专利名称：降低和/或避免木材组分堆积的方法
技术领域：
本发明涉及在气体承载系统中避免和/或降低挥发性和非挥发性木材组分沉积的方法，其中挥发性组分在气体承载系统中经历至少部分凝缩作用。
本发明还涉及降低和/或避免木材组分在由木片生产木纤维的机器上和/或设备元件上沉积的处理方法。
在木材的处理中，在纤维素的生产和处理过程中，和/或在纸、纸板或模制纤维品的生产中，频繁释放挥发性木材组分，然后在气体承载系统中进行凝缩作用，在其中形成固体沉积物。例如，这类沉积物增加了管中的压降，降低了任选存在的旋风分离器的分离效果，并且阻碍了控制元件，因此，气体管道必须被打开的并且要用比如高压设备来清洁。这类清洁成本高昂，并且干扰各自的生产过程因此，本发明的目的是提供一处理方法，该方法至少降低挥发性和/或非挥发性木材组分在气体承载系统中的沉积。
按照本发明，所说目的是通过避免和/或降低挥发性和非挥发性木材组分在气体承载系统中的沉积的方法来实现的，其中，至少一些挥发性木材组分在气体承载系统中经过至少部分凝缩作用，并且该气体至少包含一种化合物，该化合物具有类似于那些所述的挥发性木材组分的凝缩性质，和该化合物至少能降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。
在本发明的含义中，挥发性木材组分是指那些在温度高于20℃以上显示蒸汽压力的所有木材组分。本发明的反应产物是指在凝缩作用中，例如作为聚合作用的结果形成的挥发性木材组分的任意产品。
凝缩的挥发性木材组分和其反应产物频繁地在气体承载系统的表面上形成发粘的薄膜，因此，沉积物通常也包括非挥发性木材组分，例如，从气流中沉积细微木质颗粒并粘附到粘性薄膜上。
按照本发明，所述的化合物表现出与那些木材组分类似的凝缩性质，也就是说，化合物和木材组分优选是在气体承载系统的相同的位置进行凝缩作用，优选是在那里形成一薄膜。
化合物优选是二羧酸酯。更优选是，所述二羧酸酯是C2-C12二羧酸和C1-C13正-和/或异链烷醇的二羧酸二烷基和/或二异烷基酯，例如，乙二酸二正丁酯，丙二酸二正丁酯，丁二酸二正丁酯，戊二酸二正丁酯，己二酸二正丁酯，辛二酸二正丁酯，癸二酸二正丁酯，己二酸二甲酯，己二酸二正丙酯，己二酸二异丙酯，己二酸二异丁酯，己二酸二叔丁酯，己二酸二异戊酯，己二酸二正己酯，己二酸二(2-乙基丁基)酯，己二酸二(2-乙基己基)酯，己二酸二异癸酯，以及邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二正丁酯，邻苯二甲酸二异丁酯，邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，邻苯二甲酸二异癸酯，以及相应的C9二羧酸(三甲基己二酸)以及十二烷二羧酸的对苯二甲酸酯和二酯。
但是，具体的优选是化合物是己二酸二正烷酯和/或己二酸二异烷酯。更优选是，化合物是己二酸二正丁酯。
按照本发明的处理过程是适用于避免和降低任意类型的气体承载系统中挥发性或非挥发性木材组分的沉积。只是，气体承载系统优选是下面的设备中的一部分—木材处理设备，特别是用于生产木材纤维材料和/或木质纤维板的设备，—用于生产纤维素的设备，—纤维素处理设备，—纸或纸板生产设备，和/或—用于生产由成模纤维制得的组分或制品的设备。
更具体而言，气体承载系统是用于生产预热机械浆(TMP)的设备的一部分，或是如在这里引作参考的WO96/41914中描述的木片精磨设备并被认为是所公开的一部分。
流过气体承载管道的气体可以是任何气体，但是优选是包括水蒸汽。
优选是，该化合物是以气体状态计量进入气体的。但是，在本领域的技术人员熟知，化合物也可以以液体状态计量进入气体的，而在其中被转换为气体状态。计量优选是以连续的方式起作用。
化合物的量是依据在气体中挥发性木材组分的浓度和气体容积流量来计量的。浓度优选是100-5000ppm，更优选是200-2000ppm，最佳是300-1000ppm的浓度。
优选是，化合物的量是这样计量进入气体中的，即没有挥发性或是非挥发性化合物和/或其反应产物的沉积物形成在气体承载系统的表面上，或是已经形成的化合物会被清除和/或除去。因此，化合物的计量优选是能够自动控制。优选是，气体承载系统的管道中的压降和/或气体承载系统中的旋风分离器的分离效率作为控制参数。也可优选是用气体容积流量和在气体中挥发性木材组分的浓度，或者表面的沉积物作为控制参数。
规则是，上面提到的产品处理方法是在有水的情况中执行的，水至少被部分蒸发，并且因此，在按照本发明的另一优选实施方案的方法中，化合物被直接计量放入水中。在这种情况下，化合物也必须是蒸汽挥发性的。
本发明的优点是气体承载系统很少需要清洁，因此设备有较长的操作寿命。例如，旋风分离器不会被沉积物堵塞，因此，能保持其分离能力。已经存在的沉积物被减少。
本发明的另一个目的是，提供一种降低和/或避免在以木片(碎片)生产木纤维的机器和/或设备组件上木材组分沉积的方法。
按照本发明，所述的目的是由提供一种降低和/或避免在以木片生产木纤维产品的机器和/或设备组件上木材组分沉积的方法来完成的，其中，木材在至少一种化合物存在的情况下分离纤维，该化合物—在机器和/或设备组件的表面上形成薄膜，并且—在其上至少降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。
本发明的沉积物的意思是指在气体承载和/或水承载系统和/或用在木纤维材料生产的设备或机器的其他组件上的木材组分的任意沉积物。
化合物优选是二羧酸酯。更优选是，所述二羧酸酯是C2-C12二羧酸和C1-C13正-和/或异链烷醇的二羧酸二烷基和/或二异烷基酯，例如，乙二酸二正丁酯，丙二酸二正丁酯，丁二酸二正丁酯，戊二酸二正丁酯，己二酸二正丁酯，辛二酸二正丁酯，癸二酸二正丁酯，己二酸二甲酯，己二酸二正丙酯，己二酸二异丙酯，己二酸二异丁酯，己二酸二叔丁酯，己二酸二异戊酯，己二酸二正己酯，己二酸二(2-乙基丁基)酯，己二酸二(2-乙基己基)酯，己二酸二异癸酯，以及邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二正丁酯，邻苯二甲酸二异丁酯，邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，邻苯二甲酸二异癸酯，以及相应的C9二羧酸(三甲基己二酸)以及十二烷二羧酸的对苯二甲酸酯和二酯。
但是，具体的优选是化合物是己二酸二正烷酯和/或己二酸二异烷酯。更优选是，化合物是己二酸二正丁酯。
酯类可单独使用或是与水溶性或水不溶性溶剂结合使用，作为无水的或水性溶液或是作为水性分散剂，优选是乳液。适宜的溶剂是正-和异链烷醇，液态烃，丙酮和其他公知溶剂。特别是，用天然油或改性天然油如菜油甲酯。
非离子生成的、离子的和两性的，特别是非离子表面活性剂在分散体的生产中被用作乳化剂。
例如，适宜的非离子乳化剂是氧烷基醚，优选是脂肪醇和脂肪酸或油的氧乙基化物和/或末端嵌段的氧乙基化物。烷基和/或芳基磺酸酯，α-烯烃磺酸酯，α-磺基脂肪酸酯，磺基琥珀酸酯以及烷基硫酸酯和醚硫酸酯，还有羧甲基化的氧乙基化物和皂作为两性乳化剂。优选的稳定乳液的制备是公知的。例如，将疏水相加入到含有乳化剂的水相中再经搅拌或泵循环来分散。
优选是用于生产木纤维材料的设备至少有一个精磨机，如WO96/41914或WO96/35016中所公知的。这些专利申请在这里被引作参考，并且作为本公开的一部分。
二羧酸酯优选与滤清液一起计量进入精磨机中的。所述的计量优选以连续的方式起作用。
在优选实施例中，二羧酸酯在第一精磨机中的浓度是100-5000ppm，优选是200-2000ppm，更优选是300-1000ppm。
按照本发明的方法适用于用在木材分离纤维时的任意类型的机器和设备。但是机器和/或设备优选作为如WO96/41914中公开的TMP处理方法中的部分。
用本发明，大大延长了用在木材纤维材料的产品中的机器和设备的操作寿命。设备更易控制，并且还可能延长精磨机的有效寿命。可以在已经存在的设备中整体化使用本发明的方法。通过本发明的处理方法使已经存在的沉积物也会被降低。
参照
图1，下面解释本发明。说明仅按实施例的方式给出，但是本发明的基本思想并不被局限若此。
图1为预热机械浆(TMP)生产的处理方法流程图。洗净的木片被送进第一磨浆段，在其中有滤清液和330ppm的TALLOFIN牌TMP浆存在的情况下，进行机械粉碎。TALLOFIN牌TMP浆由Stockhausen GmbH &Co.KG公司生产，其中包含40百分重的己二酸二正丁酯和60百分重的非离子生成的乳化剂。TALLOFIN牌TMP浆被计量放入滤清液中，在后者放入精磨机前就放入。超高能量输入(高达22MW)将温度升高过200℃，并且在精磨机中的压力为2-3巴，因此，相当部分的水在精磨机中蒸发。蒸汽从精磨机中通过蒸汽管道除去并送到热量回收部分。除了挥发性和非挥发性木材组分，蒸汽中还包括一定百分比的己二酸二正丁酯，因此，蒸汽管道、旋风分离器和蒸汽管道中的控制元件表现为没有或是仅仅有极小量的沉积物。还有，木材组分没有或是极大地减少了在精磨机本身上沉积，因此，精磨机很少需要清洁，因此磨浆设备的有效寿命增加了。
在第一精磨机中纤维分离后，在浆料被进一步进行本领域公知的再处理前，木材纤维在第二磨浆段再一次机械粉碎。在第二磨浆段同样也形成了巨量的蒸汽并被送进热量回收单元。然后，除了挥发性和非挥发性木材组分外，蒸汽还包括一定百分比的己二酸二正丁酯，因此，蒸汽管道、旋风分离器和蒸汽管道中的控制元件表现为没有或是仅仅有小小量的沉积物。还有，木材组分没有或是极大地减少了在精磨机本身上沉积，因此，精磨机很少需要清洁，因此磨浆设备的有效寿命增加了。
权利要求
1.一种避免和/或降低挥发性和非挥发性木材组分在气体承载系统中沉积的方法，其中，挥发性木材组分在气体承载系统中进行至少部分凝缩作用，该方法的特征在于，该气体包含至少一种化合物，其—具有类似于那些上述的挥发性木材组分的凝缩性质，和—至少降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物是二羧酸酯。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二正烷酯和/或己二酸二异烷酯。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二丁酯
5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述的气体承载系统是下述设备的一部分—木材处理设备，特别是用于生产木材纤维材料和/或木纤维板的设备，—生产纤维素的设备，—纤维素处理设备，—纸或纸板生产设备，和/或—生产模制纤维组成的元件或产品的设备。
6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述的气体包括水蒸汽。
7.一种用于降低和/或避免木材组分沉积在以木片生产木纤维材料的机器和/或设备元件上的方法，其特征在于，木材是在至少有一种化合物存在的情况下进行纤维分离的，该化合物—在机器和/或设备元件的表面上形成一薄膜，和—至少降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化合物是二羧酸酯。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二正烷酯和/或己二酸二异烷酯。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二丁酯。
11.如权利要求7-10任一所述的方法，其特征在于，所述用在以木片生产木纤维材料的机器和/或设备元件包括至少一台精磨机。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是与滤清液一起计量送入第一精磨机内的。
13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，二羧酸酯的浓度是100-5000ppm，优选是200-2000ppm，更好是300-1000ppm。
14.如权利要求7-13任一所述的方法，其特征在于，所述的机器和/或设备元件是用在生产预热机械浆的设备上的元件。
全文摘要
本发明涉及用来避免和/或降低在气体承载系统中挥发性和非挥发性木材组分沉积的方法，因此，至少一种挥发性木材组分至少部分凝缩在气体承载系统中，并且，该气体包含至少一种化合物，该化合物具有类似于挥发性木材组分的凝缩曲线，并且至少降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。本发明还涉及用来降低和/或避免在以木片生产木纤维材料物质的机器和/或设备元件上的木材组分的沉积，其中，在一种化合物存在的情况下完成木材的粉碎，该化合物在上述机器和/或设备元件的表面上形成薄膜，并且至少降低挥发性木材组分和/或其反应产物的沉积。
文档编号D21C3/00GK1409783SQ00816924
公开日2003年4月9日 申请日期2000年11月29日 优先权日1999年12月10日
发明者I·冯梅德维, T·拉克桑伊, A·奥帕尔卡, J·沃雷斯 申请人:施托克豪森公司