用于漂白机械纸浆的方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2010年5月28日、申请号为201080023672.4、发明名称为"用于 漂白机械纸浆的方法"的中国专利申请的分案申请。
[0002] 本申请要求于2009年5月29日提交的欧洲申请号09161461.0的权益，将其通过引 用结合在此。
技术领域
[0003]本发明设及用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白纸浆的一种方法，其中该纸浆使 用馨合剂进行预处理。
【背景技术】
[0004] 用过氧化物氧化剂(例如过酸类或过氧化氨)漂白纸浆是已知的。
[000引还已知的是在该漂白步骤之前，进行一个使用一种馨合剂预处理该纸浆的步骤，W选择性地消除对漂白有害的金属离子。的确，一些金属离子催化了过氧化物化合物的分 解反应。最有害的离子是儘、铁、W及铜。
[0006]广泛使用的多种馨合剂是氨基簇酸型的那些，例如乙二胺四乙酸W及其盐类 化DTA)或二亚乙基S胺五乙酸W及其盐类(DTPA)。然而，运些馨合剂的生物可降解性很差 并且因此将被释放到环境中从而在那里累积。虽然它们的毒性实际上并不是问题，但是它 们在湖泊W及河流中的累积将导致存在于±壤中的并且在水中变得可溶的重金属的活动 化。然后运些重金属将被活的生物(像鱼类)吸收，因此进入食物链。
[0007] 在国际申请WO97/30209中描述了使用在氮上取代的生物可降解的多种馨合剂 (例如天口冬氨酸及其衍生物）。运样的产物包括乙二胺-N，N'-二班巧酸化DDS)W及2,2'-亚氨基-二班巧酸（IDS)。根据该先前申请，必须在从4至8的一个pH值进行预处理步骤，然而 抓DS和IDS在一个高抑值表现最佳，尤其是对于抓DS是抑8并且对于IDS是抑10。因此，运 一方法并不导致纸浆的最佳亮度。
[0008]国际申请WO99/46441描述了一种用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白机械纸浆 的方法，其中用选自天口冬氨酸及其衍生物的、在氮上取代的馨合剂在8W上的一个pH值下 预处理该纸浆。纸浆的自然pH值通常在5和6之间，运样的方法意味着在整个预处理步骤过 程中通过添加一种碱(例如苛性钢)来测量并且控制pH值。由于在预处理步骤期间纸浆的黄 变效应，运具有降低了供给随后的漂白步骤的纸浆的亮度的缺点。此外，在预处理步骤过程 中添加苛性钢增加了提取物的量，运些提取物导致了在纸浆中减小的产率W及在废水处理 厂内更高的化学耗氧量(COD)的注入量。
[0009]使用EDDS和IDS作为馨合剂的另一个的缺点是由于更高价格或所要求的更高浓 度、W及在预处理步骤过程中另外使用一种碱来使pH值维持在8W上而导致的更高操作成 本。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种简单并且环境友好的漂白方法，从而避免在预处理步骤 过程的pH值测量W及控制，并且仍然导致了纸浆的最佳亮度。
[0011] 因此本发明设及用一种或更多种过氧化物氧化剂漂白纸浆的方法，其中在一个预 处理步骤中，首先用选自下组的一种或更多种馨合剂处理该纸浆，该组由W下各项组成：
[0012] 簇酸或其盐类(除了它们的儀盐），它们被至少一个供电子基团取代或包括至少一 个碳碳双键、并且在至少一种无机儀衍生物存在下，W及
[0013]簇酸类，运些簇酸至少部分地用Mg2+皂化并且被至少一个供电子基团取代或包括 至少一个碳碳双键。
[0014] 的确，在结合至少一种簇酸或其盐(i)的至少一种无机儀衍生物的存在下，或在一 种簇酸的儀盐（ii)(该簇酸被至少一个供电子基团取代或包括至少一个碳碳双键)存在下 进行该预处理步骤时，出人意料地已发现有可能达到高亮度或减少对于一个给定亮度的过 氧化氨消耗或同时达到运二者。
[0015] 在该预处理步骤过程中，本发明的实质特征之一在于使用一种结合了簇酸或其盐 (i)的无机儀衍生物，或使用一种簇酸的儀盐(ii)，该簇酸被至少一个供电子基团取代或包 括至少一个碳碳双键。
[0016]根据本发明，在预处理步骤过程中，作为馨合剂是有用的簇酸或其盐类通常被至 少一个供电子基团取代和/或在分子骨架内包括至少一个碳碳双键。合适的供电子基团通 常选自下组，该组由W下各项组成:胺类(尤其是烷基胺或二烷基胺）、醇类、硫醇类、0-烷基 W及S-烷基。优选的供电子基团是氨基基团（-NH2)、烧氨基基团（-NRH)或二烧氨基基团（-NRR'）或径基基团（-0H)，特别是二烧氨基基团（-NRR'）或径基基团（-0H)。
[0017] 在本方法中，合适的簇酸是具有W下通式(I)的那些 [001 引册OC-CnHm(ORi)P(SR2 )q(NR3r4 )r(COOH)S-R'（I)
[0019] 其中
[0020]CnHm是直链的或支链的，并且是饱和的或不饱和的；
[0021]n是从1至8,尤其是从1至4的整数；
[0022]m是从0至化的整数；
[002引P是从0至n的整数；
[0024]q是从0至n的整数；
[002引r是从0至n的整数；
[0026]S是从0至n的整数；
[0027] p+q+r+s是从0至化，优选最大是n的整数，并且如果p+q+r+s是0,那么m是含化-2; [002引R'是选自-H、-C出0H、-C00H;并且
[0029] 1?1、护、护、於是相同的或不同的，并且选自-11^及直链的或支链的具有化学式-片， Hm'-R"的基团，其中n'是从语8的整数，m'是从0至化的整数，并且R"具有如W上R'的相同的 定义；优选地Ri、R2、R3、R4选自-H、-CH2-CH2OH、-C出-COOH和-CH(C出）-COOH。
[0030]在本发明的方法中使用的簇酸典型地是直链的。它们还可W是支链的。通常它们 是饱和的。它们还可W是不饱和的。优选地，运些簇酸不是环状的。特别是，它们不是芳香族 化合物。
[0031] 在本发明的方法中，运些簇酸或其盐类包括至少一个簇酸的或簇酸根的基团，优 选地至少两个簇酸的或簇簇酸根的基团例如两个、立个或甚至四个簇酸的或簇簇酸根的基 团。
[0032] 尤其合适的簇酸是具有W下化学式(II)、（III)、（IV)或(V)的那些：
[0033] 册OC-CnHm-COOH(II)
[0034] 其中
[003引n是从2至8，优选从2至4的整数，并且
[0036]m是从0至化-2，优选从n至化-2的整数；
[0037] 册OC-CnHm(OH)广COOH(III)
[003引 其中
[0039 ]n是从2至8，优选从2至4的整数，并且 [0040]m和p=n;
[0041 ]册 0C-CnHm(0H)p(C00H)s-C00H(IV)
[0042] 其中
[0043]n是从2至8，优选从2至4的整数，并且
[0044]m是从0至化-p-s的整数，
[004引P是从1至n的整数，
[0046]S是从1至n的整数；W及
[0047] 册OC-CnHm(NRiRS)-H(V)
[004引 其中
[0049]n是从1至8,优选从1至4的整数，特别是1或2，
[0050]m是从1至化-1的整数，
[0051 ]Ri和R2是相同的或不同的，并且选自-H、-CH2-CH2OH、-C此-COOH和-CH(CH3)-COOH， 特别是选自-CH2-COOH和-CH(邸3) -COOH。
[0052] 在本发明中有用的簇酸或其盐的尤其合适的实例是乳酸、巧樣酸、酒石酸、葡萄糖 二酸、马来酸、次氮基S乙酸(NTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、其盐类W及它们的混合物。 巧樣酸、马来酸、次氮基S乙酸(NTA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、其盐类W及他们的混合物 是优选的。根据本发明，最优选的簇酸、或其盐类是巧樣酸、次氮基S乙酸(NTA)、甲基甘氨 酸二乙酸(MGDA)、其盐类W及它们的混合物。
[0053] 在本发明的方法中，仅使用一种簇酸或其盐类(被至少一个供电子基团取代和/或 包括至少一个在分子骨架内的碳碳双键)获得了良好的结果。然而，根据本发明，可W使用 多于一种的簇酸或其盐。例如，根据本发明，可W组合若干簇酸和/或其盐类。根据本发明的 一种簇酸或一种其盐还可W结合一种或更多种常规馨合剂（例如乙二胺四乙酸及其盐类 化DTA)或二亚乙基S胺五乙酸和其盐类(DTPA))。