ES2912272T3

ES2912272T3 - Método para conservar fibra reciclada mediante el uso de biocidas en la fabricación de papel y método para fabricar papel mediante el uso de fibras recicladas

Info

Publication number: ES2912272T3
Application number: ES15755917T
Authority: ES
Inventors: Wen Li Tu; Yumei Lu; Zhi Chen; Yulin Zhao
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2035-02-05
Also published as: KR20160127083A; TW201544656A; WO2015130442A1; CN109722936A; PL3111008T3; US20170175333A1; JP6541679B2; KR102390399B1; EP3111008A4; CN104878639A; BR112016019546B1; TWI695103B; BR112016019546A2; EP3111008B1; CN109722936B; JP2017506707A; US10422079B2; EP3111008A1

Abstract

Un método para fabricar papel mediante el uso de fibra reciclada como una materia prima, que comprende: un procedimiento de reducción a pulpa que comprende la reducción a pulpa de la materia prima que contiene fibra reciclada, y un procedimiento de fabricación de papel que comprende producir papel con la suspensión de pulpa que se obtiene en el procedimiento de fabricación de pulpa; en donde el contenido total de almidón en la fibra reciclada se mide antes de que la fibra reciclada se reduzca a pulpa, y cuando el contenido total de almidón en la fibra reciclada es mayor que un valor predeterminado, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa, en donde el valor predeterminado es 0,1~100 g de almidón/kg de fibra reciclada.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para conservar fibra reciclada mediante el uso de biocidas en la fabricación de papel y método para fabricar papel mediante el uso de fibras recicladas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para fabricar papel mediante el uso de fibra reciclada como materia prima.

Antecedentes de la invención

Recientemente, cada vez más fibras se reciclan y reúsan en los procesos de fabricación de papel. Adicionalmente, se presta más atención al desarrollo sostenible del entorno natural, la protección de los recursos forestales y la conservación de los recursos energéticos. La fibra reciclada también se denomina fibra secundaria, la cual es respectiva a la fibra primaria o fibra cruda que se origina directamente de los recursos madereros. La fibra reciclada se origina a partir de papel de desecho usado, por ejemplo, periódicos viejos, revistas, papel corrugado, cartón, y similares. Después de pasos de procesamiento minuciosos, tales como reducción a pulpa, tamizado, purificación, extracción, lavado, concentración (o espesamiento), dispensación de calor, frotamiento, flotación, refinación y blanqueo, etc., la fibra reciclada y la lignina en la misma se reúsan en los procesos de fabricación de papel.

El uso de fibra reciclada para producir papel o cartón, etc., en la industria de fabricación de papel puede reducir significativamente el corte de madera y el consumo de energía, ahorrar recursos hídricos y la eficiencia del uso de la fibra puede volverse más efectiva (ver Referencia 1: Environmental Paper Network. Green Press Initiative. 2007. Consultado el 23 de octubre de 2011). En Europa, el papel de desecho ocupa más del 60 % de todas las materias primas de fibra para la fabricación de papel (ver Referencia 2: European declaration on paper recycling 2006-2010. Monitoring Report 2007. European recovered paper council. Consultado el 17 de enero de 2009). En varias plantas de fabricación de papel en China, tal proporción es más de 70 %. Dado que también hay un número de aditivos, tales como agentes de resistencia en seco, almidón, y rellenos, en la fibra reciclada, es deseable reusar una gran cantidad de aditivos adsorbidos en la fibra reciclada junto con el reúso de la fibra reciclada. Prever el reúso de aditivos reduce la cantidad de aditivos adicionados en el procedimiento posterior de fabricación de papel, mejora la eficiencia del uso de fibra reciclada, y logra desarrollos económicos y sostenibles.

Sin embargo, en los procesos que usan fibra reciclada para producir papel y cartón, durante un procedimiento de reducción a pulpa, la fibra reciclada se rompe o se acortan las longitudes de la fibra, y los aditivos adsorbidos en la fibra reciclada se destruyen o degradan, lo que da como resultado una calidad de fibra que no cumple los requisitos de calidad de fabricación de algún tipo de papel. Por lo tanto, se debe aumentar la cantidad de fibra o aditivos para cumplir con los requisitos de calidad del producto. Por ejemplo, después de que el papel de desecho reciclado se reduce a pulpa, se debe adicionar una gran cantidad de aditivos, tales como agentes de resistencia en seco o almidón, para producir papel con una resistencia satisfactoria. Por lo tanto, conservar los aditivos adsorbidos en la fibra reciclada de la destrucción y degradación es un medio importante para mejorar la eficiencia del uso de la fibra reciclada. Puede reducir costos y aumentar la calidad de los productos de papel.

En la actualidad, no se ha prestado mucha atención al reúso de los aditivos en la fibra reciclada, lo cual conduce a la disminución de la eficiencia de reúso.

Resumen de la invención

Los inventores estudiaron minuciosamente los problemas anteriores en el proceso de fabricación de papel con el uso de fibra reciclada. El almidón se usa ampliamente en muchas áreas de la industria de la hoja de papel y la pulpa. Excepto por los pigmentos, el almidón es casi el segundo aditivo más importante en la industria de fabricación de papel. Como parte de las ayudas de retención, el almidón mejora la eficiencia de retención y deshidratación del extremo húmedo. El almidón también se usa como un aditivo de resistencia en seco para mejorar la resistencia en seco del papel. Además, el almidón se usa como coaglutinante en el recubrimiento y emulsionante en el encolado para tratar la superficie de las hojas de papel para mejorar las propiedades funcionales de las hojas de papel. Por lo tanto, los inventores investigaron la protección y reúso del almidón en la fibra reciclada ya que es un aditivo típico. Cuando se adiciona almidón al sistema de una máquina de fabricación de papel, debe ser absorbido efectivamente por la fibra para aumentar la eficiencia de uso y la retención de almidón en el sistema debe reducirse tanto como sea posible, para evitar la descarga de almidón en las aguas residuales, la cual afecta negativamente al ecosistema. Sin embargo, debido a que el proceso en el cual el almidón catiónico se adsorbe en la superficie de la fibra es irreversible, es difícil medir cuantitativamente el contenido total de almidón adsorbido en la fibra secundaria. En la técnica, dado que el almidón de la fibra reciclada se adsorbe por la fibra reciclada, usualmente es imposible detectarlos con precisión. No existe un método que pueda monitorear efectivamente el cambio de almidón total en la fibra reciclada, y no existe un método de protección para el almidón en la fibra reciclada.

Al elegir como objetivo todo el almidón adsorbido en la fibra reciclada, los inventores desarrollan un método específico para medir el contenido total de almidón en una muestra de fibra reciclada, una muestra de suspensión de pulpa y una muestra de fabricación de papel. A través del estudio de todos los cambios del almidón total en la fibra reciclada durante el procedimiento de fabricación de papel y el procedimiento de reducción a pulpa, los inventores encontraron que el almidón en la fibra reciclada no estaba bien protegido durante los procedimientos de fabricación de papel y reducción a pulpa, y que el almidón se redujo significativamente cuando entró en el extremo húmedo para la producción de papel. Dado que tal almidón en la fibra reciclada no se usó efectivamente para fabricar papel, es necesario adicionar mucho almidón y agentes de resistencia en seco para mantener la resistencia de la hoja de papel.

Con respecto al descubrimiento anterior a través de la investigación, los presentes inventores desarrollan un método para fabricar papel mediante el uso de fibra reciclada como una materia prima. Mediante el uso del presente método, el almidón en la fibra reciclada se protege efectivamente y, por lo tanto, la cantidad de almidón adicionada al procedimiento de reducción a pulpa y al procedimiento de fabricación de papel puede reducirse significativamente. Específicamente, la presente invención se define en la presente reivindicación 1.

De acuerdo con una primera modalidad se proporciona un método para la fabricación de papel mediante el uso de fibra reciclada como una materia prima, que comprende los siguientes procedimientos:

procedimiento de reducción a pulpa: reducir a pulpa la materia prima que contiene fibra reciclada, y procedimiento de fabricación de papel: producir papel con la suspensión de pulpa que se obtiene en el procedimiento de reducción a pulpa;

en donde el contenido total de almidón en la fibra reciclada se mide antes de que la fibra reciclada se reduzca a pulpa, y cuando el contenido total de almidón en la fibra reciclada sea mayor que de 0,1 - 100 g de almidón/kg de fibra reciclada, o se adicionan más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa. De acuerdo con una segunda modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de (1), en donde el valor predeterminado es preferiblemente de 1~80 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~10 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 5~20 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 5~30 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~40 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~50 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~60 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~70 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 10~95 g de almidón/kg de fibra reciclada, y preferiblemente de 10~30 g de almidón/kg de fibra reciclada.

De acuerdo con una tercera modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de (1) o (2), en donde se monitorea el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa, y cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón en la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos posteriores del procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos anteriores del procedimiento de reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante procedimiento de reducción a pulpa.

preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende los pasos de:

triturar la materia prima;

tamizar, espesar y deslodar la pulpa que se obtiene en el paso de trituración; y en donde en el procedimiento de reducción a pulpa,

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, y cuando el contenido total de almidón del material de reducción de pulpa en el paso de trituración es menor que el contenido total de almidón de la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración y el contenido total de almidón de la pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento se monitorean, y cuando el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa.

más preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende adicionalmente: paso de separación: separar la fibra en la suspensión de pulpa que se obtiene después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento en fibra corta y fibra larga; y en donde en el procedimiento de reducción a pulpa,

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa; en el paso de trituración, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento y el contenido total de almidón en la fibra larga y/o la fibra corta que se obtienen después del paso de separación se monitorean, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa.

incluso más preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende adicionalmente los pasos de:

moler la fibra corta que se obtiene del paso de separación, y dispersar el calor y moler la fibra larga,

seguido de transferir la fibra larga y la fibra corta molidas al procedimiento de fabricación de papel, respectivamente; y en donde

en el procedimiento de reducción a pulpa,

el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda se monitorean, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón en el material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta en el paso de molienda se monitorean, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta que se obtiene después del paso de separación, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa.

De acuerdo con una cuarta modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) - (3), en donde se monitorea el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de fabricación de papel, y

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón en la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos posteriores del procedimiento de fabricación de papel es menor que el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa y/o el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en un paso anterior del procedimiento de fabricación de papel, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa y/o el procedimiento de fabricación de papel.

De acuerdo con una quinta modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) a (4), en donde el contenido total de almidón de la fibra reciclada se mide mediante un método que comprende los pasos de:

poner una muestra de fibra reciclada a medir en agua y agitarla para obtener la suspensión de la muestra a medir,

adicionar álcali a la suspensión obtenida y hacer reaccionar en condiciones de calentamiento, y

medir el contenido de almidón de la suspensión después de la reacción, en donde el contenido de almidón es el contenido total de almidón de la muestra a medir.

De acuerdo con una sexta modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de (5), en donde el álcali se selecciona del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de bario e hidróxido de amonio.

y/o en donde el álcali se adiciona a la suspensión en una concentración final de 0,05 mol/L~10 mol/L, preferiblemente de 0,1 mol/L~5 mol/L, preferiblemente de 0,1 mol/L~1 mol/L, y preferiblemente de 0,2 mol/L~0,5 mol/L.

De acuerdo con una séptima modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) a (6), en donde los biocidas se adicionan en uno o más de los siguientes pasos del procedimiento de reducción a pulpa:

adicionar los biocidas cuando comienza el paso de trituración;

adicionar los biocidas durante el paso de trituración;

adicionar los biocidas durante los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento;

adicionar los biocidas durante el paso de separación;

adicionar los biocidas durante el paso de molienda; y

adicionar los biocidas al tanque de mezcla.

o en donde los lugares donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de reducción a pulpa comprenden uno o más de los siguientes:

dispositivos de hidropulpeo, dispositivos de limpieza de basura, dispositivos de tamizado grueso y dispositivos de tamizado fino, dispositivos de almacenamiento de pulpa, dispositivos de separación de fibra, dispositivos de almacenamiento de fibra, dispositivos de espesamiento, dispositivos de molienda y/o entrada para el agua de dilución o agua blanca.

De acuerdo con la octava modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de (4) en donde los lugares donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de fabricación de papel comprenden uno o más de los siguientes:

dispositivos de almacenamiento de pulpa, piscinas para residuos de papel, torres de pulpa reciclada, torres de material de fibra larga o fibra corta, torres de material de almidón, tanques de mezclado, tanques de máquinas, cajas de entrada, cajas de alto nivel, fosas de aguas coladas de tela metálica, torres de agua blanca, piscinas de agua blanca, piscinas de agua blanca turbia, piscinas de aguas blancas filtradas, estanques de agua clarificada, salida de bombas ventilador y/o filtro de polidisco, tanques de agua caliente, tanques de agua clarificada y estanques de aspersión.

De acuerdo con una novena modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) a (8), en donde la fibra reciclada comprende adicionalmente el residuo de papel del dispositivo de residuo de papel de un proceso de fabricación de papel, y/o en donde los biocidas se adicionan en un modo continuo o discontinuo. De acuerdo con una décima modalidad de la invención, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) a (9), en donde los biocidas son biocidas oxidantes o biocidas oxidantes estabilizados.

De acuerdo con una undécima modalidad se proporciona un método para fabricar papel de (16), en donde los biocidas oxidantes comprenden sustancias oxidantes de tipo halógeno, ácido peracético y peróxido de hidrógeno, y/o en donde los biocidas oxidantes estabilizados son sustancias oxidantes de tipo halógeno estabilizadas con sulfato de amonio y/o ácido sulfámico.

De acuerdo con una duodécima modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de (11) en donde las sustancias oxidantes de tipo halógeno son sustancias oxidantes de tipo cloro o sustancias oxidantes de tipo bromo, y/o en donde las sustancias oxidantes de tipo cloro son cloro, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, ácido tricloroisocianúrico (TCCA), ácido dicloroisocianúrico (DCCA), 1-bromo-3-cloro-5,5-dimetilhidantoína (BCDMH) o 1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína (DCDMH).

De acuerdo con una decimotercera modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (1) a (12), en donde la cantidad de los biocidas en el procedimiento de reducción a pulpa y/o el procedimiento de fabricación de papel que se representa por la concentración total de halógeno después de adicionar los biocidas es de 0,01 ppm a 10 ppm, preferiblemente de 0,01~2,0 ppm, preferiblemente de 0,1~2,0 ppm, preferiblemente de 0,5~2,0 ppm, preferiblemente de 0,5~5,0 ppm, o preferiblemente es 0,1-5,0 ppm.

De acuerdo con una decimocuarta modalidad, se proporciona un método para fabricar papel de una cualquiera de (16) a (21), en donde

se adicionan los biocidas oxidantes, seguido de la adición de los biocidas oxidantes estabilizados; o se adicionan los biocidas oxidantes estabilizados, seguido de la adición de los biocidas oxidantes.

Mediante el uso de los presentes métodos, es decir, la adición adecuada de biocidas en los procesos de fabricación de papel donde se usa fibra reciclada, el almidón de la fibra reciclada se conserva efectivamente. Se evita que los almidones se degraden en los procedimientos de reducción a pulpa y fabricación de papel.

El almidón en la fibra reciclada ayuda a mejorar la resistencia de las hojas de papel y los cartones fabricados, y la cantidad de almidón que se usa en los procesos de fabricación de papel se reduce significativamente. Maximiza el reciclaje y el reúso del contenido de almidón en la fibra reciclada, y reduce la cantidad de aditivos para la fabricación de papel y ahorra en los costos.

Los otros objetivos de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción de la presente invención en la presente descripción. Además, las otras características y ventajas de la presente invención se describirán en detalle en la siguiente descripción.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es un gráfico que ilustra los cambios en el ORP y el pH de la suspensión de pulpa del Ejemplo 2 con los biocidas oxidantes estabilizados adicionados y la suspensión de pulpa de la muestra blanco con respecto al tiempo.

La Figura 2 es un gráfico que ilustra los cambios en el número de bacterias aerobias y ATP de la suspensión de pulpa del Ejemplo 2 con los biocidas oxidantes estabilizados adicionados y la suspensión de pulpa de la muestra blanco con respecto al tiempo.

La Figura 3 es un gráfico que ilustra la concentración de ATP, el número total de bacterias aerobias, y el contenido de almidón de la pulpa del Ejemplo después de tratarla durante 9 días.

La Figura 4A es un gráfico que ilustra el índice de resistencia al estallido de las hojas de papel que producen varias pulpas del Ejemplo 2.

La Figura 4B es un gráfico que ilustra el índice de resistencia a la tracción de la hoja de papel que producen varias pulpas del Ejemplo 2.

La Figura 5 es un gráfico que ilustra los cambios en el ORP y el pH de la suspensión de pulpa del Ejemplo 3 con los biocidas oxidantes estabilizados adicionados y la suspensión de pulpa de la muestra blanco con respecto al tiempo.

La Figura 6 es un gráfico que ilustra el índice de resistencia al estallido de las hojas de papel que producen varias pulpas del Ejemplo 3.

La Figura 7 es un gráfico que ilustra las velocidades de degradación del almidón en varias modalidades de biocidas oxidantes.

Descripción detallada de la invención

La descripción detallada y las modalidades de la invención se describen a continuación.

Debe entenderse que los significados de los términos que se usan en la presente solicitud son los mismos que los significados comunes para aquellos expertos en la técnica a menos que se describa específicamente en la descripción. Si hay un conflicto, los significados deben entenderse de acuerdo con la definición en la presente descripción. Las cantidades en la presente descripción pretenden ser partes en peso o por ciento en peso a menos que se definan específicamente.

Proceso de fabricación de papel

Un proceso de fabricación de papel es un proceso, el cual produce pulpa y usa la pulpa para fabricar productos de papel. De acuerdo con los diferentes tipos de materias primas, los diferentes procesos de fabricación de papel y los dispositivos usados, un proceso de fabricación de papel incluye principalmente dos procedimientos, es decir, un procedimiento de reducción a pulpa y un procedimiento de fabricación de papel.

Un procedimiento de reducción a pulpa usualmente usa métodos químicos o métodos mecánicos o la combinación de métodos de los mismos para disociar las materias primas de fibra de las plantas, y luego formar la pulpa con el color original (pulpa sin blanquear) o formar la pulpa blanqueada. Los productos que se producen por el procedimiento de reducción a pulpa se denominan pulpa (o pulpa de papel). La pulpa incluye pero no se limita a pulpa mecánica, pulpa química, pulpa químico-mecánica, pulpa de desecho reciclada, y similares.

Las materias primas para la reducción a pulpa de acuerdo con la presente invención incluyen fibra reciclada. Aquellos expertos en la técnica pueden elegir las relaciones entre fibra reciclada y fibra vegetal de acuerdo con los requisitos de las hojas de papel a producir.

Dado que la presente invención se dirige a usar fibra reciclada para producir pulpa, el procedimiento de reducción a pulpa en la presente invención incluye: triturar la fibra reciclada mediante un sistema de combinación de hidropulpeo; tamizar (por ejemplo, tamizado grueso y tamizado fino), espesar y deslodar la suspensión de pulpa del paso de trituración mediante un sistema de tamizado, espesamiento y limpieza (deslodamiento); separar la fibra en la pulpa que se obtiene después del tamizado, espesamiento y deslodamiento en fibra corta y fibra larga mediante un sistema de separación de fibras; moler la fibra corta a través de un molino de rebabas seguido de transferir la fibra corta al procedimiento de fabricación de papel y moler la fibra larga a través de un molino de rebabas después de que pasa por un sistema de dispersión de calor seguido de transferir la fibra larga al procedimiento de fabricación de papel.

El sistema de combinación de hidropulpeo puede incluir un transportador de cadena de pulpa, un hidropulpeador, un pozo de guía de residuos, una máquina de limpieza hidráulica, un tamiz cilíndrico, una máquina cableadora, un eliminador de basura pesada y demás para triturar las materias primas del papel de desecho. El sistema de tamiz es para eliminar más impurezas antes de que se descompongan, y se puede seleccionar un tamiz de presión, un eliminador de basura flotante, un tamiz vibratorio y demás para tamizar las impurezas gruesas y finas. Un sistema de limpieza incluye una serie de dispositivos de eliminación de basura (o dispositivos de deslodamiento), tal como un limpiador de alta densidad, un tamiz grueso, un limpiador de densidad media y un limpiador de peso liviano. Después de eliminar las impurezas, este sistema purifica y lava la fibra. La fibra se separa en fibra larga y fibra corta mediante el tamiz de separación. Sin embargo, las impurezas no se pueden eliminar por completo después de que el papel de desecho pasa por los pasos de tamizado, purificación y lavado, etc., y las sustancias adhesivas, tales como adhesivos termofusibles, ceras y breas, deben eliminarse mediante un sistema de dispensación térmica, seguido del tratamiento en un sistema de refinado tal como un refinador de doble disco para obtener fibra pura de alta adherencia. La pulpa que se obtiene del procedimiento de reducción a pulpa anterior se almacena en el tanque para usarse en el procedimiento de fabricación de papel.

De acuerdo con las propiedades de las hojas de papel a producir, la pulpa que se produce a partir de fibra reciclada se mezcla en el tanque con pulpa mecánica, pulpa química y pulpa químico-mecánica que se produce a partir de fibra, seguido de la adición de aditivos, por ejemplo, almidones, agentes de resistencia en seco al tanque de acuerdo a las necesidades del procedimiento de fabricación de papel.

Aquellos expertos en la técnica pueden elegir un procedimiento de fabricación de papel adecuado de acuerdo con la pulpa. Un procedimiento de fabricación de papel, por ejemplo, incluye los siguientes pasos: (1) Retención, es decir, la pulpa se transporta a la sección de formación (sección de tela metálica) a través de una caja de entrada. La caja de entrada no solo puede hacer que la fibra se disperse uniformemente, sino que también ayuda a que la suspensión se forme establemente. Durante el flujo de la pulpa, se adicionan los aditivos para la fabricación de papel tales como adyuvantes de resistencia en seco del papel, adyuvantes de resistencia en húmedo del papel. (2) Formación, es decir, el material de papel que se transporta desde la caja de entrada se filtra mediante una tela metálica y se transforma en una red de papel húmedo en la sección de formación, la cual también se denomina sección de tela metálica. (3) Deshidratación por prensado, es decir, la red de papel húmedo de la sección de formación se prensa mecánicamente y se transforma en una hoja de papel húmedo. (4) Secado, es decir, la hoja de papel húmeda se seca mediante un secador para eliminar el contenido de agua y se transforma en una hoja de papel en la sección de secado.

Adicionalmente, la hoja de papel se puede tratar adicionalmente, tal como calandrarse, enrollarse, cortarse, seleccionarse o volverse a enrollar y empaquetarse si es necesario, lo cual la convierte en un producto de papel en forma de placa o rollo. Además, para mejorar la calidad de las hojas de papel, en la sección de secado se puede realizar el encolado, el recubrimiento, el calandrado suave en el sitio o el súper calandrado fuera de la máquina, de la superficie.

El procedimiento de reducción a pulpa y el procedimiento de fabricación de papel enumerados anteriormente son solo una ilustración, la cual no pretende limitar el alcance de la presente invención. El punto es que las materias primas del procedimiento de reducción a pulpa de acuerdo con la presente invención incluyen fibra reciclada. El método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención comprende al menos un procedimiento de reducción a pulpa, el cual reduce a pulpa una materia prima que contiene fibra reciclada, y un procedimiento de fabricación de papel, el cual produce papel con la pulpa que se obtiene en el procedimiento de reducción a pulpa.

En una modalidad de la presente invención, los dispositivos en el procedimiento de reducción a pulpa del método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención incluyen, pero no se limitan a, dispositivos de hidropulpeo, dispositivos de limpieza (dispositivos de limpieza de basura), dispositivos de tamizado, dispositivos de almacenamiento de pulpa, dispositivo de separación de fibras, dispositivos de almacenamiento de fibras, dispositivos de concentración (espesantes) y dispositivos de refinado (dispositivos de molienda), etc. Los dispositivos en el procedimiento de fabricación de papel del método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención incluyen, pero no se limitan a, dispositivos de almacenamiento de pulpa, piscinas para residuo de papel, torres de suspensión reciclada, torres de material de fibra larga o fibra corta, torres de material de almidón, tanques de mezcla, tanques de máquinas, cajas de entrada, cajas de alto nivel, fosas de aguas coladas de tela metálica, torres de agua blanca, piscinas de agua blanca, piscinas de agua blanca turbia, piscinas de aguas blancas filtradas, estanques de agua clarificada, salida de bombas ventilador y/o filtro de polidisco, tanques de agua caliente, tanques de agua clarificada y tanques de aspersión, etc.

En una modalidad de la presente invención, la fibra reciclada comprende adicionalmente fibra de residuo de papel de dispositivos de residuo de papel de un proceso de fabricación de papel. El residuo de papel es el papel que se deriva de la rotura de la hoja de papel debido al funcionamiento anormal de la máquina de papel en un proceso continuo de fabricación de papel. Usualmente se recicla y se reúsa. Dado que el residuo de papel tiene la composición similar a la hoja de papel producida, es decir, tiene muchos aditivos tales como almidón, agentes de resistencia en seco, es importante recuperar tal parte del residuo de papel. No solo es necesario reciclar el contenido de fibra del residuo de papel, sino que también es necesario conservar los aditivos, tales como el almidón, de la degradación durante los procesos de reciclaje y reúso.

El almidón y el almidón en la fibra reciclada de materias primas

El almidón es un aditivo con el segundo mayor volumen de uso en la industria de fabricación del papel a excepción de los pigmentos. Como una parte de las ayudas de retención, el almidón mejora la eficiencia de retención y deshidratación en el extremo húmedo. El almidón también se usa como un aditivo de resistencia en seco para mejorar la resistencia en seco. Además, el almidón se usa como coaglutinante en el recubrimiento y emulsionante en el encolado para tratar la superficie de las hojas de papel para mejorar las propiedades funcionales de las hojas de papel. En los procesos comunes de fabricación de papel, la cantidad de almidón adicionada es muy grande y, usualmente, la concentración final de almidón en la hoja de papel puede ser de 5 g/kg o más, 10 g/kg o más, 20 g/kg o más y 50 g/kg o más (la cantidad de almidón por kilogramo de papel).

La presente invención usa fibra reciclada (papel de desecho reciclado) como una de las materias primas de reducción a pulpa, dado que el papel de desecho contiene mucho almidón. Y la materia prima de fibra reciclada usualmente contiene una gran cantidad de almidón, y tal almidón típicamente se adsorbe por el papel de desecho reciclado. En los procesos de fabricación de papel existentes que usan fibra reciclada, usualmente se ignora la gran cantidad de almidón adsorbido en la fibra reciclada. La gente no se ha dado cuenta de que es necesario conservar el almidón en la fibra reciclada, al evitar que el almidón se degrade o se descomponga durante un procedimiento de reducción a pulpa y un procedimiento de fabricación de papel. Los presentes inventores se centraron en el almidón en fibra reciclada y desarrollaron métodos para conservar el almidón en materias primas de fibra reciclada. Los métodos reducen efectivamente la cantidad adicional de almidón que se adiciona durante un proceso de fabricación de papel y mejoran la resistencia de las hojas de papel finales.

En el método de fabricación de papel de acuerdo con la presente invención, cuando el contenido total de almidón de la fibra reciclada es mayor que un valor predeterminado, se usan los biocidas o esquema de esterilización, de acuerdo con la siguiente descripción, para controlar los microbios en los materiales de reducción a pulpa, fabricación de papel, en donde el contenido total de almidón de la fibra reciclada se mide mediante el siguiente método descrito antes de reducir a pulpa la fibra reciclada. Protegerá el almidón de la fibra reciclada para que no lo consuman los microbios durante los procedimientos de reducción a pulpa y fabricación de papel, y reducirá significativamente la cantidad de aditivos adicionados, tal como almidón, agentes de resistencia en seco en todo el proceso de fabricación de papel.

El valor predeterminado en la presente invención es de 0,1~100 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~80 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~10 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 5~20 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 5~30 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~40 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~50 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~60 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 1~70 g de almidón/kg de fibra reciclada, puede ser de 10~95 g de almidón/kg de fibra reciclada, o de 10~30 g de almidón/kg de fibra reciclada. Los inventores descubrieron a través de la investigación, que cuando el contenido total de almidón del papel o cartón de desecho reciclado es mayor que el valor predeterminado anterior, es necesario proteger tales almidones en la fibra reciclada para reducir el almidón recién adicionado, y finalmente lograr la mejora en la resistencia del papel cuando se usa papel reciclado.

El cambio del contenido de almidón en las materias primas durante un proceso de fabricación de papel.

En la presente invención, excepto para medir el contenido total de almidón en la fibra reciclada la cual se usa como materia prima, se monitorea el cambio del contenido de almidón durante el proceso de fabricación de papel.

En una modalidad de la presente invención, se monitorean los cambios en el contenido total de almidón de la pulpa durante el procedimiento de reducción a pulpa, cuando el contenido total de almidón de la pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón de la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, uno o más biocidas se adicionan al procedimiento de reducción a pulpa; o cuando el contenido total de almidón de la pulpa en un paso siguiente del procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón de la pulpa en un paso anterior del procedimiento de reducción a pulpa, se adicionan al procedimiento de reducción a pulpa uno o más de los siguientes biocidas descritos. De acuerdo con la modalidad anterior, se evita que el almidón en la materia prima de fibra reciclada se degrade en el procedimiento de reducción a pulpa eficientemente.

Específicamente, por ejemplo, el procedimiento de reducción a pulpa comprende los pasos de: triturar la materia prima; tamizar, espesar y deslodar la pulpa que se obtiene en el paso de trituración. En una modalidad específica, en el procedimiento de reducción a pulpa, se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, cuando el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración es menor que el contenido total de almidón de las fibras recicladas antes de la reducción a pulpa, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas antes del paso de trituración o durante el paso de trituración; o se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, y se monitorea el contenido total de almidón de la pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, cuando el contenido total de almidón después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento es menor que el contenido total de almidón en el paso de trituración, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas al paso de trituración y/o al paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o al dispositivo de almacenamiento de pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento.

Además, el procedimiento de reducción a pulpa comprende un paso de separación: separar la fibra en la pulpa que se obtiene después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento en fibra corta y fibra larga. En una modalidad específica, se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, y se monitorea el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación, cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta es menor que el contenido total de almidón en el paso de trituración, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas al paso de trituración y/o paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa para fibra larga y/o fibra corta; o el contenido total de almidón de la pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento se monitorea, y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación se monitorea, cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta es menor que el contenido total de almidón después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas al paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa para fibra larga y/o fibra corta.

Además, el proceso de reducción a pulpa comprende adicionalmente un paso de molienda: moler la fibra corta que se obtiene del paso de separación, y dispersar por calor y moler la fibra larga, seguido de enviar la fibra larga y la fibra corta molidas al procedimiento de fabricación de papel individualmente. En una modalidad específica, se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, y se monitorea el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta en el paso de molienda, cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón en el paso de trituración, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas al paso de trituración y/o al paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o la dispositivo de almacenamiento de pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o dispositivo de almacenamiento de pulpa para fibra larga y/o fibra corta y/o paso de molienda; o el contenido total de almidón de la reducción a pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento se monitorea, y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda se monitorea, cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo, adicionar uno o más biocidas al paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa después del paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento y/o el dispositivo de almacenamiento de pulpa para fibra larga y/o fibra corta y/o el paso de molienda; o el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación se monitorea, y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta se monitorea en el paso de molienda, cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación, adicionar uno o más biocidas al procedimiento de reducción a pulpa, por ejemplo adicionar uno o más biocidas al dispositivo de almacenamiento de pulpa para fibra larga y/o fibra corta y/o paso de molienda.

A través del monitoreo de los cambios del contenido de almidón en cualquiera de los pasos del procedimiento de reducción a pulpa, los biocidas se pueden usar de acuerdo con la condición oportunamente para matar microbios y bacterias, etc. para proteger el almidón de la degradación por tales microbios y bacterias. Por lo tanto, se puede reducir la siguiente cantidad adicionada de los aditivos tales como almidón, agente de resistencia en seco y finalmente se mejorará la resistencia de la hoja de papel que se produce a partir de tal fibra reciclada.

En una modalidad de la presente invención, se monitorea el contenido total de almidón durante el proceso de fabricación de papel, cuando el contenido total de almidón de la pulpa en el procedimiento de fabricación de papel es menor que el contenido total de almidón de las fibras recicladas antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más de los siguientes biocidas descritos al procedimiento de reducción a pulpa y/o procedimiento de fabricación de papel; o cuando el contenido total de almidón de la pulpa en un paso siguiente del procedimiento de fabricación de papel es menor que el contenido total de almidón de la pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa y/o el contenido total de almidón de la pulpa en un paso anterior del procedimiento de fabricación de papel, uno o más de los siguientes biocidas descritos se adicionan al procedimiento de reducción a pulpa y/o procedimiento de fabricación de papel. De acuerdo con la modalidad anterior, se evita que el almidón en la fibra reciclada la cual se usa como materia prima se degrade en el procedimiento de fabricación de papel eficientemente.

A través del monitoreo de los cambios del contenido de almidón en cualquier paso del procedimiento de fabricación de papel, los biocidas se pueden usar de acuerdo con la condición oportunamente para matar microbios y bacterias, etc. para proteger el almidón de la degradación por tales microbios y bacterias. Por lo tanto, se puede reducir la siguiente cantidad adicionada de los aditivos tales como almidón, agente de resistencia en seco y finalmente se mejorará la resistencia de la hoja de papel que se produce a partir de tal fibra reciclada.

Adicionalmente, se aprecia que aquellos expertos en la técnica pueden entender que cuando cambia el contenido total de almidón, los biocidas se pueden adicionar en cualquier posición adecuada de acuerdo con los propios procesos de reducción a pulpa y fabricación de papel, sin limitarse a las posiciones y procesos enumerados anteriormente. Además, los pasos o dispositivos anteriores que se describen en los procedimientos de reducción a pulpa y fabricación de papel son solo ejemplos, y aquellos expertos en la técnica pueden entender que los procedimientos de reducción a pulpa y fabricación de papel cambiarán de acuerdo con las diferentes materias primas o procesos.

El método de medición del contenido total de almidón

Cuando se investiga el almidón en la fibra reciclada, se requiere detectar con precisión el contenido total de almidón de la fibra reciclada. Los métodos de medición de almidón se pueden dividir en tales como métodos de hidrólisis enzimática, métodos de hidrólisis ácida en la técnica. El método de hidrólisis enzimática usa amilasa para hidrolizar el almidón y el método de hidrólisis ácida usa ácido para hidrolizar el almidón en monosacárido. Ambos de estos métodos detectan el azúcar reducido y luego se convierte en contenido de almidón. Los métodos de detección anteriores son complicados y las duraciones del experimento son relativamente largas. Además, la enzima degradará el almidón y la fibra simultáneamente, lo cual puede conducir al error en la medición. La hidrólisis ácida no es adecuada para separar el almidón adsorbido por la fibra. Por lo tanto, estos métodos no son adecuados para detectar el almidón adsorbido por la fibra. Para detectar el almidón en la fabricación de papel, TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry, U.S.A.) realiza la determinación colorimétrica de acuerdo con el complejo que se forma por almidón y yodo-yoduro de potasio para medir el almidón no modificado que se adiciona en los procesos de encolado de superficie y reducción a pulpa o el almidón modificado por oxidación tradicional o conversión enzimática. En el método para fabricar papel en el documento JP 2010-100945A, se mide el contenido de almidón que se libera del procedimiento de reducción a pulpa en disolución acuosa. El método de determinación detecta el ácido orgánico que se origina por la descomposición del almidón por HPLC y calcula el contenido de almidón en consecuencia.

Dado que el proceso de adsorción del almidón catiónico como aditivo de fabricación de papel para la fibra es un proceso irreversible, la mayoría de los almidones en la fibra reciclada están en la forma de absorción, el contenido de almidones los cuales se liberan de la fibra reciclada a la disolución acuosa es limitado. Por lo tanto, es imposible detectar todo el almidón en la fibra reciclada mediante el presente método de medición de almidón existente. Antes de detectar el almidón, se requiere tomar ciertos pasos de pretratamiento para hacer que el almidón se desorba de la fibra reciclada y, por lo tanto, medir el contenido total de almidón de la fibra reciclada.

El método de medición del contenido total de almidón de la fibra reciclada comprende los pasos de: poner la muestra a detectar en agua y agitarlos para obtener la suspensión de la muestra a detectar, adicionar álcali a la suspensión obtenida y hacer reaccionar en una condición de calentamiento (paso de pretratamiento), lo cual desorberá el almidón adsorbido por la fibra reciclada, y medir el contenido de almidón de la suspensión después de la reacción, el contenido de almidón es el contenido total de almidón de la fibra reciclada.

El método de medición del contenido total de almidón del material de reducción a pulpa, pulpa o materia prima en el procedimiento de fabricación de papel comprende los pasos de: poner la muestra a detectar en agua y agitarlos para obtener la suspensión de la muestra a detectar, adicionar álcali a la suspensión obtenida y hacer reaccionar en una condición de calentamiento (paso de pretratamiento), lo cual desorberá el almidón adsorbido por la fibra reciclada, y medir el contenido de almidón de la suspensión después de la reacción, el contenido de almidón es el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa o materia prima en el procedimiento de fabricación de papel. En el método anterior, el almidón adsorbido se desorbe al adicionar una cierta cantidad de álcali. Después de la desorción, el contenido de almidón se puede medir mediante el método anterior conocido en la técnica. Por ejemplo, la presente invención realiza la determinación colorimétrica en base al complejo formado a partir de almidón y yodoyoduro de potasio. El contenido total de almidón en el papel, cartón de desecho reciclado (es decir, la fibra reciclada) se puede determinar con precisión mediante el método de medición anterior. Con respecto a la materia prima de reducción a pulpa y fabricación de papel en los procedimientos de reducción a pulpa y fabricación de papel, el contenido total de almidón de la materia prima de reducción a pulpa y fabricación de papel puede determinarse con precisión mediante el método de medición anterior, para monitorear todos los almidones con precisión para saber si son consumidos, degradados en los procedimientos de reducción a pulpa o fabricación de papel.

El álcali que se usa en el pretratamiento se puede seleccionar del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de bario e hidróxido de amonio, etc. El álcali se adiciona a la suspensión que se produce a partir de la fibra reciclada en una concentración final de 0,05 mol/L~10 mol/L, o de 0,1 mol/L~5 mol/L, o de 0,1 mol/L~1 mol/L, o de 0,2 mol/L~0,5 mol/L para desorber el almidón en la fibra reciclada. La desorción se puede realizar bajo una condición de calentamiento y la temperatura de calentamiento puede ser de 50 °C~100 °C, preferiblemente de 60~99 °C. El tiempo del tratamiento de desorción se puede determinar correctamente de acuerdo con la cantidad de álcali adicionada y la cantidad de la suspensión. Por ejemplo, el tiempo puede ser de 1 minuto a 10 horas, o de 10 minutos a 2 horas, o de 10 minutos a 1 hora, etc.

Al aplicar el método de medición del contenido total de almidón anterior al método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención, el contenido de almidón de la materia prima de fibra reciclada, y los cambios en el contenido total de almidón de la materia prima del proceso en el procedimiento de reducción a pulpa y el procedimiento de fabricación de papel son monitoreados con precisión para tomar un método efectivo para proteger el almidón en la fibra reciclada en la ocasión adecuada.

Biocidas

Dado que los microbios (bacterias, etc.) crecen durante el proceso de fabricación del papel, un gran número de microbios crecidos descompondrán las materias primas en el proceso de fabricación del papel, lo cual produce tal como limos y afecta la resistencia del producto de papel final. Por lo tanto, usualmente hay una necesidad de adicionar biocidas durante el proceso de fabricación de papel para controlar el crecimiento de los microbios en los procedimientos de fabricación de papel y reducción a pulpa.

Aunque se menciona que es necesario inhibir el crecimiento de los microbios para evitar su efecto sobre el producto de papel, un proceso de fabricación de papel, el cual se relaciona con proteger y reusar el almidón en la fibra reciclada para reducir la cantidad adicionada de aditivos tales como el almidón no se han descrito previamente. En el método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención, la fibra reciclada se usa como una materia prima y se desea proteger el almidón que contiene la fibra reciclada. Como se mencionó anteriormente, en el método para fabricar papel de acuerdo con la presente invención se mide el contenido total de almidón de la fibra reciclada, cuando tal contenido total de almidón es mayor que un valor predeterminado, se aplica el método de adición de biocidas en el proceso de reducción a pulpa para controlar el número de los microbios durante el proceso de reducción a pulpa para proteger el almidón eficientemente.

Los biocidas que se usan en la presente invención pueden ser cualquier biocida conocido por aquellos expertos en la técnica. En una modalidad de la presente invención, los biocidas son biocidas oxidantes y biocidas oxidantes estabilizados.

Los biocidas oxidantes incluyen sustancias oxidantes de tipo halógeno, ácido peracético y peróxido de hidrógeno, etc. En al menos una modalidad, las sustancias oxidantes de tipo halógeno son sustancias oxidantes de tipo cloro y sustancias oxidantes de tipo bromo. Las sustancias oxidantes de tipo cloro y las sustancias oxidantes de tipo bromo se seleccionan del grupo que consiste en: cloro, dióxido de cloro, ácido hipocloroso y las sales del mismo, ácido cloroso y las sales del mismo, ácido clórico y las sales del mismo, ácido perclórico y las sales del mismo, ácido isocianúrico clorado y las sales del mismo, ácido hipobromoso y las sales del mismo, ácido bromoso y las sales del mismo, ácido brómico y las sales del mismo, ácido perbrómico y las sales del mismo, ácido isocianúrico bromado y las sales del mismo, y combinaciones de los mismos. Las sales pueden ser sales de metales alcalinos de ácido hipocloroso y ácido hipobromoso tales como hipoclorito de sodio, hipobromito de sodio, hipoclorito de potasio e hipobromito de potasio; las sales de metales alcalinotérreos de ácido hipocloroso y ácido hipobromoso tales como hipoclorito de calcio, hipobromito de calcio, hipoclorito de bario e hipobromito de bario; las sales de metales alcalinos de ácido cloroso y ácido bromoso tales como clorito de sodio, bromito de sodio, clorito de potasio y bromito de potasio; las sales de metales alcalinotérreos de ácido cloroso y ácido bromoso tales como clorito de calcio, bromito de calcio, clorito de bario y bromito de bario; otras sales metálicas de ácido cloroso y ácido bromoso tales como clorito de níquel; clorato de amonio y bromato de amonio; las sales de metales alcalinos de ácido clórico y ácido brómico tales como clorato de sodio, bromato de sodio, clorato de potasio y bromato de potasio; las sales de metales alcalinotérreos de ácido clórico y ácido brómico tales como clorato de calcio, bromato de calcio, clorato de bario y bromato de bario. Uno de estos biocidas oxidantes se puede usar solo o dos o más de estos biocidas oxidantes se pueden combinar para usar. En una modalidad de la presente invención, las sustancias oxidantes de tipo cloro son cloro, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, ácido tricloroisocianúrico (TCCA), ácido dicloroisocianúrico (DCCA), 1-bromo-3-cloro-5,5-dimetilhidantoína (BCDMH) o 1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína (DCDMH).

En una modalidad de la presente invención, los biocidas oxidantes estabilizados son sustancias oxidantes de tipo halógeno estabilizadas con ácido sulfámico y/o sulfato de amonio. El ácido sulfámico que se usa en la presente invención puede ser los ácidos sulfámicos que se representan por la fórmula general (1) y las sales de los mismos.

Formula general (1)

en donde cada uno de R1 y R2 representa independientemente hidrógeno o grupos hidrocarbonados que tienen de 1 a 8 átomos de carbono. Como ejemplos específicos de ácidos sulfámicos que se representan por la fórmula general (1) anterior, se pueden enumerar el ácido sulfámico en donde cada uno de R1 y R2 representan independientemente hidrógeno, ácido N-metilsulfámico, ácido N,N-dimetilsulfámico y ácido N-fenilsulfámico. Como las sales de ácido sulfámico de la presente invención, pueden usarse sales de metales alcalinos tales como sales de sodio y sales de potasio; sales de metales alcalinotérreos tales como sales de calcio, sales de estroncio y sales de bario; otras sales metálicas tales como sales de manganeso, sales de cobre, sales de zinc, sales férricas, sales de cobalto y sales de níquel; sales de amonio y sales de guanidina y demás. Específicamente, pueden usarse sulfamato de sodio, sulfamato de potasio, sulfamato de calcio, sulfamato de estroncio, sulfamato de bario, sulfamato férrico y sulfamato de zinc y demás. Uno de ácido sulfámico y las sales del mismo puede usarse solo o dos o más de ácido sulfámico y las sales del mismo pueden combinarse para usar.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es una sustancia oxidante de tipo halógeno y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con sulfato de amonio.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es una sustancia oxidante de tipo halógeno y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con ácido sulfámico.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es ácido peracético y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con sulfato de amonio.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es ácido peracético y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con ácido sulfámico.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es peróxido de hidrógeno y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con sulfato de amonio.

En una modalidad de la presente invención, el biocida oxidante es peróxido de hidrógeno y el biocida oxidante estabilizado es una sustancia oxidante de tipo halógeno estabilizada con ácido sulfámico.

En una modalidad de la presente invención, las sustancias oxidantes de tipo halógeno estabilizadas con sulfato de amonio son sustancias oxidantes de tipo cloro estabilizadas con sulfato de amonio, por ejemplo hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio.

En una modalidad de la presente invención, las sustancias oxidantes de tipo halógeno estabilizadas con ácido sulfámico son sustancias oxidantes de tipo cloro estabilizadas con ácido sulfámico, por ejemplo hipoclorito de sodio estabilizado con ácido sulfámico.

Esquema de esterilización

En una modalidad de la presente invención, después de adicionar los biocidas anteriores, la cantidad de los biocidas en el procedimiento de fabricación de papel y/o procedimiento de reducción a pulpa que se representa por la concentración total de halógeno es de 0,01 ppm a 10 ppm, preferiblemente es de 0,01~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,1~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,5~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,5~5,0 ppm, y preferiblemente es de 0,1-5,0 ppm.

En la presente invención, por conveniencia, la cantidad adicionada de biocidas oxidantes y biocidas oxidantes estabilizados se calcula en base a la concentración total de halógenos, si la cantidad total adicionada de biocidas oxidantes y biocidas oxidantes estabilizados puede mantener la concentración total de halógenos que se mide en el sistema de fabricación de papel de acuerdo con el siguiente método a 0,01 ppm~10 ppm.

Adicionalmente, aquellos expertos en la técnica pueden elegir la dosificación de biocidas de acuerdo con la actividad de los microbios existentes en el sistema de fabricación de papel.

A continuación, se usa el hipoclorito de sodio para describir como un ejemplo de oxidante de tipo halógeno. Cuando se adicionan tales oxidantes al agua, por ejemplo, hipoclorito de sodio, el elemento cloro existe en la forma de cloro libre (cloro residual libre, a veces abreviado como FRC en la siguiente descripción) y en la forma de cloro combinado en agua. Típicamente, la suma del cloro libre y el cloro combinado se conoce como cloro total (cloro residual total, a veces abreviado como TRC en la siguiente descripción). La concentración total de cloro (cantidad) se puede detectar de acuerdo con el siguiente método. El cloro combinado puede oxidar el yoduro en yodo. El yodo y el cloro libre reaccionan con DPD (N,N-Dietil-p-fenilendiamina) para formar una sustancia roja, y la cual se puede usar para representar la concentración del cloro total (mediante el uso de la absorbancia que se obtiene en la medición a 530 nm para representar el concentración de cloro total). La concentración de cloro libre (cantidad) se puede determinar mediante el siguiente método. El cloro libre, el cual puede existir en la forma de ácido hipocloroso o iones de hipoclorito reacciona rápidamente con el indicador DPD (N,N-Dietil-p-fenilendiamina) para formar una sustancia de color rosa, y la fuerza de tal color se puede usar para indicar la cantidad de cloro libre, por ejemplo la concentración de cloro libre se determina mediante las mediciones de absorbancia en 530 nm. En la presente invención, TRC y FRC se miden, por ejemplo, mediante los espectrofotómetros HACH DR2400 o DR2800.

En una modalidad de la presente invención, después de adicionar los biocidas anteriores, la concentración de cloro total en el sistema de fabricación de papel que se mide por el método anterior es de 0,01 ppm a 10 ppm, o es de 0,01-2,0 ppm, o es de 0,1~2,0 ppm, o es de 0,5~2,0 ppm, o es de 0,5~5,0 ppm, o es de 0,1-5,0 ppm.

Si se aplica el otro tipo de biocidas oxidantes en la presente invención, las concentraciones totales de los biocidas oxidantes también pueden determinarse al detectar el halógeno total (o el cloro total).

En una modalidad de la presente invención, los biocidas oxidantes se adicionan seguidos de la adición de biocidas oxidantes estabilizados.

En otra modalidad de la presente invención, los biocidas oxidantes estabilizados se adicionan seguidos de la adición de biocidas oxidantes.

En una modalidad de la presente invención, los biocidas anteriores se pueden adicionar en modo continuo o discontinuo al proceso de fabricación de papel.

En una modalidad de la presente invención, los biocidas se adicionan en uno o más de los siguientes pasos del procedimiento de reducción a pulpa: adicionar los biocidas cuando comienza el paso de trituración; adicionar los biocidas durante el paso de trituración; adicionar los biocidas durante el paso de tamizado, espesamiento y deslodamiento; adicionar los biocidas durante el paso de separación; adicionar los biocidas durante el paso de trituración; y adicionar los biocidas al tanque de mezclado.

En una modalidad de la presente invención, las posiciones donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de reducción a pulpa comprenden uno o más de los siguientes: dispositivos de hidropulpeo, dispositivos de limpieza, dispositivos de tamizado grueso y tamizado fino, dispositivos de almacenamiento de pulpa, dispositivos de separación de fibra, dispositivos de almacenamiento de fibra, dispositivos de concentración, dispositivos de molienda y/o entrada para el agua de dilución o agua blanca y demás.

En una modalidad de la presente invención, en donde las posiciones donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de fabricación de papel comprenden uno o más de los siguientes: dispositivos de almacenamiento de pulpa, piscinas de residuos de papel, torres de suspensión reciclada, torres de material de fibra larga o fibra corta, torres de material de almidón, tanques mezcladores, tanques de máquinas, cajas de entrada, cajas de alto nivel, fosas de aguas coladas de tela metálica, torres de aguas blancas, piscinas de aguas blancas, piscinas de aguas blancas turbias, piscinas de aguas blancas filtradas, estanques de aguas clarificadas, salida de bombas de ventilador y/o filtro de polidisco, tanques de agua caliente, tanques de agua clarificada, estanques de aspersión y demás.

Mediante el uso del método para fabricar de papel de acuerdo con la presente invención para producir papel, no solo se usa efectivamente la fibra reciclada para producir papel y lograr el reúso del papel de desecho, sino que también se protege eficientemente una gran cantidad de almidón en la fibra reciclada. Por lo tanto, las cantidades adicionadas de los aditivos tales como almidones y agentes de resistencia en seco se reducen significativamente, y se mejora la resistencia del papel producido, y adicionalmente se ahorra en los costos.

Ejemplos

La presente invención se explica adicionalmente al dar ejemplos a continuación.

Ejemplo 1 Método de medición de la concentración total de almidón en la fibra reciclada

Para hacer pulpa se usa 100 % pulpa de madera dura kraft blanqueada, la cual no contiene almidón. Los almidones catiónicos se adicionan a la pulpa para fabricar papel en la dosis de 25 kg de almidones por una tonelada de cartón. El presente ejemplo aplica diferentes medios tales como calentamiento, adición de ácido, adición de álcali y aumento de la conductividad para desorber el almidón adsorbido en el papel producido que se produce de la pulpa anterior, seguido del uso de yodo-yoduro de potasio para detectar la concentración de almidón directamente.

Se aplican tres métodos de pretratamiento diferentes, tales como calentamiento, adición de álcali y adición de NaCl para aumentar la conductividad, para separar el almidón adsorbido por la pulpa.

Se pesaron 2,47 g del papel producido anteriormente y se cortaron en trozos, y seguido se adicionaron 300 mL de agua. Se agitó a 800 rpm y se redujo a pulpa. La suspensión obtenida se dispensó en un recipiente de vidrio. Los almidones adsorbidos por la fibra se trataron con calentamiento, adición de álcali (hidróxido de sodio) o adición de sal (NaCl) individualmente, seguido de la adición del complejo de yodo-yoduro de potasio para desarrollar color a 620 nm y 660 mm. Los resultados se muestran en la siguiente tabla 1.

Tabla 1

(2) Tratamiento alcalino para fibra

La fibra virgen, la pulpa blanqueada y la pulpa semiblanqueada se trataron con álcali durante el calentamiento y se ajustó el pH, seguido de la adición del complejo de yodo-yoduro de potasio para desarrollar color a 620 nm y 660 mm. Los resultados mostraron que no había almidones. Los resultados anteriores indican que el pretratamiento no degrada la celulosa la cual es similar al almidón en estructura. No causará error en el experimento.

Ejemplo 2

Fabricación de papel con papel de desecho reciclado (fibra reciclada)

Se pesaron y cortaron en trozos Contenedores Corrugados Viejos Americanos estándar de 150 g (a veces denominados AOCC). Las piezas se sumergieron en 15 kilogramos de agua durante la noche. La muestra obtenida se desintegró por Pila Valley durante 30 minutos y reducida a pulpa durante 20 minutos, y la concentración de pulpa de la misma es de aproximadamente 1 %. Los almidones catiónicos se repusieron para hacer la concentración de almidón de 80 kg/tonelada de papel. El papel de desecho reciclado con alto contenido de almidón se usó para fabricar papel.

En donde, se detectó el contenido total de almidón del Contenedor Corrugado Viejo Americano reciclado, el método de detección fue similar al del Ejemplo 1. La concentración de hidróxido de sodio se mantuvo a 0,5 mol/L. La muestra se mantuvo a 60 °C durante aproximadamente 20 minutos. Luego, se detectó el contenido de almidón mediante el método del complejo de yodo-yoduro de potasio. El resultado mostró que el contenido total de almidón del Contenedor Corrugado Viejo Americano es de 9,1 %.

Cultivo de microbios

La pulpa obtenida anteriormente se inoculó con la pulpa, la cual estaba contaminada por bacterias en una relación de uno a mil, seguido de cultivo durante 3 horas a 37 °C. La pulpa de simulación contaminada por los microbios se obtuvo para usar en el siguiente experimento. Se detectó el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la concentración de trifosfato de adenosina (ATP) y el número total de colonias de bacterias aerobias de la pulpa la cual inicialmente estaba contaminada por los microbios. Los métodos de detección siguieron los métodos comunes en la técnica.

Tratamiento con biocidas

Se preparó hipoclorito de sodio (biocida) estabilizado con sulfato de amonio, y siguió la medición el contenido total de cloro de los biocidas preparados (método de detección DPD anterior). El hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio se adicionó a la pulpa que se inoculó por microbios. El biocida se adicionó a la pulpa dos veces al día y las concentraciones de cloro total (cloro activo) se mantuvieron a 5 ppm, 10 ppm y 20 ppm respectivamente al controlar las dosis adicionadas. Por lo tanto, tres muestras de tratamiento diferentes mantuvieron diferentes niveles de bacterias. Se usó como muestra blanco otra pulpa que se inoculó por microbios de acuerdo con el mismo método anterior sin adicionar ningún biocida oxidante estabilizado. Todo el experimento se realizó durante 9 días.

Durante el experimento, se detectaron todos los días el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la concentración de trifosfato de adenosina (ATP) y el número total de colonias de bacterias aerobias de las muestras tratadas y la muestra blanco. En el último día de observación (El noveno día), las concentraciones totales de almidón de las muestras de pulpa anteriores se detectaron de acuerdo con el método anterior.

La Figura 1 ilustra los cambios de pH y ORP con respecto al tiempo (Del primer día al noveno día). La Figura 2 ilustra los cambios del ATP y el número de bacterias aerobias con respecto al tiempo (Del primer día al noveno día). Prueba de resistencia del papel en el papel producido

La muestra de pulpa tratada durante 9 días y la muestra blanco se monitorearon y usaron para producir papel por HandSheet Former. Los almidones adicionales no se adicionaron para aumentar la resistencia y solo se adicionaron la ayuda de retención y el agente de resistencia en seco en la misma dosis. Las pastas de papel se deshidrataron, transformaron y secaron, y seguido se probaron las propiedades de resistencia del papel, las cuales incluyen el grosor del papel, la resistencia al estallido, la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción. Los resultados se muestran en la Figura 4A y la Figura 4B respectivamente. En donde el índice de resistencia a la tracción del papel se prueba mediante el Probador de Tracción (Lorentzen & Wettre) y el índice de resistencia al estallido del papel se prueba mediante el Probador de Resistencia al Estallido (Lorentzen & Wettre).

La Figura 3 ilustra la concentración de ATP, el número total de bacterias aerobias, la concentración de almidón de la pulpa tratada durante 9 días.

La Figura 4A ilustra el índice de resistencia al estallido del papel que se produce a partir de la pulpa tratada durante 9 días.

La Figura 4B ilustra el índice de resistencia a la tracción del papel que se produce a partir de la pulpa tratada durante 9 días.

Las Figuras 1 a 4 muestran que el pH y el potencial de oxidación-reducción de la pulpa, la cual se produce por la fibra reciclada tratada con biocidas oxidantes estabilizados son mayores que los de la muestra blanco. El pH bajo de la muestra blanco indica que la muestra blanco produce gas ácido debido a la acción de los microbios, lo cual conduce a un aumento de la acidez de la muestra. Después de adicionar biocidas oxidantes estabilizados, las actividades de los microbios, que incluyen el ATP y el número total de bacterias, se inhiben efectivamente (ver Figura 2). Tal acción de inhibición se relaciona con las dosis de los biocidas oxidantes estabilizados (los cuales se representan por el cloro total). Cuanto mayor sea la concentración de cloro total, más significativo será el efecto que tenga.

Los contenidos totales de almidón se midieron de acuerdo con el método anterior. El contenido total de almidón de la pulpa de la muestra blanco se redujo de 8 % a 2,87 %. El contenido de almidón de la pulpa a la que se adicionó biocidas oxidantes estabilizados solo se redujo ligeramente, y los almidones de la misma quedaron protegidos. Las concentraciones de almidón se mantuvieron a 6,81 % y 6,57 %, cuando las concentraciones de cloro total (activo) fueron de 10 ppm y 20 ppm, respectivamente.

El papel se produjo mediante el uso de diferentes pulpas anteriores. La resistencia del papel, el cual se produce mediante la adición de biocidas oxidantes estabilizados a la pulpa es mayor que la de la muestra blanco. La resistencia al estallido y la resistencia a la tracción aumentan 24,3 % y 19,5 % en comparación con la muestra blanco, respectivamente. Los resultados del ejemplo 2 muestran que el pH y el potencial de oxidación-reducción de la pulpa a la cual se adicionan continuamente biocidas oxidantes son estables. La fibra reciclada está protegida de la degradación, lo cual reduce la pérdida de los aditivos adsorbidos, tales como los almidones, y mejora la resistencia del papel.

Ejemplo 3

Fabricación de papel con papel de desecho reciclado (fibra reciclada)

Se pesaron Contenedores Corrugados Viejos Americanos estándar de 150 g (a veces denominados AOCC). El contenido total de almidón del Contenedor Corrugado Viejo Americano reciclado se detectó de acuerdo con el mismo método de medición de almidón del ejemplo 2, y el resultado fue 3,01 %.

El papel de desecho anterior se cortó en trozos y se sumergió en 15 kilogramos de agua durante la noche. La muestra obtenida se desintegró por Pila Valley durante 30 minutos y reducida a pulpa durante 20 minutos, y la concentración de pulpa de la misma es de aproximadamente 1 %.

Cultivo de microbios

La muestra de pulpa anterior se inoculó con un poco de pulpa virgen de la planta de fabricación de papel y caldo de soya tríptico, seguido de cultivo durante la noche a 37 °C. Se obtuvo pulpa de simulación para usar en el siguiente experimento. Se detectó el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la concentración de trifosfato de adenosina (ATP) y el número total de colonias de bacterias aerobias de la pulpa la cual inicialmente estaba contaminada por los microbios.

Tratamiento con biocidas

Se preparó el hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio o ácido sulfámico (biocida), y seguido se midió el contenido total de cloro (activo) de los biocidas que se prepararon mediante el mismo método del ejemplo 2. Se adicionó hipoclorito de sodio estabilizado con ácido sulfámico o sulfato de amonio a la pulpa de estimulación anterior una vez al día y las concentraciones de cloro total se mantuvieron a 5 ppm y 20 ppm respectivamente al controlar las dosis adicionadas. Por lo tanto, las pulpas mantuvieron diferentes niveles de la bacteria. Se usó como muestra blanco otra pulpa que se inoculó por microbios de acuerdo con el mismo método anterior sin adicionar ningún biocida oxidante estabilizado. Todo el experimento se realizó durante 9 días.

Durante el experimento, el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la concentración de trifosfato de adenosina y el número total de colonias de bacterias aerobias de las muestras tratadas y la muestra blanco se detectaron todos los días de acuerdo con los mismos métodos del ejemplo 2. En el último día de observación, las concentraciones totales de almidón de la pulpa anterior se detectaron de acuerdo con el método anterior. Los datos de pH y ORP se muestran en la Figura 5.

Prueba de resistencia del papel en el papel producido

La muestra de pulpa tratada durante 9 días y la muestra blanco se monitorearon y usaron para producir papel por HandSheet Former. Los almidones adicionales no se adicionaron para aumentar la resistencia y solo se adicionaron la ayuda de retención y el agente de resistencia en seco en la misma dosis. Las pulpas se deshidrataron, transformaron y secaron, seguido se probaron las propiedades de resistencia del papel, las cuales incluyen grosor del papel, resistencia al estallido, resistencia a la compresión y resistencia a la tracción y prueba de ATP, contenido de almidón y número total de bacterias aerobias. Los resultados se muestran en la Figura 6. La Figura 6 indica el índice de resistencia al estallido de diferentes muestras (el método de detección del índice de resistencia al estallido es el mismo que el del ejemplo 2).

La Figura 5 y la Figura 6 muestran que el pH y el potencial de oxidación-reducción del sistema, el cual se produce por la fibra reciclada tratada con biocidas oxidantes estabilizados con sulfato de amonio o ácido sulfámico son mayores que los de la muestra blanco, respectivamente. El ORP de la muestra blanco, a la cual no se adicionó ningún biocida oxidante disminuyó a -200 mV o menos. Los resultados de la prueba de resistencia del papel muestran que la resistencia al estallido del papel, el cual se produce con pulpa a la que se adicionan biocidas oxidantes estabilizados con ácido sulfámico o sulfato de amonio aumenta significativamente en comparación con la muestra blanco.

De acuerdo con los resultados del ejemplo 3, es claro que después del tratamiento con oxidantes estabilizados con sulfato de amonio o ácido sulfámico, los almidones, etc. en el reciclado están protegidos. La resistencia al estallido del papel obtenido, el cual se produce sin adicionar almidón adicional durante el proceso de fabricación es mayor que la de la muestra blanco.

Ejemplo 4

Fabricación de papel con papel de desecho reciclado (fibra reciclada)

Se pesaron Contenedores Corrugados Viejos Americanos estándar de 150 g (a veces denominados AOCC). El contenido total de almidón de los Contenedores Corrugados Viejos Americanos reciclados se detectó de acuerdo con el mismo método de medición de almidón del ejemplo 2, y el resultado fue 9,1 %.

En el proceso de reducción a pulpa y fabricación de papel, el papel de desecho anterior se cortó en trozos y se sumergió en 15 kilogramos de agua durante la noche. La muestra obtenida se desintegró por Pila Valley durante 30 minutos y reducida a pulpa durante 20 minutos, y la concentración de pulpa de la misma es de aproximadamente 1 %.

Cultivo de microbios

La pulpa obtenida anteriormente se inoculó con la pulpa, la cual estaba contaminada por bacterias en una relación de uno a mil, seguido de cultivo durante 3 horas a 37 °C. La pulpa de simulación contaminada por los microbios se obtuvo para usar en el siguiente experimento. Se detectó el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la concentración de trifosfato de adenosina (ATP) y el número total de colonias de bacterias aerobias de la pulpa la cual inicialmente estaba contaminada por los microbios.

Tratamiento con biocidas

Se preparó la disolución de hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio o ácido sulfámico (biocida), y seguido se midió el contenido de cloro total de los biocidas preparados (método de detección DPD). La pulpa inoculada anterior se dividió en 6 muestras, en donde una de las muestras se usó como muestra blanco. A tres de las muestras de pulpa se les adicionó hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio, hipoclorito de sodio estabilizado con ácido sulfámico e hipoclorito de sodio respectivamente. Las dosis totales de cloro de todas las tres muestras de pulpa se controlaron a 20 ppm.

Con respecto a las otras dos muestras, primeramente, se adicionó hipoclorito de sodio a una (la cantidad adicionada de hipoclorito de sodio hizo que el cloro total de la pulpa fuera de 10 ppm), y seguido se adicionó oxidante halógeno estabilizado, C12/ácido sulfámico (es decir, el hipoclorito de sodio estabilizado con ácido sulfámico, la cantidad adicionada de C12/ácido sulfámico hizo que la concentración total de cloro de la pulpa fuera de 10 ppm. El cloro total de la muestra fue de 20 ppm en consecuencia). Primeramente, se adicionó hipoclorito de sodio a una (la cantidad adicionada de hipoclorito de sodio hizo que el cloro total de la pulpa fuera de 10 ppm), y seguido de la adición de oxidante halógeno estabilizado, C12/sulfato de amonio (es decir, el hipoclorito de sodio estabilizado con sulfato de amonio, la cantidad adicionada de C12/sulfato de amonio hizo que la concentración total de cloro de la pulpa fuera de 10 ppm. El cloro total de la muestra fue de 20 ppm en consecuencia).

Las sustancias anteriores se adicionaron a las pulpas una vez al día y las concentraciones de cloro total se mantuvieron en 20 ppm al controlar las dosis adicionadas. Todo el experimento se realizó durante 5 días y se monitoreó el contenido total de almidones.

Como se muestra en la Figura 7, las velocidades de degradación del almidón de las fibras recicladas, las cuales se tratan con hipoclorito de sodio, oxidante estabilizado C12/ácido sulfámico y oxidante estabilizado C12 /sulfato de amonio mejoran cuando se comparan con la muestra blanco, las cuales disminuye a 5 %, 14,46 % y 1,32 %, respectivamente de 25 %. Cuando se usa hipoclorito de sodio (agua de blanqueo) e hipoclorito de sodio estabilizado juntos, la protección para el almidón mejora adicionalmente en comparación con un solo biocida (a la misma dosis). La velocidad de degradación del almidón de la muestra que se trata con agua de blanqueo+C12/ácido sulfámico es solo de 1,2 %. No se observa degradación de los almidones después de tratar la muestra con agua de blanqueo+C12/sulfato de amonio.

Cuando se controla a la misma concentración de cloro total, adicionar biocidas y biocidas estabilizados juntos puede proteger el almidón de la degradación más efectivamente.

Esto completa la descripción de las modalidades preferidas y alternativas de la invención. Aquellos expertos en la técnica pueden reconocer otros equivalentes a la modalidad específica que se describe en la presente descripción, cuyos equivalentes pretenden abarcar las reivindicaciones adjuntas en la misma.

Claims

REIVINDICACIONES

Un método para fabricar papel mediante el uso de fibra reciclada como una materia prima, que comprende:

un procedimiento de reducción a pulpa que comprende la reducción a pulpa de la materia prima que contiene fibra reciclada, y

un procedimiento de fabricación de papel que comprende producir papel con la suspensión de pulpa que se obtiene en el procedimiento de fabricación de pulpa;

en donde el contenido total de almidón en la fibra reciclada se mide antes de que la fibra reciclada se reduzca a pulpa, y cuando el contenido total de almidón en la fibra reciclada es mayor que un valor predeterminado, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa, en donde el valor predeterminado es 0,1~100 g de almidón/kg de fibra reciclada.

El método para fabricar papel de la reivindicación 1, en donde el valor predeterminado es de 1 ~80 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~10 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 5~20 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 5~30 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~40 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1 ~50 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1~60 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 1 —70 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 10~95 g de almidón/kg de fibra reciclada, preferiblemente de 10~30 g de almidón/kg de fibra reciclada.

El método para fabricar papel de la reivindicación 1 o 2, en donde se monitorea el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa, y

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón en la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos posteriores del procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos anteriores del proceso de reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa,

preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende los pasos de:

triturar la materia prima;

tamizar, espesar y deslodar la pulpa que se obtiene en el paso de trituración; y en donde en el procedimiento de reducción a pulpa,

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, y cuando el contenido total de almidón del material de reducción de pulpa en el paso de trituración es menor que el contenido total de almidón de la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración y el contenido total de almidón de la pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, y cuando el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa,

más preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende adicionalmente:

separar la fibra en la suspensión de pulpa que se obtiene después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento en fibra corta y fibra larga; y en donde

en el procedimiento de reducción a pulpa,

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa; en el paso de trituración, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

se monitorean el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento y el contenido total de almidón en la fibra larga y/o la fibra corta que se obtiene después del paso de separación, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa,

incluso más preferiblemente en donde el procedimiento de reducción a pulpa comprende adicionalmente los pasos de:

moler la fibra corta que se obtiene en el paso de separación, y

dispersar con calor y moler la fibra larga,

seguido de transferir la fibra larga y la fibra corta molidas al procedimiento de fabricación de papel, respectivamente; y en donde

en el procedimiento de reducción a pulpa,

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa en el paso de trituración y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa; en el paso de trituración, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

se monitorea el contenido total de almidón del material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón en el material de reducción a pulpa después de los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta que se obtiene después del paso de separación y el contenido total de almidón de la fibra larga y/o fibra corta en el paso de molienda se monitorean, y cuando el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta en el paso de molienda es menor que el contenido total de almidón de la fibra larga y/o la fibra corta que se obtiene después del paso de separación, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa.

El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde se monitorea el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de fabricación de papel, y cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa es menor que el contenido total de almidón en la fibra reciclada antes de la reducción a pulpa, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa; o

cuando el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en uno de los pasos posteriores del procedimiento de fabricación de papel es menor que el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en el procedimiento de reducción a pulpa y/o el contenido total de almidón de la suspensión de pulpa en un paso anterior del procedimiento de fabricación de papel, se adicionan uno o más biocidas durante el procedimiento de reducción a pulpa y/o el procedimiento de fabricación de papel.

El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el contenido total de almidón de la fibra reciclada se mide mediante un método que comprende los pasos de:

mezclar una muestra de fibra reciclada en agua para formar una suspensión de la muestra a medir, adicionar álcali a la suspensión obtenida y hacer reaccionar a una temperatura de 50 °C a 100 °C, y medir el contenido de almidón de la suspensión después de la reacción, en donde el contenido de almidón es el contenido total de almidón de la muestra a medir.

El método para fabricar papel de la reivindicación 5, en donde el álcali se selecciona del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de bario, e hidróxido de amonio, y/o en donde el álcali se adiciona a la suspensión en una concentración final de 0,05 mol/L~10 mol/L, preferiblemente de 0,1 mol/L~5 mol/L, preferiblemente de 0,1 mol/L~1 mol/L, o preferiblemente de 0,2 mol/L~0,5mol/L.

El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde los biocidas se adicionan en uno o más de los siguientes pasos del procedimiento de reducción a pulpa: adicionar los biocidas cuando comienza el paso de trituración;

adicionar los biocidas durante el paso de trituración;

adicionar los biocidas durante los pasos de tamizado, espesamiento y deslodamiento;

adicionar los biocidas durante el paso de separación;

adicionar los biocidas durante el paso de molienda; y

adicionar los biocidas al tanque de mezclado,

o en donde los lugares donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de reducción a pulpa comprenden uno o más de los siguientes:

dispositivos de hidropulpeo, dispositivos de limpieza de basura, dispositivos de tamizado grueso y dispositivos de tamizado fino, dispositivos de almacenamiento de pulpa, dispositivos de separación de fibra, dispositivos de almacenamiento de fibra, dispositivos de espesamiento, dispositivos de molienda y/o entrada para el agua de dilución o agua blanca.

8. El método para fabricar papel de la reivindicación 4, en donde los lugares donde se adicionan los biocidas en el procedimiento de fabricación del papel comprenden uno o más de los siguientes:

dispositivos de almacenamiento de pulpa, piscinas para residuos de papel, torres de pulpa reciclada, torres de material de fibra larga o fibra corta, torres de material de almidón, tanques de mezclado, tanques de máquinas, cajas de entrada, cajas de alto nivel, fosas de aguas coladas de tela metálica, torres de agua blanca, piscinas de agua blanca, piscinas de agua blanca turbia, piscinas de aguas blancas filtradas, estanques de agua clarificada, salida de bombas ventilador y/o filtro de polidisco, tanques de agua caliente, tanques de agua clarificada y estanques de aspersión.

9. El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la fibra reciclada comprende adicionalmente el residuo de papel del dispositivo de residuo de papel de un proceso de fabricación de papel, y/o

en donde los biocidas se adicionan en un modo continuo o discontinuo.

10. El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde los biocidas son biocidas oxidantes o biocidas oxidantes estabilizados.

11. El método para fabricar papel de la reivindicación 10, en donde los biocidas oxidantes comprenden sustancias oxidantes de tipo halógeno, ácido peracético y peróxido de hidrógeno, o

en donde los biocidas oxidantes estabilizados son sustancias oxidantes de tipo halógeno estabilizadas con ácido sulfámico y/o sulfato de amonio.

12. El método para fabricar papel de la reivindicación 11, en donde las sustancias oxidantes de tipo halógeno son sustancias oxidantes de tipo cloro o sustancias oxidantes de tipo bromo,

preferiblemente en donde las sustancias oxidantes de tipo cloro son cloro, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, ácido tricloroisocianúrico (TCCA), ácido dicloroisocianúrico (DCCA), 1-bromo-3-cloro-5,5-dimetilhidantoína (BCDMH) o 1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína (DCDMH).

13. El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la cantidad de biocidas en el procedimiento de reducción a pulpa y/o el procedimiento de fabricación de papel que se representa por la concentración total de halógeno después de la adición de los biocidas es de 0,01 ppm a 10 ppm, preferiblemente es de 0,01~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,1~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,5~2,0 ppm, preferiblemente es de 0,5~5,0 ppm, o preferiblemente es de 0,1~5,0 ppm.

14. El método para fabricar papel de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde

se adicionan los biocidas oxidantes, seguido de la adición de los biocidas oxidantes estabilizados; o se adicionan los biocidas oxidantes estabilizados, seguido de la adición de los biocidas oxidantes.