用于在纸浆和纸张制造方法中控制树脂障碍和粘性物的疏水改性的聚[乙二醇]技术

本发明专利技术涉及一种用于在纸浆和纸张制造方法中控制树脂障碍和粘性物的疏水改性的聚[乙二醇]。公开了用于在纸浆和纸张制造系统中抑制有机污染物从纸浆中沉积的方法。将疏水改性的聚[乙二醇]加入纸浆中或涂布在造纸系统的沉积腹面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在纸浆和纸张制造系统中抑制有机污染物沉积的方法。
技术介绍
众所周知，在造纸过程中表面上的有机污染物（即，树脂障碍和粘性物{pitch and stickies})的沉积无论是对产品质量还是造纸过程的效率都是不利的。一些污染成分在木 材中天然存在，并在各种制浆和造纸方法中释放。该问题的两个具体的示例称为树脂障碍 (主要是天然树脂）和粘性物（来自回用纸的粘合剂或涂层）。树脂障碍和粘性物具有在 上述过程中引起沉积、品质和效率问题的潜在可能。 术语"树脂障碍"可用于表示由可能源于这些天然树脂、它们的盐、以及可在纸浆 中发现的涂层结合剂、施胶剂、和消泡化学品的有机组分组成的沉积物。此外，树脂障碍经 常含有无机成分如碳酸钙、滑石、粘土、钛和相关材料。 术语粘性物越来越多地用于描述存在于使用回用纤维的系统中的沉积物。这些沉 积物经常含有在"树脂障碍"中发现的相同的材料以及粘合剂、热熔体、蜡和墨。 有机污染物如树脂障碍和粘性物的沉积可对纸浆工厂或纸张工厂的效率产生不 利影响，引起品质下降和经营效率降低。有机污染物可沉积在造纸系统中的加工设备上，弓丨 起系统的操作困难。有机污染物在稠度调节器和其他工具探针上的沉积可导致这些组件无 用。沉积在筛子上可降低产量并扰乱系统运行。该沉积不仅可发生在系统的金属表面上， 还可发生在塑料和合成表面上，比如机器线、毡、箔、Uhle盒和流浆箱组件。 历史上，有机沉积问题的子集"树脂障碍"和"粘性物"彼此独立，并不相同，且单 独处理。从物理的观点来看，"树脂障碍"沉积通常由纸料{stock}中的粘合材料（天然的 或人造的）的微观颗粒而形成，积聚在造纸或制浆设备上。这些沉积轻易可见于纸料柜内 壁，造纸机箔，Uhle盒，造纸机线，湿压力毡，干燥毡，干燥筒，和压光机上。和这些沉积有关 的困难包括对被污染表面的效率的直接干扰从而减少生产，以及孔洞，污垢，和其他纸张缺 陷，降低纸张用于后续操作的品质和有用性，比如涂布，转化或印刷。 从物理的观点而言，"粘性物"通常是纸料中可见或几乎可见尺寸的颗粒，源于回 用纤维。这些沉积趋向于在很多可以发现"树脂障碍"的相同表面上积聚并引起很多"树脂 障碍"可以引起的相同困难。然而，最严重的"粘性物"相关的沉积趋向于出现在造纸机线， 湿毡，干燥毡和干燥筒上。 防止沉积物在纸浆和纸张制造设备和表面上累积的方法对工业具有重要价值。尽 管可以关闭造纸机器用以清洁，但为了清洁中止操作是不希望的，因为生产力的间接损失， 部分污染后的较差品质和当沉积去除后产生并被并入纸张中的"污垢"。因此可以有效实践 的防止沉积的方法大为优选。 美国专利4, 871，424和4, 886, 575分别显示了乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物在从纸 浆和纸张制造系统中控制树脂障碍和粘性物杂质的沉积是有效的。 美国专利4, 184, 912和4, 861，429讲授了在纸浆和纸张制造系统中通过加入部分 包含非离子表面活性剂的多组分组合物抑制有机污染物沉积的方法。 欧洲专利申请〇 568 229 Al要求从纸浆和纸张制造系统中抑制有机污染物的沉 积的方法的权利，所述方法包含用疏水改性的聚合物处理，所述疏水改性的聚合物包括用 通过酯键连接的疏水基官能化的聚环氧乙烷聚合物。 化学文摘82:18, 896号涉及从纸浆中除去树脂障碍的方法，包含用源于二级醇和 烷基缩水甘油醚反应获得的聚乙二醇烷基醚表面活性剂的处理。 美国专利6, 482, 994 B2讲授了通过和缩水甘油醚的反应经醚保护的乙氧基化醇 表面活性剂在洗碟应用中提供优良的油脂清洁能力和改良的除污/成膜效果。 美国专利申请2005/0150418 Al要求聚合物组合物的权利，所述聚合物组合物包 含具有共价连接的端部和/或低聚疏水物的中间嵌段的水溶性或水溶胀性合成聚合物骨 架，其中所述嵌段由两个或更多个疏水物单元组成。据称，这些疏水缔合聚合物增强水生 涂层的稠化，均匀化和下垂{sag}性质所述聚合物组合物的实例包括聚乙二醇和芳基缩 水甘油醚和烷基环氧化物的反应产物。这些材料在所述实例中的5重量％水溶液粘度在 19, OOOcps到> 400, OOOcps的范围内。在这些聚合物组合物可以使用的典型应用的列表中 包括在制浆中控制树脂障碍。 现有技术的缺点是乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物在纸浆和纸张制造环境下易受进 一步的水解的影响，这降低了它的效力。所引用的基于聚乙二醇的非离子表面活性剂同样 一般用于多组分的组成中并含有易受水解影响的官能。此外，所述疏水改性的聚乙二醇缔 合聚合物的溶液粘度太高以至于不能投入实际的商业用途。
技术实现思路
本专利技术提供用于从纸浆和纸张制造系统中抑制有机污染物沉积的组合物和方法。 所述方法包含向纸浆中加入或在造纸机器的表面上涂布有效的沉积抑制量的疏水改性的 聚。 本专利技术公开了用于在纸浆和纸张制造系统中抑制有机污染物从纸浆中沉积或在 造纸机器的表面上沉积的组合物和方法，所述方法包含向纸浆中加入或在该造纸机器的表 面上涂布有效的沉积抑制量的疏水改性的聚。本专利技术提供用于从纸浆和纸张制 造系统中抑制有机污染物如树脂障碍和粘性物的沉积的方法。 有机污染物包括存在于纸浆（原生，回用或它们的组合）中存在沉积并降低造纸 机器性能或纸张品质的可能性的组分。这些杂质包括，但不限于，天然树脂比如脂肪酸，树 脂酸，它们的不溶性盐，脂肪酸酯，固醇；和其他有机组分比如乙烯二-硬脂酰胺，蜡，胶粘 剂，粘合剂，热熔体，墨，消泡剂，和乳胶，这些均可能沉积在造纸系统中。 在本专利技术的一个实施方案中，本专利技术的疏水改性的聚符合下式： (Ri)x-O- n-(-R2) y_Z 式 I 其中R1和R2是独立的疏水部分或X和y个重复单元的疏水部分的嵌段，其与聚共价键合；η是2到1200 ;x是1到10 ;y是O到10 ;Z仅当y = O时存在且为氢；前提 是X和y的和大于或等于2。可以理解，所述材料不是均质材料。本专利技术的疏水改性的聚 是非均质材料，其中X和y的值在组合物中是平均值。实际值是一个分布。所述 组合物并不完全由X和y大于或等于2的材料组成。 所述疏水部分R1和R2在聚和本领域技术人员已知和一级醇具有活性 的疏水试剂的反应后形成。所述疏水试剂可以是具有2到100个碳原子的直链的或支链的， 饱和或不饱和的，脂族的或芳族烃基团，或它们的混合物。包括R1和R2的示例性的化合物 包括，但不局限于，烯基琥珀酸酐，比如正辛烯基琥珀酸酐；烷基或烯基二乙烯酮，比如月桂 酰基二乙烯酮；卤代烃比如2-乙基己基溴化物；环氧化物比如1，2-环氧己烷和1，2-环氧 十二烷；缩水甘油醚比如十二烷基缩水甘油醚，2-乙基己基缩水甘油醚，丁基缩水甘油醚， 和2-甲基苯基缩水甘油醚；羧酸和它们相应的酸性氯化物或酯比如油酸，油酰氯，和油酸 甲酯；任意的上述化合物的混合物等等。 本领域技术人员进一步已知，一级醇和一些包括R1和R2的示例性的疏水化合物的 反应产生可进一步和另一疏水化合物反应的官能。例如，一级醇和疏水环氧化物反应产生 具有羟基官能的反应产物，所述羟基官能可进一步和另一摩尔的疏水环氧化物反应。这类 疏水试剂的使用可引起共价地附着于聚的疏水物嵌段的形成。 在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
在纸浆或造纸系统中抑制有机污染物沉积的方法，其包括向纸浆或造纸系统加入有效的沉积抑制量的疏水改性的聚[乙二醇]组合物，所述组合物包含下式：(R1‑)x‑O‑[‑CH2‑CH2‑O‑]n‑(‑R2)y‑Z其中R1和R2是疏水部分或x和y个重复单元的疏水部分的嵌段，其与聚[乙二醇]共价键合；n是2到1200；x是1到10；y是0到10；Z仅当y＝0时存在且为氢；x和y的和大于或等于2，并且其中所述疏水改性的聚[乙二醇]组合物由聚乙二醇和疏水试剂的反应而制得，所述疏水试剂选自环氧化物、二乙烯酮、缩水甘油醚和烯基琥珀酸酐，并且其中聚乙二醇和疏水试剂的摩尔比不大于1:5.5，并且其中在水中5wt％浓度的疏水改性的聚[乙二醇]组合物的粘度是从1cP到10,000cP。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古渠鸣，郑淮南，W·凯里，R·格尔曼，J·里滕豪斯普拉斯，E·A·S·多尔蒂，
申请(专利权)人：索理思科技开曼公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH