金屬矽酸鹽絡合物。 ’種再如上所述，鋁化合物及水溶性金屬矽酸鹽絡合物之時加入可分開或一起以混合物之形式加入。因此，本發及佳素維單同明 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复 523563 五、發明說明（％ ) 亦係有關於-種用於製備含有至少一種紹化合物及至少一種水溶性石夕酸鹽之組合物。本發明t纖維素產品含有纖維素纖維，至少一種鋁化合物及至/種水落性金屬矽酸鹽絡合物殘餘物。鋁化合物在纖維素產品中之量較佳可爲約1〇〇至5 〇〇〇 ppm Ai2〇3，更佳約200至2，_ ppm Al2〇3，最佳約5〇〇至ι 〇〇〇卯㈤

Al2〇3,而水溶性金屬矽酸鹽絡合物在纖維素產品中之量可爲約50至1〇，_ ppm Si〇2，更佳約25〇至3 〇〇〇 ppm Si〇2,最佳約 5 00 至2，_ppm Si〇2。當紙產品係藉幾乎同時或依序將至少一種鋁化合物及至少一種單價陽離子矽酸鹽加至纖維素漿液中而製備，則若纖維素漿液含有至少一種二價離子且具硬度爲約i至6 〇〇 ppm鈣當量，即可形成水溶性金屬矽酸鹽絡合物。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製也如上所述，纖維素漿液可包括纖維素纖維，填料及本技藝所知造紙原料，如黏土，二氧化鈦，研碎碳酸鈣或沉澱碳酸鈣。在（1)至少一種鋁化合物及（2)至少一種水溶性^屬矽酸鹽或單價陽離子矽酸鹽幾乎同時或依序加入及視情況至少一種添加劑加至纖維素漿液後，即將纖維素漿液沉積於造紙成形網上，予以排水，烘乾並藉本技藝已知之任何技術壓結實而成最終紙產品。本發明之方法可在保留及排水上產生顯著改良而同時維持纖維素產品之良妤形成。本發明之方法可提供高品質纖維素產品。 4 用於製備本發明紙產品之方法有益造紙。本發明之方法 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 B7 五、發明說明（27 ) 可在排水及形成紙匹的騷動過程時提高微細供料固形物之保留。無足夠的纖細固形物保留時，彼等不是流失至製程流出物便是在再循環白水循環中累積至高量，造成可能的沉積物積聚並阻礙造紙機之排水。此外，纖細固形物^留不足會因預定吸附於纖維上以提供個別紙不透性，強度或上漿性質之添加劑流失而提高造紙廠之成本。不再進一步贅述，咸信熟諳本技藝者利用上述説明即可將本發明利用到極限。因此，以下較佳特定具體例應被解釋爲僅係例舉性，且不以任何方式對揭示内容剩餘部份有所限制。 • 實例以下實例係關於製備紙產品之方法，其包括將鋁化合物及金屬矽酸鹽加至本發明之紙供料中。添加劑如絮凝劑及澱粉也加到本發明之方法中。本發明之方法可提高造紙之排水及保留速率。以下實例中所用之鋁化合物爲明礬。所用之明蓉爲含有 48.5重量％乾固形物A12(s〇4)3 · 14ΙΪ2〇之液體硫酸鋁{自

General 化學公司（9〇 East Halsey Road，Parsippany，NJ 07054)購得}。

以下只例中所用之碎酸鋼爲Sodium Silicate Ο (♦ 酸鋼 Ο) ’ 其係 PQ 公司（ρ 〇 Box 840，Valley Forge，PA 19482·0840)製造。其含有 29.5 重量％ Si02且具 Si02/Na20 重量比爲3.22。實例中所用之紙供料具有〇 3重量％稠度，且含有8 〇重 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1111111 ^ ·11111111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7 五、發明說明（28) 量％纖維及2 0重量％沉澱碳酸鈣（PCC )填料，以總乾供料重量爲準。紙供料中所用纖維爲70/30硬木/軟木摻合物。硬木纖維係漂白化學紙漿，聖克羅伊斯（St· Croix )北方硬木，伊克曼（Ekman )公司（STE 4400，200 S· Biscayne Blvd.， Miami，FL 33130 )製造。軟木纖維係漂白化學紙漿，喬治亞尼爾（Georgianier )軟木，雷歐尼爾（Rayonier )公司（4470 Savanna HWY Jessup，GA)製造。P C C 係阿爾巴卡（Albacar) 5970，特殊礦物公司（230 Columbia Street，Adams，ΜΑ 01220)製造。紙供料之溫度爲2 1至25°C。紙供料之pH爲7.5至9。以下實例中所用之紙供料之量爲1，〇〇〇升。實例中所用之添加劑爲陽離子澱粉，凝結劑及絮凝劑。陽離子澱粉爲Sta-Lok 600™ ( A· E. Staley製造公司製造）。凝結劑爲明礬。此明礬也爲含有48.5重量％乾固形物 Al2(S〇4)3 · 14H20之液體硫酸鋁{ General化學公司（90 East Halsey Road，Parsippany，NJ 07054 )製造}。絮凝劑本質上或爲陽離子性或爲陰離子性。陽離子絮凝劑係具有分子量約6,000,000及陽離子電荷1〇莫耳％之陽離子改質聚丙烯醯胺（CPAM)。CPAM係PC 8695，赫丘里斯（Hercules)公司（Wilmington，DE)製造。陰離子絮凝劑係具有分子量約20,000,000及陰離子電荷約3 0莫耳％之陰離子改質聚丙烯醯胺（APAM)。APAM係PA8130，赫丘里斯（Hercules )公司（Wilmington，DE )製造。用以測定以下實例中添加劑之量之單位爲#/T (磅/噸）， -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝--------訂---------線L 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 五、發明說明（29) 以紙供料之乾重爲準。所用澱粉及明礬之量係根據乾產品決疋。所用陽離子及陰離子絮凝劑之量係根據活性固形物 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 決疋。所用金屬矽酸鹽之量係以si〇2乾重爲準或爲矽酸鈉之乾重。除非有註明，否則每種添加劑，明礬及矽酸鈉之加入係知、以下順序：陽離子澱粉，明礬（作爲凝結劑），絮凝劑，及/則減物質。陽離子澱粉與明礬之混合時間爲1 〇秒。在至少一種添加劑及/或明礬及/或矽酸鈉加至紙供料之後’即將紙供料移至加拿大標準排水度（CSF)裝置中，俾可測量排水活性。此一 CF S排水試驗係在周圍溫度下（除非另有註明）藉由1000毫升紙供料與各種欲測試之添加劑包括金屬矽酸鹽在方形燒杯中及1200 rpm混合速度下混合而進行。 .線以下提出者爲關於紙供料排水試驗之實例i至8。實例j 至8之結果顯示於以下表1。實例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣在本實例中，將1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明蓉及1#/T CP AM依序加至紙供料中。將紙供料移至c S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將該5#/T經稀釋明礬加入紙供料中。 -32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 B7 五、發明說明（3〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，將10#/T陽離子澱粉，1#/T CPAM及5#/T明礬依序加至紙供料中。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率0 實例3 藉由將0.51克液體Sodium Silicate 0加至99.49克去離子水中，將Sodium Silicate Ο 稀釋至 0.15 重量％ Si02。將 1#/T 之稀釋Sodium Silicate Ο加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及1#/T CPAM 至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。 • 實例4 藉由將1.02克液體Sodium Silicate Ο加至98.98克去離子水中，將 Sodium Silicate Ο 稀釋至 0.3 重量％ Si〇2。將 2#/T 稀釋之Sodium Silicate Ο加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及1#/T CPAM 至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣藉由將0.51克液體Sodium Silicate Ο加至99.49克去離子水中，將Sodium Silicate Ο稀釋至 0.15 重量％ Si02。藉由將0.77克液體明礬加至99·23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將1#/Τ稀釋之Sodium Silicate Ο及5#/Τ稀釋之明礬同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/Τ陽離 •33- ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7_ 五、發明說明（31 ) 子澱粉，5#/T明礬及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例6 藉由將1.02克液體Sodium Silicate 0加至98.98克去離子水中，將 Sodium Silicate Ο 稀釋至 0.3 重量％ Si02。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T稀釋之Sodium Silicate Ο及5#/T稀釋之明礬同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明礬及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例7 藉由將0.51克液體Sodium Silicate Ο加至99.49克去離子水中，將Sodium Silicate Ο 稀釋至0.15 重量％ Si02。藉由將0.77克液體明蓉加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將1#/T稀釋之Sodium Silicate Ο及10#/T稀釋之明礬同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入10#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明礬及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例8 藉由將1.02克液體Sodium Silicate Ο加至98.98克去離子水中，將 Sodium Silicate Ο 稀釋至 0.3 重量％ Si02。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -a^— ·ϋ ϋ ϋ n ·ϋ ϋ ϋ ϋ i-i n 1_1 n Βϋ ·ϋ n 1.— 一一口、· «ϋ 1· ϋ ·ϋ n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523563 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 —__B7__ 五、發明說明（32 ) 稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T稀釋之Sodium Silicate Ο及10#/T稀釋之明礬同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明蓉及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。表1 實例陽離子澱明礬 CPAM 梦酸鋼/明礬 CSF~ 號碼粉(#/τ) φ/τ) (m) φ/τ)/(#/τ) (毫升） 1 10 5 1 0/0 453 2 10 5 1 0/5 510 3 10 5 1 1/0 510 4 10 • 5 1 2/0 550 5 10 5 __1__ 1/5 573 6 10 5 1 2/5 633 7 10 5 1 1/10 620 8 10 5 1 2/10 665 、 -，\只η」-丄u j ，丹所產生 < 排水速率較Sodium Silicate 〇或明礬依序加入紙供料者（實例2 - 4 )爲高。明確言之，在對照實例中（實例n ’當唯有添加劑係依序加至供料時，排水速率才爲4 5 3亳升。在比較實例中 (實例2 - 4 ) ’當Sodium Silicate 〇或明礬及添加劑係依序加至供枓中，排水速率爲510至5 5 0毫升，其較對照實㈣至W毫升。因此，使用S〇diumSilicate〇或速率提高。了讲> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ ϋ ί n 一0, · n n I n 1_1 1 -ϋ I ». -35- 523563 A7

五、發明說明（33) 斗在實例5 8中，當Sodium Silicate 〇及明礬同時加入（接著依序加入添加劑）時，排水速率爲5 73至6 6 5毫升，其較對照實例兩1 2 〇至2 ! 2亳升。因此，sodium Silicate Ο及明蓉同時加至供料時，排水速率明顯提高。經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣以下&出者爲關於紙供料排水試驗之實例9至1 1。實例 9至1 1之結果顯示於以下表2。實例9 藉由將0.51克液體Sodium Silicate 〇加至99 49克去離子水中，將Sodium Silicate Ο稀釋至〇·ΐ5 重量％ si〇2。將1#/T之稀釋Sodium Silicate Ο加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1 〇#/T陽離子澱粉，1 〇#/T明蓉及 1 #/T CP AM至紙供料予以預處理。將紙供料移至匸s ρ裝置中，俾測量排水速率。實例1 0 藉由將0.51克液體Sodium Silicate Ο加至99.49克去離子水中，將 Sodium Silicate Ο 稀釋至 0.15 重量％ si〇2。藉由將0·77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明馨稀釋至0.375重量％乾固形物。將1#/Τ稀釋之Sodium Silicate Ο及5#/Τ稀釋之明蓉同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1 〇#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明礬及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — I— ^ « — — — — — — I — -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 —________B7__ 五、發明說明（34 ) 實例1 1 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 藉由將0.51克液體Sodium Silicate 〇加至99.49克去離子水中，將Sodium Silicate Ο 稀釋至 015重量％ Si〇2。藉由將〇·77克液體明礬加至99 23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將1#/T稀釋之Sodium Silicate Ο及l〇#/T稀釋之明礬同時加至預處理之紙供料中。紙供料係藉依序加入1〇#/τ陽離子澱粉及1#/T CPAM至紙供料予以預處理。將紙供料移至 c S F裝置中，俾測量排水速率。表2 實例號碼陽離子澱粉(#/τ) _明蓉 (#/Τ) CPAM (#/Τ) 矽酸鈉/明蓉 (#/Τ)/(#/Τ) CSF (毫升） 9 10 10 1 1/0 540 10 10 5 1 1/5 573 11 10 0 1 1/10 600 表2顯示顯示矽酸鈉及明礬同時加至紙供料（實例1 〇及 1 1 )，其所產生之排水速率較Sodium Silicate Ο或明礬依序加入紙供料者（實例9 )爲高。明確言之，在比較實例中（實例9)，當唯有s〇dium 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Silicate Ο及添加劑係依序加至供料時，排水速率才爲5 4 ο 亳升。在實例1 0及1 1中，當Sodium Silicate Ο及明礬同時加入 (接著依序加入添加劑）時，排水速率爲5 7 3至6 0 0毫升，其較比較實例高3 3至6 0毫升。因此，在sodium Silicate Ο 及明礬同時加至供料時，排水速率顯著提高。 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 A7 B7 五、發明說明（35 ) 表2清楚顯示明礬及矽酸鈉同時加入，其所產生之排水速率較其中全部或部份明礬與矽酸鈉分開加至紙供料之情形爲南。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下提出者爲關於紙供料排水試驗之實例1 2至i 5。實例1 2至1 5之結果顯示於以下表3。實例1 2 將1〇#/Τ陽離子澱粉及5#/T明礬依序加至紙供料中。然後，將紙供料移至CSF裝置中，俾測量排水速率。實例1 3 藉由依序將10#/Τ陽離子澱粉及5#/Τ明礬加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明馨稀釋至0.375重量％乾固形物。接著將5#/Τ稀釋之明礬加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例1 4 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉及5#/Τ明礬加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate Ο 加至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含ο·3重量％ Si〇2及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鐘並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。 -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 裝 ----訂---------線 523563 A7 B7 五、發明說明（36 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例1 5 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉及5#/T明礬加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate 0 加至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含0.3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鍾並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物及5#/T稀釋之明礬同時加至紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。表3 實例陽離子澱明礬 ΑΡΑΜ 矽酸鈉/明礬 CSF 3虎碼粉(#/τ) (#/Τ) (#/Τ) (#/Τ)/(#/Τ) (毫升） 12 10 5 0 0/0 428 13 10 5 0 0/5 488 14 10 5 0 2/0 515 15 10 5 0 2/5 570 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製表3顯示矽酸鈉及明礬同時加至紙供料（實例1 5 )，其所產生之排水速率較Ca/Mg 夕酸鹽絡合物或明礬依序加入紙供料者（實例1 3及1 4 )爲高。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523563 Α7 Β7 五、發明說明（37 ) 明確言之，在對照實例中（實例12),當唯有添加劑係依序加至供料時，排水速率才爲4 2 8亳升。在比較實例中 (實例1 3及1 4 )，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬及添加劑係依序加至供料中時，排水速率分別爲4 8 8至5丨5毫升，其較對照實例高60至87毫升。因此，使用Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬時，排水速率提高。在實例1 5中，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加入 (接著依序加入添加劑）時，排水速率爲5 7 〇毫升，其較對照實例高1 4 2亳升。因此，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至供料中時，排水速率顯著提高。 c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下提出者爲關於紙供料排水試驗之實例1 6至1 9。實例1 6至1 9之結果顯示於以下表4。實例1 6 將10#/τ陽離子澱粉，5#/T明礬及〇 25#/τ APAM依序加至紙供料中。然後，將紙供料移至CSF裝置中，俾測量排水速率。實例1 7 精由依序將1〇#/Τ陽離子殿粉，5#/Τ明蓉及〇.25#/Τ AP AM加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將〇·77克液體明礬加至99·23克去離子水中，將明濛稀釋至0.375重量％乾固形物。接著，將5#/Τ稀釋之明礬加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至CSF裝置中，俾測量排水速率。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

· I n ammt §__1 I n n 口、· m I in I emmMm I 線0. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7_ 五、發明說明（38 ) 實例1 8 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及0·25#/Τ AP AM加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate 0 力α 至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含0.3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鍾並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至CSF裝置中，俾測量排水速率。 • 實例1 9 藉由依序將10#/T陽離子澱粉，5#/T明礬及0.25#/T AP AM加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate Ο 力口至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含0.3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鐘並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明蓉稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物及5#/T稀釋之明礬同時加至紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

523563 A7 B7 五、發明說明（39 ) 表4

表4顯示矽酸鈉及明礬同時加至紙供料（實例19)，其户々 J-----------^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 產生之排水速率較Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬依序加又紐供料者（實例1 7及1 8 )爲高。 ' 明確言之，在對照實例中（實例16)，當唯有添加劑係依序加至供料時，排水速率才爲49〇毫升。在比較實例中 (實例17及18)，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬及添加劑係依序加至供料中時，排水速率分別爲5 2 5至5 4 3毫升，其較對照實例高3 5至5 3毫升。因此，使用Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬時，排水速率提高。现經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在實例1 9中，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至 (接著依序加入添加劑）預處理供料時，排水速率爲5 75毫升，其較對照實例高8 5毫升。因此，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至供料時，排水速率顯著提高。口以下提出者爲關於紙供料排水試驗之實例2 〇至2 3。例2 0至2 3之結果顯示於以下表5。實例2 0 將10#/T陽離子澱粉，5#/T明礬及〇·5#/τ ApAM依序加 42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 523563 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（) 紙供料中。然後，將紙供料移至c S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 1 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及0·5#/Τ APAM 加至紙供料中’將紙供料預處理。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。接著，將5#/Τ稀釋之明礬加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 2 藉由依序將10#/Τ·陽離子澱粉，5#/Τ明礬及0·5#/Τ ΑΡΑΜ 加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate Ο 加至 98·98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含〇·3重量％Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鐘並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 3 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及0.5#/T APAM 加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate Ο 加至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含〇·3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 _ 43 - 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — ϋ n n ϋ an 一so’ _ n ϋ ϋ - 線 523563 A7 B7 五、發明說明（41 ) 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約3 〇分鐘並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲⑼ppm q 當量。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明蓉稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物及5#/Τ稀釋之明蓉同時加至紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。表5 實例號碼陽離子澱粉(鮮）明礬 <#/T) ΑΡΑΜ φ/Ί) 矽酸鈉/明礬 (#/Τ)/(#/Τ) CSF (亳升） 20 10 5 0.5 0/0 548 21 10 5 0.5 0/5 540 22 10 5 0.5 2/0 585 23 10 5 0.5 2/5 605 表5顯示砍酸鈉及明蓉同時加至紙供料（實例2 3 )，其於產生之排水速率較Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬依序加入紙供料者（實例2 1及2 2 )爲高。明確言之，在對照實例中（實例2 0 )，當唯有添加劑係依序加至供料時’排水速率才爲5 4 8毫升。在比較實例中 (實例2 1及2 2 )，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬及添加劑係依序加至供料中時，排水速率分別爲5 4 0至5 8 5毫升，其較對照實例高8至3 7毫升。因此，使用Ca/Mg砍酸鹽絡合物或明礬時，排水速率提高。在實例2 3中，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝—------訂---------線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563 A7 B7 五、發明說明（42 ) (接著依序加入添加劑）預處理供料時，排水速率爲6 〇 5毫升’其較對照實例高5 7亳升。因此，當ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至紙供料時，排水速率顯著提高。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下提出者爲關於紙供料排水試驗之實例2 4至2 7。實例2 4至2 7之結果顯示於以下表6。實例2 4 將10#/T陽離子澱粉，5#/T明礬及ΐ#/τ APAM依序加至紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。 • 實例2 5 藉由依序將10#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明礬及1#/Τ ΑΡΑΜ 加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0·375重量％乾固形物。接著，將5#/Τ稀釋之明礬加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 6 藉由依序將10#/Τ陽離子澱粉，5#/Τ明礬及1#/Τ ΑΡΑΜ 加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1·02 克液體 Sodium Silicate 0 加至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含0.3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鍾並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca -45- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱- 讀背面，之注事

頁訂 ▲ 523563 A7 _B7_ 五、發明說明（43 ) 當量。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物加至預處理之紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。實例2 7 藉由依序將1〇#/Τ陽離子澱粉，5#/T明礬及1#/T APAM 加至紙供料中，將紙供料預處理。藉由將 1.02 克液體 Sodium Silicate 0 加至 98.98 克 Ca/Mg 溶液中，製備含0.3重量％ Si02及具（Ca+Mg)/Si莫耳比爲 0.035之Ca/Mg矽酸鹽絡合物。然後，將溶液混合約30分鐘並令其靜置約3小時。Ca/Mg溶液具水硬度爲68 ppm Ca 當量。藉由將0.77克液體明礬加至99.23克去離子水中，將明礬稀釋至0.375重量％乾固形物。將2#/T Ca/Mg矽酸鹽絡合物及5#/T稀釋之明礬同時加至紙供料中。然後，將紙供料移至C S F裝置中，俾測量排水速率。表6 實例號碼陽離子殿粉剛明礬 (#/Τ) ΑΡΑΜ φ/Ί) 矽酸鈉/明礬 (#/Ί)/(#ίΐ) CSF (毫升） 24 10 5 1 0/0 603 25 10 5 1 0/5 615 26 10 5 1 2/0 600 27 10 5 1 2/5 645 表6顯示矽酸鈉及明礬同時加至紙供料（實例2 7 )，其所產生之排水速率較Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬依序加入紙 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項v 裝·--1 |寫本頁} Φ ί線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523563

供料者（實例2 5及2 6 )爲高。明確言之，在對照實例中（實例24)，當唯有添加劑係依序加至供料時，排水速率才爲⑷亳升。纟比較實例中 (實例25及26) ’當Ca/Mg矽酸鹽絡合物或明礬及添加劑依序加至供料中時，排水速率分別爲6〇〇至615亳升。在實例24中，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同$時加至預處理供料時，排水速率爲5 70亳升，其較對照實例高Μ; 毫升。因此，當Ca/Mg矽酸鹽絡合物及明礬同時加至供料中時，排水速率顯著提高。前述實例，以本發明一般及明確所述組成及/或操作條件取代前述實例所用者，可同樣成功地重複。從以上説明，熟諳本技藝者可輕易確認本發明之基本特徵，且在不偏離本發明之精神及範圍下，可對本發明作各種變化及修正以適合各種用途及情況。 -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）公告木j \_.——-----^ ^ r ί ί 1 Γν ί % Λ.— 今 Η 0 31 1 摘貧j 申請曰期 —----------------- A4 -C4 中文說明書修正頁（91年5月）案號 089126367 類別 1 H fi/C 2- / (以上各櫊由本局填註） f 2專利説明書 523563 -、籌j名稱中文纖維素產品、組合物及其製備方法 "CELLULOSE PRODUCTS, COMPOSITIONS AND 英文 PROCESSES FOR PREPARING THE SAME" 1.董晉業姓名 JIMEI TONG 2.沈富山 FUSHAN ZHANG 國籍 1.中國2.美國 -、發明人一爾人 1.美國加州傑克森谷市北葛林貝瑞路8567號住、居所 2.美國加州傑克森谷市亞當沃克路8980號 , 名美商赫克力士股份有限公司 (名稱） HERCULES INCORPORATED 國籍美國三、申請人住、居所美國德拉瓦州威明頓市北市場街1313號 (事WS 巧表人喬伊斯L.莫利森姓名 JOYCE L. MORRISON -1 - 本纸張尺度適用中國國家襟準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐)

Claims

523563 第〇89126367號專利申請案 g88 中文申請專利範圍修正本（91年5貝、益

1. 一種製備纖維素產品之方法，其包含幾乎同時將至少一種鋁化合物及（2)至少一種水溶性矽酸鹽加至纖ς 素漿液中，其中該水溶性矽酸鹽包含至少_種單價陽矽酸鹽與二價金屬離子之反應產物；其中=二化該水溶性矽酸鹽之莫耳比，以A12〇3/Si〇2為準，至;以及其中該鋁化合物包含至少明礬，氯聚氯化鋁，聚硫酸鋁，聚矽酸硫酸鋁及聚磷酸銘之一；以及其中該反應產物是具有下式之水溶性金屬碎酸鹽絡合物： (l-y)M20 · yMO · xSiO: _国 4 ; y 為^|^·〇〇5 至〇 4 ; y/x 為〇〇1 至〇 25。 _| 2·如申讀:游利範圍第1項之方会其中Μ包含鋼f钾，鋰，及Ϊ之一。 u : 其中]價離子；M，為_丨金屬離子 3·如申請專利範圍第i項之方法，其中％，包含舞，鍰，鋅，銅（II)，鐵（II)，錳及鋇之二： 4.如申請專利範圍第1項之方法，髮水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物具SiCVi^O莫耳比在^名至2 〇之範圍内。 5·如申請專利範圍第1項之方法，秦_鋁化合物及水溶性二價金屬矽酸鹽絡合物係在最後·剪切階段之後及流料箱之前幾乎同時加至纖維素漿液中。 6·如申請專利範圍第1項之方法，.其中鋁化合物包含明礬及聚氯化銘。如申請專利範圍第1項之方法，其中單價陽離子矽酸鹽本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 x 297公釐) 523563 ^^~--- 六、申請專利範圍 A B c D 包含至少矽酸鈉，矽酸鉀，矽酸鋰及矽酸銨之一。 8·如申印專利範圍第1項之方法，其中單價陽離子矽酸鹽包含石夕酸納。 9. 一種組合物，其包含至少一種鋁化合物及至少一種水溶性矽酸鹽，其中該水溶性矽酸鹽包含至少—種單價陽離子酸鹽與二價金屬離子之反應產物；其中該鋁化合_^水溶性矽酸鹽之莫耳比，以Al2〇3/si〇2為準，im.1至1〇;以及其中該鋁化合物包含至少明礬，聚氯化鋁，聚硫酸鋁’聚矽酸硫酸鋁及名嶙之一，以及其中單價陽離子碎酸鹽包含至少石夕酸鈉，矽酸鉀，矽酸鋰及矽酸銨之一；以及其中該一仏金屬離子包括至少鎂、#5、鋅、銅、鐵、龜及鋇之—〇 10· —種纖維素產品，其包含纖維素纖維，至少一種銘化合物及至少一種單價陽離子矽酸鹽及二價金屬I子之水落性金屬矽酸鹽反應產物；其中該鋁化合水溶性矽酸鹽之莫耳比，以A12〇3/Si〇2為準，為至 10 ;以及其中該反應產物是具有下式之水溶♦ 酸鹽絡合物： (l-y)M2〇.yMO-xSi02 卿其中價離子；M·為二屬離子；χ^||至 4 ; y為丨;;滅)1〇05至0.4 ; y/χ為德1·〇〇ι至〇 25 ;:綠:嚴其中該鋁:合物包含至少明礬襄丨化鋁，聚氯化赛::，聚石瓦酸銘，藥秒酸硫酸|g及聚鱗酸“之一。 -2- I纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）~' '

523563 A BCD 、申請專利範圍 11.如申請專利範圍第1 0項之纖維素產品，其中Μ ’為至少鎂、鈣、鋅、銅、鐵、錳及鋇之一。 -3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)