BR112020007036B1 - METHOD FOR MANUFACTURING A FIBROUS WEFT - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um método para fabricar uma trama fibrosa, como trama de papel, cartão, papel de seda ou semelhante. O método compreende obter pelo menos uma suspensão de fibras de fibras lignocelulósicas e/ou celulósicas e alimentar a suspensão de fibras em uma entidade de residência intermediária, como um desagregador, torre de armazenamento ou torre de refugo de papel. A suspensão de fibras, que contém endósporos bacterianos, é descarregada da entidade de residência intermediária através de uma saída após um tempo de residência de pelo menos 2 horas na entidade de residência intermediária e após um período de tempo, a suspensão de fibras é conformada em uma trama fibrosa. Endósporos bacterianos são sensibilizados por adição de um tensoativo germinativo, que compreende um grupo cabeça de amônio primário ou secundário e uma cauda de C12-alquila linear não substituída, à suspensão de fibras em um ponto de adição, localizado na parte inferior da entidade de residência intermediária ou após a saída da entidade de residência intermediária, mas antes da formação da trama fibrosa.The present invention relates to a method for manufacturing a fibrous web, such as paper web, cardboard, tissue paper or the like. The method comprises obtaining at least one fiber suspension of lignocellulosic and/or cellulosic fibers and feeding the fiber suspension into an intermediate residence entity, such as a disaggregator, storage tower or waste paper tower. The fiber suspension, which contains bacterial endospores, is discharged from the intermediate residence entity through an outlet after a residence time of at least 2 hours in the intermediate residence entity and after a period of time, the fiber suspension is formed into a fibrous web. Bacterial endospores are sensitized by adding a germline surfactant, which comprises a primary or secondary ammonium head group and an unsubstituted linear C12-alkyl tail, to the fiber suspension at an addition point, located at the bottom of the residence entity. intermediate or after leaving the intermediate residence entity, but before the formation of the fibrous web.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um método para a fabrica ção de trama fibrosa de acordo com os preâmbulos das reivindicações independentes anexas.[0001] The present invention relates to a method for manufacturing fibrous web according to the preambles of the attached independent claims.
[0002] Células bacterianas estão normalmente presentes em am bientes aquosos de fábricas de celulose, bem como em fábricas de papel, cartão e papel “tecido”. O crescimento bacteriano no processo é geralmente monitorado e limitado usando várias medidas, por exemplo alimentando biocidas nos fluxos do processo. Existem também muitas outras maneiras de destruir ou matar células bacterianas vegetativas. Por exemplo, na fabricação de papel e cartão, as bactérias vegetativas também são destruídas pelo calor na seção de secagem de uma máquina de papel ou cartão. No entanto, algumas células bacterianas formam endósporos, que são altamente resistentes a métodos comuns de destruição eficazes para bactérias vegetativas, como calor, desinfetantes, biocidas químicos, dessecação, luz ultravioleta e radiação ioni- zante. Os endósporos podem permanecer viáveis, mas dormentes por períodos prolongados, mesmo durante anos, até que as condições ex-ternas se tornem favoráveis, após o que ocorre uma transformação, isto é, germinação, de endósporos bacterianos em bactérias vegetati- vas.[0002] Bacterial cells are normally present in aqueous environments of cellulose factories, as well as in paper, cardboard and tissue paper factories. Bacterial growth in the process is generally monitored and limited using various measures, for example by feeding biocides into the process streams. There are also many other ways to destroy or kill vegetative bacterial cells. For example, in paper and card manufacturing, vegetative bacteria are also destroyed by heat in the drying section of a paper or card machine. However, some bacterial cells form endospores, which are highly resistant to common methods of destruction effective for vegetative bacteria, such as heat, disinfectants, chemical biocides, desiccation, ultraviolet light, and ionizing radiation. The endospores may remain viable but dormant for prolonged periods, even for years, until external conditions become favorable, after which a transformation, i.e. germination, of bacterial endospores into vegetative bacteria occurs.
[0003] A quantidade de endósporos no produto final de papel ou cartão pode ser um problema, especialmente se o produto for destinado a fins de higiene, embalagens de alimentos ou embalagens de bebidas. Consequentemente, há um interesse na produção de papel e cartão de reduzir não apenas a quantidade de bactérias vegetativas, mas também de endósporos dormentes.[0003] The amount of endospores in the final paper or cardboard product can be a problem, especially if the product is intended for hygiene purposes, food packaging or beverage packaging. Consequently, there is an interest in paper and board production to reduce not only the amount of vegetative bacteria, but also of dormant endospores.
[0004] Geralmente são encontrados problemas quando há uma parada de produção, planejada ou não, na fábrica de papel ou cartão. Celulose é armazenada em grandes torres de armazenamento e, durante a parada da produção, as condições das torres de armazenamento podem mudar de maneira a promover a formação de endóspo- ros. Durante a parada de produção, é difícil ou impossível alimentar biocida na torre de armazenamento, pelo menos para que todo o volume de celulose no interior da torre possa ser tratado. Além disso, o grande tamanho das torres de armazenamento pode levar à mistura inadequada e / ou formação de zonas mal misturadas dentro da torre, mesmo durante condições normais de produção. Após a torre de armazenamento, especialmente após uma parada de produção, a polpa pode conter endósporos demais, o que significa que o papel ou cartão produzido não atende aos requisitos de qualidade e deve ser vendido a um preço mais baixo ou completamente descartado. Além de em torres de armazenamento, endósporos bacterianos podem causar problemas em outros estágios de processo, com longos tempos de permanência, por exemplo, em desagregadores de polpa (pulpers) e * refugos de papel. Consequentemente, é necessária uma solução que permita o controle efetivo de endósporo imediatamente após estágios de processo com longos tempos de permanência, especialmente após desagregador(es) e/ou torre(s) de armazenamento.[0004] Problems are generally encountered when there is a production stoppage, planned or unplanned, at the paper or cardboard factory. Cellulose is stored in large storage towers and, during production shutdowns, the conditions of the storage towers can change in ways that promote the formation of endospores. During production shutdown, it is difficult or impossible to feed biocide into the storage tower, at least so that the entire volume of cellulose inside the tower can be treated. Furthermore, the large size of storage towers can lead to inadequate mixing and/or formation of poorly mixed zones within the tower, even during normal production conditions. After the storage tower, especially after a production stop, the pulp may contain too many endospores, which means that the paper or board produced does not meet the quality requirements and must be sold at a lower price or discarded completely. In addition to in storage towers, bacterial endospores can cause problems in other process stages, with long residence times, for example, in pulp disaggregators (pulpers) and * waste paper. Consequently, a solution is needed that allows effective endospore control immediately after process stages with long residence times, especially after disaggregator(s) and/or storage tower(s).
[0005] Existem sugestões para o controle de bactérias formadoras de esporos por germinação desencadeada por nutrientes. Agentes germinativos que funcionam como nutrientes, como L-alanina, são adicionados ao sistema e devem induzir a germinação de endósporos, criando um ambiente não hostil. A germinação requer algum tempo de espera e os endósporos germinados seriam posteriormente destruídos por biocidas convencionais. Na prática, no entanto, a adição de agentes germinativos que funcionam como nutrientes a um processo, especialmente com circulação de água fechada ou quase fechada, leva facilmente à supernutrição de todo o sistema, induzindo atividade micro- biana excessiva que aumenta os riscos para todos os tipos de problemas microbiológicos, como formação de lodo em máquinas ou formação de maus odores. A prevenção dessas consequências exigiria doses crescentes de biocidas. Germinação desencadeada por nutrientes, portanto, não se tornou uma opção realista em sistemas industriais com circulação de água fechada ou quase fechada e/ou ambiente microbiano complexo.[0005] There are suggestions for controlling spore-forming bacteria by nutrient-triggered germination. Germinating agents that function as nutrients, such as L-alanine, are added to the system and should induce endospore germination, creating a non-hostile environment. Germination requires some waiting time and the germinated endospores would later be destroyed by conventional biocides. In practice, however, the addition of germinating agents that function as nutrients to a process, especially with closed or almost closed water circulation, easily leads to overnutrition of the entire system, inducing excessive microbial activity that increases risks for everyone. the types of microbiological problems, such as sludge formation in machines or the formation of bad odors. Preventing these consequences would require increasing doses of biocides. Nutrient-triggered germination has therefore not become a realistic option in industrial systems with closed or nearly closed water circulation and/or complex microbial environment.
[0006] Um objetivo desta invenção é minimizar ou possivelmente eliminar as desvantagens existentes na técnica anterior.[0006] An objective of this invention is to minimize or possibly eliminate the disadvantages existing in the prior art.
[0007] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um método eficaz para reduzir quantitativamente os endósporos bacterianos no ambiente aquoso de fábrica de celulose, fábrica de papel ou fábrica de cartão, especialmente após a torre de armazenamento ou similar ou após uma parada de produção.[0007] Another object of the present invention is to provide an effective method for quantitatively reducing bacterial endospores in the aqueous environment of a pulp mill, paper mill or card mill, especially after the storage tower or similar or after a production stop.
[0008] * Um outro objetivo da presente invenção é sensibilizar efe tivamente os endósporos bacterianos para obliteração no ambiente aquoso de fábrica de polpa de celulose, fábrica de papel ou fábrica de cartão (papelão).[0008] * Another object of the present invention is to effectively sensitize bacterial endospores for obliteration in the aqueous environment of a cellulose pulp mill, paper mill or cardboard mill.
[0009] Estes objetivos são atingidos com a invenção tendo as ca racterísticas apresentadas abaixo nas partes de caracterização das reivindicações independentes.[0009] These objectives are achieved with the invention having the characteristics presented below in the characterization parts of the independent claims.
[0010] Algumas modalidades preferidas da invenção são apresen tadas nas reivindicações dependentes.[0010] Some preferred embodiments of the invention are presented in the dependent claims.
[0011] As características citadas nas reivindicações dependentes e nas modalidades da descrição se referem, sempre que aplicável, tanto ao método quanto ao sistema de tratamento, mesmo que nem sempre isso seja explicitamente indicado.[0011] The characteristics cited in the dependent claims and in the embodiments of the description refer, whenever applicable, to both the method and the treatment system, even if this is not always explicitly indicated.
[0012] Em um método típico de acordo com a presente invenção para fabricar uma trama fibrosa, tal como trama de papel, cartão, papel de seda ou semelhante, o método compreende[0012] In a typical method according to the present invention for manufacturing a fibrous web, such as paper web, cardboard, tissue paper or the like, the method comprises
[0013] (a) obter pelo menos uma suspensão de fibras de fibras lig- nocelulósicas e/ou celulósicas,[0013] (a) obtain at least one fiber suspension of lignocellulosic and/or cellulosic fibers,
[0014] (b) alimentar a suspensão de fibras em uma entidade de residência intermediária, como desagregador, torre de armazenamento ou torre de refugo de papel,[0014] (b) feeding the fiber suspension into an intermediate residence entity, such as a disaggregator, storage tower or waste paper tower,
[0015] (c) descarregar a suspensão de fibras, que contém endós- poros bacterianos, da entidade de residência intermediária através de uma saída, após um tempo de residência de pelo menos 2 horas na entidade de residência intermediária,[0015] (c) discharging the fiber suspension, which contains bacterial endospores, from the intermediate residence entity through an outlet, after a residence time of at least 2 hours in the intermediate residence entity,
[0016] (d) conformar após um período de tempo a suspensão de fibras em uma trama fibrosa,[0016] (d) forming after a period of time the suspension of fibers into a fibrous web,
[0017] em que[0017] where
[0018] endósporos bacterianos são sensibilizados por adição de um tensoativo germinativo, que compreende um grupo cabeça de amônio primário ou secundário e uma cauda de C12-alquila linear não substituída, à suspensão de fibras em um ponto de adição, localizado na parte inferior da entidade de residência intermediária ou após a saída da entidade de residência intermediária, mas antes da formação da trama fibrosa.[0018] bacterial endospores are sensitized by adding a germinating surfactant, which comprises a primary or secondary ammonium head group and an unsubstituted linear C12-alkyl tail, to the fiber suspension at an addition point, located at the bottom of the intermediate residence entity or after leaving the intermediate residence entity but before the formation of the fibrous web.
[0019] O sistema de tratamento típico para sensibilizar endósporos bacterianos na fabricação de uma trama fibrosa, como trama de papel, cartão, papel de seda ou semelhante, compreende[0019] The typical treatment system for sensitizing bacterial endospores in the manufacture of a fibrous web, such as paper web, cardboard, tissue paper or the like, comprises
[0020] - um tensoativo germinativo, que compreende um grupo cabeça de amônio primário ou secundário e uma cauda C12-alquila linear não substituída, e[0020] - a germinal surfactant, which comprises a primary or secondary ammonium head group and an unsubstituted linear C12-alkyl tail, and
[0021] - pelo menos um agente biocida.[0021] - at least one biocidal agent.
[0022] Agora, surpreendentemente, verificou-se que um tensoativo germinativo, que compreende um grupo cabeça de amônio primário ou secundário e uma cauda C12-alquila linear não substituída, bem como sistemas de tratamento que incluem esse tensoativo germinativo, inte rage efetivamente com os endósporos e os sensibiliza, destruindo sua estrutura protetora externa em uma suspensão de polpa, mesmo quando o tensoativo germinativo é adicionado relativamente pouco tempo antes da formação da trama. Foi altamente inesperado que o tensoativo germinativo fosse capaz de efetivamente sensibilizar en- dósporos em um ambiente complexo contendo fibras, opcionalmente aditivos orgânicos e inorgânicos, como vários produtos químicos e cargas minerais para fabricação de papel. O tensoativo germinativo é capaz, durante o curto intervalo de tempo entre a entidade de residência intermediária e o estágio seguinte do processo, de sensibilizar os endósporos maneira a transformá-los em uma forma na qual eles podem ser facilmente destruídos, seja usando um agente biocida, calor ou pelo próprio tensoativo germinativo. A presente invenção permite assim a fabricação de papel ou cartão higiênico mesmo a partir de uma suspensão de polpa contendo endósporos.[0022] Now, surprisingly, it has been found that a germline surfactant, which comprises a primary or secondary ammonium head group and an unsubstituted linear C12-alkyl tail, as well as treatment systems that include this germline surfactant, interact effectively with the endospores and sensitizes them, destroying their external protective structure in a pulp suspension, even when the germinating surfactant is added relatively shortly before web formation. It was highly unexpected that the germinating surfactant was able to effectively sensitize endospores in a complex environment containing fibers, optionally organic and inorganic additives, such as various chemicals and mineral fillers for papermaking. The germinal surfactant is capable, during the short time interval between the intermediate residence entity and the next stage of the process, of sensitizing the endospores so as to transform them into a form in which they can be easily destroyed, either using a biocidal agent. , heat or by the germinative surfactant itself. The present invention thus allows the manufacture of paper or hygienic cardboard even from a pulp suspension containing endospores.
[0023] No presente contexto, o termo "tensoativo germinativo" in dica, de maneira geral, um composto que compreende um grupo cabeça de amônio primário ou secundário e uma cauda de alquila linear não substituída. O tensoativo germinativo é capaz de romper a estrutura externa protetora de um endósporo e submeter seu núcleo aos agentes biocidas e/ou calor. O tensoativo germinativo é, portanto, um germinante não nutriente. O tensoativo germinativo mostra também um efeito biocida próprio, isto é, o próprio tensoativo germinativo, em concentração adequada, é capaz de destruir endósporos e deixá-los inviáveis. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o tensoativo germinativo é selecionado entre n-dodecilamina, n- dodecilguanidina, sal de dodecilamina, sal de dodecilguanidina ou quaisquer de suas misturas, mais preferivelmente sal de n- dodecilamina ou de dodecilguanidina, como cloridrato de dodecilgua- nidina ou acetato de dodecilguanidina. Ainda mais preferivelmente, o tensoativo germinativo pode ser cloridrato de n-dodecilamina ou de dodecilguanidina.[0023] In the present context, the term "germ surfactant" generally indicates a compound comprising a primary or secondary ammonium head group and an unsubstituted linear alkyl tail. The germinative surfactant is capable of breaking the protective external structure of an endospore and subjecting its nucleus to biocidal agents and/or heat. The germinating surfactant is therefore a non-nutrient germinant. The germinal surfactant also shows its own biocidal effect, that is, the germinal surfactant itself, in adequate concentration, is capable of destroying endospores and leaving them unviable. According to a preferred embodiment of the invention, the germinating surfactant is selected from n-dodecylamine, n-dodecylguanidine, dodecylamine salt, dodecylguanidine salt or any mixture thereof, more preferably n-dodecylamine or dodecylguanidine salt, such as hydrochloride. dodecylguanidine or dodecylguanidine acetate. Even more preferably, the germinating surfactant may be n-dodecylamine or dodecylguanidine hydrochloride.
[0024] A adição do tensoativo germinativo à suspensão de fibras de fibras lignocelulósicas e/ou celulósicas não aumenta a quantidade de nutrientes adequados para consumo microbiano na suspensão. Desta forma, a adição do tensoativo germinativo não aumenta o risco de atividade microbiana aumentada em geral.[0024] The addition of the germinating surfactant to the suspension of lignocellulosic and/or cellulosic fiber fibers does not increase the amount of nutrients suitable for microbial consumption in the suspension. Therefore, the addition of germinal surfactant does not increase the risk of increased microbial activity in general.
[0025] O tensoativo germinativo pode ser adicionado, sozinho ou como um componente do sistema de tratamento, em quantidade > 30 ppm, preferivelmente > 50 ppm, mais preferivelmente > 60 ppm, expressos como tensoativo ativo, à suspensão de fibras que contém en- dósporos bacterianos. De acordo com uma modalidade, o tensoativo germinativo pode ser adicionado em uma quantidade que fica na faixa de 30 - 220 ppm, preferivelmente de 60 - 200 ppm, mais preferivel-mente de 70 - 100 ppm, expressos como tensoativo ativo, à suspensão de fibras que contém endósporos bacterianos. O tensoativo ger- minativo pode ser adicionado em níveis de dosagem relativamente baixos, o que é benéfico por razões econômicas e técnicas. Dessa maneira, por exemplo, problemas de formação de espuma e interfe-rência com outros produtos químicos para fabricação de papel podem ser evitados. Além disso, um nível de dosagem baixo pode garantir quantidades mínimas ou insignificantes de tensoativo germinativo no produto final, o que pode ser um pré-requisito para certos graus de produtos higiênicos, como o cartão para embalagem de alimentos.[0025] The germinating surfactant can be added, alone or as a component of the treatment system, in an amount > 30 ppm, preferably > 50 ppm, more preferably > 60 ppm, expressed as active surfactant, to the fiber suspension containing en- bacterial spores. According to one embodiment, the germinating surfactant can be added in an amount that is in the range of 30 - 220 ppm, preferably 60 - 200 ppm, more preferably 70 - 100 ppm, expressed as active surfactant, to the suspension of fibers that contain bacterial endospores. Germinative surfactant can be added at relatively low dosage levels, which is beneficial for economic and technical reasons. In this way, for example, problems of foaming and interference with other papermaking chemicals can be avoided. Furthermore, a low dosage level may ensure minimal or negligible amounts of germinating surfactant in the final product, which may be a prerequisite for certain grades of hygienic products such as food packaging board.
[0026] No presente contexto, o termo "entidade de residência in termediária" pode ser qualquer torre ou tanque de armazenamento ou entidade correspondente de polpa, água ou refugo de papel na fabricação de polpa de celulose, papel, cartão, papel de seda ou similar, cuja entidade tenha um tempo de residência de pelo menos duas horas. De preferência, a entidade de residência intermediária é a torre de polpa, tanque de água, torre de armazenamento de refugo de papel ou o desagregador. Em uma modalidade da invenção, a entidade de residência intermediária é um desagregador de polpa ou refugo de papel. Pelo menos um fluxo de suspensão de fibra é normalmente alimentado na entidade de residência intermediária, como torre ou tanque de armazenamento ou similar, em sua parte superior e é descarregado da parte inferior da entidade de residência intermediária através de uma saída. O tempo de residência é entendido como o tempo, que decorre entre a entrada da suspensão de fibra na entidade de residência e a descarga da suspensão de fibra da entidade de residência intermediá- ria.O tempo de residência para entidades de residência intermediárias que operam sob alimentação e descarga contínuas pode ser calculado de uma maneira conhecida. O tempo de residência pode ser, por exemplo, de pelo menos 4h, preferivelmente de pelo menos 5 h, às vezes de até pelo menos 6 h. Tempos de residência prolongados são normalmente encontrados durante paradas planejadas ou não planejadas do processo. De acordo com uma modalidade preferida, o ten- soativo germinativo ou o sistema de tratamento que o contém é adicionado à suspensão de fibra quando o tempo de permanência da sus-pensão de fibra na entidade de residência intermediária tenha excedido 2 horas.[0026] In the present context, the term "intermediate residence entity" may be any storage tower or tank or corresponding entity for pulp, water or paper waste in the manufacture of cellulose pulp, paper, cardboard, tissue paper or similar, whose entity has a residence time of at least two hours. Preferably, the intermediate residence entity is the pulp tower, water tank, waste paper storage tower or the pulper. In one embodiment of the invention, the intermediate residence entity is a pulp or waste paper disintegrator. At least one fiber suspension stream is typically fed into the intermediate residence entity, such as tower or storage tank or the like, at its upper part and is discharged from the lower part of the intermediate residence entity through an outlet. The residence time is understood as the time, which elapses between the entry of the fiber suspension into the residence entity and the discharge of the fiber suspension from the intermediate residence entity. The residence time for intermediate residence entities operating under continuous feeding and discharging can be calculated in a known way. The residence time can be, for example, at least 4h, preferably at least 5h, sometimes up to at least 6h. Extended residence times are typically encountered during planned or unplanned process shutdowns. According to a preferred embodiment, the germinating surfactant or the treatment system containing it is added to the fiber suspension when the residence time of the fiber suspension in the intermediate residence entity has exceeded 2 hours.
[0027] O ponto de adição do tensoativo germinativo pode estar localizado na parte inferior da entidade de residência intermediária. O termo "parte inferior da entidade de residência intermediária" indica aqui a parte da entidade de residência intermediária que está localizada sob a linha horizontal que divide a entidade de residência em duas partes de igual altura, traçadas entre a extremidade inferior e a extremidade superior da entidade de residência intermediária. O ponto de adição do tensoativo germinativo está preferivelmente localizado na zona de mistura da entidade de residência intermediária na parte infe- rior da entidade de residência intermediária.[0027] The point of addition of the germinal surfactant may be located at the bottom of the intermediate residence entity. The term "lower part of the intermediate residence entity" herein indicates that part of the intermediate residence entity that is located under the horizontal line dividing the residence entity into two parts of equal height, drawn between the lower end and the upper end of the intermediate residence entity. The point of addition of the germinal surfactant is preferably located in the mixing zone of the intermediate residence entity in the lower part of the intermediate residence entity.
[0028] Alternativamente, ou adicionalmente, o tensoativo germina- tivo pode ser adicionado na saída ou após a saída da entidade de residência intermediária, mas antes da formação da trama fibrosa. De preferência, o tensoativo germinativo é adicionado na saída ou após a saída da entidade de residência intermediária.[0028] Alternatively, or additionally, the germinative surfactant can be added at the exit or after exit from the intermediate residence entity, but before the formation of the fibrous web. Preferably, the germinal surfactant is added at or after leaving the intermediate residence entity.
[0029] De acordo com uma modalidade da invenção, o tempo de corrido entre a adição do tensoativo germinativo e a formação da trama fibrosa pode ser inferior a 60 min, de preferência inferior a 45 min, mais preferivelmente inferior a 30 min. De preferência, o tempo decorrido é de pelo menos 15 minutos, mas é possível que em certas modalidades o tempo decorrido possa ser menor que 15 minutos, menor até que 10 minutos. A entidade de residência intermediária pode ser, por exemplo, neste caso, a torre de armazenamento ou a última torre de refugo de papel. O tempo relativamente curto entre a adição do tenso- ativo germinativo e a formação da trama torna possível adicionar o tensoativo germinativo próximo à caixa de entrada de uma máquina de papel ou cartão. Isto significa que, por exemplo, após uma parada de produção, o tensoativo germinativo pode ser adicionado após a enti-dade de residência intermediária, e a possível formação prejudicial de endósporos na entidade de residência intermediária durante a parada pode ser aliviada.[0029] According to one embodiment of the invention, the time between the addition of the germinating surfactant and the formation of the fibrous web can be less than 60 min, preferably less than 45 min, more preferably less than 30 min. Preferably, the elapsed time is at least 15 minutes, but it is possible that in certain embodiments the elapsed time may be less than 15 minutes, even less than 10 minutes. The intermediate residence entity may be, for example in this case, the storage tower or the last waste paper tower. The relatively short time between addition of the germinating surfactant and web formation makes it possible to add the germinating surfactant near the headbox of a paper or board machine. This means that, for example, after a production stop, the germinative surfactant can be added after the intermediate residence entity, and the possible harmful formation of endospores in the intermediate residence entity during the stop can be alleviated.
[0030] De acordo com uma modalidade da invenção, o tensoativo germinativo é adicionado à suspensão de fibras na saída ou após a saída de uma entidade de residência intermediária, que é seguida por uma ou mais entidades de residência intermediárias. Por exemplo, o tensoativo germinativo é adicionado à suspensão de fibras na saída ou após a saída de um desagregador de polpa de celulose ou de refugo de papel, ou a saída da primeira torre de refugo de papel de torres de refugo de papel em série. A suspensão de fibras é transferida da saída para uma próxima entidade de residência intermediária. O tempo de permanência nas entidades de residência intermediárias seguintes é de preferência de no máximo 2 horas em cada uma.De acordo com esta modalidade, quando existe pelo menos uma entidade de residência intermediária entre o ponto de adição e a formação da trama fibrosa, o tempo decorrido entre a adição do tensoativo germinativo e a formação da trama fibrosa pode ser de pelo menos 15 minutos, de preferência de pelo menos 30 min, mais preferivelmente de pelo menos 45 min, ainda mais preferivelmente de pelo menos 60 min e menos de 8 horas. É possível que pelo menos um agente biocida, definido em outro lugar neste contexto, possa ser adicionado à suspensão de fibras entre a primeira entidade de residência intermediária e a(s) enti- dade/entidades de residência intermediária(s) sucessiva(s), para reduzir e/ou destruir os endósporos sensibilizados.[0030] According to one embodiment of the invention, the germinal surfactant is added to the fiber suspension at or after leaving an intermediate residence entity, which is followed by one or more intermediate residence entities. For example, the germinating surfactant is added to the fiber suspension at or after the exit from a cellulose pulp or waste paper disintegrator, or the exit from the first waste paper tower of series waste paper towers. The fiber suspension is transferred from the outlet to a next intermediate residence entity. The time spent in the following intermediate residence entities is preferably a maximum of 2 hours in each one. According to this modality, when there is at least one intermediate residence entity between the point of addition and the formation of the fibrous web, the The time elapsed between the addition of the germinating surfactant and the formation of the fibrous web can be at least 15 minutes, preferably at least 30 min, more preferably at least 45 min, even more preferably at least 60 min and less than 8 hours. It is possible that at least one biocidal agent, defined elsewhere in this context, may be added to the fiber suspension between the first intermediate residence entity and the successive intermediate residence entity(ies). , to reduce and/or destroy sensitized endospores.
[0031] De acordo com uma modalidade, a suspensão de fibras é diluída de uma primeira concentração, geralmente a concentração de armazenamento, para uma segunda concentração com água de diluição. A suspensão de fibras pode ser diluída de alta concentração de > 6% em peso, às vezes > 10% em peso, para uma segunda concentração baixa de < 4% em peso, preferivelmente <1% em peso. Frequentemente, a primeira concentração pode estar na faixa de 4 a 10% em peso, geralmente de 6 a 8% em peso. O tensoativo germinativo pode ser adicionado à suspensão de fibras antes ou após a diluição e mostra bom efeito na sensibilização de endósporos, tanto em concentrações altas quanto baixas da suspensão de fibras.De acordo com uma modalidade, o tensoativo germinativo é adicionado à suspensão de fibras, que temi uma concentração na faixa de 0,1 - 6% em peso, preferivelmente de 0,1 - 4% em peso, mais preferivelmente de 0,1 - 2% em peso, ainda mais preferivelmente de 0,1 - 1,5% em peso. Foi observado que a adição do tensoativo germinativo à suspensão de fibras com baixa concentração fornece uma mistura eficaz do tensoativo germinativo com a suspensão de fibras enquanto produz sensibilização ativa dos endósporos bacterianos. Por outro lado, a adição do ten- soativo germinativo à suspensão de fibras com alta concentração fornece vantagens em virtude da economia do processo.[0031] According to one embodiment, the fiber suspension is diluted from a first concentration, generally the storage concentration, to a second concentration with dilution water. The fiber suspension can be diluted from a high concentration of >6 wt%, sometimes >10 wt%, to a second low concentration of <4 wt%, preferably <1 wt%. Often, the first concentration may be in the range of 4 to 10% by weight, generally 6 to 8% by weight. The germinating surfactant can be added to the fiber suspension before or after dilution and shows good effect in sensitizing endospores at both high and low concentrations of the fiber suspension. According to one embodiment, the germinating surfactant is added to the fiber suspension , which has a concentration in the range of 0.1 - 6% by weight, preferably 0.1 - 4% by weight, more preferably 0.1 - 2% by weight, even more preferably 0.1 - 1, 5% by weight. It was observed that the addition of the germinating surfactant to the fiber suspension at low concentration provides an effective mixing of the germinating surfactant with the fiber suspension while producing active sensitization of the bacterial endospores. On the other hand, the addition of the germinating surfactant to the fiber suspension with a high concentration provides advantages due to the economy of the process.
[0032] De acordo com uma modalidade, o tensoativo germinativo é adicionado à suspensão de fibras juntamente com a água de diluição, para garantir a mistura adequada do tensoativo germinativo na suspensão de fibras.[0032] According to one embodiment, the germinating surfactant is added to the fiber suspension together with the dilution water, to ensure adequate mixing of the germinating surfactant in the fiber suspension.
[0033] De acordo com uma modalidade da invenção, a quantidade de endósporos bacterianos, expressa como UFC/ml, na suspensão de fibras é reduzida em pelo menos 20%, preferivelmente em pelo menos 40%, às vezes até em pelo menos 50%, entre a saída da entidade de residência intermediária e a formação da trama fibrosa.[0033] According to one embodiment of the invention, the amount of bacterial endospores, expressed as CFU/ml, in the fiber suspension is reduced by at least 20%, preferably by at least 40%, sometimes even by at least 50% , between leaving the intermediate residence entity and the formation of the fibrous web.
[0034] Após a formação inicial da trama fibrosa, a trama é seca em uma seção de secagem de uma máquina de polpa, papel, cartão ou papel de seda. A temperatura na seção de secagem é tipicamente de pelo menos 100°C, preferivelmente de pelo menos 110°C, mais preferivelmente de pelo menos 120°C, e a trama fibrosa é preferivelmente submetida a esta temperatura por pelo menos 0,3 min, mais preferivelmente por pelo menos 0,5 min, de preferência por pelo menos 1 min na seção de secagem. De acordo com uma modalidade preferida, a trama fibrosa formada é seca a uma temperatura > 90°C e os en- dósporos bacterianos sensibilizados, tais como endósporos bacteria- nos germinados ou parcialmente germinados, são destruídos e mortos. A exposição à energia térmica, portanto, fornece a destruição efetiva final dos endósporos sensibilizados. O teor de endósporo bacteriano na trama seca pode ser < 1000 UFC/g, preferivelmente < 500 UFC/g, mais preferivelmente < 250 UFC/g.[0034] After the initial formation of the fibrous web, the web is dried in a drying section of a pulp, paper, cardboard or tissue paper machine. The temperature in the drying section is typically at least 100°C, preferably at least 110°C, more preferably at least 120°C, and the fibrous web is preferably subjected to this temperature for at least 0.3 min. more preferably for at least 0.5 min, preferably for at least 1 min in the drying section. According to a preferred embodiment, the fibrous web formed is dried at a temperature > 90°C and sensitized bacterial endospores, such as germinated or partially germinated bacterial endospores, are destroyed and killed. Exposure to thermal energy therefore provides final effective destruction of sensitized endospores. The bacterial endospore content in the dry web can be < 1000 CFU/g, preferably < 500 CFU/g, more preferably < 250 CFU/g.
[0035] De acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos um agente biocida pode ser adicionado à suspensão de fibras, antes e/ou após a adição do tensoativo germinativo. O pelo menos um agente biocida é diferente do tensoativo germinativo. De acordo com uma modalidade preferida, pelo menos um agente biocida é adicionado, preferivelmente antes da adição do tensoativo germinativo. Também é possível adicionar o tensoativo germinativo à suspensão de fibras simultaneamente, mas, de preferência, separadamente, com o agente biocida. O uso do sistema de tratamento que inclui tensoativo germina- tivo e agente(s) biocida(s) fornece efeito vantajoso, onde uma redução tanto na quantidade de bactérias vegetativas quanto na de endósporos é significativamente maior do que a redução alcançável pelo(s) agen- te(s) biocida(s) ou tensoativo germinativo sozinhos.[0035] According to one embodiment of the invention, at least one biocidal agent can be added to the fiber suspension, before and/or after the addition of the germinating surfactant. The at least one biocidal agent is different from the germinal surfactant. According to a preferred embodiment, at least one biocidal agent is added, preferably before the addition of the germinating surfactant. It is also possible to add the germinating surfactant to the fiber suspension simultaneously, but preferably separately, with the biocidal agent. The use of the treatment system that includes germinal surfactant and biocidal agent(s) provides an advantageous effect, where a reduction in both the amount of vegetative bacteria and endospores is significantly greater than the reduction achievable by the biocidal agent(s) or germinal surfactant alone.
[0036] É possível adicionar um ou vários agentes biocidas diferen tes à suspensão de fibras, antes e/ou após a adição do tensoativo germinativo. No caso de vários agentes biocidas diferentes, é possível adicionar o primeiro agente biocida antes da adição do tensoativo germinativo e o segundo agente biocida após a adição do tensoativo germinativo. Isso fornece grande flexibilidade para a dosagem de vários agentes biocidas e possibilidades de obter um controle ideal de bactérias e endósporos.[0036] It is possible to add one or more different biocidal agents to the fiber suspension, before and/or after the addition of the germinating surfactant. In the case of several different biocidal agents, it is possible to add the first biocidal agent before adding the germinating surfactant and the second biocidal agent after adding the germinating surfactant. This provides great flexibility for dosing various biocidal agents and possibilities for achieving optimal control of bacteria and endospores.
[0037] O agente biocida, que pode ser adicionado à suspensão de fibras, preferivelmente antes da adição do tensoativo germinativo, pode ser um biocida oxidante, que é preferivelmente selecionado entre cloro; sais de hipoclorito alcalino e alcalinoterroso; ácido hipocloroso; isocianuratos clorados; bromo; sais de hipobromito alcalino e alcalino- terroso; ácido hipobromoso; cloreto de bromo; dióxido de cloro; ozônio; peróxido de hidrogênio; compostos peróxidos, tais como ácido perfór- mico, ácido peracético, percarbonato ou persulfato; hidantoínas halo- genadas, tais como mono-halodimetil-hidantoínas; di-halodimetil- hidantoínas; hidantoínas per-halogenadas; monocloraminas; mono bromaminas; di-haloaminas; tri-haloaminas; ureia reagida com um oxidante, sendo o oxidante, por exemplo, sais de hipoclorito alcalino e alcalinoterroso ou sais de hipobromito alcalino e alcalinoterroso; sais de amónio, por exemplo, brometo de amônio ou sulfato de amônio, reagido com um oxidante, sendo o oxidante, de preferência, sais de hipoclorito alcalino e alcalino terroso ou sais de hipobromito alcalino e alcalino terroso; ou qualquer combinação dos mesmos. Sais de hipo- clorito alcalino e alcalinoterroso, como hipoclorito de sódio, são os preferidos como biocida oxidante.[0037] The biocidal agent, which can be added to the fiber suspension, preferably before adding the germinating surfactant, can be an oxidizing biocide, which is preferably selected from chlorine; alkaline and alkaline earth hypochlorite salts; hypochlorous acid; chlorinated isocyanurates; bromine; alkaline and alkaline earth hypobromite salts; hypobromous acid; bromine chloride; Chlorine dioxide; ozone; hydrogen peroxide; peroxide compounds, such as performic acid, peracetic acid, percarbonate or persulfate; halogenated hydantoins, such as monohalodimethylhydantoins; dihalodimethylhydantoins; perhalogenated hydantoins; monochloramines; mono bromamines; dihaloamines; trihaloamines; urea reacted with an oxidant, the oxidant being, for example, alkaline and alkaline earth hypochlorite salts or alkaline and alkaline earth hypobromite salts; ammonium salts, for example ammonium bromide or ammonium sulfate, reacted with an oxidant, the oxidant being preferably alkaline and alkaline earth hypochlorite salts or alkaline and alkaline earth hypobromite salts; or any combination thereof. Alkaline and alkaline earth hypochlorite salts, such as sodium hypochlorite, are preferred as an oxidizing biocide.
[0038] Alternativamente, o agente biocida, que pode ser adiciona do à suspensão de fibras, preferivelmente antes da adição do tensoa- tivo germinativo, pode ser um biocida não oxidante, que é preferivelmente selecionado entre glutaraldeído; 2,2-dibromo-3- nitrilopropionamida (DBNPA); 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol (Brono- pol); compostos de amônio quaternário (quats), como cloreto de n- alquil-dimetil-benzil-amônio, cloreto de didecil-dimetil-amônio (DDAC) ou cloreto de alquenil-dimetil-amônio; carbamatos; 5-cloro-2-metil-4- isotiazolin-3-ona (CMIT); 2-metil-4-isotiazolin-3-ona (MIT); 1,2- dibromo-2,4-dicianobutano, bis (triclorometil) sulfona; 2-bromo-2- nitroestireno; 4,5-dicloro-1,2-ditiol-3-ona; 2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona; 1,2-benzisotiazolin-3-ona; orto-ftaldeído; outras guanidinas que não os sais de dodecilguanidina, biguanidinas, piritionas; 3-iodo-propinil-N- butilcarbamato; sais de fosfônio, tais como sulfato de tetraquis hidro- ximetilfosfônio (tetrakis hydroxymethyl phosphonium sulfate - THPS); dazomet; 2- (tiocianometiltio) benzotiazol; bistiocianato de metileno (methylene bisthiocyanate - MBT); ou qualquer combinação dos mesmos.[0038] Alternatively, the biocidal agent, which can be added to the fiber suspension, preferably before adding the germinating surfactant, can be a non-oxidizing biocide, which is preferably selected from glutaraldehyde; 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA); 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol (Bronopol); quaternary ammonium compounds (quats), such as n-alkyl-dimethyl-benzyl-ammonium chloride, didecyl-dimethyl-ammonium chloride (DDAC), or alkenyl-dimethyl-ammonium chloride; carbamates; 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT); 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT); 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane, bis(trichloromethyl)sulfone; 2-bromo-2- nitrostyrene; 4,5-dichloro-1,2-dithiol-3-one; 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one; 1,2-benzisothiazolin-3-one; ortho-phthaldehyde; guanidines other than dodecylguanidine salts, biguanidines, pyrithiones; 3-iodo-propynyl-N-butylcarbamate; phosphonium salts, such as tetrakis hydroxymethyl phosphonium sulfate (THPS); dazomet; 2-(thiocianomethylthio) benzothiazole; methylene bisthiocyanate (MBT); or any combination thereof.
[0039] De acordo com uma modalidade preferida, é possível adici onar biocidas oxidantes e não oxidantes à suspensão de fibras, antes e / ou após a adição de tensoativo germinativo ou simultaneamente com o tensoativo germinativo. O sistema de tratamento compreende agente biocida, que pode ser selecionado entre biocidas oxidantes e não oxidantes, e suas combinações. O sistema de tratamento pode, assim, compreender uma pluralidade de diferentes agentes biocidas, que podem ser biocidas oxidantes e/ou não oxidantes. De acordo com uma modalidade, o tensoativo germinativo e o(s) agente(s) biocida são usados sequencialmente, de preferência adicionando agente(s) bioci- da(s) antes do tensoativo germinativo.[0039] According to a preferred embodiment, it is possible to add oxidizing and non-oxidizing biocides to the fiber suspension, before and/or after the addition of germinating surfactant or simultaneously with the germinating surfactant. The treatment system comprises a biocidal agent, which can be selected from oxidizing and non-oxidizing biocides, and combinations thereof. The treatment system may thus comprise a plurality of different biocidal agents, which may be oxidizing and/or non-oxidizing biocides. According to one embodiment, the germinating surfactant and the biocidal agent(s) are used sequentially, preferably adding biocidal agent(s) before the germinating surfactant.
[0040] Agente(s) biocida(s), que são utilizados com o tensoativo germinativo ou como parte do sistema de tratamento, podem ser usados em dosagens convencionais da técnica. Em algumas modalidades, é possível usar dosagens mais baixas de agente(s) biocida(s) após o tensoativo germinativo ter sensibilizado os endósporos bacteri- anos, rompido suas estruturas de proteção e os tornado mais sensíveis aos agentes biocidas. Pelo menos um agente biocida contendo halogênio ativo pode ser adicionado à suspensão de fibras na quantidade de 1 - 10 ppm, preferivelmente de 2 - 8 ppm, mais preferivelmente de 3 - 5 ppm, expressos como halogênio ativo.[0040] Biocidal agent(s), which are used with the germinative surfactant or as part of the treatment system, can be used in conventional dosages of the art. In some embodiments, it is possible to use lower dosages of biocidal agent(s) after the germinal surfactant has sensitized the bacterial endospores, disrupted their protective structures and made them more sensitive to biocidal agents. At least one active halogen-containing biocidal agent can be added to the fiber suspension in the amount of 1 - 10 ppm, preferably 2 - 8 ppm, more preferably 3 - 5 ppm, expressed as active halogen.
[0041] A temperatura da suspensão de fibras durante a adição do tensoativo germinativo pode ser de pelo menos +20°C, preferivelmente de +40 - +70°C. Foi observado que a temperatura elevada da suspensão de fibras pode melhorar o efeito de sensibilização obtido pelo ten- soativo germinativo, ou pelo menos não tem nenhuma influência negativa no efeito que pode ser obtido com o tensoativo germinativo.[0041] The temperature of the fiber suspension during the addition of the germinating surfactant can be at least +20°C, preferably +40 - +70°C. It has been observed that the elevated temperature of the fiber suspension can improve the sensitization effect obtained by the germinating surfactant, or at least has no negative influence on the effect that can be obtained with the germinating surfactant.
[0042] O pH da suspensão de polpa está preferivelmente na faixa de 4 a 12, para garantir a interação ideal do tensoativo germinativo com as bactérias vegetativas e/ou do tensoativo germinativo com os endósporos bacterianos. A adição do tensoativo germinativo em nível de dosagem que fornece uma diminuição na quantidade de endóspo- ros não altera significativamente o pH da suspensão de fibras. A alte- ração de pH da suspensão de fibras é inferior a 0,5 unidades de pH, preferivelmente inferior a 0,25 unidades de pH, mais preferivelmente inferior a 0,1 unidades de pH, medida após a adição do tensoativo germinativo. Isso é vantajoso porque o pH estável da suspensão de fibras minimiza a perturbação de outros sistemas químicos usados ou adicionados à suspensão de fibras.[0042] The pH of the pulp suspension is preferably in the range of 4 to 12, to ensure the ideal interaction of the germinating surfactant with the vegetative bacteria and/or the germinating surfactant with the bacterial endospores. The addition of the germinative surfactant at a dosage level that provides a decrease in the amount of endospores does not significantly alter the pH of the fiber suspension. The pH change of the fiber suspension is less than 0.5 pH units, preferably less than 0.25 pH units, more preferably less than 0.1 pH units, measured after addition of the germinating surfactant. This is advantageous because the stable pH of the fiber suspension minimizes disturbance from other chemical systems used or added to the fiber suspension.
[0043] A suspensão de polpa tratada com o tensoativo germinativo pode ser conformada em uma trama fibrosa de papel, cartão ou papel de seda e seca. O método de acordo com a presente invenção é especialmente adequado para a produção de uma trama fibrosa higiênica, tal como trama higiênica de papel, cartão, papel de seda ou similares. No presente contexto, o termo "trama fibrosa higiênica" abrange tramas fibrosas contendo fibras celulósicas, onde o teor do endóspo- ros bacterianos na trama seca é menor que cerca de 1000 UFC/g, preferivelmente menor que cerca de 500 UFC/g, mais preferivelmente menor que cerca de 250 UFC/g. O teor em endósporos é preferivelmente <1000 UFC/g, preferivelmente <500 UFC/g, mais preferivelmente <250 UFC/g. De acordo com uma modalidade, a trama fibrosa higi-ênica tem um teor de endósporos bacterianos na trama seca <100 UFC/g, preferivelmente <75 UFC/g, mais preferivelmente de 50 UFC/g.[0043] The pulp suspension treated with the germinating surfactant can be formed into a fibrous web of paper, cardboard or tissue paper and dried. The method according to the present invention is especially suitable for producing a hygienic fibrous web, such as a hygienic web of paper, cardboard, tissue paper or the like. In the present context, the term "hygienic fibrous web" encompasses fibrous webs containing cellulosic fibers, where the bacterial endospore content in the dry web is less than about 1000 CFU/g, preferably less than about 500 CFU/g, more preferably less than about 250 CFU/g. The endospore content is preferably <1000 CFU/g, preferably <500 CFU/g, more preferably <250 CFU/g. According to one embodiment, the hygienic fibrous web has a bacterial endospore content in the dry web <100 CFU/g, preferably <75 CFU/g, more preferably 50 CFU/g.
[0044] A suspensão de fibras compreende fibras lignocelulósicas e/ou celulósicas, aditivos opcionais para fabricação de papel e água. A suspensão de fibras pode compreender, alternativamente ou além disso, celulose microfibrilada. Neste contexto, fibras lignocelulósicas são fibras originárias da madeira, por exemplo, madeira macia ou madeira dura. As fibras lignocelulósicas/celulósicas podem ser fibras virgens obtidas por qualquer processo de polpa conhecido e/ou podem ser fi-bras recicladas e/ou podem se originar de refugo de papel. Por exemplo, o estoque de fibras pode compreender fibras celulósicas obtidas por polpação mecânica, polpação química, polpação quimiotermome- cânica ou repolpando fibras recicladas ou recuperadas. As fibras lig- nocelulósicas/celulósicas podem ser refinadas ou não refinadas, branqueadas ou não branqueadas. As fibras lignocelulósicas/celulósicas podem ser fibras de polpa Kraft recicladas não branqueadas ou branqueadas, fibras de polpa semiquímica de madeira dura, fibras de polpa de grama ou quaisquer misturas das mesmas.[0044] The fiber suspension comprises lignocellulosic and/or cellulosic fibers, optional additives for papermaking and water. The fiber suspension may alternatively or additionally comprise microfibrillated cellulose. In this context, lignocellulosic fibers are fibers originating from wood, for example softwood or hardwood. Lignocellulosic/cellulosic fibers may be virgin fibers obtained by any known pulping process and/or may be recycled fibers and/or may originate from waste paper. For example, the fiber stock may comprise cellulosic fibers obtained by mechanical pulping, chemical pulping, chemothermomechanical pulping or by repulping recycled or recovered fibers. Lignocellulosic/cellulosic fibers can be refined or unrefined, bleached or unbleached. The lignocellulosic/cellulosic fibers may be unbleached or bleached recycled Kraft pulp fibers, semi-chemical hardwood pulp fibers, grass pulp fibers or any mixtures thereof.
[0045] Algumas modalidades da invenção são descritas nos se guintes exemplos não limitativos.[0045] Some embodiments of the invention are described in the following non-limiting examples.
[0046] O objetivo deste teste de laboratório foi estudar o efeito de morte bacteriana e sensibilização de esporos de uma composição de tensoativo germinativo contendo 35% em peso de cloridrato de dodeci- lguanidina (dodecylguanidine hydrochloride - DGH) e dipropilenoglicol como solvente em água de processo de máquina de papel, com consistência variável da polpa.[0046] The objective of this laboratory test was to study the bacterial killing and spore sensitization effect of a germinative surfactant composition containing 35% by weight of dodecylguanidine hydrochloride (DGH) and dipropylene glycol as a solvent in water. paper machine process, with variable pulp consistency.
[0047] Água de circulação autêntica, com baixo teor de fibra, e re fugo de papel autêntico, com alto teor de fibra, foram coletados de uma máquina de papel que produzia cartão para embalagens de alimentos. A água de circulação e as amostras de refugo de papel foram misturados para obter 6 amostras no total, com 3 níveis diferentes de consistência da polpa.[0047] Authentic circulating water, with a low fiber content, and authentic paper waste, with a high fiber content, were collected from a paper machine that produced board for food packaging. Circulating water and waste paper samples were mixed to obtain 6 samples in total, with 3 different levels of pulp consistency.
[0048] Para obter um teor igual de esporos bacterianos nas amos tras no início do experimento, cada amostra foi alterada com esporos bacterianos adicionais. O nível de esporos alvo na amostra foi ajustado para cerca de 10 000 UFC/ml. A solução de esporos para a alteração foi preparada da seguinte forma: bactérias formadoras de esporos autênticas que foram isoladas de um processo de fabricação de papel foram pré-cultivadas por 2 dias a +37°C em um caldo nutriente modificado, após o qual os esporos maduros foram colhidos e lavados usan- do centrifugação e água fria.[0048] To obtain an equal content of bacterial spores in the samples at the beginning of the experiment, each sample was amended with additional bacterial spores. The target spore level in the sample was adjusted to about 10,000 CFU/ml. The spore solution for the amendment was prepared as follows: authentic spore-forming bacteria that were isolated from a papermaking process were pre-cultured for 2 days at +37°C in a modified nutrient broth, after which the Mature spores were collected and washed using centrifugation and cold water.
[0049] Das 6 amostras, 3 amostras de teste foram tratadas com tensoativo germinativo contendo cloridrato de dodecilguanidina (DGH) e 3 amostras foram deixadas sem nenhuma adição química como amostras de referência. Após adição de tensoativo germinativo, as amostras de teste bem como as amostras de referência (sem adição) foram armazenadas a 45°C, misturadas a 180 rpm por 30 minutos, seguindo-se quantificação de bactérias aeróbicas totais (amostras não pasteurizadas) e esporos aeróbicos (contagem em placas de ágar, + 32°C, 2 dias de incubação). Antes da determinação de esporos aeró- bicos, as amostras foram pasteurizadas a +82°C por 10 min. O peso de sólidos em suspensão por litro de líquido, isto é, a consistência da polpa, foi determinado no final do teste (peso seco de amostra por peso total de amostra). Os resultados são mostrados na Tabela 1. Tabela 1 Resultados do Exemplo 1 [0049] Of the 6 samples, 3 test samples were treated with germinative surfactant containing dodecylguanidine hydrochloride (DGH) and 3 samples were left without any chemical addition as reference samples. After addition of germinative surfactant, the test samples as well as the reference samples (without addition) were stored at 45°C, mixed at 180 rpm for 30 minutes, followed by quantification of total aerobic bacteria (unpasteurized samples) and spores. aerobic (counting on agar plates, + 32°C, 2 days of incubation). Before determining aerobic spores, samples were pasteurized at +82°C for 10 min. The weight of suspended solids per liter of liquid, that is, the consistency of the pulp, was determined at the end of the test (dry weight of sample per total weight of sample). The results are shown in Table 1. Table 1 Results for Example 1
[0050] Os resultados na Tabela 1 mostram que o tensoativo ger- minativo contendo o biocida DGH, na dosagem de 100 mg/l como componente ativo, mostrou excelente efeito de morte bacteriana (100%) e redução de esporos (98%) em amostra com baixa consistência de 0,1%. Da mesma forma, bons efeitos de morte bacteriana (78%) e redução de esporos (87%) foram obtidos na amostra de consistência de 3% em peso. Na amostra com consistência mais alta de 6%, a morte bacteriana (55%) e a eficácia de redução de esporos (45%) do ten- soativo germinativo foram um pouco menores do que nas outras amostras, mas foi observado ainda um efeito significativo.[0050] The results in Table 1 show that the germinative surfactant containing the biocide DGH, at a dosage of 100 mg/l as active component, showed an excellent bacterial killing effect (100%) and spore reduction (98%) in sample with low consistency of 0.1%. Similarly, good effects of bacterial killing (78%) and spore reduction (87%) were obtained in the 3 wt% consistency sample. In the sample with the highest consistency of 6%, the bacterial killing (55%) and spore reduction efficacy (45%) of the germinating surfactant were somewhat lower than in the other samples, but a significant effect was still observed. .
[0051] Os resultados obtidos indicam que um tensoativo germina- tivo contendo DGH pode ser efetivamente usado para higienizar fluxos de processo contaminados por esporos com diferentes consistências de polpa. Assim, fornece uma nova ferramenta para a redução de esporos bacterianos no estoque de celulose de * baixa consistência) e espessa, como torres de refugo diluído e espesso. Esse tratamento de higienização, ou seja, de redução de esporos > 45%, eventualmente ajuda as fábricas a atender aos rígidos limites de higiene estabelecidos para produção de cartão para embalagens de alimentos.[0051] The results obtained indicate that a germinative surfactant containing DGH can be effectively used to sanitize process flows contaminated by spores with different pulp consistencies. Thus, it provides a new tool for the reduction of bacterial spores in low-consistency) and thick pulp stock, such as dilute and thick refuse towers. This sanitization treatment, i.e. spore reduction > 45%, eventually helps factories meet the strict hygiene limits established for the production of cardboard for food packaging.
[0052] Amostras de água de circulação e de refugo de papel au tênticas foram coletadas de uma fábrica de papel alcalino que produz cartão para embalagem de alimentos. 1 litro de refugo de papel foi armazenado por 2 dias a +45°C, com tampa fechada, sem mistura, para induzir anaerobismo e, portanto, esporulação bacteriana. Esta amostra estagnada foi dividida em quatro amostras de 100 ml, das quais duas amostras replicadas foram tratadas com um tensoativo germinativo contendo 35% em peso de cloridrato de dodecilguanidina (DGH) e di- propilenoglicol como solvente. A dosagem foi de 70 mg/L como DGH ativo. Duas replicatas foram deixadas sem adições químicas, como amostras de referência.[0052] Circulating water and authentic paper waste samples were collected from an alkaline paper mill that produces cardboard for food packaging. 1 liter of waste paper was stored for 2 days at +45°C, with the lid closed, without mixing, to induce anaerobism and therefore bacterial sporulation. This stagnant sample was divided into four 100 ml samples, of which two replicate samples were treated with a germinating surfactant containing 35 wt% dodecylguanidine hydrochloride (DGH) and dipropylene glycol as solvent. The dosage was 70 mg/L as active DGH. Two replicates were left without chemical additions, as reference samples.
[0053] Após um tempo de contato químico de 5 min, todas as amostras foram diluídas três vezes com a água de circulação e incubadas por 30 minutos, a +45°C, misturando a 160 rpm. Aeróbios totais (PCA, +37°C) e esporos aeróbicos (PCA, +37°C) foram medidos no início das amostras de referência e após o tempo total de contato de 35 min de todas as amostras. Os resultados são mostrados na[0053] After a chemical contact time of 5 min, all samples were diluted three times with circulating water and incubated for 30 minutes, at +45°C, mixing at 160 rpm. Total aerobes (PCA, +37°C) and aerobic spores (PCA, +37°C) were measured at the beginning of the reference samples and after the 35 min total contact time of all samples. The results are shown in
[0054] Na Figura 1:[0054] In Figure 1:
[0055] A = refugo de papel fresco no início, sem DGH[0055] A = fresh paper scrap at the beginning, without DGH
[0056] B = refugo de papel estagnado com 2 d de idade, sem DGH[0056] B = 2 d old stagnant paper scrap, without DGH
[0057] C = refugo de papel estagnado com 2 d de idade misturado com água de diluição, sem DGH[0057] C = 2 d old stagnant paper waste mixed with dilution water, without DGH
[0058] D = refugo de papel estagnado com 2 d de idade tratado com DGH ad 70 ppm (como ativo) por 5 min e misturado com água de diluição[0058] D = 2 d old stagnant paper scrap treated with DGH ad 70 ppm (as active) for 5 min and mixed with dilution water
[0059] A Figura 1 mostra, para amostras de referência, que o refu go de papel fresco continha uma grande quantidade, 1,6 x io7 UFC/ml, de bactérias aeróbicas totais, mas pouco esporos aeróbicos, 14 UFC/ml. Após 2 dias de armazenamento "estagnado" a +45°C, a contagem de esporos aeróbicos no refugo de papel aumentou acentu- adamente de 14 UFC/ml para 500 UFC/ml, e o nível total de aeróbios permaneceu em alto nível, 9,3 x 106 UFC/ml. Devido à adição da água de diluição, que era água de circulação com 26 esporos/ml, a contagem de esporos aeróbicos diminuiu de 500 UFC/ml para 330 UFC/ml.[0059] Figure 1 shows, for reference samples, that fresh paper waste contained a large amount, 1.6 x 10 CFU/ml, of total aerobic bacteria, but little aerobic spores, 14 CFU/ml. After 2 days of "stagnant" storage at +45°C, the aerobic spore count in the waste paper increased markedly from 14 CFU/ml to 500 CFU/ml, and the total aerobic level remained at a high level, 9 .3 x 106 CFU/ml. Due to the addition of dilution water, which was circulating water with 26 spores/ml, the aerobic spore count decreased from 500 CFU/ml to 330 CFU/ml.
[0060] * Quando o refugo de papel estagnado e diluído foi tratado com tensoativo germinativo contendo DGH, na dose de 70 mg/l de ativo, o nível de esporos aeróbicos diminuiu de 330 UFC/ml para 120 UFC/ml, e o nível total de bactérias aeróbicas diminuiu ligeiramente de 9 x 106 UFC/ml para 2 x 106. Assim, os resultados obtidos indicam que o tensoativo germinativo contendo DGH pode ser usado em um nível de tratamento economicamente viável para uma higienização efetiva de refugo de papel, ou seja, para redução de esporos > 60%, o que é uma melhoria significativa para produção de papel ou cartão higiênicos e eliminação de bactérias aeróbias, em condições que correspondem ao processamento autêntico de refugo de papel em fábricas de cartão para embalagem de alimentos. O tensoativo germinativo contendo DGH fornece, assim, uma solução exclusiva de controle de esporos para produção de cartão higiênico.[0060] * When stagnant and diluted paper waste was treated with germinative surfactant containing DGH, at a dose of 70 mg/l of active, the level of aerobic spores decreased from 330 CFU/ml to 120 CFU/ml, and the level total aerobic bacteria decreased slightly from 9 x 106 CFU/ml to 2 x 106. Thus, the results obtained indicate that the germinal surfactant containing DGH can be used at an economically viable treatment level for effective sanitation of waste paper, or that is, to reduce spores > 60%, which is a significant improvement for the production of hygienic paper or cardboard and the elimination of aerobic bacteria, under conditions that correspond to the authentic processing of waste paper in cardboard factories for food packaging. The germinal surfactant containing DGH thus provides a unique spore control solution for hygienic card production.
[0061] O objetivo deste teste de laboratório foi estudar o efeito do pré-tratamento biocida na eficácia de morte bacteriana e sensibilização de esporos de um tensoativo germinativo contendo 35% em peso de cloridrato de dodecilguanidina (DGH) e dipropilenoglicol como solvente em água de processo de máquina de papel.[0061] The objective of this laboratory test was to study the effect of biocidal pretreatment on the effectiveness of bacterial killing and spore sensitization of a germinating surfactant containing 35% by weight of dodecylguanidine hydrochloride (DGH) and dipropylene glycol as a solvent in water. paper machine process.
[0062] Água de circulação autêntica (1 litro) foi coletada de uma máquina de papel que produzia cartão para embalagem de alimentos e dividida em 4 amostras com volume de 50 ml. Para obter um conteúdo igual de esporos bacterianos nas amostras no início do experimento, cada amostra foi * “alterada com esporos bacterianos adicionais. O nível alvo para esporos foi de cerca de 10 000 UFC/ml. A solução de esporos para a * alteração foi preparada da seguinte forma: bactérias autênticas formadoras de esporos que foram isoladas de um processo de fabricação de papel foram pré-cultivadas por 2 dias a +37°C em um caldo nutriente modificado, após o que os esporos maduros foram colhidos e lavados usando centrifugação e água fria. Das 4 amostras,[0062] Authentic circulating water (1 liter) was collected from a paper machine that produced cardboard for food packaging and divided into 4 samples with a volume of 50 ml. To obtain equal bacterial spore content in the samples at the beginning of the experiment, each sample was *“amended with additional bacterial spores. The target level for spores was about 10,000 CFU/ml. The spore solution for the * amendment was prepared as follows: authentic spore-forming bacteria that were isolated from a papermaking process were pre-cultured for 2 days at +37°C in a modified nutrient broth, after which mature spores were harvested and washed using centrifugation and cold water. Of the 4 samples,
[0063] - a primeira amostra foi deixada sem adição de produtos químicos como amostra de referência.[0063] - the first sample was left without adding chemicals as a reference sample.
[0064] - a segunda amostra foi tratada com hipoclorito de sódio, na dosagem de 5 mg/l, na forma de cloro ativo;[0064] - the second sample was treated with sodium hypochlorite, at a dosage of 5 mg/l, in the form of active chlorine;
[0065] - a terceira amostra foi tratada com um tensoativo germina- tivo contendo cloridrato de dodecilguanidina (DGH), em nível de dosagem de 100 mg/l, expressos como composto ativo; e[0065] - the third sample was treated with a germinative surfactant containing dodecylguanidine hydrochloride (DGH), at a dosage level of 100 mg/l, expressed as active compound; It is
[0066] - a quarta amostra foi tratada com hipoclorito de sódio, na dosagem de 5 mg/l, expressos como cloro ativo) por 1 minuto, após o que a terceira amostra foi tratada com um tensoativo germinativo contendo cloridrato de dodecilguanidina (DGH), em nível de dosagem de 100 mg/l, expressos como composto ativo.[0066] - the fourth sample was treated with sodium hypochlorite, at a dosage of 5 mg/l, expressed as active chlorine) for 1 minute, after which the third sample was treated with a germinative surfactant containing dodecylguanidine hydrochloride (DGH) , at a dose level of 100 mg/l, expressed as active compound.
[0067] As amostras foram armazenadas a 45°C, com mistura em 180 rpm, por 30 minutos, exceto as amostras 2 e 4, que também foram pré-tratadas com hipoclorito de sódio por 1 minuto. Após o tratamento, a quantidade de bactérias aeróbicas totais (amostras não pasteurizadas) e esporos aeróbicos (contagem de placas em ágar, +32°C, 2 dias de incubação) foram quantificados. Antes da determinação de esporos aeróbicos, as amostras foram pasteurizadas a +82°C por 10 min. Os resultados são mostrados na Tabela 2 Tabela 2 Resultados do Exemplo 3. [0067] The samples were stored at 45°C, with mixing at 180 rpm, for 30 minutes, except samples 2 and 4, which were also pre-treated with sodium hypochlorite for 1 minute. After treatment, the amount of total aerobic bacteria (unpasteurized samples) and aerobic spores (agar plate count, +32°C, 2 days of incubation) were quantified. Before aerobic spore determination, samples were pasteurized at +82°C for 10 min. The results are shown in Table 2 Table 2 Results for Example 3.
[0068] Os resultados da Tabela 3 mostram que o hipoclorito de sódio mostrou um bom efeito de eliminação de bactérias aeróbicas totais, diminuindo o nível de 7 000 000 UFC/ml para 32 000 UFC/ml, mas não teve nenhum efeito nos esporos bacterianos, pois a contagem de esporos ficou no nível de 17 000 UFC/ml, apesar do tratamento com cloro.[0068] The results in Table 3 show that sodium hypochlorite showed a good killing effect on total aerobic bacteria, decreasing the level from 7,000,000 CFU/ml to 32,000 CFU/ml, but had no effect on bacterial spores , as the spore count remained at the level of 17,000 CFU/ml, despite treatment with chlorine.
[0069] O tensoativo germinativo contendo DGH mostrou sozinho um excelente efeito de eliminação bacteriana, pois o nível total de bactérias aeróbicas diminuiu de 7 000 000 UFC/ml para 10 000 UFC/ml e também um bom efeito de sensibilização dos esporos, pois a contagem de esporos aeróbicos diminuiu de 13 000 para 3000 UFC/ml, ou seja, redução de esporos > 70%, o que é uma melhoria significativa na produção de papel ou cartão higiênico. O efeito mais eficaz de elimi-nação e redução de esporos foi obtido com hipoclorito de sódio como pré-tratamento, seguido pelo tratamento com tensoativo germinativo contendo DGH. Este tratamento com biocida duplo, que não alterou o pH do processo nem o ORP, causou uma queda drástica no nível total de bactérias aeróbicas de 7 000 000 UFC/ml para 4 700 UFC/ml e na contagem de esporos bacterianos de 13 000 UFC/ml para 900 UFC/ml, ou seja, redução de esporos > 90%, o que é uma melhoria significativa na produção higiênica de papel ou cartão.Os resultados obtidos indicam claramente que biocidas de ação rápida, como hipo- clorito de sódio, podem preferivelmente ser usados como pré- tratamento antes da dosagem do tensoativo germinativo contendo DGH para fins de redução de esporos. O tensoativo germinativo contendo DGH em conjunto com o pré-tratamento com hipoclorito de sódio fornece uma nova ferramenta para redução fácil e rápida de esporos bacterianos, como redução de esporos> 90%, nos fluxos de processo de polpa de celulose e papel, o que eventualmente ajuda as fábricas de cartão para embalagem de alimentos a cumprir limites estritos de higiene do cartão final.[0069] The germinal surfactant containing DGH alone showed an excellent bacterial elimination effect, as the total level of aerobic bacteria decreased from 7,000,000 CFU/ml to 10,000 CFU/ml and also a good spore sensitization effect, as the Aerobic spore count decreased from 13 000 to 3000 CFU/ml, i.e. spore reduction > 70%, which is a significant improvement in the production of hygienic paper or cardboard. The most effective effect of eliminating and reducing spores was obtained with sodium hypochlorite as pre-treatment, followed by treatment with germinative surfactant containing DGH. This dual biocide treatment, which did not alter the process pH or ORP, caused a drastic drop in the total aerobic bacteria level from 7,000,000 CFU/ml to 4,700 CFU/ml and in the bacterial spore count to 13,000 CFU /ml to 900 CFU/ml, i.e. > 90% spore reduction, which is a significant improvement in the hygienic production of paper or cardboard. The results obtained clearly indicate that fast-acting biocides, such as sodium hypochlorite, they may preferably be used as a pre-treatment prior to dosing the DGH-containing germinative surfactant for spore reduction purposes. Germinating surfactant containing DGH in conjunction with sodium hypochlorite pretreatment provides a new tool for easy and rapid reduction of bacterial spores, such as >90% spore reduction, in cellulose and paper pulp process streams, which eventually helps food packaging board mills meet strict final board hygiene limits.
[0070] Mesmo que a invenção tenha sido descrita com referência ao que atualmente parece ser a modalidade mais prática e preferida, é apreciado que a invenção não se limita às modalidades descritas acima, mas pretende abranger também diferentes modificações e soluções técnicas equivalentes dentro do escopo das reivindicações anexas.[0070] Even though the invention has been described with reference to what currently appears to be the most practical and preferred embodiment, it is appreciated that the invention is not limited to the embodiments described above, but is intended to also encompass different modifications and equivalent technical solutions within the scope of the attached claims.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20176002A FI128395B (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Method for manufacturing a fibrous web |
| FI20176002 | 2017-11-09 | ||
| PCT/FI2018/050821 WO2019092317A1 (en) | 2017-11-09 | 2018-11-08 | Method for manufacturing a fibrous web |
Publications (2)
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