BR102014027199B1

BR102014027199B1 - METHOD TO IMPROVE THE MANUFACTURING OF SODA OR KRAFT PULP

Info

Publication number: BR102014027199B1
Application number: BR102014027199-6A
Authority: BR
Inventors: Prasad Y. Duggirala; Sergey M. Shevchenko
Original assignee: Nalco Company
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2022-10-04
Also published as: EP3169843A1; RU2017103170A; RU2017103170A3; CA2953568C; RU2698735C2; CN106536820B; CN106536820A; CA2953568A1; BR102014027199A2; CL2014003084A1; EP3169843A4; WO2016010854A1

Abstract

MÉTODO E COMPOSIÇÕES QUÍMICAS PARA APRIMORAR A EFICIÊNCIA DE FABRICAÇÃO DE POLPA QUÍMICA. A presente invenção proporciona métodos e composições para aumentar a digestão de polpa em um processo de fabricação de polpa química. O método usa dosagens ultra baixas, economicamente possíveis de BH aplicada logo antes do processo de fabricação de polpa se iniciar, em uma solução alcalina estável alimentada na linha de licor branco, para aprimorar o processo ao se economizar nos produtos químicos para a fabricação de polpa, aumentando o brilho e rendimento da polpa e reduzindo o número de kappa.METHOD AND CHEMICAL COMPOSITIONS TO IMPROVE CHEMICAL PULP MANUFACTURING EFFICIENCY. The present invention provides methods and compositions for increasing pulp digestion in a chemical pulp manufacturing process. The method uses ultra-low, economically feasible dosages of BH applied just before the pulping process begins, in a stable alkaline solution fed into the white liquor line, to improve the process by saving on pulping chemicals , increasing pulp brightness and yield and reducing the kappa number.

Description

Cross Reference to Related Orders

[001]O presente pedido é uma continuação em parte do pedido de Patente US co-pendente 13/839,091 depositado em 15 de Março de 2013.[001] The present application is a continuation in part of co-pending US Patent application 13/839,091 filed on March 15, 2013.

[002]O presente pedido também é uma continuação em parte do pedido de Patente US co-pendente 12/400,326 depositado em 9 de Março de 2009.[002] The present application is also a continuation in part of co-pending US Patent application 12/400,326 filed on March 9, 2009.

[003]Declaração sobre a Pesquisa e Desenvolvimento Patrocinado pelo Governo Federal[003] Declaration on Research and Development Sponsored by the Federal Government

Not applicable. Background of the Invention

[004]A presente invenção se refere a composições, métodos, e aparelhos para aprimorar a eficiência de fabricação de polpa química. A fabricação de polpa química com (processo kraft) e sem (processo alcalino ou de soda) sódio sulfeto pode ser aumentado por determinados aditivos tal como 9,10-antraquinona (AQ) ou polissulfeto de sódio. Os referidos aditivos proporcionam energia e economia de produtos químicos durante o processo de fabricação de polpa e economia de produtos químicos em estágios de alvejamento subsequentes. Isso é alcançado, em particular, por enviar números kappa inferiores e rendimentos superiores que permitem a fabricação de polpa em temperaturas mais baixas/tempos mais curtos e alvejamento com menos produtos químicos. Entretanto, os aditivos existentes têm uma série de inconvenientes que garantem o desenvolvimento adicional na referida área. Assim, polissulfeto não é relativamente eficiente e aplicado em grandes quantidades; AQ é atualmente restrito se não completamente eliminado em virtude das regulamentações ambientais e de saúde. Como um resultado há uma clara utilidade de um novo aditivo que possa substituir em parte ou totalmente AQ na fabricação de polpa química (soda e kraft).[004] The present invention relates to compositions, methods, and apparatus for improving chemical pulp manufacturing efficiency. Chemical pulping with (kraft process) and without (alkaline or soda process) sodium sulfide can be enhanced by certain additives such as 9,10-anthraquinone (AQ) or sodium polysulfide. Said additives provide energy and chemical savings during the pulping process and chemical savings in subsequent bleaching stages. This is achieved, in particular, by delivering lower kappa numbers and higher yields that allow for lower temperature/shorter time pulping and bleaching with fewer chemicals. However, the existing additives have a series of drawbacks that guarantee further development in the referred area. Thus, polysulfide is not relatively efficient and applied in large quantities; AQ is currently restricted if not completely eliminated due to environmental and health regulations. As a result there is a clear utility of a new additive that can partially or totally replace AQ in the manufacture of chemical pulp (soda and kraft).

[005]A técnica descrita na presente seção não é pretendida de modo a constituir uma admissão de que qualquer patente, publicação ou outra informação referida aqui é "técnica anterior" com relação à presente invenção, a não ser que especificamente designado como tal. Em adição, a presente seção não deve ser construída no sentido de significar que uma pesquisa tenha sido feita ou que nenhuma outra informação pertinente como definida em 37 CFR § 1,56(a) exista.[005] The technique described in this section is not intended to constitute an admission that any patent, publication or other information referred to herein is "prior art" with respect to the present invention, unless specifically designated as such. In addition, this section should not be construed to imply that a search has been made or that no other pertinent information as defined in 37 CFR § 1.56(a) exists.

Brief summary of the present invention

[006]Para satisfazer as necessidades a muito sentidas mas não resolvidas identificadas acima, pelo menos uma modalidade da presente invenção é orientada em direção de um processo para a digestão de polpa. O método que compreende a adição da composição para polpa que sofre um processo de deslignificação, a composição que compreende uma pequena dosagem de boroidreto (BH) (boroidreto de sódio preferido) com relação à massa seca por forno da polpa. A composição pode ser adicionada ao licor branco e alimentada ao dispositivo de digestão com o licor antes que a elevação da temperatura se inicie. O BH pode ser na forma de uma solução alcalina em água. A quantidade de BH com relação a polpa seca em forno pode ser menos do que 0,1% na base ativa. A solução de BH que é o produto adicionado ao licor triturado pode ser suficientemente alcalina de modo que a mesma é estável sob condições normais e não libera hidrogênio. A dosagem de BH pode ser em uma quantidade insuficiente para ser eficaz no alvejamento da polpa.[006] To satisfy the long felt but unresolved needs identified above, at least one embodiment of the present invention is oriented towards a process for digesting pulp. The method comprising adding the composition to pulp undergoing a delignification process, the composition comprising a small dosage of borohydride (BH) (preferred sodium borohydride) relative to the kiln-dried mass of the pulp. The composition can be added to the white liquor and fed to the digestion device with the liquor before the temperature rise starts. BH can be in the form of an alkaline solution in water. The amount of BH relative to kiln-dried pulp may be less than 0.1% in the active base. The BH solution which is the product added to the crushed liquor may be sufficiently alkaline that it is stable under normal conditions and does not release hydrogen. BH dosage may be in an amount insufficient to be effective in bleaching the pulp.

[007]Pelo menos uma modalidade da presente invenção é orientada em direção de um método para a digestão de madeira lascas. O método compreende a adição de uma composição para um substrato que suporta lignina em um processo de fabricação de polpa e então aplicar ao substrato uma etapa de alvejamento subsequente. A composição compreende uma pequena dosagem de BH com relação à massa seca por forno de substrato. O BH é dosado a um ponto no processo de fabricação de polpa onde não houve licor negro em contato com o substrato, e onde não mais do que pelo menos 0,001% - 10% ou mais ou menos de hemicelulose originalmente presente na forma de lascas de madeira do substrato foram separadas a partir do substrato. A dose é em uma quantidade suficientemente alta para reduzir de modo seletivo pelo menos 0,001% - 10% ou mais ou menos dos grupos de lignina alfa-carbonila em substrato desse modo os tornando mais susceptíveis a subsequente fácil divisão da ligação O-4 beta metida quinona durante o processo de fabricação de polpa, mas não tão alto quanto desativaria substancialmente pelo menos 0,001% - 10% ou mais ou menos dos cromóforos na lignina por si só. A etapa de alvejamento envolve adicionar a dosagem de alvejante não maior do que uma quantidade insuficiente para fazer com que o estoque de papel resultante tenha sido substancialmente alvejado na ausência de AQ mas para a presença de uma baixa dose de BH, e em que o estoque de papel resultante é alvejado.[007] At least one embodiment of the present invention is oriented towards a method for digesting wood chips. The method comprises adding a composition to a substrate that supports lignin in a pulping process and then applying a subsequent bleaching step to the substrate. The composition comprises a small dosage of BH relative to the oven-dried mass of the substrate. The BH is dosed at a point in the pulping process where there has been no black liquor in contact with the substrate, and where no more than at least 0.001% - 10% or more or less of the hemicellulose originally present in the form of pulp chips substrate wood were separated from the substrate. The dose is in an amount high enough to selectively reduce at least 0.001% - 10% or more or less of the alpha-carbonyl lignin groups in substrate thereby making them more susceptible to subsequent easy splitting of the O-4 beta-methide bond quinone during the pulping process, but not as high as would substantially deactivate at least 0.001% - 10% or so or less of the chromophores in the lignin alone. The bleaching step involves adding a dosage of bleach not greater than an amount insufficient to cause the resulting paper stock to have been substantially bleached in the absence of AQ but for the presence of a low dose of BH, and where the stock of resulting paper is bleached.

[008]Pelo menos uma modalidade da presente invenção pode aprimorar fabricação de polpa de soda ou kraft. O método pode compreender a etapa de adicionar a composição ao licor da polpa que compreende boroidreto de sódio em alcalino antes de fabricação de polpa; o método proporciona economia de licor branco fresco, reduzido número kappa, maior brilho, menor nível de rejeitos e maior rendimento de polpa. A composição pode compreender 10- 40% de alcalino e 5-25% de boroidreto. O método pode adicionalmente compreender adicionar um tensoativo à polpa. O método pode adicionalmente compreender adicionar a polissulfeto à polpa.[008] At least one embodiment of the present invention can improve soda or kraft pulp manufacturing. The method may comprise the step of adding the composition to the pulp liquor comprising sodium borohydride in alkali prior to pulping; the method provides savings in fresh white liquor, reduced kappa number, greater brightness, lower rejects and higher pulp yield. The composition may comprise 10-40% alkaline and 5-25% borohydride. The method may further comprise adding a surfactant to the pulp. The method may further comprise adding the polysulfide to the pulp.

[009]A baixa dosagem pode ser caracterizada por fazer com que o BH ataque de modo seletivo os grupos funcionais em lignina em subestruturas criticamente importantes para acelerar adicionalmente a deslignificação no processo de fabricação de polpa e passivizar as hemiceluloses em direção da degradação química no mesmo processo. O método pode excluir o uso de BH em uma dosagem suficiente para alvejar a polpa.[009] The low dosage can be characterized by causing BH to selectively attack the functional groups in lignin in critically important substructures to further accelerate delignification in the pulping process and passivize the hemicelluloses towards chemical degradation in the same process. The method can exclude the use of BH in a dosage sufficient to whiten the pulp.

[010]Características e vantagens adicionais são descritas aqui, e serão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir.[010]Additional features and benefits are described here, and will be apparent from the detailed description below.

Brief Description of the Drawings

[011]Uma descrição detalhada da presente invenção é daqui em diante descrita com referência específica sendo produzida aos desenhos nos quais:[011] A detailed description of the present invention is hereinafter described with specific reference being made to the drawings in which:

[012]A figura 1 é um gráfico de dados brutos da proporção de licor branco / licor total; um teste de 3 dias por um período de 9 dias.[012] Figure 1 is a graph of raw data of white liquor / total liquor ratio; a 3-day trial over a 9-day period.

[013]A figura 2 é um gráfico de % economia de alcalinos em um teste com 1,5 libras/t de produto (0,07% como o produto, 0,008% como os ativos) no decorrer de um dia.[013] Figure 2 is a graph of % alkali savings in a test with 1.5 pounds/t of product (0.07% as the product, 0.008% as the actives) over the course of one day.

[014]Para os objetivos da presente descrição, números de referência similares nas figuras devem se referir a características similares a não ser que de outro modo indicado. Os desenhos são apenas um exemplo dos princípios da presente invenção e não são pretendidos para limitar a presente invenção ás modalidades particulares ilustradas.[014] For the purposes of this description, similar reference numbers in the figures shall refer to similar characteristics unless otherwise indicated. The drawings are only an example of the principles of the present invention and are not intended to limit the present invention to the particular embodiments illustrated.

Detailed description of the present invention

[015]As definições a seguir são proporcionadas para determinar como os termos usados na presente especificação, e em particular como as reivindicações, devem ser construídas. A organização das definições é apenas por conveniência e não é pretendido se limitar qualquer uma das definições a qualquer categoria particular. “AQ” quer dizer 9,10-antraquinona. “BH” quer dizer boroidreto, o mesmo inclui mas não é limitado a íons de BH anexados a qualquer ânion tal como mas não limitado a metais alcalinos e metais alcalinos terrosos, o mesmo pode ser na forma de um sólido e/ou uma solução.[015] The following definitions are provided to determine how the terms used in the present specification, and in particular how the claims, should be constructed. The organization of the definitions is for convenience only and it is not intended to limit any of the definitions to any particular category. “AQ” stands for 9,10-anthraquinone. "BH" means borohydride, it includes but is not limited to BH ions attached to any anion such as but not limited to alkali metals and alkaline earth metals, it can be in the form of a solid and/or a solution.

[016]“Estágio de deslignificação de volume” quer dizer a fase da cocção do kraft na qual a maior porção da deslignificação ocorre como uma reação de primeira ordem e com uma seletividade que é alta comparada à deslignificação inicial, o mesmo é adicionalmente descrito no livro de texto Handbook of Pulp & Paper Terminology, por G.A. Smook, Angus Wilde, Vancouver, BC, (1990), em geral e em particular pp. 75-85.[016] "Volume delignification stage" means the stage of kraft cooking in which the largest portion of delignification occurs as a first-order reaction and with a selectivity that is high compared to the initial delignification, the same is further described in textbook Handbook of Pulp & Paper Terminology, by G.A. Smook, Angus Wilde, Vancouver, BC, (1990), in general and in particular pp. 75-85.

[017]“Deslignificação” quer dizer um ou mais processos de remover lignina a partir de madeira em qualquer ponto no processo de fabricação de papel.[017] “Delignification” means one or more processes of removing lignin from wood at any point in the papermaking process.

[018]“Alvejamento” quer dizer um ou mais processos de remover cor a partir de polpa ou papel por meio de remoção e/ou alteração química de grupos de cromóforo a partir de polpa ou papel, alvejamento pode incluir mas não é limitado à remoção ou alteração de pelo menos alguma da lignina originalmente presente na polpa ou no papel, alvejamento pode envolver mas não é limitado à adição de fortes agentes de oxidação e/ou de redução tal como dióxido de cloro.[018] "Bleaching" means one or more processes of removing color from pulp or paper by removing and/or chemically altering chromophore groups from pulp or paper, bleaching may include but is not limited to the removal or altering at least some of the lignin originally present in the pulp or paper, bleaching may involve but is not limited to the addition of strong oxidizing and/or reducing agents such as chlorine dioxide.

[019]“Branqueamento” quer dizer o processo de remover a maior parte da cor em papel ou polpa, métodos representativos de medir brancura incluem mas não são limitados a ASTM E313 e a descrição em Measurement and Controle of the Optical properties of Paper, por Technidyne Corporation, New Albany, Indiana, (1996), em geral e em particular pp. 16-18.[019] “Bleaching” means the process of removing most of the color in paper or pulp, representative methods of measuring whiteness include but are not limited to ASTM E313 and the description in Measurement and Control of the Optical properties of Paper, by Technidyne Corporation, New Albany, Indiana, (1996), in general and in particular pp. 16-18.

[020]“Pequena dose” ou “Baixa dose” quer dizer em uma quantidade de menos do que 0,25% de ativos com relação à massa seca por forno de um material de polpa, o mesmo inclui mas não é limitado à dosagem de tão baixo quanto (ou mais baixo do que) 0,05 - 0,5% de produto (que pode ser 0,005 -0,06% de ativos em uma típica 10-12% de solução alcalina) com relação a polpa seca em forno.[020] "Small dose" or "Low dose" means in an amount of less than 0.25% of actives in relation to the oven-dried mass of a pulp material, it includes but is not limited to the dosage of as low as (or lower than) 0.05 - 0.5% product (which may be 0.005 -0.06% actives in a typical 10-12% alkaline solution) relative to kiln-dried pulp .

[021]“Passivar” quer dizer tornar um primeiro material substancialmente, mais, e/ou essencialmente passivo ou não reativo em relação a um segundo material antes de contato entre os dois materiais, onde apenas para passivação os primeiro e segundo materiais seriam reativos quando em contato.[021] "Passivate" means to make a first material substantially, more, and/or essentially passive or non-reactive in relation to a second material before contact between the two materials, where only for passivation the first and second materials would be reactive when in touch.

[022]"Consistindo Essencialmente de" quer dizer que os métodos e composições podem incluir etapas adicionais, componentes, ingredientes ou semelhante, mas apenas se as etapas adicionais, componentes e/ou ingredientes não materialmente alteram as características básicas e novas dos métodos e composições reivindicados.[022] "Consisting Essentially of" means that the methods and compositions may include additional steps, components, ingredients or the like, but only if the additional steps, components and/or ingredients do not materially alter the basic and new characteristics of the methods and compositions claimed.

[023]"Estoque de papel" quer dizer um substrato que tenha completado o processo de fabricação de polpa e está ou estará pronto para ser alimentado em uma máquina de papel, é descrito em mais detalhes em Handbook for Pulp and Paper Technologists, 3rd Edition, por Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002) em general e em particular pp. 190-204.[023] "Paper stock" means a substrate that has completed the pulping process and is or will be ready to be fed into a paper machine, is described in more detail in Handbook for Pulp and Paper Technologists, 3rd Edition , by Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002) in general and in particular pp. 190-204.

[024]"Produto de papel" quer dizer o produto final de um processo de fabricação de papel. O mesmo inclui mas não é limitado um papel de escrever e/ou gráfico, papel de impressão, tecido de papel, papelão, papel cartão, e papel de embalagem.[024] "Paper product" means the end product of a paper manufacturing process. It includes but is not limited to writing and/or graphic paper, printing paper, tissue paper, paperboard, paperboard, and packaging paper.

[025]"Processo de fabricação de papel" quer dizer qualquer porção de um método de produção de produtos de papel a partir de polpa de madeira que compreende formar um fornecimento de material de produção de papel celulósisco aquoso, drenar o fornecimento para formar a folha e secar a folha. As etapas de formar o suprimento de produto de fabricação de papel, as etapas de drenar e de secar podem ser realizadas em qualquer modo convencional em geral conhecidas daqueles versados na técnica. O processo de fabricação de papel pode também incluir um estágio de fabricação de polpa, isto é, produzir a polpa a partir de um material bruto de lignocelulose e estágio de alvejamento, isto é, tratamento químico da polpa para o aprimoramento do brilho, a fabricação de papel é adicionalmente descrita na referência Handbook for Pulp and Paper Technologists, 3rd Edition, por Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002) e The Nalco Water Handbook (3rd Edition), por Daniel Flynn, McGraw Hill (2009) em general e em particular pp. 32.1-32.44.[025] "Papermaking process" means any portion of a method of producing paper products from wood pulp which comprises forming a supply of aqueous cellulosic papermaking material, draining the supply to form the sheet and dry the sheet. The steps of forming the papermaking product supply, the draining and drying steps may be carried out in any conventional manner generally known to those skilled in the art. The papermaking process may also include a pulping stage, i.e. producing the pulp from a raw lignocellulose material, and a bleaching stage, i.e. chemically treating the pulp to enhance brightness, manufacturing is further described in the reference Handbook for Pulp and Paper Technologists, 3rd Edition, by Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002) and The Nalco Water Handbook (3rd Edition), by Daniel Flynn, McGraw Hill (2009 ) in general and in particular pp. 32.1-32.44.

[026]"Substrato" quer dizer a massa contendo papel/fibras de celulose que está passando ou tendo passado em qualquer ponto em um processo de fabricação de papel, substratos incluem madeira, lascas de madeira, polpa, estoque de papel, manta úmida, esteira de papel, pasta, folha de papel, e produtos de papel.[026] "Substrate" means the mass containing paper/cellulose fibers that is passing or having passed at any point in a papermaking process, substrates include wood, wood chips, pulp, paper stock, wet mat, paper mat, pulp, sheet paper, and paper products.

[027]“Tensoativo” é um termo amplo que inclui tensoativos aniônico, não iônico, catiônico, e zwitteriônico. Descrições possíveis de tensoativos são determinadas em Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Terceira Edição, volume 8, páginas 900-912, e em McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, ambos os quais estão incorporados aqui por referência.[027] “Surfactant” is a broad term that includes anionic, nonionic, cationic, and zwitterionic surfactants. Possible descriptions of surfactants are given in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, Volume 8, pages 900-912, and in McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, both of which are incorporated herein by reference.

[028]"Solúvel em água" quer dizer materiais que são solúveis em água a pelo menos 3%, em peso, a 25 graus C.[028] "Water soluble" means materials that are soluble in water at least 3% by weight at 25 degrees C.

[029]No caso em que as definições acima ou a descrição determinada em algum ponto na presente especificação seja inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que é comumente usada, em um dicionário, ou determinada em uma fonte incorporada por referência no presente pedido, na especificação e nas reivindicações os termos em particular são entendidos por serem construídos de acordo com a definição ou a descrição na presente especificação, e não de acordo com a definição comum, definição de dicionário, ou a definição que foi incorporada por referência. Na luz do que foi dito acima, no caso em que um termo possa ser apenas entendido se for construído por um dicionário, se o termo é explicado ou definido em qualquer de: Measurement and Controle of the Optical properties of Paper, por Technidyne Corporation, New Albany, Indiana, (1996), Handbook for Pulp & Paper Technologists (3rd Edition), por Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002), e the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition, (2005), (Published por Wiley, John & Sons, Inc.) a referida definição (cuja precedência é em ordem de suas respectivas sequências) deve controlar como o termo tem que ser definido nas reivindicações.[029] In the event that the above definitions or the description given at any point in this specification is inconsistent with a meaning (explicit or implied) that is commonly used, in a dictionary, or given in a source incorporated by reference in this application , in the specification and claims particular terms are understood to be construed in accordance with the definition or description in the present specification, and not in accordance with the common definition, dictionary definition, or the definition which has been incorporated by reference. In light of the above, where a term can only be understood as constructed by a dictionary, if the term is explained or defined in any of: Measurement and Control of the Optical properties of Paper, by Technidyne Corporation, New Albany, Indiana, (1996), Handbook for Pulp & Paper Technologists (3rd Edition), by Gary A. Smook, Angus Wilde Publications Inc., (2002), and the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition, ( 2005), (Published by Wiley, John & Sons, Inc.) said definition (whose precedence is in order of their respective sequences) should control how the term has to be defined in the claims.

[030]Em pelo menos uma modalidade a composição que compreende uma pequena quantidade de produto de redução é adicionada ao substrato de um processo de fabricação de polpa para economizar licor branco fresco, reduzir o número kappa e aumentar o brilho e o rendimento de polpa. A composição pode ser adicionada antes do processo alcalino de fabricação de polpa, incluindo processo kraft de fabricação de polpa. A adição pode resultar em substancial economia de produtos químicos. A composição pode compreender uma composição de boroidreto. A composição de boroidreto pode conter boroidreto em uma forma estabilizada (isto é, que está em uma forma que permite que menos do que 10% de perda de atividade após não menos do que 3 meses sob condições normais). A composição de boroidreto pode conter boroidreto de sódio. Um exemplo representativo da composição de boroidreto é o produto comercialmente oferecido Borol vendido pela Dow.[030] In at least one embodiment, the composition comprising a small amount of reduction product is added to the substrate of a pulping process to save fresh white liquor, reduce kappa number, and increase brightness and pulp yield. The composition can be added prior to the alkaline pulping process, including the kraft pulping process. The addition can result in substantial chemical savings. The composition may comprise a borohydride composition. The borohydride composition may contain borohydride in a stabilized form (ie, which is in a form that allows less than 10% loss of activity after not less than 3 months under normal conditions). The borohydride composition may contain sodium borohydride. A representative example of the borohydride composition is the commercially available product Borol sold by Dow.

[031]A composição pode ser alimentada em um substrato por meio do licor branco em um estágio bastante precoce do processo de fabricação de polpa. O efeito é alcançado através da ativação precoce da lignina e da estabilização da hemicelulose no estágio de elevação da temperatura. Boroidreto (BH) é um forte agente de redução que reage com grupos carbonila em lignina e hemiceluloses antes o estágio de volume de fabricação de polpa proporcionando vias adicionais para a despolimerização da lignina nos estágios tardios da fabricação de polpa. Parece que ao contrário de como ele desempenha em altas dosagens, em baixas dosagens BH ataca de modo seletivo os grupos funcionais na polpa, assim ativando a lignina e passivizando as hemiceluloses com relação às reações subsequentes antes e através do estágio de volume. Isso é porque ele inesperadamente ativa em doses muito pequenas.[031] The composition can be fed into a substrate through the white liquor at a very early stage of the pulping process. The effect is achieved through early activation of lignin and stabilization of hemicellulose in the temperature rise stage. Borohydride (BH) is a strong reducing agent that reacts with carbonyl groups in lignin and hemicelluloses prior to the bulk stage of pulping providing additional pathways for lignin depolymerization in the later stages of pulping. It appears that contrary to how it performs at high dosages, at low dosages BH selectively attacks the functional groups in the pulp, thereby activating the lignin and passiveizing the hemicelluloses with respect to subsequent reactions before and through the bulking stage. This is because it unexpectedly activates in very small doses.

[032]Embora o BH tenha sido conhecido por ser eficaz na indústria de polpa e papel, o seu uso atual tem sido limitado ao alvejamento da polpa mecânica, onde o seu papel normalmente foi apenas de reduzir o efeito negativo da oxidação de outro componente da composição de alvejamento, hidrossulfito de sódio sensível a ar. Por exemplo, o artigo da técnica anterior: Brightness: "Premix": A novel process for aprimorado bleaching of mechanical pulps using a mixture of reductive agents, por Wasshausen et al., Pulp and Paper Canada 107, 3; pp. 44-47 (2006) e Documento de Patente Européia EP 1418269 A1 descreve como BH tem sido usado no alvejamento de hidrossulfito sob condições neutras para relativamente acídicas. Nas referidas aplicações da técnica anterior o papel do BH é diferente daquele da presente invenção. Na técnica anterior o BH é usado na redução das formas oxidadas de enxofre tal como bissulfito em hidrossulfito; não tem reação com componentes de madeira assim proporcionando nenhuma dica ou sugestão de seu benefício para a fabricação de polpa.[032] Although BH has been known to be effective in the pulp and paper industry, its current use has been limited to the bleaching of mechanical pulp, where its role has normally only been to reduce the negative effect of oxidation of another component of the pulp. bleach composition, air-sensitive sodium hydrosulfite. For example, the prior art article: Brightness: "Premix": A novel process for improved bleaching of mechanical pulps using a mixture of reductive agents, by Wasshausen et al., Pulp and Paper Canada 107, 3; pp. 44-47 (2006) and European Patent Document EP 1418269 A1 describe how BH has been used in hydrosulfite bleaching under neutral to relatively acidic conditions. In said prior art applications the role of BH is different from that of the present invention. In the prior art BH is used in the reduction of oxidized forms of sulfur such as bisulfite to hydrosulfite; it does not react with wood components thus providing no hint or suggestion of its benefit for pulp making.

[033]Como descrito no artigo: "DBI" bleaching of recycled fibers for the production of towel and napkin grades, por Rangamannar et al., TAPPI Engineering, Pulping and Environmental Conference, Philadelphia, PA, United States, Aug. 28-31, 2005 (2005), BH tem também sido adicionado como um agente de alvejamento à polpa e como um agente de ativação na deslignificação por oxigênio (um processo oxidativo). Todas as referidas aplicações, entretanto, requerem doses relativamente grandes de BH para alcançar qualquer efeito de alvejamento mensurável. Em virtude da estequiometria termodinâmica do BH ser diferente em baixas dosagens (na fabricação de polpa, a ativação de grupos selecionados em direção das reações a seguir) do que é nas referidas dosagens maiores (mudança direta na cor dos materiais através da remoção da lignina e da redução do máximo possível dos grupos de cromóforo como um único agente, independente de quaisquer processos a seguir) o mesmo preferivelmente reage com diferentes materiais em baixas dosagens do que é conhecido reagir nas referidas referências da técnica anterior.[033] As described in the article: "DBI" bleaching of recycled fibers for the production of towel and napkin grades, by Rangamannar et al., TAPPI Engineering, Pulping and Environmental Conference, Philadelphia, PA, United States, Aug. 28-31, 2005 (2005), BH has also been added as a bleaching agent to pulp and as an activating agent in oxygen delignification (an oxidative process). All said applications, however, require relatively large doses of BH to achieve any measurable whitening effect. Due to the thermodynamic stoichiometry of BH being different at low dosages (in pulp making, the activation of selected groups towards the following reactions) than it is at said higher dosages (direct change in the color of materials through removal of lignin and of reducing as much of the chromophore groups as possible as a single agent, independent of any processes to follow) it preferably reacts with different materials at lower dosages than is known to react in said prior art references.

[034]A capacidade do BH de substituir em alguma extensão, a funcionalidade de AQ na fabricação de polpa de kraft e de soda é relativamente inesperada. O BH, diferente do AQ, não é um catalisador envolvido no ciclo perpétuo mas um agente de ativação de polpa consumido imediatamente. Isso levou a suposição universal mas incorreta de que uma alta dose de BH é sempre necessária para se alcançar um efeito mensurável. Considerando o custo do tratamento, isso tornou a tecnologia economicamente não realística. Isso é porque nenhuma tentativa de usar o BH na indústria foi realizada na metade desse século uma vez que o seu efeito positivo como um alvejante foi descoberto em laboratório. Ademais, nenhum produto conveniente, e estável nenhum método de alimentação eficiente e seguro foi proposto; sem os mesmos a tecnologia não seria possível (BH em pó é difícil de alimentar, é também inseguro na trituradora considerando que o produto químico reage com a água sob hidrogênio de liberação em pH neutro).[034] The ability of BH to replace, to some extent, the functionality of AQ in the manufacture of kraft pulp and soda is relatively unexpected. BH, unlike AQ, is not a catalyst involved in the perpetual cycle but an immediately consumed pulp activating agent. This has led to the universal but incorrect assumption that a high dose of BH is always needed to achieve a measurable effect. Considering the cost of the treatment, this made the technology economically unrealistic. This is why no attempts to use BH in industry were made in the middle of this century once its positive effect as a bleach was discovered in the laboratory. Furthermore, no convenient, stable product, no efficient and safe feeding method has been proposed; without them the technology would not be possible (powdered BH is difficult to feed, it is also unsafe in the crusher considering that the chemical product reacts with water under release hydrogen at neutral pH).

[035]Diferente da técnica anterior, a presente invenção pode ser realizada usando uma solução em vez de um sólido. As aplicações da técnica anterior usaram sólidos pelo fato de que os mesmos são mais estáveis e menos perigosos. Entretanto, o BH é estabilizado em solução alcalina e então pode ser usado com segurança na indústria.[035] Unlike the prior art, the present invention can be performed using a solution instead of a solid. Prior art applications have used solids because they are more stable and less hazardous. However, BH is stabilized in an alkaline solution and so can be safely used in industry.

[036]Pelo fato do BH ser altamente reativo, o mesmo pode reagir com componentes redutíveis dissolvidos do licor em vez da polpa em altas temperaturas. Baixa temperatura, baixas dosagens e mínimos componentes de madeira dissolvidos na solução inicial (alimentação de licor branco sem mistura de licor negro; em um estágio precoce isto é, antes de alguns componentes de madeira orgânica se moverem para a solução de fabricação de polpa) focaliza no BH em um material de polpa em vez. Como um resultado a presente invenção utiliza uma metodologia oposta àquela da Patente US No. 3,617,431. Em pelo menos uma modalidade o método exclui o uso de material em licor negro e em altas temperaturas no estágio de alimentação (acima de 60° F).[036] Because BH is highly reactive, it can react with dissolved reducible components of the liquor instead of the pulp at high temperatures. Low temperature, low dosages and minimal wood components dissolved in the initial solution (white liquor feed without black liquor mix; at an early stage i.e. before some organic wood components move into the pulping solution) focuses on in BH on a pulp material instead. As a result, the present invention uses a methodology opposite to that of US Patent No. 3,617,431. In at least one embodiment the method excludes the use of material in black liquor and at high temperatures in the feed stage (above 60°F).

[037]Em pelo menos uma modalidade, a soda ou processo kraft de fabricação de polpa é aprimorado pela alimentação da composição que compreende BH em alcalino (incluindo mas não limitado a Borol, Venpure ou qualquer outro líquido comercial ou ad hoc contendo 10-25% (ou mais ou menos) de NaBH4 em 2040% (ou mais ou menos) de NaOH como uma faixa potencial para as composições) no licor branco antes da fabricação de polpa que eventualmente proporciona número reduzido de kappa, maior brilho, menor nível de rejeitos e maior rendimento de polpa, também economizando produtos químicos do processo (licor branco) em comparação à tecnologia convencional. A alimentação da composição em uma foram liquida proporciona conveniência de envio, segurança, e, o mais importante, rápida homogeneização em licor branco garantindo assim o envio uniforme e eficiente para madeira lascas e a reação rápida se não imediata que é necessária para a eficiência do processo.[037] In at least one embodiment, the soda or kraft pulping process is improved by feeding the composition comprising BH in alkaline (including but not limited to Borol, Venpure or any other commercial or ad hoc liquid containing 10-25 % (or more or less) NaBH4 in 2040% (or more or less) NaOH as a potential range for compositions) in the white liquor prior to pulping which eventually provides reduced kappa number, higher brightness, lower rejects and higher pulp yield, also saving process chemicals (white liquor) compared to conventional technology. Feeding the composition into a liquid form provides shipping convenience, safety, and most importantly, rapid white liquor homogenization thus ensuring uniform and efficient shipment to wood chips and the quick if not immediate reaction that is required for efficient processing. process.

[038]Em pelo menos uma modalidade a composição é aplicada em um modo de minimizar a interação do produto químico com componentes orgânicos solúveis em água do licor objetivando diretamente lascas de madeira sólida (por exemplo, antes do aumento da temperatura, no licor branco mas não no licor negro). Isso inclui mas não é limitado a alimentação da composição no licor branco imediatamente enviada ao dispositivo de digestão. A exposição mínima do reagente ao licor negro é recomendada.[038] In at least one embodiment, the composition is applied in a way to minimize the interaction of the chemical with water-soluble organic components of the liquor by directly targeting solid wood chips (for example, before increasing the temperature, in white liquor but not in black liquor). This includes but is not limited to feeding the composition into the white liquor immediately sent to the digestion device. Minimal reagent exposure to black liquor is recommended.

[039]Em pelo menos uma modalidade a composição é uma solução fortemente alcalina contendo boroidreto de sódio, que é uma forma de BH estável, segura e conveniente para transporte, armazenamento e dosagem ao processo alvo. A composição pode conter a partir de aproximadamente 10 a aproximadamente 40% de alcalino (incluindo mas não limitado a hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio preferido) e a partir de aproximadamente 5 a aproximadamente 25% de boroidreto (incluindo mas não limitado a boroidreto de sódio).[039] In at least one embodiment, the composition is a strongly alkaline solution containing sodium borohydride, which is a stable, safe and convenient form of BH for transport, storage and dosage to the target process. The composition can contain from approximately 10 to approximately 40% alkali (including but not limited to sodium hydroxide or preferred potassium hydroxide) and from approximately 5 to approximately 25% borohydride (including but not limited to sodium borohydride). sodium).

[040]Em pelo menos uma modalidade a composição é aplicada em uma dosagem de tão baixo quanto, igual a, ou mais baixa do que 0,05 - 0,5% de produto (0,005 - 0,06% de ativos de BH em uma solução alcalina de 10 - 12%) com relação a polpa seca em forno.[040] In at least one embodiment, the composition is applied at a dosage of as low as, equal to, or lower than 0.05 - 0.5% product (0.005 - 0.06% BH actives in a 10 - 12% alkaline solution with respect to kiln-dried pulp.

[041]Em pelo menos uma modalidade o método inclui também adicionar um ou mais tensoativos à polpa. O(s) tensoativo(s) pode ser misturado em (sendo entro) da composição e/ou pode ser alimentado separadamente à polpa. O último método é preferido em virtude do efeito de salinização do alcalino relativamente concentrado na formulação líquida do BH. O tensoativo pode ser iônico, não iônico, polivalente, anfotérico, catiônico, aniônico, e qualquer combinação dos mesmos. Foi observado em um teste de estabilidade separado (mantendo a solução dos dois componentes em temperatura elevada e medir o BH residual ativo por meio da acidificação e comparação do volume do hidrogênio evoluído com aquele na amostra de controle) que ambos os componentes são compatíveis.[041] In at least one embodiment, the method also includes adding one or more surfactants to the pulp. The surfactant(s) can be mixed into (being inside) the composition and/or can be fed separately to the pulp. The latter method is preferred because of the salinizing effect of the relatively concentrated alkali in the liquid BH formulation. The surfactant can be ionic, nonionic, polyvalent, amphoteric, cationic, anionic, and any combination thereof. It was observed in a separate stability test (keeping the solution of the two components at elevated temperature and measuring the residual active BH through acidification and comparing the volume of evolved hydrogen with that in the control sample) that both components are compatible.

[042]Em pelo menos uma modalidade o BH é combinado com um polissulfeto (incluindo mas não limitado a polissulfeto de sódio). O polissulfeto pode ser misturado na composição e/ou alimentado separadamente. Foi observado em um teste de estabilidade separado (mantendo a solução dos dois componentes em temperatura elevada e medir o BH residual ativo por meio de acidificação e comparação do volume do hidrogênio evoluído com aquele em uma amostra de controle) que ambos os componentes são compatíveis.[042] In at least one embodiment, BH is combined with a polysulfide (including but not limited to sodium polysulfide). The polysulfide can be mixed into the composition and/or fed separately. It was observed in a separate stability test (holding the solution of the two components at elevated temperature and measuring residual active BH through acidification and comparing the volume of evolved hydrogen with that in a control sample) that both components are compatible.

[043]Sem ser limitado por uma teoria particular ou desenho da presente invenção ou do âmbito proporcionado na construção das reivindicações, acredita-se que a presente invenção opere por aplicar uma forte redução de produto químico ou combinação de produtos químicos no licor branco em um estágio precoce do processo de fabricação de polpa. Isso afeta o processo alcalino de fabricação de polpa, incluindo um processo kraft de fabricação de polpa através da ativação da lignina e da estabilização do carboidrato; como um resultado, menos produtos químicos de licor branco são necessários.[043] Without being bound by a particular theory or design of the present invention or the scope provided in the construction of the claims, the present invention is believed to operate by applying a strong chemical reduction or combination of chemicals to the white liquor in a early stage of the pulp manufacturing process. This affects the alkaline pulping process, including a kraft pulping process through lignin activation and carbohydrate stabilization; as a result, less white liquor chemicals are needed.

[044]Ademais, um importante achado que ilustra a diferença entre a presente invenção e a técnica anterior é que a aplicação atual de baixas doses de BH resulta em uma economia bem documentada de produtos químicos em comparação àquela alcançada com AQ, e em um custo comercialmente viável (comparável). Isso não foi nem descoberto nem de qualquer modo antecipado na técnica anterior por uma razão simples de que a tecnologia nunca foi aplicada em uma trituradora. O referido efeito foi demonstrado nas aplicações da vida real e foi confirmado em diversas rodadas. A presente invenção usa uma quantidade muito pequena, e econômica do produto. O efeito é alcançado em um estágio muito precoce do processo de fabricação de polpa. BH é um forte agente de redução que imediatamente reage com grupos funcionais em lignina e hemiceluloses proporcionando vias adicionais para a despolimerização da lignina em estágios adicionais do processo de fabricação de polpa e reduzindo a degradação do carboidrato e assim aumentando o rendimento e reduzindo a quantidade de alcalino necessária para neutralizar os produtos de degradação.[044] In addition, an important finding that illustrates the difference between the present invention and the prior art is that the current application of low doses of BH results in a well-documented economy of chemicals compared to that achieved with AQ, and in a cost commercially viable (comparable). This was neither discovered nor in any way anticipated in the prior art for the simple reason that the technology has never been applied in a shredder. Said effect has been demonstrated in real-life applications and has been confirmed in several runs. The present invention uses a very small, economical amount of product. The effect is achieved at a very early stage of the pulping process. BH is a strong reducing agent that immediately reacts with functional groups on lignin and hemicelluloses providing additional pathways for lignin depolymerization at further stages of the pulping process and reducing carbohydrate degradation and thus increasing yield and reducing the amount of alkali necessary to neutralize the degradation products.

[045]A presente invenção leva a um número de resultados inesperados. A mesma proporciona segurança e eficiência que nunca foi alcançado antes pelo fato de que o mecanismo para a operação de BH em polpa não foi adequadamente entendido na técnica anterior. O mesmo foi um desentendimento comum em relação ao mecanismo e a aplicação do BH que resultou em todos os estudos limitados por altas doses de boroidreto (> 0,5% de ativos para polpa seca em forno). Por exemplo, na Patente US de No. 3,042,575 no Exemplo 3, ela mostra que para o BH sólido, não há diferença entre o uso de 0% de BH e 0,2% e apenas quando até e em um excesso de 0,4% qualquer efeito é medido. Entretanto, ao se usar uma solução de BH como proposto na presente invenção dosagens ainda muito menores são eficazes.[045] The present invention leads to a number of unexpected results. It provides safety and efficiency that has never been achieved before due to the fact that the mechanism for operating BH in pulp has not been properly understood in the prior art. It was a common misconception regarding the mechanism and application of BH that resulted in all studies being limited by high borohydride doses (>0.5% actives for kiln-dried pulp). For example, in US Patent No. 3,042,575 in Example 3, it shows that for solid BH, there is no difference between using 0% and 0.2% BH and only when up to and in excess of 0.4% any effect is measured. However, when using a BH solution as proposed in the present invention, even much smaller dosages are effective.

[046]Em adição, as pequenas dosagens de BH proporcionam um efeito positivo pronunciado no processo de fabricação atual de polpa em doses que, inesperadamente, diferem a partir das sugeridas na técnica anterior com base em experimentos de laboratório, por ordem de magnitude. Isso faz diferença que permite a aplicação comercial da tecnologia. Como um benefício adicional, a tecnologia proposta garante a segurança e a conveniência da operação. Ademais, a baixa dose de BH resulta na baixa presença de boro no sistema o que elimina o potencial de itens regulatórios e de recuperação (o teor de boro como elemento em 17,3% de polpa após o estágio de deslignificação por oxigênio (Eo) em um teste com o aditivo de polpa após um teste na trituradora a 1,7 lb/t o.d. como descrito abaixo foi observado a 457 ppb ).[046] In addition, small BH dosages provide a pronounced positive effect on the current pulp manufacturing process at doses that, unexpectedly, differ from those suggested in the prior art based on laboratory experiments, by order of magnitude. This makes a difference that allows the commercial application of the technology. As an additional benefit, the proposed technology guarantees the safety and convenience of operation. Furthermore, the low dose of BH results in the low presence of boron in the system which eliminates the potential for regulatory and recovery items (the content of boron as an element in 17.3% of the pulp after the stage of oxygen delignification (Eo) in a test with the pulp additive after a test in the shredder at 1.7 lb/t o.d. as described below was observed at 457 ppb).

[047]Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona um benefício que se torna aparente após a cocção. Tipicamente, a maior parte da lignina é removida durante a cocção e a lignina residual é removida/alterada por uma ou mais etapas de alvejamento. Em pelo menos uma modalidade a baixa dose de BH seletivamente modifica a lignina que a dosagem de agente de alvejamento que teria de outro modo que ser muito baixa para eficazmente alvejar a polpa de fato alveja a polpa quando a polpa foi tratada por uma baixa dose BH.[047] At least one embodiment of the present invention provides a benefit that becomes apparent after cooking. Typically, most of the lignin is removed during cooking and residual lignin is removed/altered by one or more bleaching steps. In at least one embodiment the low dose BH selectively modifies the lignin that the bleaching agent dosage which would otherwise have to be too low to effectively whiten the pulp actually bleaches the pulp when the pulp has been treated by a low dose BH .

[048]Em pelo menos uma modalidade a baixa dose de BH reduz de modo seletivo uns poucos alfa-grupos de carbonila em lignina nativa o que os torna susceptíveis a fácil subsequente divisão da ligação O-4 beta metida quinona. Mas para essa seletiva redução as referidas estruturas permaneceriam intactas e deteriam a despolimerização da lignina. Mas para essa reação seletiva com baixa dose BH, os grupos carbonila que se tornariam mais quimicamente estáveis contribuiriam de modo mais significativo para a presença de lignina residual em polpa.[048] In at least one embodiment, the low dose of BH selectively reduces a few alpha-carbonyl groups in native lignin which makes them susceptible to subsequent easy cleavage of the O-4 beta methidequinone bond. But for this selective reduction, these structures would remain intact and would stop the depolymerization of lignin. But for this selective reaction with low BH dose, the carbonyl groups that would become more chemically stable would contribute more significantly to the presence of residual lignin in pulp.

[049]Em pelo menos uma modalidade particular deve-se tomar cuidado no procedimento de adição do BH para efetuar resultados superiores. O artigo cientifico Kraft Pulping with Addition of Sodium Borohydride, por Gugnin et al., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Lesnoi Zhurnal, 7 (5), 160-6 (1964) nos ensina que sob condições de cocção o BH “reage com madeira a 110° e que quando a temperatura alcança 135°, uma grande fração do aditivo já foi consumido,” “na ausência de madeira, NaBH4 foi completamente decomposto por aquecimento com licor branco a 135°.” De fato, a reação é esperada e como pode ser visto na seção de Exemplos da especificação, é improvável que haja qualquer boroidreto deixado no início do estágio de volume. O que ficou faltando pela técnica anterior entretanto é que há o maior coeficiente de redução dos componentes de madeira dissolvidos em comparação a fração sólida e portanto uma necessidade de esforço consistente de enviar BH a madeira na temperatura mais baixa possível e com a menor quantidade possível de orgânicos dissolvidos no licor. Por último, quer dizer a alimentação BH com licor branco nas lascas na temperatura mais baixa disponível. De modo similar ao artigo Sulfate Cooking with the Addition of Reduzindo Agents. III. The Effect of Added Sodium Borohydride, por Aurell et al., Tappi Journal, 46, 209-15 (1963) ensina que para a cocção a 1% ou condições ótimas de maior dosagem é a 80° e 30-min. De tempo de tratamento. Isso é diferente das baixas dosagens altamente eficazes usadas na presente invenção.[049] In at least one particular modality, care must be taken in the BH addition procedure to achieve superior results. The scientific article Kraft Pulping with Addition of Sodium Borohydride, by Gugnin et al., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Lesnoi Zhurnal, 7 (5), 160-6 (1964) teaches us that under cooking conditions BH “reacts with wood to 110° and that when the temperature reaches 135°, a large fraction of the additive has already been consumed,” “in the absence of wood, NaBH4 was completely decomposed by heating with white liquor to 135°.” Indeed, the reaction is expected and as can be seen from the Examples section of the specification, it is unlikely that there will be any borohydride left at the start of the bulking stage. What is missing from the prior art however is that there is a greater coefficient of reduction of the dissolved wood components compared to the solid fraction and therefore a need for consistent effort to send BH to wood at the lowest possible temperature and with the least possible amount of organics dissolved in the liquor. Lastly, I mean BH feed with white liquor on the chips at the lowest temperature available. Similar to the article Sulfate Cooking with the Addition of Reducing Agents. III. The Effect of Added Sodium Borohydride, by Aurell et al., Tappi Journal, 46, 209-15 (1963) teaches that for 1% cooking or higher dosing conditions optimum is 80° and 30-min. Of treatment time. This is different from the low, highly effective dosages used in the present invention.

EXAMPLES

[050]O dito acima pode ser melhor entendido por referência aos exemplos a seguir, que são apresentados com objetivo de ilustração e não são pretendidos para limitar o âmbito da presente invenção. Em particular, os exemplos demonstram exemplos que representam os princípios inatos da presente invenção e os referidos princípios não são estritamente limitados à condição específica recitada nos referidos exemplos. Como um resultado deve ser entendido que a presente invenção engloba as várias mudanças e modificações dos exemplos descritos aqui e as referidas mudanças e modificações podem ser produzidas sem se desviar a partir do espírito e âmbito da presente invenção e sem diminuir as suas vantagens pretendidas. É portanto pretendido que as referidas mudanças e modificações sejam cobertas pelas reivindicações em anexo.[050] The foregoing may be better understood by reference to the following examples, which are presented for purposes of illustration and are not intended to limit the scope of the present invention. In particular, the examples demonstrate examples that represent the innate principles of the present invention and said principles are not strictly limited to the specific condition recited in said examples. As a result it should be understood that the present invention encompasses the various changes and modifications of the examples described herein and said changes and modifications can be produced without departing from the spirit and scope of the present invention and without diminishing its intended advantages. It is therefore intended that said changes and modifications be covered by the appended claims.

[051]Os testes de laboratório foram conduzidos com a leitura do dispositivo de digestão de fabricação de polpa aditivos.[051] Laboratory tests were conducted with the reading of the additive pulp manufacturing digestion device.

[052]Material: lascas de Hardwood (classificadas, a partir de uma trituradora em Wisconsin), acondicionadas em uma temperatura e umidade constantes (CTH) do ambiente por > 4 dias, consistência de 92%.[052] Material: Hardwood chips (sorted, from a crusher in Wisconsin), conditioned at a constant temperature and humidity (CTH) of the environment for > 4 days, consistency of 92%.

[053]Licor/madeira: proporção de 8:1, com 16% de alcalino e 33% de carga de sulfidez.[053] Liquor/wood: ratio of 8:1, with 16% alkaline and 33% sulphide load.

[054]As doses foram com base nos ativos a não ser que determinado de outro modo.[054]Doses were based on actives unless otherwise noted.

[055]Protocolo de Cocção: girar 250 mL de dispositivos de digestão de aço inoxidável, 85°C por 20 min., e então elevar a 170°C em 50 min. e manter as amostras a 170°C por mais 20 min adicionais (as variações no protocolo são indicadas nas Tabelas). Após a cocção, os dispositivos de digestão foram resfriados com água corrente, a polpa desintegrada em um misturador e lavada. As amostras de polpa foram equilibradas em CTH ambiente e os números de kappa medidos de acordo com o método de teste de TAPPI T 236. Toalhas de papel foram produzidas, e o brilho medido em folhas secas a ar usando o instrumento Technodyne.[055] Cooking protocol: spin 250 mL of stainless steel digestion devices, 85°C for 20 min., then raise to 170°C in 50 min. and keep the samples at 170°C for an additional 20 min (protocol variations are indicated in the Tables). After cooking, the digestion devices were cooled with running water, the pulp disintegrated in a mixer and washed. Pulp samples were equilibrated in ambient CTH and kappa numbers measured according to the TAPPI T 236 test method. Paper towels were produced, and brightness measured on air-dried sheets using the Technodyne instrument.

[056]BH foi adicionado ao licor branco como Borol (Rohm&Haas, 12% de boroidreto de sódio: 40% hidróxido de sódio) com ajuste de pH.[056]BH was added to the white liquor as Borol (Rohm&Haas, 12% sodium borohydride: 40% sodium hydroxide) with pH adjustment.

[057]As tendências positivas foram observadas em uma série de testes nas lascas (Tabelas 1-3).[057]Positive trends were observed in a series of tests on the chips (Tables 1-3).

[058]Os experimentos revelaram que a presença de grandes quantidades de licor negro em um modelo de sistema de fabricação de polpa a partir do início diminui o efeito observado de modo consistente nos experimentos com licor branco isoladamente (Tabela 4); esse é o motivo da alimentação do produto dentro do branco ser preferido. O referido método foi atualmente implementado durante um teste de trituradora. TABELAS

Tabela 4. Efeito do licor negro (BL) adicionado no desempenho (Borol adicionado ao licor branco; água de BL adicionado; alcalinidade 32%, sulfidez 33%, elevação a 50-170°C por 1 hr., 170°C por 1 hr).

[058] The experiments revealed that the presence of large amounts of black liquor in a pulping system model from the beginning diminishes the effect observed consistently in the experiments with white liquor alone (Table 4); this is why feeding the product into the blank is preferred. Said method was actually implemented during a crusher test. TABLES

Table 4. Effect of added black liquor (BL) on performance (Borol added to white liquor; BL water added; alkalinity 32%, sulfidity 33%, rise at 50-170°C for 1 hr., 170°C for 1 hr. hr).

[059]Os testes em trituradora conduzidos em uma polpa não alvejada triturada em dispositivo de digestão kraft acarretou em resultados positivos em termos de número kappa e economia de produtos químicos de fabricação de polpa (a economia de licor branco foi de até 70% dos alcançado com AQ) a uma dose de 1,5-2 lb/t por produto de teste per t o.d. polpa (12% solução de boroidreto de sódio ativo que corresponde a 0,008-0,011% de ativos na polpa).[059] The crusher tests conducted on an unbleached pulp ground in a kraft digestion device resulted in positive results in terms of kappa number and savings in pulp manufacturing chemicals (white liquor savings were up to 70% of those achieved with AQ) at a dose of 1.5-2 lb/t per test product per t o.d. pulp (12% active sodium borohydride solution which corresponds to 0.008-0.011% actives in the pulp).

[060]Cada teste durou diversos dias para se observar os benefícios da demanda mais baixa de licor branco em dispositivos de digestão de madeira de lei na trituradora e possível carga de recuperação reduzida. A concentração alcalina do teste foi monitorada usando o fator multiplicador para a relação de dispositivo de digestão de produto químico para madeira (C/W), a relação de C/W atual para cada dispositivo de digestão, e lb. de alcalino por carga.[060]Each test lasted several days to observe the benefits of lower white liquor demand on hardwood digestion devices in the shredder and possible reduced recovery load. The alkaline concentration of the test was monitored using the multiplier for the chemical digestion device to wood (C/W) ratio, the current C/W ratio for each digestion device, and lb. of alkaline per load.

[061]No primeiro teste, durante o período de teste inicial, a redução de 4,14% foi monitorada em uma relação de C/W ao se observar o Metso Kappa Analyzer Multiplier. A redução através de todos os dispositivos de digestão foi razoavelmente uniforme. A redução seria em média para uma redução de 340 lb. de alcalino por dispositivo de digestão. Durante o próximo período de teste dados foram coletados para cada dia no teste e comparados ao ponto de partida do teste. Inicialmente, a redução de 2,76% foi observada em uma relação de C/W e -0,33 por cento de redução em HW Kappa a 16,98. Posteriormente, a redução de 4,01% foi observada em uma relação de C/W e o kappa foi maior para 17,56 permitindo assim possivelmente mais redução. A redução seria em média para uma redução de 267 lb. De alcalino por dispositivo de digestão. Em geral, na introdução do produto durante ambos os períodos de teste os resultados foram aptos a repetição, reduzindo o alcalino em cerca de 4% e diversas centenas de libras por carga do dispositivo de digestão. Não foram reportados problemas à jusante. Os resultados foram confirmados no segundo (Figura 1) e terceiro (Figura 2, Tabela 5) testes. No terceiro teste, o fator de compensação médio para o dia anterior foi reduzido por 5,64% ou, se os dados a partir do dispositivo de digestão 4, 8 e 11 forem desconsiderados, 5,98%. A eliminação dos dados a partir dos dispositivos de digestão 4, 8 e 11 é realística uma vez que os referidos três dispositivos de digestão cozinham de modo diferente uns em relação aos outros. Na realidade, tudo se resume ao peso de alcalinos que leva para cozinhar as lascas de madeira de lei ao número de kappa alvo. Para comparação, a típica redução de alcalino a partir de AQ é 800 galões ou 568 #EA por cocção a 7% de redução em um fator de compensação. Se forem incluídos todos os dispositivos de digestão de madeira de lei, 5,64% de redução se iguala a 458 #EA de redução por cocção ou 654 galões por cocção. Se forem excluídos os dados a partir dos 3 dispositivos de digestão questionáveis, 5,98% de redução se iguala a 692 #EA por cocção ou 733 galões. Tabela 5. Fator de compensação para a adição de aditivo; relação de alcalino/madeira (A/W).

[061] In the first test, during the initial test period, the 4.14% reduction was monitored in a C/W ratio when observing the Metso Kappa Analyzer Multiplier. The reduction across all digestion devices was reasonably uniform. The reduction would average for a 340 lb reduction. of alkaline by digestion device. During the next test period data was collected for each day in the test and compared to the test starting point. Initially, a 2.76% reduction was seen in a C/W ratio and -0.33 percent reduction in HW Kappa at 16.98. Subsequently, a 4.01% reduction was observed in a C/W ratio and the kappa was higher to 17.56 thus possibly allowing further reduction. The reduction would average for a 267 lb reduction. Alkaline by digestion device. Overall, on product introduction during both test periods the results were repeatable, reducing alkali by about 4% and several hundred pounds per digester load. No downstream issues have been reported. The results were confirmed in the second (Figure 1) and third (Figure 2, Table 5) tests. In the third test, the average compensation factor for the previous day was reduced by 5.64% or, if data from

digestion device

4, 8 and 11 are disregarded, 5.98%. Deletion of data from

digestion devices

4, 8 and 11 is realistic since said three digestion devices cook differently with respect to each other. It really comes down to the weight of alkalis it takes to cook the hardwood chips to the target kappa number. For comparison, the typical alkaline reduction from AQ is 800 gallons or 568 #EA per cook at 7% reduction by one offset factor. If all hardwood digestion devices are included, 5.64% reduction equals 458 #EA reduction per cook or 654 gallons per cook. If data from the 3 questionable digestion devices are excluded, the 5.98% reduction equals 692 #EA per cook or 733 gallons. Table 5. Compensation factor for additive addition; alkaline/wood ratio (A/W).

[062]Embora a presente invenção possa ser incorporada em muitas diferentes formas, são descritas em detalhes aqui as modalidades preferidas específicas da presente invenção. A presente descrição é um exemplo dos princípios da presente invenção e não se pretende limitar a presente invenção às modalidades particulares ilustradas. Todas as patentes, pedidos de patentes, artigos científicos e outros materiais aqui referenciados mencionados são incorporados por referência na sua totalidade. Além disso, a invenção abrange quaisquer possíveis combinações de algumas ou de todas as várias modalidades aqui mencionadas, aqui descritas e / ou aqui incorporadas. Além disso, a invenção abrange qualquer combinação possível que também exclui especificamente qualquer uma ou algumas das várias modalidades aqui referidas, é aqui descrita e / ou aqui incorporada.[062] Although the present invention can be embodied in many different forms, specific preferred embodiments of the present invention are described in detail herein. The present description is an example of the principles of the present invention and is not intended to limit the present invention to the particular embodiments illustrated. All patents, patent applications, scientific articles and other referenced materials mentioned herein are incorporated by reference in their entirety. Furthermore, the invention encompasses any possible combinations of any or all of the various embodiments mentioned herein, described herein and/or incorporated herein. Furthermore, the invention encompasses any possible combination that also specifically excludes any one or some of the various embodiments referred to herein, described herein and/or incorporated herein.

[063]A descrição anterior pretende ser ilustrativa e não exaustiva. Esta descrição irá sugerir muitas variações e alternativas para aqueles versados na técnica. Todas estas alternativas e variações se destinam a estar incluídas dentro do âmbito das reivindicações, onde o termo "compreendendo" significa "incluindo, mas não limitado a". Aqueles que estão familiarizados com a técnica podem reconhecer outras equivalentes para as modalidades específicas aqui descritas cujas equivalentes também se pretende que sejam englobadas pelas reivindicações.[063] The above description is intended to be illustrative and not exhaustive. This description will suggest many variations and alternatives to those skilled in the art. All of these alternatives and variations are intended to be included within the scope of the claims, where the term "comprising" means "including, but not limited to". Those of skill in the art will recognize other equivalents to the specific embodiments described herein, which equivalents are also intended to be encompassed by the claims.

[064]Todas as faixas e os parâmetros aqui apresentados são entendidos de modo a incluir quaisquer e todas as sub faixas ai incluídas, e cada número entre os pontos finais. Por exemplo, uma faixa estabelecida de "1 a 10" deve estar considerada como incluindo quaisquer e todas as sub faixas entre (e incluindo) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as sub faixas que começam com um valor mínimo de 1 ou mais, (por exemplo, 1 ponto 6.1), e terminando com um valor máximo de 10 ou menos, (por exemplo, 2,3 a 9,4, de 3 a 8, de 4 a 7), e finalmente para cada um número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e contido dentro da faixa, Todas as percentagens, razões e proporções aqui apresentadas são em peso, a não ser que especificado o contrário.[064] All ranges and parameters presented here are understood to include any and all subranges included therein, and each number between the endpoints. For example, an established range of "1 to 10" should be considered to include any and all subranges between (and including) the minimum value of 1 and the maximum value of 10; i.e. all subranges starting with a minimum value of 1 or more, (e.g. 1 point 6.1), and ending with a maximum value of 10 or less, (e.g. 2.3 to 9.4, from 3 to 8, from 4 to 7), and finally for each number 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and contained within the range, All percentages, ratios and ratios here shown are by weight unless otherwise specified.

[065]I sto conclui a descrição das modalidades preferidas e alternativas da presente invenção. Aqueles versados na técnica podem reconhecer outras equivalentes à modalidade específica aqui descrita, que são equivalentes pretendem estar englobados pelas reivindicações em anexo aqui.[065] This concludes the description of preferred and alternative embodiments of the present invention. Those skilled in the art will recognize other equivalents to the specific embodiment described herein, which are equivalents intended to be encompassed by the claims appended hereto.

Claims

1. Method for improving the manufacture of soda or kraft pulp, CHARACTERIZED in that the method comprises the step of adding a composition to the pulp liquor comprising sodium borohydride in alkali prior to pulping, wherein the borohydride is added in a 10 to 12% alkaline solution at a dosage of 0.005 to 0.06% relative to oven-dried pulp.

2. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises adding a surfactant to the pulp.

3. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises adding a polysulfide to the pulp.