FI120202B - Polymeerikoostumus ja sen käyttö - Google Patents

Polymeerikoostumus ja sen käyttö Download PDF

Info

Publication number
FI120202B
FI120202B FI20030039A FI20030039A FI120202B FI 120202 B FI120202 B FI 120202B FI 20030039 A FI20030039 A FI 20030039A FI 20030039 A FI20030039 A FI 20030039A FI 120202 B FI120202 B FI 120202B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polymer
polymer composition
acid
copolymer
bleaching
Prior art date
Application number
FI20030039A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20030039A0 (fi
FI20030039A (fi
Inventor
Jonni Ahlgren
Aarto Paren
Ilkka Renvall
Jukka Jaekaerae
Timo Haermae
Original Assignee
Kemira Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oyj filed Critical Kemira Oyj
Publication of FI20030039A0 publication Critical patent/FI20030039A0/fi
Priority to FI20030039A priority Critical patent/FI120202B/fi
Priority to AT04701021T priority patent/ATE399817T1/de
Priority to PCT/FI2004/000009 priority patent/WO2004063276A1/en
Priority to US10/538,074 priority patent/US7674851B2/en
Priority to DE602004014719T priority patent/DE602004014719D1/de
Priority to CA2509692A priority patent/CA2509692C/en
Priority to EP04701021A priority patent/EP1581591B1/en
Publication of FI20030039A publication Critical patent/FI20030039A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI120202B publication Critical patent/FI120202B/fi
Priority to US12/651,957 priority patent/US7867357B2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/16Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
    • D21C9/163Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/01Hydrogen peroxide
    • C01B15/037Stabilisation by additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/37Polymers
    • C11D3/3746Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C11D3/3757(Co)polymerised carboxylic acids, -anhydrides, -esters in solid and liquid compositions
    • C11D3/3765(Co)polymerised carboxylic acids, -anhydrides, -esters in solid and liquid compositions in liquid compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/39Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3947Liquid compositions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06LDRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/10Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which develop oxygen
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06LDRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/10Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which develop oxygen
    • D06L4/12Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which develop oxygen combined with specific additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones

Description

Polymeerikoostumus ja sen käyttö - Polymerkomposition och användning av densamma
Keksinnön ala 5 Esillä oleva keksintö koskee stabiilia polymeerikoostumusta selluloosakuitumate-riaalin peroksidivalkaisua varten. Stabiilia polymeerikoostumusta voidaan käyttää mekaanisten, kemiallisten, kemimekaanisten ja siistattujen massojen emäksisessä peroksidivalkaisussa ja uusiokuitujen siistauksessa ilman, että käytetään silikaattia stabilointiaineena. Esillä oleva keksintö koskee myös tällaisen polymeerikoostu-10 muksen käyttöä stabilointikoostumuksena valkaistaessa selluloosakuitumateriaa-lia.
Tekniikan tason kuvaus
Emäksisiä silikaattiliuoksia, joita kutsutaan tavallisesti vesilasiksi, on käytetty sel-15 laisten vetyperoksidiliuosten, joita käytetään mekaanisten massojen emäksiseen peroksidivalkaisuun, stabiloinnissa. Nykyisin on yleisempää, ettei valmisteta esivalmistettua valkaisuliuosta, vaan syötetään erikseen vesilasia, kun mekaanisia massoja valkaistaan peroksidilla ja emäksellä.
Uusiopapereiden siistauksessa vesilasia käytetään sellaisenaan tai yhdessä pe-20 roksidin kanssa. Joskus siistattu massa myös valkaistaan käyttämällä emäksistä peroksidia.
Vesilasin käyttö kemiallisten massojen emäksisessä peroksidivalkaisussa on julkaistu, mutta menetelmää ei voida hyödyntää täysin, koska silikaatti voi aiheuttaa erittäin vakavia saostumisongelmia. Vesilasin toisena haittapuolena on se, että 25 kun valkaisuliuokset kierrätetään ja lopulta syötetään soodakattilaan, jossa keitto-prosessista peräisin oleva niin kutsuttu mustalipeä väkevöinnin jälkeen poltetaan, silikaatti aiheuttaa voimakasta kattilakiven muodostumista ja vähentää siten lämmönsiirtoa soodakattilassa, mikä voi pahimmassa tapauksessa aiheuttaa soodakattilan räjähtämisen. Lisäksi silikaatin käyttö voi aiheuttaa runsasta pölyämistä.
30 Jos silikaatit, esim. veden kuljettamina, joutuvat paperinvalmistusprosessiin, ne häiritsevät paperinvalmistusprosessia esim. saostumalla kuumalle pinnalle, aiheuttaen reikiä paperirullaan jne.
2
On tunnettua, että vetyperoksidi hajoaa erittäin nopeasti emäksisessä ympäristössä, kun läsnä on raskasmetalli (siirtymämetalli) -ioneja. Näistä ioneista massoissa esiintyy yleisimmin rautaa ja mangaania. Kupari-ioni on myös erittäin haitallinen emäksiselle vetyperoksidille, mutta tavallisesti sitä voi joutua prosessiin vain 5 käytettyjen prosessivesien välityksellä.
On myös tunnettua, että rauta alkaa saostua jo silloin, kun pH on alle 7, ensin kolloidisessa muodossa. Muodostuneet rautahydroksidit, oksihydroksidit jne. ovat ka-talyyttisesti paljon aktiivisempia kuin rautaionit. Myös mangaani voi olla ainakin osittain saostuneessa muodossa, mutta on osoitettu, että kun läsnä on vetyperok-10 sidia, mangaanin tulisi olla liuenneessa muodossa.
Teoria vesilasin toiminnasta vaihtelee, mutta erään teorian mukaan vesilasi deakti-voi rauta- ja muiden raskasmetalli-ioni”saostumien" katalyyttisen pinnan. Mangaani-ionien haitallisen vaikutuksen välttämiseksi valkaisuprosessiin lisätään usein kelatoivaa ainetta tai massa esikäsitellään kelatoivalla aineella. Kaikkein yleisim-15 mät kelatoivat aineet ovat EDTA ja DTPA, jotka kuuluvat polyaminopolykarboksy-laattien ryhmään. Vastaavia fosfonaatteja, EDTMPA:ta ja DTPMPA:ta, voidaan myös käyttää, mutta ne ovat paljon kalliimpia kuin polyaminopolykarboksylaatit. Niiden haittana on myös se, että ne sisältävät fosforia, joka ei ole toivottu komponentti ympäristösäännöksien yhä vain tiukentuessa.
20 Edellä esitetyn mukaisesti on tarvetta korvata vesilasi (silikaatit) emäksisessä pe-roksidiprosessissa ja massanvalmistusprosesseissa, joissa käytetään vesilasia, esim. uusiopaperin siistauksessa. Fosfonaattien käyttöä on ehdotettu, mutta niitä pitäisi käyttää melko suuria annoksia ja jätevesien fosforiongelma olisi edelleen olemassa. Koska tavalliset fosfonaatit eivät ole biologisesti hajoavia, on tehty pal-25 jon tutkimuksia niiden haitallisesta vaikutuksesta raskasmetallien mobilisointiin esim. vesistöjen sedimenteistä.
Eräs ratkaisu emäksisten vetyperoksidiliuosten stabiloimiseksi tai vesilasin välttämiseksi perustuu poly-alfa-hydroksiakryylihapon (PHAA:n) käyttöön. Tyypillisesti tätä ainetta käytetään poly-alfa-hydroksiakryylihapon natriumsuolana, joka on val-30 mistettu vastaavasta laktonista (sisäisestä esteristä) emäskäsittelyn (kuten NaOH:n) avulla. Siten poly-alfa-hydroksiakryylihapon natriumsuola esiintyy tyypillisesti vain emäksisenä vesiliuoksena. Laktoni ei liukene veteen. Kun mainitaan nimi PHAA, sillä ei tavallisesti tarkoiteta vapaata happoa, vaan sen suolaa.
3
Patenttijulkaisussa US 4 363 699 kuvataan menetelmä valkaisuun käytettävien pe-roksidiyhdisteiden emäksisten liuosten stabiloimiseksi, jossa menetelmässä liuokseen lisätään stabilointiaineena poly-alfa-hydroksiakryylihapon alkalisuolaa.
Patenttijulkaisussa EP 0 842 321 B1 kuvataan menetelmä sellaisten emäksisten 5 valkaisuliuosten stabiloimiseksi, jotka sisältävät happea ja/tai vetyperoksidia ja kolmea erityyppistä kelatoivaa ainetta. Ensimmäinen voi olla fosfonaattia tai ami-nopolykarboksyylihappoa, ja toinen voi olla esimerkiksi suolana käytettävää poly-alfa-hydroksiakryylihappoa. Kolmas on proteiinijohdannaista.
Patenttijulkaisussa EP 0 814 193 esitetään silikaatiton stabilointiaine peroksidival-10 kaisumenetelmiä varten, joka stabilointiaine käsittää a) ensimmäistä komponenttia, joka on valittu alfa-hydroksiakryylihapon homopolymeerien ja alfa-hydroksi-akryylihapon ja joidenkin toisten komonomeerien kopolymeerien ja mainittujen homo- tai kopolymeerien vesiliukoisten suolojen ja polylaktonien joukosta yhdessä b) toisen komponentin kanssa, joka on valittu akryylihapon, metakryylihapon ja male-15 iinihapon homopolymeerien ja kopolymeerien, vähintään yhden edellä mainituista hapoista ja joidenkin muiden komonomeerien kopolymeerien ja edellä mainittujen homo- ja kopolymeerien suolojen joukosta, ja c) kolmatta komponenttia, joka on valittu tavallisten kelatoivien happojen, DTPA:n ja TTHA:n, sekä näiden suolojen joukosta, ja valinnaisesti d) neljättä komponenttia, joka on valittu vesiliukoisten 20 magnesiumsuolojen joukosta. Poly-alfa-hydroksiakryylihappoa käytetään sen nat-riumsuolana.
Patenttijulkaisussa EP 0 814 193 kuvataan myös menetelmä kuitumateriaalin val-kaisemiseksi, jossa menetelmässä kuitumateriaalia esikäsitellään edellä mainitun stabilointiaineen vesiliuoksella tyypillisesti yhden tunnin ajan ja pH:ssa 6-11, edul-25 lisesti 7-10,5, ja sen jälkeen esikäsitelty kuitumateriaali valkaistaan käyttämällä peroksidivalkaisuaineen vesiliuosta. Edullisesti esikäsitelty kuitumateriaali pestään ennen valkaisua.
Patenttijulkaisussa EP 0 814 193 kuvataan lisäksi menetelmä kuitumateriaalin val-kaisemiseksi, jossa menetelmässä kuitumateriaali valkaistaan emäksisellä perok-30 sidivalkaisuvesiliuoksella, joka sisältää edellä mainittua stabilointiainetta.
Patenttijulkaisussa DE 3423452 esitetään ratkaisu vesilasin käytön välttämiseksi, jossa on poly-alfa-hydroksiakryylihapon (PHAA:n) ja vesiliukoisen akryyli- tai metakryylihapon homopolymeerin tai akryylihapon ja/tai maleiinihapon kopolymeerin stabilointiseosta. Suolat, erityisesti PHAA:n natriumsuola ja polykarboksylaattipoly- 4 meerin natriumsuola, sekoitetaan keskenään. Seokseen voidaan lisätä kelatoivia aineita, ja siten saadaan aikaan parannettu stabilointiaineseos valkaisuprosesseja varten. Patenttijulkaisun DE 3423452 mukaisesti valkaisuprosessi suoritetaan käyttämällä emäksistä peroksidivalkaisuliuosta, joka sisältää mainittua stabilointi-5 seosta.
Koska on tunnettua, että vetyperoksidi hajoaa erittäin helposti emäksisissä liuoksissa, valmis valkaisuseos ei ole kovin varteenotettava vaihtoehto valkaistaessa massaa vetyperoksidilla emäksisessä ympäristössä.
Patenttijulkaisussa EP 0 801 169 poly-alfa-hydroksiakryylihappoa tai vastaavia 10 suoloja tai polylaktonia käytetään kemiallisen massan emäksisessä peroksidival-kaisussa yli 100 °C:n lämpötilassa ja kun läsnä on yhdistettä, joka on valittu ka-liumhydroksidin, natriumhydroksidin ja alkalimetalli- tai maa-alkalimetallikarbonaat-tien joukosta.
On havaittu, että maa-alkalimetalli-ionit voivat olla erittäin haitallisia PHAA:lle. Kun K 15 paperia valmistetaan mekaanisesta massasta, on erittäin tavallista syöttää paperinvalmistusprosessin niin kutsuttua kiertovettä kuidutukseen. Kiertovesi sisältää hyvin usein erittäin suuria pitoisuuksia kalsiumioneja, kun paperinvalmistusprosessissa on käytetty kalsiumia sisältäviä päällystyspigmenttejä tai täyteaineita. Jos kemiallinen massa valkaistaan, massa sisältää erittäin suuria määriä kalsiumione-20 ja, jotka vapautuvat tietyssä määrin kussakin valkaisuvaiheessa. Myös erilaisten jätevesivirtojen kierrättäminen lisää maa-alkalimetalli-ionien määrää.
Jos PHAA:ta käytetään sellaisenaan, se sitoo kalsium- ja magnesiumioneja ja vähentää PHAA:n vaikutusta, mikä johtuu maa-alkalimetalli-ionipitoisuudesta. Syytä tähän ei tunneta, koska esim. PHAA:n natriumsuolalla ja tavanomaisen polyakryy-25 lihapon natriumsuolalla on lähes sama kalsiuminsitomiskyky, kun läsnä on magnesiumia neutraalissa pH-arvossa, kun taas magnesiumin sitomisaste on paljon heikompi, mutta voimakkaampi polyakrylaatilla kuin PHAA:n natriumsuolalla. [T. Ta-mura et ai., Polymer International, 46(1998), 353-356].
Esillä olevan keksinnön mukaisesti havaittiin yllättäen, että käyttämällä polykar-30 boksylaattia, joka oli valmistettu akryyli- ja/tai metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon, kuten maleiinihapon, kopolymeroinnin avulla, ja lisäämällä tätä polymeeriä polylaktoniin, polylaktonin, todennäköisesti happaman PHAA:n muodossa, tehokkuus voitiin säilyttää. Tämä tarkoittaa sitä, että tehokasta ja kallista komponenttia, ts. PHAA:ta, voitiin käyttää vähemmän, kun käytettiin polylak- 5 tonista ja polykarboksylaatista valmistettua tuotetta, kuin käytettäessä PHAA:ta, joka oli valmistettu pelkästään polylaktonista.
Tunnetun tekniikan mukaan kun PHAA:ta tai vastaavaa polylaktonia käytetään yhdessä polykarboksylaatin kanssa, joka on valmistettu esim. akryylihapon homo-5 polymeroinnin tai akryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon, kuten ma-leiinihapon, kopolymeroinnin avulla, hapot saadaan tavallisesti suoloina, esim. al-kalisuoloina. Tämä tarkoittaa sitä, että jos polymerointi suoritetaan happamien monomeerien kanssa, ne pitää käsitellä esim. emäksellä riittävän vesiliukoisuuden aikaansaamiseksi. Tämä lisää yhden ylimääräisen prosessivaiheen.
10 Valkaisuprosessissa voidaan käyttää erikseen PHAA:ta natriumsuolana ja polykar-boksylaattipolymeeriä natriumsuolana, mutta tämä edellyttää kahta erillistä pumppaus- ja ohjauslaitteistoa. Nämä kaksi polymeeriä voidaan myös tehdä valmiiksi seokseksi, mutta polykarboksylaatti on natriumsuolana.
v 15 Keksintö
Nyt on havaittu, että raaka hapan polymeeri, joka on valmistettu akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon, kuten maleiinihapon, kopolymeroinnin avulla, voidaan lisätä suoraan poly-alfa-hydroksiakryylihapon po-lylaktoniin, jota edellä esitetyn mukaisesti käytetään tavallisesti PHAA:n suolan, 20 kuten natriumsuolan, valmistamiseen, ja tätä seosta voidaan käyttää suoraan vesilasin sijasta kemiallisten, mekaanisten, kemimekaanisten ja siistattujen massojen emäksisessä peroksidivalkaisussa ja uusiokuitujen siistauksessa. Keksinnön mukaisella koostumuksella on hapan pH.
Tämä menetelmä on erittäin tehokas tapa valmistaa polymeerikoostumusta, koska 25 polylaktonia voidaan valmistaa helposti suurena kiintoainepitoisuutena, mikä ei ole helppoa PHAA:n natriumsuolalle ja jota voidaan siten kuljettaa edullisemmin kuin esim. PHAA:n alkalisuolaa. Tämän koostumuksen kaupallista käyttöä varten ei tarvita neutralointiainetta, ja koostumusta voidaan valmistaa suurempana kiintoainepitoisuutena kuin PHAA:n natriumsuolaa.
30 Tämän jonkin verran happaman polymeerikoostumuksen lisäetuna on se, että emäksinen vetyperoksidiprosessi voidaan säätää helpommin oikeaan pH-arvoon lisäämällä emästä valkaisuprosessiin kuin käyttämällä emäksisiä suoloja, kuten esim. PHAA:n natriumsuolaa ja polykarboksyylihappojen tavanomaisia suoloja, 6 jotka tarvitsevat monimutkaisempaa säätöä optimi-pH-arvon saavuttamiseksi emäksisessä peroksidivalkaisussa.
Keksinnön mukaista polymeerikoostumusta voidaan käyttää valkaisemaan kaikentyyppisiä massoja, kemiallista massaa, mekaanista massaa, kemimekaanista 5 massaa ja siistattuja massoja, joissa käytetään vetyperoksidia valkaisuaineena. Koostumus soveltuu myös uusiomassojen siistaukseen, missä käytetään tavallisesti vesilasia ja vetyperoksidia.
Valkaisumenetelmä voidaan toteuttaa yksivaiheisena valkaisuna tai kaksivaiheisena prosessina, jolloin esivalkaistu massa johdetaan toiseen vaiheeseen. Voi-10 daan käyttää mitä tahansa sakeutta, mutta on kaikkein edullisinta käyttää ensimmäisessä vaiheessa keskitasoista sakeutta ja toisessa vaiheessa suurta sakeutta.
Valkaisua voi edeltää käsittely kelatointiaineella valkaisuprosessiin tulevien siirty-mämetallien määrän vähentämiseksi. Jos mangaanipitoisuus on tämäntyyppisen käsittelyn jälkeen edelleen suuri, kelatoivat aineet voidaan lisätä valkaisuun joko 15 polymeerikoostumuksen kanssa tai erikseen.
Polymeerikoostumuksella saadaan ainakin yhtä hyvät valkaisutulokset kuin PHAA:n ja tavallisen polykarboksylaatin suolojen seoksella, jolla on sama poly-meeripitoisuus.
Keksinnön mukaisesti keksinnön mukainen polymeerikoostumus pitäisi edullisesti 20 syöttää prosessiin erillään emäksestä. Valmis valkaisuseos ei ole edullinen, koska emäs saostaa polymeerin ja tekee valkaisusta tehottoman. Polymeeri voidaan syöttää veteen laimennettuna, mutta yllättäen on havaittu, että paras vaikutus voidaan saada aikaan, kun polymeeri syötetään väkevänä liuoksena.
25 Keksinnön yksityiskohtainen selitys
Esillä olevan keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesti saadaan aikaan polymeerikoostumus selluloosakuitumateriaalin peroksidivalkaisua varten, joka koostumus on stabiilin vesipitoisen polymeeriliuoksen muodossa, joka polymeeriliuos on saatu saattamalla vesipitoisessa väliaineessa ensimmäinen polymeeri (A), joka 30 käsittää akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyyli-hapon kopolymeeriä, kosketukseen toisen polymeerin (B) kanssa, joka käsittää poly-alfa-hydroksiakryylihapon polylaktonia kiinteässä muodossa tai kosteana jauheena tai lietteenä, jolloin mainitun polymeeriliuoksen pH-arvo on korkeintaan 5.
7
Keksinnön mukaisesti stabiili polymeeriliuos voidaan saada aikaan lisäämällä mainittua polymeeriä (B) kiinteässä muodossa tai kosteana jauheena tai lietteenä mainitun polymeerin (A) liuokseen tai päinvastoin. On myös mahdollista saada aikaan stabiili polymeeriliuos valmistamalla mainittu polymeeri (A) akryylihapon ja/tai 5 metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon kopolymeroinnin avulla, kun läsnä on mainittua toista polymeeriä (B).
Esillä olevan keksinnön mukaisen polymeeriliuoksen pH-arvo on edullisesti 2-5, edullisemmin 3-4,5.
Edullisesti mainittu ensimmäinen polymeeri (A) käsittää raakapolymeeriä, joka on 10 saatu akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon kopolymeroinnin avulla, jolla raakapolymeerillä on hapan pH-arvo, edullisesti pH-arvo, joka on korkeintaan 5. Tämä polykarboksyylihappopolymeeri voidaan valmistaa käyttämällä tavanomaisia radikaalipolymerointitekniikoita.
Edellä mainittujen monomeerien lisäksi kopolymeeri voi sisältää myös mitä tahan-15 sa muita kopolymeroituvia monomeeriyksiköitä, kuten akryyliamidia, (met)akryyli-estereitä tai metyylivinyylieetteriä, muutamia mainitaksemme. Tässä yhteydessä termillä ’’kopolymeeri" tarkoitetaan polymeeriä, joka sisältää kahden- tai useam-mantyyppisiä monomeeriyksiköitä.
Näiden kahden polymeerin sekoittamista voidaan hyödyntää käyttämällä mitä ta-20 hansa sopivaa sekoitustekniikkaa tasaisen seoksen aikaansaamiseksi.
Ensimmäisen polymeerin (A) moolimassa voi olla vähintään 4 000, edullisesti vähintään 10 000 ja edullisemmin vähintään 30 000. Moolimassa voi olla vielä suurempi, vaikka moolimassojen ollessa erittäin suuria tuotteen viskositeetti kasvaa huomattavasti suurissa pitoisuuksissa.
25 Toisen polymeerin (B) moolimassa voi olla vähintään 5 000, edullisesti vähintään 10 000 ja edullisemmin vähintään 15 000. Koska toinen polymeeri (B), ts. polylak-toni, ei liukene veteen, moolimassat on määritetty vastaavalle natriumsuolalle, joka on saatu polylaktonin emäksisen hydrolyysin avulla.
Edullisesti ensimmäinen polymeeri (A) käsittää akryylihapon ja/tai metakryylihapon 30 ja maleiinihapon kopolymeeriä, jossa akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja maleii-nihapon välinen moolisuhde on 80:20-20:80, edullisesti 70:30-50:50.
8
Polymeerin (A) ja polymeerin (B) välistä suhdetta voidaan vaihdella laajalti, mutta suhde pitäisi valita siten, että voidaan saada aikaan polymeerin (A) hyvä maa-al-kalimetallin, erityisesti kalsiumin sitominen polymeeriseoksen optimaalisen valkai-suvaikutuksen saavuttamiseksi.
5 Polykarboksylaatin (polymeerin (A)) määrä riippuu maa-alkalimetallin, erityisesti kalsiumin, pitoisuudesta prosessissa, ja polylaktonin (polymeerin (B) osuus voi olla 1-50 painoprosenttia, edullisesti 5-30 painoprosenttia ja kaikkein edullisimmin 10-20 painoprosenttia seoksessa olevien polymeerien kokonaismäärästä.
Ensimmäisen ja toisen polymeerin (A) ja (B) pitoisuus polymeeriliuoksessa, ts. ak-10 tiivisen aineen pitoisuus, voi olla vähintään 10 painoprosenttia, edullisesti vähintään 15 painoprosenttia ja edullisemmin vähintään 20 painoprosenttia.
Esillä olevan keksinnön toinen toteutusmuoto koskee edellä kuvatun polymeeri-koostumuksen käyttöä stabilointikoostumuksena valkaistaessa selluloosakuitu-materiaalia.
\ 15 Sopivassa menetelmässä selluloosakuitumateriaalin valkaisemiseksi peroksidi-yhdisteellä emäksisessä vesipitoisessa väliaineessa on vaihe, jossa selluloosa-kuitumateriaaliin lisätään mainittua polymeerikoostumusta stabiilina polymeeriliu-oksena.
Edullisesti peroksidiyhdistettä ja emäksistä ainetta lisätään selluloosakuitumateri-20 aaliin stabilointikoostumuksen lisäämisen jälkeen.
Keksinnön mukaisesti polymeerikoostumusta käytetään määrä, joka vastaa 0,05-10 kg polymeerejä aktiivisena aineena tonnia kuivaa selluloosakuitumateriaa-lia kohti, edullisesti määrä, joka vastaa 0,1-5 kg tonnia kuivaa selluloosakuitu-materiaalia kohti, ja kaikkein edullisimmin määrä, joka vastaa 1-5 kg tonnia kuivaa 25 selluloosakuitumateriaalia kohti.
Selluloosakuitumateriaali voi olla kemiallista, mekaanista, kemimekaanista tai siistattua massaa. Selluloosakuitumateriaali voi myös olla mitä tahansa regeneroitua selluloosamateriaalia, kuten viskoosia, pellavaa tai puuvillaa.
Mekaanisten massojen peroksidivalkaisu, jossa käytetään keksinnön mukaista po-30 lymeerikoostumusta, voi käsittää kaikentyyppisiä mekaanisia massoja, esim. kivi-hioketta (SGW:tä), hierrettä (RMP:tä), painehioketta (PGW:tä), kuumahierrettä (TMP:tä), mutta myös kemiallisesti käsiteltyjä suurisaantoisia massoja, kuten ke- 9 mikuumahierrettä (CTMP:tä). Keksintö voidaan toteuttaa myös mekaanisten massojen jauhinvalkaisuna ja mekaanisen massan alkaliperoksidivalkaisuna (APMP:nä), jossa ennen jauhatusta hake imeytetään käyttämällä emäksistä pe-roksidiliuosta. Keksintö on käyttökelpoinen myös siistattujen massojen valkaisus-5 sa. Siistattu massa voidaan valmistaa käyttämällä raaka-aineena toimistojäteseos-ta (MOW:tä), sanomalehtipaperia (ONP:tä), aikakauslehtiä (OMP:itä) jne., ja keksinnön mukaista polymeeriseosta voidaan käyttää menetelmän missä tahansa vaiheessa, jossa käytetään peroksidia. Näissä sovelluksissa keksintö on erittäin edullinen, koska vetyperoksidin käytön suurin este on näissä sovelluksissa ollut 10 se, ettei vesilasia voida käyttää, koska vesilasi esim. tarttuu jauhinlevyihin ja tekee siten menetelmän epäkäytännölliseksi.
Mekaanisten massojen valkaisu voidaan suorittaa 30-90 °C:n lämpötilassa, edullisesti 50-90 °C:n lämpötilassa. Valkaisu voidaan suorittaa missä tahansa sakeu-dessa, mutta on edullisinta suorittaa valkaisu, kun sakeus on suuri, ts. noin 30 % 15 tai suurempi. Valkaisu voidaan suorittaa myös kahdessa vaiheessa, joiden välissä on vedenpoistovaihe. Vaiheet voidaan suorittaa valitussa sakeudessa, mutta on kaikkein edullisinta käyttää ensimmäisessä vaiheessa keskitasoista sakeutta ja toisessa vaiheessa suurta sakeutta. Tämä mahdollistaa haitallisten aineiden tehokkaan poiston. Käsittely kelatoivalla aineella ja vedenpoisto voivat edeltää val-20 kaisuvaihetta ja parantaa siten valkaisun tehokkuutta. Tämän esikäsittelyn sakeus on edullisesti suunnilleen 10% tehokkaan metallinpoiston varmistamiseksi. pH-arvon pitäisi olla 3-7, edullisesti 4-6,5 ja kaikkein edullisimmin 4,5-6, jos käytetään tavanomaisia kelatoivia aineita. Kelatoivina aineina voidaan käyttää tavanomaisia kelatoivia aineita, kuten polyaminopolykarboksylaatteja, kuten EDTA:ta tai 25 DTPA:ta tai vastaavia fosfonihappoja, kuten EDTMPA:ta ja DTPMPA:ta.
Emäksen ja vetyperoksidin välinen suhde voi vaihdella laajalti raaka-aineiden ja valkaisuasteen mukaan. Voidaan käyttää myös vaihtoehtoisia emäslähteitä, kuten natriumkarbonaattia.
Polymeerikoostumus syötetään kaikkein edullisimmin erillään emässyötöstä. Tä-30 mä voidaan toteuttaa käytännössä siten, että pumppausosastossa on eri syöt-tökohdat. Toinen vaihtoehto on laimentaa emästä, lisätä vetyperoksidia ja lisätä lähes samanaikaisesti polymeerikoostumus, jolloin polymeerikoostumuksella ei ole mahdollisuutta saostua ennen kuin kemikaalit on sekoitettu massaan.
10
Viipymisaika valkaisussa voi vaihdella laajalti, se voi olla 30-240 minuuttia, edullisesti 45-180 minuuttia ja kaikkein edullisimmin 60-120 minuuttia. Viipymisaika riippuu myös valkaisussa käytettävästä lämpötilasta.
Kemiallisen massan valkaisu voidaan suorittaa alle 100 °C:n lämpötilassa tai koro-5 tetussa lämpötilassa, joka on 90-130 °C, edullisesti 95-120 °C, ts. niin kutsuttu paineistettu peroksidivalkaisu.
Siistausprosessissa keksinnön mukaista polymeerikoostumusta voidaan käyttää pulpperointi- tai dispergointi- tai erillisessä valkaisuvaiheessa tai missä tahansa prosessivaiheessa, jossa esiintyy vetyperoksidia.
10 Emäksisessä valkaisussa, siistaus vetyperoksidin läsnä ollessa mukaan lukien, pH on 7-13, edullisesti 7-12 ja edullisemmin 7-11.
Esillä olevaa keksintöä havainnollistetaan seuraavien esimerkkien avulla. Esimerkeissä käytetty polylaktoni on poly-alfa-hydroksiakryylihapon polylaktoni.
\ 15 Esimerkki 1
Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuosta laimennettiin taulukossa 1 esitetyn mukaiseen 20 aktiiviseen pitoisuuteen, ja sen pH oli noin 4. Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuoksiin, jotka on esitetty taulukossa 1, voimakkaasti huoneenlämmössä sekoittaen. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n välinen aktiivisten pitoisuuksien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jat-25 kettiin varovasti hämmentäen 1,5 h ajan, jolloin voimakkaan sekoittamisvaiheen jälkeen jäljellä oleva liukenematon kiintoaines oli liuennut kokonaan. Lopputuote-seokset olivat kirkkaita, niiden pH oli 3,9 ja muut ominaisuudet on esitetty taulukossa 1. Näytteitä säilytettiin huoneenlämmössä.
11
Taulukko 1
Koe Kopoly- Kopoly- Kosteaa Loppu- Viskosi- Viskosi-nro meeri A - meeri A - polylakto- seoksen teetti teetti liuoksen liuosta nia seok- aktiivi- 25 °C:ssa 25 °C:ssa aktiivinen seoksessa, sessa, g nen pi- välittö- viikon ku-pitoisuus, g toisuus, mästi, luttua, __%____%__mPas__mPas 786 A1 30__200__22,2__35 >5 000 4 020 786 A2 25__200__18J5__30 >5 000 1 080 786 A3 22__200__16^3__26 1 550__360 786 A4 20__200__H8__24 1 410__306 786 A5 l 17 200 12,6 21 279 83
Esimerkki 2 5 Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-' suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 22 %, ja pH oli noin 4. Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja 10 aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuokseen kohtalaisesti sekoittaen 60 °C:ssa. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n välinen aktiivisten pitoisuuksien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jatkettiin. Liukenemattomat aineet hävisivät 30 minuutin kuluttua. Näytteet otettiin 1 h, 2 h ja 4 h kuluttua. Kaikki näytteet olivat kirkkaita, ja niiden ominaisuu-15 det olivat taulukossa 2 esitetyn mukaisia. Näytteitä säilytettiin huoneenlämmössä.
Taulukko 2
Sekoitus- pH kuiva-ainepi- viskositeetti viskositeetti viskosi-aika, h toisuus, % 25 °C:ssa 25 °C:ssa 3 teetti välittömästi, vrk:n kulut- 25 °C:ssa mPas tua, mPas viikon kuluttua, ______mPas 1__3J__26^3__1 290__591__561 _2__3J3__2^5__651__561__544 4 1 3,9 | 26,5 531 518 524 12
Esimerkki 3
Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 5 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 22 %, ja pH oli noin 4. Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuokseen kohtalaisesti sekoittaen 80 °C:ssa. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n aktiivisten pitoisuuksien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista 10 jatkettiin. Liukenemattomat aineet hävisivät 20 minuutin kuluttua. Näytteet otettiin 1 h, 2 h ja 4 h kuluttua. Kaikki näytteet olivat kirkkaita, ja niiden ominaisuudet olivat taulukossa 3 esitetyn mukaisia. Näytteitä säilytettiin huoneenlämmössä.
Taulukko 3
Sekoitusaika, pH Kuiva-aine- Viskosi- Viskosi- Viskosi- h pitoisuus, % teetti teetti teetti 25 °C:ssa 25 °C:ssa 1 25 °C:ssa 3 välittö- vrk:n kulut- vrk:n kulut- ____mästi, mPas tua, mPas tua, mPas 1 __3,8 26,3__544__534__498 2 __3,8 26,3 494__478__484 4 l 3,8 l 26,3 461 464 456
Esimerkki 4 15 Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 21 %, ja pH oli aluksi noin 4. Sen jälkeen pH nostettiin arvoon 4,8 käyttämällä 50-prosent-20 tista natriumhydroksidiliuosta.
Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuokseen kohtalaisesti sekoittaen 80 °C:ssa. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n aktiivisten pitoisuuksien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jatkettiin ja 25 näytteet otettiin 1 h ja 4 h kuluttua. Molemmat näytteet olivat kirkkaita, ja niiden 13 ominaisuudet olivat taulukossa 4 esitetyn mukaisia. Näytteitä säilytettiin huoneenlämmössä.
Taulukko 4
Sekoitusaika, pH Kuiva-aine- Viskositeetti Viskositeetti h pitoisuus, % 25 °C:ssa 25 °C:ssa välittömästi, 2 vrk kuluttua, ____mPas__mPas 1__4J__25J__366__361 4 I 4,0 | 26,1 352 360 5 Vertailuesimerkki 1
Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuoksen pH oli aluksi noin 4, ja pH nostettiin arvoon 8 10 käyttämällä natriumhydroksidia. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 30 %. Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuokseen voimakkaasti sekoittaen huoneenlämmössä. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jatkettiin 5 min ajan. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n aktiivisten 15 pitoisuuksien suhde oli 1:4.
Lopputuoteseos oli sameaa ja sisälsi liukenemattomia aineita. pH oli 5,1 ja kuiva-ainepitoisuus 35 %, ja lopuksi se erottui kahdeksi kerrokseksi.
Vertailuesimerkki 2 20 Esimerkissä 2 saadut näytteet yhdistettiin, ja liuoksen pH nostettiin arvoon 5,4 käyttämällä natriumhydroksidia. Liuoksesta tuli sameaa, ja 4 vuorokauden jälkeen se erottui kahdeksi kerrokseksi.
Vertailuesimerkki 3 25 Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden moo-lisuhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 14 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuoksen pH oli aluksi noin 4, ja pH nostettiin arvoon 8 käyttämällä natriumhydroksidia. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 22 %. Kopolymeeri A -liuokseen lisättiin kosteaa polylaktonijauhetta, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, 5 kohtalaisesti sekoittaen 60 °C:ssa. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n aktiivisten pitoisuuksien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jatkettiin ja näytteet otettiin 1 h, 2 h ja 4 h kuluttua. Kaikkien näytteiden pH-arvot olivat 5,4-5,5, viskositeetit 400-500 mPas 25 °C:ssa. Näytteet olivat sameita huoneenlämmössä, ja ne erottuivat kahdeksi kerrokseksi 1 vuorokauden kuluttua.
10
Vertailuesimerkki 4
Esimerkissä 3 saadut näytteet yhdistettiin, ja liuoksen pH nostettiin arvoon 5,5 käyttämällä natriumhydroksidia. Liuoksesta tuli sameaa ja sen viskositeetti oli 319 mPas 25 °C:ssa.
15
Vertailuesimerkki 5
Polyakrylaattikopolymeeriä (kopolymeeriä A) valmistettiin tavanomaisen radikaali-kopolymerointitekniikan avulla akryylihaposta ja maleiinihaposta, kun niiden mooli-suhde oli 60:40. Kopolymeerin painokeskimääräinen moolimassa oli noin 20 44 000 g/mol. Kopolymeeriliuoksen pH oli aluksi noin 4, ja pH nostettiin arvoon 5,5 käyttämällä natriumhydroksidia. Kopolymeeriliuosta laimennettiin aktiiviseen pitoisuuteen 20 %. Kostea polylaktonijauhe, jonka moolimassa oli noin 30 000 g/mol ja aktiivinen pitoisuus 67,6 painoprosenttia, lisättiin kopolymeeri A -liuokseen kohtalaisesti sekoittaen 80 °C:ssa. Polylaktonin ja kopolymeeri A:n aktiivisten pitoisuuk-25 sien suhde oli 1:4. Sen jälkeen kun polylaktoni oli lisätty kokonaan, sekoittamista jatkettiin ja näytteet otettiin 1 h ja 2 h kuluttua. Kummankin näytteen viskositeetti oli noin 250 mPas 25 C:ssa, ne olivat sameita huoneenlämmössä ja erottuivat kahdeksi kerrokseksi 1 vuorokauden kuluttua.
30 Esimerkki 5
Laboratoriomittakaavaiset valkaisukokeet suoritettiin muovipusseissa ja kotelossa. Jäännösperoksidin määrä määritettiin käyttämällä tavanomaista jodimetristä me- netelmää. Vaaleusmittaukset suoritettiin SCAN-standardien mukaisesti käyttä mällä MINOLTAn CM-3630-spektrofotometriä.
15
Kaupallinen TMP (kuusi) -näyte, jonka vaaleus oli 62,6, valkaistiin käyttämällä jäljempänä esitetyssä taulukossa 5 mainittuja prosessiolosuhteita. Massa sisälsi 5 Ca:ia 696 ppm, Fe:a 6,2 ppm, Mn:a 15,6 ppm ja Cu:a 2,0 ppm. Kemikaalit lisättiin seuraavassa järjestyksessä: polymeeri, NaOH, peroksidi, ja kukin kemikaali sekoitettiin massaan hyvin ennen seuraavan kemikaalin lisäämistä. Valkaisun tulokset, jotka on ilmaistu jäännös-H202:na, vaaleutena ja kellertymisenä, on esitetty taulukossa 5.
10 Taulukko 5
Koe nro__50__51__52 T, °C__70 70 70 t, min__120 120 120
Sakeus, %__12 12 12 pH aluksi__9J3__9,9 10,0 pH lopuksi 8^2__8^0__8,0 H2Q2, kg__25 25 25
NaOH, kg_ 25 25 25 PHAA1, kg_ 0,25 0__0 MA-AA1, kg__1__0 0
Esimerkistä 3 saatu polymeeri- 0 1,25 0 seos (2 h kuluttua), kg____
Esimerkistä 4 saatu polymeeri- 0 0 1,25 seos (4 h kuluttua), kg____ Jäännös-H2Q2, kg__7,4 13,6 12,9 Jäännös-NaOH, kg__0,1 0,2 0,1
Vaaleus, ISO, % 69,1 70,1 70,3
Keksinnön mukainen Ei Kyllä Kyllä
Edellä esitetyt määrät on laskettu kg:oina aktiivista ainetta samalla perusteella laskettuna kuiva-ainetonnia kohti.
15 PHAA1 on poly-alfa-hydroksiakryylihapon natriumsuolan vesiliuos; moolimassa 20 000.
MA-AA1 on maleiinihapon ja akryylihapon, moolisuhteessa 30:70, muodostaman kopolymeerin natriumsuolan vesiliuos; moolimassa 7 000.
16
Tulokset osoittavat, että tämän keksinnön mukaisella polymeerikoostumuksella saadaan selvästi parempi tulos (suurempi jäännösperoksidi, suurempi vaaleus).
5
Esimerkki 6
Sama massa kuin esimerkissä 5 valkaistiin käyttämällä jäljempänä esitetyssä taulukossa 6 kuvattuja olosuhteita. Kemikaalit lisättiin seuraavassa järjestyksessä: polymeeri, NaOH, peroksidi, ja kukin kemikaali sekoitettiin massaan hyvin ennen 10 seuraavan kemikaalin lisäämistä. Valkaisun tulokset, jotka on ilmaistu jäännös-H202:na ja vaaleutena, on esitetty taulukossa 6.
Taulukko 6
Koe nro I 32 33 34 35 36 37 38 T, °C__70 70 70 70 70 70 70 t, min__120 120 120 120 120 120 120
Sakeus, %__12 12 12 12 12 12 12 pH aluksi__9,6 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,1 pH lopuksi__8/1__8,5 8,0 8,0 8,0 8,0 8,4 H202, kg__25 25 25 25 25 25 25
NaOH, kg__25 25 25 25 25 25 25 PHAA1, kg__0,25 0 0 0 0 0 0,25 MA-AA2, kg__1__0 0 0 0 0 0 MA-AA3, kg__0 0 0 0 0 0 1 786 A. 1, kg__0__1,7 0 0 0 0 0 786 A.2, kg__0__0 1,5 0 0 0 0 786 A.3, kg__0__0 0 1,2 0 0 0 786 A.4, kg__0__0 0 0 1,3 0 0 786 A.5, kg__0__0 0 0 0 1,0 0 Jäännös-H2Q2, kg__5,1 13,2 14,4 13,9 13,9 12,1 5 Jäännös-NaOH, kg 0,2__0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3
Vaaleus, ISO, % 70,6 71,9 71,1 70,3 70,8 70,5 69,4
Keksinnön Ei Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Kyllä Ei mukainen________
Edellä esitetyt määrät on laskettu kg:na aktiivista ainetta samalla perusteella las-15 kettuna kuiva-ainetonnia kohti.
PHAA1 on poly-alfa-hydroksiakryylihapon natriumsuolan vesiliuos; moolimassa 20 000.
17 MA-AA2 on maleiinihapon ja akryylihapon, moolisuhteessa 30:70, muodostaman kopolymeerin natriumsuolan vesiliuos; moolimassa 60 000.
5 MA-AA3 on maleiinihapon ja akryylihapon, moolisuhteessa 50:50, muodostaman kopolymeerin natriumsuolan vesiliuos; moolimassa 44 000.
786 A1, 786 A2, 786 A3, 786 A4 ja 786 A5 tarkoittavat esimerkissä 1 valmistettuja polymeeriseoksia.
Tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisella polymeeriseoksella saadaan sel-10 västi parempia tuloksia (suurempi vaaleus, suurempi jäännösperoksidi) kuin vertailukokeissa nro 32 ja nro 38.

Claims (12)

1. Polymerkomposition för peroxidblekning av ett cellulosafibermaterial, vilken komposition föreligger i form av en stabil vattenhaltig polymerlösning, känneteck- 20 nad av att polymerlösning erhallits genom att i ett vattenhaltigt medium bringa en första polymer (A), som innefattar en kopolymer av akrylsyra och/eller met-akrylsyra och en omättad dikarboxylsyra, säsom maleinsyra, i kontakt med en andra polymer (B), som innefattar en i fast form eller som ett fuktigt pulver eller som en uppslamning föreliggande polylakton av poly-alfa-hydroxiakrylsyra, varvid 25 pH-värdet hos nämnda polymerlösning är högst 5.
1. Polymeerikoostumus selluloosakuitumateriaalin peroksidivalkaisua varten, joka koostumus on stabiilin vesipitoisen polymeeriliuoksen muodossa, tunnettu siitä, että polymeeriliuos on saatu saattamalla vesipitoisessa väliaineessa ensim-5 mäinen polymeeri (A), joka käsittää akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja tyydyt-tymättömän dikarboksyylihapon, kuten maleiinihapon, kopolymeeriä, kosketukseen toisen polymeerin (B) kanssa, joka käsittää poly-alfa-hydroksiakryylihapon polylaktonia kiinteässä muodossa tai kosteana jauheena tai lietteenä, jolloin mainitun polymeeriliuoksen pH-arvo on korkeintaan 5.
2. Polymerkomposition enligt patentkrav 1, kännetecknad av att pH-värdet hos polymerlösningen är 2-5, fördelaktigt 3-4,5.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että polymeeriliuoksen pH-arvo on 2-5, edullisesti 3-4,5.
3. Polymerkomposition enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att den första polymeren (A) innefattar en rapolymer som erhallits genom kopolymerise- 30 ring av akrylsyra och/eller metakrylsyra och den omättade dikarboxylsyran, varvid räpolymeren uppvisar ett surt pH-värde, fördelaktigt ett pH-värde av högst 5.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että ensimmäinen polymeeri (A) käsittää raakapolymeeriä, joka on saatu akryyli-hapon ja/tai metakryylihapon ja tyydyttymättömän dikarboksyylihapon kopolyme- 15 roinnin avulla, jolla raakapolymeerillä on hapan pH-arvo, edullisesti pH-arvo, joka on korkeintaan 5.
4. Polymerkomposition enligt nagot av patentkraven 1-3, kännetecknad av att den första polymeren (A) har en molekylvikt av minst 4 000, fördelaktigt minst 10 000 och fördelaktigare minst 30 000.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että ensimmäisen polymeerin (A) moolimassa on vähintään 4 000, edullisesti vähintään 10 000 ja edullisemmin vähintään 30 000.
5. Polymerkomposition enligt nagot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att 5 den andra polymeren (B) har en molekylvikt av minst 5 000, fördelaktigt minst 10 000 och fördelaktigare minst 15 000.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että toisen polymeerin (B) moolimassa on vähintään 5 000, edullisesti vähintään 10 000 ja edullisemmin vähintään 15 000.
6. Polymerkomposition enligt nagot av patentkraven 1-5, kännetecknad av att den första polymeren (A) innefattar en kopolymer av akrylsyra och/eller met-akrylsyra och maleinsyra, varvid molförhallandet mellan akrylsyra och/eller met- 10 akrylsyra och maleinsyra är 80:20-20:80, fördelaktigt 70:30-50:50.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että ensimmäinen polymeeri (A) käsittää akryylihapon ja/tai metakryylihapon 25 ja maleiinihapon kopolymeeriä, jolloin akryylihapon ja/tai metakryylihapon ja maleiinihapon välinen moolisuhde on 80:20-20:80, edullisesti 70:30-50:50.
7. Polymerkomposition enligt nagot av patentkraven 1-6, kännetecknad av att andelen av den andra polymeren (B) är 1-50 vikt-% av den totala mängden av den första och andra polymeren (A) och (B).
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että toisen polymeerin (B) osuus on 1-50 painoprosenttia ensimmäisen ja toisen polymeerin (A) ja (B) kokonaismäärästä.
8. Polymerkomposition enligt nagot av patentkraven 1-7, kännetecknad av att 15 halten av den första och andra polymeren (A) och (B) är minst 10 vikt-%, fördelaktigt minst 15 vikt-% och fördelaktigare minst 20 vikt-%.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen polymeerikoostumus, tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen polymeerin (A) ja (B) pitoisuus polymeeriliuok- sessa on vähintään 10 painoprosenttia, edullisesti vähintään 15 painoprosenttia ja edullisemmin vähintään 20 painoprosenttia.
9. Användning av en i nagot av patentkraven 1-8 definierad polymerkomposition, som föreligger i form av an stabil polymerlösning, som en stabiliseringskom-position vid blekning av ett cellulosafibermaterial.
9. Jossakin patenttivaatimuksista 1-8 määritellyn, stabiilin polymeeriliuoksen muodossa olevan polymeerikoostumuksen käyttö stabilointikoostumuksena val- 5 kaistaessa selluloosakuitumateriaalia.
10. Användning enligt patentkrav 9, kännetecknad av att en peroxidförening och en basisk substans tillsätts i cellulosafibermaterialet efter tillsats av den stabilise-rande polymerkompositionen.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että peroksidiyhdis-tettä ja emäksistä ainetta lisätään selluloosakuitumateriaaliin stabiloivan polymeerikoostumuksen lisäyksen jälkeen.
11. Användning enligt patentkrav 9 eller 10, kännetecknad av att den stabilise-rande polymerkompositionen används i en mängd som motsvarar 0,05-10 kg po- 25 lymerer som aktiv substans per ton torrt cellulosafibermaterial, fördelaktigt i en mängd som motsvarar 0,1-5 kg per ton torrt cellulosafibermaterial.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että stabiloivaa 10 polymeerikoostumusta käytetään määrä, joka vastaa 0,05-10 kg polymeerejä aktiivisena aineena tonnia kuivaa selluloosakuitumateriaalia kohti, edullisesti määrä, joka vastaa 0,1-5 kg tonnia kuivaa selluloosakuitumateriaalia kohti.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että sellu-loosakuitumateriaali on kemiallista, mekaanista, kemimekaanista tai siistattua 15 massaa.
12. Användning enligt nagot av patentkraven 9-11, kännetecknad av att cellulosafibermaterialet är en kemisk, mekanisk eller kemimekanisk eller avsvärtad massa. 30
FI20030039A 2003-01-10 2003-01-10 Polymeerikoostumus ja sen käyttö FI120202B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030039A FI120202B (fi) 2003-01-10 2003-01-10 Polymeerikoostumus ja sen käyttö
DE602004014719T DE602004014719D1 (de) 2003-01-10 2004-01-09 Polymerzusammensetzung zum peroxidbleichen von cellulosefasermaterial und peroxidbleichverfahren
PCT/FI2004/000009 WO2004063276A1 (en) 2003-01-10 2004-01-09 Polymer composition for peroxide bleaching of cellulosic fibre material and processes for peroxide bleaching
US10/538,074 US7674851B2 (en) 2003-01-10 2004-01-09 Polymer composition for peroxide bleaching of cellulosic fibre material and processes for peroxide bleaching
AT04701021T ATE399817T1 (de) 2003-01-10 2004-01-09 Polymerzusammensetzung zum peroxidbleichen von cellulosefasermaterial und peroxidbleichverfahren
CA2509692A CA2509692C (en) 2003-01-10 2004-01-09 Polymer composition for peroxide bleaching of cellulosic fibre material and processes for peroxide bleaching
EP04701021A EP1581591B1 (en) 2003-01-10 2004-01-09 Polymer composition for peroxide bleaching of cellulosic fibre material and processes for peroxide bleaching
US12/651,957 US7867357B2 (en) 2003-01-10 2010-01-04 Polymer composition for peroxide bleaching of cellulosic fibre material and processes for peroxide bleaching

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030039A FI120202B (fi) 2003-01-10 2003-01-10 Polymeerikoostumus ja sen käyttö
FI20030039 2003-01-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20030039A0 FI20030039A0 (fi) 2003-01-10
FI20030039A FI20030039A (fi) 2004-07-11
FI120202B true FI120202B (fi) 2009-07-31

Family

ID=8565301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20030039A FI120202B (fi) 2003-01-10 2003-01-10 Polymeerikoostumus ja sen käyttö

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7674851B2 (fi)
EP (1) EP1581591B1 (fi)
AT (1) ATE399817T1 (fi)
CA (1) CA2509692C (fi)
DE (1) DE602004014719D1 (fi)
FI (1) FI120202B (fi)
WO (1) WO2004063276A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20040833A0 (fi) * 2004-06-16 2004-06-16 Kemira Oyj Keräyspaperin siistausmenetelmä
FI119375B (fi) 2007-02-02 2008-10-31 Kemira Oyj Uusi koostumus ja menetelmä kuitumateriaalin käsittelemiseksi
WO2008101952A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Solvay (Societe Anonyme) Process for the bleaching of paper pulp
JP5439114B2 (ja) 2009-10-21 2014-03-12 株式会社ジャパンディスプレイ 静電容量型入力装置および入力装置付き電気光学装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE850066A (fr) 1976-01-16 1977-07-04 Solvay Procede pour la regeneration des vieux papiers
LU74434A1 (fi) 1976-02-25 1977-09-12
DE3423452A1 (de) * 1984-06-26 1986-01-02 Sandoz-Patent-GmbH, 7850 Lörrach Stabilisierende mischung zur peroxidbleiche zellulosehaltiger materialien
JPH0791557B2 (ja) 1989-08-25 1995-10-04 日華化学株式会社 繊維製品用洗浄性向上剤
DE19528843A1 (de) 1995-08-04 1997-02-06 Cht R Beitlich Gmbh Verfahren zur Stabilisierung von alkalischen peroxidenthaltenden Bleichflotten für die Bleiche von Zellstoffen und anderen Faserstoffen
FR2747407B1 (fr) 1996-04-12 1998-05-07 Atochem Elf Sa Procede de delignification et de blanchiment de pates a papier chimiques
JPH108092A (ja) * 1996-06-21 1998-01-13 Mitsubishi Paper Mills Ltd 過酸化物漂白用安定化剤及びそれを用いた繊維系物質の漂白方法
US5709720A (en) 1996-11-07 1998-01-20 Chevron Chemical Company Aromatic ethers of polyalkylphenoxyalkanols and fuel compositions containing the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2509692C (en) 2011-12-13
US20060131539A1 (en) 2006-06-22
US7867357B2 (en) 2011-01-11
EP1581591B1 (en) 2008-07-02
DE602004014719D1 (de) 2008-08-14
FI20030039A0 (fi) 2003-01-10
CA2509692A1 (en) 2004-07-29
US20100108275A1 (en) 2010-05-06
FI20030039A (fi) 2004-07-11
ATE399817T1 (de) 2008-07-15
WO2004063276A1 (en) 2004-07-29
EP1581591A1 (en) 2005-10-05
US7674851B2 (en) 2010-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119375B (fi) Uusi koostumus ja menetelmä kuitumateriaalin käsittelemiseksi
CA2564015C (en) New composition and process for the treatment of fibre material
CA2553662C (en) Method for reducing the extractives content of high-yield pulps and method for producing bleached high-yield pulps
FI117393B (fi) Menetelmä selluloosakuitumateriaalin valkaisemiseksi
CN100593600C (zh) 处理纤维材料的方法和新组合物
FI120202B (fi) Polymeerikoostumus ja sen käyttö

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120202

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed