CZ294869B6

CZ294869B6 - Způsob ošetření strojů a částí zařízení k výrobě buničiny, papíru, lepenky nebo kartonu

Info

Publication number: CZ294869B6
Application number: CZ19973670A
Authority: CZ
Inventors: Frank Siebott; Joachim Werres
Original assignee: Stockhausen Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2005-04-13
Also published as: CZ367097A3; SK284745B6; EP0828889A1; PE6197A1; HUP9802173A3; US5863385A; NO975431D0; DK0828889T5; EP0828889B1; DE19519268C1; MA23885A1; CO4560397A1; DK0828889T3; CA2219068C; ES2137696T3; WO1996038628A1; ATE183563T1; AU702067B2; CA2219068A1; NO975431L

Abstract

Při provádění způsobu ošetření strojů a částí zařízení k výrobě buničiny, papíru, lepenky nebo kartonu, určeného pro čištění uchycených nečistot ze syntetických polymerů a/nebo přírodních pryskyřic a/nebo k zabránění znečištění uchycenými syntetickými polymery a přírodními pryskyřicemi, se používají emulze oleje ve vodě, které jako olejovou fázi obsahují alespoň jednu látku nebo směs látek ze skupiny, obsahující nasycený, nebo nenasycený, s otevřeným řetězcem, nebo cyklický, normální, nebo izomerický uhlovodík s 8 až 30 atomy uhlíku, nasycený, nebo nenasycený mastný alkohol, nasycenou, nebo nenasycenou mastnou kyselinu, monoalkylester mastné kyseliny, amid nasycené, nebo nenasycené mastné kyseliny nebo monoalkylamid nasycené, nebo nenasycené mastné kyseliny, všechno s 8 až 30 atomy uhlíku, mono- nebo polyester nasycené, nebo nenasycené, jednomocné, nebo vícemocné kyseliny karboxylové se 2 až 30 atomy uhlíku a polyolenu s výjimkou polyethylenglykolů, polyamid nasycených a nenasycených mastných kyselin s 8 až 30 atomy uhlíku a alifatického polyaminu se dvěma až šesti atomy dusíku, acyklický, přednostně monocyklický a/nebo bicyklický terpen, zejména terpenový uhlovodík a/nebo terpenový alkohol a/nebo polyoxyalkylenová sloučenina na bázi alkylenoxidů.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu ošetření strojů a částí zařízení k výrobě buničiny, papíru, lepenky nebo kartonu.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě buničiny a papíruje potřebné vhodnými opatřeními při použití starého papíru zabránit spékání a separování podílů pryskyřic ze dřeva, podílů lepidla ze starého papíru a podílů plastických hmot z latexu, pokrývajícího starý papír, a zabránit tak narušení výrobního procesu a ovlivnění kvality buničiny a papíru.

Podle EP-A1-517 360 se k inhibičně působícím směsím ztenzidů a rozpouštědel, přednostně alkanolamídům mastné kyseliny, ethoxidovaným sloučeninám, alifatickým uhlovodíkům a pomerančovým terpenům přidají prostředky k látkové suspenzi. Tyto prostředky jsou však nedostatečně účinné, takže se musí výrobní proces často přerušit k provedení čištění strojních částí, zejména částí síta a lisu, přičemž se používá výlučně jako ředidlo podle EP-B1-178 340 limonen.

Podle EP-A1-235 015 a EP-A1-599 440 se může zabránit ukládání pryskyřic pomocí kationtových polymerů na bázi epichlorhydrinu a aminů, případně za současného použití neionogenních tenzidů.

Ve spisech US 4190491 a US 3582461 jsou popsány kopolymery a dikyandiamidformaldehydové kondenzáty, jejichž působení je založeno na výměně s aniontovými komponentami buničité suspenze. Přitom se ionogenní komponenty neutralizují, dispergují, nebo již existující usazeniny redispergují, aniž je omezena účinnost kationtového retenčního prostředku, jak to existovalo dříve při použití aniontového dispergačního činidla.

Použití dispergačního činidla je však v uzavřených vodních okruzích možné jen omezeně, poněvadž se dispergované pryskyřičné podíly váží na aniontová vlákna buničiny neúplně a vynáší se, takže v narůstajícím rozsahu zůstávají v provozní vodě.

Poněvadž se dostatečně nedaří zabránit uložení lepicích materiálů na papírenských strojích, navrhuje se v EP-B1-359 590 nanést na povrch zařízení společně s vodou ředitelnými neionogenními nebo kationtovými tenzidy vodný roztok kationtových polymerů.

Podobné upotřebení pro síta a plstěnce papírenských strojů nastává podle Draspray-koncepce, popsané T. Háttigem, T. Hasslerem a G. Corbelem v časopise Wochenblatt fur Papierfabrikation 12, 1994, strana 644 až 648.

Nevýhody tohoto způsobu jsou charakterizovány tím, že tvořící se potahová vrstva je závislá na rovnovážné koncentraci vodou ředitelným komponent v systému a hnědě zabarvená elastická struktura ochranného filmu je při nedostatečné vlhkosti tvrdá a křehká. Další nevýhody vyplývá z toho, že k vytvoření potahuje částečně nutné velmi specifické dávkování více komponent.

Podle EP-A1-550 230 je dále navrhováno čištění plstěnce lisovací části za použití imidazolinů mastné kyseliny a podle EP-A1-647 737 se tyto sloučeniny používají k zabránění uložení polyamidoamin-epichlorhydrinových pryskyřic v plstěnci spolu s ethoxydickými nonylfenoly a speciálními sulfonáty.

- 1 CZ 294869 B6

EP-A2-0 648 820 popisuje sloučeniny, které se používají k oddělení tonerů z povrchu papíru, zbytků lepidla z plastických hmot, k odlupování vrstev z plastických hmot a k čištění kovových ploch od zbytků řezných olejů nebo označení barevnou tužkou a rovněž se používají k oddělení PVC dílů, upevněných lepidlem. Přitom se používají koncentrované oleje ve vodní emulzi s podílem nevodné fáze 8 až 90 % hmotn., které obsahují nejrůznější organické sloučeniny, jakož také diester dikarboxylové kyseliny, a které se používají během čištění za částečného použití ultrazvuku a dalších pomocných prostředků v rozmezí teplot 5 až 70 °C, tedy částečně za ohřevu čisticího prostředku. Dále obsahují emulze ředidlo, jako izopropanol, toluen, benzylalkohol, methylethylketon, N-methylpyrrolidon, di- a triethylenglykoldimethylether a rovněž 3-methyl3-methoxybutanol, které omezuje použití těchto emulzí z důvodu bezpečnosti a s ohledem na ohrožení zdraví do uzavřeného systému.

Inhibiční působení těchto známých prostředků je však zvláště při výrobě papíru za použití starého papíru nedostatečné, poněvadž se lepivé součásti recyklované suroviny, zejména při teplotách nad 50 °C, dále především rozpustí jako jemně dispergovaný systém do buničité suspenze a potom se uloží jako shluk pevných částic na povrch stroje, zejména sít, plstěnců válců a vodicích válců. Tím se ovlivňuje kvalita papíru vytvářením skvrn a děr, výrobní proces je narušován porušením pásů buničiny nebo papíru a odvodnění suspenze a tvorba listů je ovlivněna zmenšením průchodnosti vody a převzetím vody sítem, případně plstěncem, a rovněž sušení je ovlivněno zmenšeným přenosem tepla.

Poněvadž jsou popsané pomocné prostředky z hlediska své funkce nedostatečné, je dále potřebné stroje na zpracování buničiny a papírenské stroje v odstaveném stavu nebo při silně omezeném chodu čistit chemikáliemi, které se například rozstříknou a po stanovené době se spolu s částicemi nečistot vyplaví vodou. Dále je známé čištění sít v kontinuálně běžícím separátním zařízení pro čištění sít za sucha, v němž však rovněž neprobíhá čištění zcela uspokojivě. Jiné postupy zabraňují uvedeným nevýhodám za použití speciálního materiálu síta pokrytého teflonem nebo jinými plastickými hmotami, které jsou však náchylné k mechanickému poškození a jejich vytvoření je cenově nákladné.

Dále je při výrobě papíru podle DE 43 40 665 známé použití stanovených olejů ve vodních emulzích jako mikrobicidní vložka.

Podstata vynálezu

Proto úkol vynálezu spočívá v odstranění shora detailně popsaných nevýhod navržením způsobu ošetření strojů na buničinu a karton a papírenských strojů, pomocí kterého se tyto stroje vyčistí od uchycených nečistot ze syntetických polymerů a/nebo přírodních pryskyřic a/nebo se zabrání znečištění těchto strojů uchycenými syntetickými polymery a přírodními pryskyřicemi.

Úkol se vyřeší tím, že se při způsobu používají emulze oleje ve vodě, které jako olejovou fázi obsahují alespoň jednu látku nebo směs látek ze skupiny látek, obsahující nasycený nebo nenasycený, s otevřeným řetězcem nebo cyklický, normální nebo izomerický uhlovodík s 8 až 30 atomy uhlíku, nasycený nebo nenasycený mastný alkohol, nasycenou nebo nenasycenou mastnou kyselinu, monoalkylester mastné kyseliny, amid nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo monoalkylamid nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, všechno s 8 až 30 atomy uhlíku, mono- nebo polyester nasycené nebo nenasycené, jednomocné nebo vícemocné kyseliny karboxylové se 2 až 30 atomy uhlíku a polyolenu, s výjimkou polyethylenglykolů, polyamidů nasycených a nenasycených mastných kyselin s 8 až 30 atomy uhlíku a alifatického polyaminu se dvěma až šesti atomy dusíku, acyklický, přednostně monocyklický a/nebo bicyklický terpen, zejména terpenový uhlovodík a/nebo terpenový alkohol a/nebo polyoxyalkylenovou sloučeninu na bázi alkylenoxidů.

-2CZ 294869 B6

Popsané oleje ve vodní emulzi jsou známé z různých oblastí. Bylo však překvapivě zjištěno, že tyto emulze mají vlastnosti čistit stroje a části zařízení od speciálního znečištění a zabránit uchycení těchto speciálních znečištění na povrchu agregátů strojů nebo na částech zařízení.

Výroba podle vynálezu používaných emulzí, zejména stabilních olejových emulzí ve vodě, je známá. Přitom se olejové komponenty emulgují ve vodě pomocí vhodných známých emulgátorů pro emulgaci oleje ve vodě. Účinnou látku představují převážně hydrofobní fáze.

Jako hydrofobní olejové komponenty jsou například uváděny:

nasycené uhlovodíky, jako oktan, tetradekan, oktadekan, eisodekan, deken, hexadeken a technický alfa-olefm,

- mastné alkoholy jako oktanol, dodekanol, tridekanol, oktadekanol, behenylalkohol,

- mastné kyseliny jako kyselina kaprinová, kyselina stearinová, kyselina melisová, kyselina olejová, kyselina linolová, estery mastné kyseliny, jako methylester kyseliny stearolové, oktadekylester kyseliny palmitinové, oktylester kyseliny olejové, glycerinmono- a trioleát, ethylenglykoldilaurát, sorbitanstearový nebo -olejový ester, zejména diester alifatických a/nebo aromatických di a/nebo trikarboxylových kyselin, jako Ci až C[₃ alkyl- a izoalkylester C₂ až C_I2 dikarboxylových kyselin, jako kyseliny oxalové, kyseliny malonové, kyseliny jantarové, kyseliny glutarové, kyseliny adipové, kyseliny pimelové, kyseliny suberové, kyseliny sebakové, kyseliny jablečné, kyseliny vinné, kyseliny citrónové, kyseliny fialové, kyseliny dodekanové, kyseliny C₉-d i karboxylová (trimethyladipinové kyseliny) a rovněž kyselinymaleinové a kyseliny fumarové. Dalšími příklady těchto esterů jsou:

di-n-butyloxalát, di-n-butylmalonát, di-n-butylsukcinát, di-n-butylglutarát, di-n-butyladipát, di-n-butylsuberát, di-n-butylsebakát, dimethyladipát, diethyladipát, di-n-propyladipát, diizopropyladipát, diizobutyladipát, di-ter-butyladipát, di-izoamyladipát, di-n-propyladipát, diizopropyladipát, diizobutyladipát, di-terbutyladipát, di-izoamyladipát, di-n-hexyladipát, di-(2-ethylbutyl)adipát, di-(2-ethylhexyl)adipát, diizodekyladipát, dimethylftalát, diethylftalát, di-n-butylftalát, diizobutylftalát, di-(2-ethylhexyl)ftalát a diizodekylftalát,

- amidy mastných kyselin, jako stearylamin, butylamid kokosové mastné kyseliny, oleylamid kyseliny octové a ethylenbisstearylamid.

Dalšími vhodnými obvyklými uhlovodíky nebo směsmi uhlovodíků jsou parafínový olej, minerální olej nebo poly-alfa-olefiny.

Prostředky používané podle vynálezu jsou překvapivě vhodné jako čisticí prostředky nebo jako prostředky s impregnačními účinky proti znečištěním, jako jsou lepidla, pryskyřice, vosky, mastnota a/nebo bitumen, na libovolném místě strojů na buničinu, papírenských strojů a strojů na karton.

Prostředky podle vynálezu se používají na povrchu zařízení, zejména při ošetření sít, plstěnců v mokré oblasti strojů, rovněž sušicích sít, vodicích válců a sušicích válců v sušicích částech strojů.

Přednostně se používá prostředků podle vynálezu na stykových površích zařízení před jejich stykem s pásem materiálu a případně odděleně pro přední a zadní stranu produktu.

Emulze oleje ve vodě se podle vynálezu používají jako takové nebo po zředění vodou a/nebo rozpouštědlem, přednostně rozpouštědlem smísitelným s vodou. Zpravidla se pro to používá voda, která má teplotu v oblasti 5 až 80 °C, přednostně 20 až 50 °C.

-3 CZ 294869 B6

Koncentrace emulze oleje ve vodě ve zředění vodou přitom činí 1 až 40 % hmotn., přednostně 5 až 25 % hmotn., zvláště přednostně 10 až 25 % hmotn., vztaženo na zředění vodou. Zředěná emulze se nanáší kontinuálním dávkováním nebo v intervalech v množství 20 až 5001, přednostně 100 až 400 1, za hodinu na metr pracovní šířky stroje, přičemž se zředěná emulze nanáší libovolným způsobem, přednostně pomocí rozprašovací trubky, opatřené tryskou pro plochý nástřik, překrývající oblast rozprašování. U čisticích zařízení sušicích sít se může emulze přidat k vyplachovací vodě.

Emulze oleje ve vodě, přednostně používané podle vynálezu, obsahují biologicky odbouratelné komponenty a jsou proto snášenlivé k životnému prostředí.

Zejména při použití u silně zašpiněných sušicích sít se zředěná emulze nanáší ve zpětném chodu sušicího síta a případně se síto předtím, než se umístí na pás papíru, vyfukuje vzduchem.

Použitím prostředků podle vynálezu ztrácí lepivé nečistoty své adhezivní účinky a samočinně se rozpouští nebo se oddělují od povrchu zařízení při nastříknutí vody.

Čisticí účinky prostředků trvají při použití prostředků podle vynálezu v oblastech síta a sušicích částech strojů nepřetržitě až k poslednímu dílu stroje.

Impregnačně inhibiční účinek proti novému zašpinění na povrchu zařízení se vztahuje na daný výrobek a závisí na jeho typu a udržuje se po ukončení dávkování v období 4 až 75 hodin.

Pokud je použití prostředků podle vynálezu při výrobě papíru na újmu povrchového lepení, může se čištění a impregnace zařízení provádět při každé záměně druhu.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 až 4 na výkresech znázorňují čtyři výsledky zkoušky síta.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je objasněn v následujících příkladech. Nejdříve však bude objasněna výroba parafinové emulze A.

kg parafínu o teplotě tání 48 až 50 °C, 1,0 kg hexadekanolu, 7 kg 75% parafínsulfonátu a 2,1 kg vody se homogenně roztaví a následně se nalije za míchání do roztoku o teplotě 60 °C ze 74,5 kg vody a 1,4 kg oleylalkoholu, zreagovaného s 20 mol ethylenoxidu. Vzniká emulze oleje ve vodě s 20,5 % pevné fáze.

Dále bude objasněna výroba terpenové emulze B.

Bylo postupováno jako při výrobě emulze A s tím rozdílem, že místo parafínu bylo použito 14 kg terpenu.

Dále je vysvětleno složení emulzí C-M používaných podle vynálezu.

-4CZ 294869 B6

Emulze	Olejová fáze	Voda
		% hmotn.		% hmotn.	%hmotn.
C	izohexadekan	14,0	mastný alkohol Cn-is + 10 EO	8,4	77,6
D	methylester kyseliny olejové	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
E	kyselina olejová + 2 EO	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
F	kyselina talová	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
G	sorbitanmonoizostearat	14,0	mastný alkohol C12.18 +10 EO	8,4	77,6
H	řepkový olej	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
1	Triester kyseliny olejové a glycerinu	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
J	hexadekanol	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6
K	bisstearylethylendiamid	14,0	mastný alkohol C12-18 + 10 EO	8,4	77,6
L	kostní tuk PO(1)	14,0	mastný alkohol Cj2-u + 10 EO	8,4	77,6
M	dibutyladipát	14,0	ricinový olej + 38 EO	8,4	77,6

Příklad 1

U průběžné výroby papíru se na stranu sušicího síta, dotýkající se papíru, nanese před dotykem síta s papírovým pásem intervalovým dávkováním v intervalu 10 minut pomocí trysek pro plochý nástřik rozprašovací trubky, které jsou umístěny ve vzdálenosti 25 cm, za přesahu rozprašovacích polí, 20% vodní zředění emulze M v množství 250 1 na hodinu a metr pracovní šířky nekonečného síta.

Znečištění se ze síta a následujících vodicích válců a válců uvolní a oddělí se zčásti za vyletování aglomerátů do počáteční fáze zpracování. Čisticí účinek nastává také na následujících dílech strojů a udržuje se až k velkému hladicímu válci. Po ukončení dávkování zředěné emulze je zajištěn inhibiční účinek proti uchycujícím se nečistotám, který trvá cca 24 hodin.

Příklad 2

Na znečištěné síto z plastické hmoty papírenského stroje, sestávající z polyamidových a polyesterových vláken, se nanese emulze B. Výkres znázorňuje čtyři výsledky zkoušky síta, přičemž se vychází ze silně znečištěné první zkoušky 1 podle obr. 1. U zkoušky 2 podle obr. 2 po 6 hodinách při teplotě okolí, u zkoušky 3 podle obr. 3 po 30 minutách při 60 °C a u zkoušky 4 podle obr. 4 po 60 minutách při 60 °C jsou zřetelně patrné čisticí efekty. Byla změřena vzduchopropustnost síta. Narůstala z 320 cfm na 530 cfm u zkoušky 4.

-5CZ 294869 B6

Příklad 3

Analogicky k postupu u příkladu 1 byla na sušicí síto během výroby nanesena emulze M ve zředění vodou 1:6 hmotnostním dílům v denním množství 30 1 v šesti stejnoměrných časových intervalech. Znečištěné síto bylo vyčištěno.

Příklad 4

Na plstěnec papírového stroje, sestávající z polyamidových vláken a polyesterových vláken, znečištěný lepidlem a pryskyřicí, se nanese pomocí rozprašovací trubky emulze M po zředění vodou na 15 % hmotn. Znečištění uchycené na povrchu a v plstěnci se uvolní, takže příjem vody plstěncem nastává se zlepšenou účinností a povrch papírového pásu se vytváří stejnoměrně bez defektních znaků.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob ošetření strojů a částí zařízení k výrobě buničiny, papíru, lepenky nebo kartonu, pro čištění uchycených nečistot ze syntetických polymerů a/nebo přírodních pryskyřic a/nebo k zabránění znečištění uchycenými syntetickými polymery a přírodními pryskyřicemi, vyznačující se tím, žesek němu používají emulze oleje ve vodě, které jako olejovou fázi obsahují alespoň jednu látku nebo směs látek ze skupiny, obsahující nasycený nebo nenasycený, s otevřeným řetězcem nebo cyklický, normální nebo izomerický uhlovodík s 8 až 30 atomy uhlíku, nasycený nebo nenasycený mastný alkohol, nasycenou nebo nenasycenou mastnou kyselinu, monoalkylester mastné kyseliny, amid nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo monoalkylamid nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, všechno s 8 až 30 atomy uhlíku, mono- nebo polyester nasycené nebo nenasycené, jednomocné nebo vícemocné kyseliny karboxylové se 2 až 30 atomy uhlíku a polyolenu s výjimkou polyethylenglykolů, polyamid nasycených a nenasycených mastných kyselin s 8 až 30 atomy uhlíku a alifatického polyaminu se dvěma až šesti atomy dusíku, acyklický, přednostně monocyklický a/nebo bicyklický terpen, zejména terpenový uhlovodík a/nebo terpenový alkohol a/nebo polyoxyalkylenová sloučenina na bázi alkylenoxidů.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se emulze nanáší na uchycené syntetické polymery, kterými jsou lepidla a/nebo součásti latexových vrstev a/nebo přírodní pryskyřičné součásti nebo modifikované součásti zpracovávaného dřeva.
3. Způsob podle nároků 1 a 2, vy z n a č u j í c í se t í m , že se emulze nanáší na díly strojů na buničinu a papírenských strojů, zejména na zařízení sloužící k odvodnění látkové suspenze, přednostně na oblasti síta a lisu.
4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že se použije emulze v nezředěném stavu nebo po zředění vodou a/nebo organickým rozpouštědlem a nanáší se kontinuálně nebo dávkováním v časových intervalech v množství 20 až 500 1, přednostně 100 až 4001 za hodinu a na metr pracovní šířky stroje.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se použije emulze ve zředění vodou s koncentrací emulze ve vodě 1 až 40 % hmotn., přednostně 5 až 25 % hmotn., zejména 10 až 25 % hmotn., vztaženo na zředění vodou.
6. Způsob podle nároků 1 a 5, vyznačující se tím, že se emulze použije při výrobě papíru, lepenky a kartonu ze starého papíru.