Un método para inhibir la deposición de uno o más contaminantes orgánicos en sistemas de fabricación de pasta y papel,

método que comprende tratar la pasta y/o las superficies de equipos del proceso en un sistema de fabricación de papel con una cantidad inhibidora eficaz de una combinación de (1) una o más enzimas y (2) uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos, en el que el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos comprenden éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente o un poli(acetato de vinilo) que tiene hidrolizados aproximadamente 50 a 100% de los grupos acetato a grupos hidroxilo

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Campo de la invención

La presente invención se refiere a métodos para inhibir la deposición de contaminantes orgánicos en sistemas de fabricación de pasta y papel.

Antecedentes de la invención

Es bien conocido que la deposición de contaminantes orgánicos (esto es, resina y sustancias adherentes) sobre superficies en el proceso de fabricación de papel es perjudicial tanto para la calidad del producto como para la eficiencia del proceso de fabricación de papel. En la madera existen componentes contaminantes que se liberan durante diversos procesos de fabricación de pasta y papel. Dos manifestaciones específicas de este problema se denominan resina (fundamentalmente resinas naturales) y sustancias adherentes (adhesivos o estucos procedentes de papel reciclado). La resina y sustancias adherentes tienen el potencial de originar problemas con deposición, calidad y eficiencia en el proceso, como se ha mencionado antes.

El término “resina” se puede usar para referirse a depósitos compuestos de constituyentes orgánicos que se pueden originar de estas resinas naturales y sus sales, así como de aglutinantes del estuco, agentes de encolado y productos químicos antiespumantes que se pueden encontrar en la pasta. Además, frecuentemente la resina contiene componentes inorgánicos, como carbonato cálcico, talco, arcillas, titanio y materiales relacionados.

“Sustancias adherentes” es un término que se usa cada vez más para describir depósitos que se producen en el sistema usando fibras recicladas. Estos depósitos contienen frecuentemente los mismos materiales que se encuentran en depósitos de “resina” además de adhesivos, “hot-melts” (adhesivos constituidos por una mezcla compleja de polímeros, plastificantes, etc.), ceras y tintas.

La deposición de contaminantes orgánicos, como resina y sustancias adherentes, puede ser perjudicial para la eficiencia de una fábrica de pasta o papel originando peor calidad y menor eficiencia operativa. Los contaminantes orgánicos se pueden depositar sobre equipos de proceso en sistemas de fabricación de papel originando dificultades operativas en los sistemas. La deposición de contaminantes orgánicos sobre reguladores de consistencia y otras sondas de instrumentos pueden hacer ineficaces estos componentes. Los depósitos sobre tamices pueden reducir la productividad y afectar al funcionamiento del sistema. Esta deposición puede ocurrir no sólo sobre superficies metálicas del sistema sino también sobre superficies de plástico y sintéticas, como mallas de la máquina de papel, fieltros, láminas desgotadoras, cajas Uhle y componentes de la caja de entrada.

Históricamente, los subconjuntos de los problemas de depósitos orgánicos (“resina” y “sustancias adherentes”) se manifiestan por separado y de modo diferente y han sido tratados por separado y de modo diferente. Desde un punto de vista físico, usualmente los depósitos de “resina” se forman de partículas microscópicas de material adhesivo (natural o artificial) presente en la suspensión de pasta y que se acumulan sobre equipos de fabricación de pasta y papel. Estos depósitos se pueden encontrar fácilmente en paredes de tinas de pasta, láminas desgotadoras, cajas Uhle, mallas de la máquina de papel, fieltros de prensas húmedas, fieltros de secadores, cilindros secadores y lisas. Las dificultades relacionadas con estos depósitos incluyen interferencia directa con la eficiencia de la superficie contaminada y, por lo tanto, menor producción, así como agujeros, suciedad y otros defectos de la hoja que reducen la calidad y utilidad del papel para operaciones posteriores, como estucado, conversión o impresión.

Desde un punto de vista físico, usualmente las “sustancias adherentes” son partículas de tamaño visible o casi visible presentes en la suspensión de pasta y que se originan de las fibras recicladas. Estos depósitos tienden a acumularse sobre muchas de las mismas superficies en las que se puede encontrar la “resina” y originan muchas de las mismas dificultades que puede originar la “resina”. Sin embargo, los depósitos más graves relacionados con las “sustancias adherentes” tienden a encontrarse sobre mallas de la máquina de papel, fieltros húmedos, fieltros de secadores y cilindros secadores.

Los métodos de evitar la formación de depósitos sobre superficies de equipos de fabricación de pasta y papel son de gran importancia para la industria. Las máquinas de papel se deben parar para limpieza, pero la parada para limpieza no es deseable debido a la pérdida consiguiente de productividad, y también una mala calidad del papel resulta de la contaminación y “suciedad” que se produce cuando los depósitos se rompen y se incorporan en la hoja de papel. Por lo tanto, es muy preferido evitar la deposición cuando se pueda realizar eficazmente.

En el pasado, típicamente los depósitos de resina y sustancias adherentes se manifestaban en sistemas diferentes. Esto era verdad porque las fábricas usualmente usaban sólo fibras vírgenes o sólo fibras recicladas. Para controlar estos problemas independientes se usaban frecuentemente productos químicos de tratamiento y estrategias muy diferentes.

Las tendencias actuales son mayor uso obligatorio de fibras recicladas en todos los sistemas. Esto origina una concurrencia de problemas de resina y sustancias adherentes en una fábrica determinada.

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Los antiadherentes poliméricos no iónicos, materiales que controlan la deposición de resina y sustancias adherentes, usados para controlar la deposición de resina y sustancias adherentes en sistemas de fabricación de pasta y papel son bien conocidos por los expertos en la materia. En las patentes de Estados Unidos números

4.871.424 y 4.886.575 se describe que copolímeros de alcohol vinílico y acetato de vinilo son eficaces para controlar la deposición de resina y contaminantes adherentes procedentes de sistemas de fabricación de pasta y papel. En la patente europea número EP 0 568 229 A1 se describe que polímeros asociativos no iónicos modificados hidrófobamente, como éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente (HMHEC), son eficaces en sistemas de fabricación de pasta y papel para inhibir la deposición de contaminantes orgánicos procedentes de pastas. En las patentes de Estados Unidos números 5.723.021 y 7.166.192 se describen combinaciones de copolímeros no iónicos de alcohol vinílico y acetato de vinilo y HMHEC con polímeros catiónicos.

También se sabe que ciertas enzimas son eficaces como agentes de control de contaminantes en sistemas de fabricación de pasta y papel. En la patente de Estados Unidos número 5.176.796 se describe el uso de lipasa para hidrolizar el constituyente triglicérido no polar de la resina a glicerol soluble en agua y ácido graso polar en la producción de pasta mecánica o de papel que contiene pasta mecánica. En la publicación PCT número WO 02/095127 A2 se describe el uso de una enzima lipolítica para hidrolizar polímeros que comprenden acetato de vinilo para reducir la adherencia del contaminante, típico de los que se encuentran como constituyente de contaminantes adherentes presentes en papel reciclado.

El uso de enzimas solas puede no ser un método óptimo para controlar contaminantes orgánicos en aplicaciones de fabricación de pasta y papel. Por ejemplo, los ácidos grasos resultantes del uso de una lipasa para controlar resina pueden manifestarse como depósito sobre equipos de procesamiento y/o sobre el producto final. Las patentes de Estados Unidos números 5.256.252 y 5.667.634 describen un método de controlar depósitos de resina en un proceso de fabricación de pasta y papel, método que comprende el uso de una combinación de una lipasa y un polímero catiónico para reducir la concentración de ácidos grasos en la fase acuosa de la suspensión de pasta. En la patente de Estados Unidos número 6.471.826 B2 se describe un método alternativo similar que emplea una combinación de por lo menos una esterasa y un polímero catiónico para controlar contaminantes orgánicos en papel reciclado. La publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos número 2004/194903 A1 describe un método para reducir o inhibir la deposición de contaminantes en o sobre fieltros de prensas, método que comprende una o más enzimas y... [Seguir leyendo]

1. Un método para inhibir la deposición de uno o más contaminantes orgánicos en sistemas de fabricación de pasta y papel, método que comprende tratar la pasta y/o las superficies de equipos del proceso en un sistema de fabricación de papel con una cantidad inhibidora eficaz de una combinación de (1) una o más enzimas y (2) uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos, en el que el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos comprenden éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente o un poli(acetato de vinilo) que tiene hidrolizados aproximadamente 50 a 100% de los grupos acetato a grupos hidroxilo.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la una o más enzimas se seleccionan del grupo que consiste en amilasas, celulasas, cutinasas, endoglucanasas, esterasas, hemicelulasas, glucosidasas, º-glucosaoxidasas, lacasas, lipasas, pectinasas, pectatoliasas, peroxidasas, proteasas, pululanasas y enzimas lipolíticas.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la una o más enzimas comprenden una lipasa.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos comprenden un poli(acetato de vinilo) en el que la hidrólisis de grupos acetato a grupos hidroxilo es aproximadamente 80% o más.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la una o más enzimas se añaden junto con uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos en varias etapas de un sistema de fabricación de pasta y papel.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la una o más enzimas y el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos se añaden por separado a etapas diferentes del sistema de fabricación de pasta y papel.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la una o más enzimas y el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos se añaden a la misma etapa del sistema de fabricación de pasta y papel.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la combinación de una o más enzimas y uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos se rocían sobre superficies de equipos del proceso.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la enzima es una lipasa y el antiadherente polimérico no iónico es un poli(acetato de vinilo) que tiene un peso molecular nominal de 100.000 y aproximadamente 80% de los grupos acetato hidrolizados a grupos hidroxilo.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la enzima es una lipasa y el antiadherente polimérico no iónico es un éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente que comprende un enlace éter y un grupo hidrófobo nominal C16.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende tratar directa o indirectamente la pasta con una cantidad inhibidora eficaz de una combinación de una lipasa y un poli(acetato de vinilo) que tiene un peso molecular nominal de 100.000 y aproximadamente 80% o más de los grupos acetato hidrolizados a grupos hidroxilo.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende tratar directa o indirectamente la pasta con una cantidad inhibidora eficaz de una combinación de una lipasa y un éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente que comprende un enlace éter y un grupo hidrófobo nominal C16.

13. Una composición para inhibir la deposición de contaminantes orgánicos sobre superficies de equipos de proceso en sistemas de fabricación de pasta y papel, que comprende una o más enzimas y uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos, en la que el uno o más antiadherentes poliméricos no iónicos comprenden éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente, en particular éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente que comprende un enlace éter y un grupo hidrófobo nominal C16, o un poli(acetato de vinilo) que tiene hidrolizados aproximadamente 50 a 100% de los grupos acetato a grupos hidroxilo.

14. La composición de acuerdo con la reivindicación 13, en la que la una o más enzimas comprenden una lipasa.

15. La composición de acuerdo con la reivindicación 13, en la que la enzima consiste en una lipasa y los antiadherentes poliméricos no iónicos consisten en por lo menos uno de un poli(acetato de vinilo) que tiene un peso molecular nominal de 100.000 y aproximadamente 80% o más de los grupos acetato hidrolizados a grupos hidroxilo y un éter de hidroxietilcelulosa modificada hidrófobamente que comprende un enlace éter y un grupo hidrófobo nominal C16.