用作沉积控制剂的高HLB非离子表面活性剂制造技术

提供一种在造纸操作中采用非离子高ＨＬＢ表面活性剂抑制并清除沉积在造纸零件上的污染物，特别是由各种源浆源衍生的沥青和其它具有疏水表面的污染物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在造纸操作中抑制并清除沉积在造纸零件(parts)上的污染物，特别是由各种源(virgin)浆来源衍生的沥青和其它具有疏水表面的污染物的方法。
技术介绍
造纸中遇到的沉积现象对纸机的运转性产生负面影响，与污染物有关的机器损坏造成停车，频繁的计划外清理、纸板质量问题、机器速度下降和其它导致机器效率降低和制造成本升高的问题。历史上，造纸厂一直依靠有害溶剂、腐蚀剂和其它危险材料来缓解此类沉积问题。此类化学品的使用常常要求造纸厂停下机器以便蒸煮清洗机器零件从而造成增加成本的停车。目前，许多造纸方法在纸板成形中采用源浆与回收浆的混合物。这两种浆先在分开的加工阶段中进行加工，最终才在纸机浆池或混合浆池中彼此混合，再引入到网前箱(head box)中。在网前箱，浆被喷淋到造纸网上形成片状(纸板)，后者经脱水并从网上取下从而形成成品纸。当今，大多数造纸操作采用机械、化学或半化学技术加工源浆。在机械操作中，鲜木的加工依靠机械剪切和强力作用将鲜木打散成为浆和其它组分。该方法通常从一个或两个“磨浆机(refiner)”阶段开始，其中木片被打散形成浆悬浮体。传统上，在第二磨浆机加入沥青分散剂如萘磺酸盐和木素磺酸盐，以防止在此过程中释放出的沥青沉积到造纸零件上去。在磨浆机阶段之后，浆悬浮体被引入到高温消潜浆池，在此，通常加入明矾和其它化学品以便将沥青固定在纤维上。第一消潜浆池之后通常是浓缩机阶段，在此，水被移出并在系统中做循环，然后是另一个消潜浆池(通常被称作高浓浆池)、漂白、清洗和筛渣阶段，然后再一个消潜浆池，即所谓低浓度浆池，随后才与回收浆进行混合。化学制浆操作如硫酸盐制浆，依靠对压力蒸煮锅或称蒸煮器中的木片加热和加化学品。在硫酸盐方法中，氢氧化钠和硫化钠水溶液，被称作白液，选择性地溶解木素并使其变得可溶于蒸煮液。2～4h后，浆、废浆化学品和木材废物的混合物从蒸煮器中排出。该浆在若干通常被称之为“漂前洗浆机(brown stock washers)”的装置中进行洗涤以将它从黑液——制浆化学品和木材废物——中分离出来。漂前洗浆机以后，浆通常要过几道筛以便根据颗粒或纤维尺寸捡出浆。浆经此加工以后，它可与机械浆和/或回收浆进行混合再加工成纸板。沥青沉积在硫酸盐制浆过程期间是个问题，正如它对机械加工桨造成问题一样，尽管由于历史的原因，沥青(pitch)通常被称之为“树脂(resin)”，而清除沥青沉积物的过程传统上被称之为脱树脂作用(deresination)。由于本专利技术涉及沥青控制，而不问浆是在硫酸盐化学或机械操作中加工的，故术语“pitch”与“resin”在本申请中作为同义词使用。半化学制浆类似于硫酸盐制浆法(Kraft pulping)，然而，只使用亚硫酸钠(有时用亚硫酸铵)生产一种混杂浆，它除掉的木素比机械浆多但比化学浆少。半化学浆按照类似于硫酸盐浆的方式洗涤和处理，但半化学制浆法的pH值为中性或微酸性，与化学制浆的碱性pH值条件相反。所形成的沥青/树脂可用本专利技术处理以防止在浆料的打浆和漂白工艺流中的沉积以及沥青/树脂在纸机零件和毡(felt)或铜网上的沉积。许多非离子表面活性剂在造纸过程被用作洗涤剂，它们通常可表征为具有中等亲水/亲油平衡(值)(“HLB”)(即，介于10～14)。其它具有高HLB值(最高约18)的成分常常被加到造纸过程中，但是这些添加剂通常是作为乳液聚合或分散用途的增溶剂加入的。如同Aston等人在美国专利4,995,944中所述，一种沉积物控制方法是将添加剂直接加入到浆料悬浮体中的用法，例如，加入阴离子芳基磺酸甲醛缩合物或阳离子二氰胺-甲醛缩合物。这些添加剂可起到螯合剂、分散剂或表面活性剂的作用。阳离子二氰胺-甲醛氨基塑料树脂据说能产生让沥青以分立颗粒的形式附着在浆料纤维上，从而使沥青颗粒均匀地分布在纤维本身的表面的作用。结果，据报道，在纸机表面积累的沥青数量下降，却不在纸产品中造成沥青的黑斑或斑点。美国专利4,184,912，授予Payton，公开一种通过使沥青颗粒以异常细小的状态分散并乳化在最终浆料中，进而使颗粒均匀分布在整个成品纸中的防止沥青形成的方法。其沥青的沉积是依靠加入含有非离子表面活性剂加上阴离子表面活性剂和低分子量阴离子聚合物的三组分制剂来控制的。该三组分混合物被加入到造纸制浆系统通常形成沥青沉积物的那点以前。该专利所描述的非离子表面活性剂包括高级脂肪醇与环氧乙烷的缩合产物，例如，油醇与10个环氧乙烷单元的反应产物，以及烷基酚与环氧乙烷的缩合产物，例如，异辛基酚与12个环氧乙烷单元的反应产物。现有技术中的几种方法特别着眼于对最初成形后纸板脱水时所用的造纸厂毡上的沥青沉积的控制。这些造纸厂毡通常以带状方式连续循环于纸板接触阶段和返回阶段之间。在纸板接触阶段期间，水通常借助压榨和/或真空被从纸板吸入到毡的孔隙中。清洁的毡，具有相对稀疏的细孔，对于高效的造纸是所期望的，因为这允许水更充分地从纸板中移出。美国专利4,895,622，授予Barnett等人，公开一种用于控制压榨毡中聚合-絮凝粒状物质沉积的压榨毡调整处理剂。该处理剂包括较低分子量有机聚合物与亲水非离子或阴离子表面活性剂如9～40乙氧基化度的壬基酚乙氧基化物的组合。处理剂的施加方法是用一个或多个淡水喷淋头将该组合物计量喷到位于给毡脱水的压辊辊隙和真空或真空吸水箱之间的压榨毡上。美国专利6,517,682，授予Hendriks等人，公开一种清除沉积在压榨毡上的粘着物质的方法，包括向毡直接施涂(优选地通过一个或多个淡水喷淋头)一种包含至少一种阳离子聚合物和至少一种HLB(亲水亲油平衡)介于约11～14的非离子表面活性剂的组合物。美国专利5,520,781，授予Curham等人，公开一种清除沉积在压榨毡上的湿强度树脂的方法，包括向毡上直接施涂一种调整剂，它含有包括乙氧基化度大于30mol的乙氧基化壬基酚在内的若干成分。可见，目前需要一种控制造纸过程中污染物沉积的方法。专利技术概述本专利技术通过提供一种按连续造纸操作造纸的方法满足上述要求，包括令主要由源浆(virgin pulp)组成的第一浆分散体与含非离子高HLB(亲水亲油平衡)表面活性剂的第一组合物进行接触，并任选地令该浆悬浮体与含有回收浆的第二浆悬浮体进行混合，其中i)该浆悬浮体包含污染物；并且 ii)表面活性剂以足以控制所述污染物在造纸零件上沉积的数量加入。本专利技术的其它实施方案涉及主要由非离子高HLB表面活性剂组成并且不含其它沉积控制剂的沉积控制组合物的应用。因此，在另一实施方案中，本专利技术提供一种按连续造纸操作造纸的方法，包括令浆悬浮体与一种主要由非离子高HLB表面活性剂组成的组合物进行接触，其中i)所述浆悬浮体包含污染物；并且ii)所述表面活性剂以足以控制所述污染物在造纸零件上沉积的数量加入。现已出乎意料地发现，具有高HLB的非离子表面活性剂能以令人惊奇的顺序起以下作用(1)在制浆加工期间将天然木沥青和类似污染物保持在溶液/分散体中，和(2)在浆沉积到造纸网上时让沥青结合到纸板中。附图说明图1中的曲线图标绘出非离子表面活性剂的HLB对污染物沉积的影响。该曲线图展示，污染物沉积随着非离子表面活性剂的HLB增加到约14.0而急剧减少，并且随着HLB的进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种按连续造纸操作造纸的方法，包括：ａ）使主要由源浆组成的第一浆悬浮体与包含非离子高ＨＬＢ表面活性剂的第一组合物接触，其中：ｉ）所述浆悬浮体包含污染物；并且ｉｉ）所述表面活性剂按足以控制所述污染物沉积到造纸零件上的数 量加入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD库哈姆，L穆尔，
申请(专利权)人：凯米拉化学品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]