Un método de reducir el contenido de resina de pastas químicas caracterizado por calentar astillas de madera enun medio acuoso alcalino en presencia de una cantidad eficaz de eliminación de resina de uno o más adyuvantes deeliminación de resina,

en el que los adyuvantes se seleccionan del grupo que consiste en alcoxilatos de alcoholesalquílicos de fórmula RO[(CH2CHCH3O)x(CH2CH2O)y]M en la que R es alquilo C 4 a C40, x es 1-50, y es 0-100 y M eshidrógeno o un metal alcalino.

Método para eliminar resina de pasta usando tensioactivos de alcohol alquílico alcoxilado.

Campo técnico

Esta invención se refiere al tratamiento químico de pastas de madera para reducir el contenido de resina. Más particularmente, esta invención es el uso de tensioactivos del tipo de alcoxilatos de alcoholes alquílicos en procesos de cocción kraft y al bisulfito.

Antecedentes de la invención

En el proceso de fabricación de pastas, la deslignificación es la reacción principal que permite separarse las fibras unas de otras. Se usan diversos métodos químicos y mecánicos para realizar esta separación pero la técnica usada más ampliamente se conoce como proceso kraft o al sulfato puesto que produce pasta que da alta resistencia y buenas propiedades de envejecimiento a los papeles producidos.

En el proceso kraft, para extraer de la madera la lignina se usa una lejía de cocción (lejía blanca) de hidróxido sódico y sulfuro sódico. El proceso de extracción o deslignificación se realiza en lejiadoras, de forma continua o discontinua. En general el pH en la lejiadora es entre 11 y 14.

La temperatura de la lejía se mantiene entre 150 y 175ºC. Usualmente se necesita un tiempo de 2 a 3 horas para completar la cocción. Después la pasta se lava antes de tratamientos posteriores, como blanqueo, antes de la fabricación de papel.

La penetración de la lejía de cocción en las astillas de madera es vital para el éxito del proceso de fabricación de la pasta. La uniformidad de la pasta está relacionada directamente con la facilidad de operaciones de fabricación del papel y la calidad de los productos finales. Un movimiento adecuado de la lejía de cocción en la madera es una primera etapa esencial en el proceso de fabricación de la pasta. La eliminación de lignina suficiente para la liberación de las fibras requiere la penetración y difusión de la lejía de cocción en las astillas y después la distribución uniforme por toda la madera.

Los dos mecanismos que transportan los productos químicos de cocción en la madera son penetración y difusión. La penetración es el flujo de la lejía de cocción en poros de la madera mientras que la difusión es el transporte de productos químicos disueltos como resultado de un gradiente de concentración.

En lejiadoras kraft, la falta de uniformidad resulta de especies diferentes de madera, tamaño de las astillas, edad de las astillas, errores en determinar el contenido de humedad de las astillas y condiciones del lejiado. Si las astillas son demasiado gruesas, se produce una pasta menos homogénea porque el álcali en las astillas es consumido más rápidamente que pueda ser reemplazado por difusión. Así, las fibras exteriores son deslignificadas extensamente antes que las de la parte central hayan tenido la oportunidad de reaccionar. El espesor de las astillas es siempre variable a escala comercial. Una penetración deficiente durante la cocción origina más rechazos de depuración y haces fibrosos, un alto contenido de lignina a un rendimiento dado y aptitud de blanqueo y propiedades finales inferiores.

La falta de uniformidad del lejiado también puede ocurrir en astillas debido a la interferencia del contenido de resina. La resina está situada en la madera principalmente en las células y lumen del parénquima. Las paredes intactas de las células protegen eficazmente la resina del contacto con los productos químicos de cocción.

Se puede considerar que la cocción y eliminación de resina se producen de la siguiente manera:

(1) humectación de las astillas de madera y la resina por un fluido acuoso alcalino,

(2) penetración de las astillas de madera por este fluido,

(3) rotura de la resina y agregados de ácidos grasos y desfibrado de las astillas de madera promovido por invasión del fluido acuoso alcalino en los canales de flujo de las astillas, y

(4) estabilización de partículas dispersas de resina que reduce así una nueva deposición sobre fibras de celulosa.

Los tensioactivos pueden ayudar a las etapas antes mencionadas del proceso mediante diferentes mecanismos, como humectando, emulsionando y dispersando estos materiales resinosos dentro y fuera de la estructura de la madera. Esto origina un menor contenido de resina en la pasta después de las etapas de cocción y lavado. En pastas de calidad para disolver, es necesario reducir el contenido de resina en la pasta a niveles muy bajos para evitar efectos adversos de la resina sobre propiedades de la viscosa y acetato. En pastas para la fabricación de papel, estos extractos, cuando se liberan durante la conversión de las astillas de madera en pasta y papel, pueden causar depósitos engorrosos de resina sobre equipos de fabricación, ensuciamiento de las prensas y producción de mala calidad. Por lo tanto, una eliminación eficaz de resina en las pastas puede ser útil en la fabricación de pastas papeleras así como de pastas para disolver.

La patente US-A-5.728.265 describe el uso de alcoholes alifáticos alcoxilados ramificados y no ramificados que tienen 3 a 22 átomos de carbono como penetrantes de las astillas.

La patente US-A-4.426.254 describe un proceso para extraer resina de pasta de madera poniendo en contacto la pasta a temperatura elevada con un medio acuoso que comprende hidróxido sódico, un producto de condensación de óxido de etileno y una o más sustancias seleccionadas de un a-olefinsulfonato C12 y un ácido dicarboxílico particular C21, aumentando sustancialmente estos productos la solubilización del producto de condensación usado como agente de eliminación de resina en el medio acuoso altamente polar.

La patente US-A-2.716.058 se refiere a un método para eliminar resina de pasta de madera, método que incluye añadir agentes de eliminación de resina en la etapa de extracción cáustica, etapa de extracción cáustica que es una etapa en la que la pasta de madera, generalmente después de un tratamiento en suspensión acuosa con cloro o con un hipoclorito, como hipoclorito sódico o cálcico, se trata con una solución diluida de hidróxido sódico, usualmente a temperaturas elevadas, y después se drena y lava.

La patente US-A-2.999.045 se refiere a un método para la eliminación de resina de pasta de madera, método que incluye añadir agentes de eliminación de resinas a, por ejemplo, una lejía de una etapa de refino alcalino para producir una pasta refinada de madera, en el que los agentes de eliminación de resinas incluyen un copolímero no iónico de bloques de poli (óxido de etileno) y poli (óxido de propileno) en solución acuosa.

La patente US-A-5.871.663 describe un proceso para deslignificar una materia prima lignocelulósica, como astillas de madera, para la producción de pastas de celulosa a usar en la fabricación de papel o cartón, en el que las astillas de madera se tratan en un reactor cerrado con una lejía alcalina con una cetona cíclica, como antraquinona, y una mezcla de tensioactivos que comprende por lo menos un alcoxilato de alcohol alquílico y por lo menos un polioxialquilenglicol éter de un éster del ácido ricinoleico o del ácido 12-hidroxiesteárico.

La patente US-A-5.298.120 describe una composición y proceso para lejiar madera para producir pasta, composición que comprende ésteres de copolímeros de bloques que tienen la fórmula general HO (CH2CH2O) x (CH2CH2O) y (CH2CH2O) zH, en la que cada uno de x-y-z tienen un valor de por lo menos 1.

Resumen de la invención

Esta invención es un método de reducir el contenido de resina en pastas químicas caracterizado por calentar astillas de madera en un medio acuoso alcalino en presencia de una cantidad eficaz de uno o más adyuvantes de eliminación de resinas, en el que los adyuvantes de eliminación de resinas se seleccionan del grupo que consiste en alcoxilatos de alcoholes alquílicos de fórmula RO[ (CH2CHCH3O) x (CH2CH2O) y]M en la que R es alquilo C4 a C40, x es 1-50, y es 0-100 y M es hidrógeno o un metal alcalino.

En otro aspecto, esta invención es una lejía de cocción que comprende hidróxido sódico y sulfuro sódico y un alcoxilato de alcohol alquílico de fórmula RO[ (CH2CHCH3O) x (CH2CH2O) y]M en la que R es alquilo C4 a C40, x es 150, y es 0-100 y M es hidrógeno o un metal alcalino.

Adicionalmente, se puede preparar una pasta sin resinas... [Seguir leyendo]

1. Un método de reducir el contenido de resina de pastas químicas caracterizado por calentar astillas de madera en un medio acuoso alcalino en presencia de una cantidad eficaz de eliminación de resina de uno o más adyuvantes de eliminación de resina, en el que los adyuvantes se seleccionan del grupo que consiste en alcoxilatos de alcoholes

alquílicos de fórmula RO