ES2598509T3 - Paper product dropout rate - Google Patents
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Abstract
Un método para el tratamiento de una suspensión de pasta de celulosa, que comprende (i) la etapa de someter las fibras de pasta de celulosa a una solución acuosa de un catalizador de metal de transición manganeso y peróxido de hidrógeno a un pH de 6 a 13 y (ii) someter la pasta a un proceso de refinado hasta que se obtiene un valor Shopper Riegler (SR) de 10 a 90° y la pasta resultante se procesa hasta dar papel, papel de seda o cartón, en donde el catalizador de metal de transición manganeso está presente en una concentración de 0,0005 a 0,2 kg/tonelada de pasta secada al horno y el peróxido de hidrógeno está presente en una concentración de 0,1 a 25 kg/tonelada de pasta secada al horno, el catalizador de metal de transición manganeso se forma previamente y es un catalizador de metal de transición Mn(II), Mn(III), Mn(IV) mononuclear o Mn(II)Mn(II), Mn(II)Mn(III), Mn(III)Mn(III), Mn(III)Mn(IV) o Mn(IV)Mn(IV) dinuclear y el ligando del catalizador de metal de transición tiene la fórmula (I):**Fórmula** en la que:**Fórmula** p es 3; R se selecciona independientemente de: hidrógeno, alquilo C1-C6, C2OH, C1COOH y piridin-2-ilmetilo; R1, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente de: H, alquilo C1-C4 y alquilhidroxi C1-C4.A method for treating a cellulose pulp suspension, comprising (i) the step of subjecting the cellulose pulp fibers to an aqueous solution of a manganese transition metal catalyst and hydrogen peroxide at a pH of from 6 to 13 and (ii) subjecting the pulp to a refining process until a Shopper Riegler (SR) value of 10 at 90° is obtained and the resulting pulp is processed to give paper, tissue paper or cardboard, where the catalyst of transition metal manganese is present at a concentration of 0.0005 to 0.2 kg/tonne of oven dried pulp and hydrogen peroxide is present at a concentration of 0.1 to 25 kg/tonne of oven dried pulp, the manganese transition metal catalyst is preformed and is a mononuclear Mn(II), Mn(III), Mn(IV) transition metal catalyst, or Mn(II)Mn(II), Mn(II)Mn(III) ), Mn(III)Mn(III), Mn(III)Mn(IV), or dinuclear Mn(IV)Mn(IV), and the transition metal catalyst ligand has the formula (I):**Formula** in which:**Formula** p is 3; R is independently selected from: hydrogen, C1-C6 alkyl, C2OH, C1COOH, and pyridin-2-ylmethyl; R1, R2, R3 and R4 are independently selected from: H, C1-C4 alkyl and C1-C4 alkylhydroxy.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
tadice de desgote de productos de papel Campo de la invencionTadice for paper products waste Field of the invention
La presente invencion se refiere a un nuevo proceso de refinado de la pasta de papel.The present invention relates to a new paper pulp refining process.
Antecedentes de la invencionBackground of the invention
La pasta para la fabricacion de papel, papel de seda, carton o productos relacionados puede obtenerse a partir de celulosa de madera y otras fuentes (por ejemplo, canamo, paja, algodon). La gran mayoria de la materia prima es pasta de madera, la cual puede materia prima de madera blanda o de madera dura. Las fibras de madera blanda proceden de los arboles del tipo coniferas que tienen aciculas, como el pino, la picea, el abeto alpino y el abeto de Douglas. Las fibras de madera dura se obtienen de arboles de hoja caduca de diversos tipos, tales como abedul, eucalipto y acacia. La pasta mecanica contiene la mayor parte de la lignina original, mientras que en la pasta quimica la mayor parte de la lignina se ha eliminado.The pulp for the manufacture of paper, tissue paper, cardboard or related products can be obtained from wood pulp and other sources (for example, hemp, straw, cotton). The vast majority of the raw material is wood pulp, which can be soft wood or hardwood raw material. The softwood fibers come from coniferous trees that have aciculas, such as pine, spruce, alpine fir and Douglas fir. Hardwood fibers are obtained from deciduous trees of various types, such as birch, eucalyptus and acacia. The mechanical pulp contains most of the original lignin, while in the chemical pulp most of the lignin has been removed.
Entre las diferencias distintivas entre las fibras de madera blanda (SW) y madera dura (HW) se encuentra la longitud de las fibras celulosicas individuales de la madera, la aspereza de las fibras y la rigidez/colapsabilidad de las fibras.Among the distinctive differences between softwood (SW) and hardwood (HW) fibers are the length of the individual cellulosic fibers of the wood, the roughness of the fibers and the stiffness / collapsibility of the fibers.
La madera dura y la madera blanda deben ser sometidas a tratamientos mecanicos especificos (refinado) para convertir la madera en una suspension fibrosa empleada en la formacion de una banda de papel. Las fibras de las suspensiones de pasta de celulosa se tratan mecanicamente para cambiar las propiedades de las fibras. La suspension de pasta de celulosa se transforma en un producto que tiene mejores propiedades de resistencia a la traccion/desgarro, unos indices de desgote (Shopper Riegler) mayores, mayor cantidad de finos y mejores propiedades para la fabricacion de papel/papel de seda respecto a las de la suspension inicial de pasta de celulosa. Unos indices de desgote mas altos conducen a una disminucion de la capacidad de deshidratacion para la fabricacion de papel/papel de seda, lo que aumenta la energia necesaria para secar el papel y ralentiza la velocidad de fabricacion de papel. Por otro lado, indices de desgote demasiado bajos producen papel/papel de seda que no son lo suficientemente resistentes. El refinado es importante para las propiedades tanto de la pasta quimica como de la mecanica. Aparte de la deshidratacion, tambien debe tenerse en cuenta que el consumo de energia durante el proceso de refinado es alto.Hardwood and softwood should be subjected to specific mechanical treatments (refining) to convert the wood into a fibrous suspension used in the formation of a paper web. The fibers of cellulose pulp suspensions are mechanically treated to change the properties of the fibers. The cellulose pulp suspension is transformed into a product that has better tensile / tear resistance properties, higher wear indexes (Shopper Riegler), greater amount of fines and better properties for the manufacture of tissue paper / tissue compared to to those of the initial cellulose pulp suspension. Higher wear rates lead to a decrease in dehydration capacity for paper / tissue paper manufacturing, which increases the energy needed to dry the paper and slows the papermaking speed. On the other hand, too low wear rates produce tissue paper / paper that is not strong enough. Refining is important for the properties of both chemical and mechanical pulp. Apart from dehydration, it should also be taken into account that the energy consumption during the refining process is high.
Un proceso quimico para modular las fibras celulosicas mediante el tratamiento de las fibras con sales de hierro y peroxido de hidrogeno se ha divulgado en el documento WO 2005/028744; el tratamiento de la pasta de madera blanda Kraft conduce a propiedades de la fibra que recuerdan a las de las fibras de madera dura.A chemical process for modulating cellulosic fibers by treating the fibers with iron salts and hydrogen peroxide has been disclosed in WO 2005/028744; Kraft softwood pulp treatment leads to fiber properties that resemble those of hardwood fibers.
El documento WO 2004/022842 divulga un proceso de energia reducido para refinar la pasta mecanica despues del tratamiento con una enzima pectinasa para producir pasta con ciertas propiedades de desgote.WO 2004/022842 discloses a reduced energy process to refine the mechanical pulp after treatment with a pectinase enzyme to produce pulp with certain wear properties.
El documento EP 0458397 divulga el uso de complejos de 1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano (Me3-TACN) manganeso como catalizadores de blanqueo y oxidacion y su uso para procesos textiles y de blanqueo de la pasta.EP 0458397 discloses the use of 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane (Me3-TACN) manganese complexes as bleaching and oxidation catalysts and their use for textile and pulp bleaching processes.
La Solicitud de los Estados Unidos 2001/0025695A1, Patt et al, divulga el uso de sales CO y PF6- de complejos de manganeso de 1,2-bis-(4,7-dimetil-1,4,7-triazaciclonon-1-il)etano (Me4-DTNE) y Me3-TACN, respectivamente, para la deslignificacion y blanqueo de la pasta de madera. Aunque la perdida de viscosidad descrita cuando se utiliza un compuesto de manganeso que comprende Me4-DTNE esta ausente o es pequena, la perdida de viscosidad cuando se utiliza un compuesto de manganeso que comprende Me3-TACN es mucho mayor. Se sabe que la celulosa que tiene una viscosidad mas baja da un papel de menor resistencia (Pulp Bleaching, Principle and Practice, C.W. Dence, D.W. Reeve ed., Tappi, Atlanta, 1996).US Application 2001 / 0025695A1, Patt et al, discloses the use of CO and PF6- salts of 1,2-bis- (4,7-dimethyl-1,4,7-triazacyclonon-1 manganese complexes) -il) ethane (Me4-DTNE) and Me3-TACN, respectively, for the delignification and bleaching of wood pulp. Although the loss of viscosity described when a manganese compound comprising Me4-DTNE is used is absent or small, the loss of viscosity when a manganese compound comprising Me3-TACN is used is much greater. It is known that cellulose having a lower viscosity gives a lower resistance role (Pulp Bleaching, Principle and Practice, C.W. Dence, D.W. Reeve ed., Tappi, Atlanta, 1996).
El documento WO 2007/125517 divulga el uso de 1,2, bis-(4,7-dimetil-1,4,7-triazaciclonon-1-il)-etano (Me4-DTNE) y Me3-TACN con tampon y secuestrantes para el blanqueo de sustratos celulosicos.WO 2007/125517 discloses the use of 1,2, bis- (4,7-dimethyl-1,4,7-triazacyclonon-1-yl) -ethane (Me4-DTNE) and Me3-TACN with buffer and sequestrants for the bleaching of cellulosic substrates.
El documento WO 2008/086937 divulga el uso de 1,2-bis-(4,7-dimetil-1,4,7-triazaciclonon-1-il)-etano (Me4-DTNE) Y Me3-TACN para el blanqueo de sustratos celulosicos, manteniendo el pH constante.WO 2008/086937 discloses the use of 1,2-bis- (4,7-dimethyl-1,4,7-triazacyclonon-1-yl) -ethane (Me4-DTNE) and Me3-TACN for the bleaching of cellulosic substrates, keeping the pH constant.
El documento US 2002/0066542 A1 describe compuestos de complejos de metales de transicion de ligandos polidentados, en particular de cobalto y el uso de tales compuestos en un metodo de deslignificacion y blanqueo. Los experimentos de referencia realizados con un complejo de manganeso que comprende Me3-TACN mostraron una perdida de viscosidad, mientras que los otros compuestos descritos no mostraron cambios significativos en la viscosidad.US 2002/0066542 A1 describes compounds of transition metal complexes of polydentate ligands, in particular cobalt and the use of such compounds in a method of delignification and bleaching. Reference experiments performed with a manganese complex comprising Me3-TACN showed a loss of viscosity, while the other compounds described showed no significant changes in viscosity.
Seria deseable proporcionar un metodo que permita a un fabricante de papel/papel de seda utilizar un proceso de refinado con un menor nivel de desgote que consiga las mismas propiedades de resistencia de la pasta como lasIt would be desirable to provide a method that allows a paper / tissue paper manufacturer to use a refining process with a lower level of wear that achieves the same resistance properties of the pulp as the
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convencionalmente proporcionadas por medios mecanicos.conventionally provided by mechanical means.
Sumario de la invencionSummary of the invention
Hemos encontrado que el tratamiento de fibras celulosicas utilizando un complejo de metal de transicion preformado de moleculas azadclicas y peroxido de hidrogeno, mejora el efecto de refinado de estas fibras. El tratamiento puede realizarse antes, durante o despues del proceso de refinado, generalmente antes o durante el proceso de refinado. Las propiedades mejoradas de refinado pueden ser observadas por el aumento de las propiedades de resistencia a la traccion con el mismo aporte de energia mecanica y el mismo valor Shopper Riegler-(SR).We have found that the treatment of cellulosic fibers using a preformed transition metal complex of azadiclic molecules and hydrogen peroxide improves the refining effect of these fibers. The treatment can be carried out before, during or after the refining process, generally before or during the refining process. Improved refining properties can be observed by increasing tensile strength properties with the same mechanical energy input and the same Shopper Riegler- (SR) value.
Ademas, a pesar de los hechos que dentro del campo de la pasta/papel en el que se reconoce ampliamente que la reduccion significativa de la perdida de viscosidad de la celulosa no es deseable para las propiedades de fabricacion de papel y que el uso de los catalizadores de manganeso que comprenden Me3-TACN produce una perdida de viscosidad significativa, de acuerdo con diferentes estudios, es particularmente sorprendente haber encontrado que el uso de tales catalizadores conduce a una mejora del efecto de proceso de refinado en las propiedades de la fibra.In addition, despite the fact that within the field of pulp / paper in which it is widely recognized that the significant reduction in the loss of cellulose viscosity is not desirable for papermaking properties and that the use of Manganese catalysts comprising Me3-TACN produces a significant loss of viscosity, according to different studies, it is particularly surprising to have found that the use of such catalysts leads to an improvement of the refining process effect on fiber properties.
La presente invencion puede aplicarse a la pasta quimica y mecanica, incluyendo pasta de reciclaje, para la produccion de papel, papel de seda o carton.The present invention can be applied to chemical and mechanical pulp, including recycling pulp, for the production of paper, tissue paper or cardboard.
Hemos encontrado que el consumo de energia y el tiempo necesario para obtener una suspension de pasta de celulosa que pueda procesarse adicionalmente para formar una banda que tenga un desgote mejor, se puede reducir por la accion de un catalizador de manganeso junto con peroxido de hidrogeno.We have found that the energy consumption and the time required to obtain a cellulose pulp suspension that can be further processed to form a band that has a better wear, can be reduced by the action of a manganese catalyst together with hydrogen peroxide.
En un primer aspecto la presente invencion proporciona un metodo para el tratamiento de una suspension de pasta de celulosa que comprende (i) la etapa de someter las fibras de pasta de celulosa a una solucion acuosa de un catalizador de metal de transicion manganeso y peroxido de hidrogeno a un pH de 6 a 13 y (ii) someter la pasta a un proceso de refinado hasta que se obtiene un valor Shopper Riegler (SR) de 10 a 90° y la pasta resultante se procesa en papel, papel de seda o carton, en el que el catalizador de metal de transicion manganeso esta presente en una concentracion de 0,0005 a 0,2 kg/tonelada de pasta secada al horno y el peroxido de hidrogeno esta presente en una concentracion de 0,1 a 25 kg/tonelada de pasta secada al horno, el catalizador de metal de transicion manganeso se forma previamente y es un catalizador de metal de transicion Mn(II), Mn(III), Mn(IV) mononuclear o Mn(M)Mn(M), Mn(N)Mn(IM), Mn(MI)Mn(MI), Mn(III)Mn(IV) o Mn(IV)Mn(IV) dinuclear y el ligando del catalizador de metal de transicion tiene la formula (I):In a first aspect the present invention provides a method for the treatment of a cellulose pulp suspension comprising (i) the step of subjecting the cellulose pulp fibers to an aqueous solution of a manganese transition metal catalyst and peroxide of hydrogen at a pH of 6 to 13 and (ii) subject the paste to a refining process until a Shopper Riegler (SR) value of 10 to 90 ° is obtained and the resulting paste is processed on paper, tissue paper or cardboard , in which the manganese transition metal catalyst is present in a concentration of 0.0005 to 0.2 kg / tonne of oven-dried pulp and hydrogen peroxide is present in a concentration of 0.1 to 25 kg / ton of oven-dried pulp, the manganese transition metal catalyst is previously formed and is a transition metal catalyst Mn (II), Mn (III), Mn (IV) mononuclear or Mn (M) Mn (M), Mn (N) Mn (IM), Mn (MI) Mn (MI), Mn (III) Mn (IV) or Mn (IV) Mn (IV) dinuclear and the catalyst ligand Transition metal has the formula (I):
en la que:in which:
p es 3;p is 3;
R se selecciona independientemente de: hidrogeno, alquilo C1-C6, C2OH, C1COOH y piridin-2-ilmetilo;R is independently selected from: hydrogen, C1-C6 alkyl, C2OH, C1COOH and pyridin-2-ylmethyl;
Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente de: H, alquilo C1-C4 y alquilhidroxi C1-C4.Ri, R2, R3 and R4 are independently selected from: H, C1-C4 alkyl and C1-C4 alkylhydroxy.
En un segundo aspecto, la invencion proporciona el uso de una solucion acuosa de un catalizador de metal de transicion manganeso y peroxido de hidrogeno a un pH de 6 a 13, en el que el catalizador de metal de transicion manganeso se forma previamente y es un catalizador de metal de transicion Mn(II), Mn(III), Mn(IV) mononuclear o Mn(M)Mn(M), Mn(N)Mn(IM), Mn(MI)Mn(MI), Mn(NI)Mn(IV) o Mn(IV)Mn(IV) dinuclear y el ligando del catalizador de metal de transicion tiene la formula (I):In a second aspect, the invention provides the use of an aqueous solution of a manganese transition metal catalyst and hydrogen peroxide at a pH of 6 to 13, in which the manganese transition metal catalyst is previously formed and is a transition metal catalyst Mn (II), Mn (III), Mn (IV) mononuclear or Mn (M) Mn (M), Mn (N) Mn (IM), Mn (MI) Mn (MI), Mn ( NI) Mn (IV) or Mn (IV) Mn (IV) dinuclear and the transition metal catalyst ligand has the formula (I):
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en la quein which
RR
II
-----N [CR1R,CR3R4)----- N [CR1R, CR3R4)
p es 3;p is 3;
R se selecciona independientemente de: hidrogeno, alquilo C1-C6, C2OH, C1COOH y piridin-2-ilmetilo;R is independently selected from: hydrogen, C1-C6 alkyl, C2OH, C1COOH and pyridin-2-ylmethyl;
Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente de: H, alquilo C1-C4 y alquilhidroxi C1-C4.Ri, R2, R3 and R4 are independently selected from: H, C1-C4 alkyl and C1-C4 alkylhydroxy.
para aumentar el grado de incremento del mdice de desgote de las fibras de pasta de celulosa en un proceso deto increase the degree of increase in the rate of depletion of cellulose pulp fibers in a process of
refinado.refined.
De acuerdo con los aspectos primero y segundo de la invencion, cada R en el ligando de formula (I) se selecciona independientemente de:According to the first and second aspects of the invention, each R in the ligand of formula (I) is independently selected from:
hidrogeno, alquilo C1-C6, C2OH, CiCOOH y piridin-2-ilmetilo. Es particularmente inesperado para estos ligandos que no forman puentes, en los que ningun R esta unido al N de otro Q de otro anillo a traves de un puente de etileno, que sean adecuados para su uso de acuerdo con el metodo de la presente invencion, dado que en la tecnica anterior se ha demostrado la reduction de la viscosidad cuando se llevaban a cabo reacciones de deslignificacion usando catalizadores de metales de transition que comprenden un ligando de este tipo.hydrogen, C1-C6 alkyl, C2OH, CiCOOH and pyridin-2-ylmethyl. It is particularly unexpected for these ligands that do not form bridges, in which no R is attached to the N of another Q of another ring through an ethylene bridge, which are suitable for use in accordance with the method of the present invention, since prior art reduction in viscosity has been demonstrated when delignification reactions were carried out using transition metal catalysts comprising such a ligand.
El indice de desgote (SR) es una medida estandar que se determina mediante el metodo Shopper Riegler para la determination de la drenabilidad segun la NORMA EN ISO 5267-1; el indice de desgote (SR) como se utiliza en la presente memoria se ha medido por este metodo.The rate of wear (SR) is a standard measure that is determined by the Shopper Riegler method for the determination of drainage according to EN ISO 5267-1; The drain rate (SR) as used herein has been measured by this method.
La concentration del catalizador y del peroxido de hidrogeno tendra un efecto sobre el tiempo de tratamiento de refinado de la pasta que se requiere al igual que la relation entre la masa de la pasta y la cantidad de ingredientes activos utilizados. En este sentido, para optimizar las condiciones de las variables de concentracion de ingredientes activos, la temperatura, el pH y el tiempo son variables que pueden ser cambiadas.The concentration of the catalyst and hydrogen peroxide will have an effect on the time of refining treatment of the paste that is required as well as the relationship between the mass of the paste and the amount of active ingredients used. In this sense, to optimize the conditions of the active ingredient concentration variables, the temperature, pH and time are variables that can be changed.
Se prefiere que el tiempo de tratamiento de la pasta con el catalizador y peroxido de hidrogeno sea de 1 min a 4 h, mas preferido de 5 min a 3 h, y lo mas preferido de 10 min a 2 h. Ademas, se prefiere que la temperatura del proceso usando el catalizador y peroxido de hidrogeno sea de 30 a 95 °C y mas preferiblemente entre 40 y 90 °C. El pH del proceso usando el catalizador y peroxido de hidrogeno esta preferiblemente entre pH 8 y 12.It is preferred that the treatment time of the paste with the catalyst and hydrogen peroxide is from 1 min to 4 h, more preferred from 5 min to 3 h, and most preferred from 10 min to 2 h. In addition, it is preferred that the process temperature using the catalyst and hydrogen peroxide is 30 to 95 ° C and more preferably between 40 and 90 ° C. The pH of the process using the catalyst and hydrogen peroxide is preferably between pH 8 and 12.
El complejo de metal de transicion y peroxido de hidrogeno se puede anadir en una etapa de blanqueo convencional. En otra alternativa, el complejo de metal de transicion y peroxido de hidrogeno se puede anadir antes o durante la etapa de refinado, por ejemplo, a la pasta que ya ha sido blanqueada en una o mas etapas de deslignificacion y blanqueo, es decir, a la pasta quimica. La pasta quimica asi tratada puede haber sido deslignificada/blanqueada por contacto con peroxido de hidrogeno y un catalizador de metal de transicion, por ejemplo, como se define de acuerdo con la presente invencion. En otra alternativa, la pasta quimica puede ser producida de otro modo, por ejemplo, por blanqueamiento no catalitico de la pasta, por ejemplo, usando ozono, dioxido de cloro o blanqueo no catalitico con peroxido de hidrogeno.The transition metal and hydrogen peroxide complex can be added in a conventional bleaching stage. In another alternative, the transition metal and hydrogen peroxide complex can be added before or during the refining stage, for example, to the pulp that has already been bleached in one or more stages of delignification and bleaching, that is, to Chemical paste The chemical paste so treated may have been delignified / bleached by contact with hydrogen peroxide and a transition metal catalyst, for example, as defined in accordance with the present invention. In another alternative, the chemical pulp can be produced in another way, for example, by non-catalytic bleaching of the pulp, for example, using ozone, chlorine dioxide or non-catalytic bleaching with hydrogen peroxide.
En otra alternativa, el catalizador de manganeso junto con peroxido de hidrogeno se puede emplear en una etapa de blanqueo, y de nuevo despues de la etapa de blanqueo, antes de o durante la etapa de refinado.In another alternative, the manganese catalyst together with hydrogen peroxide can be used in a bleaching stage, and again after the bleaching stage, before or during the refining stage.
A menudo, en el caso de la pasta mecanica y en el procesamiento de la pasta de reciclaje, se realiza una etapa de blanqueo, por ejemplo que implica el uso de peroxido de hidrogeno. En tales casos, se podria incluir tambien el catalizador de metal de transicion manganeso definido de acuerdo con el primero y segundo aspecto de la invencion. A veces, se puede usar una etapa de blanqueo reductiva con ditionita para tratar la pasta de reciclaje (a cuya etapa de blanqueo no se anadira el catalizador de metal de transicion manganeso). En otra alternativa, el catalizador de metal de transicion manganeso y el peroxido de hidrogeno se pueden usar para tratar la pasta mecanica y la pasta de reciclaje, en particular antes o durante el proceso de refinado mecanico, despues de que ha sido blanqueada con peroxido de hidrogeno y/o con ditionita.Often, in the case of mechanical pulp and in the processing of recycling pulp, a bleaching stage is carried out, for example that involves the use of hydrogen peroxide. In such cases, the manganese transition metal catalyst defined in accordance with the first and second aspects of the invention could also be included. Sometimes, a reductive bleaching stage with dithionite can be used to treat the recycle pulp (at which bleaching stage the manganese transition metal catalyst will not be added). In another alternative, the manganese transition metal catalyst and hydrogen peroxide can be used to treat the mechanical pulp and the recycle pulp, in particular before or during the mechanical refining process, after it has been bleached with peroxide of hydrogen and / or with dithionite.
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En otra alternativa, el catalizador de manganeso junto con el peroxido de hidrogeno se pueden emplear en una etapa de blanqueo, y de nuevo despues de la etapa de blanqueo, antes de o durante la etapa de refinado.In another alternative, the manganese catalyst together with hydrogen peroxide can be used in a bleaching stage, and again after the bleaching stage, before or during the refining stage.
Estas posibilidades se analizan con mayor detalle a continuacion. Normalmente se puede llevar a cabo una etapa de lavado, pero no necesariamente se lleva a cabo entre la adicion del catalizador de metal de transicion y el peroxido de hidrogeno y el proceso de refinado (si el primero se efectua antes del ultimo).These possibilities are analyzed in more detail below. Normally a washing step can be carried out, but it is not necessarily carried out between the addition of the transition metal catalyst and the hydrogen peroxide and the refining process (if the first one is carried out before the last one).
Se apreciara que la cantidad de catalizador de metal de transicion/peroxido de hidrogeno requerida por tonelada de pasta (secada al horno) es esencialmente en relaciones molares, aunque en la industria es normal expresar las cantidades en peso. En este sentido, el intervalo de catalizador de metal de transicion requerido por tonelada de pasta (secada al horno) esta en el intervalo de 0,0005 a 0,2 kg por tonelada de pasta (secada al horno). (0,0001 a 1 kg por tonelada de pasta (secada al horno) equivale a aproximadamente 0,1 a 1.500 mmol/tonelada de pasta (secada al horno)). El peroxido de hidrogeno (100 %) por tonelada de pasta (secada al horno) esta en el intervalo de 0,1 a 25 kg, mas preferiblemente de 0,5 a 25 kg, lo mas preferiblemente de 1 a 25 kg. Se entiende que cada uno de los intervalos de concentracion del catalizador de metal de transicion divulgados en la presente memoria puede combinarse con cada uno de los intervalos de peroxido de hidrogeno divulgados en la presente memoria.It will be appreciated that the amount of transition metal catalyst / hydrogen peroxide required per tonne of pulp (oven dried) is essentially in molar ratios, although it is normal in industry to express the amounts by weight. In this sense, the range of transition metal catalyst required per ton of pulp (dried in the oven) is in the range of 0.0005 to 0.2 kg per ton of pulp (dried in the oven). (0.0001 to 1 kg per ton of pasta (dried in the oven) equals approximately 0.1 to 1,500 mmol / ton of pasta (dried in the oven)). The hydrogen peroxide (100%) per ton of pasta (oven dried) is in the range of 0.1 to 25 kg, more preferably 0.5 to 25 kg, most preferably 1 to 25 kg. It is understood that each of the concentration ranges of the transition metal catalyst disclosed herein can be combined with each of the hydrogen peroxide ranges disclosed herein.
La relacion molar catalizador de metal de transicion:peroxido de hidrogeno esta preferiblemente en el intervalo de 1:100 a 1:10.000.The molar ratio of transition metal catalyst: hydrogen peroxide is preferably in the range of 1: 100 to 1: 10,000.
Teniendo en cuenta todo lo anterior, es rutina para un tecnico experto en la tecnica determinar las condiciones de ensayo y error para producir el indice de desgote (SR) y aplicar las condiciones para obtener y optimizar la pasta que tiene el indice de desgote (SR) deseado a una banda a nivel industrial.Taking into account all of the above, it is routine for a technician skilled in the art to determine the test and error conditions to produce the drain index (SR) and apply the conditions to obtain and optimize the paste having the drain index (SR ) desired at an industrial level band.
Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention
La pasta para producir grados de papel o carton se alimenta en una maquina de papel donde se forma una banda de papel y el agua se elimina de la misma por prensado y secado.The pulp to produce paper or cardboard grades is fed into a paper machine where a paper band is formed and the water is removed therefrom by pressing and drying.
Al presionar la hoja se elimina el agua por la fuerza. Una vez que el agua es forzada a salir de la lamina, se utiliza fieltro para recoger el agua. Cuando se fabrica papel a mano, se utiliza una hoja de papel secante. La pasta para la fabrication de grados de papel de seda o papel de cocina se deshidrata y se seca sin presion, para mantener las propiedades de absorbancia y lisura adecuadas.Pressing the blade removes water by force. Once the water is forced out of the sheet, felt is used to collect the water. When paper is manufactured by hand, a sheet of blotting paper is used. The pulp for the manufacture of grades of tissue paper or kitchen paper is dehydrated and dried without pressure, to maintain adequate absorbency and smoothness properties.
El secado implica el uso de aire y o de calor para eliminar el agua de la hoja de papel. En los primeros tiempos de la fabricacion de papel esto se hacia colgando las hojas de papel como se tiende la ropa. En tiempos mas modernos, se utilizan varias formas de mecanismos de secado caliente. En la maquina de papel, el mas comun es el secador de cilindro calentado con vapor. Estos secadores se pueden calentar a temperaturas superiores a 200°F (93 °C) y se utilizan en secuencias largas de mas de 40 cilindros. El calor producido por estos puede secar facilmente el papel hasta menos de 6 % de humedad.Drying involves the use of air and or heat to remove water from the sheet of paper. In the early days of papermaking this was done by hanging the sheets of paper as clothes are laid. In more modern times, various forms of hot drying mechanisms are used. In the paper machine, the most common is the steam heated cylinder dryer. These dryers can be heated to temperatures above 200 ° F (93 ° C) and are used in long sequences of more than 40 cylinders. The heat produced by these can easily dry the paper to less than 6% humidity.
Existen procedimientos especificos para producir papel de seda. Consultese Paper and Board Grades, Tomo 18, capitulo 4, publicado por por la Finnish Paper Engineers' Association y TAPPI (2000).There are specific procedures to produce tissue paper. See Paper and Board Grades, Volume 18, Chapter 4, published by the Finnish Paper Engineers' Association and TAPPI (2000).
Hemos encontrado que el tratamiento de una suspension de pasta de celulosa con un catalizador de metal de transicion manganeso y peroxido de hidrogeno cambia el grado en que la pasta reacciona frente a un proceso de refinado mecanico, tal como se mide por su indice de desgote (Shopper-Riegler - SR), para producir una banda hecha a partir de la suspension de pasta de celulosa. El tratamiento con el catalizador de manganeso puede hacerse antes del refinado mecanico, durante o despues del proceso de refinado mecanico. Por ejemplo, y como se discute mas adelante, el catalizador/peroxido de hidrogeno se puede anadir a una mezcla de pasta o a un deposito de pasta despues del refinado mecanico, donde la pasta se puede almacenar antes de la deshidratacion.We have found that the treatment of a cellulose pulp suspension with a manganese transition metal catalyst and hydrogen peroxide changes the degree to which the pulp reacts to a mechanical refining process, as measured by its rate of wear ( Shopper-Riegler - SR), to produce a band made from cellulose pulp suspension. Treatment with the manganese catalyst can be done before mechanical refining, during or after the mechanical refining process. For example, and as discussed below, the catalyst / hydrogen peroxide can be added to a pulp mixture or a pulp deposit after mechanical refining, where the pulp can be stored before dehydration.
La relacion entre la resistencia a la traction y el desgote se mejora, es decir, ya sea mediante un aumento de la resistencia con el mismo indice de desgote o la misma resistencia con un indice de desgote inferior. Mediante el control de las condiciones de tratamiento se obtiene un indice de desgote optimo del producto final. Ademas, se puede lograr un aumento del volumen especifico con el mismo refinado, lo que es especialmente importante para papel de seda.The relationship between tensile strength and wear is improved, that is, either by increasing the resistance with the same rate of wear or the same resistance with a lower rate of wear. By controlling the treatment conditions, an optimal rate of drainage of the final product is obtained. In addition, an increase in the specific volume can be achieved with the same refining, which is especially important for tissue paper.
Hemos encontrado que el tratamiento de una suspension de pasta de celulosa y el seguimiento de las variables de concentracion y tiempo permite un indice de desgote optimo para diferentes periodos de tiempo.We have found that the treatment of a cellulose pulp suspension and the monitoring of concentration and time variables allows an optimal rate of wear for different periods of time.
El termino pasta secada al horno se refiere a que la pasta se ha secado a 100-105 °C hasta conseguir un peso constante. Se hace referencia al ensayo TAPPI T240 om-93 (1993).The term oven-dried pasta refers to the pasta being dried at 100-105 ° C until a constant weight is achieved. Reference is made to the TAPPI T240 om-93 (1993) test.
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REFINADOREFINED
Para tratar mecanicamente la pasta celulosica se utilizan con frecuencia diferentes tipos de equipos. En muchas fabricas se han utilizado batidores, incluyendo batidores Hollander, pero ahora se han sustituido en gran medida por refinadores conicos y de disco, los cuales pueden operar en procesos continuos. Los refinadores conicos son refinadores de angulo pequeno (Jordan), refinadores de angulo mediano (Conflo) y refinadores de angulo grande (Claflin). Los refinadores de discos en grupo comprenden tres tipos, refinadores de un solo disco, de doble disco o multidisco.Different types of equipment are frequently used to mechanically treat cellulose pulp. In many factories, beaters have been used, including Hollander beaters, but now they have been largely replaced by conical and disc refiners, which can operate in continuous processes. The conical refiners are small angle refiners (Jordan), medium angle refiners (Conflo) and large angle refiners (Claflin). Group disc refiners comprise three types, single-disc, double-disc or multi-disc refiners.
El refinado puede realizarse a baja consistencia (2-6 %), consistencia media (10-20 %) o consistencia alta (30-35 %). Dependiendo de los requisitos del producto final, se pueden elegir diferentes opciones para un procesamiento optimo de la consistencia. Consultese Paper and Board Grades, Papermaking Part 1. Stock Preparation and Wet End, Tomo 18, capitulo 4, publicado por la Finnish Paper Engineers' Association y TAPPI (2000).Refining can be done at low consistency (2-6%), medium consistency (10-20%) or high consistency (30-35%). Depending on the requirements of the final product, different options can be chosen for optimal consistency processing. See Paper and Board Grades, Papermaking Part 1. Stock Preparation and Wet End, Volume 18, Chapter 4, published by the Finnish Paper Engineers' Association and TAPPI (2000).
Los procesos pueden ser o bien por lotes o continuos, siendo estos ultimos frecuentemente preferidos debido a razones de coste y por ser mas facil el control de calidad.The processes can be either batch or continuous, the latter being frequently preferred due to cost reasons and because the quality control is easier.
En muchos casos, los diferentes tipos de pasta de madera se mezclan, tal como la pasta de madera blanda y de madera dura. Una de estas o ambas se pueden refinar de forma independiente. A menudo, se emplean mas refinadores en serie para mejorar los beneficios/requisitos de energia, para el tratamiento de la pasta.In many cases, different types of wood pulp are mixed, such as softwood and hardwood pulp. One of these or both can be refined independently. Often, more refiners are used in series to improve energy benefits / requirements for the treatment of pulp.
El refinado puede realizarse en la pasta quimica, la pasta mecanica y en la pasta de reciclaje, todas objeto de la presente invencion.The refining can be carried out in the chemical paste, the mechanical paste and in the recycling paste, all object of the present invention.
Dependiendo de la aplicacion, se pueden aplicar diferentes niveles de refinado. Para los grados de papel de seda y papel de cocina, se lleva a cabo un refinado bajo, para asegurar un buen volumen especifico, lisura, absorbencia y brillo. Un refinado bajo es beneficioso para las propiedades anteriores, pero afecta negativamente a las propiedades de resistencia. Por lo tanto, a menudo se anaden agentes de resistencia en humedo y/o seco. Despues del refinado se obtienen a menudo indices Shopper Riegler de entre 10 y 30°.Depending on the application, different levels of refining can be applied. For grades of tissue paper and kitchen paper, a low refining is carried out, to ensure a good specific volume, smoothness, absorbency and brightness. A low refining is beneficial for the previous properties, but negatively affects the resistance properties. Therefore, resistance agents are often added in wet and / or dry. After refining, Shopper Riegler indices of between 10 and 30 ° are often obtained.
Para el papel de impresion y escritura, la imprimibilidad y la operatividad de la maquina son parametros clave. El documento debe estar limpio y brillante, tener las propiedades de lisura, compresibilidad, penetracion de la tinta adecuadas y suficiente resistencia para las operaciones de impresion. Una opacidad minima es otra caracteristica importante. Por lo tanto, estos papeles necesitan un buen control de refinado para desarrollar la resistencia de union interna y para obtener el nivel adecuado de lisura y formacion para su uso final. Los grados de carton blanqueados, utilizados entre otros para el envasado de alimentos y liquidos congelados, y para platos y vasos de papel, necesitan una buena rigidez y volumen especifico con la lisura e imprimibilidad adecuadas. La union interna, doblabilidad y la estabilidad dimensional son tambien factores importantes. Por lo tanto tambien se requiere un grado suficiente de refinado para obtener estas propiedades (sin disminuir demasiado el volumen especifico y la rigidez). Frecuentemente para estas aplicaciones se requieren indices Shopper Riegler despues del de refinado de entre 15 y 50°.For printing and writing paper, the printability and operability of the machine are key parameters. The document must be clean and bright, have the properties of smoothness, compressibility, adequate ink penetration and sufficient resistance for printing operations. A minimum opacity is another important characteristic. Therefore, these papers need good refining control to develop internal bond strength and to obtain the proper level of smoothness and formation for final use. The bleached cardboard grades, used among others for the packaging of frozen food and liquids, and for paper plates and cups, need a good stiffness and specific volume with adequate smoothness and printability. Internal union, foldability and dimensional stability are also important factors. Therefore, a sufficient degree of refining is also required to obtain these properties (without diminishing the specific volume and stiffness too much). Frequently for these applications, Shopper Riegler indexes are required after refining between 15 and 50 °.
Los papeles densos necesitan una cantidad significativa de refinado, dependiendo de las necesidades particulares del producto. Los papeles con base desprendible, el papel glassine y el papel encerado requieren un extenso refinado para obtener el equilibrio deseado entre propiedades de resistencia y apariencia. Sobre todo si el objetivo es fabricar papeles transparentes, deben cumplirse considerables requisitos de energia para los procesos de refinado. Pueden necesitarse indices SR de hasta 90°.Dense papers need a significant amount of refining, depending on the particular needs of the product. Removable base papers, glassine paper and waxed paper require extensive refining to obtain the desired balance between strength and appearance properties. Especially if the objective is to manufacture transparent papers, considerable energy requirements for the refining processes must be met. SR indices of up to 90 ° may be required.
La pasta mecanica a menudo requiere refinado para producir los materiales de papel o carton que presentan las propiedades fisicas apropiadas. Cuando se refina pasta mecanica, a menudo se alcanzan indices Shopper-Riegler de entre 20 y 80°.Mechanical pulp often requires refining to produce paper or cardboard materials that have the appropriate physical properties. When mechanical pulp is refined, Shopper-Riegler indices of between 20 and 80 ° are often reached.
El grado de refinado se puede monitorizar en linea. El aporte de energia es el parametro mas importante para determinar el grado de refinado. Existen sistemas de control para monitorizar en linea el proceso de refinado y el ajuste del aporte de energia de acuerdo con los requisitos. Sondas para supervisar la carga del refinador, los cambios de temperatura, el flujo/consistencia, el drenaje/desgote (SR), etc. Las variables de proceso principales incluyen la temperatura, el pH, la consistencia, los aditivos, los tratamientos previos, la tasa de production y la energia aplicada.The degree of refining can be monitored online. The energy input is the most important parameter to determine the degree of refining. There are control systems to monitor online the refining process and the adjustment of the energy supply according to the requirements. Probes to monitor refiner load, temperature changes, flow / consistency, drain / drain (SR), etc. The main process variables include temperature, pH, consistency, additives, pretreatments, production rate and applied energy.
Tratamiento de fibras celulosicas con catalizador de manganeso y peroxido de hidrogenoTreatment of cellulosic fibers with manganese catalyst and hydrogen peroxide
La aplicacion de catalizador de manganeso y peroxido de hidrogeno para tratar las fibras celulosicas se puede hacer en diferentes etapas durante el proceso de tratamiento de las fibras/fabricacion de papel. Esto puede ser o bien antes del proceso de refinado mecanico, durante el proceso de refinado mecanico o despues del proceso de refinado mecanico, generalmente antes o durante el proceso de refinado mecanico.The application of manganese catalyst and hydrogen peroxide to treat cellulosic fibers can be done at different stages during the process of treating the fibers / papermaking. This may be either before the mechanical refining process, during the mechanical refining process or after the mechanical refining process, generally before or during the mechanical refining process.
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Generalmente, se puede usar pasta que ha sido blanqueada en una o mas etapas de deslignificacion y blanqueo, pasta quimica, para tratar adicionalmente para producir papel de seda, papel o carton. Sin embargo, dentro del alcance de esta invencion, tambien se puede usar pasta que contiene lignina (pasta mecanica) o pasta de madera reciclada. En las fabricas integradas, se pone en contacto una suspension de pasta humeda en la fabrica. Cuando los productores de papel obtienen pasta de otros molinos, las laminas de pasta se ponen primero en un tanque y se desintegran para obtener una suspension de pasta diluida, que se puede procesar adicionalmente.Generally, pulp that has been bleached in one or more stages of delignification and bleaching, chemical pulp, can be used to further treat to produce tissue paper, paper or cardboard. However, within the scope of this invention, pulp containing lignin (mechanical pulp) or recycled wood pulp can also be used. In the integrated factories, a wet paste suspension is contacted in the factory. When paper producers obtain pulp from other mills, the pulp sheets are first placed in a tank and disintegrated to obtain a suspension of diluted pulp, which can be further processed.
En las fabricas de pasta, la pasta quimica se blanquea generalmente con peroxido de hidrogeno y/u otros procesos de blanqueo que utilizan, por ejemplo, ozono o dioxido de cloro. La pasta mecanica y de reciclaje a menudo se blanquea con peroxido de hidrogeno para aumentar el brillo de la pasta. Durante una o mas de estas etapas de blanqueo, se puede emplear peroxido de hidrogeno junto con el catalizador de manganeso para obtener la celulosa que puede ser tratada en el proceso de refinado. El catalizador de manganeso y el peroxido de hidrogeno se puede anadir durante las diferentes etapas en la fabrica.In pulp mills, chemical pulp is generally bleached with hydrogen peroxide and / or other bleaching processes that use, for example, ozone or chlorine dioxide. The mechanical and recycling pulp is often bleached with hydrogen peroxide to increase the brightness of the pulp. During one or more of these bleaching stages, hydrogen peroxide can be used together with the manganese catalyst to obtain the cellulose that can be treated in the refining process. The manganese catalyst and hydrogen peroxide can be added during the different stages in the factory.
En un mezclador de pasta, se anaden a la pasta los productos quimicos los cuales se mezclan a fondo. Dentro del alcance de esta invencion, el catalizador y el peroxido de hidrogeno se podrian anadir a la mezcladora de pasta para lograr el tratamiento de la pasta. Esto se puede hacer en mezcladores de baja consistencia (mezcladores con agitacion continua, mezcladores torre, mezcladores dinamicos o mezcladores estaticos), mezcladores de consistencia media (mezcladores de PEG, mezcladores de alto cizallamiento) o mezcladores de alta consistencia, incluyendo mezcladores amasadores y de tipo disco. En un mezclador de vapor, se anade vapor de agua a la pasta para aumentar la temperatura de la pasta. El catalizador y el peroxido de hidrogeno tambien se pueden anadir a la pasta en un mezclador de vapor.In a pasta mixer, chemicals are added to the pasta which are thoroughly mixed. Within the scope of this invention, the catalyst and hydrogen peroxide could be added to the pasta mixer to achieve paste treatment. This can be done in low consistency mixers (mixers with continuous agitation, tower mixers, dynamic mixers or static mixers), medium consistency mixers (PEG mixers, high shear mixers) or high consistency mixers, including kneading and mixing mixers disc type In a steam mixer, water vapor is added to the pasta to increase the temperature of the pasta. The catalyst and hydrogen peroxide can also be added to the paste in a steam mixer.
Consultese Pulp Bleaching, Principle and Practice, C.W. Dence, D.W. Reeve ed., Tappi, Atlanta, 1996, infra).See Pulp Bleaching, Principle and Practice, C.W. Dence, D.W. Reeve ed., Tappi, Atlanta, 1996, infra).
Despues de la adicion de los productos quimicos de blanqueo de la pasta a las mezcladoras, la mayor parte del blanqueo de la pasta tiene lugar en la torre de blanqueo de pasta, despues de lo cual se lava la pasta. Como los procesos de blanqueo son generalmente lentos (2-4 h habitualmente), las torres de blanqueo tienden a ser grandes. Sin embargo, se emplean a veces conductos de retencion de la pasta mas pequenos para permitir que se produzcan ciertas reacciones de blanqueo o de tratamiento. Como los procesos son generalmente continuos, la pasta se mueve lentamente hacia arriba (torre de flujo ascendente), hacia abajo (torre de flujo descendente) o una combinacion de las mismas (torre de flujo ascendente-descendente). Dentro del alcance de esta invencion, el tratamiento con el catalizador y el peroxido de hidrogeno, puede ser mucho mas corto, lo que permite torres de tratamiento relativamente pequenas.After the addition of the chemical bleaching products of the pulp to the mixers, most of the bleaching of the pulp takes place in the pulp bleaching tower, after which the pulp is washed. Since bleaching processes are generally slow (2-4 hours usually), bleaching towers tend to be large. However, smaller paste retention lines are sometimes used to allow certain bleaching or treatment reactions to occur. As the processes are generally continuous, the pulp moves slowly upwards (upward flow tower), downwards (downward flow tower) or a combination thereof (upward-downward flowing tower). Within the scope of this invention, treatment with the catalyst and hydrogen peroxide may be much shorter, which allows relatively small treatment towers.
En un equipo para el lavado de pasta por lo general se lava la pasta tratada con productos quimicos en una etapa anterior del proceso de tratamiento. Por ejemplo, el dioxido de cloro acido se lava con una solucion de NaOH, para eliminar los residuos de lignina solubles en alcali y preparar la pasta para la siguiente etapa. Dentro del alcance de esta invencion, el catalizador de manganeso y el peroxido de hidrogeno se podrian anadir a un mezclador (adicional), haciendo uso de sus cineticas de reaccion rapidas para el tratamiento de la pasta con el catalizador.In a pulp washing equipment, the treated pulp is usually washed with chemicals at an earlier stage of the treatment process. For example, the acid chlorine dioxide is washed with a solution of NaOH, to remove alkaline soluble lignin residues and prepare the paste for the next step. Within the scope of this invention, the manganese catalyst and hydrogen peroxide could be added to a (additional) mixer, making use of its rapid reaction kinetics for the treatment of the paste with the catalyst.
Una torre de almacenamiento de la pasta esta disenada para almacenar la pasta para procesar posteriormente despues de un periodo de tiempo. Por lo general, tal torre de almacenamiento se puede encontrar antes de los procesos donde tienen lugar las etapas de blanqueo de la pasta o despues de la etapa de blanqueo final, antes de, por ejemplo, el transporte a la fabrica de papel. El catalizador y el peroxido de hidrogeno se pueden anadir junto con la pasta cuando entran en esta torre de almacenamiento, lo que permite un proceso de tratamiento lento de la pasta.A pulp storage tower is designed to store the pulp for further processing after a period of time. Generally, such a storage tower can be found before the processes where the pulp bleaching stages take place or after the final bleaching stage, before, for example, transport to the paper mill. The catalyst and hydrogen peroxide can be added together with the pulp when they enter this storage tower, which allows a slow pulp treatment process.
Se utiliza un desfibrador para diluir los residuos de papel (pasta destintada) y anadir alcali y peroxido de hidrogeno para el blanqueo de la pasta destintada. A este desfibrador se podria anadir el catalizador de manganeso para permitir el tratamiento de la pasta destintada por el catalizador.A shredder is used to dilute paper waste (destined pulp) and add alkali and hydrogen peroxide to bleach the destined pulp. To this defibrator the manganese catalyst could be added to allow the treatment of the paste destined by the catalyst.
El catalizador de manganeso y el peroxido de hidrogeno tambien se pueden anadir a la pasta celulosica antes del proceso de refinado en la fabrica de papel, tal como en el desfibrador, el tanque de pasta de alta densidad, el tanque de espera de la pasta, el tanque de mezcla de la pasta o en los tanques de nivelacion de la pasta. El desfibrador de pasta y el tanque de alta densidad se utilizan comunmente para preparar la materia prima seca, el papel semiprocesado y el papel de reciclaje en un estado bombeable por adicion de agua y luego se mezcla con agua. En el tanque de mezcla de pasta, se mezclan dos o mas tipos diferentes de pasta, opcionalmente refinada y se almacenan para su posterior procesamiento, tales como pasta de madera blanda y madera dura. En los tanques de nivelacion, la consistencia de la pasta de madera se reduce hasta los niveles deseados.The manganese catalyst and hydrogen peroxide can also be added to the cellulose pulp before the refining process in the paper mill, such as in the shredder, the high density pulp tank, the pulp waiting tank, the dough mixing tank or in the dough leveling tanks. The pulp shredder and high density tank are commonly used to prepare dry raw material, semi-processed paper and recycling paper in a pumpable state by adding water and then mixing it with water. In the pulp mixing tank, two or more different types of pulp are mixed, optionally refined and stored for further processing, such as softwood and hardwood pulp. In leveling tanks, the consistency of wood pulp is reduced to the desired levels.
La pasta mecanica es a menudo tratada en los tanques de espera para tratar las fibras que estan distorsionadas (retorcidas, curvadas o torcidas). Generalmente la pasta mecanica se diluye hasta un 1-2 % de consistencia, se calienta a 70-90 °C, se agita durante al menos 20 minutos, despues de lo cual se procesa adicionalmente. Los depositos de pasta, de manera similar a los de almacenamiento de la pasta descritos anteriormente, se utilizan para almacenar la pasta de madera. Tambien los tanques antes mencionados a menudo se utilizan para almacenar la pasta de madera y asegurar un flujo constante de la pasta a ser tratada en los procesos posteriores. La pasta deMechanical pulp is often treated in waiting tanks to treat fibers that are distorted (twisted, curved or crooked). Generally the mechanical paste is diluted to 1-2% consistency, heated to 70-90 ° C, stirred for at least 20 minutes, after which it is further processed. Pulp deposits, similar to those for pulp storage described above, are used to store wood pulp. Also the aforementioned tanks are often used to store the wood pulp and ensure a constant flow of the pulp to be treated in subsequent processes. Pasta
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madera puede ser enviada desde las fabricas de blanqueo de pasta o puede haber sido producida en el sitio (fabrica integrada).Wood can be shipped from pulp bleaching factories or it may have been produced on site (integrated factory).
En otra alternativa, el catalizador/peroxido de hidrogeno se puede anadir justo antes del refinador de pasta y se deja reaccionar con la celulosa durante el proceso de refinado. Debido al desprendimiento de calor durante el refinado, el requisito de energia adicional para obtener un efecto optimo de tratamiento por el catalizador se reducira o estara ausente. Se pueden usar equipos de refinado diferentes, que incluyen batidores; batidores Hollander; refinadores conicos de angulo pequeno; refinadores conicos angulo mediano; refinadores conicos de angulo grande; refinadores de un solo disco; refinadores de doble disco; refinadores multi-disco. Consultese Paper and Board Grades, Papermaking Parte 1. Stock Preparation and Wet End, Tomo 18, capitulo 4 publicado por la Finnish Paper Engineers' Association y TAPPI (2000) y C.F. Baker, Tappi Journal, 78, 147, 1995.In another alternative, the catalyst / hydrogen peroxide can be added just before the pulp refiner and allowed to react with the cellulose during the refining process. Due to the release of heat during refining, the requirement of additional energy to obtain an optimal treatment effect by the catalyst will be reduced or absent. Different refining equipment, including beaters, can be used; Hollander beaters; small angle conical refiners; medium angle conical refiners; large angle conical refiners; single disc refiners; double disc refiners; multi-disc refiners. See Paper and Board Grades, Papermaking Part 1. Stock Preparation and Wet End, Volume 18, Chapter 4 published by the Finnish Paper Engineers' Association and TAPPI (2000) and C.F. Baker, Tappi Journal, 78, 147, 1995.
Finalmente, el catalizador/peroxido de hidrogeno puede ser anadido despues de la etapa de refinado mecanico, por ejemplo, en el tanque de mezcla de pasta (donde se mezclan las diferentes fuentes de pasta de madera) o en el deposito de pasta. Por ejemplo, se puede tratar de esta manera la pasta mecanica.Finally, the catalyst / hydrogen peroxide can be added after the mechanical refining stage, for example, in the pulp mixing tank (where the different sources of wood pulp are mixed) or in the pulp deposit. For example, mechanical pulp can be treated in this way.
En otra alternativa, el catalizador de manganeso junto con el peroxido de hidrogeno se puede emplear tanto en una etapa de blanqueo, y de nuevo despues de la etapa de blanqueo, antes de o durante la etapa de refinado.In another alternative, the manganese catalyst together with hydrogen peroxide can be used both in a bleaching stage, and again after the bleaching stage, before or during the refining stage.
Catalizador de metal de transicionTransition Metal Catalyst
El catalizador de metal de transicion manganeso usado puede ser no delicuescente utilizando contraiones tales como PFs- o ClO4-. Sin embargo, para los sustratos industriales se prefiere que el complejo de metal de transicion sea soluble en agua. Se prefiere que el metal de transicion preformado este en la forma de una sal tal que tenga una solubilidad en agua de al menos 30 g/l, por ejemplo al menos 50 g/l a 20 °C. Las sales preferidas son cloruro, acetato, sulfato y nitrato. Estas sales se describen en el documento WO 2006/125517.The manganese transition metal catalyst used can be non-deliquescent using counterions such as PFs- or ClO4-. However, for industrial substrates it is preferred that the transition metal complex be water soluble. It is preferred that the preformed transition metal is in the form of a salt such that it has a water solubility of at least 30 g / l, for example at least 50 g / l at 20 ° C. Preferred salts are chloride, acetate, sulfate and nitrate. These salts are described in WO 2006/125517.
De acuerdo con la invencion, cada R en el ligando de formula (I) se selecciona independientemente de: hidrogeno, alquilo C1-C6, C2OH, C1COOH y piridin-2-ilmetilo. Segun realizaciones particulares, R se selecciona independientemente de: hidrogeno, CH3, C2H5, CH2CH2OH y CH2COOH.According to the invention, each R in the ligand of formula (I) is independently selected from: hydrogen, C1-C6 alkyl, C2OH, C1COOH and pyridin-2-ylmethyl. According to particular embodiments, R is independently selected from: hydrogen, CH3, C2H5, CH2CH2OH and CH2COOH.
Preferiblemente, Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente de: H y Me.Preferably, Ri, R2, R3 and R4 are independently selected from: H and Me.
De acuerdo con realizaciones particulares, Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente de: H y Me. Lo mas preferiblemente, el catalizador se deriva de 1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano (Me3-TACN).According to particular embodiments, Ri, R2, R3 and R4 are independently selected from: H and Me. Most preferably, the catalyst is derived from 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane (Me3-TACN).
La sal de catalizador de metal de transicion preformada es preferiblemente un complejo Mn(III) o Mn(IV) dinuclear con al menos un puente O2-. De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el catalizador de metal de transicion puede ser una sal, tal como las sales descritas anteriormente en la presente memoria, del complejo [Mn(IV)2(M-O)3(Me3TACN)2]2+.The preformed transition metal catalyst salt is preferably a dinuclear Mn (III) or Mn (IV) complex with at least one O2- bridge. In accordance with certain embodiments of the invention, the transition metal catalyst can be a salt, such as the salts described hereinbefore, of the complex [Mn (IV) 2 (MO) 3 (Me3TACN) 2] 2+ .
El nivel de aplicacion de los catalizadores de manganeso puede variar dependiendo de la aplicacion, pero estara entre 0,0005 y 0,2 kg/t de pasta secado al horno (p.s.h.).The level of application of manganese catalysts may vary depending on the application, but will be between 0.0005 and 0.2 kg / t of oven-dried paste (p.s.h.).
PER6XIDO DE HIDR6GENOHYDROGEN PER6XIDE
El peroxido de hidrogeno se proporciona como una solucion acuosa tal cual, o como sales peroxi, tales como, percarbonato, etc. Sin embargo, por razones de coste se prefiere el peroxido de hidrogeno liquido. El nivel de peroxido de hidrogeno aplicado es: de 0,1 kg/t a 25 kg/t de pasta secada al horno (p.s.h.), mas preferiblemente de 0,3 a 25 kg/t p.s.h. y lo mas preferido 0,5 a 25 kg/t p.s.h.Hydrogen peroxide is provided as an aqueous solution as is, or as peroxy salts, such as, percarbonate, etc. However, for reasons of cost, liquid hydrogen peroxide is preferred. The level of hydrogen peroxide applied is: from 0.1 kg / t to 25 kg / t of dried pasta (p.s.h.), more preferably from 0.3 to 25 kg / t p.s.h. and most preferred 0.5 to 25 kg / t p.s.h.
Los reactivos se proporcionan preferiblemente en un medio alcalino, de manera optima entre pH 8 y 13, cuya alcalinidad se proporciona preferiblemente por el hidroxido de sodio o el carbonato de sodio.The reagents are preferably provided in an alkaline medium, optimally between pH 8 and 13, whose alkalinity is preferably provided by sodium hydroxide or sodium carbonate.
La temperatura del proceso de tratamiento es preferiblemente de entre 30 °C y 95 °C y mas preferiblemente entre 40 °C y 90 °C.The temperature of the treatment process is preferably between 30 ° C and 95 ° C and more preferably between 40 ° C and 90 ° C.
El tiempo del tratamiento con el catalizador y el peroxido de hidrogeno es entre 1 minuto y 4 horas, mas preferiblemente entre 5 minutos y 3 horas y lo mas preferiblemente entre 10 minutos y 2 horas.The treatment time with the catalyst and hydrogen peroxide is between 1 minute and 4 hours, more preferably between 5 minutes and 3 hours and most preferably between 10 minutes and 2 hours.
SECUESTRANTESequestrant
Muchos secuestrantes son adecuados para su uso con la presente invencion. Los ejemplos incluyen secuestrantes aminofosfonato y carboxilato, por ejemplo, secuestrantes aminofosfonato y aminocarboxilato. Secuestrantes adecuados incluyen tetraacetato de etilendiamina (EDTA), los polifosfonatos tales como Dequest™ y estabilizadores no fosfato tales como EDDS (acido etilendiamin di-succinico).Many sequestrants are suitable for use with the present invention. Examples include aminophosphonate and carboxylate sequestrants, for example, aminophosphonate and aminocarboxylate sequestrants. Suitable sequestrants include ethylenediamine tetraacetate (EDTA), polyphosphonates such as Dequest ™ and non-phosphate stabilizers such as EDDS (ethylenediamine di-succinic acid).
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
El secuestrante usado en la etapa de tratamiento con catalizador de manganeso y peroxido de hidrogeno es preferiblemente un secuestrante aminocarboxilato o mezclas del mismo. Los siguientes son ejemplos preferidos de secuestrantes de aminocarboxilato: acido etilendiamintetraacetico (EDTA), acido N-hidroxietilendiamintetracetico (HEDTA), acido iminodisuccinico (IDS), acido nitrilotriacetico (NTA), acido N-hidroxietilamindiacetico, acido dietilentriaminpentaacetico (DTPA), acido metilglicindiacetico (MGDA), acido etilendiamin di-succinico (EDDS) y acido alanina-N,N-diacetico. Un secuestrante de aminocarboxilato mas preferido es el acido dietilentriaminpentaacetico (DTPA).The sequestrant used in the step of treatment with manganese catalyst and hydrogen peroxide is preferably an aminocarboxylate sequestrant or mixtures thereof. The following are preferred examples of aminocarboxylate sequestrants: ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), N-hydroxyethylenediaminetetracetic acid (HEDTA), iminodisuccinic acid (IDS), nitrilotriacetic acid (NTA), N-hydroxyethylacetic acetic acid, diethyl acidic acid (DTP) MGDA), ethylenediamine di-succinic acid (EDDS) and alanine-N, N-diacetic acid. A more preferred aminocarboxylate sequestrant is diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA).
Los secuestrantes de fosfonato tambien se pueden utilizar; un secuestrante de fosfonato preferido es Dequest 2066 dietilentriamin penta(sal sodica del acido metilenfosfonico)Phosphonate sequestrants can also be used; a preferred phosphonate sequestrant is Dequest 2066 diethylenetriamin penta (sodium salt of methylene phosphonic acid)
Se entendera que, cuando se utiliza, un secuestrante puede estar presente en forma de acido libre o de sal. Por ejemplo, si esta presente en forma de sal, este puede ser un metal alcalino, metal alcalinoterreo, sal amonio o sal de amonio sustituido. Generalmente, un secuestrante, si esta presente, esta en su forma de acido libre o como una sal de sodio, sal de potasio o de magnesio. Un ejemplo de una sal de sodio de un secuestrante de aminocarboxilato es la sal pentasodica de dietilentramin penta(acido metilenfosfonico), disponible comercialmente con el nombre comercial Dequest 2066A.It will be understood that, when used, a sequestrant may be present in the form of free acid or salt. For example, if it is present as a salt, this may be an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium salt or substituted ammonium salt. Generally, a sequestrant, if present, is in its free acid form or as a sodium salt, potassium or magnesium salt. An example of a sodium salt of an aminocarboxylate sequestrant is the pentanedic salt of diethylene anthramin penta (methylenephosphonic acid), commercially available under the trade name Dequest 2066A.
La concentracion mas preferida del secuestrante usada en el metodo es de 0,01 a 50 kg/tonelada de pasta secada al horno en la solucion que contiene el catalizador de manganeso y peroxido de hidrogeno, lo mas preferiblemente de 0,03 a 20 kg/tonelada de pasta secada al horno.The most preferred concentration of the sequestrant used in the method is 0.01 to 50 kg / tonne of oven-dried pulp in the solution containing the manganese catalyst and hydrogen peroxide, most preferably 0.03 to 20 kg / ton of oven-dried pasta.
PARTE EXPERIMENTALEXPERIMENTAL PART
Experimento 1: Tratamiento de la pasta de madera blanda con peroxido de hidrogeno con y sin [Mn2(j- O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 a pH 11,0 (Me3-TACN = 1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano).Experiment 1: Treatment of softwood pulp with hydrogen peroxide with and without [Mn2 (j- O) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 at pH 11.0 (Me3-TACN = 1,4,7- trimethyl-1,4,7-triazacyclononane).
El [Mn2(j-O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 (como solucion acuosa al 3,5 %) se obtuvo como se divulga en otro lugar (WO2006/125517).[Mn2 (j-O) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 (as a 3.5% aqueous solution) was obtained as disclosed elsewhere (WO2006 / 125517).
La pasta de madera blanda con un brillo de partida ISO de 49,9 se trato como sigue: A un frasco de polietileno (PE) que contiene 250 g de pasta secada al horno a un 10 % de consistencia, se anadio 10 kg/H2O2 tpsh (tpsh = tonelada de pasta secada al horno - igual a H2O2 29,4 mM) y 7,2 kg/NaOH tpsh (igual a NaOH 18 mM). Dependiendo de los experimentos se anadio 0,04 kg/[Mn2(j-O)3(Me3TAcN)2](CH3COO)2 tpsh (igual a [Mn2(j-O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 6,5 jM) y 1,0 kg/DTPA tpsh (acido dietilenetriaminopenta-acetico, sal pentasodica) - (de Akzo Nobel; nombre comercial Dissolvine D50; la pureza es 50 %). El valor de pH inicial fue de pH 11,0 (medido a 20 °C).Softwood pulp with an ISO starting brightness of 49.9 was treated as follows: To a polyethylene (PE) bottle containing 250 g of oven-dried pulp at 10% consistency, 10 kg / H2O2 was added tpsh (tpsh = ton of oven-dried pasta - equal to 29.4 mM H2O2) and 7.2 kg / tpsh NaOH (equal to 18 mM NaOH). Depending on the experiments, 0.04 kg / [Mn2 (jO) 3 (Me3TAcN) 2] (CH3COO) 2 tpsh (equal to [Mn2 (jO) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 6.5 jM was added and 1.0 kg / DTPA tpsh (diethylenetriaminepentaacetic acid, pentasodic salt) - (from Akzo Nobel; trade name Dissolvine D50; purity is 50%). The initial pH value was pH 11.0 (measured at 20 ° C).
Nota 1: Esta pasta de madera blanda ha sido deslignificada en una etapa de deslignification con O2- y blanqueada parcialmente en una etapa adicional con CO2.Note 1: This softwood pulp has been delignified in a stage of O2- tarignification and partially bleached in an additional stage with CO2.
Nota 2: En la practica, se utiliza la pasta que contenia 35,6 % de materia seca y 64,4 % de agua (35,6 % de materia seca). Por lo tanto se utilizo 702,3 g de pasta en “humedo” para cada experimento.Note 2: In practice, paste containing 35.6% dry matter and 64.4% water (35.6% dry matter) is used. Therefore, 702.3 g of "wet" pasta was used for each experiment.
Nota 3: Todos los experimentos se llevaron a cabo al 10 % de consistencia.Note 3: All experiments were carried out at 10% consistency.
Los frascos de PE se ponen en un bano de agua pre-calentada (62,5 °C) durante 1 hora y se agitan durante todo el proceso de blanqueo. Posteriormente la mezcla de pasta se filtra a traves de un embudo Buchner y se lava con cantidades copiosas de agua desmineralizada. Usando el filtrado, se mide el consumo de H2O2. Los siguientes analisis se llevan a cabo en la pasta blanqueada: indice kappa, brillo y viscosidad intrinseca.The PE bottles are placed in a pre-heated water bath (62.5 ° C) for 1 hour and shaken during the entire bleaching process. Subsequently, the pasta mixture is filtered through a Buchner funnel and washed with copious amounts of demineralized water. Using the filtrate, the consumption of H2O2 is measured. The following analyzes are carried out on bleached pulp: kappa index, gloss and intrinsic viscosity.
Los resultados de los experimentos se dan en la Tabla 1.The results of the experiments are given in Table 1.
Tabla 1 Resultados del tratamiento de pasta de madera blanda usando [Mn2(j-O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2, [Mn2(j- O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 y DTPA y sin [Mn2(j-O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 a un pH inicial de 11,0 a 60 °C duranteTable 1 Results of softwood pulp treatment using [Mn2 (jO) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2, [Mn2 (j-O) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 and DTPA and without [Mn2 (jO) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 at an initial pH of 11.0 at 60 ° C for
60 minutos.60 minutes.
- N° N °
- Muestra Brillo (ISO %) Visc. Intr. (ml/g) indice Kappa Consumo de H2O2 (kg/tpsh) Sample Brightness (ISO%) Visc. Intr. (ml / g) Kappa index H2O2 consumption (kg / tpsh)
- U OR
- No tratada (en bruto) 49,9 764 8,33 Untreated (raw) 49.9 764 8.33
- P1 P1
- Blanco (sin catalizador, sin DTPA) 67,4 753 4,27 7,5 White (without catalyst, without DTPA) 67.4 753 4.27 7.5
- P2 P2
- 0,04 kg/[Mn2(j-O)3 (Me3TACN)2](CH3COO)2 tpsh y 1 kg/DTPA tpsh 68,1 701 4,11 7,8 0.04 kg / [Mn2 (j-O) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 tpsh and 1 kg / DTPA tpsh 68.1 701 4.11 7.8
- P3 P3
- 0,04 kg/[Mro(j- O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 tpsh 66,8 698 4,17 9,6 0.04 kg / [Mro (j- O) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 tpsh 66.8 698 4.17 9.6
Los resultados recogidos en la Tabla 1 muestran que la adicion de [Mn2([j-O)3(Me3TACN)2](CH3COO)2 tiene algun efecto sobre el blanqueo y el indice kappa y un claro efecto sobre la viscosidad (grado de polimerizacion de la celulosa) de la pasta de madera blanda.The results shown in Table 1 show that the addition of [Mn2 ([jO) 3 (Me3TACN) 2] (CH3COO) 2 has some effect on bleaching and the kappa index and a clear effect on viscosity (polymerization degree of cellulose) from soft wood pulp.
5 La pasta tratada se disgrego (DIN EN ISO 5263-1; 2004-12), se batio (molino PFI) (ONORM EN ISO 5264-2; 200305) y se ensayo la drenabilidad (metodo Schopper-Riegler, OnORM EN ISO 5267- 1; 2000-10).5 The treated paste was broken down (DIN EN ISO 5263-1; 2004-12), beaten (PFI mill) (ONORM EN ISO 5264-2; 200305) and the drainage was tested (Schopper-Riegler method, OnORM EN ISO 5267 - 1; 2000-10).
Se prepararon hojas de prueba de laboratorio por el metodo Rapid-Kothen (ONORM EN ISO 5269-2; 2005-04) y se llevo a cabo el acondicionamiento de las muestras, NC 23/50 (DIN EN 20187; 1993-1911). Se llevaron a cabo las 10 siguientes pruebas utilizando las hojas de prueba: gramaje (DIN EN ISO 536; 1996-1908), espesor, volumen especifico y densidad (DIN EN ISO 534; 2005-05), permeabilidad al aire (Bendtsen, ISO 5636/3; 1992-1909 ), fuerza de traccion, estiramiento a la rotura, resistencia a la traccion, indice de traccion, TEA y modulo elastico (DIN EN ISO 1924-2; 2009-05), resistencia de union interna (direccion z, TAPPI 541 om-05; 2005), resistencia al desgarro, indice de desgarro (ONORM EN 21974; 1994-1909).Laboratory test sheets were prepared by the Rapid-Kothen method (ONORM EN ISO 5269-2; 2005-04) and the conditioning of the samples, NC 23/50 (DIN EN 20187; 1993-1911) was carried out. The following 10 tests were carried out using the test sheets: grammage (DIN EN ISO 536; 1996-1908), thickness, specific volume and density (DIN EN ISO 534; 2005-05), air permeability (Bendtsen, ISO 5636/3; 1992-1909), tensile strength, tensile strength, tensile strength, tensile index, ASD and elastic modulus (DIN EN ISO 1924-2; 2009-05), internal bond strength (steering z, TAPPI 541 om-05; 2005), tear strength, tear index (ONORM EN 21974; 1994-1909).
15fifteen
Los resultados se dan en las siguientes tablas.The results are given in the following tables.
Tabla 2 Resultados del batido y drenabilidad de la pasta de madera blanda blanqueada despues de haber sido tratada de acuerdo con las condiciones dadas en la Tabla 1. P1: sin catalizador, sin DTPA P2: [Mn2(j- 20 _______O)3(Me3TACN)2l(CH3COO)2 y DTPA P3 [Mn2(j-O)3(Me3TACN)2l(CH3COO)2 sin DTPA._______Table 2 Beat results and drainage of bleached softwood pulp after being treated according to the conditions given in Table 1. P1: without catalyst, without DTPA P2: [Mn2 (j-20 _______ O) 3 (Me3TACN ) 2l (CH3COO) 2 and DTPA P3 [Mn2 (jO) 3 (Me3TACN) 2l (CH3COO) 2 without DTPA ._______
- Muestra Sample
- P1 P2 P3 P1 P2 P3
- Drenabilidad Drainage
- [SR] [SR] [SR] [SR] [SR] [SR]
- Sin batir Without beating
- 14,0 13,8 14,0 14.0 13.8 14.0
- PFI 2000 Revoluciones PFI 2000 Revolutions
- 15,9 16,2 16,9 15.9 16.2 16.9
- PFI 5000 Revoluciones PFI 5000 Revolutions
- 24,1 24,3 23,2 24.1 24.3 23.2
- PFI 7000 Revoluciones PFI 7000 Revolutions
- 32,7 32,8 32,9 32.7 32.8 32.9
- PFI 9000 Revoluciones PFI 9000 Revolutions
- 41,6 46,5 45,5 41.6 46.5 45.5
Los resultados recogidos en la Tabla 2 muestran que las muestras de pasta tratadas con catalizador y peroxido de hidrogeno exhiben valores SR similares hasta 7000 revoluciones como la referencia, mientras que cuando la pasta se refina a 9000 revoluciones, se obtienen valores SR mas altos.The results shown in Table 2 show that the paste samples treated with catalyst and hydrogen peroxide exhibit similar SR values up to 7000 revolutions as the reference, while when the paste is refined at 9000 revolutions, higher SR values are obtained.
2525
Tabla 3 Valores de resistencia y desgarro de hojas de laboratorio preparadas usando pasta refinada a 5000 _________________________revoluciones, como se muestra en la Tabla 2._________________________Table 3 Resistance and tear values of laboratory sheets prepared using refined paste at 5000 _________________________ revolutions, as shown in Table 2 ._________________________
- Muestra Sample
- P1 5000rev P2 5000rev P3 5000rev P1 5000rev P2 5000rev P3 5000rev
- Gramaje Weight
- [g/m2] 80,2 81,0 80,2 [g / m2] 80.2 81.0 80.2
- Espesor Thickness
- [Jm] 111 112 113 [Jm] 111 112 113
- Densidad Density
- [g/cm3] 0,724 0,725 0,711 [g / cm3] 0.724 0.725 0.711
- Volumen especifico Specific volume
- [cm3/g] 1,380 1,380 1,407 [cm3 / g] 1,380 1,380 1,407
- Permeabilidad al aire (Bendtsen) Air permeability (Bendtsen)
- [ml/min] 429 435 560 [ml / min] 429 435 560
- Fuerza de traccion Tractive force
- [N] 101 111 108 [N] 101 111 108
- Estiramiento a la rotura Breaking Stretch
- [ %] 2,96 2,89 2,89 [%] 2.96 2.89 2.89
- Resistencia a la traccion Tensile strength
- [kN/m] 6,74 7,42 7,21 [kN / m] 6.74 7.42 7.21
- indice de traccion traction index
- [Nm/g] 84,1 91,6 89,9 [Nm / g] 84.1 91.6 89.9
- TEA TORCH
- [J/m2] 136 144 141 [J / m2] 136 144 141
- Modulo elastico Elastic module
- [GPa] 6,33 6,92 6,76 [GPa] 6.33 6.92 6.76
- Fuerza de union interna Internal bond strength
- [N/cm2] 82,6 81,5 84,1 [N / cm2] 82.6 81.5 84.1
- Resistencia al desgarro Tear resistance
- [mN] 877 827 814 [mN] 877 827 814
- indice de desgarro tear index
- [mN.m2/g] 10,9 10,2 10,2 [mN.m2 / g] 10.9 10.2 10.2
Los resultados recogidos en la Tabla 3 muestran que las muestras de pasta tratadas con el catalizador y peroxido de 30 hidrogeno y refinadas despues a 5000 revoluciones en el molino PFI, muestran mayores valores de resistencia a la traccion, absorcion de la energia de traccion (TEA) e indices de traccion, disminucion de la resistencia al desgarro e indice de desgarro, mientras que los otros parametros no se ven muy afectados por el tratamiento con catalizador y peroxido de hidrogeno (todo con respecto a la referencia sin catalizador - P1). Se observo una ligera mejora de estas propiedades de resistencia a la traccion cuando el catalizador se emplea en combination con DTPA.The results shown in Table 3 show that the paste samples treated with the catalyst and hydrogen peroxide and refined after 5000 revolutions in the PFI mill, show higher values of tensile strength, tensile energy absorption (TEA ) and tensile indices, decreased tear strength and tear index, while the other parameters are not very affected by the treatment with catalyst and hydrogen peroxide (all with respect to the reference without catalyst - P1). A slight improvement in these tensile strength properties was observed when the catalyst is used in combination with DTPA.
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