ITMI20111037A1 - Metodo per ridurre l'inquinamento biologico in un procedimento per la produzione della carta. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“Metodo per ridurre inquinamento biologico in un procedimento per la produzione della cartaâ€

La presente invenzione concerne un metodo per ridurre inquinamento biologico in acque di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno.

In particolare, la presente invenzione concerne un metodo per ridurre l’inquinamento biologico in acque di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno in presenza di prodotti chimici sensibili a composti con elevato potenziale di ossidoriduzione.

E’ noto che i prodotti di base per la produzione della carta sono di origine vegetale quali piante conifere e latifoglie, resti di piante annuali quali graminacee e residui di fibre tessili dette linters o residui di fibre lunghe. Vengono anche utilizzati prodotti di recupero quali carta, cartoni.

Il prodotto per la produzione della carta à ̈ la cellulosa ricavata in particolare dagli alberi ad alto fusto.

E’ altresì noto che la prima operazione relativa alla fabbricazione della carta à ̈ lo spappolamento delle fibre che avviene negli spappolatoli (pulper). In seguito le cellulose vengono raffinate in raffinatori e le fibre (cellulosa raffinata, pasta legno, fibre di recupero, ecc.) vengono inviate nella tina di miscela dove vengono aggiunte anche le cariche e gli additivi quali, ad esempio, collanti, coloranti e candeggianti ottici.

Da qui la pasta affluisce alla tina di macchina. Fino a questo punto la concentrazione dell’impasto à ̈ elevata e generalmente mai inferiore al 3, 5-4,0%. Per le fasi successive del processo à ̈ necessario procedere ad una diluizione dell’impasto. Ciò avviene in una pompa miscelatrice di notevole portata (fan pump) in cui, in funzione della grammatura e dal tipo di carta da ottenere, l’impasto viene diluito dal 1,0% allo 0,4%.

La diluizione viene effettuata impiegando le acque del ciclo di fabbricazione, provenienti dal drenaggio sulla tela (dette acque bianche o acque del sottotela). L’impasto diluito passa ora all’epurazione, che ha la funzione di separare le impurezze più pesanti sfruttando l’azione centrifuga.

L’epurazione ha luogo principalmente negli epuratori a vortice (cleaners) e nei selettori (centriscreens). L’accettato delle epurazioni viene inviato alla cassa d’afflusso, la cui funzione à ̈ quella di alimentare la pasta sulla tela di formazione o nel cilindro formatore (detto anche tamburo). La pasta trascinata dalla tela perde il 70-97% dell’acqua presente. Il drenaggio à ̈ facilitato dalla pressione creata dalla presenza di rulli e di listelli (foils) posti sotto la tela e dalle cassette aspiranti. Un cilindro aspirante infine estrae altra acqua dal foglio. Dopo la fase con il cilindro aspirante, il foglio passa dalla tela ad un sistema di presse umide che pressano il foglio tra feltri per spremere parte dell’acqua residua e per compattare il foglio.

La tela che si à ̈ liberata dal foglio ritorna indietro, scorrendo nella parte sottostante la macchina continua e viene lavata da fibre e da depositi mediante spruzzi d’acqua e risale per ricevere nuova pasta.

Dopo la fase con le presse umide, il foglio entra in seccheria. Questa à ̈ costituita da numerosi cilindri (oppure, nel caso della carta tessuto (tissue), da un solo grande cilindro chiamato monolucido) al cui interno viene inviato vapore sotto pressione. Infine dopo un’eventuale lisciatura e pressatura, il foglio viene avvolto in bobina su un avvolgitore.

Parte dell’acqua del sottotela viene inviata nei flottatoli o nei sedimentatori in cui viene separata la pasta rimasta nelle acque in seguito al processo di formazione del foglio sulla tela. Le acque recuperate, chiamate acque chiarificate, vengono raccolte nelle fine delle acque chiarificate e utilizzate per la diluizione dell’impasto.

E’ altresì noto che le operazioni relative alla lavorazione del legname consistono inizialmente nella scortecciatura, sfibratura. La sospensione fibrosa ottenuta dalla sfibratura viene filtrata tramite piastre forate vibranti chiamate vibrovagli. L’accettato prosegue nella linea principale mentre il materiale che viene fermato dal cestello va ad incrementare la linea di scarto. L’accettato a questo punto deve superare una ulteriore fase di epurazione centrifuga, effettuata mediante una serie di stadi depuratori (cleaners) disposti a cascata.

L’impasto così addensato viene poi raccolto in una tina ed inviato ai vari stadi di raffinazione e quindi alla fase di imbianchimento.

Dopo detta fase di imbianchimento, la cellulosa viene ripetutamente lavata per togliere le tracce dei prodotti chimici impiegati. A questo punto, se la cartiera stessa ha eseguito il trattamento, la cellulosa passa direttamente alla raffinazione, altrimenti viene disidratata ed essiccata, tagliata in fogli e confezionata in balle.

Tuttavia, à ̈ noto che le acque di cartiera e/o le acque di produzione della pasta legno contengono una vasta quantità di microorganismi i quali producono nel corso della loro crescita un biofilm.

La presenza di tale biofilm nelle acque di un impianto per la produzione di carta e/o pasta di legno causa numerosi inconvenienti quali, ad esempio, l’insorgere di cattivi odori, il distacco di depositi che portano a difetti presenti sulla carta, rotture della carta con conseguente fermate di macchina e perdita di produzione e la formazione di corrosione dell’impianto per corrosione sottodeposito.

E’ altresì noto che esistono carte di tipo diverso prodotte per assolvere differenti impieghi.

Esempi di tali carte sono la carta assorbente che deve avere buone proprietà di resistenza alla rottura e una buona capacità di assorbire liquidi, la carta igienica che deve invece dissolversi velocemente nelle acque di scarico, le carte per fazzoletti che devono associare umidoresistenza e morbidezza, la carta per tovaglioli, la carta da imballaggio prodotta generalmente con carta riciclata, la carta da stampa, la carta da disegno che deve essere impermeabile, tenace ed avere una superfìcie uniforme, la carta patinata destinata alla riviste, le carte speciali utilizzate per libri, monete, supporto pei etichette per vini e numerose altre tipologie di carte speciali.

Le proprietà diverse delle suddette carte vengono impartite anche dalla presenza di prodotti chimici introdotti durante il procedimento di produzione delle carte stesse.

Tipici prodotti chimici utili per avere carte di tipo umidoresistente sono, ad esempio, le resine poliamidoaminoepicloridrine, le resine melammina formaldeide e i copolimeri poliacrilammide-gliossale. Gli alchildichetene dimeri, le colofonie naturali e le anidridi alchenil succiniche vengono invece impiegate, ad esempio, quando si desidera avere una carta collata, cioà ̈ che oppone resistenza alla penetrazione dell’acqua e ai liquidi acquosi.

Tali prodotti chimici devono rimanere integri durante tutto il procedimento di produzione della carta e permanere poi nella carta ottenuta al fine di impartire l’effetto desiderato.

Atualmente, allo scopo di ridurre l’inquinamento portato da depositi biologici indesiderati prodoti dalle materie prime impiegate nel processo di produzione della carta e/o della pasta di legno, vengono utilizzati i seguenti agenti fortemente ossidanti: a) ipoclorito di sodio, b) biossido di cloro preparato in situ, c) ipobromito di sodio preparato in situ mediante miscelazione di sali sodici o potassici con ipoclorito di sodio, d) acido peracetico, e) bromoclorodimetilidantoina e dibromodimetilidantoina, f) tricoloisocianurato e g) cloruro di bromo in soluzioni stabilizzante.

Tuttavia, un primo inconveniente dei suddeti agenti fortemente ossidanti à ̈ quello di innalzare in modo eccessivo il potenziale di ossidoriduzione del sistema con relativa interferenza con i prodoti chimici, menzionati più sopra, che vengono utilizzati nella fase di produzione della carta e/o della pasta legno allo scopo di conferire diverse proprietà alla carta otenuta.

Inoltre, la presenza di agenti fortemente ossidanti all’intemo di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno aumenta nel tempo la velocità di corrosione de impianto stesso.

Un secondo svantaggio à ̈ quello che i suddeti agenti fortemente ossidanti liberano quantità di bromo e/o cloro allo stato gassoso, che ad alto dosaggio sono tossici, producono un cativo odore e sono pericolosi per la salute degli operatori.

Sempre allo scopo di ridurre inquinamento portato da depositi biologici indesiderati prodoti dalle materie prime impiegate nel processo di produzione della carta e/o della pasta di legno à ̈ noto anche l’uso di una formulazione composta da bromoammine ed acido ipobromoso preparata in situ dalla miscelazione di bromuro di ammonio con ipoclorito a pH e stechiometrie definite.

Tutavia anche la suddeta formulazione presenta numerosi inconvenienti quali, ad esempio, il fato di richiedere un controllo stretissimo dei parametri di dosaggio, di pH e l’utilizzo di ipoclorito con alcalinità controllata ed elevata purezza per evitare l’innesco di una reazione esplosiva con la formazione di fumi tossici ed il fato di creare problemi circa le normative riguardanti le acque di scarico a causa della presenza di ioni ammoniacali e probabili ossidi di azoto generatisi per reazione con ipoclorito.

Pertanto à ̈ ancora molto sentita la necessità di trovare un metodo per ridurre inquinamento biologico in acque di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno che permetta di superare i suddeti inconvenienti e che sia capace al contempo di non interferire con i prodotti chimici presenti nel processo di produzione della carta e/o della pasta di legno.

Ora à ̈ stato sorprendentemente trovato che l’aggiunta, in almeno una zona umida di un impianto per la produzione di carta e/o pasta di legno, di un ossidante a base di bromo ottenibile miscelando ipoclorito di sodio con una composizione comprendente 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione ed un sale alcalino di bromo permette di superare i suddetti inconvenienti.

Costituisce quindi un primo oggetto della presente invenzione un metodo per ridurre inquinamento biologico in acque di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di aggiunta, in almeno una zona umida di detto impianto, di un ossidante a base di bromo ottenibile miscelando ipoclorito di sodio con una composizione comprendente 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione, un sale alcalino di bromo ed altri ingredienti accettabili.

Preferibilmente, detto sale alcalino di bromo della presente invenzione à ̈ quello scelto dal gruppo consistente in bromuro di sodio, bromuro di potassio e loro miscele.

Vantaggiosamente, detto ossidante a base di bromo della presente invenzione viene ottenuto in situ miscelando detto ipoclorito di sodio in quantità compresa tra 0,1% ed il 40% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità compresa tra 0,1% e 35% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità compresa tra 0,1% e 60% in peso.

Ancor più vantaggiosamente, detto ossidante a base di bromo della presente invenzione viene ottenuto in situ miscelando detto ipoclorito di sodio in quantità compresa tra 5% e 33% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità compresa tra 5% e 15% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità compresa tra 10% e 45% in peso.

Esempio preferito di detto ossidante a base di bromo della presente invenzione à ̈ quello ottenuto in situ miscelando 1 : 1 in peso detto ipoclorito di sodio in quantità del 14% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità del 6% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità del 40% in peso.

La Richiedente infatti dopo un lungo studio ha trovato che quando l’ossidante a base di bromo della presente invenzione era ottenuto miscelando ipoclorito di sodio con una composizione comprendente 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione e detto sale alcalino di bromo non rispettando il rapporto sopra indicato, miscelando cioà ̈ una quantità maggiore di ipoclorito, il prodotto ottenuto riduceva i vantaggi succitati determinando per i rapporti più elevati (maggiori di 10:1) un aumento del potenziale redox paragonabile a quello dell’utilizzo del solo ipoclorito, con relativo effetto sui chimici ossidabili. Quando invece l’ossidante a base di bromo della presente invenzione era ottenuto miscelando ipoclorito di sodio con una composizione comprendente 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione e detto sale alcalino di bromo dosando una quantità inferiore di ipoclorito rispetto ossia rapporti inferiori a quelli sopra indicati( minori di 1:5) il prodotto ottenuto portava alla formazione di un intermedio di reazione sempre più stabile diminuendo l’effetto biocida del prodotto ed incrementadone l’effetto biostatico.

In una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, la miscelazione di detto ipoclorito di sodio con una composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione e detto sale alcalino di bromo avviene in un miscelatore direttamente collegato ad una zona umida di detto impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno.

Vantaggiosamente, l’ossidante a base di bromo usato nel metodo della presente invenzione può contenere anche un agente bagnante che aumenta l’efficacia dell’ossidante a base di bromo stesso permettendo la sua azione non solo sulla superficie del biofilm formato dai microorganismi inquinanti ma anche al suo interno.

Esempio preferito di detto agente bagnante da utilizzarsi nel metodo della presente invenzione à ̈ il poli(ossi-l,2-etanedil), alfa-(carbossimetil)-omega-((2-etilesil)ossi)-(Numero CAS 107600-33-9) venduto dalla ditta Rhodia con il marchio Geropon HW25 o dalla ditta Kao Chemicals GmbH con il marchio di Akypo LF6.

Preferibilmente, in un impianto per la produzione di carta secondo la presente invenzione detta zona umida à ̈ scelta dal gruppo comprendente la tina di macchina, le acque del sottotela, le tubazioni di alimento ai flottatori e le tubazioni in uscita dai flottatori.

Preferibilmente, in un impianto per la produzione di pasta di legno della presente invenzione, detta zona umida à ̈ scelta dal gruppo comprendente le acque di stoccaggio e le acque di ingresso.

Nel corso della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate con il termine “biofilm†si intende una pellicola a base di polisaccaridi prodotti da microorganismi inquinanti presenti nelle acque di cartiera e nelle acque per la produzione di pasta legno. Tali microorganismi inquinanti sono, ad esempio, batteri aerobi, muffe, lieviti, batteri anaerobi, in particolare batteri anaerobi solfato riduttori, batteri quali, ad esempio, quelli appartenenti alle Enterobacteriacee e E. coli.

Nel corso della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate con il termine “zona umida†si intende una zona di un impianto per la produzione di carta e/o per la produzione di pasta legno in cui sia presente acqua.

In particolare, tali zone umide possono essere presenti in detto impianto nella fase di scortecciatura, nella fase di sfibratura e nella fase di imbianchimento sopra descritte con riferimento ad un impianto di tipo tradizionale per la produzione di pasta legno.

Esempi specifici di tali zone umide presenti in un impianto per la produzione di carta sono la fina di miscela, la tina di macchina, la cassa d’afflusso, lo smorzatore della cassa d’afflusso, il silos o torre delle acque prime, la tina delle acque chiarificate, le tubazioni di alimento ai flottatori e le tubazioni in uscita dai flottatori, la tina acque seconde, la pompa miscelatrice, il cassetto a livello costante e le gronde del sottotela di detto impianto.

Da quanto sopra esposto, risultano immediatamente i vantaggi della composizione della presente invenzione.

Un primo vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione utilizza un ossidante a base di bromo che non contiene sali ammoniacali capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso evitando così un innalzamento eccessivo del potenziale di ossido riduzione del sistema e limitando al contempo la relativa interferenza con i prodotti chimici presenti nell’impianto di produzione della carta e/o della pasta legno.

Un secondo vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione utilizza un ossidante a base di bromo capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso permettendo così di ridurre in modo controllato l’inquinamento biologico dovuto alla crescita del biofilm nelle zone umide dell’impianto.

Un terzo vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione utilizza un ossidante a base di bromo capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso diminuendo così l’odore di ipoclorito e/o ipobromito.

Un quarto vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione utilizza un ossidante a base di bromo capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso prodotto in situ aumentando così la stabilità dell’ossidante stesso anche in zone de impianto lontane dai punti di dosaggio.

Un quinto vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione utilizza un ossidante a base di bromo capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso limitando così la velocità di corrosione dell’impianto.

Un ulteriore vantaggio à ̈ che il metodo della presente invenzione à ̈ semplice, rapido e sicuro e può essere applicato ad una o più zone umide dell’impianto per la produzione di carta e/o della pasta legno senza richiedere un controllo stretto dei parametri di dosaggio, di pH e qualità dell’ ipoclorito di sodio commerciale.

Valgano i seguenti esempi ad illustrare la presente invenzione senza tuttavia limitarla in alcun modo.

In tutti i saggi seguenti, le valutazioni sulla capacità di ridurre l’inquinamento biologico del metodo della presente invenzione sono state eseguite secondo metodi tradizionali operando dei prelievi direttamente sulle acqua d’impianto ed eseguendo in loco le misure.

Il monitoraggio microbiologico à ̈ stato eseguito innestando i campioni da analizzare su superfìci di terreni di coltura preparati in piastre e selettivi per le singole famiglie batteriche. In particolare, à ̈ stato utilizzato Agar incolore per i batteri aerobi, Rose Bengal per le muffe ed il lieviti, terreni nutritivi a base solfato di ferro per i batteri anaerobi solfatoriduttori, il VRB agar modificato con glucosio e lattosio per i batteri appartenenti alle Enterobacteriacee ed il beta-glucuronidasi per E. coli.

Inoltre, la contaminazione microbiologica totale à ̈ stata determinata via bioluminescenza. Tale metodo si basa sull’utilizzo di particolari stick in cui à ̈ presente un enzima (luciferin-luciferasi) in grado di reagire con ΑΤΡ (presente in tutti gli organismi viventi) generando bioluminescenza. La quantità di bioluminescenza prodotta à ̈ proporzionale alla quantità di ATP e quindi alla contaminazione batterica totale del sistema. La bioluminescenza à ̈ stata analizzata mediante il fotometro modello Hylite 2, della ditta Merck, il quale converte in valore numerico emissione generata dalla reazione.

Esempio 1

Preparazione di un ossidante a base di bromo da utilizzare nel metodo dell’invenzione

Composizione 1:

Componente % in peso Acqua 63,1 5 ,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione 6,0 Bromuro di sodio 30,0 Poli(ossi- 1 ,2-etanedil), alfa-(carbossimetil)-omega-((2-etilesil)ossi- 0,5 Idrossido di sodio 0,4

L’ossidante a base di bromo da utilizzarsi nel metodo secondo la presente invenzione à ̈ stato preparato in situ in un miscelatore di tipo tradizionale direttamente collegato ad una zona umida di un impianto per la produzione di carta e/o pasta di legno. In detto miscelatore, la suddetta composizione 1 à ̈ stata miscelata con ipoclorito di sodio al 14% (rapporto in peso 1:1) a temperatura ambiente. La formazione dell’ossidante a base di bromo desiderato avveniva rapidamente ed à ̈ stata osservata ad occhio nudo quando la soluzione da gialla à ̈ diventa incolore.

La capacità di ridurre l’inquinamento biologico da parte dell’ossidante a base di bromo preparato secondo l’Esempio 1 à ̈ stata valutata utilizzando, come campione, un impasto prelevato dalla tina di macchina di una cartiera del nord Italia che utilizzava un macero come materia prima e produceva Test liner. I risultati sono illustrati nella seguente Tabella 1.

Tabella 1

Capacità di ridurre l’inquinamento biologico

Batteri Muffe Batteri Bioluminescenza aerobici Ufc/ml anaerobici (RLIJ) totali Solfatoriduttori

Ufc/ml Ufc/ml

Tina di macchina

Bianco IO<7>IO<5>IO<4>87000

30 minuti

Ossidante a base

di bromo o

Esempio 1 V

25 ppm Io<5>IO<4><10<2>61000

50 ppm IO<4>5x10<3><10<2>26000 100 ppm IO<2>IO<2>11000

200 ppm <1 02 <10<2><10<2>4000

4 ore A

25 ppm IO<5>IO<4>IO o<3>74000

50 ppm IO<4>IO<4>35000 100 ppm IO<2>IO<2><10<2>15000

200 ppm 10<2><10<2><10<2>6500

Come si può notare dalla Tabella 1, l’ossidante a base di bromo della presente invenzione determina sia un abbattimento delle conte microbiologiche in breve tempo (effetto biocida) sia un mantenimento delle conte microbiologiche a livelli bassi nel lungo periodo (effetto preservante). L’effetto biocida risulta essere significativo per specie microbiche differenti quali batteri aerobi che anaerobi e anche per le muffe.

Esempio 2

Preparazione di un ossidante a base di bromo da utilizzare nel metodo dell’invenzione

Composizione 2:

Componente % in peso Acqua 63,10 5 , 5 -dimetilimidazolidin-2,4-dione 6,75 Bromuro di sodio 29,25 Poli(ossi- 1 ,2-etanedil), alfa-(carbossimetil)-omega-((2-etilesil)ossi- 0,50 Idrossido di sodio 0,40

In modo analogo a quanto descritto del precedente Esempio 1, Ã ̈ stato preparato in situ un secondo ossidante a base di bromo da utilizzarsi nel metodo della presente invenzione miscelando la suddetta composizione 2 con ipoclorito di sodio al 14% in diversi rapporti.

Le prove di valutazione del potenziale di ossido riduzione del sistema sono state eseguite sulle formulazioni riportate qui di seguito.

Prova Ipoclorito di Composizione 2 Composizione ppm dosati sodio 14% (g) 2/ipoclorito

(g)

1 10 25 2,5 : 1 1000

2 20 25 1,25 : 1 1000

3 25 25 1 : 1 1000

4 30 25 1 : 1,2 1000

5 40 25 1 : 1,6 1000

6 20 0 1000

I risultati di tale prove sono illustrati nella seguente Tabella 2.

Tabella 2

Valutazione del potenziale di ossidoriduzione del sistema

Prova 1 Prova 2 Prova 3 Prova 4 Prova 5 Prova 6 Tempo Delta Delta Delta Delta Delta Delta redox redox redox redox redox redox minuti mv mv mv mv mv mv

0 0 0 0 0 0 0

2 -62 21 22 162 406 410

4 -40 29 28 166 315 350

6 -28 33 30 166 317 348

8 -16 29 34 166 319 340

10 -4 39 35 167 319 337

Come si può notare dalla Tabella 2, l’ossidante a base di bromo della presente invenzione ottenuto miscelando l’ipoclorito con la composizione 2 (Prove 1, 2, 3, 4 e 5) determina la formazione di un intermedio che permette di ottenere una diminuzione del potenziale redox rispetto alla soluzioni di solo ipoclorito di sodio. Ciò porta ad una diminuzione delle interferenze con gli altri chimici presenti nel sistema e ad un basso effetto sul potere corrosivo delle acque trattate.

Esempio 3

Preparazione di un ossidante a base di bromo da utilizzare nel metodo dell’invenzione

Composizione 3 :

Componente % in peso Acqua 57,1 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione 7,0 Bromuro di sodio 35,0 Poli(ossi- 1 ,2-etanedil), alfa-(carbossimetil)-omega-((2- 0,5 etilesil)ossi-Idrossido di sodio 0,4 In modo analogo a quanto descritto del precedente Esempio 1 , Ã ̈ stato preparato in situ un secondo ossidante a base di bromo da utilizzarsi nel metodo della presente invenzione miscelando la suddetta composizione 3 con ipoclorito di sodio al 14% in rapporto in peso 1:1.

Per la valutazione del controllo della crescita di microrganismi da parte dell’ossidante a base di bromo preparato secondo l’Esempio 3 e della variazione del potenziale di ossido riduzione sono state messe a confronto Miscela A): ossidante a base di bromo ottenuto in situ miscelando composizione 3 con ipoclorito di sodio al 14% in rapporto in peso 1 : 1 e Miscela B): un ossidante formato solo da 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione al 7% in peso e ipoclorito di sodio al 14% in rapporto in peso 1 : 1. Per il confronto, la quantità di 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione à ̈ stata inserita in modo da avere lo stesso rapporto in peso di imidazolina/ipoclorito del sistema composizione 3 /ipoclorito 1: 1.

La valutazione della capacità di ridurre l’inquinamento biologico da parte dell’ossidante a base di bromo preparato secondo l’Esempio 3 à ̈ stata eseguita utilizzando, come campione, acque chiarificate prelevate in uscita dal polidisk di cartiera del nord-est che utilizza macero come materia prima e produce Brown packaging.

I risultati sono mostrati nelle seguenti Tabelle 3 e 4.

Tabella 3

Capacità di ridurre l’inquinamento biologico

Batteri Muffe Batteri anaerobici Bioluminescenza aerobici Ufc/ml Solfatoriduttori (RLU) totali Ufc/ml

Ufc/ml

Acque chiarificate

Bianco 10' IO<2>IO<4>82000

A X 30 minuti

o

Miscela B IO<4>o <10<2>IO<2>30000 (Composizione 3/

ipoclorito)

50 ppm

Miscela B <10<2><10<2><nF 2300 (Composizione 3/

ipoclorito)ros

100 ppm V

Miscela A IO<4><10<2>IO<2>41000 (DMH/ ipoclorito)

50 ppm

Miscela A <10<2><10<2>5400 (DMH/ ipoclorito)

100 ppm

4 ore

Miscela B <10<2><10<2>40000 (Composizione 3/

ipoclorito)

50 ppm

Miscela B IO<2><10<2><!(? 8000 (Composizione 3/

ipoclorito)

100 ppm

Miscela A IO<5><10<2><10<2>65000 (DMH/ ipoclorito)

50 ppm

Miscela A 10<j>^Î ̄ο<2>21000 (DMH/ ipoclorito)

100 ppm

Come si può notare dalla Tabella 3, l’aggiunta del sale alcalino di bromo nella

miscela con la dimetilidantoina ha un’efficacia biocida migliore del sistema ossidante

idantoina/ipoclorito, ciò si osserva in modo evidente nelle misure di contaminazione

microbiologica totale eseguite via bioluminescenza ed in generale risulta più rilevante

nel tempo. Infatti, il miglioramento appare più ampio se vengono eseguite misure dopo 4 ore piuttosto che dopo 30 minuti.

I risultati della valutazione del potenziale di ossidoriduzione del sistema sono mostrati nella seguente Tabella 4.

Tabella 4

Valutazione del potenziale di ossidoriduzione del sistema

Miscela A Miscela B

(DMH/ ipoclorito) (Composizione 3/ ipoclorito)

100 ppm 100 ppm

tempo Delta redox Delta redox

minuti mv mv

0 0 0

2 145 38

4 173 60

6 187 72

8 192 84

10 196 96

Come si può notare dalla Tabella 4, la miscela Composizione 3/ipoclorito di sodio à ̈ un ossidante a base di bromo capace di rilasciare in modo graduale acido ipobromoso evitando così un innalzamento eccessivo del potenziale di ossido riduzione del sistema. La suddetta Tabella 4 mostra infatti come detta miscela conferisce al sistema un potenziale di ossido riduzione decisamente inferiore rispetto al sistema formato dalla sola dimetilidantoina (DMH)/ipoclorito di sodio.

Esempio 4

Utilizzando la Composizione 2 à ̈ stata eseguita una prova per verificare l’effetto della miscela Composizione 2/ipoclorito di sodio 14% in rapporto in peso 1:1 sulla resa della resina per la resistenza ad umido poliamidoaminoepicloridrina rispetto al trattamento con solo ipoclorito di sodio.

La prova à ̈ stata eseguita dosando in un impasto industriale di una cartiera del nord Italia il 3,5% rispetto al secco di una resina per la resistenza ad umido al 22% di una poliamidoaminoepicloridrina. Sono stati preparati dei foglietti da 80 g/m2 tramite un fermaglio ed à ̈ stata misurata la resistenza a secco e ad umido del foglietto così preparato (bianco, Prova 1). La stessa cosa à ̈ stata eseguita dosando dopo la resina 1000 ppm di ipoclorito (Prova 2) e infine un’ultima prova dosando 2000 ppm di una miscela Composizione 2/ipoclorito 1 : 1 in peso (Prova 3, in modo da dosare la stessa quantità di ipoclorito). La Tabella 5, mostra i risultati ottenuti in cui si evidenzia come i dosaggio della miscela Composizione 2/ipoclorito rapporto in peso di 1 : 1 determina una minore diminuzione della resa della resina per la resistenza ad umido.

Tabella 5

Variazione delle resistenze rispetto al bianco Resistenza Resistenza % % a secco ad umido secco umido (mN) (mN)

Prova 1 58808 9493

(Bianco)

Prova 2 52010 8009 -11.6 -15,6 (solo ipoclorito)

Prova 3 57110 9040 -2.8 -4.7 (Miscela composizione

2/ipoclorito)

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per ridurre l’inquinamento biologico in acque di un impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di aggiunta, in almeno una zona umida di detto impianto, di un ossidante a base di bromo ottenibile miscelando ipoclorito di sodio con una composizione comprendente 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione, un sale alcalino di bromo ed altri ingredienti accettabili.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto sale alcalino di bromo à ̈ scelto dal gruppo consistente in bromuro di sodio, bromuro di potassio e loro miscele.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto ossidante a base di bromo viene ottenuto in situ miscelando detto ipoclorito di sodio in quantità compresa tra 0,1% ed il 40% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità compresa tra 0,1% e 35% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità compresa tra 0,1% e 60% in peso.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui detto ossidante a base di bromo viene ottenuto in situ miscelando detto ipoclorito di sodio in quantità compresa tra 5% e 33% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità compresa tra 5% e 15% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità compresa tra 10% e 45% in peso.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detto ossidante a base di bromo à ̈ quello ottenuto in situ miscelando 1 : 1 in peso detto ipoclorito di sodio in quantità del 14% in peso, con detta composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione in quantità del 6% in peso e detto sale alcalino di bromo in quantità del 40% in peso.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detta miscelazione di detto ipoclorito di sodio con una composizione comprendente detto 5,5-dimetilimidazolidin-2,4-dione e detto sale alcalino di bromo avviene in un miscelatore direttamente collegato ad una zona umida di detto impianto per la produzione della carta e/o della pasta legno.
7. 7. Metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 6, in cui in un impianto per la produzione di carta, detta zona umida à ̈ scelta in particolare, ma non esclusivamente, dal gruppo comprendente la tina di macchina, le acque del sottotela, le tubazioni di alimento ai flottatoli e le tubazioni in uscita dai flottatoli.
8. 8. Metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 6, in cui in un impianto per la produzione della pasta di legno, detta zona umida à ̈ scelta in particolare, ma non esclusivamente, dal gruppo comprendente le acque di stoccaggio e le acque di ingresso.