DE69426566T2

DE69426566T2 - Der gebrauch von dialdehyden und hieraus erhaltene acetaten zur inhibierung der peroxidzersetzung in der herstellung und behandlung von zurückgewonnener faserpulpe und anderer faserpulpe

Info

Publication number: DE69426566T2
Application number: DE69426566T
Authority: DE
Inventors: Pertti Mattila; Dr. Zeller
Original assignee: CELLKEM KOUVOLA Oy
Current assignee: CELLKEM KOUVOLA Oy
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2014-06-16
Also published as: FI956062A0; DE69426566D1; FI956062L; FI932814A0; EP0710214B1; ES2152980T3; CA2165347C; ATE198588T1; WO1995000439A1; FI111169B; EP0710214A1; JPH08511586A; JP2883205B2; US5728263A; FI93031B; CN1070153C; CN1125430A

Description

Der Gebrauch von Dialdehyden und hieraus erhaltenen Acetalen zur Inhibierung der Peroxid-Zersetzung bei der Herstellung und Behandlung von zurückgewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Dialdehyden und hieraus erhaltener Acetale zur Inhibierung der Peroxidzersetzung bei der Herstellung und Behandlung von zurückgewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe.
Wasserstoffperoxid wird bei der Herstellung von wiedergewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe eingesetzt, um die Helligkeit zu erhöhen. Aufgrund seiner hochoxidierenden Wirkung wird Wasserstoffperoxid auch mit unterschiedlichem Erfolg für die Zerstörung von Bakterien eingesetzt. Die Wirkung von Wasserstoffperoxid wird durch spezielle Metallionen vermindert, die in Wasser zugegen sind. Zur Vermeidung dieses Problems wurden Chelatmittel eingesetzt, um die Metallionen zu binden. Ein weiteres schwieriges Problem ist die Zersetzung von Peroxid aus anderen Gründen, beispielsweise aufgrund der Wirkung von Peroxid zersetzenden Enzymen. Diese Enzyme werden durch mikrobielle Einwirkung erzeugt. Eines dieser Enzyme ist Katalase, ein Molekül, welches 40.000 Perioxidmoleküle bei einer Temperatur von 0ºC in 1 Sekunde zerstört (siehe Encyclopedia of Biochemistry, Roger J. Williams, Edwin M. Lansford Jr., Seite 634).
Es wurde unerwartet gefunden, daß die Verwendung von Dialdehyden und hieraus erhaltenen Acetalen bei der Herstellung und Behandlung von zurückgewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe es möglich macht, die enzymatische Zersetzung von Peroxid zu verhindern und zu regeln. Dies ist vorteilhaft nicht nur im Hinblick auf die Helligkeit, sondern auch im Hinblick auf die Kontrolle der Mikroorganismen, da auf diese Weise die Wirkung von restlichem Peroxid, welches ebenfalls Bakterien zerstört, häufiger in diesem Verfahren auftaucht. Die Erfindung öffnet neue Möglichkeiten zur Kontrolle und Management der Verfahrenschemie als einem Faktor, der vorher unkontrollierbar war und nun eliminiert werden kann.
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung von Dialdehyden und hieraus erhaltenen Acetalen zur Inhibierung der Peroxidzersetzung bei der Herstellung und Behandlung von zurückgewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe.
Geeignete Dialdehyde sind langkettige und zyklische aliphatische Dialdehyde, die vorzugsweise 2-8 Kohlenstoffatome enthalten und C-substituiert und Heteroatome enthalten können, wie Glyoxal, Bernsteinsäurealdehyd, Glutaraldehyd, Methylglutaraldehyd, Octandial und Oxaglutaraldehyd. Andere geeignete Dialdehyde sind aromatische Dialdehyde, die vorzugsweise 6 Kohlenstoffatome enthalten und substituiert und Heteroatome enthalten können, wie o-Phthaldehyd, m-Phthaldehyd und p-Phthaldehyd.
Geeignete Acetale von Dialdehyden, einschließlich Semiacetalen, sind solche, bei denen die alkoholische Komponente des Acetals ein primärer, sekundärer oder tertiärer Alkohol ist, wie ein Kohlehydrat, beispielsweise Glucose. Spezielle Beispiele von Acetalen sind solche mit den Formeln:
und
sowie 1,6-Dihydroxy-2,5-dioxahexan.
Erfindungsgemäß ist es möglich, sowohl ein einzelnes Dialdehyd oder Acetal als auch eine Mischung von 2 oder mehr Dialdehyden oder Acetalen einzusetzen.
Der Gehalt des eingesetzten Dialdehyds oder Acetals kann über einen weiten Raum variieren in Abhängigkeit von dem Verfahren, bei dem es eingesetzt wird. Der Gehalt liegt allerdings typischerweise bei 0,5 bis 250 ppm, vorzugsweise 2 bis 75 ppm, insbesondere aber 15 bis 50 ppm, bezogen auf das Gewicht. Da die Verfahren ziemlich unterschiedlich sind, kann der Gehalt des Dialdehyds oder Acetals auch wie folgt angegeben werden: typischerweise 0,05 bis 2 kg, vorzugsweise 0,1 bis 1 kg, insbesondere 0,2 bis 0,6 kg, bezogen auf eine Tonne hergestellter Faserpulpe (Trockengewicht). Das Dialdehyd oder Acetal wird geeigneterweise in den Pulper oder vor dem Pulper in das Rohwasser, Weißwasser des Prozesses oder in chemische Lösungen eingegeben. Die Dosierung kann periodisch bewirkt werden, beispielsweise durch die sogenannte Schockdosierung, oder kontinuierlich als Aufrechterhaltungsdosierung. Um einen Verlust an Helligkeit nach dem Bleichschritt zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß das Verfahren sogenannte restliche Perioxide enthält. Es ist folglich auch nützlich, ein Dialdehyd oder Acetal nach dem Bleichen in das Verdünnungswasser einzugeben, welches einen Katalaseenzym enthalten kann.
Im Folgenden wird Bezug genommen auf die Fig. 1 bis 6. Fig. 1 zeigt den vorteilhaften Effekt der Verwendung von Glutaraldehyd. Die Kurven A bis D in der Figur zeigen den Anteil des restlichen Peroxids (Zersetzung) als Funktion der Zeit, wenn das Prozeßwasser, welches für die Herstellung der wiedergewonnenen Faserpulpe und einer konventionellen chemischen Zusammensetzung bei der Herstellung von Pulpe benutzt wird, entweder mit oder ohne Glutaraldehyd genutzt wird.
Kurve A zeigt einen Fall, wo die folgende chemische Zusammensetzung benutzt wird: NaOH (0,6 g/l), Wasserglas (1,6 g/l), H&sub2;O&sub2; (1,1 g/l) und Kollektorchemikalien.
Kurve D beschreibt einen Fall, bei dem die chemische Zusammensetzung die gleiche ist, wie im Falle von Kurve A, bei dem das Prozeßwasser allerdings sterilisiert und die Enzyme durch Kochen über 20 Minuten zerstört worden sind.
Kurve B beschreibt den Fall, bei dem die chemische Zusammensetzung die gleiche ist, wie im Falle der Kurve A, aber bei dem Glutaraldehyd in das Prozeßwasser in einer solchen Menge eingegeben wird, daß der Glutaraldehydgehalt 25 ppm, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Kurve C betrifft den Fall, bei dem die chemische Zusammensetzung die gleiche ist, wie im Falle von Kurve A, aber ein Glutaraldehyd in das Prozeßwasser eingefügt worden ist, in dem Gehalt, daß der Glutaraldehydgehalt 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Kurve E betrifft den Fall, bei dem eine chemische Zusammensetzung die gleiche ist, wie im Falle von Kurve C, aber das Glutaraldehyd vor der Kühlung auf die Testtemperatur zugefügt worden ist.
Fig. 1 zeigt, daß die Zersetzung von Peroxid signifikant zurückgeht und selbst vollständig verhindert wird (Kurven B, C und E), sofern Glutaraldehyd eingesetzt wird. Positive Ergebnisse werden ebenfalls erzielt durch Sterilisierung des Prozeßwassers und Zerstörung der Enzyme (Kurve D), aber insbesondere in größerem Ausmaß ist dieses Verfahren arbeitsaufwendig und unwirtschaftlich.
Ähnliche Resultate können ebenfalls mit anderen Dialdehyden und deren Acetalen erzielt werden, wie es sich aus den Abb. 2 bis 6 ergibt, wo die Kurven A bis E denen der Fälle; die vorgenannt in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben sind, entsprechen, ausgenommen, daß das Glutaraldehyd durch Bernsteinsäurealdehyd (Fig. 2), o-Phthaldehyd (Fig. 3), 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran (Fig. 4), bis-(2- Methoxytetrahydropyran-5)-poly(6,8)ethylenglykoläther (Fig. 5) und 2,4- bis(Dimethoxymethyl)-2,4-bis(hydroxmethyl)pentan-1,5-diol (Fig. 6) ersetzt ist.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Dialdehyde und deren Acetalen ist es möglich, einen beträchtlichen Verbrauch von Peroxiden zu erreichen. Weiterhin kann das Verfahren besser kontrolliert werden, um eine bessere Helligkeit zu erreichen und die Vergilbung zu reduzieren. Es ist ebenfalls möglich, die Verwendung von solchen stabilisierenden Chemikalien zu reduzieren, die keinen Effekt auf die Enzyme haben, die Peroxide zersetzen.

Claims

1. Verwendung von Dialdehyden und hieraus erhaltenen Acetalen zur Inhibierung der Peroxidzersetzung bei der Herstellung und Behandlung von zurückgewonnener Faserpulpe und anderer Faserpulpe.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd ein langkettiges oder zyklisches Dialdehyd ist, welches 2-8 Kohlenstoffatome enthält, und die gegebenenfalls C-substituiert sind und Heteroatome enthalten.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd Glyoxal, Bernsteinsäurealdehyd, Glutaraldehyd, Methylglutaraldehyd, Octandial oder Oxaglutaraldehyd ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd ein aromatisches Dialdehyd ist, welches 6 Kohlenstoffatome enthält, die gegebenenfalls substituiert sind und Heteroatome enthalten.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd o-Phthaldehyd, m-Phthaldehyd oder p-Phthaldehyd ist.

6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Acetal der folgenden Formeln benutzt wird

oder

oder das 1,6-Dihydroxy-2,5-dioxahexan.

7. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Dialdehyds oder Acetats im für die Herstellung der zurückgewonnenen Faserpulpe Prozeßwassers 0,5 bis 250 ppm, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Dialdehyds oder Acetats im für die Herstellung der zurückgewonnenen Faserpulpe Prozeßwassers 2 bis 75 ppm, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Dialdehyds oder Acetats im für die Herstellung der zurückgewonnenen Faserpulpe Prozeßwassers 15 bis 50 ppm, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

10. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd oder Acetat in das Prozeßwasser eingegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd oder Acetat in das Rohwasser eingegeben wird.

12. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd oder Acetat dem Pulper zugeführt wird.

13. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dialdehyd oder Acetat den chemischen Lösungen zugeführt wird.