防止生成垢的方法
【技术领域】
[0001] 根据所附权利要求的前序部分，本发明涉及，用于在纸张或纸板等的制造工艺中 防止在工艺表面上生成垢的方法。
【背景技术】
[0002] 结垢（scaling)是指在工艺表面（processsurfaces)上形成无机沉积物，其在富 水工业过程如纸张和纸板制造中通常是一个严重的问题。在纸张和纸板制造中，特别是近 来的闭路工艺水循环的趋势增加了与结垢相关的问题。
[0003] 在纸张和纸板制造中最常见的结垢化合物之一是碳酸巧。碳酸巧通常在原料中用 作填料W及在涂料组合物中用作矿物颜料。当来自该工艺的再循环的纤维和损纸用作纤维 原材料时，碳酸巧在工艺流中的含量提高，并提高了在工艺表面上形成碳酸巧结垢的风险。
[0004] 通常通过向工艺水流中添加不同的阻垢剂或结垢抑制剂来解决结垢问题。典型的 阻垢剂化合物是例如各种麟酸盐和聚駿酸盐。但是始终需要用于减少纸张和纸板制造中生 成垢的有效的新方法与化合物。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是尽量减少或甚至完全消除现有技术中存在的缺点。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种用于在纸张和纸板制造中防止在工艺表面上生成 垢的有效且安全的方法。
[0007] 本发明的再一目的是提供一种用于在纸张和纸板制造中防止在工艺表面上生成 垢的环境友好的方法。
[0008] 采用具有下文中独立权利要求的特征部分中呈现的特征的发明实现送些目的。
[0009] 在独立权利要求中给出了本发明的某些优选实施方案。
[0010] 用于在纸张或纸板等的制造工艺中防止在工艺表面上生成垢的本发明的典型方 法是使用过甲酸作为阻垢剂。
[0011] 现在发现，添加过甲酸可有效地防止或至少减少在纸张和纸板制造中在工艺表面 上生成垢。在受困于严重结垢问题的造纸厂中已经获得的结果出乎预料地好。非常令人惊 讶的是即使少量过甲酸也能成功地减少和防止生成垢。此外，过甲酸是甲酸和过氧化氨的 反应产物，其是完全可生物降解和腐蚀安全的。因此其用作阻垢剂是有利的，因为其不会损 害环境或工艺设备。
[0012] 在本发明中，术语"工艺表面"是指造纸机的固体表面，造纸机的漉或滚筒表面，或 工艺用织物（processf油rics)、网部（wires)和/或毛布（felts)的表面。
[0013] 在本发明中，术语"工艺水"是指被引导或进入造纸工艺中或在造纸过程中循环的 任何水。
[0014] 过甲酸，ch2〇3,在本发明中W水溶液形式使用。通常该过甲酸具有W重量对体积计 算为至少10%的浓度，通常W重量对体积计算为大约13. 5%。优选该过甲酸水溶液W包含 过甲酸、甲酸和过氧化氨的平衡溶液形式使用。
[0015] 过甲酸可W在至少一个工艺位置处添加到纸张或纸板制造工艺的工艺水中，其包 括成浆池（machinechest)、混合浆池（mixingchest)、白水管道（whitewaterchannel)、 网部储料仓（wiresilo)、短循环回路（sho;rtcir州Iationloop)、白水胆槽（whitewater storagetank)、纤维回收系统和/或喷淋水系统。还有可能在选自上面给出的位置的几个 不同位置处向工艺水中添加过甲酸。
[0016] 过甲酸可W在紧邻将其添加到工艺水的工艺位置处制备。送保证了过甲酸的高化 学效率。通过合适的接头将过甲酸引导至该工艺位置并通过使用合适的进料装置将其进料 至所需工艺水流中。适用于本发明的一种过甲酸制备装置已经由KemiraOyj,Finland设 计。
[0017] 优选在普通纸张或纸板制造工艺过程中加入过甲酸，而不仅仅在清洁关机W清洗 工艺表面的过程中添加。送意味着添加过甲酸可W是连续的，即在至少一个工艺位置处将 过甲酸连续添加到工艺水中。或者，可WW预定的时间间隔将过甲酸添加到工艺水中。
[0018] 添加过甲酸可W完全自动化。有可能的是存在至少一个传感器，其检测工艺水中 过甲酸的量，并可W根据由至少一个传感器获得的信息自动调节过甲酸的添加。
[0019] 过甲酸可W添加到未过滤的工艺水和/或进入工艺的新鲜水中。还有可能将过甲 酸添加到过滤的工艺水中。
[0020] 过甲酸所需用于获得积极的防垢效果的量是低的，送对整体工艺经济是有利的。 过甲酸的添加量可W在0. 1-150毫克/升、优选0. 3-100毫克/升、更优选0. 5-50毫克/ 升、甚至更优选0. 7-20毫克/升的范围内。给出的送些值为过甲酸在工艺流中的最终浓度。 送意味着如果将过甲酸在几处不同位置添加到工艺水中，一个位置的添加量可W低于上面 规定的量，条件是最终的添加量在上面定义的范围内。
[0021] 通常在向工艺水流中添加过甲酸之前，该工艺水的抑为〉7,优选>7. 3,更优选为 7. 5-8. 5。已经观察到添加过甲酸不会显著地改变该工艺水的抑。送也意味着采用本发明 获得的防垢效果并非由于pH降低。根据本发明的一个优选实施方案，在添加过甲酸后该工 艺水的抑值变化小于1，优选小于0. 5,更优选小于0. 3抑单位。
[0022] 根据本发明的一个优选实施方案，过甲酸尤其用于防止生成碳酸巧结垢。巧结垢 是纸张和纸板制造中，尤其在涂布纸品级的制造中W及在其中再循环纤维和/或损纸用作 原料的纸张或纸板的制造中的常见问题。本发明对于其中循环工艺水中巧浓度为100-1000 毫克/升、优选200-800毫克/升、更优选400-600毫克/升的纸张和纸板制造工艺是有利 的。
[0023] 根据一个实施方案，本发明适于使用包含基于干纤维重量计算为至少50重量％、 优选至少75重量％的再循环纤维材料的纤维原料的制造工艺。例如，该纤维可W包含基于 干纤维重量计算为50-100重量％、优选65-100重量％、更优选75-100重量％的再循环纤 维材料。
[0024] 根据另一个实施方案，本发明适于使用包含100重量％的再循环纤维材料的纤维 原料的制造工艺。根据再一个实施方案，本发明适于使用包含100重量％的原生纤维材料 (virginfibrematerial)的纤维原料的制造工艺。
[00巧]如上所述，过甲酸有效地防止或减少生成垢。因而，该制造工艺可不具有酸洗步 骤。通常，通过采用酸洗除去工艺表面上形成的结垢和沉积物，该酸洗会不时进行。当采用 本发明时，不需要单独的酸洗，并且该方法可W完全不具有酸洗。送节约了时间，并提供了 更有效的生产工艺。
[0026] 还观察到，过甲酸甚至能够从工艺表面上除去陈旧的碳酸盐结垢。送获得了显著 的结垢控制和清洁度的改善，令人惊讶的是由于该效果并非基于降低循环工艺水的抑值。
[0027] 过甲酸可W在印刷纸、书写纸、包装纸或卫生纸，优选卫生纸的制造中用作阻垢 剂。通常卫生纸可W具有10-40克/平方米、优选15-35克/平方米的克数。此外，根据一 个实施方案，过甲酸可W在涂布或未涂布的纸张或纸板品级的制造中，优选在未涂布的纸 张或纸板品级的制造中用作阻垢剂。
[0028] 根据本发明的一个实施方案，过甲酸用作用于防止在工艺表面上生成垢的阻垢 剂，所述工艺表面选自造纸机表面、漉表面、工艺用织物、网部和/或毛布。还已经观察到， 当过甲酸用作阻垢剂时，网部和/或毛布的渗透率进一步改进。
【具体实施方式】
[0029] 试验
[0030] 在下面的非限制性实施例中描述了本发明的某些实施方案。
[0031] 实施例1;卫生纸造纸机（tissuemachine)中的实物试验（full-scaletest)
[0032]Western化rope中的卫生纸造纸机由100%脱墨制浆制造卫生纸品级。由于在工 艺表面上存在大量碳酸盐结垢，该造纸机在最终的卫生纸产品中存在严重的污垢问题。从 造纸机表面上刮下硬结垢样品，其被分析为含有96. 8%的碳酸巧。
[0033] 将过甲酸计量投放到白水管道、成浆池中，并投放到造纸机的纤维回收系统中，即 仅投放到循环工艺水回路中。在损纸流或其它储存系统中不进行过甲酸添加。在试验期间， 目视检查显示结垢减少并可W省略造纸机早期的定期酸洗。
[0034] 在过甲酸处理前的5个月期间在H个不同的日子里收集来自试验前的工艺水的 抑数据。在进行过甲酸处理的头九个月期间在大约40天的不同日子里收集过甲酸处理过 程中的抑数据。表1显示了在过甲酸处理开始后造纸系统的平均抑提高。送表明归因于 过甲酸的令人惊讶的减少碳酸盐结垢的效果并非由于体系中抑的降低。
[0035] 即使参照目前看来最实用和优选的实施方案描述本发明，要理解的是本发明不应 限于上述实施方案，但本发明意在覆盖所附权利要求范围内的所有不同的变体和等效技术 方案。
[0036] 表1过甲酸处理之前和过甲酸处理期间的抑
[0037]
【主权项】
1. 用于防止或减少在纸张或纸板等的制造工艺中在工艺表面上生成垢的方法，其特征 在于使用过甲酸作为阻垢剂。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在包括成浆池、混合浆池、白水管道、网部 储料仓、短循环回路、白水贮槽、纤维回收系统和/或喷淋水系统中的至少一个工艺位置处 将过甲酸添加到工艺水中。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于将过甲酸添加到未过滤的工艺水和/ 或进入该工艺的新鲜水中。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于该工艺水的pH为>7,优选 >7. 3,更优选为 7. 5-8. 5。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于在添加过甲酸后工艺水的pH 值变化小于1，优选小于〇. 5,更优选小于0. 3pH单位。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于过甲酸的添加量为0. 1-150 晕克/升、优选〇. 3-100 _克/升、更优选0. 5-50 _克/升、甚至更优选0. 7-20 _克/升。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于使用过甲酸用于防止生成碳 fe·丐结垢。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于工艺水中的钙浓度为 100-1000毫克/升、优选200-800毫克/升、更优选400-600毫克/升。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于该制造工艺不具有酸洗步骤。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于在印刷纸、书写纸、包装纸或 卫生纸，优选卫生纸的制造中使用过甲酸作为阻垢剂。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于该制造工艺使用包含至少 50 %的再循环纤维材料的纤维原料。12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于使用过甲酸作为用于防止 在工艺表面上生成垢的阻垢剂，所述工艺表面选自造纸机表面、辊表面、工艺用织物、网部 和/或毛布。
【专利摘要】本发明提供了用于在纸张或纸板等的制造工艺中防止或减少在工艺表面上生成垢的方法，在该方法中过甲酸用作阻垢剂。
【IPC分类】C02F5/10
【公开号】CN105271535
【申请号】CN201410376917
【发明人】克莱顿·坎贝尔, 詹姆斯·阿特金森, 阿克迪兹·扎尼沃斯基, 马尔科·科拉里, 亚可·艾克曼
【申请人】凯米罗总公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】WO2016009113A1