Desespumantes para aplicaciones de pasta y elaboración de papel.

Una composición basada en aceite que se utiliza para controlar la espuma,

que comprende:

a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 93 % en peso de al menos un aceite de triglicérido o mezclade aceite de triglicérido,

b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 93 % en peso de una silicona,

c) de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 12,0 % en peso de un agente de estabilización de siliconatriglicérido,

d) de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 12,0 % en peso de una sílice hidrófoba,

e) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 12,0 % en peso de uno o más agentes tensioactivos ydispersantes,

f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes, y

donde cada uno del aceite de triglicérido, mezcla de aceite de triglicérido, silicona, agente de estabilización desilicona-triglicérido así como agentes tensioactivos y dispersantes tienen puntos de evaporación instantáneasuperiores a 60 ºC (140 ºF).

Desespumantes para aplicaciones de pasta y elaboración de papel

Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos con Nº de Serie 60/635, 360, presentada el 10 de diciembre de 2004.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención Esta invención se refiere a desespumantes para aplicaciones de planta de pasta y papel basadas en materiales renovables naturales y aceites sintéticos.

Descripción de la técnica relacionada Los desespumantes (o antiespumas) se están usando extensamente en las plantas de pasta y papel. Cuatro factores contribuyen a generación de espuma: un medio líquido (tal como agua) , agentes químicamente conductores (tales como materiales tensioactivos) , una fuente de aire, y energía mecánica. Los sistemas de pasta y elaboración 20 de papel tienen agua en abundancia, tienen muchos químicos tanto intrínsecos a la madera como extrínsecos debido a los químicos de procesamiento, e involucran mucha energía mecánica, tal como agitación de agua, procesos de lavado y espesamiento combinando para dar como resultado la formación de espuma. Por ejemplo, en el lavado de pasta en plantas Kraft, la espuma se genera en licor negro, que está entre las más difíciles de desespumar. Otras aplicaciones de pasta y papel de los desespumantes incluyen su uso en un proceso de formación de pasta de sulfito y en el tratamiento de efluentes y otro tratamiento de agua.

Muchos desespumantes se han empleado para estas aplicaciones. En el pasado, el queroseno se ha usado como un desespumante. Los desespumantes posteriores incluyen aceite de hidrocarburo o aceite de silicona, que frecuentemente contiene partículas hidrófobas en los mismos. Debido a asuntos económicos, ambientales y de calidad, es deseable disminuir el uso de aceite de hidrocarburo y silicona. El empleo de aceites de triglicérido puede ser particularmente atractivo en este contexto debido a que son percibidos por ser menos tóxicos y más "verdes". El documento US 40 28 218 divulga un desespumante sin silicona.

Existe todavía una necesidad en la industria de encontrar una mejor composición de control de espuma que trabaje 35 bien en aplicaciones de pasta y de papel. Es deseable tener una composición de control de espuma que permanezca estable antes del uso y permanezca efectiva en el entorno de la planta de pasta o papel

Sumario de la invención Esta invención se refiere a composiciones de desespumante, que comprenden niveles específicos de al menos un aceite de triglicérido, al menos una silicona, y al menos un agente de estabilización, para uso en aplicaciones de planta de pasta y papel, preferentemente para aplicaciones que incluyen desespumación de licor negro producido en el tratamiento de la pasta, desespumar procesos de lavado de formación de pasta de sulfito y para el tratamiento del agua efluente de las plantas de pasta y papel.

La composición desespumante descrita en el presente documento es una composición basada en aceite que contiene los siguientes componentes:

a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 93 % en peso de al menos un aceite de triglicérido o mezcla 50 de aceite de triglicérido; b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 93 % en peso de una silicona; c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de un agente de estabilización de siliconatriglicérido; d) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de una sílice hidrófoba;

e) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de uno o más agentes tensioactivos y dispersantes; y f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes.

En la composición basada en aceite, cada uno del aceite de triglicérido, mezcla de aceite de triglicérido, silicona, 60 agente de estabilización de silicona-triglicérido así como agentes tensioactivos y dispersantes tienen puntos de evaporación instantánea superiores a 60 ºC (140 ºF) .

También es posible añadir una cantidad de agua a la composición basada en aceite, donde la composición comprende además de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 55 % de agua. 65

Descripción detallada de la invención Todas las cantidades se proporcionan en peso a menos que se indique de otra manera. Los porcentajes se proporcionan como porcentaje en peso del peso total. Las relaciones se proporcionan como relaciones en peso.

Los desespumantes de la presente solicitud se refieren a una composición de desespumante basada en aceite que comprende al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido, al menos una silicona, al menos un agente de estabilización de silicona-triglicérido, partículas de sílice hidrófoba, opcionalmente uno o más agentes tensioactivos y/o dispersantes, y opcionalmente uno o más espesantes, y opcionalmente uno o más biocidas. Es un requisito que el contenido de silicona de la composición desespumante basada en aceite sea superior a aproximadamente el 12 % en peso, preferentemente superior a aproximadamente el 22 % en peso a fin de impartir eficacias de desespumante elevadas necesarias para las aplicaciones. Además, cada uno del aceite de triglicérido, mezcla de aceite de triglicérido, agente de estabilización de silicona de triglicérido así como agentes tensioactivos y dispersantes tienen puntos de evaporación instantánea superiores a aproximadamente 60 ºC (140 ºF) o superiores.

"Punto de evaporación instantánea" significa la temperatura a la que un líquido desprende vapor dentro de un recipiente de ensayo en concentración suficiente para formar una mezcla que se puede encender con aire cerca de la superficie del líquido, y se determinará usando los métodos de ensayo apropiados. Para líquidos que tienen una viscosidad de menos de 45 SUS a 37, 8 ºC (100 ºF) , y que no contienen sólidos suspendidos, y no tienen una tendencia a formar película superficial mientras se están ensayando, el método de ensayo apropiado se especifica en el Standard Method of Test for Flaspoint by Tag Closed Tester (ASTM D-56-70) y se debe usar para determinar el punto de evaporación instantánea. Para líquidos que tienen una viscosidad de 45 SUS o mayor a 37, 8 ºC (100 ºF) , o que contienen sólidos suspendidos, o tienen una tendencia a formar una película superficial mientras se está ensayando, el método de ensayo apropiado se especifica en el Standard Method of Test for Flashpoint by Pensky-Martens Closed Tester (ASTM D-93-71) y se debe usar para determinar el punto de evaporación instantánea.

Se puede añadir opcionalmente agua hasta aproximadamente el 55 % en peso para diluir del espumador a base de aceite. Esta dilución frecuentemente permite una medición/control más sencilla y aplicación del producto desespumante. También hace al producto menos costoso.

La invención también se refiere a un método para controlar la espuma en aplicaciones industriales. Típicamente, el desespumante se puede usar para controlar la espuma en aplicaciones de pasta y papel, tal como lavados de pasta Kraft y de sulfito, proceso de formación de papel Fourdrinier, formación de cartón, o aireación de efluentes de la planta. La espuma en el proceso crea problemas de producción y puede conducir a problemas de seguridad o ambientales también. El aire (presente como espuma) aumenta el volumen efectivo de los licores de proceso,

reduciendo de esta manera las capacidades de tanque llenando el tanque con espuma en lugar de líquido, y puede ocasionar desparramamientos de recipiente, dando como resultado más asuntos de limpieza, ambientales y de seguridad. El aire atrapado en la suspensión de pasta impide el drenaje de agua de las fibras de pasta -ralentizando de esta manera el régimen de producción en los procesos de lavado de pasta o elaboración de papel.

La composición de la presente invención se añade a una corriente de proceso acuosa dentro de la aplicación industrial en un punto en la corriente de proceso acuosa justamente antes de o, como alternativa, en proximidad cercana a donde ocurre la espumación molesta en una cantidad para controlar efectivamente la espuma producida en la corriente de proceso acuosa. En el caso de corrientes de proceso acuosas encontradas dentro de aplicaciones de pasta y papel, se añade suficiente desespumante a la corriente de proceso acuosa para controlar esta espuma 45 en una cantidad de aproximadamente 0, 045 g a 1, 814 kg (0, 1 a 4 libras) por tonelada de pasta seca producida. Aún cuando diseñados para aplicaciones de pasta y papel, los mismos desespumantes también se pueden utilizar para otras aplicaciones industriales no alimenticias.

La presente invención no usa aceites de hidrocarburo. Utiliza una combinación de aceite de triglicérido,... [Seguir leyendo]

1. Una composición basada en aceite que se utiliza para controlar la espuma, que comprende:

a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 93 % en peso de al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido, b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 93 % en peso de una silicona, c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de un agente de estabilización de siliconatriglicérido, d) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de una sílice hidrófoba, e) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de uno o más agentes tensioactivos y dispersantes, f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes, y donde cada uno del aceite de triglicérido, mezcla de aceite de triglicérido, silicona, agente de estabilización de silicona-triglicérido así como agentes tensioactivos y dispersantes tienen puntos de evaporación instantánea superiores a 60 ºC (140 ºF) .

2. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, que comprende además a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 64 % de al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido, b) de aproximadamente el 22 a aproximadamente el 80 % de silicona, c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 6 % de agente de estabilización de silicona-triglicérido, d) de aproximadamente el 0, 6 a aproximadamente el 8, 0 % de sílice hidrófoba,

e) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 10, 0 % de uno o más agentes tensioactivos y dispersantes, y f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 5 % de uno o más espesantes.

3. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, que comprende además a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 92 % de al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido, b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 92 % de al menos una silicona, c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12 % de agente de estabilización de silicona-triglicérido,

d) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12 % de sílice hidrófoba, e) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12 % de uno o más agentes tensioactivos y dispersantes, f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes, y que comprende además g) de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 55 % de agua.

4. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, que comprende además a) de aproximadamente el 61 a aproximadamente el 92 % de al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido, b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 93 % de al menos silicona,

c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % de un agente de estabilización de siliconatriglicérido, d) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % de sílice hidrófoba, e) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % de uno o más agentes tensioactivos y dispersantes, f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes, y que comprende además g) de aproximadamente agua, en una cantidad de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 26 %.

5. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde el agente de estabilización de silicona-triglicérido es un fosfolípido o un producto de silicona modificado.

6. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde el agente de estabilización de silicona-triglicérido es lecitina.

7. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde el al menos un aceite de triglicérido se selecciona del grupo que consiste de aceite de semilla de soja, aceite de maíz, aceite de ricino, éster metílico de aceite de semilla de soja, éster etílico de aceite de semilla de soja, y mezclas de los mismos.

8. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde el aceite de triglicérido es una mezcla de aceite de semilla de soja y aceite de ricino con una relación de aproximadamente 80:20 a aproximadamente 98:2.

9. La composición basada en aceite de la reivindicación 8, donde el aceite de triglicérido es una mezcla de aceite de semilla de soja y aceite de ricino en una relación de aproximadamente 90:10 a aproximadamente 95:5.

10. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde el aceite de triglicérido es una mezcla de éster metílico de aceite de semilla de soja y aceite de semilla de soja en una relación de aproximadamente 90:10.

11. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde la silicona se selecciona del grupo que consiste 5 en aceite de silicona, producto de silicona modificado, producto de silicona formulado, y mezcla de los mismos.

12. La composición basada en aceite de la reivindicación 1, donde la silicona es un material de silicona compuesto.

13. Un método para controlar la espuma en una aplicación industrial que comprende las etapas de:

obtener una composición basada en aceite que se usa para controlar la espuma, que comprende a) de aproximadamente el 6 a aproximadamente el 93 % en peso de al menos un aceite de triglicérido o mezcla de aceite de triglicérido,

b) de aproximadamente el 12 a aproximadamente el 93 % en peso de una silicona, c) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de un agente de estabilización de silicona-triglicérido, d) de aproximadamente el 0, 2 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de una sílice hidrófoba, e) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 12, 0 % en peso de uno o más agentes tensioactivos y

dispersantes, f) de aproximadamente 0 a aproximadamente el 10 % de uno o más espesantes, y

donde cada uno del aceite de triglicérido, mezcla de aceite de triglicérido, silicona, agente de estabilización de silicona-triglicérido así como agentes tensioactivos y dispersantes tienen puntos de evaporación instantánea superiores a 60 ºC (140 ºF) ; y añadir la composición basada en aceite a una corriente de proceso acuosa dentro de la aplicación industrial en un punto en la corriente de proceso acuosa en una cantidad para controlar la espuma producida en la corriente de proceso acuosa.

14. El método de la reivindicación 13, donde la aplicación industrial en una aplicación de pasta y papel.

15. El método de la reivindicación 14, donde la corriente de proceso acuosa comprende licor negro de Kraft.

16. El método de la reivindicación 14, donde la corriente de proceso acuosa es una agua de efluente en plantas de 35 pasta y papel.