出"或挤出后出现的木纤维在水中的悬液。
[0046] 当在本文中使用时，早材是指生长轮的最靠近树木中心的部分，其在生长快速的 生长季早期形成，与靠近生长轮的外部部分的部分相比通常由更广泛的元素构成，并且通 常颜色更浅。
[0047] 当在本文中使用时，晚材是指在生长季的较晚时候形成的生长轮的外部部分，与 早材相比通常更硬并且孔隙更少。
[0048] 当在本文中使用时，半纤维素含量是指木聚糖和甘露聚糖百分率之和。
[0049] 当在本文中使用时，γ值被定义为纤维素组合物中每100个葡萄糖酐单元的黄原 酸酯基团的数目。理论最大酯化对应于300%的γ值，此时取代度为纤维素中每个葡萄糖 酐3个取代。较高的γ值反映出在粘胶制备中浆柏的溶解能力。较高的γ值还意味着纺 丝过程中的凝结时间延长，这是有益的，因为它可以提高粘胶纤维的强度。
[0050] 当在本文中使用时，灰是指木材燃烧后留下的残渣，并且与木材的矿物质含量相 关。
[0051] 当在本文中使用时，心是指在例如美国专利号7, 390, 566中讨论的过滤值，所述专 利以其全部内容通过参考并入本文。
[0052] 当在本文中使用时，K,是指在例如美国专利号7, 390, 566中讨论的作为粘度校正 过的Kw值并且WKw计算的过滤值，所述专利以其全部内容通过参考并入本文。
[0053] 当在本文中使用时，铜值是指用100.0 Og浆柏纤维还原CuSO4得到的金属铜（作 为Cu2O)的克数。
[0054] 处理过的浆柏的起始原料
[0055] 可用于制造处理过的硫酸盐浆柏的起始原料可以包括纤维素和半纤维素。起始原 料的实例包括例如木材和再生纸。起始原料首先被转变成浆柏。浆柏可以是例如化学木浆， 例如硫酸盐木浆或漂白的硫酸盐木浆。
[0056] 在木材制浆工业中，树木按惯例被分类为硬木或软木。用作起始原料的浆柏可以 源自于软木树种，例如但不限于：冷杉（例如道格拉斯冷杉和香脂冷杉），松木（例如东部 白松和火炬松），云杉（例如白云杉），落叶松（例如美洲落叶松），雪松和铁杉（例如东部 和西部铁杉）。可以作为浆柏的来源的硬木物种的实例包括但不限于：相思木，赤杨（例如 赤杨和欧洲赤杨），山杨（例如颤杨），山毛榉，桦木，橡木（例如白橡木），产树胶的树（优 选为桉树和楓香），杨木（优选为香脂白杨、美洲东部黑杨、黑杨和黄杨），石梓和楓木（优 选为糖楓、红楓、银楓和大叶楓）。
[0057] 来自于软木或硬木物种的木材一般包括三种主要组分：纤维素，半纤维素和木质 素。纤维素占植物的木质结构的约50%，并且是D-葡萄糖单体的无分支的聚合物。单个纤 维素聚合物链结合形成更粗的微纤丝，其进而结合形成排列成束的纤丝。所述束形成当在 光学显微镜或扫描电子显微镜下以高放大倍数观察时可见的作为植物细胞壁的组分的纤 维。作为广泛的分子内和分子间氢键形成的结果，纤维素是高度结晶的。
[0058] 半纤维素是在木材中与纤维素结合的一组非均质的低分子量糖类聚合物，例如木 聚糖和甘露聚糖。与作为线性聚合物的纤维素相反，半纤维素是无定形的支链聚合物。
[0059] 木质素是复杂的芳香族聚合物，并占木材的约20%至40%，它在木材中作为无定 形聚合物出现。
[0060] 硫酸盐法
[0061] 一般来说，硫酸盐制浆法包括在高温和压力下将木肩在"白液"中化学消化，所述 白液是硫化钠和氢氧化钠的水溶液。白液化学溶解与纤维素纤维结合在一起的木质素。在 批式蒸煮器中，当蒸煮完成时，将蒸煮器的内含物转移到通常被称为喷放锅的常压罐中。将 喷放锅的全部内含物送往洗浆机，在那里将蒸煮废液与浆柏分开。然后将浆柏进一步通过 各个清洗和可能的漂白阶段，然后将它压制并干燥成最终产品。
[0062] 硫酸盐法被设计成回收蒸煮化学物质和热量。将蒸煮废液和洗浆水合并以形成微 黑色液体，将其在多效蒸发系统中浓缩至约55%的固形物。然后将黑液在直接接触蒸发器 中通过使所述液体与来自于蓄热式炉的烟道气发生接触，或者在间接接触浓缩器中，进一 步浓缩至65%的固形物。然后将浓缩的黑液在蓄热式炉中点燃。溶解在黑液中的有机物质 的燃烧提供热量，用于产生处理蒸汽并用于将硫酸钠转变成硫化钠。黑液中存在的无机化 学物质作为熔融的熔炼物收集在炉底。将熔炼物溶解在水中以形成绿色液体，将其转移到 苛化槽，在那里加入生石灰（氧化钙）以将所述溶液转变回白液，以返回到蒸煮器系统。石 灰泥浆从苛化槽沉淀出来，然后将它在石灰窑中煅烧，以再生生石灰。
[0063] 参考图1，在总体用126标出的制浆过程中，存在在100-116处示出的几个操作。 木肩的装料或进料发生在100处。在蒸煮之前，可以在102处对木肩进行蒸汽预处理。常压 蒸汽将木肩预热并赶出空气，以便增强液体穿透。在蒸汽预处理操作完成后，可以在104处 向木肩加入被称为白液的含有制浆化学品的蒸煮液。然后将白液和木肩进料到蒸煮器中。 在硫酸盐制浆中，活性化学化合物是NaOH和Na 2S。可以加入其他化学物质以影响或提供对 制浆过程的所需效应。
[0064] 106处的浸渍，是允许化学物质浸透木材、包括低比重木材的时间段。良好的液体 穿透有助于确保木肩的均匀蒸煮。低比重木材促进液体穿透、制浆，并且可以降低粘度。
[0065] "蒸煮"在108和110处进行。在108处的同向流液体接触操作后，进行110处的 逆向流液体接触操作。可以在任一操作中使蒸煮液体和木肩达到温度。
[0066] 112处的蒸煮器清洗，通过将清洗液导入到蒸煮器的底部中，并使其与蒸煮过的浆 柏逆向流动来进行。当浆柏遇到较凉的清洗液时，大部分蒸煮结束。
[0067] 在蒸煮操作和蒸煮器清洗完成后，在112处将蒸煮器内含物吹出。蒸煮器吹出包 括将木肩和液体在常压下释放。释放发生时伴有足够量的力，以引起纤维分离。如果需要， 喷放锅可以装备有热回收设备以降低运行费用。
[0068] 在114处，将浆柏从喷放锅送往外部粗浆洗浆机。黑液与浆柏的分离发生在粗浆 洗浆机处。
[0069] 在制浆过程126后，将粗浆浆柏漂白以降低其粘度。漂白过程不引起浆柏的半纤 维素含量的显著降低。化学浆柏的漂白包括木质素移除并伴有浆柏纤维长度和粘度的减 小。然而，漂白过程不引起浆柏的半纤维素含量的显著降低。
[0070] 然后在漂白厂中，在不同阶段将浆柏用各种不同化学物质进行处理。所述阶段在 常规设计的容器或塔中进行。漂白过程通常为一系列操作，例如使用不同漂白剂（例如氧、 二氧化氯等）的一个或多个漂白阶段、提取阶段、其他处理阶段等。漂白工序可以根据在工 序中执行的操作的次序来鉴别和/或指称。例如，一个代表性的漂白工序是〇DE pD。正如在 下面更详细讨论的，这样的漂白工序包括氧漂白阶段（"〇阶段"），然后是第一二氧化氯漂 白阶段（"D阶段")，然后是提取阶段（"E阶段"）和第二D阶段。在漂白厂中发生的代表 性的ODE pD工序的操作，在图1中用参考数字128合称。在制浆后对浆柏进行后漂白的其 他实施方式描述在美国专利号6, 331，354和6, 605, 350中，每个所述专利以其全部内容通 过参考并入本文。
[0071] 正如上面提到的，代表性的0DEpD漂白工序128的第一阶段是116处的0阶段。0阶 段包括用氧漂白。氧漂白是使用氧气在压力下对浆柏进行脱木质素化。与含氯化合物相比， 氧气被认为对去除木质素来说特异性较低。氧漂白在氧反应器中进行。能够执行本发明的 方法的适合的氧反应器描述在美国专利号4, 295, 925、4, 295, 926、4, 298, 426和4, 295, 927 中，每个所述专利以其全部内容通过参考并入本文。反应器可以以高稠度运行，其中向反 应器的进料流的稠度高于20%，或者它可以以中等稠度运行，其中所述中等稠度的范围在 8%直至20%之间。在某些实施方式中，如果使用高稠度氧反应器，则氧气压力可以达到反 应器的额定最高压力（例如高于O至约85psig)。在中等稠度反应器中，氧气可以以高于O 至约100镑每吨浆柏（例如约50至约80镑每吨浆柏）范围内的量存在。O阶段的温度可 以在约100°C至约140°C的范围内。
[0072] 118处的D阶段跟在O阶段116之后。D阶段包括将来自于氧反应器的浆柏用二氧 化氯漂白。与氧气相比，二氧化氯对于除去木质素来说选择性更高。在这一阶段中使用的 二氧化氯的量可以在约20至约301bs/吨的范围内。D阶段的温度可以在约50°C至约85°C 的范围内。在某些实施方式中，漂白剂包括但不限于氯气、二氧化氯、次氯酸钠、过酸和过氧 化氢。
[0073] 在某些实施方式中，120处的段跟在D阶段118之后。E 阶段是 过氧化氢增强的提取阶段，在其中使用量在约20至约IOOlb/吨范围内的苛性碱将木质素 从浆柏中除去。过氧化氢的量可以在约20至约IOOlb/吨的范围内。E p阶段的温度可以在 约75°C至约95°C的范围内。在EtjpM段中存在氧气，而在E p阶段中不存在氧气。
[0074] 在某些实施方式中，122处的第二浆柏漂白阶段一一阶段跟在匕或E，介段 120之后。在这一阶段中使用的二氧化氯的量可以在10至约301b/吨的范围内。阶段 的温度可以在约60°C至约90°C的范围内。
[0075] 在某些实施方式中，可以使用其他漂白顺序，例如DEDED或DEED (下标被省略）。 任选地，在O阶段（116)、D(118)、E(120)、D(122)或任何漂白阶段之后，在进入到下一个漂 白阶段之前将存在清洗阶段。
[0076] 改自的硫酸盐法
[0077] 在本发明的方法中，可以通过在O与D阶段之间、EJE# D ^阶段之间和/或紧 接阶段之后添加酸和/或酶处理步骤或另一个粘度降低步骤（在下文中），来改良上 述硫酸盐法中的漂白工序。
[0078] 所述酸可以包括例如盐酸、磷酸、硫酸、乙酸和硝酸，只要可以控制被酸化溶液的 pH即可。在某些实施方式中，选择硫酸是因为它是强酸，并且当在工业规模的过程中使用时 不引起显著的腐蚀问题。术语"酸"在本文中也可以是指酸替代物，其是当溶解在含有浆柏 的溶液中时形成酸的化合物。酸替代物的实例包括二氧化硫气体、二氧化氮气体、二氧化碳 气体和氯气。一般来说，酸可以降解纤维素以控制粘度，这可以提高使用纺丝过程的可加工 性。然而，酸处理也可以降低纤维素 α含量或R18,这两个参数每个的高的值是溶解级浆 柏的理想特征。在这里，已发现小范围的酸浓度可用于处理浆柏以提高R18,并且较温和的 酸处理不显著降低浆柏粘度，但是可以提高R18和反应性两者。在某些实施方式中，酸浓度 为在水中0. 05%或更高（例如0. 1%或更高或0. 3%或更高）和/或在水中0. 5%或更低 (例如0. 3 %或更低或0. 1 %或更低），其中浆柏的稠度为在水中5 %或更高（例如15 %或更 高）和/或在水中30%或更低（例如15%或更低）。例如，酸浓度为在水中0.05%至0.5 重量％，并且浆柏在水中的稠度为5 %至30 %。不希望受到理论限制，据信0. 5 %或更高的 较高酸浓度将产生较低的浆柏R18。在某些实施方式中，处理温度可以为20°C至180°C，并 且处理时间为15至600分钟。例如，处理温度可以为20°C或更高（例如50°C或更高、90°C 或更高、120°C或更高）和/或180°C或更低（例如120°C或更低、90°C或更低、约50°C或更 低）。例如，处理时间可以为15分钟或更长（例如120分钟或更长、300分钟或更长或480 分钟或更长）和/或600分钟或更短（例如480分钟或更短、300分钟或更短或120分钟或 更短）。
[0079] 当酸或其组合被用于处理浆柏时，可以向浆柏加入一定量的酸，所述量的酸足以 将浆柏的pH调整到约0. 0至约5. 0范围内，优选地约0. 0至约3. 0范围内，最优选地约0. 5 至约2. 0范围内的值。酸处理在约20°C至约180°C、优选地约50°C至约150°C、最优选地约 60°C至约95°C的温度下进行约2分钟至约10小时的时间长度。
[0080] 适合的酶包括例如木聚糖酶、漆酶、果胶酶、脂肪酶、过氧化物酶、甘露聚糖酶和/ 或纤维素酶。酶可以以0.1至IOkg/