NO309989B1 - Anvendelse av midler for cellulose- og papirproduksjon - Google Patents

Abstract

Det blir beskrevet anvendelse av olje-i-vann emulsjoner for å rense maskiner og deler av maskiner i fremstilling av masse, papir, kartong og papp og for å forhindre urenheter av adhesive og vedheftende resiner på disse enhetene.Emulsjonen omfatter som komponent av oljefasen minst en av de følgende stoffene:. 1. et mettet eller umettet, åpenkjedet eller syklisk, normalt eller isomert hydrokarbon med 8-30 karbonatomer, 2. en mettet eller umettet fettalkohol, mettet eller umettet fettsyre, fettsyremonoalkylester, fettsyreamid eller fettsyremonoalkylamid av en mettet eller umettet fettsyre, hvor alle komponentene nevnt under 2. har 8 til 30 karbonatomer, 3. en mono- eller polyester av en mettet eller umettet, mono- eller multivalent karboksylsyre med 2 til 30 karbonatomer og polyoler, med unntak av polyetylenglykoler, 4. et polyamid av mettede eller umettede fettsyrer med 8 til 30 karbonatomer og alifatiske polyamider med 2 til 6 nitrogenatomer, 5. et acyklisk, fortrinnsvis monocyklisk og/eller bicyklisk terpen, spesielt et terpenhydrokarbon og/eller en terpenalkohol og/eller. 6. en poiyoksyalkylenforbindelse basert på alkylenoksyder.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av midler i behandling av maskiner for fremstilling av masse, papir og kartong for å rense disse enhetene for vedheftende urenheter av naturlige resiner og/eller syntetiske polymerer og å forhindre tilskitning av disse enhetene av slike urenheter.

Ved fremstilling av masse og papir er det nødvendig å gjøre passende tiltak for å forhindre agglomerering og avsetning av resinandeler av tre, adhesive deler av avfallspapir og plastdeler i resirkulering av lateksbelagte avfallspapir, for å unngå forstyrrelse i produksjon og ødeleggelse av masse- og papirkvalitet.

Ifølge EP 517 360 Al blir hemmende blandinger av overflateaktive midler og opp-løsningsmidler, fortrinnsvis fett alkanolamider, etoksylerte forbindelser, alifatiske hydrokarboner og appelsin-terpener, tilsatt til massesuspensjonen i en mengde på 1 - 200 ppm. Imidlertid er midlene brukt slik ikke tilstrekkelig effektive; av denne grunn må fremstillingsprosessen bli avbrutt ofte for å rense maskindeler, spesielt wire- og presseseksjonen; ifølge EP 178 340 Bl blir kun limonen benyttet som oppløsnings-middel.

Ifølge EP 235 015 Al og EP 599 440 Al kan resin sedimenteringer bli forhindret ved kationiske polymerer basert på epiklorhydrin og aminer, eller ved samtidig anvendelse av ikke-ioniske overflateaktive midler.

US 4.190.491 og US 3.582.461 beskriver kopolymerer og dicyandiamid-formaldehyd kondensater hvis effektivitet også er basert på vekselvirkning med anioniske resin-komponenter i massesuspensjonen. De ionogene komponentene blir nøytralisert og dispergert eller allerede eksisterende avleiringer blir redispergert, uten begrensning av aktiviteten av kationiske retensjonsmidler, slik som for anioniske dispergeringsmidler.

Imidlertid, er anvendeligheten til dispergeringsmiddelet i lukkede vanncykluser begrenset da de dispergerte resinporsjonene ikke er fullstendig bundet til de anioniske papirfibrene og blir så sluppet ut, derfor forblir de i de industrielle prosessvannene i en stadig økende grad.

Da avleiringer av klebrig materialer ikke tilstrekkelig kan bli forhindret fra avsetning i papirfremstillingsmaskiner, er det foreslått i EP 359 590 Blå legge på anordningens overflater en vandig oppløsning av kationiske polymerer sammen med et vannopp-løselig, ikke-ionisk eller kationisk overflateaktivt middel.

En tilsvarende anvendelse ved selektiv behandling av wirer og felter i papirfremstillingsmaskiner blir utført ifølge "Daraspray-conception" som er beskrevet av T. Håttlich, T. Hassler, og G. Corbel i "Wochenblatt fur Papierfabrikation" 122, 1994, sidene 644-648.

Ulempen ved denne fremgangsmåten er kjennetegnet i det faktum at dannelsen av beleggingslaget avhenger av likevektskonsentrasjonen av de vannoppløselige komponentene i systemet og at den brunfargede, elastiske strukturen til den beskyttende filmen blir hard og sprø ved utilstrekkelig fuktighet. En annen ulempe er resultat av den meget spesifikke doseringen av flere komponenter som ofte er nødvendig for å danne belegget.

Videre, foreslår EP 550 230 Al å rense feltene på presseseksjonen ved anvendelse av

fettsyre-imidazoliner; og ifølge EP 647 737 Al blir disse forbindelsene benyttet sammen med etoksylerte nonylfenoler og spesialiserte sulfonater for å forhindre avleiringer av polyamidoamin-epiklorhydirnresiner i felter.

EP 0 648 820 A2 beskriver sammensetninger som blir benyttet for å fjerne tonere fra papiroverflater, adhesive rester fra plast, for å fjerne plastbelegg og for å rense metall-overflater for skjæroljerester eller fargeblyantmerker, så vel som å fjerne PVC-biter festet ved hjelp av lim. I denne sammenheng blir konsentrerte olje-i-vann emulsjoner med en ikke-vandig faseandel på 8 - 90 vekt-% benyttet, omfattende forskjellige typer organiske forbindelser slik som dikarboksylsyre-diester, og som blir benyttet under delvis påføring av ultralyd og ytterligere hjelpemidler (ikke vevde stoffstriper) i temperaturområder fra 5 - 70°C, dvs. delvis under ytterligere oppvarming av renseren, under renseoperasjonen. Emulsjonene omfatter ytterligere oppløsningsmidler, slik som isopropanol, toluen, benzylalkohol, metyletylketon, N-metylpyrrolidon, di- og trietylen-glykoldimetyleter og 3-metyl-3-metoksybutanol, som begrenser anvendelsen av disse emulsjonene i lukkede systemer på grunn av yrkesmessig sikkerhet og helsefare.

Imidlertid, spesielt ved papirfremstilling ved anvendelse av avfallspapir, er den inhibi-toriske virkningen til disse kjente midlene utilstrekkelig da klebrige komponenter i det resirkulerende råmaterialet, spesielt ved temperaturer over 50°C, er tilstede som finfor-delt system i massesuspensjonen, først i oppløst tilstand og så i form av agglomerater (klebrige partikler) på overflaten i maskinen, spesielt wire, felter, sylindere og lederuller. Dette påvirker papirkvaliteten med dannelsen av fargeflekker og hull; produksjonsprosessen blir forstyrret ved å bryte masse- eller papirbanene; og det er forstyrrelser i treneringen av massesuspensjonen, ved arkdannelsen på grunn av redusert vann-permeabilitet og vann-absorpsjon på wirer eller felt, så vel som under tørkingen på grunn av redusert varmeoverføring.

Da de beskrevne hjelpemidlene er utilsrekkelig effektive, er det fremdeles et behov for å rense den stoppede eller hastighetsreduserte masse- og papirmaskinene med kjemikalier som eksempelvis blir sprøytet, og renset av med vann sammen med skitt-partikler etter en viss periode. Videre er det kjent å rense wirene i kontinuerlig, separate wirerensings-anlegg hvor rensingen heller ikke alltid er tilfredsstillende. En annen fremgangsmåte unngår disse ulempene ved anvendelse av wirematerialer som er spesielt belagt med teflon eller annet plastmateriale; disse er imidlertid mekanisk sårbare og kostbare.

Videre, er anvendelsen av spesifikke olje-i-vann emulsjoner som mikrobicide substitutter ved papirfremstilling kjent fra DE 43 40 665 Al.

Følgelig er det enda et mål å eliminere ulempene beskrevet i detalj ovenfor og spesielt å finne midler for dette formål som når anvendt i fremstilling av masse, papir og kartong ved anvendelse av avfallspapir, for å behandle masse-, papir- og kartong-fremstillingsmaskiner, som passer for rensing av maskineri fra vedheftende agglomerater av syntetiske polymerer og naturlige resiner og/eller forhindre vedheft av disse stoffene til overflaten på maskinene.

Dette mål har blitt oppnådd ved anvendelse av olje-i-vann emulsjoner for å behandle, spesielt å rense masse-, papir-, papp- eller kartong-fremstillingsmaskiner eller deres deler fra vedheft av syntetiske polymerer og naturlige resiner, eller forhindre adhesjon av disse stoffene på overflatene til disse maskinene eller maskinenhetene.

De nevnte emulsjonene er kjennetegnet ved det faktum at de omfatter som komponent av oljefasen, minst et av de følgende stoffer, enten alene eller i blanding med de andre nevnte stoffer: 1. et mettet eller umettet, åpenkjedet eller syklisk, normalt eller isomert hydrokarbon med 8-30 karbonatomer, 2. en mettet eller umettet fettalkohol, mettet eller umettet fettsyre, fettsyremonoalkylester, fettsyreamid eller fettsyremonoalkylamid av en mettet eller umettet fettsyre, hvor alle komponentene nevnt under 2. har 8 til 30 karbonatomer, 3. en mono- eller polyester av en mettet eller umettet, mono- eller multivalent karboksylsyre med 2 til 30 karbonatomer med polyoler, med unntak av polyetylenglykoler, eller diestere av alifatiske og/eller aromatiske di- og/eller

trikarboksylsyrer,

4. et polyamid av mettede eller umettede fettsyrer med 8 til 30 karbonatomer og alifatiske polyamider med 2 til 6 nitrogenatomer, 5. et acyklisk, fortrinnsvis monocyklisk og/eller bicyklisk terpen, spesielt et terpenhydrokarbon og/eller en terpenalkohol og/eller

6. en polyoksyalkylenforbindelse basert på alkylenoksyder.

De beskrevne olje-i-vann emulsjonene er kjent i flere felt. Imidlertid var det overraskende å finne at disse emulsjonene har egenskapen a) til å rense maskiner og anleggselementer for spesielle urenheter og b) forhindre vedheft av disse spesielle kontaminantene på overflater av maskinenheter eller deler av anlegg.

Produksjonen av emulsjonene for anvendelse ifølge foreliggende oppfinnelse, spesielt av stabile olje-i-vann emulsjoner, har vært kjent lenge. Hva dette angår, blir olje-komponentene emulgert i vann ved hjelp av en passende olje-i-vann emulgator. Den hydrofobe fasen representerer hovedsakelig det aktive stoffet.

Eksempler på hydrofobe oljekomponenter omfatter:

mettede hydrokarboner slik som oktan, tetradekan, oktadekan, eikosan, decen, heksadecen og tekniske alfa-olefmer, fettalkoholer slik som oktanol, dodekanol, tridekanol, oktadekanol, behenyl-alkohol, fettsyre slik som kaprinsyre, stearinsyre, melissinsyre, oleinsyre, linolensyre, fettsyreestere slik som stearylsyre metylester, palmitinsyre oktadecylester, oleinsyreoktylester, glycerol mono- og triolat, etylenglykoldilaurat, sorbitanstearater og oleater, så vel som estere, spesielt diestere av alifatiske og/eller aromatiske di- og/eller trikarboksylsyrer slik som C,-C13 alkyl og isoalkylestere av C2-C,2 dikarboksylsyrer slik som oksalsyre, malonsyre, ravsyre, glutarsyre, adipinsyre, pimelinsyre, suberinsyre, sebakinsyre, eplesyre, tartarsyre, sitronsyre, ftalsyre, dodekansyre, C9-dikarboksylsyre (trimetyladipinsyre), så vel som maleinsyre og fumarsyre. Ytterligere eksempler på disse esterne omfatter: di-n-butyloksalat, di-n-butylmalonat, di-n-butylsuccinat, di-n-butylglutarat, di-n-butyladipat, di-n-butylsuberat, di-n-butylsebacat, dimetyladipat, dietyladipat, di-n-propyladipat, diisopropyladipat, diisobutyladipat, di-tert-butyl adipat, di-isoamyladipat, di-n-heksyladipat, di(2-etylbutyl)adipat, di(2-etylheksyl)adipat, diisodecyladipat, dimetylftalat, dietylftalat, di-n-butylftalat, diisobutylftalat, di(2-etylheksyl)ftalat og diisodecylftalat: fettsyreamider, slik som stearylamid, kokosoljefettsyre butylamid, eddiksyreoleylamid og etylenbisstearylamid.

Ytterligere kommersielle hydrokarboner og hydrokarbonblandinger er parafinolje, mineralolje og poly-alfa-olefiner.

Midlene for anvendelse ifølge foreliggende oppfinnelse er mest overraskende passende som rensemidler eller midler som har en impregnerende virkning mot urenheter, slik som adhesiver, resiner, vokser, fett og/eller bitumen-awisende virkning på et hvilket som helst sted i masse-, papir- og kartong-fremstillingsmaskiner.

Midlene blir benyttet ifølge foreliggende oppfinnelse på overflaten til enheter, spesielt under behandling av wire, felt i våtseksjonen av maskinene så vel som wire, lederuller og tørkesylindere i tørkeseksjonen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir midlene fortrinnsvis benyttet på overflater til enheter som er i kontakt med masse før deres kontakt med banen og eventuelt separat for produktets fremre og bakre region.

Olje-i-vann emulsjonene blir benyttet ifølge foreliggende oppfinnelse som sådan eller etter fortynning med vann og/eller oppløsningsmidler, fortrinnsvis vannblandbare oppløsningsmidler. Generelt blir vann med temperatur i området fra 5 til 80°C, fortrinnsvis 20 til 50°C, benyttet for dette formålet.

Konsentrasjonen hvor olje-i-vann emulsjonen i vandige fortynninger utgjør en 40 vekt-%, fortrinnsvis 5-25 vekt-% og mest foretrukket 10-25 vekt-% av den vandige fortynningen. Den fortynnede emulsjon blir påført kontinuerlig eller i intervaller i en mengde fra 20 - 500 1, fortrinnsvis 100 - 400 1 pr. time og meter av maskinens arbeidsbredde; den fortynnede emulsjonen blir påført på ønsket måte, fortrinnsvis ved hjelp av et sprøyterør utstyrt med flat-jet dyser med en overlappende sprøyteregion. Ved wire-rensingsanlegg kan emulsjonene bli tilsatt til vaskevannet.

Olje-i-vann emulsjoner som fortrinnsvis blir benyttet ifølge foreliggende oppfinnelse, omfatter biodegraderbare komponenter og er ikke skadelig for miljøet av denne grunn.

Den fortynnede emulsjonen blir spesielt benyttet for meget skitne wire, ved tilbake-bevegelse av wiren og wiren blir eventuelt blåst med luft før dets kontakt med papir-hanen.

På grunn av virkningen av midlene som blir benyttet ifølge foreliggende oppfinnelse, mister klebrige urenheter sin klebeevne og blir frigitt fra overflaten av enhetene enten automatisk eller når den blir sprøytet med vann, og blir fjernet.

Når midlene blir benyttet ifølge foreliggende oppfinnelse, fortsetter deres rensevirkning på wiren og tørkeseksjonen i maskinen til den siste maskindel.

Den impregneringsinhiberende virkning på overflaten av enhetene mot fornyet kontaminasjon avhenger av produktet og dets grad; den fortsetter i en periode på 4 - 75 timer etter avslutning av dosering.

Dersom overflategrunningen blir ødelagt når midlene blir benyttet i papirfremstilling ifølge foreliggende oppfinnelse, kan rensing og impregnering av enhetene bli utført med hver endring av grad.

Foreliggende oppfinnelse vil i større detalj bli illustrert ved de følgende eksempler:

Fremstilling av parafinemulsion A

14 kg parafin (smeltepunkt 48 - 50°C), 1,0 kg heksadekanol, 7 kg 75% parafinsulfonat og 2,1 kg vann ble smeltet homogent og så heilt under omrøring i en oppløsning med temperatur på 60°C bestående av 74,5 kg vann og 1,4 kg oleylalkohol reagert med 20 mol etylenoksyd. Det resulterte i en olje-i-vann emulsjon som hadde omkring 20,5% faststoff.

Fremstilling av en Terpenemulsion B

Prosedyren som i fremstilling av emulsjon A; imidlertid ble 14 kg terpen benyttet i stedet for parafin.

Eksempel 1

I løpet av driften ved papirfremstilling ble en 20 vekt-% vandig fortynning av emulsjon M påført på papir-kontaktsiden av wiren før kontakt med papirbanen; emulsjon ble påført ved intervaller i løpet av en periode på 10 minutter i en mengde på 250 1 pr. time og meter bredde av den endeløse wire ved hjelp av flat-jet dyser på et sprøyterør som er arrangert med en avstand på 25 cm med overlappende sprøyteområder.

Urenhetene ble separert fra wiren og deretter lederullene og sylinderne og fjernet, delvis under utstøting av agglomeratene, spesielt under den initielle fasen av behandlingen. Rensevirkningen kan også bli merket i påfølgende maskindeler og den fortsetter til maskin-glaseringssylinderen. Etter fullført dosering av den fortynnede emulsjonen bin-det funnet en inhibitorisk virkning mot vedheftende urenheter som virker i omkring 24 timer.

Eksempel 2

Emulsjon B blir påført en skitten plastwire i en papirfremstillingsmaskin, plastwiren består av polyamid og polyesterfibere. Figur 1 viser fire prøver wiren; med start fra den meget skitne første prøven (0-prøven), renseeffekten kan klart bli sett i prøve 2 etter 6 timer ved romtemperatur, i prøve 3 etter 30 minutter ved 60°C, i prøve 4 etter 60 minutter ved 60°C. Luftpermeabiliteten til wiren ble målt. Med utgangspunkt i 320 cfrn ble den øket til 530 cfm i prøve 4.

Eksempel 3

Tilsvarende til prosedyren i Eksempel 1 ble emulsjon M, i en vandig fortynning på 1:6 vektdeler, påført til en daglig mengde på 30 liter i løpet av 6 like tidsintervaller på wiren under produksjonsprosessen. Den meget skitne wiren ble renset.

Eksempel 4

Emulsjon M, etter fortynning med vann til 15 vekt-%, ble påført ved hjelp av et sprøyte-rør på et papirmaskinfelt som besto av polyamid og polyesterfibre og som var kont-aminert av adhesiver og resiner. Urenhetene som klebet til overflaten og på feltet falt av slik at vannabsorpsjonen på feltet ble forbedret og overflaten til papirbanen ble dannet enhetlig og uten defekte merker.

Claims (6)

1. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner for å behandle maskiner eller deler av anlegg for fremstilling av masse, papir, kartong eller papp, karakterisert ved at olje-i-vann emulsjonen ble benyttet for å rense bort vedheftende urenheter av syntetiske polymerer og/eller naturlige resiner og/eller forhindre kontaminasjon av vedheftende syntetiske polymerer og naturlige resiner, og at de omfatter som komponent av oljefasen minst et av de følgende stoffer, enten alene eller i blanding med de andre angitte stoffene;

1. et mettet eller umettet, åpenkjedet eller syklisk, normalt eller isomert hydrokarbon med 8-30 karbonatomer,

2. en mettet eller umettet fettalkohol, mettet eller umettet fettsyre, fettsyremonoalkylester, fettsyreamid eller fettsyremonoalkylamid av en mettet eller umettet fettsyre, hvor alle komponentene nevnt under 2. har 8 til 30 karbonatomer,

3. en mono- eller polyester av en mettet eller umettet, mono- eller multivalent karboksylsyre med 2 til 30 karbonatomer med polyoler, med unntak av polyetylenglykoler, eller diestere av alifatiske og/eller aromatiske di- og/eller trikarboksylsyrer,

4. et polyamid av mettede eller umettede fettsyrer med 8 til 30 karbonatomer og alifatiske polyamider med 2 til 6 nitrogenatomer,

5. et acyklisk, fortrinnsvis monocyklisk og/eller bicyklisk terpen, spesielt et terpenhydrokarbon og/eller en terpenalkohol og/eller

6. en polyoksyalkylenforbindelse basert på alkylenoksyder.

2. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner ifølge krav 1, karakterisert ved at de vedheftende syntetiske polymerene er adhesive og/eller komponenter av lateksbelegg og/eller at de naturlige resinene er komponenter eller modifiserte komponenter av det bearbeidede tre.

3. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner ifølge krav log2, karakterisert ved at deler av masse- og papirmaskiner, spesielt enhetene som tjener for å drenere massesuspensjonen, fortrinnsvis wireseksjonen og pressesesjonen, blir behandlet.

4. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de blir benyttet i ikke-fortynnet form eller etter fortynning med vann og/eller organisk oppløsningsmiddel og at de blir påført i en mengde fra 20 - 500 1, fortrinnsvis 100 - 400 1 pr. time og pr. meter arbeidsbredde i maskinen, enten kontinuerlig eller ved intervalldosering.

5. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner ifølge krav 4, karakterisert ved at de blir benyttet i vandig fortynning ved en konsentrasjon av olje-i-vann emulsjonen på 1 - 40 vekt-%, fortrinnsvis 5-25 vekt-% og mest foretrukket 10-25 vekt-% i forhold til den vandige fortynningen.

6. Anvendelse av olje-i-vann emulsjoner ifølge krav 1-5 ved fremstilling av papir, kartong og papp ved anvendelse av avfallspapir.