ITTO950620A1 - PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF PAPER AND RELATED PRODUCTS - Google Patents
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- Paper (AREA)
Abstract
Procedimento per la produzione della carta, in cui le acque di processo per la sospensione dell'impasto sono sottoposte a trattamento con addizione di un reagente atto al controllo della carica microbica, caratterizzato dal fatto che tale trattamento è effettuato mediante addizione alle acque di acido peracetico.Process for the production of paper, in which the process waters for the suspension of the mixture are subjected to treatment with the addition of a reagent suitable for controlling the microbial load, characterized in that this treatment is carried out by adding peracetic acid to the water .
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento per la produzione di carta ed affini" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Process for the production of paper and similar"
La presente invenzione si riferisce in generale alla produzione di carta ed affini in cartiera e più specificatamente al controllo della crescita della flora batterica e relativa carica microbica nelle acque utilizzate nella produzione della carta. The present invention relates in general to the production of paper and the like in the paper mill and more specifically to the control of the growth of bacterial flora and relative microbial load in the waters used in the production of paper.
Nella produzione della carta, ingenti quantità di acqua sono utilizzate per mantenere in sospensione gli ingredienti che formano l'impasto; tipicamente, un impasto cartario, cioè la miscela acquosa di materie prime fibrose e cariche coloranti, contiene dal 95 al 98% di acqua, percentuale che sale fino al 99,5% nella sospensione alimentata alla macchina continua . In the production of paper, large quantities of water are used to keep the ingredients that form the dough in suspension; typically, a paper pulp, ie the aqueous mixture of fibrous raw materials and coloring charges, contains from 95 to 98% of water, a percentage that rises up to 99.5% in the suspension fed to the paper machine.
Come è noto, la notevole quantità di acqua richiesta dai grandi complessi cartari richiede l’installazione di complessi impiantì di purificazione e di di3infezione, per l’abbattimento della carica di microorganismi ivi contenuta. Inoltre, l'esigenza di operare con ciclo chiuso o quasi delle acque, necessaria al fine di ridurre gli ingenti fabbisogni di acqua, ha portato allo sviluppo di una flora batterica e di microorganismi di varia natura che, trovandosi in ambiente particolarmente favorevole alla loro vita, si moltiplicano rapidamente all’interno dell’impianto industriale, formando sostanze mucillaginose, denominate limo, aderenti alle pareti delle vasche e delle tubazioni. Il controllo della crescita della flora batterica e della carica microbica costituisce pertanto un’operazione essenziale nel processo globale di produzione della carta. As is known, the considerable amount of water required by large paper complexes requires the installation of complex purification and disinfection systems, to reduce the amount of microorganisms contained therein. Furthermore, the need to operate with a closed or almost closed cycle of the water, necessary in order to reduce the huge needs of water, has led to the development of a bacterial flora and microorganisms of various kinds which, being in an environment particularly favorable to their life , multiply rapidly within the industrial plant, forming mucilaginous substances, called silt, adhering to the walls of the tanks and pipes. Controlling the growth of bacterial flora and microbial load is therefore an essential operation in the overall paper production process.
Per la disinfezione delle acque vive di processo, sono attualmente ampiamente utilizzati composti alogenati. In particolare, le soluzioni adottate contemplano l’impiego dei seguenti reagenti: For the disinfection of live process waters, halogenated compounds are currently widely used. In particular, the solutions adopted contemplate the use of the following reagents:
ipoclorito di sodio da solo; sodium hypochlorite alone;
ipoclorito di sodio e sali di bromo; e sodium hypochlorite and bromine salts; And
biossido di cloro, che si produce utilizzando sodio clorito più acido cloridrico. chlorine dioxide, which is produced using sodium chlorite plus hydrochloric acid.
Anche se i composti alogenati sono efficaci nel ridurre la carica batterica, il loro impiego non è esente da inconvenienti. Un primo inconveniente risiede nell’impossibilità di fabbricare carta esente da cloro (carta "Total Chlorlne Free" o TCF), poiché gli alogeni, il cloro in particolare, reagiscono chimicamente con la cellulosa,· un secondo inconveniente è la produzione di composti tossici, quali alometani AOX e cloroammine provenienti dall'alogenazione di altre sostanze organiche presenti nell’impasto. Even if the halogenated compounds are effective in reducing the bacterial load, their use is not without drawbacks. A first drawback lies in the impossibility of manufacturing chlorine-free paper ("Total Chlorine Free" or TCF paper), since halogens, chlorine in particular, chemically react with cellulose, · a second drawback is the production of toxic compounds, such as AOX halomethanes and chloroamines from the halogenation of other organic substances present in the mix.
Come agenti anti-limo sono inoltre utilizzate sostanze disinfettanti suscettibili di liberare formaldeide nell'acqua cosi trattata, composto indesiderabile in quanto cancerogeno. Disinfectant substances capable of releasing formaldehyde in the water thus treated are also used as anti-silt agents, an undesirable compound as it is carcinogenic.
Allo scopo di ovviare a tali inconvenienti, la presente invenzione propone l’impiego di acido peracetico come reagente per il controllo della carica microbica delle acque di processo utilizzate in cartiera. Costituisce quindi un primo oggetto dell’invenzione un procedimento per la produzione della carta ed affini, in cui le acque di processo per la sospensione dell’impasto sono sottoposte ad un trattamento di controllo della carica microbica, caratterizzato dal fatto che tale trattamento è effettuato mediante addizione alle acque di acido peracetico . In order to obviate these drawbacks, the present invention proposes the use of peracetic acid as a reagent for controlling the microbial load of the process water used in the paper mill. A first object of the invention is therefore a process for the production of paper and the like, in which the process waters for the suspension of the mixture are subjected to a control treatment of the microbial load, characterized in that this treatment is carried out by means of addition of peracetic acid to water.
Le prove effettuate dalla richiedente hanno dimostrato che l'acido peracetico esercita un'azione biocida, estremamente efficace, sla nella disinfezlone delle acque vive di processo, sla nella disinfezione delle acque bianche di recupero che presentano valori di conta batterica particolarmente elevati. Per questo motivo, nel procedimento secondo l'invenzione l'acido peracetico può essere dosato sia nel trattamento preventivo di disinfezione delle acque vive di processo, sia nel trattamento di disinfezione delle acque bianche nelle tine di recupero, nonché nelle tine di alimentazione dell'impasto, quali ad esempio la tina dei fogliacci. The tests carried out by the applicant have shown that peracetic acid exerts an extremely effective biocidal action, sla in the disinfection of process living waters, sla in the disinfection of recovery white waters which have particularly high bacterial count values. For this reason, in the process according to the invention, the peracetic acid can be dosed both in the preventive disinfection treatment of the live process water, and in the disinfection treatment of the white water in the recovery vats, as well as in the feed vats of the mixture. , such as for example the tina of the leaves.
Tipicamente, l’acido peracetico è disponibile in commercio in forma di soluzione acquosa avente una concentrazione generalmente da 5 a 15%. Nelle soluzioni commerciali, l'acido peracetico è in equilibrio con acqua, acqua ossigenata ed acido acetico. Le soluzioni commerciali sono preferibilmente stabilizzate con composti complessanti. Con il termine di acido peracetico, come utilizzato nella presente descrizione, si intende includere anche una qualsiasi soluzione acida di acido peracetico in qualsivoglia concentrazione in equilibrio con perossido di idrogeno ed acido acetico, eventualmente contenente qualsiasi appropriato agente stabilizzante. L’acido peracetico è dosato nelle acque in concentrazione da 0,3 a 20 ppm, inteso come acido peracetico al 100*. L'acido peracetico in acqua ai decompone in sostanze non fitotossiche che non interagiscono con la carta, quali acido acetico ed ossigeno, senza dare origine a schiume o altri composti inquinanti. Il suo impiego consente così di evitare l'introduzione nel processo di composti alogenati, consentendo co3ì di produrre carta totalmente esente da alogeni, evitando altresi la formazione di composti organici alogenati, quali alometani e cloroammine, nelle acque di scarico. Grazie all'adozione dell'acido peracetico, è inoltre possibile evitare l'impiego dei convenzionali agenti anti-limo che sviluppano formaldeide. L'acido peracetico esercita inoltre un'importante azione di inattivazione dei batteri solforiduttori, la cui proliferazione nelle acque di processo dell'impasto porta ad effetti deleteri, quali la formazione di bordature nere e buchi sulla carta, con possibile fermata della macchina continua. Typically, peracetic acid is commercially available in the form of an aqueous solution having a concentration generally from 5 to 15%. In commercial solutions, peracetic acid is in equilibrium with water, hydrogen peroxide and acetic acid. Commercial solutions are preferably stabilized with complexing compounds. The term peracetic acid, as used in the present description, is also intended to include any acid solution of peracetic acid in any concentration in equilibrium with hydrogen peroxide and acetic acid, optionally containing any appropriate stabilizing agent. Peracetic acid is dosed in water in a concentration from 0.3 to 20 ppm, intended as 100 * peracetic acid. The peracetic acid in water decomposes into non-phytotoxic substances that do not interact with the paper, such as acetic acid and oxygen, without giving rise to foams or other polluting compounds. Its use thus makes it possible to avoid the introduction of halogenated compounds into the process, thus allowing the production of paper that is totally halogen-free, also avoiding the formation of halogenated organic compounds, such as halomethanes and chloroamines, in the waste water. Thanks to the use of peracetic acid, it is also possible to avoid the use of conventional anti-silt agents that develop formaldehyde. The peracetic acid also exerts an important action of inactivating the sulfur-reducing bacteria, whose proliferation in the process water of the mixture leads to deleterious effects, such as the formation of black edges and holes on the paper, with possible stop of the continuous machine.
L'efficacia dell’acido peracetico è stata sperimentata mediante le prove sperimentali che seguono . The effectiveness of peracetic acid was tested through the following experimental tests.
Prove sperimentali Experimental tests
Una prima prova è stata effettuata mediante Jarr teet, ponendo a confronto acido peracetico ed ipoclorito di sodio contro un bianco riferito alla situazione attuale di macchina in cartiera. La prova è stata condotta in parallelo utilizzando campioni da 500 mi della sospensione acquosa prelevata di fresco dalla tina dei fogliacci ad una temperatura di circa 35°C. Sono state utilizzate una soluzione al 15% di acido peracetico preparata al momento ed una soluzione di ipoclorito di sodio al 12-13% in volume preparata al momento. Per normalizzare le condizioni di prova, si è provveduto ad una disinfezione del Jarr test e della vetreria tramite una soluzione di acido peracetico a 1000 ppm di concentrazione ed accurato risciacquo. A first test was carried out by means of Jarr teet, comparing peracetic acid and sodium hypochlorite against a blank referred to the current situation of the machine in the paper mill. The test was carried out in parallel using 500 ml samples of the aqueous suspension freshly taken from the vat of the leaves at a temperature of about 35 ° C. A freshly prepared 15% peracetic acid solution and a freshly prepared 12-13% by volume sodium hypochlorite solution were used. To normalize the test conditions, the Jarr test and the glassware were disinfected by means of a solution of peracetic acid at 1000 ppm concentration and careful rinsing.
Utilizzando le soluzioni preparate all’istante, si sono eseguiti i seguenti dosaggi: Using the solutions prepared instantly, the following dosages were performed:
I campioni sono stati agitati a 140 rpm per 90 minuti per la prova effettuata al Lumac e per 20 minuti per la prova relativa alla conta dei batteri soli oriduttori . The samples were stirred at 140 rpm for 90 minutes for the test carried out in Lumac and for 20 minutes for the test relating to the counting of gyrating alone bacteria.
Utilizzando la stessa procedura della prima prova, è stata effettuata una seconda prova ponendo a confronto la soluzione di acido peracetico con un agente anti-limo denominato Busan 85. Using the same procedure as the first test, a second test was performed by comparing the peracetic acid solution with an anti-silt agent called Busan 85.
I campioni sono stati posti in agitazione a 140 rpm con tempi di contatto di 40 minuti per la prova Lumac e per la prova relativa ai batteri solforiduttor i (SBR). The samples were stirred at 140 rpm with contact times of 40 minutes for the Lumac test and for the test relating to sulfur-reducing bacteria (SBR).
Risultati Results
I risultati sotto riportati sono stati ottenuti nella prova Lumac eseguita con apparecchiatura Lumac 3M Biocounter M 2010A; il significato del dato è correiabile ad una conta batterica. Secondo le esperienze pratiche in cartiera, i risultati della prova sono valutati secondo il criterio che segue: The results reported below were obtained in the Lumac test performed with Lumac 3M Biocounter M 2010A equipment; the meaning of the data can be corrected to a bacterial count. According to practical experiences in the paper mill, the results of the test are evaluated according to the following criterion:
Esito prova 2) Test result 2)
Dai risultati ottenuti si può affermare la buona efficacia della soluzione di acido peracetico in qualità di agente sterilizzante. I dati del Lumac della prova 1) sono valori medi mediati su due letture effettuate a pochi minuti di distanza; oltre alla sicura efficacia del prodotto, esaminando i valori di lettura, si è notata una maggiore riproducibilità per quelli riferiti alla disinfezione con l’acido peracetico. Questo risultato può trovare spiegazione in una migliore efficacia del prodotto in un sistema disomogeneo come la sospensione acquosa della fina dei fogliacci. From the results obtained, the good efficacy of the peracetic acid solution as a sterilizing agent can be affirmed. The data of the Lumac of test 1) are average values averaged over two readings taken a few minutes apart; in addition to the safe efficacy of the product, by examining the reading values, a greater reproducibility was noted for those referred to disinfection with peracetic acid. This result can be explained by a better efficacy of the product in an inhomogeneous system such as the aqueous suspension of the end of the leaves.
Anche l’esito dell’abbattimento dei batteri solforiduttori ha dato esito più che positivo. Le fialedicoltura trattate con acido peracetico (contenenti la sospensione della tina dei fogliacci trattata con acido peracetico) non hanno rilevato crescita di colonie di questi batteri. La prova eseguita è una prova con controllo visivo, in quanto se si formano colonie di eolioriduttor i il gel della fiala si colora di nero (per la presenza di solfuro di ferro). The outcome of the killing of sulfur-reducing bacteria also gave a more than positive result. Vials treated with peracetic acid (containing the suspension of the tina of the leaves treated with peracetic acid) did not detect growth of colonies of these bacteria. The test performed is a visual inspection test, as if colonies of eolioreductors are formed, the gel in the vial turns black (due to the presence of iron sulphide).
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Legal Events
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