Un método para inhibir el depósito de material adherente sobre un fieltro de una máquina de fabricación de papel usada en el proceso de transformación de una suspensión de pasta en una hoja de papel,

método que comprende: aplicar al citado fieltro de la máquina de fabricación de papel por lo menos un polímero catiónico y por lo menos un tensioactivo no iónico que tiene una relación HLB de aproximadamente 11 a 14, en por lo menos una composición acuosa, en el que: el por lo menos un polímero catiónico se selecciona del grupo que consiste en (a) polietileniminas, (b) el producto de la reacción de epiclorhidrina con por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en dietilamina, dimetilamina y metiletilamina, (c) el producto de la reacción de epiclorhidrina con por lo menos una amina seleccionada del grupo que consiste en dimetilamina, etilendiamina y polialquilen-poliamina, (d) derivados catiónicos de tanino y (e) polímeros catiónicos derivados de monómeros etilénicamente insaturados, seleccionándose los polímeros del grupo que consiste en homo-y copolímeros de compuestos de vinilo, que pueden estar cuaternizados, compuestos de alilo y derivados acrílicos, que pueden estar cuaternizados, el por lo menos un polímero catiónico se aplica a un caudal de por lo menos 0, 002 g/m

Proceso para controlar depósitos de material adherente Campo de la invención Esta invención se refiere a proporcionar fieltros y equipos similares limpios para la producción de papel y, más particularmente, a tratamientos químicos de fieltros y equipos similares de máquinas de fabricación de papel para controlar depósitos de material adherente.

Antecedentes

La fabricación de papel implica típicamente el proceso de transformación de una suspensión acuosa de fibras preparada cuidadosamente en una hoja seca muy uniforme de papel. Tres etapas incluidas en el proceso típico son formación de la hoja, en la que la suspensión se transporta sobre una malla o “tela” porosa en la que se depositan las fibras mientras el líquido se filtra a través de la tela; prensado de la hoja, en el que la hoja formada pasa a través de prensas cubiertas con un “fieltro” poroso para extraer de la hoja el agua retenida en ésta, mejorar la uniformidad de la hoja e impartir calidad superficial a la hoja; y secado del papel, en el que el agua residual se evapora de la hoja. Después la hoja puede ser procesada adicionalmente formando productos acabados de papel.

Es bien conocido que la evaporación de agua consume mucha energía y, por lo tanto, es relativamente costosa. En consecuencia, la fabricación eficiente de papel depende de extraer agua durante las operaciones de formación y prensado y evitar defectos en la hoja que hagan inadecuada para su uso a la hoja seca. Por lo tanto, los fieltros y telas son particularmente importantes porque afectan no sólo a la eliminación de agua sino también a la propia hoja debido a su contacto íntimo con ésta. Los depósitos que se pueden formar sobre el fieltro o la tela pueden afectan a su eficiencia de eliminación de agua, pueden causar orificios en la hoja y pueden transferir material a la hoja creando defectos.

La calidad de la suspensión acuosa de fibras usada para producir la hoja depende de muchos factores, incluidos la madera y el agua usadas como materias primas, la composición del material reciclado añadido al proceso y los aditivos usados durante la preparación de la suspensión. Por lo tanto, en el proceso de fabricación se puede introducir una diversidad de materiales disueltos o en suspensión, incluidos materiales inorgánicos, como sales y caolines, y materiales de naturaleza orgánica, como resinas o “pez” procedentes de la madera, así como tintas, látex y adhesivos procedentes de papel reciclado. Se admite que la formación de depósitos que contienen materiales orgánicos y/o inorgánicos sobre fieltros y otros equipos de formación de la hoja durante el proceso de fabricación de papel es un inconveniente engorroso para la fabricación eficiente de papel. Particularmente engorrosos son materiales adherentes, como colas, resinas, gomas, etc., asociados a fibras recicladas.

Los métodos para eliminar rápida y eficazmente de los equipos de formación de la hoja de papel los citados depósitos son de gran importancia en la industria. Las máquinas de fabricación de papel se deben parar para limpiarlas pero esta parada por limpieza no es deseable debido a la consiguiente pérdida de productividad. Por lo tanto, se prefiere mucho una limpieza en línea cuando se pueda realizar eficazmente.

La forma redonda o la tela usadas para formar la hoja funcionan en continuo durante la producción. La porción del ciclo en contacto con la hoja empieza cuando se inicia la aplicación de la suspensión de fibras sobre la tela o forma redonda y continúa hasta que la hoja formada se separa de la superficie de la tela, y la porción de retorno del ciclo devuelve la tela desde la posición en que la hoja formada ha sido separada de su superficie hasta el comienzo de la porción de contacto con la hoja. En telas como las telas de máquinas Fourdrinier, la limpieza de la tela en línea se realiza generalmente durante la etapa de retorno (esto es, cuando la tela no está en contacto con la hoja que se está formando) tratando la tela que retorna con un líquido de limpieza (típicamente, agua) , frecuentemente rociando la tela con duchas de líquido a presión. Este rociado con duchas puede ser ayudado con limpieza mecánica de la superficie. El uso de duchas de agua, con o sin ayuda mecánica, ha demostrado no ser totalmente satisfactorio para evitar la formación de depósitos de compuestos orgánicos o inorgánicos sobre las telas y se han usado materiales adicionales para proporcionar líquidos de limpieza más eficaces. Los materiales predominantemente fibrosos o inorgánicos se han eliminado con éxito usando formulaciones acuosas que contienen ácidos o álcalis formulados con otros productos químicos, como tensioactivos. Cuando predominan depósitos orgánicos, estos se eliminan con éxito usando disolventes orgánicos, incluidas algunas formulaciones que contienen compuestos aromáticos de puntos de inflamación bajos o hidrocarburos clorados. En algunas máquinas se usan actualmente telas con poros finos en lugar de las telas más tradicionales.

Los fieltros de las máquinas de fabricación de papel funcionan comúnmente en continuo, en forma de correa sin fin, entre una etapa de contacto con la hoja y una etapa de retorno. Durante la etapa de contacto con la hoja, el agua se elimina de la hoja usualmente con ayuda de prensas y/o vacío en los poros del fieltro. Un fieltro limpio, cuyos poros estén relativamente abiertos, es especialmente deseable para la fabricación eficiente de papel puesto que permite la eliminación eficiente de agua de la hoja de papel. Un procedimiento de limpieza de fieltros debe eliminar depósitos orgánicos e inorgánicos tanto generales como localizados, mantener la porosidad del fieltro y acondicionar la superficie del tejido sin ataque físico ni químico sobre el sustrato. Se ha usado eliminación mecánica, típicamente mediante contacto con una cuchilla, para eliminar desperdicios de la superficie de los fieltros. Sin embargo, también se utilizan líquidos de limpieza para eliminar la formación engorrosa de depósitos orgánicos e inorgánicos. La composición del tejido y la conformación de muchos fieltros de máquinas de fabricación de papel los hace susceptibles de degradación química. Los productos químicos de limpieza se deben eliminar fácilmente mediante lavado con agua. En la mayoría de las fábricas de papel se usa limpieza continua y de choque. Los productos químicos usados incluyen disolventes orgánicos, frecuentemente hidrocarburos clorados. También se usan sistemas basados en ácidos y álcalis, pero a concentraciones más bajas que las usadas en la limpieza de telas. Concentraciones altas de hidróxidos de metales alcalinos son frecuentemente inadecuadas para la limpieza de fieltros porque “atacan” al material del tejido.

Algunos de los disolventes orgánicos de mayor éxito han sido identificados como peligrosos para la salud, como carcinógenos, y por lo tanto requieren una manipulación especialmente cuidadosa. Otros productos basados en disolventes pueden dañar a componentes de plástico o caucho usados en el proceso de formación del papel. Un tratamiento de fieltros en línea usado durante varios años con éxito implica poner en contacto el fieltro con una solución acuosa de tensioactivos catiónicos, como cloruros de alquildimetilbencilamonio en los que el grupo alquilo consiste en una mezcla de grupos C12H25, C14H29 y C16H33. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que algunos materiales adherentes tienden también a adherirse a los fieltros a pesar del tratamiento con estos tensioactivos. Otra práctica de acondicionamiento de fieltros que se ha invocado en el pasado es la aplicación de soluciones acuosas de polímeros catiónicos a los fieltros. Sin embargo, este tipo de tratamiento puede originar realmente formación de depósitos de materiales derivados de los propios polímeros catiónicos. También se pueden ensuciar otros equipos de formación de la hoja de papel, como espesadores, filtros, tamices y rodillos. Los problemas y tratamientos del proceso son, como regla general, similares a los del sistema de fieltros aunque, para estos otros equipos, pueden no ser tan críticas ciertas consideraciones, como mantener la porosidad y evitar la degradación química del tejido, que son importantes en la limpieza de fieltros y de otros componentes de poros finos de los equipos.

La resina o goma natural presente en la madera recién cortada puede variar dependiendo de la especie. Algunos tipos de madera de pino, especialmente las que contienen 2 por ciento en peso o más de resina, se usan comúnmente en sólo porcentajes muy bajos debido a los problemas que pueden causar la goma... [Seguir leyendo]

1. Un método para inhibir el depósito de material adherente sobre un fieltro de una máquina de fabricación de papel usada en el proceso de transformación de una suspensión de pasta en una hoja de papel, método que comprende:

aplicar al citado fieltro de la máquina de fabricación de papel por lo menos un polímero catiónico y por lo menos un tensioactivo no iónico que tiene una relación HLB de aproximadamente 11 a 14, en por lo menos una composición acuosa, en el que:

el por lo menos un polímero catiónico se selecciona del grupo que consiste en (a) polietileniminas, (b) el producto de la reacción de epiclorhidrina con por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en dietilamina, dimetilamina y metiletilamina, (c) el producto de la reacción de epiclorhidrina con por lo menos una amina seleccionada del grupo que consiste en dimetilamina, etilendiamina y polialquilen-poliamina, (d) derivados catiónicos de tanino y (e) polímeros catiónicos derivados de monómeros etilénicamente insaturados, seleccionándose los polímeros del grupo que consiste en homo-y copolímeros de compuestos de vinilo, que pueden estar cuaternizados, compuestos de alilo y derivados acrílicos, que pueden estar cuaternizados, el por lo menos un polímero catiónico se aplica a un caudal de por lo menos 0, 002 g/m2.min, y la relación ponderal de tensioactivo no iónico a polímero catiónico es 50:1 a 1:50.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico se obtiene por reacción entre una epiclorhidrina y por lo menos una amina.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico se deriva de monómeros etilénicamente insaturados que contienen un grupo amonio cuaternario.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico está protonado o contiene grupos amonio cuaternario.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico se prepara por reacción de epiclorhidrina con por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en dietilamina, dimetilamina y metiletilamina.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico se prepara por reacción de epiclorhidrina con dimetilamina.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico se prepara por reacción de epiclorhidrina con dietilamina.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico y el por lo menos un tensioactivo aniónico se aplican en una sola composición acuosa.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un polímero catiónico y el por lo menos un tensioactivo no iónico se aplican en composiciones acuosas distintas.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la concentración del por lo menos un polímero catiónico en la composición acuosa es por lo menos 0, 0002 por ciento en peso.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la concentración del por lo menos un polímero catiónico en la composición acuosa es entre 0, 0002 y 0, 02 por ciento en peso.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la relación ponderal de tensioactivo no iónico a polímero catiónico es 50:1 a 1:1.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la relación ponderal de tensioactivo no iónico a polímero catiónico es 10:1 a 1:1.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la relación ponderal de tensioactivo no iónico a polímero catiónico es 1:1.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la concentración de tensioactivo no iónico es por lo menos 1 ppm.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que la concentración del por lo menos un polímero catiónico en la composición acuosa es entre 0, 0002 y 0, 02 por ciento en peso.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la por lo menos una composición acuosa se aplica al fieltro en continuo.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el por lo menos un polímero catiónico se aplica a un caudal de por lo menos 0, 01 g/m2.min.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la por lo menos una composición acuosa se aplica al fieltro de modo intermitente.

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el por lo menos un polímero catiónico se aplica a un caudal de por lo menos 0, 02 g/m2.min durante un período de aplicación.

21. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un tensioactivo aniónico tiene una relación HLB de 12 a 13.

22. El método de acuerdo con la reivindicación 21, en el que el por lo menos un tensioactivo aniónico tiene una relación HLB de 13.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un tensioactivo no iónico comprende productos de condensación de óxido de etileno con una molécula hidrófoba.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un tensioactivo no iónico comprende productos de condensación de óxido de etileno con alcoholes grasos superiores, ácidos grasos superiores, alquilfenoles, polietilenglicol, ésteres de ácidos grasos de cadena larga, alcoholes polihidroxilados y sus ésteres parciales con ácidos grasos, y poliglicol de cadena larga parcialmente esterificado o eterificado.

25. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el por lo menos un tensioactivo no iónico comprende por lo menos un tensioactivo no iónico ramificado.

26. El método de acuerdo con la reivindicación 25, en el que el por lo menos un tensioactivo no iónico comprende por lo menos un tensioactivo no iónico etoxilado del tipo de alcohol ramificado.

27. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el que el por lo menos un tensioactivo no iónico etoxilado del tipo de alcohol ramificado comprende un alcohol graso superior.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 27, en el que el por lo menos un polímero catiónico tiene un peso molecular de 10.000 a 50.000

29. El método de acuerdo con la reivindicación 28, en el que el por lo menos un polímero catiónico tiene un peso molecular de 10.000 a 20.000.