[发明专利]防止生成垢的方法

说明书

技术领域

根据所附权利要求的前序部分，本发明涉及，用于在纸张或纸板等的制造工艺中防止在工艺表面上生成垢的方法。

背景技术

结垢(scaling)是指在工艺表面(processsurfaces)上形成无机沉积物，其在富水工业过程如纸张和纸板制造中通常是一个严重的问题。在纸张和纸板制造中，特别是近来的闭路工艺水循环的趋势增加了与结垢相关的问题。

在纸张和纸板制造中最常见的结垢化合物之一是碳酸钙。碳酸钙通常在原料中用作填料以及在涂料组合物中用作矿物颜料。当来自该工艺的再循环的纤维和损纸用作纤维原材料时，碳酸钙在工艺流中的含量提高，并提高了在工艺表面上形成碳酸钙结垢的风险。

通常通过向工艺水流中添加不同的阻垢剂或结垢抑制剂来解决结垢问题。典型的阻垢剂化合物是例如各种膦酸盐和聚羧酸盐。但是始终需要用于减少纸张和纸板制造中生成垢的有效的新方法与化合物。

发明内容

本发明的一个目的是尽量减少或甚至完全消除现有技术中存在的缺点。

本发明的另一目的是提供一种用于在纸张和纸板制造中防止在工艺表面上生成垢的有效且安全的方法。

本发明的再一目的是提供一种用于在纸张和纸板制造中防止在工艺表面上生成垢的环境友好的方法。

采用具有下文中独立权利要求的特征部分中呈现的特征的发明实现这些目的。

在独立权利要求中给出了本发明的某些优选实施方案。

用于在纸张或纸板等的制造工艺中防止在工艺表面上生成垢的本发明的典型方法是使用过甲酸作为阻垢剂。

现在发现，添加过甲酸可有效地防止或至少减少在纸张和纸板制造中在工艺表面上生成垢。在受困于严重结垢问题的造纸厂中已经获得的结果出乎预料地好。非常令人惊讶的是即使少量过甲酸也能成功地减少和防止生成垢。此外，过甲酸是甲酸和过氧化氢的反应产物，其是完全可生物降解和腐蚀安全的。因此其用作阻垢剂是有利的，因为其不会损害环境或工艺设备。

在本发明中，术语“工艺表面”是指造纸机的固体表面，造纸机的辊或滚筒表面，或工艺用织物(processfabrics)、网部(wires)和/或毛布(felts)的表面。

在本发明中，术语“工艺水”是指被引导或进入造纸工艺中或在造纸过程中循环的任何水。

过甲酸，CH₂O₃，在本发明中以水溶液形式使用。通常该过甲酸具有以重量对体积计算为至少10％的浓度，通常以重量对体积计算为大约13.5％。优选该过甲酸水溶液以包含过甲酸、甲酸和过氧化氢的平衡溶液形式使用。

过甲酸可以在至少一个工艺位置处添加到纸张或纸板制造工艺的工艺水中，其包括成浆池(machinechest)、混合浆池(mixingchest)、白水管道(whitewaterchannel)、网部储料仓(wiresilo)、短循环回路(shortcirculationloop)、白水贮槽(whitewaterstoragetank)、纤维回收系统和/或喷淋水系统。还有可能在选自上面给出的位置的几个不同位置处向工艺水中添加过甲酸。

过甲酸可以在紧邻将其添加到工艺水的工艺位置处制备。这保证了过甲酸的高化学效率。通过合适的接头将过甲酸引导至该工艺位置并通过使用合适的进料装置将其进料至所需工艺水流中。适用于本发明的一种过甲酸制备装置已经由KemiraOyj,Finland设计。

优选在普通纸张或纸板制造工艺过程中加入过甲酸，而不仅仅在清洁关机以清洗工艺表面的过程中添加。这意味着添加过甲酸可以是连续的，即在至少一个工艺位置处将过甲酸连续添加到工艺水中。或者，可以以预定的时间间隔将过甲酸添加到工艺水中。

添加过甲酸可以完全自动化。有可能的是存在至少一个传感器，其检测工艺水中过甲酸的量，并可以根据由至少一个传感器获得的信息自动调节过甲酸的添加。

过甲酸可以添加到未过滤的工艺水和/或进入工艺的新鲜水中。还有可能将过甲酸添加到过滤的工艺水中。

过甲酸所需用于获得积极的防垢效果的量是低的，这对整体工艺经济是有利的。过甲酸的添加量可以在0.1-150毫克/升、优选0.3-100毫克/升、更优选0.5-50毫克/升、甚至更优选0.7-20毫克/升的范围内。给出的这些值为过甲酸在工艺流中的最终浓度。这意味着如果将过甲酸在几处不同位置添加到工艺水中，一个位置的添加量可以低于上面规定的量，条件是最终的添加量在上面定义的范围内。