DE69107529T2 - Verfahren für Pechkontrolle in Papierherstellungssystemen. - Google Patents

Verfahren für Pechkontrolle in Papierherstellungssystemen.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gegensteuern gegen das Ablagern von bei der Verarbeitung von verschiedenen Halbstoffen aus Holz, die dann zur Papierherstellung eingesetzt werden, anfallenden Naturpechen oder -harzen, bzw. ein Verfahren zu dessen Vermeidung, worauf im folgenden als "Harzbekämpfung" Bezug genommen wird. Diese Naturharzablagerungen beeinträchtigen den effizienten Betrieb von Papierfabriken. Harzablagerungen auf in Papierherstellungsanlagen verwendeten Verarbeitungsgeräten führen zu Betriebsproblemen, die mit der Anhäufung von Harzablagerungen auf Konsistenzreglern und anderen Instrumentalsonden im Zusammenhang stehen, die zur Überwachung des Papierherstellungsverfahrens aus verschiedenen Arten von Halbstoff- und Papiereinträgen verwendet werden.
  • Außerdem können sich Harzablagerungen auf Sieben bilden und den Durchsatz verringern sowie den reibungslosen Ablauf von Papierherstellungsverfahren stören. Die Ablagerung von Naturharz kann nicht nur auf den Metallflächen in der Anlage, sondern auch auf Kunstoffflächen und synthetischen Oberflächen wie Maschinendrähten, Filzen, Folien, UHLE-Kästen und Stoffauflaufkasten-Bestandteilen auftreten. Diese Harzablagerungen können auch abbröckeln, was zu Flecken und Fehlern im Papierendprodukt und zu einer Verringerung der Papierqualität führt.
  • Tenside, an ionische Polymere und Copolymere aus anionischen und hydrophoben Monomeren wurden in großem Umfang zur Verhinderung der Harzablagerung verwendet. Beispielsweise sind im Artikel "Pulp and Paper" von James B. Casey, Bd. II, 2.Ausgabe, S. 1096-7, die obige Polymerarten für diesen Zweck beschrieben.
  • Außerdem wurden auch Bentonit, Talk, Kieselgur, Silika, Stärke, Glutinleim, Gelatin und Alaun zur Verringerung von Harzablagerungen verwendet. US-A-3.081.219, Drennen et al., offenbart die Verwendung von polymerem N-Vinyllactam zur "Harzbekämpfung" bei der Papierherstellung aus Sulfitzellstoffen. Außerdem haben die folgenden PSen die Verwendung verschiedener Arten sowohl polymerer als auch nichtpolymerer Chemikalien zur Harzbekämpfung geoffenbart: Die US PSen: 3.154.466 (Lothum), 3.582.461 (Lipowski et al.), 3.619.351 (Kolosh), 3.748.220 (Gard), 3.992.249 (Farley), 4.184.912 (Payton), 4.190.491 (Drennen et al.), 4.253.912 (Becker et al.), 4.871.424 (Dreisbach et al.), 4.765.867 (Dreisbach et al.), 4.744.865 (Dreisbach et al.), die CA-PSen 1.194.254 (Molnar) und 1.150.914 (Molnar) sowie die US PS 4.313.790 (Pelton et al.).
  • Alle obigen PSen offenbaren bestimmte Verfahren und Formulierungen, darunter kationische Polymere und - insbesondere in der CA-PS 1.194.254 - bestimmte kationische Polymere, die durch die Polymerisation von Diallyldimethylammoniumchlorid gebildet werden, welche Polymere sich zur Harzbekämpfung eignen.
  • Weiters beschreibt ein in einer Veröffentlichung des Institute of Paper Science and Technology in Atlanta, Georgia erschienener Artikel von Weigel et al. mit dem Titel "Resin Deposits and Their Control in Papermaking" (übersetzt aus Papier 40 (10A): V52-62 (Oktober 1986) Harzablagerungen und ihre Verhinderung in verschiedenen Papierfabriken.
  • Ein Artikel mit dem Titel "Unusual Applications of Dual Polymer Systems" von Dykstra et al., veröffentlicht im 1987 TAPPI Advanced Topics in Wet End Chemistry Seminar, bespricht die Verwendung von anionischen Polymeren in Kombination mit geladenen Kondensationspolymeren mit kationischer Ladung zur Verwendung bei der Harzbekämpfung.
  • Ein weiterer Artikel mit dem Titel "Pitch and Stickies Control in Pulp and Paper Mills" von Pamela J. Allison (erschienen in Paper South Africa, Bd. 8, Nr. 3, 1988) behandelt die Ablagerungen von Harz und klebrigen Substanzen sowie Verfahren zu ihrer Bekämpfung. Ein weiterer in den 1988 TAPPI Papermakers Conference Proceedings, S. 327 veröffentlichter Artikel von Dykstra et al. mit dem Titel "A New Method for Measuring Depositable Pitch and Stickies and Evaluating Control Agents" befaßt sich ebenfalls mit der Verhinderung von Harz- und Klebeablagerungen. Der Artikel bespricht auch die duale Polymerbehandlung.
  • Im Tappi Journal vom Juni 1988 (S. 195) findet sich ein Artikel von Hassler mit dem Titel "Pitch Deposition in Papermaking and the Function of Pitch-control Agents", in dem über verschiedene Harzbekämpfungsmittel und -verfahren gesprochen wird, die bei der Harzablagerung bzw. deren Eindämmung zum Einsatz kommen.
  • In keiner dieser angeführten Veröffentlichungen, auch nicht in der CA-PS Molnar, die die Verwendung eines DADMAC- (Diallyldimethylammoniumchlorid) Homopolymers betrifft, wird die Verwendung von ampholytischen Polymeren erwähnt, die Diallyldimethylammoniumhalid-Monomere enthalten.
  • In EP-A-0444788, veröffentlicht am 4. September 1991, werden Harzbekämpfungsmittel bei der Eindämmung der Weißharzablagerung aus Aufschlämmungen von beschichtetem Fertigungsausschuß verwendet. In EP-A-0058622 wird die Verwendung von ampholytischen Harzbekämpfungsmitteln geoffenbart.
  • Die vorliegende Erfindung bietet ein verbessertes Verfahren zur Harzbekämpfung, das als Harzbekämpfungsmittel wasserlösliche Copolymere oder Terpolymere verwendet, die durch Polymerisation von Diallyldimethylammoniumsalzen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure oder ihren Salzen gebildet werden, und wahlweise die Verwendung verschiedener Alkylacrylatester oder Hydroxy-substituierter Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure vorsieht.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Auswirkung von Naturharzablagerungen bei der Papierherstellung vor der Bahnbildung durch Zugabe eines verbesserten Harzbekämpfungsmittels zu einem harzverschmutzten Papiereintrag auszuschalten oder zu minimieren, welches Mittel ein Copolymer oder Terpolymer ist, das Diallyldimethylammonium-Salze, Acrylsäure oder Methacrylsäure und ihre Salze und wahlweise Alkylacrylat oder Hydroxyalkylacrylate enthält.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein spezifisches Copolymer und/oder Terpolymer bereitzustellen, das sich als Harzbekämpfungsmittel eignet, welches Polymer ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 10.000 bis etwa 1.000.000 aufweist und 75 - 95 Mol-% Diallyldimethylammoniumchlorid; etwa 2 bis etwa 25 Mol- % Acrylsäure, Methacrylsäure oder ihre Salze oder Gemische davon; und etwa 0 bis etwa 10 Mol-% eines Alkylacrylats oder eines Hydroxyalkylacrylats oder Gemische davon enthält.
  • Die Autoren stellten fest, daß ein verbessertes Verfahren zur Bekämpfung der Naturharzablagerung auf Papiermaschinenoberflächen und auf der Papierbahn bzw. dem Papierblatt möglich ist, welches Verfahren die Zugabe einer wirkungsvollen Harzablagerungsbekämpfungsmenge von ampholytischen Harzbekämpfungsmitteln zum harzverschmutzten Papiereintrag vor der Papierbahnbildung umfaßt, wobei die Verbesserung die Verwendung eines Harzbekämpfungsmittels als wasserlösliches Copolymer umfassend eine Kombination von Monomeren betrifft, die aus der Gruppe bestehend aus Diallyldimethylammonium-Salzen, (Meth)acrylsäuren und deren Salzen sowie Alkyl- oder Hydroxyalkylacrylaten ausgewählt werden, wodurch Polymere mit der Struktur: entstehen, worin R jeweils aus Wasserstoff, Methylgruppen und Ethylgruppen ausgewählt ist; mit der Maßgabe, daß wenn R kovalent an Stickstoff gebunden ist, R jeweils nur aus Methyl- und Ethylgruppen ausgewählt ist; und
  • M jeweils aus Wasserstoff, Alkalimetallkationen, äquivalenten Mengen von Erdalkalimetallkationen, Ammoniumkation, Kationen von protonierten Aminen und Kationen von quaternären Aminen und Gemischen davon ausgewählt ist; und
  • R' eine mehrwertige lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoff-Alkylgruppe mit 1 - 24 C-Atomen ist; und
  • X ein Anion ist, das relativ zum positiv geladenen Stickstoff im Polymerrückgrat in elektroneutralen Mengen vorhanden ist; und
  • Y aus -H, -OH und Gemischen davon ausgewählt ist;
  • worin die Summe von a+b+d ausreichend ist, um für ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von etwa 10.00 bis etwa 1.000.000 zu sorgen;
  • e 0 bis 6 ist; und die folgenden Beziehungen bestehen:
  • a:b ist zumindest 3:1
  • a:(b + d) ist zumindest 75:25, und
  • d:(a + b) liegt im Bereich von 0 bis 1:9 und
  • d, aber nicht a oder b, Null sein kann.
    • DIE POLYMERSTRUKTUR
  • Die Polymerstruktur ist wie oben beschrieben. In dieser Struktur ist jede Monomereinheit im wesentlichen zufällig entlang der Polymerkette verteilt und das Polymer von ampholytischer Beschaffenheit, d.h. kann sowohl eine positive als auch eine negative Ladung tragen.
  • Außerdem enthält das Polymer wahlweise 0 bis etwa 10 Mol-% eines Monomers, das einen oleophilen Charakter aufweist. Dieses oleophile Monomer ist vorzugsweise ein Ester oder Hydroxyester von Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, oder ein Gemisch davon.
  • Der kationische Charakter der oben beschriebenen Polymere wird durch den Einbau von etwa 75 bis etwa 95 Mol-% Diallyldimethylammonium-Salzen verliehen. Diese Salze können Chloride, Bromide, Iodide, Sulfate, Nitrate, Phosphate u.dgl. sein. Vorzugsweise liegen diese quaternären di-Vinylsalze in Form von Diallyldimethylammoniumchlorid vor (in der Abkürzung von DADMAC bekannt). Das Diallyldimethylammoniumchlorid- (DADMAC) Monomer ist im Polymer mit etwa 75 bis etwa 95 Mol-%, vorzugsweise mit etwa 80 bis etwa 90 Mol-% und am bevorzugtesten mit etwa 85 bis etwa 90 Mol-%, enthalten. Dadurch wird dem Rückgratpolymer eine vorherrschend positive Ladung verliehen.
  • Es wurde jedoch gezeigt, daß Verbesserungen bei der Verwendung dieser Materialien als Harzbekämpfungsmittel durch den Einbau von 2 bis etwa 25 Mol-% einer anionischen Monomereinheit im oben beschriebenen Polymerrückgrat erzielt werden. Das bevorzugte anionische Monomer wird aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure und ihren üblichen Salzen, oder Gemischen davon ausgewählt. Vorzugsweise liegen die Salze in Form von Alkalimetallsalzen, äquivalenten Mengen von Erdalkalimetallsalzen, oder Salzen von Ammoniumkationen, quaternären Aminkationen oder protonierten Aminkationen vor. Am bevorzugtesten ist das anionische Monomer Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Gemische davon, die entweder als freie Säure oder als Natrium-, Kalium- und/oder Ammoniumsalze verwendet werden. Natürlich ist jedes Gemisch der Salze auch im Konzept der Verwendung dieser anionischen Monomereinheiten und ihr Einbau in den obigen Monomerstrukturen enthalten. Diese anionischen Monomere können durch den Ausdruck (Meth)acrylsäure umschrieben werden, doch der Ausdruck bezieht sich hierin auf jede beliebige Vinylsäure oder Vinylsäuresalz mit der Struktur:
  • worin R H, CH&sub3;, C&sub2;H&sub5; ist und Gemische davon; und M wie oben definiert ist.
  • Wie oben kann das Polymer durch den wahlweise erfolgenden Einbau bestimmter oleophiler Monomeren wie (Meth)acrylsäureester oder (Meth)acrylsäurehydroxyester verbessert werden. Diese Verbindungen verleihen dem Polymer einen gewissen oleophilen Charakter und können das Ansammeln und Dispergieren von Harzteilchen sowie ihr Anhaften an Zellulosefasern unterstützen, sodaß sie sich nicht ungünstigerweise an Papiermaschinenoberflächen ansammeln oder andere Probleme bei der Papierherstellung verursachen. Diese Vinylsäureester und Vinylsäurehydroxyester sind vor allem jene Materialien, die aus Acrylsäureestern, Methacrylsäurestern oder Ethacrylsäureestern ausgewählt werden. Die Ausdrücke Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Ethacrylsäureester umfassen hierin auch die Hydroxyester, die eine oder mehrere Hydroxylgruppen in der am Estersauerstoff befestigten Alkyleinheit enthalten.
  • Das bevorzugte Polymer ist ein Polymer mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 10.000 bis etwa 1.000.000 und vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von etwa 50.000 bis etwa 500.000. Diese Molekulargewichte sind Gewichtsdurchschnitts- Molekulargewichte. Das bevorzugteste Polymer enthält etwa 80 bis etwa 90 Mol-% Diallyldimethylammoniumchlorid, etwa 5 bis etwa 20 Mol-% Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Gemische (oder Salze) davon und etwa 0 bis etwa 10 Mol-% Acrylsäureester, die aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyalkylacrylaten und Alkylacrylaten oder Gemischen davon ausgewählt sind, worin die Alkylgruppe der Esterfunktionalität etwa 1 bis etwa 24 C-Atome, vorzugsweise etwa 2 bis 14 C- Atome, aufweist.
  • Die erfindungsgemäßen ampholytischen Polymere müssen nicht unbedingt die (Meth)acrylatester oder Hydroxyalkyl(meth)acrylatester enthalten, sondern sie können ausschließlich aus Copolymeren von Diallyldimethylammoniumchlorid (oder einem anderen Salz) und entweder Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, ihren Salzen oder Gemischen davon gebildet sein. Bei Verwendung von Copolymeren ist es vorzuziehen, daß DADMAC zwischen etwa 80 bis etwa 95 Mol-% vorhanden ist und die anionischen (Meth)acrylsäureeinheiten zu etwa 5 bis etwa 20 Mol-% vorhanden sind. Am bevorzugtesten enthalten diese Copolymeren etwa 80 bis 90 Mol-% DADMAC und etwa 10 bis etwa 20 Mol-% (Meth)acrylsäure oder ihre Salze.
    • DOSIERUNGEN
  • Typischerweise reichen die Dosierungen von Produkten, die die oben erwähnten Harzbekämpfungsmittel enthalten, von etwa 0,022 bis etwa 8,93 kg (etwa 0,05 bis etwa 20 lbs) formuliertes Produkt pro Tonne Papierprodukt auf Trockenfaserbasis. Die Harzbekämpfungsmittel werden normalerweise als flüssige Dispersionen oder Lösungen der obigen Polymeren in Wasser bereitgestellt, welche Produkte normalerweise etwa 1 bis etwa 40 Gew.-% aktives Polymer enthalten. Das Polymer kann auch als Wasser-in- Öl-Latexemulsion bereitgestellt sein, die eine dispergierte wässerige Phase enthält, worin das oben beschriebene Polymer aufgelöst wurde. Diese Emulsion enthält normalerweise ein gesteuertes HLB-Tensidsystem, sodaß bei der Zugabe der Wasser-in- Öl-Emulsion zum Papierherstellungssystem eine Phasenumkehr stattfindet und das Polymer im wässerigen Papierherstellungsmedium rasch aufgelöst und dispergiert wird. Wenn das Produkt als Wasser-in-Öl-Emulsion zugeführt wird, kann der Polymeranteil des Emulsionsprodukts von etwa 5 bis etwa 55 Gew.-% des Produkts reichen. Auf einer Aktivpolymerbasis reicht die Polymerdosierung für die obigen und erfindungsgemäßen Polymeren normalerweise von etwa 0,022 bis 0,67 oder 0,89 kg pro Tonne (etwa 0,05 bis etwa 1,5 oder 2,0 lbs pro Tonne) auf der Grundlage von aktivem Polymer pro Tonne Trockenfaser. Zur weiteren Erklärung und Darstellung der Erfindung sind die folgenden Beispiele angeführt.
    • BEISPIELE
  • Laborversuche mit Produkten, die den obigen Beschreibungen entsprechen, wurden durch folgende Verfahrensweise getestet:
  • Beispiel 1. Etwa 7000 ml Hartholz-Kraftpapierstoff wurden hergestellt. Dieser Hartholz-Kraftpapierstoff enthielt 2,27 Gew.-% Faser. Dieser Papierstoff wurde mit Wasser verdünnt, bis er etwa 1,5% Hartholz-Kraftpapierstoffaser enthielt. Der pH-Wert dieses Papierstoffs wurde mit Natriumhydroxidlösung auf etwa 10,6 eingestellt. Etwa 100 ml einer 1%-igen Dispersion eines Laborharzgemisches wurden 700 ml des 1,5%- igen Hartholz-Kraftpapierstoffes beigegeben. Der pH-Wert sank auf etwa 7,4 - 7,5. Dieser harzhältigen Aufschlämmung von Hartholz-Kraftfasern wurden 5 ml einer 0,5 molaren Kalziumchloriddihydrat-Lösung zugegeben. Dieses Gemisch wurde vorsichtig gerüht und der pH-Wert überprüft. Der pH-Wert war auf etwa 6,5 gefallen. Der pH- Wert dieses Versuchs liegt während der Versuchsabfolge für die Harzablagerungsbekämpfung vorzugsweise irgendwo zwischen etwa 5,5 und 7,0.
  • Das Gemisch des Hartholz-Kraftpapierstoffs, welches Gemisch eine synthetische Harzdispersion und Kalziumchlorid (siehe oben) enthält, wird dann in einen Labormischer gefüllt. Dieser Aufschlämmung wird ein vorgewogener Polytetrafluorethylen-Kunststoff-(PTFE) Streifen beigegeben, der als Oberfläche dient, auf der sich das Harz ansammelt. Dieser PTFE-Streifen wird dem harzverschmutzten Hartholz-Kraftpapierstoff in der Mischvorrichtung beigegeben. Die verwendete Mischvorrichtung besitzt 14 Knöpfe, die die Geschwindigkeit der Rührschaufeln regeln. Nach der Zugabe des vorgewogenen PTFE-Kunststoff-Streifens wird die Knopfnummer 4 gedrückt und der Papierstoff drei Minuten lang gerührt. Andere Mischgeschwindigkeiten sind auch möglich. Eine Harzablagerung wird auf dem PTFE-Streifen erhalten und nach Entfernung des Streifens, Abspülen mit destilliertem Wasser aus einer Waschflasche und an Luft getrocknet; der Streifen wird anschließend gewogen. Die Trocknungszeit kann im Bereich von etwa 4 bis etwa 24 Stunden liegen. Die Menge an abgelagertem Harz wird durch die Differenz gegenüber dem ursprünglichen Gewicht des Streifens errechnet.
  • Unter Verwendung dieses Verfahrens für jede Versuchsprobe wurden die folgenden Ergebnisse erzielt. TABELLE I Harzablagerungsversuch Hemmung der Harzablagerung durch Polymer Nr. 1 und Polymer Nr. 3 Behandlung Dosierung Aktive Basis kg/Tonne (lbs/Tonne Produkt-Basis Harzablagerungsgewicht (mg) Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts* Vergleich Polymer Durchschnittliches (unbehandeltes) Vergleichs-Harzablagerungsgewicht = 296 mg 1 Standardabweichung = 12 mg * Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts = Gewicht (Vergleich) - Gewicht (behandelt) x 100 Gewicht (Vergleich)
  • Polymer Nr.1 PolyDADMAC; MW - 150,000, 20% Polymer-Feststoffe 6.19 meq Charge/g Polymer
  • Polymer Nr. 3 Polyampholyt-Koagulans; 20% Polymer-Feststoffe DADMAC:Acrylat :Hydroxypropylacrylat terpolymer
  • 87: 10:3 Molverhältnis
  • 4.92 meq Charge/g Polymer (pH > 8.0)
  • 5.57 meq Charge/g Polymer (pH < 4.5)
  • Beispiel 11. Zusätzlich wurden verschiedene weitere Tests auf Versuchs- und Experimentbasis an einem Maschinenkastenstoff durchgeführt, der von einer im Betrieb befindlichen Papierfabrik stammte. Der pH-Wert dieses Maschinenkastenstoffs wurde mit 7,95 bestimmt und Stoffproben mit einem Homopolymer von Diallyldimethylammoniumchlorid, wie von Molnar vorgeschlagen, und ebenso mit den erfindungsgemäßen Polymeren behandelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt. TABELLE II Verringerung des kolloidalen Harz- und anionischen "Abfall"anteils von Maschinenkastenstoff aus einer Papierfabrik in den südöstlichen USA Produkt Behandlung Drosierung kg/Tonne (lbs/Tonne) Prozentuelle Lichtdurchlässigkeit (PTU) Prozentuelle Abnahme der Filtrat-Trübung* Vergleich Polymer * Prozentuelle Verringerung der Filtrat-Trübung = Trübung (behandelt)-Trübung (Vergleich) x 100/Trübung (Vergleich)
  • Polymer Nr. 1 = polyDADMAC-Homopolymer
  • Polymer Nr. 2 = ein polyDADMAC-Lösungspolymer (anderer Hersteller)
  • Polymer Nr. 3 = Ampholyt - Polymer der Erfindung
  • 87 Mol -% DADMAC
  • 10 Mol -% Acrylsäure (Na-Salz)
  • 3 Mol -% Hydroxypropylacrylat
  • Der Erfolg in Tabelle II wird durch die prozentuelle Abnahme der Filtrat-Trübung gemessen, die ein Maß für die Harzmenge ist, das suspendiert ist und an der Faser anhaftet, sodaß es nicht zur Filtrat-Trübung beiträgt.
  • Zusätzlich zum oben beschriebenen Polymer Nr.3, das ein Polyampholyt ist, das - wie oben beschrieben - DADMAC/Acrylsäure, Salze und Hydroxypropylacrylat in einem Terpolymer enthält, sind auch die folgenden Daten angeführt, die andere Copolymere und Terpolymere, die in den erfindungsgemäßen Schutzbereich fallen, und die Verwendung dieser Versuchspolymere bei der Harzablagerungsbekämpfung beschreiben.
    • Beispiele III (A - L)
  • Die folgenden Versuchspolymeren wurden im Labor unter Verwendung der in Beispiel I angeführten Verfahrensweisen behandelt, mit der Ausnahme, daß ein modifiziertes synthetisches Laborharz verwendet wurde. TABELLE III Andere ampholytische Polymere Polymer Monomer-Typ & Molverhältnis *% Feststoffe Eigenviskosität (dl/g) Polymer 1 poly Ampholyt (A) DADMAC Copolymer (L) * DADMAC = Diallyldimethylammoniumchlorid AA - Acryisäure MAA - Methacrylsäure 2-EHA = 2-Ethylhexylaclylat a-MS = alpha-Methylstyrol HPA = Hydroxypropylacrylat
  • Die Testergebnisse der in Tabelle III aufgelisteten Polymere sind nachstehend angeführt: TABELLE IV Harzablagerung PolyDADMAC im Vergleich zu Polyampholyten A - K und DADMAC Copolymer L Behandlung Dosierung Aktive Basis kg/Tonne (lbs/Tonne) Produktbasis Harzablagerungsgewicht (mg) Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts * Vergleich p-DADMAC p-Amphol. TABELLE IV (Forts.) Harzablagerung PolyDADMAC im Vergleich zu Polyampholyten A - K und DADMAC Copolymer L Behandlung Dosierung Aktive Basis kg/Tonne (lbs/Tonne) Produktbasis Harzablagerungsgewicht (mg) Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts* Vergleich p-DADMAC p-Amphol. DAD/Cop. L TABELLE IV (Forts.) Harzablagerung PolyDADMAC im Vergleich zu Polyampholyten A - K und DADMAC Copolymer L Behandlung Dosierung Aktive Basis kg/Tonne (lbs/Tonne) Produktbasis Harzablagerungsgewicht (mg) Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts* Vergleich Durchschnittliches (unbehandeltes) Vergleichs-Harzablagerungsgewicht = 80 mg 1 Standardabweichung = 7 mg * Prozentuelle Abnahme des Harzablagerungsgewichts = Gewicht (Vergleich)-Gewicht (behandelt) x 100/Gewicht (Vergleich)
  • In allen obigen Versuchen unter Verwendung der in Beispiel 1 angeführten Verfahrensweisen ist die verwendete Harzdispersion ein synthetisches Laborharz umfassend eine Mischung aus Fett- und Harzsäuren und Estern, Sterolen, Sterolestern und Fettalkoholen, wobei dies für tatsächliches Weichholz- und/oder Hartholzharz repräsentativ ist. Dieses synthetische Harz dient dazu, die in Beispiel I beschriebene 1%-ige Dispersion zu bilden; sein Anteilbereich ist aus Tabelle V ersichtlich. TABELLE V Synthetisches Laborharz Chemische Zusammensetzung Abietinsäure (Harzsäure) Ölsäure Palmitinsäure Maisöl Methyl stearat Betasitosterol Cholesterylcaproat Oleylalkohol
  • Dieses synthetische Laborharz wird in Isopropanol dispergiert, um eine 1 %ige Dispersion zu bilden, die wie in Beispiel 1 verwendet wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung bzw. Kontrolle der Ablagerung von Naturpech bzw. -harz auf Papiermaschinenoberflächen durch die Zugabe von ampholytischen Harzsteuerungsmitteln zu einem Papiereintrag vor der Bahn- bzw. Blattbildung, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzsteuerungsmittel ein Polymer der folgenden Struktur ist:
worin:
R für jeden Fall aus H, CH&sub3; und C&sub2;H&sub5; ausgewählt wird; mit der Maßgabe, daß, falls R kovalent an Stickstoff gebunden ist, R für jeden Fall aus CH&sub3; und C&sub2;H&sub5; ausgewählt wird;
R' eine mehrwertige kohlenwasserstoffartige Brückengruppe ist, die 1 - 24 Kohlenstoffatome enthält und aus linearen und verzweigten Alkylgruppen, zyklischen Gruppen, aromatischen Gruppen, Alkaryl- und Aralkylgruppen und Gemischen davon ausgewählt wird;
M für jeden Fall aus H, Alkalimetallen, Erdalkalimetallen in äquivalenter Menge, Ammonium, Kationen aus protoniertem Amin und Kationen aus quaternärem Amin und Gemischen davon ausgewählt wird;
X ein in, relativ zum positiv geladenen Stickstoff im Polymerrückgrat, elektroneutralen Mengen vorliegendes Anion ist;
Y aus -H, -OH und Gemischen davon ausgewählt wird; und die Summe von a+b+d ausreicht, um für ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von etwa 10.000 und etwa 1.000.000 zu sorgen;
e zwischen 0 und 6 liegt; und die folgenden Verhältnisse gelten:
a: b = zumindest 3 : 1,
a: (b+d) = zumindest 75 : 25,
d:(a+b)liegtimBereichvono-1 :9; und
d, jedoch nicht a oder b, kann Null sein.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Harzsteuerungsmittel ein Terpolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich von etwa 50.000 bis etwa 500.000 ist, und worin R, falls an Stickstoff in der Polymerstruktur gebunden, -CH&sub3; ist und, falls an Kohlenstoff in der Polymerstruktur gebunden, aus der Gruppe H, CH&sub3; oder Gemischen davon ausgewählt wird; R' eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 - 1 6 Atomen ist; und
e = 0 bis 4 ist; und die folgenden Verhältnisse gelten:
a: b = zumindest 4:1,
a: (b+d) = zumindest 80 : 20, und
d : (a+b) liegt im Bereich von 0 - 1:9,
und worin die wirksame Harzablagerungssteuerungs-Menge des Kopolymers im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 2,0 Pfund aktives Kopolymer pro Tonne Trockenfaser liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin:
R für jeden Fall aus H und CH&sub3; ausgewählt wird;
R' eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 - 14 Kohlenstoffatomen ist;
X = Cl ist;
M = H, Na, K, Li, NH&sub4; oder ein Gemisch davon ist;
Y aus H und -OH und Gemischen davon ausgewählt wird;
e = 0 bis 2 ist; und
die Summe a+b+d ausreicht, um ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 50.000 - 500.000 zu ergeben;
d, jedoch weder a noch b, Null sein kann; und
das Verhältnis a : b zumindest 4 :1 und das Verhältnis d : (a+b) niemals über 1: 9 beträgt.
4. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Polymer zum Papierstoff in einer Dosierung von 0,022 - 0,67 kg aktives Polymer pro Tonne Papier, auf Basis der Trockenfaser, zugegeben wird.
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