專利名稱：用于制造紙、紙板、卡片紙板等的助留和濾水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紙、紙板、卡片紙板和類似的產(chǎn)品(例如纖維素、混凝土纖維混合物等)的生產(chǎn)流程，在造紙機(jī)濕部的不同的點(diǎn)，加入增強(qiáng)的、濃縮的液態(tài)綠土(同時避免需要現(xiàn)場的準(zhǔn)備單元)和天然的或合成聚合物。
所述的助留劑和脫水劑可以以任何順序被加入，這樣在不影響白度的情況下，可提高助留、脫水、成型和干燥能力，并且提高紙、紙板、卡片紙板和類似產(chǎn)品的物理品質(zhì)。
背景技術(shù)：
助留和脫水系統(tǒng)的目的在于提高脫水(去除水的能力)和作為紙頁的一部分的細(xì)小纖維和填料的留著率。
這些體系從一種助留劑和脫水劑演化成今天所用的兩個或多個成份。當(dāng)這個體系所用材料主要以微粒為基礎(chǔ)時，它們中的任何一種都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
一種助留和脫水系統(tǒng)所預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)為-較高的產(chǎn)量(噸/小時)-較低的生產(chǎn)成本-較低的能量消耗-生產(chǎn)體系的較好的穩(wěn)定性和可靠性-由于系統(tǒng)中硫酸鋁的降低致使低的酸度和因此而減少的腐蝕問題-較好的紙頁成型(逆著的光看)-紙的低孔隙度和-紙的低濕度通常造紙機(jī)中使用助留劑，例如-天然聚合物如淀粉-合成聚合物如陽離子、陰離子、兩性離子和非離子的聚丙烯酰胺和-聚乙烯氧化物這些產(chǎn)品和沒用添加劑的紙漿相比，具有“助留”高數(shù)量的懸浮物中的固體(細(xì)小纖維和填料)的特征。
因此，目前在造紙工業(yè)中一般采用紙漿助留劑和脫水劑。在現(xiàn)有技術(shù)中，所熟知的幾個紙漿助留劑和脫水劑，例如主要為聚丙烯酰胺(PAM)、聚氮丙啶(PEI)、聚酰胺和多胺。
這樣，例如，美國專利US3.052.595公開了帶有填料的聚丙烯酰胺的使用，當(dāng)膨潤土提供無機(jī)填料重量的1-20％時，可以獲得有益效果。英國專利GB1.265.496公開了聚丙烯酰胺如何被用于助留有機(jī)填料和纖維素細(xì)小纖維，但是關(guān)鍵的條件必須能保證順利操作，特別是所公開的改性的丙烯酰胺。德國專利DE2262906公開了通過加入膨潤土和作為聚合電解質(zhì)的一個低分子量的陽離子聚合物提高纖維素懸浮液脫水的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)紙或紙漿的干重，含在紙漿中的膨潤土的總量大致在干燥膨潤土重量的0.02-2％之間，優(yōu)選為0.1-1％之間。這個發(fā)明中的膨潤土型的粘土可以是普通的商用的一種膨潤土(所熟知的蒙脫土)如“懷俄明膨潤土”和“漂白土”，和可能或沒有被化學(xué)改性，例如通過堿性處理把鈣質(zhì)膨潤土基本變成堿性(如鈉、鉀、或銨)膨潤土。
涉及本發(fā)明主題的另一個文獻(xiàn)已授權(quán)給ALLIED COLLOID公司的美國專利US.4.753.710中公開了這樣一種處理，陽離子聚合物、優(yōu)選是聚氮丙啶、一種多胺表氯醇產(chǎn)品、一種二烯二甲胺氯化物的聚合物、或一種丙烯單體的聚合物在最后的切變階段之前被加入到水狀的纖維素懸浮液中。膨潤土在切變階段之后被加入，這個處理方法產(chǎn)生更好的助留、脫水、烘干、紙幅成形。該所述處理方法中所用的膨潤土稱為“Hydrocol”。
分開來說，根據(jù)已授權(quán)給“Delta”化學(xué)制品公司的美國專利US5.178.730所公開的紙的生產(chǎn)方法，在切變階段之前在紙漿中加入一種陽離子聚合物優(yōu)選為聚丙烯酰胺的叔胺或季胺衍生物，和在切變階段之后，流漿箱之前，加入有重量比為0.5∶1-10∶1的天然的鋰蒙脫石。相應(yīng)于該專利的方法可被應(yīng)用到堿性或酸性造紙工藝中。
在“Allied Colloids”公司的美國專利US5.876.563的專利中，一種陽離子淀粉和一種陽離子聚合物，以及一種陰離子微粒材料一起被用作助留劑。
另一方面，根據(jù)“Allied Colloids”的專利WO99/14432，微粒助劑優(yōu)選是膨潤土、硅石、一種聚硅酸、聚硅酸鹽微膠、或其鋁-改性形式。
“Delta”化學(xué)制品公司的美國專利US5.194.120公開了在助留體系中帶有陽離子聚合物的硅酸鹽微粒的使用。在合成的無定形的金屬硅酸鹽中普遍存在的陽離子是鎂，聚合物優(yōu)選為聚丙烯酰胺的叔胺或季胺衍生物，它們的重量比率介于0.03∶1和30∶1之間。采用這種方法，通過比以前使用更少量的助留劑，使助留、脫水和成形得以改進(jìn)，并且成本也相應(yīng)降低。
1981年授權(quán)給“Allied Colloids”的US4.305.781專利，介紹了一種和合成聚合物混合使用的粘土。這就是今天所熟知的雙重系統(tǒng)(兩種成份)或微粒系統(tǒng)(微粒尺寸在納米和微米之間)。
混合和添加順序—首先粘土然后聚合物—提高濾水和助留。這個專利基于一種非離子線型聚合物。
這種和其他現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)和它們的缺點(diǎn)在下面將詳細(xì)描述。
在1979年授權(quán)的專利EP-A-0235893中公開的稱為“ORGANOPOL”的系統(tǒng)，包括兩種化學(xué)產(chǎn)品a)ORGANOSORB，其是一種被激活的或改性的膨潤土，一種粉末狀的無機(jī)顏料，以重量濃度比1.5-5％作為漿狀加入水平箱(level box)，優(yōu)選重量比為2.5％。在這個現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用一自動裝置用于將膨潤土分散成粉末，在線的連續(xù)處理方法，也就是，不是間歇式的，會產(chǎn)生以下問題-沒有產(chǎn)生足夠的潤脹，也就是，膨潤土沒有產(chǎn)生脫層作用，由于在自動膨潤土準(zhǔn)備裝置中分散滯留時間非常短。因而膨潤土沒有提高用于制造紙、紙板、卡片紙板和其他類似產(chǎn)品的有機(jī)或無機(jī)復(fù)合物膠體的或半膠體粒子的助留能力；-加入到用于制造紙、紙板、卡片紙板和其他類似產(chǎn)品的紙漿系統(tǒng)中的膨潤土分散的濃度存在偏差；-所需的連續(xù)準(zhǔn)備的裝置非常大、復(fù)雜、很難操作和控制并且成本很高(美元$80.000)；-膨潤土重量比超過5％以上，就形成非常粘的、凝膠狀的很難被泵出的分散劑；b)ORGANOPOL聚合物，其基本上是線型陽離子聚丙烯酰胺并且分子量超過一百萬，三百萬和更高(根據(jù)專利EP-A-0235893)在壓力篩之后被加入到薄的、被稀釋的紙漿中。
聚合物在該處被加入之處，不允許降低絮凝物的大小，不能獲得更小的、更結(jié)實(shí)的和更均勻的絮狀物，因此不能成型好的紙、紙板、或卡紙板頁。
ORGANOPOL系統(tǒng)還表現(xiàn)出以下缺點(diǎn)白度損失，和隨之而來的光學(xué)的增白劑用量的增加，助留和脫水的負(fù)面影響以及膨潤土的復(fù)雜處理。
后來，在1988年授權(quán)的美國專利US4.753.710(相應(yīng)于Hydrocol處理方法)中，除了把這兩個加入機(jī)器的原料的順序顛倒，也就是，首先加入聚合物，然后加粘土(一種膨潤土)，提出了基本相同的觀點(diǎn)。
該專利基于在切變階段之前具有高分子量的陽離子線型聚合物，在切變階段之后加入粘土(膨潤土)。優(yōu)選是在最后的切變點(diǎn)，即在壓力篩處。
這里重要的指出這兩個專利，尤其后一個，在切變點(diǎn)取得了一個大的飛躍。此外，它集中注意一種十分特別類型的聚合物。這個系統(tǒng)，稱為“Hydrocol”，表現(xiàn)出幾個問題-一臺必需的高成本大約$80.000美元的現(xiàn)場制備設(shè)備；-膨潤土低的水化作用(最大值沒有被獲得)；-高的原料消耗(2-6噸/噸紙)；-高的能量消耗；-更加復(fù)雜的操作；-白度的損失和-過量的助留劑對脫水劑產(chǎn)生負(fù)面影響。
直到今天很多具有同樣目標(biāo)的雙重系統(tǒng)被提出，但是沒有一個能夠克服上述缺點(diǎn)。目前，CIBA公司，幾個專利的擁有者，應(yīng)該能代表全世界造紙廠使用的50％以上的這種系統(tǒng)。
為了給出完整的信息，現(xiàn)存的系統(tǒng)以下面表格的形式解釋了基本的操作原則

下面描述前述的現(xiàn)有技術(shù)的體系中表現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)Particol的優(yōu)點(diǎn)是具有低的使用劑量和它的現(xiàn)場準(zhǔn)備降低失效的可能性。相應(yīng)的缺點(diǎn)是造成造紙廠的復(fù)雜的裝備。
Composil是一個具有好的助留和濾水效果的體系，不影響強(qiáng)度特性，對光學(xué)白度的消耗上沒有任何影響。然而，其問題是它只在堿性系統(tǒng)下有效，它很昂貴并且要保證很好的劑量控制(設(shè)備)。
Positeky Mosaic系統(tǒng)需要更多的成分，因此有更多的裝備和變量需要控制；它們是更復(fù)雜的系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)中的這些和其他的缺點(diǎn)通過本發(fā)明得以解決，將在后面被詳細(xì)描述。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述系統(tǒng)產(chǎn)生的問題，我們發(fā)展了下述系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的一個新的助留和濾水系統(tǒng)被改進(jìn)，叫“TOP DUAL”，提供了在酸性、中性和堿性環(huán)境下生產(chǎn)紙、紙板、卡紙板以及類似的產(chǎn)品，其中基本上兩種原料或化學(xué)成分被加入到紙漿中a)一種液態(tài)的二級助留和脫水劑，叫做VERSINQUI A-250，通過它必備的昂貴的現(xiàn)場準(zhǔn)備裝置被取消了和b)一種初級助留和脫水劑，叫做VERSINQUI；這個靈活的系統(tǒng)，當(dāng)和上述的任一個系統(tǒng)相比時，其優(yōu)點(diǎn)在于提高濾水、助留、紙頁的成型和烘干的處理，提高物理參數(shù)，并且沒有給紙、紙板、卡片紙板以及類似的產(chǎn)品的白度產(chǎn)生負(fù)面影響。
通常聚合物被認(rèn)為在制造紙、紙板、卡紙板過程中的助留、濾水、和成型的處理時起主要的或更重要的作用。這些微粒、雙重的和甚至三重(三個成份)的體系關(guān)于這些變量取得和實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)，并且對于該主要的(聚合物)來說是次要的。
在本發(fā)明中我們想在對這個體系的提高起主要作用作出巨大貢獻(xiàn)的微粒進(jìn)行著重?cái)⑹?。這就是為什么首先詳細(xì)描述原料VERSINQUI A-250(即通常稱為“二級”劑)的原因，比通常叫“初級”劑的VERSINQUI更能起改進(jìn)作用。


圖1是紙、紙板、卡片紙板或類似產(chǎn)品(例如纖維素、混凝土纖維混合物等)的廠制造處理方法的處理方法圖，包括本發(fā)明的助留和濾水處理的添加點(diǎn)和圖2是被用作助留劑的合成聚合體聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，a代表線型聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖，b代表支鏈聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖和c代表交聯(lián)聚合物的分子結(jié)構(gòu)圖。
特別的是，圖1是助留和濾水處理點(diǎn)的相關(guān)的處理裝置，包括本發(fā)明的原料被添加的點(diǎn)a)精磨的或非精磨的紙漿槽(1a)；b)精磨的或非精磨的紙漿槽泵(1b)；c)磨漿機(jī)(2)；d)水平箱(3)；e)喂入凈化階段的紙漿泵(4)；f)其他的凈化階段(5)；g)在第一紙漿凈化階段的喂入(6)；h)第一紙漿凈化階段的紙漿到達(dá)處(7)；i)在凈化的紙漿進(jìn)入前的喂入稀釋水處(8)；j)沖漿泵(9)；k)壓力篩的入口(10a)；
l)壓力篩的內(nèi)部(10b)；m)壓力篩的出口(10c)和n)流漿箱(11)具體實(shí)施方式

特別參照圖1，它示出了相應(yīng)于本發(fā)明的“TOPDUAL”系統(tǒng)助留劑和脫水劑的最佳添加點(diǎn)。
特別是，這個新的二級助留和脫水劑，VERSINQUI A-250，包括一個液態(tài)的配方，由原料供應(yīng)者生產(chǎn)的，能夠通過泵被引入并包含作為主要成分的綠土或它的化學(xué)改性形式，優(yōu)選一種標(biāo)準(zhǔn)的、被激活的或改性的膨潤土，其配方的濃度高于分散重量的6.5％。該第二配方允許，尤其加強(qiáng)增大這種所述的綠土特殊的表面積，在制造紙、紙板、卡片紙板和其他類似產(chǎn)品的紙漿中，由于這種綠土的存在，細(xì)小纖維、膠體微粒、半膠體微粒、有機(jī)和無機(jī)混合物的助留能力被改進(jìn)。一旦第二劑VERSINQUI A-250被加入紙漿中，它改性紙漿，通過第二成分的作用使紙漿絮凝，稱為初級助留和脫水劑VERSINQUI。
和前述的由CIBA公司供應(yīng)的產(chǎn)品ORGANOSORB的添加物相比，其包括一種重量少于5％的膨潤土懸浮液，優(yōu)選是分散劑中的膨潤土重量比為2.5％，其被加入水平箱(3)中，本發(fā)明的VERSINQUIA-250二級助留和脫水劑，在下述的加工點(diǎn)中可以被加入造紙機(jī)器中，如圖1所示a)在紙漿槽泵的抽吸處(1b)；b)在水平箱處(3)；c)在喂入紙漿凈化階段的紙漿泵的抽吸處(4)；d)在其他的紙漿凈化階段(5)；e)接受紙漿凈化的第一階段(6)；f)在進(jìn)入凈化紙漿之前的稀釋水處(8)；g)在沖漿泵前(9)；h)在壓力篩前(10a)；i)在壓力篩內(nèi)(10b)和j)在壓力篩后(10c)。
尤其是，本發(fā)明的目的是二級助留和脫水劑，這個新的液態(tài)的產(chǎn)品VERSINQUIA-250，更容易助留用于生產(chǎn)紙、紙板、卡片紙板和其他類似產(chǎn)品(纖維素、混凝土纖維混合物等)的有機(jī)的和無機(jī)的復(fù)合物，例如細(xì)小纖維、填料、膠、淀粉、木素和半纖維素。
在沖漿泵和初級助留和脫水劑VERSINQUI之前加入本發(fā)明的二級助留和脫水劑VERSINQUI A-250，除了淀粉漿、聚乙烯氧化物、干燥的強(qiáng)力樹脂、濕強(qiáng)度樹脂、有機(jī)的和無機(jī)的凝結(jié)劑以及其他的聚合物，其包括一個線型的、支鏈的或交聯(lián)的聚丙烯酰胺，在造紙機(jī)的壓力篩(10a，10b)之前和內(nèi)部允許在所述機(jī)器中獲得一個更高的第一通過的總助留率。
除此以外，在造紙機(jī)的所示的點(diǎn)添加二級助留和脫水劑VERSINQUIA-250和初級助留和脫水劑VERSINQUI能夠獲得更小的、更堅(jiān)固的和更均勻的絮狀物，獲得一個更好的紙頁成型并能夠提高紙、紙板、卡片紙板和其他類似產(chǎn)品的物理參數(shù)，例如縱向強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度、CMT、環(huán)壓、Cobb、Mullenexplosion、Denisson、等。
除此之外，通過這個系統(tǒng)(處理方法)，在造紙機(jī)示出點(diǎn)加入的原料能夠提高所述的造紙機(jī)的助留能力，從而降低稠性和在“白水”、在造紙網(wǎng)和漿槽下的水中的固體懸浮物的水平。
此外，在造紙機(jī)的所示的點(diǎn)添加二級助留和脫水劑VERSINQUI A-250和初級助留和脫水劑VERSINQUI允許在造紙機(jī)的流漿箱(11)中以較低的稠性工作，尤其能獲得在造紙網(wǎng)或漿槽上漸漸形成的濕紙頁里纖維更加均勻的分布。
而且，根據(jù)本發(fā)明添加二級助留和脫水劑VERSINQUI A-250和初級助留和脫水劑VERSINQUI能夠提高紙紙漿的濾水能力，允許在造紙網(wǎng)或漿槽的末端生產(chǎn)一種更加干燥的紙頁，能節(jié)省相當(dāng)大的蒸汽消耗，除了提高和維持造紙機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品的速度之外，還提高它的穩(wěn)定性。
通過本發(fā)明的TOP DUAL助留和脫水系統(tǒng)，它有可能降低化學(xué)原料VERSINQUI A-250劑量到紙的150克/噸，相當(dāng)于綠土為40克/噸紙，以及聚合物VERSINQU為紙的50克/噸，獲得高的纖維助留和濾水水平，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中描述的助留和濾水系統(tǒng)，例如稱作ORGANOPOL的系統(tǒng)。由于前述的劑量水平，節(jié)約相當(dāng)可觀的耗用量，隨后節(jié)約了在本發(fā)明中的造紙機(jī)的“TOPDUAL”的助留和濾水系統(tǒng)的化學(xué)原料成本。
根據(jù)本發(fā)明二級助留和脫水劑的優(yōu)選的劑量水平，VERSINQUI A-250包括由化學(xué)原料供應(yīng)廠提供的可泵出的液態(tài)配方，為150克/噸紙到1000克/噸紙之間；然而現(xiàn)有技術(shù)的配方劑量包括一種膨潤土粉末(ORGANOPOL系統(tǒng))為紙的2000克/噸紙和6000克/噸紙之間，此外，在后一情況中，一個非常大的和昂貴的設(shè)備被用作膨潤土分散準(zhǔn)備的連續(xù)處理方法中。這個所述的按照本發(fā)明的助留和脫水劑VERSINQUI A-250/VERSINQUI的劑量可以提高生產(chǎn)紙的質(zhì)量，和所有的技術(shù)說明書和造紙機(jī)中生產(chǎn)的紙的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一致。
相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)，尤其CIBA公司的ORGANOPOL產(chǎn)品包括1979年授權(quán)的專利EP-A-0235893公開的線型陽離子聚丙烯酰胺，被應(yīng)用到雙重的ORGANOPOL系統(tǒng)中，在機(jī)器的主要切變的最后點(diǎn)之后，也就是在壓力篩(10c)和絮凝改性的紙漿后，被添加到薄的、稀釋的紙漿中。然而，本發(fā)明的初級助留和脫水劑VERSINQUI，包括一個線型的、支鏈的或交聯(lián)聚丙烯酰胺，除了淀粉、聚乙烯氧化物，干強(qiáng)度樹脂、濕強(qiáng)度樹脂、有機(jī)和無機(jī)的凝結(jié)劑和其他的聚合物之外，可以被添加到壓力篩漿機(jī)(10a，10b)之前或內(nèi)部，首先，由于改性的紙漿中成形的大絮凝物，當(dāng)通過所述的壓力篩時，其形成更小的、更結(jié)實(shí)的和更均勻的絮凝物，這樣，在紙漿中沒有漿塊存在，可獲得紙、紙板、卡片紙板或其他類似產(chǎn)品紙頁更好的成形。在本發(fā)明的生產(chǎn)處理方法中在壓力篩(10c)之后可以加入初級助留和脫水劑VERSINQUI。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是，通過在所示的添加點(diǎn)添加VERSINQUI的處理方法，能夠降低紙頁的撕裂，相應(yīng)地提高造紙機(jī)的產(chǎn)量，此外，降低機(jī)器或造紙廠排出污水中的固體懸浮物。
實(shí)際上本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于，在造紙機(jī)所示的添加點(diǎn)添加的助留劑VERSINQUI能夠減少淀粉、膠和其他化學(xué)原料的劑量，維持標(biāo)準(zhǔn)值，降低造紙機(jī)排出污水的BOD和COD指數(shù)，從環(huán)境污染角度來看，帶來隨之而來的優(yōu)點(diǎn)。
由于助留劑和脫水劑和按照本發(fā)明添加有這些試劑的系統(tǒng)，它使造紙機(jī)中更多次循環(huán)使用纖維成為可能。
最后，本發(fā)明的系統(tǒng)允許在酸性、中性或堿性環(huán)境下工作并且不影響紙的白度。
在前述的初級助留和脫水劑VERSINQUI，其是一個線型的、支鏈的或交聯(lián)的聚丙烯酰胺或一種淀粉、聚乙烯氧化物(PEO)、干強(qiáng)度樹脂、濕強(qiáng)度樹脂、有機(jī)和無機(jī)的促凝結(jié)劑或另一種聚合物，凝聚紙漿。
根據(jù)本發(fā)明加入初級助留和脫水劑VERSINQUI可在造紙機(jī)的下述點(diǎn)完成a)在圖1的流程圖的紙、紙板、卡片紙板(1a)和(10c)的制造處理方法的階段之間并且優(yōu)選在下述點(diǎn)-在沖漿泵之前(9)；-在壓力篩之前(10a)；-在壓力篩內(nèi)部(10b)；-在壓力篩之后(10c)。
初級助留和脫水劑VERSINQUI可以由下述成份配制-一種線型、支鏈的或交聯(lián)的聚丙烯酰胺；-淀粉；-聚乙烯氧化物；-干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度樹脂；-有機(jī)的和無機(jī)的凝結(jié)劑和-其他聚合物。
前述的初級助留和脫水劑優(yōu)選由顧客廠生產(chǎn)。如果組成成分是固體產(chǎn)品，那么它的溶解在一個自動粉末溶解設(shè)備里完成，如果它們是液體，那么它被以在線計(jì)量泵的方式完成。初級助留劑的劑量范圍在紙的50克/噸和10,000克/噸之間。
添加階段A)根據(jù)本發(fā)明加入助留和脫水系統(tǒng)的化學(xué)原料的第一階段叫“TOPDUAL”，在精制的或非精制的漿槽(1a)里被完成。這種精制的或非精制的紙漿是纖維原料離解作用的結(jié)果碎布纖維素，廢紙和損紙等，按照生產(chǎn)進(jìn)度，在一個叫“螺旋器”或“碎漿機(jī)”中生產(chǎn)。這種纖維原料轉(zhuǎn)變成紙漿，進(jìn)入凈化、篩選階段后，到達(dá)該精制的或非精制的紙漿槽(1a)中。
在精制的或非精制的紙漿槽(1a)的紙漿泵(1b)的抽吸處，作為第一添加點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明具有助留和濾水性質(zhì)的一種液態(tài)化學(xué)組份被加入。這種化學(xué)組份相應(yīng)于產(chǎn)品VERSINQUI A-250，二級助留和脫水劑。
這個帶有助劑VERSINQUI A-250的紙漿經(jīng)過沖漿泵(9)、壓力篩(10)然后到達(dá)流漿箱(11)。如前所述，期間有九個其它可能的添加點(diǎn)，足夠把助劑VERSINQUI A-250引入紙漿以制造紙、紙板、卡片紙板和其他的類似的產(chǎn)品。
添加二級劑VERSINQUI A-250是非常容易的，由于它是一種液態(tài)的、可泵出的產(chǎn)品，在供應(yīng)廠中制造，并且它包括一種綠土或其化學(xué)改性綠土，優(yōu)選是一種標(biāo)準(zhǔn)的、被激活的或改性的膨潤土，由于它優(yōu)選在1000kg的容器中分配并且一個尾部可變的泵足夠充分添加這種產(chǎn)品。它是一種簡單的設(shè)備在一個容器上，安裝有帶有1000kg VERSINQUI A-250產(chǎn)品的二級容器，它根據(jù)低位容器的消耗量卸料。最后，在使用期間，當(dāng)留在上面的容器內(nèi)的藥劑被卸空時，此容器被更換。低位的容器和劑量泵相連。
這種第一液態(tài)組份，相應(yīng)于二級助留和脫水劑VERSINQUI A-250有下列化學(xué)配方主要配方水(從5-大約95℃) 0-92％，占重量分散劑1-80％，占重量和綠土(粘土)8-50％，占重量實(shí)施例溫水(40-60℃) 66.4％，占重量聚丙烯酸酯鈉 9.1％， 占重量和綠土(粘土)24.5％，占重量(優(yōu)選蒙脫石)所述第二助劑VERSINQUI A-250的第一液態(tài)組份的準(zhǔn)備由供應(yīng)廠準(zhǔn)備，使綠土(粘土)脫層，因此，這個特殊的綠土的表面積被大大的增加，制造紙、紙板、卡片紙板和其他類似的產(chǎn)品的紙漿中有機(jī)或無機(jī)組份中細(xì)小纖維、膠體顆粒、半膠體顆粒的助留率被提高，由此由第二組分，即所稱的初級助留和脫水劑，來絮凝改性的紙漿。
根據(jù)本發(fā)明，二級助留和脫水劑VERSINQUI A-250是可泵出的液態(tài)化學(xué)組份，允許綠土在水性分散系中重量濃度為6.5％，這種情況并不是當(dāng)前世界上使用的一個單個系統(tǒng)所能取得。
通過尾部可變的泵來控制VERSINQUI A-250的劑量，其優(yōu)選在最后成品紙的150克/噸和1000克/噸之間。前述配方中的分散劑優(yōu)選是聚丙烯酸酯鈉。然而，還能用不同于聚丙烯酸酯鈉的其他的分散劑來配制產(chǎn)品VERSINQUIA-250a)alquil-aril-硫酸的有機(jī)鹽；b)凈化的硫代木素(purified sulpholignine)；c)海藻的萃取物；d)蛋白質(zhì)和脂肪酸的濃縮物；e)硫酸酯；f)高分子量的alquil的硫酸鈉鹽；g)聚羧酸化合物；h)磷酸鹽六聚磷酸鹽，焦磷酸鹽，三聚磷酸鹽等；i)聚合酶酸的鈉鹽；j)酒精k)丙酮y(acetone y)；l)甘油。
B)根據(jù)本發(fā)明的第二階段的方法包括加入液態(tài)細(xì)份或化學(xué)原料，叫做初級助留和脫水劑或VERSINQUI，其可以是-線型的、支鏈的或交聯(lián)的聚丙烯酰胺；-淀粉；-聚乙烯氧化物；-干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度樹脂；-有機(jī)的和無機(jī)的凝結(jié)劑；-其他聚合物。
前述的初級助留劑的添加點(diǎn)位置在圖1流程圖的1a至10c之間。添加初級助留和脫水劑VERSINQUI優(yōu)選在下述點(diǎn)完成a)在沖漿泵之前(9)；b)在壓力篩之前(10a)；c)在壓力篩內(nèi)部(10b)；a)在壓力篩之后(10c)。
初級助留和脫水劑的準(zhǔn)備和添加優(yōu)選在顧客的造紙廠完成。如果產(chǎn)品是固體，在自動粉末溶解設(shè)備中完成溶解，如果產(chǎn)品是液體，以在線的稀釋劑量泵的方式完成。
初級助留和脫水劑的劑量范圍在成品紙的50克/噸和10.000克/噸之間。
現(xiàn)有技術(shù)添加系統(tǒng)，CIBA公司的ORGANOPOL系統(tǒng)，通過前面的描述對比，推薦的添加點(diǎn)如下a)在水平箱(3)加入ORGANOSORB、膨潤土分散劑和b)在壓力篩(10c)之后加入ORGANOPOL、線型聚丙烯酰胺。
通常，在本發(fā)明的處理方法中，添加兩種化學(xué)成分或化學(xué)產(chǎn)品的順序可以不那么嚴(yán)格；也就是說，首先是二級助留和脫水劑然后是初級，或者相反，首先初級助留和脫水劑然后二級助留和脫水劑。此外，在某些情況下，二級助留和脫水劑可以在沒有初級助留和脫水劑時使用。
參照圖1，根據(jù)本發(fā)明，“TOPDUAL”助留劑和脫水脫水劑系統(tǒng)的添加點(diǎn)總結(jié)如下1)VERSINQUI A-250，二級助留和脫水劑a)在紙漿槽泵的抽吸處(1b)；b)在水平箱處(3)；c)在凈化階段喂入紙漿的紙漿泵的抽吸處(4)；d)在其他紙漿凈化階段(5)；e)第一階段的紙漿凈化接收處(6)；f)在進(jìn)入凈化紙漿之前的稀釋水處(8)；g)在沖漿泵之前(9)；h)在壓力篩之前(10a)；i)在壓力篩內(nèi)部(10b)；j)在壓力篩之后(10c)。
2)VERSINQUI，初級助留和脫水劑，在制造紙，紙板，卡片紙板或其他相似的產(chǎn)品的處理方法的階段之間即從圖1的1a-10c，但是優(yōu)選是a)在沖漿泵之前(9)；b)在壓力篩之前(10a)；c)在壓力篩內(nèi)部(10b)；d)在壓力篩之后(10c)
權(quán)利要求
1.一種在制造紙、紙板、卡片紙板和其它的類似的產(chǎn)品(例如纖維素、混凝土纖維混合物等)的生產(chǎn)過程中，紙漿的助留和濾水的處理方法，其特征在于，在第一階段，考慮到紙漿中的有機(jī)的和無機(jī)的復(fù)合物的具有助留細(xì)小纖維、膠體顆粒、和半膠體顆粒特性的液態(tài)化學(xué)組份的添加，其可被加入到十個不同的點(diǎn)，然后，在第二階段，添加的液態(tài)的組份或化學(xué)產(chǎn)品可以是線型的、支鏈的、或交聯(lián)的聚丙烯酰胺、淀粉漿、聚乙烯氧化物、一種濕強(qiáng)度或干強(qiáng)度樹脂、一種有機(jī)的或無機(jī)的凝結(jié)劑和另一種聚合物，其性質(zhì)能夠絮凝紙漿，并且其優(yōu)選是在造紙機(jī)的沖漿泵之前和在壓力篩漿機(jī)的前面、內(nèi)部和后面被加入。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在精制的或非精制的紙漿槽(1a)的紙漿泵(1b)的抽吸裝置處被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
3.如權(quán)利要求1和2所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段中被加入水平箱(3)，并且以連續(xù)的方式被加入。
4.如權(quán)利要求1-3所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在喂入凈化階段的紙漿泵(4)的抽吸裝置處被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
5.如權(quán)利要求1-4所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在紙漿的其它的凈化階段(5)被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
6.如權(quán)利要求1-5所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在紙漿凈化(6)的第一階段接收處被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
7.如權(quán)利要求1-6所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在第一凈化階段(7)的紙漿接收后的降落之前被加入到稀釋水(8)的管中并且以連續(xù)的方式被加入。
8.如權(quán)利要求1-7所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在沖漿泵(9)的抽吸處被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
9.如權(quán)利要求1-8所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在壓力篩(10a)之前被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
10.如權(quán)利要求1-9所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在壓力篩(10b)的內(nèi)部被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
11.如權(quán)利要求1-10所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段在壓力篩(10c)之后被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
12.如權(quán)利要求1-11所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段以40克/噸和2000克/噸成品紙的范圍被加入。
13.如權(quán)利要求1-12所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段優(yōu)選應(yīng)以范圍為150克/噸-1000克/噸成品紙被加入；這個范圍相應(yīng)于每噸紙加入的綠土量為40-250克。
14.如權(quán)利要求1-13所述的處理方法，其特征在于一液態(tài)組份在第一階段可以在酸性、中性或堿性的環(huán)境下被加入到紙漿中。
15.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-14所述的制造紙、紙板、卡片紙板和其它類似的產(chǎn)品的具有助留和濾水性質(zhì)的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方包括下面的成分水(5-95℃)0-92％，占重量；分散劑1-80％，占重量；綠土(粘土)8-50％，占重量。
16.如權(quán)利要求1-15所述的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是聚丙烯酸鈉酯。
17.如權(quán)利要求1、15和16所述的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是一種凈化的硫代木素(sulpholignine)。
18.如權(quán)利要求1、15-17的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是海藻的萃取物。
19.如權(quán)利要求1、15-18的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是蛋白質(zhì)和濃縮脂肪酸。
20.如權(quán)利要求1、15-19的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是磺酸鹽酯。
21.如權(quán)利要求1、15-20的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是高分子量的alquil硫酸鈉鹽。
22.如權(quán)利要求1、15-21的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是聚縮化合物(polycarboxilic compound)。
23.如權(quán)利要求1、15-22的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是一種磷酸鹽六聚磷酸鹽，焦磷酸鹽，三聚磷酸鹽等。
24.如權(quán)利要求1、15-23的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是聚合酶酸的鈉鹽。
25.如權(quán)利要求1、15-24的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是酒精。
26.如權(quán)利要求1、15-25的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是丙酮。
27.如權(quán)利要求1、15-26的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)配方中的分散劑是甘油。
28.如權(quán)利要求1、15-27的液態(tài)化學(xué)組份，其特征在于綠土(粘土)優(yōu)選是蒙脫石。
29.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-15所述的處理方法制造紙、紙板、卡片紙板和其它類似的產(chǎn)品的具有助留和濾水性質(zhì)的液態(tài)的化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)應(yīng)用配方如下溫水(40-60℃)66.4％，占重量分散劑 9.1％， 占重量和綠土(粘土) 24.5％，占重量(優(yōu)選蒙脫石)。
30.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-15所述的處理方法制造紙、紙板、卡片紙板和其它類似的產(chǎn)品的具有助留和濾水性質(zhì)的液態(tài)的化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)應(yīng)用配方在工廠里制備并且以液態(tài)被送到紙廠。
31.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1-15和29所述的處理方法制造紙、紙板、卡片紙板和其它類似的產(chǎn)品的具有助留和濾水性質(zhì)的液態(tài)的化學(xué)組份，其特征在于化學(xué)應(yīng)用配方包括一種綠土或它的化學(xué)改性形式，優(yōu)選是一種標(biāo)準(zhǔn)的、被激活的或改性的膨潤土。
32.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于第一助留和脫水劑可以在造紙、紙板、卡片紙板、其他類似的產(chǎn)品的處理方法的任何階段被加入，即在點(diǎn)(1a)和(10c)之間。
33.如權(quán)利要求1和32所述的處理方法，其特征在于一種液態(tài)的組份或化學(xué)產(chǎn)品在第二階段優(yōu)選在沖漿泵(9)之前被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
34.如權(quán)利要求1、32-33所述的處理方法，其特征在于一種液態(tài)的組份或化學(xué)產(chǎn)品在第二階段優(yōu)選在壓力篩(10a)之前被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
35.如權(quán)利要求1、32-34所述的處理方法，其特征在于一種液態(tài)的組份或化學(xué)產(chǎn)品在第二階段優(yōu)選在壓力篩漿機(jī)(10b)內(nèi)部被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
36.如權(quán)利要求1、32-35所述的處理方法，其特征在于一種液態(tài)的組份或化學(xué)產(chǎn)品在第二階段優(yōu)選在壓力篩漿機(jī)(10c)之后被加入并且以連續(xù)的方式被加入。
37.如權(quán)利要求1、32-36所述的處理方法，其特征在于在第二階段加入的液態(tài)組份或化學(xué)產(chǎn)品的劑量范圍在成品紙的50克/噸-10.000克/噸。
38.如權(quán)利要求1、32-37所述的處理方法，其特征在于液態(tài)組份或化學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍為成品紙的100克/噸和6000克/噸。
39.如權(quán)利要求1所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是線型聚丙烯酰胺。
40.如權(quán)利要求1和39所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是支鏈聚丙烯酰胺。
41.如權(quán)利要求1、39和40所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)混合物和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是交聯(lián)聚烯酰胺。
42.如權(quán)利要求1、39-41所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是淀粉。
43.如權(quán)利要求1、39-42所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是干強(qiáng)度樹脂。
44.如權(quán)利要求1、39-43所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是濕強(qiáng)度樹脂。
45.如權(quán)利要求1、39-44所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是有機(jī)的凝結(jié)劑。
46.如權(quán)利要求1、39-45所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是無機(jī)的凝結(jié)劑。
47.如權(quán)利要求1、39-46所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑是聚乙烯氧化物。
48.如權(quán)利要求1、39-44所述的具有助留和脫水性質(zhì)的液態(tài)組份和化學(xué)產(chǎn)品，其特征在于助留和脫水劑可以是另一種聚合物。
49.如權(quán)利要求1所述的助留和脫水處理方法，其特征在于添加這兩種助留劑和脫水劑的順序可以不那么嚴(yán)格；首先加入二級助留和脫水劑然后加入初級助留劑和脫水劑，或反過來，首先加入初級助留和脫水劑然后加入二級助留劑和脫水劑。
50.如權(quán)利要求1和49所述的助留和脫水的處理方法，其特征在于二級助留劑和脫水劑可單獨(dú)使用，而不需要初級助留劑和脫水劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及紙、紙板、卡片紙板和其它的類似產(chǎn)品(例如纖維素、混凝土纖維混合物等)的生產(chǎn)流程，在造紙機(jī)的濕部的不同點(diǎn)，加入增強(qiáng)的、濃縮的、液態(tài)綠土(不需要現(xiàn)場的準(zhǔn)備裝置)天然的或合成的聚合物。助留劑和脫水劑可以以任何順序被加入，提高助留、脫水、成型和干燥能力，而不影響白度并且提高紙、紙板、卡片紙板等的物理品質(zhì)。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的處理方法產(chǎn)生的問題來看，它已發(fā)展了一種助留和脫水系統(tǒng)，叫做“TOP DUAL”，推薦在酸性、中性和堿性環(huán)境下制造紙、紙板、卡片紙板和其它類似產(chǎn)品，其中基本上有兩種產(chǎn)品或化學(xué)組份被添加到紙漿中一種液態(tài)二級助留和脫水劑，叫做VERSINQUI A－250，使用該產(chǎn)品能省去必需的昂貴的現(xiàn)場的準(zhǔn)備裝置，和一種初級助留和脫水劑，稱為VERSINQUI。
文檔編號D21H21/20GK1576460SQ2004100550
公開日2005年2月9日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者格爾曼·韋爾加拉·洛佩斯 申請人:格爾曼·韋爾加拉·洛佩斯