CN101096828B - 树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法，其在纸浆或者纸的制造工序中，无论树脂粘稠物的原因物质是什么、或树脂粘稠物的发生状况如何，都广泛适用，能有效地抑制和防止纸的污点、缺点、断纸、作业性降下等的树脂粘稠物妨害。作为解决手段，是向纸浆中添加含有柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物的树脂粘稠物控制剂，或者将该树脂粘稠物控制剂的水溶液向容易粘附树脂粘稠物的制造装置喷雾。

Description

树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法

技术领域

本发明涉及树脂粘稠物(pitch)控制剂以及树脂粘稠物控制方法。进一步详细地说，本发明涉及能够抑制、防止在纸浆或者纸的制造工序中的树脂粘稠物妨害的树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法。

背景技术

在纸浆以及纸的制造工序中所谓的树脂粘稠物的物质，是从木材、纸浆或者纸游离出来的天然树脂或树胶物质，进而是以来自于在纸浆或者纸的制造工序中使用的添加药品等的有机物为主要成分的非水溶性的粘合物质。一般认为，树脂粘稠物在纸浆或者纸的制造工序中，特别是在白水中呈胶体状分散，但是，在某种外在作用，例如由于大的剪切力、pH的急剧变化、硫酸铝的过剩添加等，胶体状态被破坏而凝集，呈现巨大化。凝集、呈现巨大化的树脂粘稠物由于其粘合性而向纸浆或者纸粘附，另外也向叶片泵、管道内、腔膛、金属丝、毛布、辊等的制造装置粘附。进而，树脂粘稠物在之后剥离，再次向纸浆或者纸上粘附，引起因纸的污点、缺点的发生导致品质的降低或因断纸的发生导致生产性、作业性的降低等的树脂粘稠物妨害。近年，随着纸的多样化导致的使用药品类别的增加以及在工程中使用的水的封闭化的进行，比以往增加的树脂粘稠物妨害变得多起来，并且复杂化。

对于树脂粘稠物妨害，一直以来提出了各种方法，例如，作为减少树脂粘稠物的原因物质的方法，一直进行着降低、除去因木材或切片的熟化所致的树脂粘稠物的原因物质，强化纸浆的洗净强化或白水的清洁化的方法。然而，由于熟化花费时间长，所以为了发挥其效果，曾经要6个月到1年的熟化期间，而需要广阔的占地，以及因生产量的增加原木或切片的确保以及保管变难，因而熟化期间不得不缩短为3个月到5个月，因此该方法存在限度。另外，纸浆的洗净强化和白水的清洁化强化因水的封闭化的推进，而难以有更大的改善，所以不能期待。

在特开昭58-13795号公报中，提出了制纸用树脂粘稠物粘附防止剂，其以少的添加量就能有效地防止树脂粘稠物妨害，其含有包含马来酸或者马来酸一酰胺和异丁烯、二异丁烯或苯乙烯作为构成单元的聚合物以及非离子性表面活性剂。作为减少抄纸工序中的树脂粘稠物状树脂的沉淀的方法，在特开昭57-149591号公报中，提出了在纸浆中添加二烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺的共聚物的方法，在特开昭57-149592号公报中，提出了在纸浆中添加二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二乙基氯化铵、丙烯酰胺和丙烯酸盐的共聚物的方法。在特开昭55-80598号公报中，作为具有良好抑制树脂粘稠物妨害效果、不引起起泡性或胶料剂的固着降低的树脂粘稠物妨害的抑制方法，提出了在抄纸工序中的纸浆中添加脂肪酸酯的方法，在特开昭55-45857号公报中，作为对尺寸度没有坏影响、能够得到显著的抑制树脂粘稠物效果的树脂粘稠物妨害的抑制方法，提出了在制纸工序中添加烷基胺的氧化乙烯加成物的非离子表面活性剂的方法。进一步，在特开平2-182995号公报中，作为防止粘合物向制纸机毛布等的装置部件析出的方法，提出了在装置部件中适用含有阳离子性聚合物的水溶液，和含有非离子或阳离子表面活性剂的水溶液的方法。通过表面活性剂分散树脂粘稠物的方法是简便有效的方法，但是会与离子性不同的物质凝集而失去效果。进而由于不伴随系统内的树脂粘稠物的量的减少，因此随状况的变化而分散不良，经常有树脂粘稠物突然产生的危险性。

在特开昭59-105842号公报中，作为提高纸浆中含有的树脂粘稠物成分的吸附性能的纸浆树脂粘稠物吸附剂，提出了在天然滑石粉末中混合少量的非膨润性云母粉末而成的制纸用纸浆树脂粘稠物吸附剂，在特开昭60-94687号公报中，作为用于吸附在制纸工序中产生的树脂粘稠物后向系统外排出的制纸用树脂粘稠物吸附剂，提出了含有水滑石而成的制纸用树脂粘稠物吸附剂。添加滑石、粘土、其它的多孔性无机物质的方法是向树脂粘稠物粒子吸附从而使树脂粘稠物的粘合性、粘附性降低，进而将这些物质作为无机物填料抄入纸里的方法，现在成为树脂粘稠物控制的主流。这些多孔性无机物便宜，但是，树脂粘稠物的吸附未必充分，由于向纸的固着低，除了成为白水的污浊或淤渣沉积的原因之外，金属丝的磨耗、损伤变大，期望将其改善。

作为将树脂粘稠物溶解、分散除去的方法，提出了添加全氯乙烷、三氯乙烷、灯油等的树脂粘稠物可溶性有机溶剂的方法，但是有环境污染和安全性方面的疑虑。

另外，在特表2003-517520号公报以及美国专利第5139616号中提出了用柠檬烯从旧纸中除去树脂粘稠物的方法，但是不能说能够取得充分的效果。

【专利文献1】特开昭58-13795号公报

【专利文献2】特开昭57-149591号公报

【专利文献3】特开昭57-149592号公报

【专利文献4】特开昭55-80598号公报

【专利文献5】特开昭55-45857号公报

【专利文献6】特开平2-182995号公报

【专利文献7】特开昭59-105842号公报

【专利文献8】特开昭60-94687号公报

【专利文献9】特表2003-517520号公报

【专利文献10】美国专利第5139616号

发明内容

本发明的目的是提供树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法，其在纸浆或者纸的制造工序中，无论树脂粘稠物的原因物质是什么、或树脂粘稠物的发生状况如何，都广泛适用，能有效地抑制和防止纸的污点、缺点、断纸、作业性降低等树脂粘稠物妨害。

本发明人员为了解决上述的课题经过反复专心致至的研究，结果发现，在纸浆或者纸的制造工序中，通过使用柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物，可以有效地防止树脂粘稠物妨害，在该发现的基础上完成了本发明。

即，本发明提供如下内容：

(1)含有柠檬烯和非离子性表面活性剂和碱性化合物的树脂粘稠物控制剂。

(2)如(1)所述的树脂粘稠物控制剂，其特征在于，所述非离子性表面活性剂是聚氧化烯烃烷基酯，

(3)一种树脂粘稠物控制方法，其特征在于，在纸浆或者纸的制造工序中，相对纸浆100重量份，添加(1)或(2)所述的树脂粘稠物控制剂0.001～2重量份作为有效成分。

(4)一种树脂粘稠物控制方法，其特征在于，在纸的制造工序中，将(1)或(2)所述的树脂粘稠物控制剂向粘附树脂粘稠物的制造装置喷雾。

根据本发明的树脂粘稠物控制剂以及树脂粘稠物控制方法，利用柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物的3种成分之间的协同效果，可以有效地防止在纸浆或者纸的制造工序中发生的树脂粘稠物妨害。

具体实施方式

本发明的树脂粘稠物控制剂含有柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物。

用于本发明的柠檬烯主要是柑桔类的果皮或薄荷等植物中含有的天然物质，通过水蒸气蒸馏等的提取操作而被分离。虽然柠檬烯作为光学异构体存在有d体、l体，但是都适用于本发明，也可以使用它们的混合物。

用于本发明的非离子性表面活性剂没有特别的限定，例如可以举出聚氧化烯烃烷基醚、聚氧化烯烃烷基苯基醚、聚氧化烯烃苯乙烯基苯基醚、聚氧化烯烃烷基酯、山梨糖醇酐烷基酯、聚氧化烯烃山梨糖醇酐烷基酯以及氧化乙烯基氧化丙烯基嵌段共聚合物。其中，从可溶化力优异的理由出发，优选使用聚氧化烯烃烷基酯，特别优选使用聚氧化乙烯脂防酸酯。

作为本发明中使用的碱性化合物可以举出氢氧化碱金属。作为氢氧化碱金属，可以举出氢氧化锂、氢氧化钠以及氢氧化钾等的碱金属氢氧化物，氢氧化镁以及氢氧化钙等的碱土金属氢氧化物，碳酸钠、碳酸钾以及碳酸氢钠等的碱金属的碳酸盐；以及碱土类金属的碳酸盐等。

在本发明中，通过使用含有柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物的树脂粘稠物控制剂，发现这3种成分之间有显著的协同效果，可以有效防止树脂粘稠物的粘附。柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物的配合比例没有特别的限定，但是柠檬烯和非离子性表面活性剂都优选在树脂粘稠物控制剂中含有总有效成分的10重量％以上。柠檬烯和非离子性表面活性剂的任意一种的成分的含量不足总有效成分的10重量％时，有3种成分之间的协同效果不能充分显现的可能。

在本发明的树脂粘稠物控制方法的第1方式中，在纸浆或者纸的制造工序中，相对于纸浆100重量份，优选添加本发明的树脂粘稠物控制剂0.001～2重量份、更优选添加0.05～1重量份作为有效成分。相对于纸浆100重量份，树脂粘稠物控制剂的有效成分的添加量不足0.001重量份时，有防止树脂粘稠物粘附效果不能充分显现的可能。相对于纸浆100重量份，树脂粘稠物控制剂的添加量的有效成分为2重量份以下，可以得到充分的效果，通常，相对于纸浆100重量份，没有必要添加超过2重量份的树脂粘稠物控制剂作为有效成分。

在本发明的树脂粘稠物控制方法的第2方式，是在纸的制造工序中，将本发明的树脂粘稠物控制剂向树脂粘稠物粘附的装置喷雾。作为树脂粘稠物容易粘附的制造装置，例如可以举出金属丝、毛布、辊等。树脂粘稠物控制剂优选以水溶液来喷雾。树脂粘稠物控制剂的喷雾方法没有特别限定，优选向洗净喷淋流水线压入10～1000ppm来进行喷雾。

在本发明中，发挥柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物的3种成分的协同效果的机理虽然不清楚，但是推定大概如下。

柠檬烯溶解树脂粘稠物，碱性剂水解树脂粘稠物。通过对水解后的表面进行溶解，从而促进水解。另外，通过表面活性剂的作用，碱性化合物以及柠檬烯向内部浸透，从内部也促进溶解和水解，从而发挥协同效果。

以下，举出实施例进一步详细说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。

在实施例以及比较例中，使用d-柠檬烯[和光纯药工业社制]作为柠檬烯，使用聚氧化乙烯(加成10摩尔)蓖麻油脂肪酸酯[和光纯药工业社制]作为非离子性表面活性剂，使用氢氧化钠[和光纯药工业社制]作为碱性化合物。

下述实施例以及比较例中使用的树脂粘稠物控制剂的配合组成显示在表1中。

[表1]

[洗净试验]

实施例1

将由纸盒箱子旧纸来制造中芯的制造线上采取的粘附物取样作为样品。使用氯仿/苯＝1/1(容量比)的混合溶剂，将该样品进行索氏提取，使溶剂从提取液蒸发而得的提取物再次溶解于氯仿溶剂，调制出浓度为3重量％的树脂粘稠物样品。

将该树脂粘稠物样品涂布在50mm×240mm×0.05mm的不锈钢片的单面，使得固体成分为0.12g。

以涂布面面向内侧的方式，将涂布了树脂粘稠物样品的不锈钢片立在容量为500mL的烧杯的壁面。树脂粘稠物控制剂A用水稀释为有效成分为2w/v％，将400mL的该物质注入烧杯中，液温保持在35℃，用磁搅拌器以500rpm搅拌60分钟。

在所述试验后，测定残存于不锈钢片的固体成分的重量，基于下式计算的洗净率为75％。

洗净率(％)＝100-(0.12g-残存固体物质的重量)/0.12g×100

实施例2

除了使用树脂粘稠物控制剂B作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为50％。

实施例3

除了使用树脂粘稠物控制剂C作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为70％。

实施例4

除了使用树脂粘稠物控制剂D作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为70％。

实施例5

除了使用树脂粘稠物控制剂E作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为60％。

实施例6

除了使用树脂粘稠物控制剂F作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为55％。

比较例1

除了用400mL水替换稀释的树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为4％。

比较例2

除了使用树脂粘稠物控制剂G作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为23％。

比较例3

除了使用树脂粘稠物控制剂H作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为42％。

比较例4

除了使用树脂粘稠物控制剂I作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为40％。

比较例5

除了使用树脂粘稠物控制剂J作为树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。洗净率为37％。

实施例1～6以及比较例1～5的结果显示在表2中。

[表2]

从表2可以看出，使用了含有d-柠檬烯、聚氧化乙烯(加成10摩尔)蓖麻油脂肪酸酯以及氢氧化钠的本发明的树脂粘稠物控制剂的实施例1～6，与没有使用树脂粘稠物控制剂的比较例1进行比较，显示出显著高的洗净率。与此相对，在使用了不含有上述3种成分当中的任意一种的树脂粘稠物控制剂的比较例2～5中，尽管确认了一定程度的洗净效果，但是没有得到充分高的洗净率。从该结果得知，在d-柠檬烯、聚氧化乙烯(加成10摩尔)蓖麻油脂肪酸酯以及氢氧化钠的3种成分之间表现出特异的协同效果，可以有效地防止树脂粘稠物的粘附。

[起泡试验]

实施例7

将树脂粘稠物控制剂A～F稀释至有效成分浓度为500ppm，将得到的液体1L注入到直径约7cm、容积约2L的玻璃制圆筒状容器。用泵从底部将该液体抽出、从上述容器的上部使该液体落入到容器内部，通过这样使液体循环落入。循环的速度设定为约15L/分，测量5分钟后的泡的高度。

比较例6

除了用1L水替换稀释的树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例1同样的操作。

比较例7

除了使用树脂粘稠物控制剂G～J以外，进行了与实施例7同样的操作。

实施例7以及比较例6～7的结果显示在表3中。

[表3]

从表3可以看出，使用了含有d-柠檬烯、聚氧化乙烯(加成10摩尔)蓖麻油脂肪酸酯以及氢氧化钠的本发明的树脂粘稠物控制剂的实施例7，与没有使用树脂粘稠物控制剂的比较例6、以及使用没有配合表面活性剂的树脂粘稠物控制剂G和I进行比较，确认一些起泡。另一方面，使用了配合有表面活性剂的树脂粘稠物控制剂H和J的情况与实施例进行比较，得知泡泡被显著地抑制了。

实施例8

向某制纸工厂的抄纸机压制工序的1号压制毛布的毛布洗净用高压喷淋水(约20kg/cm²的水压)中连续注入树脂粘稠物控制剂A，使得有效成分的浓度为0.02重量％，3个月时间的作业后，采取一部分用过的毛布，测定了粘附在毛布的树脂粘稠物的量。在此，所说的树脂粘稠物的量是相对于毛布的重量的树脂粘稠物重量的比(％)。

实施例9

除了使用树脂粘稠物控制剂B以外，进行了与实施例8同样的操作。

比较例8

除了没有使用树脂粘稠物控制剂以外，进行了与实施例8同样的操作。

比较例9

除了使用树脂粘稠物控制剂H以外，进行了与实施例8同样的操作。

实施例8以及比较例8～9的结果显示在表4中。

[表4]

	树脂粘稠物控制剂	树脂粘稠物的量(％)
			实施例8	A	0.21

实施例9	B	0.37
			比较例8	-	1.05
比较例9	H	0.83

从表4可以看出，使用了含有d-柠檬烯、聚氧化乙烯(加成10摩尔)蓖麻油脂肪酸酯以及氢氧化钠的本发明的树脂粘稠物控制剂的实施例8，与没有使用树脂粘稠物控制剂的比较例8以及使用没有配合氢氧化钠的树脂粘稠物控制剂H的情况进行比较，得知树脂粘稠物的量显著地减少。

Claims (4)

1.一种树脂粘稠物控制剂，其特征在于，含有柠檬烯、非离子性表面活性剂和碱性化合物。

2.根据权利要求1所述的树脂粘稠物控制剂，其特征在于，所述非离子性表面活性剂是聚氧化烯烃烷基酯。

3.一种树脂粘稠物控制方法，其特征在于，在纸浆或者纸的制造工序中，相对于纸浆100重量份，添加权利要求1或2所述的树脂粘稠物控制剂0.001～2重量份作为有效成分。

4.一种树脂粘稠物控制方法，其特征在于，在纸的制造工序中，将权利要求1或2所述的树脂粘稠物控制剂向粘附有树脂粘稠物的制造装置喷雾。