BR0109686B1

BR0109686B1 - mÉtodo para inibir a deposiÇço de contaminantes orgÂnicos em sistemas de fabricaÇço de polpa e de papel.

Info

Publication number: BR0109686B1
Application number: BRPI0109686-9A
Authority: BR
Inventors: Duy T Nguyen; Qu-Ming Gu
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2012-03-06
Also published as: US20020096293A1; CN1419621A; AU4596901A; ES2311512T3; DE60136269D1; ZA200208593B; AU2001245969B2; WO2001071092A3; CA2403494A1; BR0109686A; EP1268932A2; WO2001071092A2; CN1177971C; EP1268932B1; CA2403494C; US6461477B1; ATE412083T1; PT1268932E; MXPA02009143A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA INIBIR A DEPOSIÇÃO DE CONTAMINANTES ORGÂNICOS EM SISTEMAS DE FABRICAÇÃO DE POLPA E DE PAPEL"

Este pedido de patente refere-se ao benefício do pedido de pa- tente provisória n0 US 60/191.556, depositado em 23 de março de 2000.

Campo Técnico da Invenção

A presente invenção refere-se a métodos para inibir a deposição de contaminantes orgânicos em sistemas de fabricação de polpa e papel.

Antecedentes da Invenção

A deposição de contaminantes orgânicos (isto é, "pitch e sticki- es") sobre superfícies no processo de fabricação de papel é bem conhecida como sendo detrimental, tanto para a qualidade do produto, e a eficiência do processo de fabricação de papel. Alguns componentes ocorrem naturalmen- te na madeira e são liberados durante vários processos de fabricação de polpa e papel. Duas manifestações típicas deste problema são referidas co- mo "pitch" (principalmente resinas naturais) e stickies (adesivos ou revesti- mentos do papel reciclado). O "pitch" e os stickies têm muitas características comuns, inclusive: caráter hidrofóbico, pegajosidade, baixa energia superfi- cial, e o potencial de causar problemas com deposição, qualidade, e eficiên- cia no processo, como mencionado acima.

O termo "pitch" pode ser usado para referir-se a depósitos constituídos de constituintes orgânicos que podem originar-se dessas resi- nas naturais, seus sais, bem como Iigantes do revestimento, agentes de colagem, e produtos químicos antiespumantes, que podem ser encontra- dos na polpa. Além disso, o "pitch" freqüentemente contém componentes inorgânicos, tais como carbonato de cálcio, talco, argilas, titânio e materiais afins.

O termo "stickies" é um termo que está sendo crescentemente usado para descrever depósitos que ocorrem nos sistemas que usam fibra reciclada. Estes depósitos freqüentemente contêm os mesmos materiais encontrados nos depósitos de "pitch", além de adesivos, adesivos termofun- díveis, ceras e tintas. Todos os materiais supramencionados têm muitas características comuns, inclusive: caráter hidrofóbico, capacidade antiespu- mante, pegajosidade, baixa energia superficial, e o potencial de causar pro- blemas com deposição, qualidade e eficiência no processo. A Tabela I indica a relação complexa entre "pitch" e stickies aqui discutida.

Tabela I

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A deposição de contaminantes orgânicos, tais como "pitch" e stickies, pode ser detrimental à eficiência de uma fábrica de polpa ou papel, causando qualidade reduzida e também eficiência operacional reduzida. Os contaminantes orgânicos podem depositar-se sobre os equipamentos do processo nos sistemas de fabricação de papel, resultando em dificuldades operacionais nos sistemas. A deposição de contaminantes orgânicos sobre reguladores de consistência e outras sondas instrumentais podem tornar esses componentes inúteis. Os depósitos sobre peneiras pode reduzir a produção e descontrolar a operação do sistema. Esta deposição pode ocor- rer não somente sobre superfícies metálicas no sistema, mas também sobre superfícies de plástico e sintéticas, tais como arames, feltros, folhas, caixas de Uhle e componentes da caixa de entrada das máquinas.

Historicamente, os subconjuntos dos problemas de depósitos orgânicos, "pitch" e "stickies" manifestaram-se separadamente, de modo di- ferente, e foram tratados distinta e separadamente. Do ponto de vista físico, os depósitos de "pitch" têm se formado a partir de partículas microscópicas de material adesivo (natural ou manufaturado) na massa, que acumulam-se sobre os equipamentos de fabricação de papel ou polpa. Estes depósitos podem ser facilmente encontrados sobre as paredes da caixa da massa, folhas da máquina de papel, caixas Uhle, arames da máquina de papel, fel- tros úmidos da prensa, feltros de secagem, tambores de secagem, e pilhas de calandragem. As dificuldades relacionadas a esses depósitos incluíam direta interferência com a eficiência da superfície contaminada, e portanto, produção reduzida, bem como furos, sujeira e outros defeitos na folha, que reduzem a qualidade e a utilidade do papel para operações que se seguem, como o revestimento, conversão ou impressão.

Do ponto de vista físico, "stickies" têm sido usualmente partícu- las com tamanho visível ou quase visível na massa, que originam-se da fibra reciclada. Estes depósitos tendem a acumular-se sobre muitas das mesmas superfícies sobre as quais o "pitch" pode ser encontrado, e causam muitas das mesmas dificuldades que o "pitch" pode causar. Os depósitos relaciona- dos a "stickies" mais severos, entretanto, tendem a ser encontrados sobre os arames, feltros úmidos, feltros de secagem e tambores de secagem da má- quina de papel.

Os métodos para impedir o acúmulo de depósitos sobre os equi- pamentos e superfícies do moinho de polpa e papel são de grande impor- tância para a indústria. As máquinas de papel poderiam ser desligadas para limpar, mas cessar a operação para limpar é indesejável por causa da perda conseqüente de produtividade, qualidade ruim, enquanto parcialmente con- taminado, e a "sujeira" que ocorre quando os depósitos se soltam e ficam incorporados na folha. Impedir a deposição é assim altamente preferido, quando isto pode ser praticado eficazmente.

No passado, os depósitos de "stickies" e os depósitos de "pitch" manifestaram-se tipicamente em diferentes sistemas. Isso era verdadeiro porque os moinhos usualmente usavam somente fibra virgem ou somente papel reciclado. Freqüentemente, produtos químicos e estratégias de trata- mento muito diferentes foram usadas para controlar esses problemas separados.

As tendências atuais são pelo maior uso mandatório de fibra re- ciclada em todos os sistemas. Isto está resultando em uma co-ocorrência de problemas de "stickies e pitch" em um dado moinho. É desejável encontrar produtos químicos e estratégias de tratamento que sejam altamente eficazes em eliminar ambos estes problemas sem ter de alimentar dois ou mais pro- dutos químicos separados.

Sugeriu-se que a gelatina poderia ser usada como uma solução para controle de "pitch". A patente n° US 5.885.419, cujo teor é aqui incorpo- rado como referência, descreve proteínas relacionadas ao sangue, tais como albuminas e globulinas, para impedir a deposição de "pitch/stickies" na in- dústria de polpa e papel. Entretanto, a proteína do leite usada na patente provou ser ineficaz. A patente não revela as propriedades físicas e químicas desta proteína do leite; entretanto, seu fraco desempenho indica a exclusão das proteínas de alto peso molecular do soro do leite, as quais surpreen- dentemente demonstraram ser muito eficazes nesta invenção.

Sumário da Invenção

A presente invenção fornece composições e métodos para inibir as deposições de contaminantes orgânicos dos sistemas de fabricação de polpa e papel.

A presente invenção fornece métodos para inibir a deposição de contaminantes orgânicos, tais como "pitch e stickies", nos sistemas de fabri- cação de polpa e papel. Os métodos compreendem adicionar à polpa ou aplicar sobre as superfícies da máquina de fabricação de papel uma quanti- dade inibidora eficaz de uma proteína do soro do leite ou a combinação de uma proteína do soro do leite e um polímero catiônico.

Descrição Detalhada de uma Concretização Preferida da Invenção

A presente invenção se refere a métodos para inibir o depósito de contaminantes orgânicos a partir de polpa na superfície de maquinário de fabricação de papel em sistemas de fabricação de polpa e de papel, com- preendendo adicionar à polpa ou aplicar às superfícies do maquinário de fabricação de papel uma quantidade eficaz inibidora de deposição de uma proteína do soro do leite. A presente invenção refere-se a métodos para ini- bir a deposição de contaminantes orgânicos, tais como "pitch e stickies", dos sistemas de fabricação de polpa e papel.

Os contaminantes orgânicos incluem constituintes que ocorrem na polpa (virgem, reciclada ou combinações delas), os quais têm o potencial de depositar-se e reduzir o desempenho da máquina ou a qualidade do pa- pel. Esses contaminantes incluem, mas não se limitam a resinas naturais, tais como ácidos graxos, ácidos de resinas, seus sais insolúveis, ésteres graxos, esteróis; e outros constituintes orgânicos, tais como etileno-bis- estearamida, ceras, agentes de dimensionamento, adesivos, fundidos à quente, tintas, antiespumantes, e látices, que podem depositar-se nos siste- mas de fabricação de papel.

Existem dois grupos fundamentalmente diferentes de proteínas presentes no leite, caseína e soro do leite. As proteínas da caseína são in- sensíveis ao calor. As proteínas do soro do leite são sensíveis ao calor. A Tabela I indica as maiores diferenças nas propriedades entre as proteínas da caseína e do soro do leite, inclusive as principais proteínas em cada gru- po e sua contribuição percentual para a proteína total no leite.

Tabela I

Propriedades das Proteínas do Leite e Seus Componentes Principais

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Como pode ser observado, a β-lactoglobulina é o componente principal da proteína do soro do leite. O peso molecular médio da proteína do soro do leite é entre cerca de 3.000 e cerca de 25.000.

Como demonstrado na Tabela II, existem diferenças distintas na composição de proteínas como a gelatina, albumina sérica, caseína, e pro- teína do soro do leite, que podem ser observadas no seu teor de aminoácidos.

Tabela II

Composição Aminoácida de Proteínas Selecionadas

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A proteína da caseína, que é amplamente fosforilada na sua forma natural, é muito mais hidrofílica do que as proteínas do soro do leite, e sem se estar atado à teoria, teoriza-se que o caráter hidrofílico pode impedi- la de interagir com as partículas hidrofóbicas de stickies e "pitch", e desta forma, tornar-se um agente controlador ineficaz de stickies e "pitch". Em contraste, similarmente à albumina do soro bovino, β-lactoglobulina e a- lactalbumina, os componentes principais da proteína do soro do leite são aparentemente mais globulares em termos estruturais do que a caseína, pois ela tem um teor mais alto de cisteína, com a qual as proteínas se reti- culam através de ligações dissulfeto. A estrutura globular, bem como o ca- ráter hidrofóbico da proteína do soro do leite, aumenta sua interação com as partículas hidrofóbicas de stickies e "pitch". Sem se estar atado à teoria, isto pode explicar o melhor desempenho da proteína do soro do leite, comparado com a caseína. A caseína é mais linear quimicamente por causa da ausên- cia de ligações dissulfeto na proteína. As proteínas do soro do leite que têm pesos moleculares na faixa entre pelo menos cerca de 3.000, de preferência pelo menos cerca de 5.000, e ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 10.000, e até cerca de 30.000, mais preferivelmente até cerca de 25.000, e ainda mais preferivelmente até cerca de 20.000, são úteis na presente in- vestigação. O hidrolisado de proteína do soro do leite com peso molecular menor do que 2.000, derivado de um tratamento com protease não apre- sentou propriedades desejadas (Tabela III), e sem se desejar ficar atado à teoria, isto é uma indicação de que a estrutura globular intacta da proteína é necessária para a propriedade física.

A proteína do soro é usada em uma quantidade eficaz para inibir a deposição de contaminante orgânico, como "pitch" e stickies.

Para os propósitos da presente invenção, o termo "quantidade inibidora de deposição eficaz" é definido como aquela quantidade que é sufi- ciente para inibir a deposição em sistemas de fabricação de polpa e papel. Genericamente, a proteína do soro do leite é usada em uma quantidade a partir de pelo menos cerca de 0,1 ppm, de preferência a partir de pelo me- nos cerca de 0,5 ppm, e mais preferivelmente a partir de pelo menos cerca de 1 ppm, baseado nas partes de polpa seca no sistema. A proteína do soro do leite pode ser usada na presença de ele- trólitos com pouco ou nenhum impacto quanto à eficácia da proteína do soro em inibir a deposição de contaminante orgânico, como "pitch" e stickies de sistemas de fabricação de polpa e papel.

A proteína do soro do leite pode ser usada em ambientes bási- cos e também ácidos. O pH pode ser tão alto quanto 14, ou tão baixo quanto 1.

A proteína do soro do leite pode ser usada em uma faixa de temperatura entre pelo menos cerca de 15°C, mais preferivelmente 20°C, ainda mais preferivelmente 25°C, e uma temperatura de cerca de 70°C, e mais preferivelmente 60°C, e ainda mais preferivelmente cerca de 55°C. O peso molecular da proteína do soro do leite usada na invenção é entre cerca de 5.000 e cerca de 30.000, de preferência entre cerca de 10.000 e cerca de 25.000, e mais preferivelmente entre cerca de 17.000 e cerca de 21.000. As proteínas do soro do leite usadas na invenção estão disponíveis no merca- do, e disponíveis na Calpro Ingredients.

As proteínas do soro do leite da presente invenção são eficazes em inibir a deposição de contaminantes orgânicos em sistemas de fabrica- ção de papel. Estes sistemas podem incluir, sem limitações, sistemas kraft, sulfeto ácido, polpa mecânica, e fibras recicladas. Por exemplo, a deposição na lavadora da massa parda, câmara de depuração e sistema de correia, nos processos de fabricação de papel kraft, pode ser inibida. O termo "sis- temas de fabricação de papel" significa todos os processos de polpa. Gene- ricamente, acredita-se que as proteínas do soro do leite podem ser utilizadas para inibir a deposição sobre todas as superfícies dos sistema de fabricação de papel, desde a fábrica da polpa até a bobina de papel ou máquina da polpa, tendo um pH entre pelo menos cerca de 1, e pode ficar na faixa até 14, sob uma série de condições do sistema. Mais especificamente, as pro- teínas do soro do leite diminuem eficazmente a deposição não somente so- bre superfícies metálicas, mas também sobre superfícies de plástico e sinté- ticas, tais como arames, feltros, folhas, caixas Uhle, rolos e componentes da caixa de entrada da máquina. As proteínas do soro do leite da presente invenção podem ser compatíveis com outros aditivos da polpa e fabricação de papel. Eles podem incluir amidos, dióxido de titânio, antiespumantes, resinas de resistência a úmido, e auxiliares de colagem.

As proteínas do soro de leite da presente invenção podem ser adicionadas ao sistema de fabricação de papel em qualquer estágio. Elas podem ser adicionadas diretamente à massa da polpa ou indiretamente à massa através da caixa de entrada. As proteínas do soro podem ser aplica- das também sobre superfícies que podem sofrer deposição, como o arame, feltros da prensa, rolos da prensa e outras superfícies suscetíveis a deposi- ção. A aplicação sobre as superfícies pode ser por meio de aspersão ou por qualquer outro meio que revista as superfícies.

As proteínas do soro do leite da presente invenção podem ser adicionadas ao sistema de fabricação de papel, puras, como um pó, pasta fluida ou em solução, sendo a água o solvente primário preferido, mas não se limitando a ela. Os exemplos de outros solventes carreadores incluem, mas não se limitam a solventes solúveis em água, como etilenoglicol e pro- pilenoglicol. Quando adicionada por técnicas de aspersão, a composição da invenção é, de preferência, diluída com água ou outro solvente, até uma concentração inibidora satisfatória. As proteínas do soro do leite podem ser adicionadas especificamente e só a uma massa identificada como contami- nada ou podem ser adicionadas a polpas mescladas. As proteínas do soro do leite podem ser adicionadas à massa em qualquer ponto antes da mani- festação do problema de deposição, e em mais do que um lugar quando ocorre mais do que um local de deposição. Podem ser empregadas também combinações dos métodos de adição supramencionados, alimentando as proteínas do soro do leite ou por meio de alimentação no estoque da polpa, alimentando na massa da máquina de papel, e/ou aspergindo sobre o arame e o feltro simultaneamente.

A quantidade eficaz das proteínas do soro do leite, a ser adicio- nada ao sistema de fabricação de papel, depende de inúmeras variáveis, inclusive, sem limitações, da temperatura da água, aditivos adicionais, e do tipo e do teor de contaminantes orgânicos da polpa. Genericamente, adicio- na-se entre pelo menos cerca de 0,1 parte, de preferência pelo menos cerca de 0,5 parte, mais preferivelmente cerca de 1 parte, e mais preferível mente cerca de 1,5 parte das proteínas do soro do leite por milhão de partes de polpa no sistema.

Além disso, as proteínas do soro do leite demonstraram ser efi- cazes contra a manifestação de "pitch" e stickies de problemas de deposição orgânica, proporcionando uma redução efetiva desses problemas em fábri- cas de papel que utilizam uma série de fontes de fibras virgens e recicladas.

Nos sistemas de fabricação de papel de circuito fechado ou que têm sistemas de reciclagem de água, é vantajoso remover "pitch" e stickies, para impedir o acúmulo no sistema de água. Peneirar é um método para re- mover "pitch" e stickies. Em um método preferido, o "pitch" e os stickies não se acumulam na água reciclada, mas são removidos combinando-os com o papel em formação. Neste método preferido, o "pitch e os stickies" são in- corporados no papel em formação em um tamanho e condição (desengoma- do) que a qualidade do papel em formação não é afetada de modo detri- mental. Descobriu-se que adicionando proteína e polímeros catiônicos ao sistema de fabricação de papel, "pitch" e stickies são removidos do sistema de água, combinando-se com o papel em formação. Esses polímeros são algumas vezes usados para a retenção de finos e material de carga, mas podem ser usados também para reter "pitch" e stickies.

Em um aspecto da invenção, os polímeros catiônicos podem ser usados em combinação com proteínas. As proteínas que em si têm alguma eficácia para reduzir deposição de "pitch" e stickies podem ser usadas van- tajosamente junto com polímeros catiônicos, para reduzir ainda mais a de- posição de "pitch" e stickies.

Os polímeros catiônicos úteis na invenção incluem, mas não se limitam a amido catiônico, poliacrilamida catiônica, alume, derivados de ce- lulose, poliamina, como polímeros de condensação produzidos a partir de aminas alifáticas e epicloridrina, condensado de poliamida amina, resinas de poliamida-amina-epiclorohidrina, polietileno imina óxido de polietileno, cio- reto de poli(dialil-dimetil-amônio) (poli DADMAC), e resina de melamina- formaldeído. As poliacrilamidas úteis na presente invenção incluem copolí- meros, terpolímeros e outras combinações que proporcionam caráter ca- tiônico para uma cadeia principal de polímero de poliacrilamida.

Embora os polímeros catiônicos acima possam ser pré- misturados com as proteínas, esses primeiros podem ser adicionados tam- bém ao sistema aquoso separado das proteínas, seja antes ou depois das proteínas. Os polímeros e/ou as proteínas podem ser adicionadas junto ou em separado diretamente à massa da polpa, ou indiretamente, à massa através da caixa de entrada. É particularmente vantajoso adicionar as pro- teínas primeiro, misturar até que a proteína tenha sido distribuída uniforme- mente na massa, e depois adicionar o polímero catiônico, antes da formação da folha.

Os polímeros e/ou as proteínas podem ser aplicadas também junto ou separadamente sobre superfícies que podem sofrer deposição, como o arame, feltros da prensa, rolos da prensa e outras superfícies sus- cetíveis a deposição. A aplicação sobre as superfícies pode ser por meio de aspersão ou qualquer outro meio que revista as superfícies.

As mesclas de proteína e polímeros catiônicos são usadas em razões ponderais de proteína para polímero catiônico entre cerca de 1:1 e cerca de 1:100, de preferência entre cerca de 1:1 e cerca de 1:50, e mais preferivelmente entre cerca de 1:1 e cerca de 1:20, as quais são freqüente- mente mais eficazes do que os componentes individuais.

Descobriu-se que o polímero catiônico poli DADMAC pode me- lhorar o efeito inibidor de "pitch" e stickies da capacidade da proteína em reduzir a tendência de deposição de "pitch" e stickies. Por exemplo, mesclas de uma proteína de soro do leite da presente invenção e poli DADAMAC em razões ponderais de proteína para polímero catiônico entre cerca de 1:1 e cerca de 1:100, de preferência entre cerca de 1:1 e cerca de 1:50, e mais preferivelmente entre cerca de 1:1 e cerca de 1:20, são algumas vezes mais eficazes do que os componentes individuais.

A quantidade eficaz de proteína mais polímero catiônico a ser adicionada ao sistema de fabricação de papel depende de inúmeras variá- veis, inclusive, sem limitações, da temperatura da água, aditivos adicionais, e do tipo e teor de contaminantes orgânicos da polpa. Genericamente, adici- ona-se a partir de pelo menos cerca de 0,1 parte, de preferência pelo menos cerca de 0,5 parte, mais preferivelmente cerca de 1 parte, e mais preferivel- mente cerca de 1,5 parte da proteína mais polímero catiônico por milhão de partes da polpa no sistema.

Existem várias vantagens associadas à presente invenção, comparado com processos anteriores. Estas vantagens incluem uma capa- cidade de funcionar sem ser largamente afetado pelo teor de dureza da água no sistema e do pH; uma capacidade de funcionar em dosagens baixas; uma capacidade de funcionar sem afetar adversamente a colagem e a retenção de finos; impacto ambiental reduzido; generalizadamente reconhecido como material seguro (GRAS); uma capacidade de permitir que o usuário use uma quantidade maior de fibra reciclada na massa; e melhor capacidade de bio- degradação.

Os dados abaixo foram desenvolvidos para demonstrar os re- sultados inesperados obtidos pelo uso da presente invenção.

Exemplos

Teste Padrão de Desenqomaqem de Fita (STDT)

Para estabelecer a eficácia das composições desta invenção como agentes controladores de deposição sobre superfícies de plástico e especificamente quanto a contaminantes por adesivo do tipo encontrado em polpa reciclada, um teste de laboratório foi desenvolvido utilizando fitas com adesivo no fundo como amostra de stickies. A amostra de stickies pode ser fabricada a partir de qualquer fita adesiva que não vá se desintegrar na água. Para este estudo, foram usadas fitas fabricadas a partir de borracha de estireno-butadieno e ésteres vinílicos. Estes dois contaminantes orgâni- cos potenciais reconhecidamente causam problemas de stickies na utiliza- ção de fibras secundárias. Uma segunda amostra foi fabricada pela Ε. I. Du Pont de Nemours Chemical Company. Este material foi escolhido porque os panos formadores da máquina de papel são freqüentemente feitos de poli- éster que é suscetível a problemas consideráveis de deposição causados por stickies e/ou "pitch".

O teste envolveu imergir uma fita adesiva de 5,08 cm χ 10,16 cm (2 in χ 4 in) e uma amostra do poliéster Mylar de 5,08 cm χ 10,16 cm (2 in χ 4 in) dentro de 600 g de uma solução que está sendo testada. O pH de todas as soluções foi de cerca de 6, a menos que diferentemente assinalado. A solução contida em um bécher de 600 ml foi colocada em um banho de água sob agitação e aquecida até a temperatura desejada. Depois de 30 min de imersão, a fita e a amostra foram removidas da solução e prensadas até uma força de 4.536 kg (10.000 Ib) por um minuto. Um instrumento de teste de resistência à tração Instron foi então usado para medir a força necessária para puxar e separar uma da outra. A redução na força necessária indicou que o "stickie" estava desengomado. A porcentagem em relação ao controle ou desengomagem foi calculada pela seguinte equação:

% de desengomagem = 100 χ [força não-tratada - força tratada)]/força não- tratada

Os resultados deste teste estão apresentados na Tabela III.

Tabela III

Teste Padrão de Desengomagem de Fita

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Como demonstrado na Tabela III, a proteína do soro do leite demonstrou ser muito mais eficaz do que as proteínas hidrolisadas, proteína de soja, lactalbumina, caseinato de sódio, caseinato de cálcio, e caseinato de amônio. Como mencionado anteriormente, a caseína e o soro são as du- as proteínas presentes no leite; entretanto, elas são quimicamente diferentes.

Sem se estar atado à teoria, o desempenho superior das proteínas do soro do leite, comparado com as proteínas da caseína, pode ser também atribuído ao equilíbrio dos resíduos hidrofílicos e hidrofóbicos pre- sentes nas proteínas do soro do leite, diferentemente da superfície intensa- mente hidrofílica das proteínas da caseína. A proteína do soro do leite com alto peso molecular pareceu ser também muito mais eficaz do que as de baixo peso molecular. Pode ser observado também que a presença de ele- trólitos (isto é, íons sódio e cálcio) não teve qualquer impacto negativo substancial sobre o desempenho da proteína do soro do leite. Além disso, a proteína de alto peso molecular ainda permaneu muito eficaz em temperatu- ras baixas (isto é, 30°C) e sob condições de pH alto (isto é, pH 11).

Teste da Turbidez do Filtrado

Uma turbidez do filtrado e uma observação da deposição de "pitch" sobre uma barra de agitação de Teflon® foi usada para avaliar a ativi- dade da proteína e/ou do polímero catiônico para impedir a deposição, bem como reter partículas de "pitch" sobre as fibras, como indicado por um de- créscimo da deposição de "pitch" sobre uma barra de Teflon® e um decrés- cimo da turbidez, respectivamente. Teflon® é fabricado pela Ε. I. su Pont de Nemours Chemical Company.

Procedimento:

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A. Preparação da Emulsão de "pitch" - emulsão de "pitch" a 0.5%

1. 1.800 ml de água desmineralizada foram aquecidos até perto da fervura (sob agitação e coberta com folha de alumínio)

2. Adicionou-se 1,5 ml de NaOH a 50% para levar o pH até aproximada- mente 12 (-30 gotas de NaOH a 50%)

3. Dissolveu-se 4,0 g de ácido abiético

4. Dissolveu-se 5,0 g de Sylvatol 40

5. Ajustou-se o pH lentamente até 8,0 com HCI diluído. A suspensão tornou- se turva e leitosa.

B. Preparação de Fibra - 1% de consistência

1. Pesou-se 20 g de polpa de fibra curta branqueada seca em mechas em pedaços de aproximadamente 2,54 cm χ 2,54 cm (1 in χ 1 in)

2. Embebeu-se em 2.000 ml de água desmineralizada por 15 min ou mais

3. Transferiu-se a polpa embebida para um recipiente desintegrador TAPPI

4. Mesclou-se por 10 min sob ajuste de agitação C. Operação do Teste de Jarra Brit

1. Encheu-se um bécher de 600 ml com 250 g de uma pasta de polpa com consistência de 1% e 250 g de água desmineralizada ebuliente. Manteve-se a temperatura perto de 50°C aquecendo o bécher

2. Adicionou-se solução de cálcio (4 ml de CaCI2-H2O)

3. Adicionou-se suspensão de "pitch" (35 g)

4. Adicionou-se 5-20 ppm de proteína ou polímero catiônico (isto é, 10 ppm = 5 g de solução a 0,1%)

5. Ajustou-se o pH com HCI diluído até 5,5-6,0 (prova de pH verificada em tampão para assegurar que não houve acúmulo de "pitch")

6. Agitou-se por 30 min

7. Adicionou-se 5-20 ppm de polímero catiônico ou proteína

8. Agitou-se por 15 min

9. Transferiu-se o item 7 para um Jarro Brit equipado com uma peneira de 22 mícrons e agitou-se a 800 rpm por 30 s, filtrou-se, e depois o filtrado foi coletado para as medições de turbidez

Os resultados deste teste estão apresentados na Tabela IV:

Tabela IV

Teste de Turbidez e Deposição de "Pitch"

<table>table see original document page 18</column></row><table> Tabela IV (Continuação)

<table>table see original document page 19</column></row><table>

A proteína do soro do leite usada no teste de turbidez tinha um peso molecular entre cerca de 10.000 e cerca de 25.000. A Tabela IV indica que a proteína do soro do leite impede a deposição de "pitch" sobre uma barra de Teflon, bem como reduz a turbidez do filtrado (uma indicação da retenção de "pitch"), quando usada em combinação com um polímero catiônico.

Embora esta invenção tenha sido descrita com relação a suas modalidades específicas, fica evidente que inúmeras outras formas e modifi- cações desta invenção serão óbvias para os versados na técnica. As reivin- dicações apensadas e esta invenção devem ser interpretadas geralmente para cobrir todas essas formas e modificações óbvias que estão dentro do espírito e âmbito da presente invenção.

Claims

1. Método para inibir a deposição de contaminantes orgânicos em sistemas de fabricação de polpa e de papel, caracterizado pelo fato de que compreende adicionar à polpa ou às máquinas de fabricação de papel, em um sistema de fabricação de papel, uma quantidade eficaz inibidora de deposição de uma proteína de soro do leite.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proteína de soro do leite é adicionada à polpa em uma quanti- dade de 0,1 ppm ou mais, baseado na quantidade de polpa no sistema.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proteína de soro do leite é aplicada sobre a superfície da má- quina e dos equipamentos de fabricação de papel.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracteriza- do pelo fato de que o peso molecular da proteína de soro do leite está entre -5.000 e 30.000.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o peso molecular da proteína de soro do leite está entre 5.000 e 25.000.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracteriza- do pelo fato de que a proteína de soro do leite está em uma solução aquosa.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, ou 3, caracteri- zado pelo fato de que os contaminantes orgânicos são depósitos de stickies.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracteriza- do pelo fato de que os contaminantes orgânicos são depósitos de "pitch".

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2, ou 3, caracteri- zado pelo fato de que compreende ainda a adição de pelo menos um polí- mero catiônico à polpa e ao sistema de fabricação de papel.

10. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as superfícies são selecionadas do grupo que consiste em ara- me, feltros de prensa e rolos da prensa.