[發(fā)明專利]一種篩選去粘劑的方法及在造紙工藝中抑制粘性污染物沉積的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310560179.1
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104634733A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董群;袁青青
• 申請（專利權(quán)）人: 藝康美國股份有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 閆桑田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種篩選去粘劑的方法，以及該方法在造紙工藝中抑制粘性污染物沉積的應(yīng)用。?

背景技術(shù)

制漿和造紙工藝中的有機(jī)污染物作為一集合術(shù)語，是指具有永久或臨時(shí)物理粘性、并可影響紙機(jī)運(yùn)行能力和造成紙品質(zhì)量問題的干擾物質(zhì)。有機(jī)污染物按其來源的不同可分為樹脂和膠粘物兩大類。典型的木樹脂污染物可以例如是由木料游離出的脂肪酸、樹脂酸和其不皂化物，以及與甘油和固醇形成的脂肪酸脂，也包括制漿過程引入的消泡劑、松香膠、涂料和堿性施膠劑中的某些成分等。典型的膠粘物污染物可以例如是來源自回收纖維的熱熔膠、壓敏膠、涂料粘合劑、殘余油墨、蠟和濕強(qiáng)樹脂等。?

當(dāng)紙機(jī)的環(huán)境條件發(fā)生突變(如pH、溫度、水質(zhì)硬度、系統(tǒng)剪切發(fā)生變化)時(shí)，這兩類具有粘性的有機(jī)污染物傾向于以富集的方式留在紙機(jī)系統(tǒng)中，例如濕部的管壁、槽壁及成形網(wǎng)、壓榨毛毯及壓輥、干網(wǎng)及烘缸表面、和壓光機(jī)表面等地方，影響紙機(jī)車速及斷紙率的升高、增加停機(jī)清洗的時(shí)間、并且造成織物壽命的下降等。尤其是當(dāng)形成的沉積物最終以孔洞、臟點(diǎn)、亮斑等紙病形式出現(xiàn)在紙制成品中時(shí)，會(huì)造成紙張品質(zhì)的下降、以及后續(xù)涂布或打印等操作問題。?

目前，隨著回收纖維及高得率漿使用量的提高、紙機(jī)系統(tǒng)封閉性及白水回用率的增加、以及使用造紙功能助劑導(dǎo)致的污染物的含量上升，上述粘性污染物的危害正變得更加突出。?

造紙工業(yè)通常采用化學(xué)處理(即對有機(jī)污染物進(jìn)行去粘、再分散、以及與纖維固著)的方式來解決由于粘性污染物造成的系統(tǒng)沉積問題。目前，針對分散劑和固著劑類的污染物抑制劑，已有相對較為成熟和可靠的定量評估方法，例如測定漿料濾液的濁度變化等。但是針對去粘劑類型的化學(xué)處理劑?的評估方法卻少有報(bào)道。這是因?yàn)槿フ硠?也被稱作鈍化劑等)的控制機(jī)理主要是通過覆蓋粘性污染物顆粒的表面來減小粘性，從而降低其在造紙系統(tǒng)設(shè)備的金屬、塑料或其它合成材質(zhì)的表面上的沉積性，或者使其更具有親水性而穩(wěn)定地分散在水體系中。在所述的兩種作用過程中，去粘劑不會(huì)造成污染物顆粒的數(shù)目或尺寸的變化，所以無法通過例如上述的濁度方法進(jìn)行測定。目前已報(bào)道的針對去粘劑性能的評估，主要都是基于物理粘性的測試方法。?

美國專利5,080,759公開了一種有機(jī)鈦化合物的“降粘劑”，用作廢紙回用過程中膠粘物的抑制劑。在其實(shí)施例中，公開了一種抗張測試方法，通過測定紙板與工業(yè)粘合劑的結(jié)合強(qiáng)弱來表征去粘劑的作用效果。具體來說，選取了兩種常用的粘合劑來模擬造紙過程中的污染物。一種是合成壓敏膠，先將其直接澆鑄在不銹鋼掛片上，再通過溶液浸泡的處理方式與去粘劑發(fā)生作用，最后將此涂附壓敏膠的掛片與標(biāo)準(zhǔn)紙板復(fù)合、并測定兩者之間的結(jié)合力在使用去粘劑處理前后的變化。另一種是采用合成熱熔膠，測試原理與壓敏膠基本相似，唯一不同點(diǎn)是需預(yù)先將熱熔膠加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上、以便于澆鑄固化。?

美國專利5,266,166公開了一種烷氧基-醋酸乙烯酯接枝共聚物的去粘劑。在其實(shí)施例中，公開了一種采用180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)來測量粘合劑的物理粘性在去粘劑處理前后的變化的實(shí)驗(yàn)方法。具體來說，該方法選用疏水性的聚酯材料作為測試樣品，目的是模擬造紙系統(tǒng)中容易發(fā)生粘性污染物沉積的材質(zhì)表面，例如壓榨部的毛毯襯底和干網(wǎng)等；同時(shí)選用強(qiáng)粘性的單面膠帶來模擬污染物；然后通過拉力機(jī)測定二者之間的180°反向剝離力，以反映類似膠粘物在紙機(jī)機(jī)架上沉積傾向的好壞。相似的180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)被用作去粘劑的評估方法，也曾在美國專利5,746,888及美國專利6,461,477的實(shí)施例中被公開過。?

美國專利5,256,254公開了一種使用磷酸酯和牛磺酸來抑制粘性物在紙機(jī)烘干部發(fā)生沉積的方法。在其實(shí)施例中，公開了一種特殊的樣品制備方法，來測量剝離強(qiáng)度。具體來說，將超量的含膠標(biāo)簽添加到未漂白硫酸鹽漿中一并抄片；待成形后、將去粘劑盡量均勻地噴涂到濕紙頁表面，再蓋上箔紙并壓緊，最后將紙樣連同單面的鋁箔，一起放到鼓式烘干器上加熱烘干。所以，該剝離強(qiáng)度試驗(yàn)測定的是，鋁箔與含標(biāo)簽?zāi)z的紙樣表面之間的粘合力。?

綜上所述，通過力學(xué)測試表征材料粘性的降低效果，是一類定量評價(jià)去?粘劑性能好壞的可行方法。但是上述提及的專利仍存不足，例如，均未能很好地針對制漿和造紙工藝的特點(diǎn)，即未能直接測定造紙系統(tǒng)中存在的特定粘性污染物的粘著特性，而需要采用例如工業(yè)膠粘劑或商用膠帶作為模擬污染物。此外，剝離試驗(yàn)還具有一定的應(yīng)用局限性，通常要求測試對象具有極強(qiáng)的粘合力，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以重復(fù)。?