CN101864702B

CN101864702B - 一种造纸杀菌防腐剂

Info

Publication number: CN101864702B
Application number: CN2010101895025A
Authority: CN
Inventors: 黄奇然; 赵天翼; 杨伟和; 栾安博; 邱美坚; 陈小丹; 汤小燕
Original assignee: GUANGDONG RESEARCH INSTITUTE PETROCHEMICAL INDUSTRY
Current assignee: GUANGDONG RESEARCH INSTITUTE PETROCHEMICAL INDUSTRY
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2030-05-26
Also published as: CN101864702A

Abstract

本发明提供了一种造纸杀菌防腐剂，其成分按重量百分比计为：2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑：5～25％；二硫氰基甲烷：0～10％；聚六亚甲基盐酸胍：5～25％；乳化剂3～6％；余量为水和有机溶剂构成；各组分比例合计100％。本发明所述的造纸杀菌防腐剂，可添加于造纸白水体系中，起到杀灭微生物和抑制微生长繁殖，消除白水体系中的干扰物质的作用，从而保持白水体系的清洁状态，提高白水循环利用率，提高生产效率和产品质量。

Description

一种造纸杀菌防腐剂

技术领域

本发明涉及一种工业杀菌剂，具体涉及一种用造纸工业的杀菌防腐剂。

背景技术

造纸工业是我国主要的支柱产业。巨大的造纸产量也为造纸化学品行业带来庞大的市场空间。面对纸品质量和品质要求的提高、日益严峻的资源限制和环境保护等问题，促使中国造纸工业主动调整产业结构、提高绿色生产水平，迎来了巨大的发展和投资空间，也给中国造纸化学品行业带来了新的发展机遇。

造纸工业是传统的工业用水大户。纸张的抄造过程需要大量的水将纸张纤维和填料充分疏解分散。在抄纸前，纸纤维和各种填料助剂含量仅占白水体系的0.5％，即每抄一吨纸，需要200立方米以上的水。经过抄纸后的滤出的水，由于含有大量的细小纤维和填料，呈现出白色浑浊液造纸白水的直接排放，因而称为造纸白水。白水的直接排放，不仅浪费大量的水资源及造纸原料助剂，同时也对环境造成严重的污染。提高造纸白水的利用效率，减少白水排放最有效的方法，就是采用封闭式的白水循环系统，将纸浆抄造过后的白水直接或者简单回收水中的固体物料后，返回配浆系统重复循环利用。一方面，提高水的利用率，大幅减少抄纸用水总量，节约水资源；也减少了纤维、填料等物料的损失；另一方面，高度封闭的循环系统只有很少的废水产生，甚至无废水产生，极大减轻造纸企业废水处理的压力，减少对环境的污染。白水封闭循环技术，是实现造纸工业节能减排从终端治理向生产过程控制转变最有效的工艺技术。

白水封闭循环系统的应用，提高了造纸白水的循环利用率，但是也使得造纸体系更加复杂，产生了新的生产问题，影响了产品的质量和纸机的正常运行。主要表现为：

(1)白水的循环回用，不可避免的引起微生物的滋生和腐败。大量微生物滋生可以分泌一种粘稠的物质，将微生物包裹在浆料中，形成微生物粘泥，即“腐浆”。腐浆很容易在纸浆和白水流经的各种设备和管路系统中沉积，进而堵塞管道和腐蚀设备；腐浆混入抄纸浆料，将污染毛毯，影响纸机网部滤水，增大干燥负荷，增加能源消耗；出伏辊的湿纸页干度下降、强度下降，引起断纸，降低生产效率；腐浆还可在成纸表面产生浆疤和孔洞等纸病，张的尘埃度增加、白度下降，影响产品质量。微生物的腐败同样可以使各种功能助剂性能下降；严重的腐败，可以使是白水产生恶臭、释放有毒气体，影响工人身体健康；生产过程中出现腐浆现象，必须停止生产，并对机器设备进行彻底的清洗后，方可继续生产，影响纸机正常的生产运行，增加了水资源的消耗和污水的排放。

(2)造纸过程中加入大量的填料和化学助剂，其中有一部分溶解在白水中，随着白水循环程度的提高，这些物质的积累将对生产运行和产品质量造成严重的影响。如抄纸过程添加的造纸施胶剂、湿强剂、助留助滤剂，废纸原料和损纸回抄，带入的胶粘剂、表面施胶剂、湿强剂、涂布胶乳等物质，这些物质通常都是有机聚合物，在白水体系中不断累积、水解并絮凝沉降，形成粘稠的沉积物质。这些物质通常带有阴离子性质，所以又称为“阴离子垃圾”。阴离子垃圾的累积对纸机的运行和纸张的质量造成影响：①影响造纸助剂的使用效果，对施胶剂、湿强/干强剂、助留助滤剂、染料等均有不利的影响；②影响产品质量，降低纸张匀度和强度；③由于纸页强度的下降导致纸机断头次数增加，生产效率下降，损纸数量大幅增加。当白水中阴离子垃圾达到一定浓度，会逐渐絮凝沉积，与“腐浆”相比，这种沉积物粘性更大，其对生产运行和产品质量的影响更大。④这些物质的沉积可以和微生物腐浆相互影响，相互包裹，使得微生物的防治更加困难。

因此，有效解决上述白水循环过程中出现的问题，最直接的方法就是：a.采用高效的湿部化学品，减少外加化学品的用量，减少白水系统中溶解物和胶体物质的累积；b.对造纸白水循环的有害微生物进行有效控制，抑制微生物的生长，防止腐浆的形成；c.使用化学药剂及时消除白水体系中的干扰物质，保持水质的干净清洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以应用于造纸工艺，具有良好杀抑菌性能的高效杀菌防腐剂。

实现上述目的的技术方案如下：

本发明提供的造纸杀菌防腐剂，其组分按重量百分比为：

2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑 5～25％

二硫氰基甲烷 0～10％

聚六亚甲基盐酸胍 5～25％

乳化剂 3～6％

水和有机溶剂余量

各组分比例合计 100％。

所述的乳化剂主要起到乳化分散的作用，所述的乳化剂选自以下列举的化合物中的一种或多种：脂肪酸聚氧乙烯醚AEOn(nEO＝3～15)、壬基酚聚氧乙烯醚NPn(nEO＝3-15)、蓖麻油聚氧乙烯醚EL(n＝3～10)、聚乙二醇200(PEG200)、聚乙二醇400(PEG400)、聚乙二醇400双油酸酯(PEG400DO)聚乙二醇400单油酸酯(PEG400MO)司盘40(SP-40)、司盘60(SP-60)、吐温40(TW-40)、吐温60(TW-60)；

所述的溶剂主要用于溶解固体组分，制备乳液产品。所述的溶剂选自以下列举的化合物中的一种或多种：水、乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、异丙醇、丁醇、3-甲基-1-丁醇、二甘醇、环己醇、三丁甲基乙醚、乙二醇一甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇一乙醚、甲基异丙酮、4-甲基-2-戊酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、甲基四氢呋喃。

本发明所述的造纸杀菌防腐剂，可添加于造纸白水体系中，起到杀灭微生物和抑制微生长繁殖，消除白水体系中的干扰物质的作用，使从而保持白水体系的清洁状态，提高白水循环利用率，提高生产效率和产品质量。本发明人通过反复试验发现，并通过大量应用验证得到：TCMTB、MBT和PHMG配合使用，可以起到协同增效、拓宽菌谱的作用，并且对造纸的粘泥有很好的渗透和分散作用，快速杀灭粘泥内部的微生物，分散并阻止粘泥的产生。

具体实施方式

本发明的硫氰基甲基硫代苯并噻唑通常为苯噻清，即溶于有机溶剂中的、2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑(简称TCMTB)含量为30～90wt％的液体制剂，应用时，按照杀菌防腐剂中硫氰基甲基硫代苯并噻唑的用量配制苯噻清。所述的聚六亚甲基盐酸胍(PHMG)应用时为固体聚六亚甲基盐酸胍溶于水配制成重量百分比为20～75％的聚胍水剂。所述的二硫氰基甲烷为99％二硫氰基甲烷(简称MBT)的固体制剂。

本发明的造纸杀菌防腐剂的制备方法如下：将苯噻清、二硫氰基甲烷和一定量的溶剂，混合溶解，加入乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入聚胍水剂，搅拌均匀，出料装桶。或是将苯噻清、二硫氰基甲烷和定量溶剂，混合溶解，加入乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入到聚胍水剂中，搅拌均匀后出料装桶。

本发明提供的造纸杀菌防腐剂在使用时，可以根据具体的生产条件，选择不同的加药点、加药量和加药方式。一般推荐在成浆池、损纸池、高位箱、网下白水池等部位加入；一般采用间歇式的投药方式，每隔3～8个小时加药一次，即每天加药3～8次；加药量根据造纸工艺条件和白水的污染程度，按每天每吨水500～5000g药剂用量添加，或者根据纸张产量折合药剂用量为130～220g每吨纸。

本发明提供的造纸杀菌防腐剂的过程中，可以通过检测加药前后微生物数量水平，观察白水池、刮水板、网前箱堰板等处粘泥情况，统计纸张断头、斑点和空洞数量，统计清洗周期等指标，判断杀菌剂的使用效果。

实施例一

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取83.33重量份苯噻清(30wt％TCMTB，即硫氰基甲基硫代苯并噻唑在所述造纸杀菌防腐剂的含量为25％)，4重量份的溶剂，6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入6.67重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍，即聚六亚甲基盐酸胍在所述造纸杀菌防腐剂的含量为5％)，搅拌均匀后出料装桶。

其中：溶剂为重量比5∶2的异丙醇和3-甲基-1-丁醇的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶1的聚乙二醇200和司盘40。

实施例二

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取66.67重量份苯噻清(30％TCMTB)，5重量份的二硫氰基甲烷(简称MBT)，15.66重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入6.67重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为重量比2∶5∶10的3-甲基-1-丁醇、二甲苯和四氢呋喃的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶1∶2的聚乙二醇200、聚乙二醇600和司盘40。

实施例三

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取50重量份苯噻清(30％TCMTB)，10重量份的MBT，27.33重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入6.67重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为重量比1∶1∶2的二甲苯、四氢呋喃和乙二醇一甲醚的混合溶剂。乳化剂为重量比3∶1∶2的聚乙二醇200、聚乙二醇400双油酸酯和司盘60。

实施例四

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取50重量份苯噻清(30％TCMTB)，24重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入20重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为重量比2∶3∶10丁醇、3-甲基-1-丁醇和乙二醇一甲醚的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶1.5∶2的NP-15、聚乙二醇400双油酸酯和吐温40。

实施例五

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取33.33重量份苯噻清(30％TCMTB)，5重量份的MBT，35.67重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入20重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为重量比2∶5∶10的3-甲基-1-丁醇、二甲苯和乙二醇一甲醚的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶1.5∶2的NP-10、聚乙二醇400双油酸酯和吐温40。

实施例六

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取16.67重量份苯噻清(30％TCMTB)，10重量份的MBT，47.33重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入20重量份的聚胍水剂(75％聚六亚甲基盐酸胍)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为重量比2∶5∶10异丙醇、二甲苯和乙二醇一甲醚的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶1.5∶2的NP-10、聚乙二醇400双油酸酯和吐温40。

实施例七

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取6.25重量份苯噻清(80％TCMTB)，加入3重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入到90.75重量份的聚胍水剂(25重量份99％聚六亚甲基盐酸胍+65.75重量份水)中，搅拌均匀后出料装桶。其中：乳化剂为重量比2∶1.5∶1.2的AEO-3、NP-12和司盘60。

实施例八

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取18.75重量份苯噻清(80％TCMTB)，加入4重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入到62.75重量份的聚胍水剂(5重量份99％聚六亚甲基盐酸胍+57.75重量份水)中，搅拌均匀后出料装桶。其中：乳化剂为重量比2∶1.5∶3的AEO-5，NP12和聚乙二醇400单油酸酯

实施例九

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取31.25重量份苯噻清(80％TCMTB)，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入到62.75重量份的聚胍水剂(5重量份99％聚六亚甲基盐酸胍+57.75重量份水)中，搅拌均匀后出料装桶。其中：乳化剂为重量比2∶1.5∶3的NP-4、聚乙二醇400单油酸酯和司盘60。

实施例十

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取6.25重量份苯噻清(80％TCMTB)，10重量份的MBT，15重量份的溶剂，搅拌溶解，加入6重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入68.75重量份的聚胍水剂(15重量份99％聚六亚甲基盐酸胍+53.75重量份水)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为2重量份异丙醇，5重量份的二甲苯，10重量份四氢呋喃的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶3.5∶1.5的NP-7、聚乙二醇400和司盘40。

实施例十一

本实施例所述的造纸杀菌防腐剂，具体组成如下：

分别取12.5重量份苯噻清(80％TCMTB)，5重量份的MBT，7.5重量份的溶剂，搅拌溶解，加入5重量份的乳化剂搅拌均匀后，缓慢加入70重量份的聚胍水剂(15重量份99％聚六亚甲基盐酸胍+55重量份水)，搅拌均匀后出料装桶。其中：溶剂为2重量份异丙醇，4重量份N，N-二甲基甲酰胺，10重量份四氢呋喃的混合溶剂。乳化剂为重量比2∶3.5∶1.5的NP-7、聚乙二醇400和司盘40。

实施例1-6所述的造纸杀菌防腐剂应用数据表1：

实施例7-11所述的造纸杀菌防腐剂应用数据表2：

注：①加药方式和频率：采用间歇式自动加药方式，根据药剂的杀抑菌性能，每隔一段时间加药一次，以保证白水体系的微生物数量保持在一定的水平。如，每天3次，是指每8h小时加药一次。

②吨纸用药量：指杀菌剂用量折算成每生产一吨纸消耗的药剂用量，计算公式为：吨纸用药量(g/吨纸)＝当月消耗杀菌剂的用量(g)/当月纸张总产量(吨)

③细菌数测试：通过对比加药前(药剂浓度最低)/加药后(药剂发挥最大效果时)的微生物数据，评价杀菌剂的杀抑菌性能。其中加药前，是指在抽取自动加药前5min水样，加药后指抽取自动加药后1h的水样。测试方法：采用3M公司的ATP快速测试仪，或TTC测试盒检测白水样品的细菌数水平。

④网前箱粘泥情况：肉眼观察。

- 很干净，没有粘泥沉积；

+ 有少量粘泥，不影响生产；

++ 有较多粘泥，会引起断纸，产生少量浆疤和孔洞；

+++，很多粘泥，引起频繁断纸，产生大量浆疤孔洞。

⑤斑点孔洞数量：抽取纸样，统计浆疤和孔洞数量。

- 极少，每百米纸幅上的浆疤孔洞数量少于2个；

+ 较少，每百米纸幅上的浆疤孔洞数量2～5个；

++ 较多，每百米纸幅上的浆疤孔洞数量5～20个；

+++，很多，每百米纸幅上的浆疤孔洞数量大于20个。

Claims

1.一种造纸杀菌防腐剂，其特征在于，其成分按重量百分比计为：

2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑 5～25％；

二硫氰基甲烷 0～10％；

盐酸聚六亚甲基胍 5～25％；

乳化剂 3～6％；

水和有机溶剂余量；

各组分比例合计100％。

2.根据权利要求1所述的造纸杀菌防腐剂，其特征是，所述的乳化剂为以下化合物中的一种或多种：脂肪酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇400双油酸酯、聚乙二醇400单油酸酯、司盘40、司盘60、吐温40、吐温60。

3.根据权利要求1或2所述的造纸杀菌防腐剂，其特征是，所述的有机溶剂为以下化合物中的一种或多种：乙醇、丙酮、异丙醇、甲苯、二甲苯、2，2-二甲氧基丙烷、丁醇、3-甲基-1-丁醇、二甘醇、.环己醇、异丙醚、三丁甲基乙醚、乙二醇一甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇一乙醚、环己酮、甲基异丙酮、4-甲基-2-戊酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、甲基四氢呋喃。