專利名稱：：熒光增白劑在造紙纖維上的固定的制作方法
技術領域：
：本發明涉及增加紙漿亮度的方法、由該方法制備的紙漿和使用此類紙漿的方法。
背景技術：
：漂白是增加紙漿白度的常用方法。改善絨毛漿外觀的工業實踐是漂白紙漿至更高的亮度水平(紙漿和造紙工業技術協會("TAPPI")或者國際標準化委員會("ISO"))。但是，漂白是昂貴的，對環境惡劣的并且經常是制造業瓶頸的來源。廣大消費者對更亮、更白的紙漿的優選驅使制造商們追求更侵蝕性的漂白策略。當高度漂白的紙漿比它們的漂白少的類似物"更白"時，它們的顏色仍是黃白色的。黃白色產品是不理想的。無數的研究表明消費者明顯喜歡藍白色勝于黃白色。前者感覺上是更白的，即"新鮮的"、"新的"和"干凈的"，而后者被判斷為"舊的"、"褪色的"和"臟的"。盡管漂白直接提高亮度，但其僅間接地提高白度。因此，漂白并不總是提升產品白度的最有效方法。例如，甚至在侵蝕性的漂白后，產品的白度總是能通過正確添加著色劑而超過僅通過漂白可實現的白度。通常并不對造紙紙漿進行預著色，這也不一定是所需要的。在前者情況下，光學性質的有意改變通常導致降低產品的規格例如TAPPI亮度，這是不可取的。在后者情況下，風險是著色劑不能在下游工藝不可預知的制造環境下存在。這是因為在后處理操作期間可能不利地化學地和/或物理地影響預先施用的著色劑，導致不可意料的或不理想的顏色變化或者甚至顏色的完全損失。此外，在各種后處理操作期間可能使一些著色劑損失或者失效，破壞了工藝健康和可靠性。因此，通過在造紙階段添加著色劑、填料和/或熒光染料通常實現了任何的光學増強。在美國專利第5，482，514號中已經說明了提高造紙纖維的白度、亮度和色度的方法。該方法涉及向造紙纖維中加入光活化劑，特別是水溶性的酞菁來通過催化的光敏劑漂白過程提高它們的光學性能?？梢詫⑺玫钠椎脑旒埨w維有利地結合入紙張中。對于絨毛漿，以及大多數紙漿和紙產品，TAPPI亮度用作事實上的標準代替工業上專門的白度規格例如CIE白度(CommissionInternationaled'Eclairage)。基于此，亮度起著兩個關鍵作用。第一，亮度是一個制造參數。第二，亮度是用于分類最終產品等級的技術標準。至今，隱含的但不確定的假設是亮度等同于白度。常用的造紙實踐是添加藍色著色染料或者著色顏料和/或不同類型的藍紫色熒光染料來提升白度性質。著色劑或者是懸浮在分散劑中的細研磨的著色顏料或者是合成制備的直接染料。著色染料對纖維素具有一定的親合力，而著色顏料具有很小甚至沒有親合力。在紙漿和造紙工業中使用的熒光增白劑(FWA)或熒光增白劑(OBA)有三種類型例如二、四、或六磺酸化芪化合物。這些化學品需要紫外(UV)光來激發熒光。當在日光中有強的紫外光含量時，甚至曰常的辦公室光線都能產生足夠的紫外光以引起一些激發。在造紙期間，在造紙工藝的濕端例如包括造紙機貯漿池和/或風扇泵加入0BA，其中纖維溶液是小于大約3%固體的低稠度的。在這些傳統的加入點處，因為OBA不一定對溶液中的纖維具有強的親合力，損失浪費了很多OBA。因此，為了實現具有高亮度和高亮度改進的高質量纖維，必須加入高濃度的OBA(lbs/噸纖維或紙漿)。因此，需要具有改進的白度和亮度的紙漿。還需要在使用更少的OBA以更低的成本獲得這種水平的白度和亮度下，制造用于任何用途，尤其是造紙的變白的/變亮的紙漿和絨毛漿的方法。本發明追求實現這些需求并且提供進一步相關的優點。圖1:ISO亮度相對于由用OBA處理的紙漿制造的手抄紙的OBA水平的圖，完整數據組。圖2:ISO亮度相對于由用OBA處理的紙漿制造的手抄紙的OBA水平的圖，劑量數據組。圖3:ISO亮度相對于由用OBA處理的紙漿制造的手抄紙的OBA水平的圖，在10和20M填料存在下OBA劑量的影響。圖4:ISO亮度相對于由用OBA處理的紙漿制造的手抄紙的OBA水平的圖，在10和20%填料存在下OBA劑量的影響，增加了回歸線。圖5:僅OBA和傳統地加入不同水平的OBA的紙漿的拉曼光譜。圖6:根據本發明一個方面加入不同水平的OBA的紙漿的拉曼光譜。圖7:傳統地加入和根據本發明一個方面加入不同水平的OBA的紙漿的拉曼光譜。圖8:傳統地加入和根據本發明一個方面加入不同水平的OBA的紙漿(硬木和軟木)的拉曼光譜中的峰比例(1604/900cm")的圖，按表10中繪制。圖9:在350nm下水抽提物的UV/VIS吸光度相對于纖維上OBA的實際量，lbs/ton。圖10:OBA峰高相對于借助傳統的加入方法加入的和根據本發明一個方面加入的OBA(ibs/ton)的圖(硬木和軟木)。圖11:OBA峰高相對于借助傳統的加入方法加入的和根據本發明一個方面加入的OBA(lbs/ton)的圖(硬木和軟木)。發明詳述本發明人已經驚奇地發現在使用向紙漿和紙加入更少的OBA時高效地增加紙漿和紙的亮度和白度的方法，從而提供了一種提供纖維-OBA絡合物的更有效的方法，所述絡合物包含整體上比傳統產生纖維-OBA絡合物的方法更大的纖維-OBA相互作用。如下所述，與傳統方法相比，根據本發明方法制備的這種纖維-OBA絡合物在亮度和白度方面比纖維自身具有更大的增加。本發明部分涉及制造紙漿的方法。紙漿可以是絨毛漿或者造紙紙漿?？梢允褂盟龇椒ú⑶壹尤胫林圃煸旒埣垵{或絨毛漿的任何傳統方法中。所述紙漿可以用于紙漿的任意傳統用途中，包括造紙和/或紙板基質的任意傳統的造紙方法。紙漿、紙和紙板領域中這種傳統的紙漿和造紙方法例如可以在"HandbookForPulp&PaperTechnologies",第2版，G.A.Smook，AngusWildePublications(1992)及其引用的文獻中找到，在此以引用的方式將該文獻全部內容加入本文。典型紙漿/造紙方法可以包括，但不局限于下面的階段A.蒸煮階段，其中蒸煮木片從木質素中釋放出紙槳纖維；B.粗漿洗滌階段，其中洗滌來自蒸煮階段的紙漿；C.漂白/抽提階段，其中用各種化學品例如氧脫木素中的氧、二氧化氯、元素氯、過氧化物、臭氧等抽提并且漂白紙漿，然后進行一個或多個洗滌階段；D.高濃儲漿階段，其中在相對高的濃度，例如大于大約7%，優選大約7.5-大約15%,并且優選大約10-大約12%下儲存所述漂白/洗滌的紙漿；E.低濃儲漿階段，其中在相對低的濃度，例如等于或小于大約7%，優選大約3-7%，并且更優選大約10-大約12%下儲存所述漂白/洗滌的紙漿；D.磨漿階段，其中在優選大約4-大約5%的稠度下磨漿；E.混合漿池/紙機貯漿池階段，其中使稠度優選為大約3-大約4%的紙漿與在造紙中使用的濕端化學物質如填料、助留劑、染料和熒光增白劑等混合。這種傳統的工藝可能包括任一個或多個上述步驟的重復。另外，在制造紙和/或紙板時，本發明可以結合向纖維中加入OBA的傳統方法，例如傳統濕端加入點以及施膠加入點和涂布加入點。本發明部分地涉及在最后漂白/抽提階段后并且直至并在混合漿池/紙機貯漿池階段之前的任意點處向纖維中加入OBA的方法。纖維的來源可以是來自任意纖維植物。本發明的紙基材可以包括回收的纖維、脫墨的纖維和/或原始纖維。這種纖維植物的實例是樹，包括硬木和軟木纖維樹，包括它們的混合物。在一些實施方案中，至少一部分紙漿纖維可以從非木質草本植物提供，包括但不局限于洋麻、大麻、黃麻、亞麻、劍麻、或者焦麻，盡管法律限制及其它考慮可能使得利用大麻和其它纖維來源是不實際的或者不可能的。在本發明的方法中可以使用或者漂白的或者未漂白的紙漿纖維?；厥盏募垵{纖維也適于使用。本發明的紙漿基于纖維素纖維的總量可以包含1-99重量％，優選5-95重量％的源于硬木物種和/或軟木物種的纖維素纖維?；诶w維素纖維總量，所述范圍包括1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95和100重量°/。，包括任意和所有范圍以及其中的子范圍。當紙漿可以包含硬木和軟木纖維時，優選硬木/軟木比為0.001-1000。該范圍可以包括0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、500、600、700、800、900和1000，包括任意和所有范圍以及其中的子范圍，以及這些比率反過來的任意范圍和其中的子范圍。熒光增白劑是吸收人眼不可見的短波紫外光并且將其以更長波長的藍光發射的染料類熒光化合物，結果是人眼感覺到更高程度的白度并且因此增加了白度的程度。在造紙工業中使用的熒光增白劑一般是4，4，-二氨基芪-2，2，-二磺酸的1，3，5-三嗪基衍生物，其可以連接附加的磺基，例如總共2、4或6個。此類增白劑的概述例如在Ullmami，sEncyclopediaofIndustrialChemistry,第6版，2000ElectronicRelease,OPTICALBRIGHTENERS-ChemistiyofTechnicalProducts中找到。但是，最近的增白劑類型也是適合的，例如同樣在上述Ullmarm'sEncyclopediaofIndustrialChemistry中描述的4,4，-聯苯乙烯聯苯(4，4'-distyrylbiphenyl)的衍生物，以引用的方式將該文獻的全部內容加入本文。當本發明優選使用上述OBA的方法和纖維-OBA絡合物時，本發明并不限于所述例舉的實施方式并且可以使用任何OBA。本發明部分地涉及一種纖維:OBA絡合物，其中根據本發明加入至纖維中的OBA的親合力優選大于傳統地向纖維中加入OBA時的親合力。當根據本發明的方法將OBA加入纖維時，與傳統的方法和加入點相比需要加入的OBA減少了30-60%。與傳統方法和加入點中所需的量相比，所述減少可以是30、31、32、33、34、35、40、45、50、55、56、57、58、59和60%,包括任何和所有范圍以及其中的子范圍?？梢允褂萌我馊軇?，優選水，在任意溫度下通過抽提方法測量OBA與纖維的增加的親合力。因為與傳統的紙漿相比，OBA在從其制備的本發明的紙漿和紙基材整體中具有增加的與纖維的親合力，對于給定的溶劑在給定的時間段和溫度下，從本發明的紙漿:OBA絡合物(紙漿和/或紙)中抽提OBA將花費更長的時間。另外，本發明優選涉及增加OBA向纖維胞壁中滲透的方法。優選地，已經滲透入根據本發明處理的纖維胞壁中的OBA的量大于通過傳統方法處理的纖維的情況。更優選地，纖維胞壁內存在的OBA的量比在傳統的方法中處理的纖維胞壁內存在的OBA的量增加了至少1%。但是，更優選纖維胞壁內存在的OBA的量比在傳統的方法中處理的纖維胞壁內存在的OBA的量增加了至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、200、300、500和1000%，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。例如，可以通過顯微鏡，更具體地說熒光顯微鏡來測量纖維胞壁內存在的OBA的量。盡管可以向纖維中加入任意量的OBA，只要它在最后的漂白/抽提階段后并且直至并在混合漿池/紙機貯漿池階段之前的任意點處加入，優選每噸纖維1-60lbs的OBA，更優選不超過30lbs/ton，最優選不超過15lbs/tonOBA/纖維。該范圍包括每噸纖維60、55、50、45、40、30、35、30、25、20、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2和llbs的OBA(lbs/ton)，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。另外，所述纖維可以在溶液中，或者與OBA同時加入溶液中。優選地，纖維在接觸OBA之前在溶液中。在本發明的一個實施方案中，纖維可以具有任何稠度。但是，優選具有等于或大于4%固體，更優選不小于大約5%固體，最優選不小于大約10%固體的稠度。另外，優選所述纖維具有不大于大約35%固體，優選不大于大約20%固體，更優選不大于大約15%固體的稠度。作為加入OBA時的纖維稠度，這些范圍包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20%固體，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。在向纖維中加入OBA時，pH可以是任意pH。優選地，pH可以在2.5-8.0，更優選3.5-5.5的范圍內。該范圍包括2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.(T、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。在向纖維中加入OBA時，溫度可以是任意溫度。但是，優選應用例如加熱的裝置，從而產生35-95°C，優選50-90°C，更優選60-80°C的溫度。該范圍包括35、40、45、50、55、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、85、90和95t，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。OBA與纖維接觸的時間可以是任何持續時間。優選地，OBA和纖維可以接觸30分鐘-12小時，更優選45分鐘-8小時，最優選1小時-6小時。該范圍包括0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4,75、5、5.25、5.5、5.75、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11和12小時，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。在OBA與纖維接觸時，可以任選地存在或者加入助留劑。明磯和/或陽離子助留劑是此類助留劑的實例。助留劑的實例在申請日為2005年3月11日的美國臨時專利申請60/660703和美國專利第6,379,497號中發現，以引用的方式將這兩篇專利的全部內容加入本文。但是，可以使用常與OBA—起使用的任意助留劑。盡管所述助留劑可以以任意量存在，或者根本沒有，優選地，助留劑的存在量小于在使OBA與纖維接觸的傳統方法和加入點期間所需的量。最優選地，不使用助留劑。如果使用助留劑，優選與用于使OBA與纖維接觸的傳統方法和加入點的情況相比，存在的助留劑的量至少降低1%。與用于使OBA與纖維接觸的傳統方法和加入點相比，在本發明中存在的助留劑用量中優選的降低是至少2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、75、100、200、300、500和1000%的降低，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。盡管可以在任何時候磨漿，優選地在OBA與纖維接觸后磨漿。因此，磨漿本發明的纖維:OBA絡合物。因此，可以進行任何傳統的磨漿，包括但不局限于可以進行化學磨漿、機械磨漿、熱化學磨漿、熱機械磨漿、化學熱機械磨漿等。因此，所制備的紙漿可以包括TMP、CTMP、MP、BCTMP等。本發明的紙漿及其制備方法可以結合入任何傳統的造紙工藝中。所述紙漿和/或紙基材還可以包含其它傳統的添加劑，例如淀粉、礦物和聚合物填軿、施膠劑、助留劑和增強聚合物。在可以使用的填料中有有機和無機顏料，舉例來說如礦物質如碳酸鈣、高嶺土和滑石及膨脹的或可膨脹的微球體。其它傳統的添加劑包括，但不局限于濕強度樹脂、內部膠料(internalsize)、干強度樹脂、明礬、填料、顏料和染料。尤其優選的染料是那些能夠增加紙漿和/或紙基材的C正白度的藍色染料類型。優選地，根據本發明制備的本發明的紙漿和紙基材能夠實現遠高于由傳統的方法制備的傳統紙槳和紙基材的C正白度，甚至高于傳統方法中以犧牲ISO亮度水平為代價所能達到的CIE白度水平。本發明的紙漿和域紙基材可以具有任意CIE白度，但是優選具有大于70，更優選大于100，最優選大約125或者甚至大于150的CIE白度。CIE白度可以在125-200，優選130-200,最優選150-200的范圍內。CIE白度范圍可以大于或等于70、80、卯、100、110、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195和200的CIE白度點，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。在纖維和從其制備的紙中測量CIE白度并且獲得這些白度的實例例如可以在美國專利6,893,473中發現，以引用的方式將該專利全部內容加入本文。優選地，本發明的紙漿和/或紙基材具有相對于通過傳統方法制備的傳統的紙漿和/或紙基材增加了的CIE白度。與通過用于使OBA與纖維接觸的傳統方法和加入點制備的傳統的紙漿、紙基材的情況相比，優選的增加是至少2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、75、100、200、300、500和1000%的CIE白度增加，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。本發明的紙漿和紙基材可以具有任意ISO亮度，但是優選大于80，更優選大于90，最優選大于90的ISO亮度點。所述ISO亮度可以優選為80-100，更優選卯-100，最優選95-100的ISO亮度點。該范圍包括大于或等于80、85、卯、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100的ISO亮度點，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。在造紙纖維和從其制備的紙中測量ISO亮度并且獲得這些亮度的實例例如可以在美國專利6,893,473中發現，以引用的方式將該專利的全部內容加入本文。優選地，本發明的紙漿和/或紙基材具有相對于通過傳統方法制備的傳統的紙槳和/或紙基材增加了的ISO亮度。與通過用于使OBA與纖維接觸的傳統方法和加入點制備的傳統的紙漿、紙基材的情況相比，優選的增加是至少2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、75、100、200、300、500和1000%的ISO亮度增加，包含任何和所有范圍以及其中的子范圍。借助下面實施例更詳細地解釋本發明，所述實施例不以任何方式限制本發明的范圍。實施例比較例1進行實驗室實驗來模擬商業造紙操作，其中將T-100，一種Clariaiit的四磺酸化的OBA產品加入至三份漂白的硬木牛皮紙漿樣品中。使用低速實驗室Warring混合機混合紙漿與所有化學品。在熒光增白劑("OBA")加入前，向5gm烘干的紙漿樣品中加入去離子水以將其稠度降低至1%稠度。在OBA加入后即刻，向紙漿混合物中加入5ml的5%明礬的明礬溶液來完成所有OBA附著到纖維上。在混合機中混合l分鐘后，使紙漿混合物脫水以形成明亮的紙墊，接著進行標準的Tappi紙槳亮度測試程序。在這些實驗中使用三個紙漿樣品和三種T-100劑量。在OBA固定前和后每個紙漿樣品的亮度結果如下表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>比較例2進行實驗室實驗來模擬商業造紙操作，其中將T-100，一種Clariant的四磺酸化的OBA加入一份南方硬木牛皮紙漿樣品中。使用低速實驗室Warring混合機混合紙漿與所有化學品。在OBA加入前，向5gm烘千的紙漿樣品中加入去離子水以將其稠度降低至P/。稠度。對于系列I中的實驗，在OBA加入后即刻，向紙漿混合物中加入5ml的5%明礬的明礬溶液來完成所有OBA附著到纖維上。對系列II中的實驗不使用明礬。對于兩種情況，在混合機中混合l分鐘后，使紙漿混合物脫水以形成明亮的紙墊，接著進行標準的Tappi紙漿亮度測試程序。在這些實驗中使用三個紙漿樣品和三種T-100劑量。在OBA固定前和后每個紙漿樣品的亮度結果如下表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實施例2從美國南部中的商業IP制漿廠，在漂白工廠出口處收集完全漂白的硬木和軟木牛皮紙紙漿樣品并且用于高稠度OBA固定實驗。實驗條件，包括OBA類型和紙漿稠度與實施例1中描述的相同。所得表4<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>到的軟木紙槳樣品具有5.2的pH并且硬木紙衆樣品的pH為6.7。在65'C溫度的浴中在兩小時的持續時間內進行所有實驗。在對硬木紙漿的一些實驗之前，在與OBA反應期間，還向所得到的磨漿中加入稀鹽酸溶液來降低其pH至4.9。得到下面的結果表5T-100載量(lbs/ton)軟木，亮度(GE)5.2pH亮度增加硬木,亮度,6.7pH亮度增加硬木，亮度(GE)4.9pH亮度增加085.5085.6085.602.589.43.987.51.9卯.l4.55.089.74.288.52.991.35.710.091.25.789.33.715.091.56.090.24.692.46.8實施例3從歐洲的商業IP制漿廠，收集離開漂白工廠的完全漂白的硬木和軟木紙漿樣品并且用于OBA固定實驗。兩種紙漿樣品的濾液的pH都是3.0。在本實施例中使用LeucophorANO，一種Clariant生產的二磺酸化的OBA產品。在65'C溫度的浴中，在變化的OBA載量、10%稠度下進行固定實驗兩個小時。作為OBA固定的結果觀察到的紙漿亮度的變化如下表6硬木軟木Leucophor亮度亮度亮度亮度載量(GE)增加(GE)增加(lbs/ton)089.3088.4093.64.392.84.31094.34.992.13.71592.73.490.42.02091.92.689.61.13089.3086.0-2.5實施例4在本實施例中使用實施例3的紙漿樣品和OBA。但是，在與OBA混合前，使用NaOH稀溶液提高紙漿樣品的pH，對硬木的情況為3.0-5.7并且對軟木的情況至7.0。所有其它條件與實施例4中使用的那些條件相同。作為pH調節和OBA固定的結果觀察到的紙漿亮度的變化如下-表7硬木軟木Leucophor亮度亮度亮度亮度載量(GE)增加(GE)增加(lbs/ton)_實施例5進行試驗將T-100固定到來自美國北部工廠的商業上制造的完全漂白的軟木和硬木牛皮紙紙漿樣品上。軟木紙漿具有690csf的游離度(freeness)、90GE的亮度和4.0的pH。硬木樣品具有570csf的游離度、89.2的亮度和4.0的pH。與10%稠度的紙漿混合可變劑量的T-100并且保持在單獨且密封的塑料袋中。將袋置于7(TC水浴中2小時。作為OBA固定的結果各個紙漿樣品亮度的變化如下<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表8軟木硬木T-100亮度亮度亮度亮度載量(GE)增加(GE)增加(lbs/ton)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實施例6使實施例5的原始軟木和硬木紙漿樣品與用12lbs/ton的T-100固定的樣品一起在實驗室PFI磨漿機中經受高剪切機械行為?？刂颇{程度，使得軟木紙漿的游離度從磨漿前的690CSF降低至磨漿后的450CSF。對于硬木紙漿，游離度從570CSF下降至330CSF。作為PFI磨漿的結果，原始紙漿樣品和包含OBA的樣品的亮度變化如下:表9<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>作為磨漿操作結果的亮度損失在造紙界中是公認的。在實施例6中使用的磨漿條件下，它對初始軟木是1.6點并且對于初始硬木是0.8點。對于紙漿固定了OBA的情況亮度損失是非常相似的，表明在OBA和纖維間產生的鍵合是非常強的并且不受磨漿機的機械剪切行為的影響。從OBA固定獲得的凈的亮度增加基本上保持不變并且不受磨漿過程的影響。實施例7:手抄紙研究總結手抄紙研究證實在高稠度處理方法下加入ClariantLeucophorANO熒光增白劑(OBA)比在低稠度下加入OBA時給出更好的亮度。對于固定的劑量，新的加入點導致亮度增加大約1.9個單位ISO亮度?；谶@個研究，為了達到相同的ISO亮度，改變至新的加入方法將使得OBA劑量降低3.5磅/噸。這些評估基于OBA劑量水平介于3.3和10磅/噸的數據。設計的實驗表現出兩個因素，OBA劑量(名義上3.3和10磅/噸)和OBA加入方法(新方法相對于加入到低稠度紙漿)在確定亮度中是統計上重要的。實驗1.紙漿用于本研究的紙漿是從最后漂白階段的洗滌機中取出的未磨漿的硬木和軟木紙漿。2.0BA固定所述硬木和軟木紙漿分別具有兩個OBA水平，3.3和10磅/噸的OBA。使用的OBA是LeucophorANO(Clariant)，其是二磺酸化的OBA。條件是10%稠度，在70'C下混合2小時。3.磨漿在磨漿前，將紙漿結合成70:30的HWD:SWD的比例。在LR1，實驗室圓盤磨漿機中進行磨漿。使用兩種能量，35kW/T和45kW/T。所得紙漿的游離度分別是580和~320csf。4.紙頁制造使用下面的程序在動態紙頁成形器上制造紙頁將紙漿稀釋至1%稠度并且劇烈混合。首先，加入SMI的AlbacarLOPCC并且使其混合1分鐘。然后，加入預定且精確量的OBA并且混合15分鐘。然后，形成紙頁。在形成后，壓制紙頁至~45%固體并且在滾筒干燥器上于230。F下千燥。做出特殊的預防，使得'固定，了OBA的紙頁與加入標準OBA的紙頁具有相似量的OBA。除了用OBA預處理樣品并且按此處所述制備樣品外，其中在OBA之前加入PCC，還制造出幾個對照，其中將PCC和OBA的添加順序反過來(先加OBA)。5.鵬使用DataColorElrepho分光光度計對各種光學性質測試手抄紙。6.實驗設計對該實驗的設計包括四個主要因素I)加入OBA的漿料稠度(10%相對于1%)II)磨漿(35kW/T相對于45kW/T)in)填料水平(10%相對于20%)IV)OBA劑量(3.3lb/T相對于10lb/T)結果&結論對新的和傳統固定方法的手抄紙亮度的比較。在新的、高稠度處理方法下加入ClariantLeucophorANO熒光增白劑(OBA)比在低稠度下加入時給出更好的亮度的手抄紙。結果在下面的圖1-4中給出。圖l-4顯示來自本研究的亮度數據對OBA劑量作圖。列出了幾種不同類型的樣品，由固定方法(高和低稠度)和填料水平(IO和20弁/ton)區分。具有OBA的紙漿的拉曼光譜研究使用拉曼光譜研究使用傳統方法以及新方法加入了OBA的紙漿。圖5比較了OBA(LeucophurANO)的光譜與添加和未添加OBA的紙漿的光譜。OBA光譜中在約1600cm-'最強的峰在添加了OBA的紙漿的光譜中是可見的。圖6顯示了在該方法中加入了不同水平OBA的紙漿的光譜(從300到1700cm")。1600cm'1處的峰強度隨著OBA水平的增加而增加。當比較以傳統的方法和新方法添加OBA的紙漿的光譜時，峰的形狀沒有改變并且沒有觀察到另外的峰(參見圖7)。為了確定保留在纖維上的OBA的相對量，對于在所述方法中加入不同OBA水平的紙漿計算1600cm"處最大的峰強度與900cm"處峰(纖維素峰)的強度的比例。結果提供在表10和圖8中。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>拉曼測量的結果表明在10lb/tcm下按照新方法制備的紙漿中OBA的量與在15-20lb/ton載量下按照傳統的方法獲得的紙漿中OBA的量是相當的。紙漿中OBA的電感耦合等離子體光譜(ICP)研究用過氧化氫和硝酸熱板蒸煮在傳統方法和新方法期間加入OBA的軟木和硬木紙漿樣品。干燥并且在相同的條件下蒸煮在所述方法中使用的OBA樣品。通過ICP分析蒸煮的樣品的硫含量。結果提供在下面的表中。在相同的條件下分析未處理的紙漿并且為了獲得紙漿中存在的OBA的量，從處理的紙漿中的濃度中減去確定的硫濃度，以OBA的干重報道該濃度。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>紙漿中的硫濃度表明在10lb/ton的OBA下按照新方法處理的紙漿中存在的OBA的量與在20lb/ton載量下從傳統方法制備的紙漿的量是相當的。抽提研究將大約1克紙漿切成小片并且在6(TC下浸泡在大約150ml水中6小時。使用空氣作為吹掃氣，在LABCONCORapidvap氮氣蒸發系統中使水抽提物過濾通過0.45iim過濾器，減少大約2ml體積。在30°C的溫度下在24%的渦旋速度下運行蒸發儀。在蒸發至大約2ml后，使樣品在容量瓶中定容至5ml。通過高效液相色譜(HPLC)分析這種5ml水抽提物的部分。1:10稀釋這種5ml水抽提物的部分用于UV/VIS分析。HPLC儀器條件如下儀器說明具有Waters組件996光電二極管陣列檢測器(PDA)的WatersAlliance2695分離組件。流動相50Q/。甲醇50。/oPIC-A緩沖溶液，0.7ml/分鐘。PIC-A由WatersCorporation銷售并且是由0.005m緩沖至pH7.5的四丁基磷酸銨組成的反相離子對緩沖溶液。色譜柱PhenomenexLuna5nC-8(2)250mmX4.6mm，在35'C下操作。檢測器在200-800nm范圍內的Waters400光電二極管陣列檢測器(PDA)。選擇254nm下的峰來分析。運行時間60分鐘注入體積10^UV/VIS儀器條件如下儀器說明在光度模式下操作的ShimadzuUV-160型。用于分析的波長350nm結果在圖9-U中給出。根據上述教導，對本發明的許多修改和改變是可能的。因此，應當理解在權利要求的范圍內，可以以在本文中具體說明之外的其它方式實踐本發明。如在整個說明書中所使用的，使用"范圍"作為描述在所述范圍內的每個值，包括其中的所有子范圍。所有參考文獻以及它們引用的參考文獻就與本發明主題相關的部分及其所有實施方式都以引用的方式加入本文。權利要求1.一種制造紙漿和/或紙基材的方法，其包括在最后的漂白/抽提階段之后將溶液中的多個纖維與至少一種熒光增白劑接觸。2.根據權利要求1的方法，其中所述接觸在混合漿池/紙機貯漿池階段之前在制漿或造紙過程中進行。3.根據權利要求1的方法，其中所述溶液中的纖維稠度大于約4%。4.根據權利要求1的方法，其中所述溶液中的纖維稠度為7-15%。5.根據權利要求1的方法，其中將1-15lbs/ton的熒光增白劑與所述纖維接觸。6.根據權利要求1的方法，其中在熒光增白劑與纖維接觸期間，溶液的pH為3.5-5.5。7.根據權利要求1的方法，其中當熒光增白劑與纖維接觸時的溫度為60-80°C。8.根據權利要求1的方法，其中熒光增白劑與纖維接觸0.5-6小時的時間。9.根據權利要求1的方法，其中在磨漿階段前在制漿或造紙過程中進行所述接觸。10.根據權利要求1的方法，其包括在不存在助留劑下在最后的漂白/抽提階段之后將溶液中的多個纖維與至少一種熒光增白劑接觸o11.根據權利要求l的方法，其還包括將纖維和熒光增白劑磨槳，其中所述磨漿是選自化學磨漿、機械磨漿、熱化學磨漿、熱機械磨漿和化學熱機械磨漿中的至少一種。12.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿。13.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿，其中所述紙漿是漂白的化學熱機械紙漿。14.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿，其中所述紙漿是絨毛漿。15.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿，其中所述紙漿是造紙紙漿。16.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿或紙基材，其中所述紙漿或紙基材具有不小于卯的ISO亮度。17.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿或紙基材，其中所述紙漿或紙基材具有不小于130的CIE白度。18.通過根據權利要求1的方法制造的紙漿或紙基材，其中所述紙漿或紙基材具有不小于130的CIE白度和不小于卯的ISO亮度。19.根據權利要求1的方法，其還包括在涂布機處將另外的熒光增白劑與纖維接觸。20.根據權利要求1的方法，其還包括-在施膠機處將另外的熒光增白劑與纖維接觸。全文摘要本發明涉及增加紙漿亮度的方法、由該方法制備的紙漿和使用所述紙漿的方法。文檔編號D21C9/00GK101128630SQ200680005230公開日2008年2月20日申請日期2006年2月21日優先權日2005年2月19日發明者X·T·阮申請人:國際紙業公司