專利名稱：降低和/或避免木材組分堆積的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在氣體承載系統(tǒng)中避免和/或降低揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分沉積的方法，其中揮發(fā)性組分在氣體承載系統(tǒng)中經(jīng)歷至少部分凝縮作用。
本發(fā)明還涉及降低和/或避免木材組分在由木片生產(chǎn)木纖維的機(jī)器上和/或設(shè)備元件上沉積的處理方法。
在木材的處理中，在纖維素的生產(chǎn)和處理過程中，和/或在紙、紙板或模制纖維品的生產(chǎn)中，頻繁釋放揮發(fā)性木材組分，然后在氣體承載系統(tǒng)中進(jìn)行凝縮作用，在其中形成固體沉積物。例如，這類沉積物增加了管中的壓降，降低了任選存在的旋風(fēng)分離器的分離效果，并且阻礙了控制元件，因此，氣體管道必須被打開的并且要用比如高壓設(shè)備來清潔。這類清潔成本高昂，并且干擾各自的生產(chǎn)過程因此，本發(fā)明的目的是提供一處理方法，該方法至少降低揮發(fā)性和/或非揮發(fā)性木材組分在氣體承載系統(tǒng)中的沉積。
按照本發(fā)明，所說目的是通過避免和/或降低揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分在氣體承載系統(tǒng)中的沉積的方法來實(shí)現(xiàn)的，其中，至少一些揮發(fā)性木材組分在氣體承載系統(tǒng)中經(jīng)過至少部分凝縮作用，并且該氣體至少包含一種化合物，該化合物具有類似于那些所述的揮發(fā)性木材組分的凝縮性質(zhì)，和該化合物至少能降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。
在本發(fā)明的含義中，揮發(fā)性木材組分是指那些在溫度高于20℃以上顯示蒸汽壓力的所有木材組分。本發(fā)明的反應(yīng)產(chǎn)物是指在凝縮作用中，例如作為聚合作用的結(jié)果形成的揮發(fā)性木材組分的任意產(chǎn)品。
凝縮的揮發(fā)性木材組分和其反應(yīng)產(chǎn)物頻繁地在氣體承載系統(tǒng)的表面上形成發(fā)粘的薄膜，因此，沉積物通常也包括非揮發(fā)性木材組分，例如，從氣流中沉積細(xì)微木質(zhì)顆粒并粘附到粘性薄膜上。
按照本發(fā)明，所述的化合物表現(xiàn)出與那些木材組分類似的凝縮性質(zhì)，也就是說，化合物和木材組分優(yōu)選是在氣體承載系統(tǒng)的相同的位置進(jìn)行凝縮作用，優(yōu)選是在那里形成一薄膜。
化合物優(yōu)選是二羧酸酯。更優(yōu)選是，所述二羧酸酯是C2-C12二羧酸和C1-C13正-和/或異鏈烷醇的二羧酸二烷基和/或二異烷基酯，例如，乙二酸二正丁酯，丙二酸二正丁酯，丁二酸二正丁酯，戊二酸二正丁酯，己二酸二正丁酯，辛二酸二正丁酯，癸二酸二正丁酯，己二酸二甲酯，己二酸二正丙酯，己二酸二異丙酯，己二酸二異丁酯，己二酸二叔丁酯，己二酸二異戊酯，己二酸二正己酯，己二酸二(2-乙基丁基)酯，己二酸二(2-乙基己基)酯，己二酸二異癸酯，以及鄰苯二甲酸二甲酯，鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二正丁酯，鄰苯二甲酸二異丁酯，鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，鄰苯二甲酸二異癸酯，以及相應(yīng)的C9二羧酸(三甲基己二酸)以及十二烷二羧酸的對苯二甲酸酯和二酯。
但是，具體的優(yōu)選是化合物是己二酸二正烷酯和/或己二酸二異烷酯。更優(yōu)選是，化合物是己二酸二正丁酯。
按照本發(fā)明的處理過程是適用于避免和降低任意類型的氣體承載系統(tǒng)中揮發(fā)性或非揮發(fā)性木材組分的沉積。只是，氣體承載系統(tǒng)優(yōu)選是下面的設(shè)備中的一部分—木材處理設(shè)備，特別是用于生產(chǎn)木材纖維材料和/或木質(zhì)纖維板的設(shè)備，—用于生產(chǎn)纖維素的設(shè)備，—纖維素處理設(shè)備，—紙或紙板生產(chǎn)設(shè)備，和/或—用于生產(chǎn)由成模纖維制得的組分或制品的設(shè)備。
更具體而言，氣體承載系統(tǒng)是用于生產(chǎn)預(yù)熱機(jī)械漿(TMP)的設(shè)備的一部分，或是如在這里引作參考的WO96/41914中描述的木片精磨設(shè)備并被認(rèn)為是所公開的一部分。
流過氣體承載管道的氣體可以是任何氣體，但是優(yōu)選是包括水蒸汽。
優(yōu)選是，該化合物是以氣體狀態(tài)計(jì)量進(jìn)入氣體的。但是，在本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知，化合物也可以以液體狀態(tài)計(jì)量進(jìn)入氣體的，而在其中被轉(zhuǎn)換為氣體狀態(tài)。計(jì)量優(yōu)選是以連續(xù)的方式起作用。
化合物的量是依據(jù)在氣體中揮發(fā)性木材組分的濃度和氣體容積流量來計(jì)量的。濃度優(yōu)選是100-5000ppm，更優(yōu)選是200-2000ppm，最佳是300-1000ppm的濃度。
優(yōu)選是，化合物的量是這樣計(jì)量進(jìn)入氣體中的，即沒有揮發(fā)性或是非揮發(fā)性化合物和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積物形成在氣體承載系統(tǒng)的表面上，或是已經(jīng)形成的化合物會(huì)被清除和/或除去。因此，化合物的計(jì)量優(yōu)選是能夠自動(dòng)控制。優(yōu)選是，氣體承載系統(tǒng)的管道中的壓降和/或氣體承載系統(tǒng)中的旋風(fēng)分離器的分離效率作為控制參數(shù)。也可優(yōu)選是用氣體容積流量和在氣體中揮發(fā)性木材組分的濃度，或者表面的沉積物作為控制參數(shù)。
規(guī)則是，上面提到的產(chǎn)品處理方法是在有水的情況中執(zhí)行的，水至少被部分蒸發(fā)，并且因此，在按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案的方法中，化合物被直接計(jì)量放入水中。在這種情況下，化合物也必須是蒸汽揮發(fā)性的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是氣體承載系統(tǒng)很少需要清潔，因此設(shè)備有較長的操作壽命。例如，旋風(fēng)分離器不會(huì)被沉積物堵塞，因此，能保持其分離能力。已經(jīng)存在的沉積物被減少。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種降低和/或避免在以木片(碎片)生產(chǎn)木纖維的機(jī)器和/或設(shè)備組件上木材組分沉積的方法。
按照本發(fā)明，所述的目的是由提供一種降低和/或避免在以木片生產(chǎn)木纖維產(chǎn)品的機(jī)器和/或設(shè)備組件上木材組分沉積的方法來完成的，其中，木材在至少一種化合物存在的情況下分離纖維，該化合物—在機(jī)器和/或設(shè)備組件的表面上形成薄膜，并且—在其上至少降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。
本發(fā)明的沉積物的意思是指在氣體承載和/或水承載系統(tǒng)和/或用在木纖維材料生產(chǎn)的設(shè)備或機(jī)器的其他組件上的木材組分的任意沉積物。
化合物優(yōu)選是二羧酸酯。更優(yōu)選是，所述二羧酸酯是C2-C12二羧酸和C1-C13正-和/或異鏈烷醇的二羧酸二烷基和/或二異烷基酯，例如，乙二酸二正丁酯，丙二酸二正丁酯，丁二酸二正丁酯，戊二酸二正丁酯，己二酸二正丁酯，辛二酸二正丁酯，癸二酸二正丁酯，己二酸二甲酯，己二酸二正丙酯，己二酸二異丙酯，己二酸二異丁酯，己二酸二叔丁酯，己二酸二異戊酯，己二酸二正己酯，己二酸二(2-乙基丁基)酯，己二酸二(2-乙基己基)酯，己二酸二異癸酯，以及鄰苯二甲酸二甲酯，鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二正丁酯，鄰苯二甲酸二異丁酯，鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，鄰苯二甲酸二異癸酯，以及相應(yīng)的C9二羧酸(三甲基己二酸)以及十二烷二羧酸的對苯二甲酸酯和二酯。
但是，具體的優(yōu)選是化合物是己二酸二正烷酯和/或己二酸二異烷酯。更優(yōu)選是，化合物是己二酸二正丁酯。
酯類可單獨(dú)使用或是與水溶性或水不溶性溶劑結(jié)合使用，作為無水的或水性溶液或是作為水性分散劑，優(yōu)選是乳液。適宜的溶劑是正-和異鏈烷醇，液態(tài)烴，丙酮和其他公知溶劑。特別是，用天然油或改性天然油如菜油甲酯。
非離子生成的、離子的和兩性的，特別是非離子表面活性劑在分散體的生產(chǎn)中被用作乳化劑。
例如，適宜的非離子乳化劑是氧烷基醚，優(yōu)選是脂肪醇和脂肪酸或油的氧乙基化物和/或末端嵌段的氧乙基化物。烷基和/或芳基磺酸酯，α-烯烴磺酸酯，α-磺基脂肪酸酯，磺基琥珀酸酯以及烷基硫酸酯和醚硫酸酯，還有羧甲基化的氧乙基化物和皂作為兩性乳化劑。優(yōu)選的穩(wěn)定乳液的制備是公知的。例如，將疏水相加入到含有乳化劑的水相中再經(jīng)攪拌或泵循環(huán)來分散。
優(yōu)選是用于生產(chǎn)木纖維材料的設(shè)備至少有一個(gè)精磨機(jī)，如WO96/41914或WO96/35016中所公知的。這些專利申請?jiān)谶@里被引作參考，并且作為本公開的一部分。
二羧酸酯優(yōu)選與濾清液一起計(jì)量進(jìn)入精磨機(jī)中的。所述的計(jì)量優(yōu)選以連續(xù)的方式起作用。
在優(yōu)選實(shí)施例中，二羧酸酯在第一精磨機(jī)中的濃度是100-5000ppm，優(yōu)選是200-2000ppm，更優(yōu)選是300-1000ppm。
按照本發(fā)明的方法適用于用在木材分離纖維時(shí)的任意類型的機(jī)器和設(shè)備。但是機(jī)器和/或設(shè)備優(yōu)選作為如WO96/41914中公開的TMP處理方法中的部分。
用本發(fā)明，大大延長了用在木材纖維材料的產(chǎn)品中的機(jī)器和設(shè)備的操作壽命。設(shè)備更易控制，并且還可能延長精磨機(jī)的有效壽命?？梢栽谝呀?jīng)存在的設(shè)備中整體化使用本發(fā)明的方法。通過本發(fā)明的處理方法使已經(jīng)存在的沉積物也會(huì)被降低。
參照

圖1，下面解釋本發(fā)明。說明僅按實(shí)施例的方式給出，但是本發(fā)明的基本思想并不被局限若此。
圖1為預(yù)熱機(jī)械漿(TMP)生產(chǎn)的處理方法流程圖。洗凈的木片被送進(jìn)第一磨漿段，在其中有濾清液和330ppm的TALLOFIN牌TMP漿存在的情況下，進(jìn)行機(jī)械粉碎。TALLOFIN牌TMP漿由Stockhausen GmbH &Co.KG公司生產(chǎn)，其中包含40百分重的己二酸二正丁酯和60百分重的非離子生成的乳化劑。TALLOFIN牌TMP漿被計(jì)量放入濾清液中，在后者放入精磨機(jī)前就放入。超高能量輸入(高達(dá)22MW)將溫度升高過200℃，并且在精磨機(jī)中的壓力為2-3巴，因此，相當(dāng)部分的水在精磨機(jī)中蒸發(fā)。蒸汽從精磨機(jī)中通過蒸汽管道除去并送到熱量回收部分。除了揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分，蒸汽中還包括一定百分比的己二酸二正丁酯，因此，蒸汽管道、旋風(fēng)分離器和蒸汽管道中的控制元件表現(xiàn)為沒有或是僅僅有極小量的沉積物。還有，木材組分沒有或是極大地減少了在精磨機(jī)本身上沉積，因此，精磨機(jī)很少需要清潔，因此磨漿設(shè)備的有效壽命增加了。
在第一精磨機(jī)中纖維分離后，在漿料被進(jìn)一步進(jìn)行本領(lǐng)域公知的再處理前，木材纖維在第二磨漿段再一次機(jī)械粉碎。在第二磨漿段同樣也形成了巨量的蒸汽并被送進(jìn)熱量回收單元。然后，除了揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分外，蒸汽還包括一定百分比的己二酸二正丁酯，因此，蒸汽管道、旋風(fēng)分離器和蒸汽管道中的控制元件表現(xiàn)為沒有或是僅僅有小小量的沉積物。還有，木材組分沒有或是極大地減少了在精磨機(jī)本身上沉積，因此，精磨機(jī)很少需要清潔，因此磨漿設(shè)備的有效壽命增加了。
權(quán)利要求
1.一種避免和/或降低揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分在氣體承載系統(tǒng)中沉積的方法，其中，揮發(fā)性木材組分在氣體承載系統(tǒng)中進(jìn)行至少部分凝縮作用，該方法的特征在于，該氣體包含至少一種化合物，其—具有類似于那些上述的揮發(fā)性木材組分的凝縮性質(zhì)，和—至少降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化合物是二羧酸酯。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二正烷酯和/或己二酸二異烷酯。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二丁酯
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述的氣體承載系統(tǒng)是下述設(shè)備的一部分—木材處理設(shè)備，特別是用于生產(chǎn)木材纖維材料和/或木纖維板的設(shè)備，—生產(chǎn)纖維素的設(shè)備，—纖維素處理設(shè)備，—紙或紙板生產(chǎn)設(shè)備，和/或—生產(chǎn)模制纖維組成的元件或產(chǎn)品的設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述的氣體包括水蒸汽。
7.一種用于降低和/或避免木材組分沉積在以木片生產(chǎn)木纖維材料的機(jī)器和/或設(shè)備元件上的方法，其特征在于，木材是在至少有一種化合物存在的情況下進(jìn)行纖維分離的，該化合物—在機(jī)器和/或設(shè)備元件的表面上形成一薄膜，和—至少降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述化合物是二羧酸酯。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二正烷酯和/或己二酸二異烷酯。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是己二酸二丁酯。
11.如權(quán)利要求7-10任一所述的方法，其特征在于，所述用在以木片生產(chǎn)木纖維材料的機(jī)器和/或設(shè)備元件包括至少一臺精磨機(jī)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的二羧酸酯是與濾清液一起計(jì)量送入第一精磨機(jī)內(nèi)的。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，二羧酸酯的濃度是100-5000ppm，優(yōu)選是200-2000ppm，更好是300-1000ppm。
14.如權(quán)利要求7-13任一所述的方法，其特征在于，所述的機(jī)器和/或設(shè)備元件是用在生產(chǎn)預(yù)熱機(jī)械漿的設(shè)備上的元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來避免和/或降低在氣體承載系統(tǒng)中揮發(fā)性和非揮發(fā)性木材組分沉積的方法，因此，至少一種揮發(fā)性木材組分至少部分凝縮在氣體承載系統(tǒng)中，并且，該氣體包含至少一種化合物，該化合物具有類似于揮發(fā)性木材組分的凝縮曲線，并且至少降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。本發(fā)明還涉及用來降低和/或避免在以木片生產(chǎn)木纖維材料物質(zhì)的機(jī)器和/或設(shè)備元件上的木材組分的沉積，其中，在一種化合物存在的情況下完成木材的粉碎，該化合物在上述機(jī)器和/或設(shè)備元件的表面上形成薄膜，并且至少降低揮發(fā)性木材組分和/或其反應(yīng)產(chǎn)物的沉積。
文檔編號D21C3/00GK1409783SQ00816924
公開日2003年4月9日 申請日期2000年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者I·馮梅德維, T·拉克桑伊, A·奧帕爾卡, J·沃雷斯 申請人:施托克豪森公司