CN104634733B - 一种筛选去粘剂的方法及在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种筛选去粘剂的方法，以及该方法在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积的应用。本发明涉及的去粘剂可以用于处理造纸工艺中的粘性物质，筛选去粘剂的方法包括如下步骤：(a)选取各待筛去粘剂；(b)用各待筛去粘剂分别各自处理粘性物质，来制备各待筛去粘剂的测定样品，(c)分别测量各待筛去粘剂测定样品中粘性物质的粘着力；(d)比较各测定样品的粘着力的测定值，选取粘着力的测定值小的待筛去粘剂。

Description

一种筛选去粘剂的方法及在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积 的应用

技术领域

本发明涉及一种筛选去粘剂的方法，以及该方法在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积的应用。

背景技术

制浆和造纸工艺中的有机污染物作为一集合术语，是指具有永久或临时物理粘性、并可影响纸机运行能力和造成纸品质量问题的干扰物质。有机污染物按其来源的不同可分为树脂和胶粘物两大类。典型的木树脂污染物可以例如是由木料游离出的脂肪酸、树脂酸和其不皂化物，以及与甘油和固醇形成的脂肪酸脂，也包括制浆过程引入的消泡剂、松香胶、涂料和碱性施胶剂中的某些成分等。典型的胶粘物污染物可以例如是来源自回收纤维的热熔胶、压敏胶、涂料粘合剂、残余油墨、蜡和湿强树脂等。

当纸机的环境条件发生突变(如pH、温度、水质硬度、系统剪切发生变化)时，这两类具有粘性的有机污染物倾向于以富集的方式留在纸机系统中，例如湿部的管壁、槽壁及成形网、压榨毛毯及压辊、干网及烘缸表面、和压光机表面等地方，影响纸机车速及断纸率的升高、增加停机清洗的时间、并且造成织物寿命的下降等。尤其是当形成的沉积物最终以孔洞、脏点、亮斑等纸病形式出现在纸制成品中时，会造成纸张品质的下降、以及后续涂布或打印等操作问题。

目前，随着回收纤维及高得率浆使用量的提高、纸机系统封闭性及白水回用率的增加、以及使用造纸功能助剂导致的污染物的含量上升，上述粘性污染物的危害正变得更加突出。

造纸工业通常采用化学处理(即对有机污染物进行去粘、再分散、以及与纤维固着)的方式来解决由于粘性污染物造成的系统沉积问题。目前，针对分散剂和固着剂类的污染物抑制剂，已有相对较为成熟和可靠的定量评估方法，例如测定浆料滤液的浊度变化等。但是针对去粘剂类型的化学处理剂 的评估方法却少有报道。这是因为去粘剂(也被称作钝化剂等)的控制机理主要是通过覆盖粘性污染物颗粒的表面来减小粘性，从而降低其在造纸系统设备的金属、塑料或其它合成材质的表面上的沉积性，或者使其更具有亲水性而稳定地分散在水体系中。在所述的两种作用过程中，去粘剂不会造成污染物颗粒的数目或尺寸的变化，所以无法通过例如上述的浊度方法进行测定。目前已报道的针对去粘剂性能的评估，主要都是基于物理粘性的测试方法。

美国专利5,080,759公开了一种有机钛化合物的“降粘剂”，用作废纸回用过程中胶粘物的抑制剂。在其实施例中，公开了一种抗张测试方法，通过测定纸板与工业粘合剂的结合强弱来表征去粘剂的作用效果。具体来说，选取了两种常用的粘合剂来模拟造纸过程中的污染物。一种是合成压敏胶，先将其直接浇铸在不锈钢挂片上，再通过溶液浸泡的处理方式与去粘剂发生作用，最后将此涂附压敏胶的挂片与标准纸板复合、并测定两者之间的结合力在使用去粘剂处理前后的变化。另一种是采用合成热熔胶，测试原理与压敏胶基本相似，唯一不同点是需预先将热熔胶加热到玻璃化转变温度以上、以便于浇铸固化。

美国专利5,266,166公开了一种烷氧基-醋酸乙烯酯接枝共聚物的去粘剂。在其实施例中，公开了一种采用180°剥离强度试验来测量粘合剂的物理粘性在去粘剂处理前后的变化的实验方法。具体来说，该方法选用疏水性的聚酯材料作为测试样品，目的是模拟造纸系统中容易发生粘性污染物沉积的材质表面，例如压榨部的毛毯衬底和干网等；同时选用强粘性的单面胶带来模拟污染物；然后通过拉力机测定二者之间的180°反向剥离力，以反映类似胶粘物在纸机机架上沉积倾向的好坏。相似的180°剥离强度试验被用作去粘剂的评估方法，也曾在美国专利5,746,888及美国专利6,461,477的实施例中被公开过。

美国专利5,256,254公开了一种使用磷酸酯和牛磺酸来抑制粘性物在纸机烘干部发生沉积的方法。在其实施例中，公开了一种特殊的样品制备方法，来测量剥离强度。具体来说，将超量的含胶标签添加到未漂白硫酸盐浆中一并抄片；待成形后、将去粘剂尽量均匀地喷涂到湿纸页表面，再盖上箔纸并压紧，最后将纸样连同单面的铝箔，一起放到鼓式烘干器上加热烘干。所以，该剥离强度试验测定的是，铝箔与含标签胶的纸样表面之间的粘合力。

综上所述，通过力学测试表征材料粘性的降低效果，是一类定量评价去 粘剂性能好坏的可行方法。但是上述提及的专利仍存不足，例如，均未能很好地针对制浆和造纸工艺的特点，即未能直接测定造纸系统中存在的特定粘性污染物的粘着特性，而需要采用例如工业胶粘剂或商用胶带作为模拟污染物。此外，剥离试验还具有一定的应用局限性，通常要求测试对象具有极强的粘合力，以保证实验结果可以重复。

因此，目前仍需要一种快速有效地评估、筛选去粘剂的方法，该方法可以针对造纸系统和造纸工艺中实际存在的粘性物质来筛选合适的去粘剂。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的是提出如下筛选去粘剂的方法。

1.一种筛选去粘剂的方法，该去粘剂用于处理造纸工艺中的粘性物质，所述方法包括如下步骤：

(a)选取各待筛去粘剂；

(b)用各待筛去粘剂分别各自处理粘性物质，来制备各待筛去粘剂的测定样品，任选制备未经待筛去粘剂处理的粘性物质空白样品，其中该粘性物质从造纸工艺中获取；

(c)分别测定各待筛去粘剂的测定样品中粘性物质的粘着力，任选测定该空白样品中粘性物质的粘着力，其中，

所述粘着力的测定按如下方法进行：使测力计上的探头与该测定样品中的粘性物质接触，然后从探头与该粘性物质成90度的方向拉动该探头，测定将该探头与粘性物质分开时所需施加的物理作用力，并将该物理作用力作为粘着力的测定值；

(d)比较各测定样品粘着力的测定值，选取粘着力测定值小的待筛去粘剂；或者，

将各测定样品的粘着力测定值分别与空白样品的粘着力测定值比较，计算各测定样品的粘着力相比于空白样品的减少值，选取减少值大的待筛去粘剂。

2.根据项1所述的方法，其中，所述探头的材料、或者所述探头与粘性物质接触部分的材料，与获取粘性物质的造纸工艺中的造纸设备所使用的材料相同或相似。

3.根据项2所述的方法，其中，所述探头的材料、或者所述探头与粘 性物质接触部分的材料，选自：金属、合金、塑料、其它疏水性材料、或者利用金属、合金、塑料、其它疏水性材料包覆的材料。

4.根据项1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于10厘米²，优选不大于5厘米²，进一步优选不大于2厘米 ²，进一步优选不大于1厘米²，更优选不大于0.5厘米²。

5.根据项1至4中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触时间为不小于1秒钟，优选不小于15秒钟，更优选不小于60秒钟，以保证探头与粘性物质的充分作用。

6.根据项1至5中任一项所述的方法，其中，所述待筛去粘剂的测定样品，包括基材和附着在基材上的粘性物质层，所述粘性物质层已用待筛去粘剂处理。

7.根据项1至6中任一项所述的方法，其中，所述待筛去粘剂的测定样品由下述方法形成：

(1)使待筛去粘剂与待处理的粘性物质预先混合以处理该粘性物质，然后将经处理的粘性物质涂敷在基材上，从而获得待筛去粘剂的测定样品，或者

(2)在基材上涂覆未经待筛去粘剂处理的粘性物质并形成层，然后利用待筛去粘剂处理所述层中的粘性物质，从而获得待筛去粘剂的测定样品。

8.根据项1至7中任一项所述的方法，其中，所述粘性物质是在造纸工艺中产生的树脂、胶粘物或其混合物。

9.根据项8所述的方法，其中，所述粘性物质来源于造纸系统中的沉积物或工艺用水中的固体悬浮物。

本发明的另一个目的是提出如下去除、减少或控制造纸工艺中粘性污染物的方法。

10.一种在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积的方法，其包括：

根据项1至9中任一项的方法选择去粘剂，以及

将选取的去粘剂用于造纸工艺中以处理粘性污染物。

11.根据项10所述的方法，其中，将所述选择的去粘剂用于造纸系统。

12.根据项11所述的方法，其中，所述造纸系统包括：湿部的管壁、湿部的槽壁、成形网、压榨毛毯、压辊、干网、烘缸、以及压光机的表面。

本发明首先为造纸工业控制有机污染物提供了一种快速有效的去粘剂筛选方法，克服了传统的挂片称重法耗时长、精度差的缺点。其次，与现有 的物理粘性(例如剥离强度)测试方法相比，本发明直接使用造纸系统中产生的粘性污染物进行粘着力测试，而不需要人为地借助例如工业粘合剂或商用胶带作为粘性物质的模拟物，因此测试结果更为直接地反映出待筛选化学处理剂对实际污染物的去粘效果。其三，本发明的方法可以根据纸机各个部位(例如湿部的管壁、槽壁和成形网、压榨部的毛毯和干网、以及干燥部的烘缸和压光机表面)的材料特性，选择对应的材质用作测试探头的接触面，从而能够针对性地评估待筛去粘剂对具体造纸设备表面的粘性污染物的去沉积效果，以便解决纸厂实际生产中的粘性污染物沉积的问题。另外，由于本发明方法中的探头和粘性物质层的接触面积较小，避免了普通胶带测试样品制备麻烦、实验偏差偏大的问题，因此可以提高物理粘性测试的准确性和测试效率。

本发明的其他目的，在本说明书对本发明的描述中体现。另外本发明涉及的其它的特点和优点将在下面的详细说明中进行描述。

附图说明

图1示出了使用不同去粘剂来处理箱板纸厂粘性污染物后的粘着力、以及去粘率的比较图。

图2示出了使用不同种类和浓度的去粘剂来处理铜版卡纸厂粘性污染物的去粘率的比较图。

具体实施方式

以下，对本发明的内容和实施方式进行详细说明。

如无特殊说明，本说明书中的术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。

本发明涉及筛选、评估去粘剂的方法。根据本发明的方法，用待筛去粘剂处理粘性物质，制备该待筛去粘剂的测定样品，测定该待筛去粘剂测定样品的粘着力，用粘着力来评估该待筛去粘剂对粘性物质的去粘效果，粘着力越小，说明该待筛去粘剂对这种粘性物质的去粘效果越好。通过比较不同待筛去粘剂的粘着力，选取粘着力小的待筛去粘剂。

也可以将未经待筛去粘剂处理的粘性物质制成空白样品，取得空白样品的粘着力测定值，然后，将各待筛去粘剂测定样品的粘着力测定值分别与未 经待筛去粘剂处理的粘性物质的粘着力测定值比较，得到各测定样品粘着力相对于空白样品的减少值(或去粘率)，选取粘着力减少值大的待筛去粘剂。

<去粘剂>

本发明所描述的去粘剂(也被称作钝化剂等)是一类用于处理造纸工艺中产生的粘性污染物(即树脂和胶粘物)的化学处理剂，主要通过物理或化学作用来去除所述粘性物质的粘性，避免其发生沉积或使其更具亲水性。目前造纸厂使用的去粘剂可以简单地分为无机去粘剂、有机去粘剂和生物去粘剂三大类。典型的无机去粘剂可以例如是滑石粉、膨润土、硫酸铝、沉积碳酸钙、锆化合物(IV)等，主要是通过大量吸附污染物颗粒，屏蔽其粘性表面而使其脱粘。典型的有机去粘剂可以例如是聚乙烯醇-醋酸乙烯酯、聚乙二醇和其改性物、聚环氧乙烷和其改性物、纤维素醚和其改性物等非离子型聚合物，以及聚丙烯酸盐-苯乙烯、聚胺、阳离子聚丙烯酰胺、三聚氰胺-甲醛树脂等离子型聚合物。有机去粘剂一般均具有极强的亲水性或极高的表面能，主要通过包裹树脂和胶粘物来降低其疏水性，减少其对粘附表面的亲和力，进而减少在纸机相关设备表面(如成形网毯、刮刀、压辊、烘缸等处)的粘附、沉积。典型的生物去粘剂可以例如是血清白蛋白、球蛋白、脂肪酶、混合酯酶等生物大分子，酶在此处起的作用主要是通过对酯键的破坏让污染物以小颗粒的形式稳定地分散在水体系中，而不会使这些小颗粒间重新发生粘连、聚集。

根据以上描述可知，目前已有多种物质或其组合被用作去粘剂，来处理制浆和造纸工艺中的粘性污染物。因此对于本领域技术人员而言，本发明所涉及的筛选去粘剂的方法，可针对从这些本领域已知的去粘剂中选取任意多种去粘剂，并针对选取的去粘剂是否适合对具体造纸系统的污染物脱粘来进行筛选、评估。在利用本发明所涉及的方法时，可以根据需要针对不同种类的去粘剂进行筛选，也可以针对相同的去粘剂的不同剂量进行筛选。此外，本领域技术人员也应当理解，本发明的方法也适用于筛选、评估待开发的新去粘剂或其新组合的去粘效果，来确认其是否可以用于处理粘性污染物。

<粘性物质>

本发明中所述的去粘剂其针对的处理对象是粘性物质(也可称作粘性污染物等)。如上所述，粘性物质属于有机污染物，其主要来源是制浆和造纸工艺中产生的树脂和胶粘物。当纸机的环境条件发生突变(如pH、温度、水质硬度、系统剪切发生变化)时，这些具有粘性的有机污染物倾向于以富集的方式粘附于纸机系统设备，影响纸机的正常运行，或者形成沉积物出现于纸制成品，影响最终的纸张品质。

对于本领域技术人员而言，应当理解制浆和造纸工艺中的粘性物质通常是成分复杂的混合物，其组分及物化性质会随浆料、化学品辅料的来源和配比的不同、以及制浆、造纸的工艺和设备的差异等因素而具有特殊性。如上所述，现有的去粘剂筛选方法通常会使用已知的工业粘合剂或商用胶带作为粘性物质的模拟物，由于它们一般都是成分固定但粘性极强的合成物质，所以测定的结果并不能充分反映待筛去粘剂对具体造纸工艺、造纸体系中实际存在的粘性污染物的去粘效果。因此为了更为有效地、有针对性地筛选去粘剂，最佳的测定方式是从出现沉积问题的工艺、设备中直接获取粘性物质，来评估何种去粘剂对其处理最为有效。

在本发明的一个实施方式中，测试所需的粘性物质可以直接取自纸机实际发生沉积问题的设备部位，将收集得的有机沉淀物取少量，通过破碎、研磨、超声、溶解或提取等各种物理化学的操作方式从有机沉淀物中获得粘性物质。其中，破碎、研磨、超声、溶解或提取的操作步骤均可以由本领域的技术人员从公知的实验技术来选择。通过上述方式获得的粘性物质可以是固体形式的，例如粘性物质的颗粒或粉末，也可以是液体形式的，例如通过水或有机溶剂分散的粘性物质。可通过对收集得的有机沉淀物直接进行破碎、研磨等，从而得到含有粘性物质的颗粒或粉末。也可以利用有机试剂例如苯、乙醚、二氯甲烷等从有机污染物中抽提粘性物质，或采用其它化学试剂例如酸、碱试剂等有效地溶解有机污染物，从而得到含有粘性物质的分散体系。在一个具体实施方式中，采用索氏提取的方式，通过苯-乙醇混合溶剂对收集得的有机沉淀物固体进行反复蒸馏，来提取其中的粘性物质。对于收集得的有机沉淀物的质量没有具体限定，只要能够从中提取出足够的量来制备用于本发明方法的待筛去粘剂的测定样品即可。

在本发明的另一实施方式中，测试所需的粘性物质可以来自造纸系统中的工艺用水，例如工艺用水中的固体悬浮物。本领域技术人员在收集流经纸 机实际发生沉积问题的部位的工艺用水后，可以采用蒸发、膜浓缩、冷冻浓缩、离心等操作方式对工艺用水进行浓缩，以提高工艺用水中固体悬浮物(或粘性物质)的有效浓度，从而使用有限量的工艺用水就能制备用于本发明方法的待筛去粘剂的测定样品。在一个具体实施方式中，采用减压蒸发的方式，通过对收集得的纸机网下白水进行浓缩，来获得含有高浓度粘性物质的水溶液。

通过上述方式可以从实际存在粘性污染物问题的造纸系统、造纸工艺中获取真实存在的粘性物质或含粘性物质的分散液，然后将该粘性物质或含粘性物质的分散液与待筛去粘剂相互作用，以进一步评估去粘剂对该粘性物质的去粘效果。

尽管如上所述，现有的粘性测试方法由于使用了工业粘合剂或商用胶带作为粘性物质的模拟物，而具有着一定的应用局限性，但是在此也不排除本发明方法中所述的粘性物质也可以是现有技术中使用过的粘性物质的模拟物。

<待筛去粘剂的测定样品的制备>

本发明中，待筛去粘剂的测定样品是指粘性物质用待筛去粘剂处理后制备的测定样品，用于测定待筛去粘剂的测定样品中粘性物质的粘着力。本发明中使用的待筛去粘剂的测定样品，包括基材和附着在基材上的粘性物质层，该粘性物质层已用待筛去粘剂处理。

本发明对于待筛去粘剂的测定样品的形式没有具体限定，可以是任何形式的测定样品，只要该测定样品可以充分与下文详细描述的探头相互作用，并当从探头与该粘性物质成90度方向拉动该探头，可以测得将该探头与粘性物质分开时所需的力。该力的测定值作为测定样品的粘着力，通过比较与其他测定样品的粘着力，可以反映该待筛去粘剂的对于粘性物质的去粘效果。

根据本发明，待筛去粘剂的测定样品由下述方法形成：

(1)使待筛去粘剂与待处理的粘性物质预先混合以处理该粘性物质，然后将经处理的粘性物质涂敷在基材上，获得待筛去粘剂的测定样品，或者

(2)在基材上涂覆未经待筛去粘剂处理的粘性物质并形成层，然后将待筛去粘剂处理所述层中的粘性物质，从而获得待筛去粘剂的测定样品。

在本发明的一个实施方式中，为了更为均匀地测定粘着力，待筛去粘剂的测定样品的制备包括在基材上形成用待筛去粘剂处理后的粘性物质层。本发明对于所用的基材没有具体的限定，可以例如是3M公司的3M^TM系列双面胶带、Avery Dennison公司的Fasson^TM系列不干胶标签、UPM-Kymmene公司的Raflatac^TM系列不干胶标签、Henkel公司的Technomelt^TM系列热熔胶瓶贴标、Dupont公司的Elvax^TM系列乙烯-醋酸乙烯酯共聚物热熔胶膜等，但优选的基材应当是其与经去粘剂处理的粘性物质(或下文所述的未经去粘剂处理的粘性物质)之间的物理作用力(即粘着力)大于探头与测定样品接触之后测定的将探头与粘性物质分开时所需的物理作用力，这样可以保证在测试时不会发生基材与粘性物质层的剥离，从而不会对下文所述的粘着力的测定产生影响。

在本发明的一个实施方式中，可以通过下述方式来形成待筛去粘剂的测定样品：利用待筛去粘剂处理粘性物质，然后将经处理的粘性物质涂敷在基材上，获得该粘性物质的层。待筛去粘剂对于粘性物质的处理，可以通过任何保证待筛去粘剂与粘性污染物相互作用的方式来实现，例如将待筛去粘剂添加到固态或溶态粘性物质中，充分搅拌、混合。对于粘性物质、待筛去粘剂的使用量、以及两者之间的处理时间没有具体的限定，本领域技术人员可以适当地进行选择，但针对一次或一组评估、筛选实验，各测定样品中，待筛去粘剂(或其活性成分)的使用量可以相同，并且粘性污染物的使用量也可以相同，待筛去粘剂处理粘性污染物的处理时间相同或使得各待筛去粘剂与粘性污染物充分作用，即在基本相同的实验条件下获得经待筛去粘剂处理后的粘性物质，然后再通过上述方式，在基材上形成经待筛去粘剂处理后的粘性物质的层，这样可以准确地对不同的待筛去粘剂的去粘效果进行评估。

在一个实施方式中，待筛去粘剂对粘性物质的处理时间可以例如是10秒钟至24小时，在另外的实施方式中可以例如是30秒钟至1小时，在另外的实施方式中可以例如是1分钟至30分钟。通常认为通过上述作用时间可以使待筛去粘剂与粘性污染物充分作用。本领域技术人员可以理解充分处理是指经待筛去粘剂处理后的粘性物质利用下述粘着力测定方法测定的粘着力不会发生显著的变化，即再通过待筛去粘剂处理也基本不会改变粘着力的测定值。

如果是针对不同剂量的单一去粘剂进行筛选，则可以使不同剂量的去粘 剂与相同量的粘性物质之间作用相同的处理时间或使得各剂量的待筛去粘剂与粘性污染物充分作用，待筛去粘剂对粘性物质的处理时间可以例如是10秒钟至24小时，在另外的实施方式中可以例如是30秒钟至1小时，在另外的实施方式中可以例如是1分钟至30分钟。通常认为通过上述作用时间可以使待筛去粘剂与粘性污染物充分作用。本领域技术人员可以理解充分处理是指经待筛去粘剂处理后的粘性物质利用下述粘着力测定方法测定的粘着力不会发生显著的变化，即再通过待筛去粘剂处理也基本不会改变粘着力的测定值。

然后，针对待筛去粘剂处理后的粘性物质的颗粒或粉末，可以将其通过喷洒、粘附或者沉积的方式均匀地在基材上形成粘性物质层，针对含有经待筛去粘剂处理后的粘性物质的分散液或浓缩液，可以通过吸附、涂覆或者浇铸的方式(如有需要可以进行适度干燥)在基材的表面形成由经待筛去粘剂处理后的粘性物质形成的层。涂覆方法例如可以是旋涂、喷涂等。

在本发明的另一实施方式中，可以通过下述方式来形成待筛去粘剂测定样品：对于未经待筛去粘剂处理的粘性物质的颗粒或粉末，可以通过喷洒、粘附或者沉积的方式均匀地在基材上形成未经待筛去粘剂处理的粘性物质层，针对含有未经待筛去粘剂处理的粘性物质的分散液或浓缩液，可以通过吸附、涂覆或者浇铸的方式(如有需要可以进行适度干燥)在基材的表面形成由未经待筛去粘剂处理的粘性物质形成的层。涂覆方法例如可以是旋涂、喷涂等。然后采用待筛去粘剂的溶液浸泡上述形成的粘性物质层(或用待筛去粘剂的溶液涂覆(覆盖)上述形成的粘性物质层)，使去粘剂与该层中的粘性物质充分作用，处理其中的粘性物质。对于去粘剂的浓度、粘性物质的使用量、以及浸泡处理时间(或涂覆后的时间)没有具体的限定，本领域技术人员可以适当地进行选择，但针对一次或一组评估、筛选实验，各测定样品中，控制不同的待筛去粘剂(或其活性成分)的使用量相同，并且粘性物质的使用量相同，浸泡或涂覆处理时间相同或使得各待筛去粘剂与粘性污染物充分作用，即在基本相同的实验条件下获得待筛去粘剂处理后的粘性物质层，这样可以准确地对不同的待筛去粘剂的去粘效果进行评估。

在一个实施方式中，待筛去粘剂的浸泡或涂覆时间可以例如是10秒钟至24小时，在另外的实施方式中可以例如是30秒钟至1小时，在另外的实施方式中可以例如是1分钟至30分钟。通常认为通过上述作用时间可以使 待筛去粘剂与粘性污染物充分作用。本领域技术人员可以理解充分处理是指经待筛去粘剂处理后的粘性物质利用下述粘着力测定方法测定的粘着力不会发生显著的变化，即再通过待筛去粘剂处理也基本不会改变粘着力的测定值。

如果是针对不同剂量的单一去粘剂进行筛选，则可以使不同浓度的去粘剂对相同量的粘性物质浸泡或涂覆(覆盖)相同的处理时间或使得各剂量的待筛去粘剂与粘性污染物充分作用。待筛去粘剂的浸泡或涂覆时间可以例如是10秒钟至24小时，在另外的实施方式中可以例如是30秒钟至1小时，在另外的实施方式中可以例如是1分钟至30分钟。通常认为通过上述作用时间可以使待筛去粘剂与粘性污染物充分作用。本领域技术人员可以理解充分处理是指经待筛去粘剂处理后的粘性物质利用下述粘着力测定方法测定的粘着力不会发生显著的变化，即再通过待筛去粘剂处理也基本不会改变粘着力的测定值。

此外，在本发明的某些实施方案中，涉及制备空白样品，即由未经待筛去粘剂处理的粘性物质形成的样品，以用于测定粘性物质本身与探头表面材质的粘着力。该空白样品的制备方法与上述测定样品的方法一致即可，例如在基材上形成未经待筛去粘剂处理的粘性物质的层。此外，为了尽量地保证空白样品与测定样品的制备过程完全相同，可以在制备空白样品时涂覆或添加一定量的去离子水，该去离子水的体积与制备测定样品中使用的去粘剂溶液的量相同，只是不含去粘剂的任何有效成分。

在上述实施方式中，未经待筛去粘剂处理的粘性物质可以是固体也可以是液体，经去粘剂处理后的粘性物质可以是固体也可以是液体，本领域技术人员可以根据其形态来选择合适的处理方式，以及选择在基材上形成层的样品制备方式。

在本发明中，对于测定样品、空白样品的面积和厚度没有限定，只要能够实现下文所述的探头与粘性物质的有效接触即可。可以根据使用的粘性物质的量、以及形成层的不同制备方法，来形成规格均一的测定样品、空白样品。

<测定粘着力>

为了评估、筛选去粘剂的作用效果，本发明方法涉及测定经待筛去粘剂 处理后的粘性物质的粘着力，并比较各测定样品粘着力的测定值，选取粘着力测定值小的待筛去粘剂；或者将未经待筛去粘剂处理的粘性物质制成空白样品，测定空白样品的粘着力，然后将各测定样品的粘着力测定值分别与空白样品的粘着力测定值进行比较，计算各待筛去粘剂的粘着力相比于空白样品的减少值(或去粘率)，选取粘着力减少值(或去粘率)大的待筛去粘剂。

如上所述，在本发明方法中涉及测定粘性物质的粘着力的过程。

在测定粘着力时，使测力计的探头与经待筛去粘剂处理后的粘性物质制成的测定样品中的粘性物质(或者是未经去粘剂处理的粘性物质制成的空白样品中的粘性物质)进行接触，然后从探头与该粘性物质成90度的方向拉动该探头，测定将该探头与粘性物质分开时所需施加的物理作用力，并将该物理作用力作为粘着力的测定值。

在一个实施方式中，首先将如上所述制备的待筛去粘剂的测定样品在温度25±0.5℃、相对湿度50±5%的条件下自然干燥约24小时，测得干燥样品的平均厚度约0.50±0.05毫米。接着将干燥样品固定在水平面上，并使探头竖直向下(即与粘性物质层成正向90度)地和粘性物质进行接触。然后在30厘米/分钟的恒定速率下，将探头竖直向上(即与粘性物质层成反向90度)地和粘性物质的测试样品拉开，测定将该探头与粘性物质完全分开时所需的物理作用力，并将该物理作用力定义为粘性物质的粘着力测定值。

本发明中使用的探头可以是任何能够用于和粘性物质接触并相互作用的探头。在本发明的一个实施方式中，上述探头的材料、或者所述探头与粘性物质接触部分的材料，与获取所述的粘性物质的造纸设备所使用的材料相同。该探头可以例如是金属、合金、塑料、或其它疏水性材料。该材料也可以是利用上述的金属、合金、塑料或其它疏水性材料包覆测力计上的现有探头而形成的经包覆的探头。通过使用上述材料可以模拟粘性物质在特定纸机设备上的粘着性和沉积性，其中该粘性物质可以是来自上述造纸工艺中的有机沉淀物或工艺用水，也可以是粘性物质的模拟物。

在本发明的一个实施方式中，除了采用纸厂实际的有机沉淀物作为待测粘性物质外，还直接使用实际存在污染物沉积问题的设备本身的材料(如成形网的聚酯衬层)来制造或包覆探头。采用这样的探头能更准确地评估待筛去粘剂针对具体设备的去粘效果，也更为客观地反映造纸系统和造纸工艺的实际情况。

在本发明所述的方法中，为了测定粘着力，需要使探头与测定样品充分接触。充分接触是指保证探头与测定样品的接触时间和接触面积，本领域技术人员可以在不进行过度试验的情况下，容易地确定所述充分接触需要的接触时间和接触面积。一般来说，探头与粘性物质的接触时间为不小于1秒钟，优选不小于15秒钟，更优选不小于60秒钟，以保证探头与粘性物质的充分作用。在一个实施方式中接触时间是2秒钟，在另外的实施方式中接触时间是1分钟，在另外的实施方式中接触时间是15分钟。在一个实施方式中探头与粘性物质的接触面积(例如探头头部的横截面积或探头与测定样品接触的面的横截面积)不大于10厘米²，在另外的实施方式中探头与粘性物质的接触面积不大于5厘米²，在另外的实施方式中探头与粘性物质的接触面积不大于2厘米²，在另外的实施方式中探头与粘性物质的接触面积不大于1厘米²，在另外的实施方式中探头与粘性物质的接触面积不大于0.5厘米²。

由于本发明方法中的探头和粘性物质的接触面积较小，因此在制备由粘性物质形成的层时，只需要在相对较少的面积上均匀地形成粘性物质或粘性物质层，这与现有技术的胶带拉伸测试样品的制备要求不同。现有技术中由于测定的是180度剥离力，需要形成面积相对较大的测试样品而使制备过程麻烦，并且由于工艺问题而难以在很大面积内均匀地形成模拟胶粘物或模拟胶粘物层，因此存在粘性测定值偏差偏大的问题。本发明方法则不存在上述问题，可以快速并准确地测量粘性物质的粘着力，并评估待筛去粘剂处理前后的粘着力的变化。此外，通常可以从造纸工艺中获得的实际粘性污染物的量并不会非常大量，因此利用本发明方法测定粘着力时，由于不需要涂敷形成面积较大的测试样品或空白样品，就可以直接提取适当少量的实际粘性物质来测定其粘着力，而不像现有技术中受到均匀地涂敷大面积的粘性物质的限制，而不得不采用工业级的粘性模拟物来进行测试。

<去粘剂的筛选>

在本发明中，比较根据上述方法获得的各测定样品的粘着力测定值，选取粘着力测定值小的待筛去粘剂；或者，比较经待筛去粘剂处理的测定样品与未经待筛去粘剂处理的空白样品的粘着力降低的差值，按照下述公式计算去粘率，选取去粘率大的待筛去粘剂。去粘率可以按照如下方法进行计算：

去粘率(%)=100×(空白样品的粘着力-测定样品的粘着力)/空白样品的粘着力

在筛选不同种类的去粘剂时，需要在相同的条件下测定不同待筛去粘剂的测定样品的粘着力。具体来说，即在相同的条件下制作测定样品，并在相同的条件下测定粘着力(或测定空白样品的粘着力)。其中相同的条件下制作测定样品包括：不同待筛去粘剂的使用量相同、针对的粘性物质的用量相同、待筛去粘剂与粘性物质作用的时间相同或待筛去粘剂与粘性物质充分作用等。相同的测定条件包括：使用相同的探头、探头与测定样品的接触时间以及接触面积相同等。通过在相同的条件下比较不同的去粘剂的粘着力或相对于空白样品的去粘率，来评估去粘剂的效果从而筛选出最为合适的去粘剂。

在筛选不同剂量的去粘剂时，需要在相同的条件下测定经过不同剂量的去粘剂处理后的测定样品的粘着力。具体来说，即在相同的条件下制作不同剂量的去粘剂的测定样品，并在相同的条件下测定粘着力(或测定空白样品的粘着力)。其中相同的条件下制作测定样品包括：针对相同的待筛去粘剂、针对的粘性物质的用量相同、待筛去粘剂与粘性物质作用的时间相同或待筛去粘剂与粘性物质充分作用等。相同的测定条件包括：使用相同的探头、探头与测定样品的接触时间以及接触面积相同等。通过在相同的条件下比较使用不同剂量下的去粘剂的粘着力或相对于空白样品的去粘率，来评估不同剂量的去粘效果从而选取去粘剂最为合适的剂量。

此外，在选取作为合适的去粘剂以及其合适的剂量时，还需要考虑经济成本，可以参考本发明方法得到的不同的去粘剂或者不同的剂量下的去粘效果，同时参考去粘剂的剂量成本来选择最为合适的去粘剂方案。

<抑制粘性污染物在造纸工艺中的沉积>

本发明的另一个方面涉及抑制粘性污染物沉积的方法，其包括：根据本发明所述的筛选去粘剂的方法选择去粘剂，以及将选取的去粘剂用于造纸工艺以处理粘性污染物。

在一个实施方式中，可以从具体的造纸设备上提取有机污染物、或收集含有机污染物的工艺用水，然后从其中提取粘性物质。并利用该造纸设备的材料制备探头。接下来利用该探头测定上述粘性物质经待筛去粘剂处理前后的粘着力的变化，计算去粘率。根据计算的结果，选取去粘率最好的去粘剂， 将其用于处理所述的存在有机污染物的造纸设备上、或投加到所述的存在有机污染物的工艺用水中，从而达到控制、减少造纸工艺中粘性污染物的目的。

在本发明的抑制粘性污染物在造纸工艺中的沉积的方法中，本发明为造纸工业控制有机污染物提供了一种快速可靠的化学品筛选方法。与现有的去粘性试验(如胶带剥离测试)相比，本发明直接使用纸机系统产生的粘性污染物进行粘着力测试，而不需要人为添加粘性物质或使用粘性物质的模拟物，因而可以更为准确地针对实际的造纸工艺来选定合适的去粘剂。

此外，本发明根据纸机各个部位(例如湿部的管壁和槽壁、压榨部的毛毯和干网、以及干燥部的烘缸和压光机表面)的材料特性，可以选择对应材料来制备探头，从而可以评估待筛去粘剂是否可以针对造纸工艺中的具体设备，除去附着在具体设备上的粘性污染物，因而具有解决纸厂实际沉积问题的针对性。

本发明涉及的造纸工艺包括纸机的湿部、干部等，具体来说可以包括配浆池(槽)、湿部管和/或槽壁、成形网、压榨毛毯、压辊、干网、烘缸、以及压光机的表面等。

实施例

提供下面的实施例来进一步描述本发明的实施方案和效用，并且除非在权利要求中另有说明，其不意味着要限制本发明。

实施例1

某大型箱板纸厂在废纸回用工艺中发现严重的树脂和胶粘物障碍问题。参照中国国家标准GB/T2677.6-1994规定的造纸原料苯醇抽出物的测定方法，从该纸厂的纸机刮刀上收集有机沉积物，称取10.0克并用滤纸包好后，放入索氏提取器中。加入150毫升的苯-乙醇混合溶剂，使超过其溢流水平。在溶剂加热沸腾并冷凝回流的循环条件下，连续抽提6小时。最终抽提液中的可抽提物(即粘性物质)的质量百分比高达20%左右。然后，采用3M^TM410双面胶带作为基材，在其表面滴加5毫升的上述抽提液，待溶剂挥发后，即在基材上形成了粘性物质层。接下来，取1毫升的三种待筛去粘剂A、B和C(质量浓度均为1%)分别涂覆在上述的粘性物质层上，然后使其在温度25±0.5℃、相对湿度50±5%的条件下，经过24小时的自然干燥，即制备得到了经去粘剂A、B和C分别处理后的粘性物质测试样品。同样采用1毫升的去离子水处理粘性物质层，经过相同的步骤，制备得到未经去粘剂处理的空白测试样品。

最后，对经去粘剂A、B和C处理的待筛去粘剂的测定样品以及空白样品进行粘着力测试。测试过程如下描述：将测试样品或空白样品固定在水平面上，并使不锈钢材质的探头以竖直向下(即与粘性物质层成正向90度)地和粘性物质测试样品进行接触。然后在30厘米/分钟的恒定速率下，将探头竖直向上(即与粘性物质层成反向90度)地和粘性物质测试样品拉开，测定将该探头与测试样品完全分开时所需的物理作用力，并将该物理作用力定义为粘性物质的粘着力测定值。上述探头采用与纸机刮刀相近的不锈钢材质，其与测定样品及空白样品的接触面积为19.6毫米²(即探头横截面的直径为2.5毫米)。三种去粘剂的去粘效果，通过去粘率进行比较。去粘率可按如下方法进行计算：

去粘率(%)=100×(空白样品的粘着力-测定样品的粘着力)/空白样品的粘着力

实施例1的结果如图1所示。从图1中可以看出，针对该箱板纸厂的粘性污染物问题，去粘剂B的去粘效果最好，其次是去粘剂C、去粘剂A的去粘效果最差。因此，可以采用去粘剂B稀释后直接喷洒在该纸机的湿部辊面和刮刀上，来达到抑制有机污染物沉积的目的。

实施例2

某大型铜版卡纸厂需要控制高得率机械浆中的树脂和胶粘物。取该纸机的网下白水，通过减压蒸发的方式进行浓缩，最终的浓缩倍率为20:1。各取10毫升的白水浓缩液，分别加入1毫升的去粘剂D或E，通过搅拌使两者充分混合。将该水溶液逐滴滴加在3M ^TM410双面胶带的基材上，并吹送氮气以除去多余的水分，即制备得到了经待筛去粘剂处理的待筛去粘剂的测定样品。其中选取的待筛去粘剂的质量浓度分别为1%和5%，其与白水浓缩液的混合时间分别为10秒和20秒。同样，空白样品是通过在10毫升的白水浓缩液中加入1毫升的去离子水，其它的制备布骤完全相同。

最后，测定上述制备的待筛去粘剂测定样品及空白样品的粘着力。测试过程如下描述：将测试样品或空白样品固定在水平面上，并使聚酯材质的探头以竖直向下(即与粘性物质层成正向90度)地和粘性物质测试样品进行接 触。然后在30厘米/分钟的恒定速率下，将探头竖直向上(即与粘性物质层成反向90度)地和粘性物质测试样品拉开，测定将该探头与测试样品完全分开时所需的物理作用力，并将该物理作用力定义为粘性物质的粘着力测定值。上述探头采用与成形网相同的聚酯材质，其与测定样品及空白样品的接触面积为49.0毫米²(即探头横截面的边长为7.0毫米)。两种去粘剂及其在不同的剂量下的去粘效果，通过去粘率进行比较。去粘率可按如下方法进行计算：

去粘率(%)=100×(空白样品的粘着力-测定样品的粘着力)/空白样品的粘着力

实施例2的结果如图2所示。根据图2可以看出，不同相同浓度的去粘剂D和E的去粘效果基本相同，而5%的去粘剂D或E的去粘效果明显优于1%的去粘剂D或E的去粘效果。此外，去粘剂与粘性物质的处理时间越长，可以获得的去粘效果越好。

根据本实施例可以看出，本发明的方法也可以用于评估不同的去粘剂在不同的处理时间或不同处理浓度的条件下的去粘效果。

虽然本发明以多种不同形式详细地描述概括于本发明的优选的实施方式中，但是本公开的内容仅是本发明精神的举例说明并且本发明并不限于所举例的实施方式。所提及的所有专利、专利申请、科技论文、以及任何其它的参考资料均通过参考的方式将其全部内容结合引入。另外，本发明包括某些或全部所描述的和所结合的各种实施方式的任何可能的组合。

上述公开的内容意在举例说明并且是非穷举的。对于本领域技术人员来说，本说明书具有多种变形和替换方式。全部的这些变形和替换方式包括在权利要求的范围之内，其中所述“包括”意思是“包括，但不限于”。那些熟悉本领域的人员能够认识到本发明所描述的实施方式的其它等价形式，这些等价形式同样包括在权利要求的范围之内。

所公开的全部范围和参数理解为含概任意和全部其所包括的子范围，以及端点之间的每个数值。例如，所述的“1～10”应理解为含概最小值1和最大值10之间(并且包括端点)的任意和全部子范围；也就是说，以最小值1或更高值开始的全部子范围(例如，1～6.1)，并且以最大值10或更小值结束(例如，2.3～9.4、3～8、4～7)，并且最终每个数值1、2、3、4、5、6、7、8、9和10 均包括在该范围。

至此，完成了对本发明优选的和可替换的实施方式的描述。本领域技术人员能够认识到所描述的实施方式的其它等价形式，这些等价形式包括在附加的权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种筛选去粘剂的方法，该去粘剂用于处理造纸工艺中的粘性物质，所述方法包括如下步骤：

(a)选取各待筛去粘剂；

(b)用各待筛去粘剂分别各自处理粘性物质，来制备各待筛去粘剂的测定样品，任选制备未经待筛去粘剂处理的粘性物质空白样品，其中该粘性物质从造纸工艺中获取；

(c)分别测定各待筛去粘剂的测定样品中粘性物质的粘着力，任选测定该空白样品中粘性物质的粘着力，其中，

所述粘着力的测定按如下方法进行：使测力计上的探头与该测定样品中的粘性物质接触，然后从探头与该粘性物质成90度的方向拉动该探头，测定将该探头与粘性物质分开时所需施加的物理作用力，并将该物理作用力作为粘着力的测定值；

(d)比较各测定样品粘着力的测定值，选取粘着力测定值小的待筛去粘剂；或者，

将各测定样品的粘着力测定值分别与空白样品的粘着力测定值比较，计算各测定样品的粘着力相比于空白样品的减少值，选取减少值大的待筛去粘剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探头的材料、或者所述探头与粘性物质接触部分的材料，与获取粘性物质的造纸工艺中的造纸设备所使用的材料相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述探头的材料、或者所述探头与粘性物质接触部分的材料，选自：金属，合金，塑料，其它疏水性材料，和利用金属、合金、塑料或其它疏水性材料包覆的材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于10厘米²。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于5厘米²。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于2厘米²。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于1厘米²。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触面积不大于0.5厘米²。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触时间为不小于1秒钟，以保证探头与粘性物质的充分作用。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触时间为不小于15秒钟，以保证探头与粘性物质的充分作用。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述探头与粘性物质的接触时间为不小于60秒钟，以保证探头与粘性物质的充分作用。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述待筛去粘剂的测定样品，包括基材和附着在基材上的粘性物质层，所述粘性物质层已用待筛去粘剂处理。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述待筛去粘剂的测定样品由下述方法形成：

(1)使待筛去粘剂与待处理的粘性物质预先混合以处理该粘性物质，然后将经处理的粘性物质涂敷在基材上，从而获得待筛去粘剂的测定样品，或者

(2)在基材上涂覆未经待筛去粘剂处理的粘性物质并形成层，然后利用待筛去粘剂处理所述层中的粘性物质，从而获得待筛去粘剂的测定样品。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述粘性物质是在造纸工艺中产生的树脂、胶粘物或其混合物。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述粘性物质来源于造纸系统中的沉积物或工艺用水中的固体悬浮物。

16.一种在造纸工艺中抑制粘性污染物沉积的方法，其包括：

根据权利要求1至15中任一项的方法选择去粘剂，以及

将选取的去粘剂用于造纸工艺中以处理粘性污染物。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述选择的去粘剂用于造纸系统。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述造纸系统包括：湿部的管壁、湿部的槽壁、成形网、压榨毛毯、压辊、干网、烘缸、以及压光机的表面。