Un procedimiento para controlar la espuma en un sistema de fabricación de pasta papelera y papel que comprende añadir a un sistema de fabricación de pasta papelera y papel una emulsión de aceite en agua que comprende:

a) una mezcla de aceites que comprende un aceite silicona y al menos un aceite de triglicéridos;

b) un agente de estabilización seleccionado de fosfolípidos y productos de silicona modificados;

c) partículas hidrófobas seleccionadas de partículas de etilen bistearamida, partículas de cera natural o sintética y partículas de sílice hidrófoba; y

d) tensioactivos y/o dispersantes; y

en el que el contenido en silicona es mayor de 2,5% en peso del peso total de la emulsión y en el que la mezcla de aceites, el agente de estabilización, y los tensioactivos y dispersantes, tiene puntos de inflamación iguales o superiores a 60 ºC (140 ºF).

Composiciones de emulsión de eliminador de espuma para aplicaciones de fabricación de pasta papelera.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para controlar la espuma en sistemas de fabricación de pasta papelera y papel usando emulsiones de aceite en agua como eliminadores de espuma. El eliminador de espuma comprende una mezcla de aceite (de una mezcla de aceites de triglicéridos y silicona) , un agente estabilizador (para estabilizar la mezcla de aceite en la emulsión) , partículas hidrófobas, tensioactivos, dispersantes y otros componentes. La emulsión se puede utilizar directamente en concentraciones bajas para controlar la formación de espuma.

Descripción de la técnica relacionada

Los eliminadores de espuma son necesarios en los sistemas de fabricación de pasta papelera y papel para 1) reducir la espuma indeseada y, de este modo, mejorar el drenaje de agua de la estera de pasta papelera, 2) minimizar la perdida de compuestos químicos de proceso, y 3) incrementar la capacidad del equipo. Es muy deseable una mejora continua de la tecnología de los eliminadores de espuma, en particular con respecto a la eficacia de costes, cumplimiento con la normativa medioambiental y reducción de contaminantes indeseados en productos de pasta papelera y papel.

Entre las aplicaciones de los eliminadores de espuma, se considera que plantean el mayor reto las aplicaciones en sistemas de fabricación de pasta papelera y papel que conllevan lejías negras. Las lejías negras Kraft se encuentran en diferentes concentraciones y composiciones en diferentes sistemas de fabricación de pasta Kraft y pueden ser incluso diferentes en distintas etapas dentro del mismo sistema de fabricación. A titulo ilustrativo, una lejía negra Kraft puede contener 33% de lignina, 27% de ácidos orgánicos, 23% de componentes inorgánicos, 6% de agentes de extracción (como por ejemplo resinas de madera, ácidos grasos y ácidos de resina, di- y triglicéridos, ésteres de esterilo, esteroles y similares) , y 11% de sodio ligado. Muchos de estos componentes (tales como ácidos grasos, lignina y fracciones de resina de madera) son estabilizadores naturales de la espuma. Obsérvese que los ácidos grasos y ácidos de resina están en forma saponificada / de sal al pH alcalino de la lejía negra. Además, los aditivos químicos pueden ayudar a la carga de tensioactivo, en especial en el mismo sistema de fabricación de papel. Los materiales en forma de partículas, tales como finos de papel y cargas también pueden estabilizar la espuma en ciertas condiciones. Por otro lado, la lejía negra en el mismo sistema de fabricación implica temperaturas elevadas y pH alto.

Otras aplicaciones de eliminadores de espuma en sistemas de fabricación de pasta papelera y papel incluyen su uso en procesos de fabricación de pasta al sulfito y en el tratamiento de efluentes y otros tratamientos de agua. Para muchas de estas aplicaciones, el uso de aceites de triglicéridos puede ser particularmente atractivo puesto que se consideran menos tóxicos y más “verdes” que otros aceites. Los eliminadores de espuma utilizados en aplicaciones de pasta papelera y papel también se pueden usar para otros usos de la industria no alimentaria.

Aunque se conocen muchos eliminadores de espuma, los eliminadores de espuma más eficaces en sistemas de fabricación de pasta papelera son emulsiones de aceite en agua basadas en silicona. En una emulsión de aceite en agua, el agua constituye la fase continua. Un eliminador de espuma de silicona simplificado para sistemas de fabricación de pasta papelera consiste en cuatro componentes: 1) agua, 2) silicona, 3) partículas de sílice hidrófobas, y 4) uno o más dispersantes, tensioactivos y aditivos. Dentro de este esquema general, existe una diversidad de diferentes formulaciones de eliminadores de espuma posibles, que difieren en la composición o funcionalidad, número de componentes, naturaleza de los materiales seleccionados, y proceso de fabricación.

Las emulsiones de eliminadores de espuma son difíciles de fabricar, requieren composiciones y procesos específicos para producir emulsiones estables. Si la emulsión “se rompe” y se produce separación de fases, el eliminador de espuma pierde una parte de su eficacia, además del problema de ensuciamiento y formación de depósitos. Así, una emulsión de eliminador de espuma adecuada debe satisfacer el requisito de minimizar la formación de espuma y estabilizar la emulsión. También debe ser inerte desde el punto de vista microbiológico. Además, si la emulsión de eliminador de espuma puede mejorar el drenaje, tiene un valor añadido.

El documento WO 2005/001471 forma parte de la técnica anterior de conformidad con el Artículo 54 (3) del EPC y describe un procedimiento y un aparato para determinar la estabilidad de dispersiones y emulsiones.

El documento WO 00/61077 se refiere a una composición de polímero en dispersión líquida que comprende micropartículas de polímero hidrófilas que están dispersadas en una fase vehículo de aceite de di- o triglicéridos. Las composiciones se usan como sistema espesante, en particular, para uso en formulaciones para la higiene personal y farmacéuticas.

El documento EP 0 559 319 describe una emulsión de aceite en agua adecuada para preparar cremas y lociones solares absorbentes de la radiación UV. La fase oleosa puede comprender ésteres de triglicéridos o aceites de silicona y se emulsiona en una fase acuosa que comprende además partículas de óxido metálico.

El documento EP 0 523 418 se refiere a composiciones de crema de aceite en agua que contienen componentes vesiculares tales como liposomas.

El documento JP 03044322 describe una formulación en microemulsión que contiene indometacina que comprende una fase oleosa que contiene opcionalmente triglicéridos o parafina líquida y una fase acuosa que está emulsionada por un tensioactivo hidrófilo.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar la espuma en un sistema de fabricación de pasta papelera y papel que comprende añadir a dicho sistema una emulsión de aceite en agua que comprende:

1) una mezcla de aceites de un aceite de triglicéridos y aceite de silicona o material de silicona. El nivel de aceite de silicona o material de silicona es mayor de 2, 5% en peso;

2) un agente de estabilización o de compatibilización para la mezcla del aceite de triglicéridos/aceite de silicona o materiales de silicona seleccionado de fosfolípidos y productos de silicona modificados;

3) partículas hidrófobas seleccionadas de partículas de etilen bistearamida, partículas de cera natural o sintética y partículas de sílice hidrófoba;

4) tensioactivos y/o dispersantes;

Además se pueden añadir opcionalmente otros ingredientes tales como espesantes y biocidas. Todos los componentes de emulsión funcionales, por ejemplo, aceites de triglicéridos, mezclas de aceites de triglicéridos, aceites de silicona, materiales de silicona, agentes de estabilización o agentes de compatibilización, tensioactivos y dispersantes, tienen puntos de inflamación iguales o superiores a 60 ºC (140 ºF) .

De forma opcional, se efectúa un ajuste del pH en la emulsión de eliminador de espuma, utilizando ácido o base, a un pH deseado con el objeto de mejorar la estabilidad de la emulsión.

El “punto de inflamación” se refiere a la temperatura mínima a la cual un líquido genera vapor dentro de un recipiente de ensayo en una concentración suficiente para formar una mezcla que pueda encenderse con el aire cerca de la superficie del líquido, y se determinará usando procedimientos apropiados de ensayo. En el caso de los líquidos que tienen una viscosidad menor de 45 SUS a 37, 8 ºC (100 ºF) , y que no contienen sólidos suspendidos, y no presentan tendencia a formar una película superficial cuando se somete a ensayo, el procedimiento apropiado de ensayo se especifica en el Standard Method of Test for Flashpoint by Tag Closed Tester (ASTM D-56-70) y se utilizará para determinar el punto de inflamación. En el caso de líquidos que tienen una viscosidad igual o superior a 45 SUS a 37, 8 ºC (100 ºF) , o que contienen sólidos suspendidos, o presentan tendencia a formar una película superficial cuando se somete a ensayo, el procedimiento apropiado de ensayo... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para controlar la espuma en un sistema de fabricación de pasta papelera y papel que comprende añadir a un sistema de fabricación de pasta papelera y papel una emulsión de aceite en agua que comprende:

a) una mezcla de aceites que comprende un aceite silicona y al menos un aceite de triglicéridos;

b) un agente de estabilización seleccionado de fosfolípidos y productos de silicona modificados;

c) partículas hidrófobas seleccionadas de partículas de etilen bistearamida, partículas de cera natural o sintética y partículas de sílice hidrófoba; y

d) tensioactivos y/o dispersantes; y

en el que el contenido en silicona es mayor de 2, 5% en peso del peso total de la emulsión y en el que la mezcla de aceites, el agente de estabilización, y los tensioactivos y dispersantes, tiene puntos de inflamación iguales o superiores a 60 ºC (140 ºF) .

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la emulsión comprende además espesantes y biocidas.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la cantidad de mezcla de aceites varía de 5% a 45% en peso y la cantidad de partículas hidrófobas varía de 0, 05% a 10, 0% en peso, basado en el peso total de la emulsión.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la mezcla de aceites representa de 7% a 27% en peso del peso total de la emulsión y las partículas hidrófobas representan de 0, 2% a 5% en peso del peso total de la emulsión.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el aceite de triglicéridos es un aceite animal o un aceite vegetal.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el aceite de triglicéridos se selecciona del grupo que consiste en aceite de soja, aceite de maíz, aceite de ricino, éster metílico de aceite de soja, éster etílico de aceite de soja y mezclas de los mismos.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la silicona se selecciona del grupo que consiste en aceite de silicona, producto de silicona modificado, producto de silicona formulado y mezclas de los mismos.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente de estabilización es lecitina.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la proporción en peso entre la silicona y el aceite de triglicéridos es de 6:94 a 90:10.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la proporción en peso entre la silicona y el aceite de triglicéridos es de 16:84 a 86:14.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso del agente de estabilización representa de 0, 1% a 10% del peso de la mezcla de aceites.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso del agente de estabilización representa de 0, 5% a 6% del peso de la mezcla de aceites.

13. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el aceite de triglicéridos comprende una mezcla de aceite de soja y aceite de ricino, con una proporción en peso entre aceite de soja y aceite de ricino de 80:20 a 98:2.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que la proporción es de 90:10 a 95:5 en peso.

15. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el aceite de triglicéridos comprende una mezcla de éster metílico de aceite de soja y aceite de soja.

16. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las partículas hidrófobas comprenden partículas de sílice recubiertas con aceite de triglicéridos.

17. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el sistema de fabricación de pasta papelera y papel comprende lejías negras Kraft y en el que la emulsión se añade a las lejías negras Kraft.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que el sistema de fabricación de pasta papelera y papel comprende agua efluente y en el que la composición se añade al agua efluente.