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Verfahren zur Bekämpfung von Stauungen, Verstopfungen und Schleimbildungen
in Leitungssystemen und Apparaturen, besonders in der Zellstoff-, Holzschliff-,
Papier- und Pappenindustrie Zusatz zum Patent 1048 4'72 Das Patent
1048 472 betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung von Stauungen und Verstopfungen
in Leitungssystemen und Apparaturen, besonders in der Zellstoff-, Holzschliff-,
Papier- und Pappenindustrie, nach welchem den zu fördernden oder zu behandelnden
schlamm- und breiartigen Zubereitungen Verbindungen der allgemeinen Formel
zugesetzt werden, wobei R1 und R2 einen aliphatischen, aromatischen Rest oder zwei
Glieder eines gemeinsamen Ringes vorstellen und R3 ein Metall, einen Amin-, Carbamat-
oder den
und R4 sowie R5 die gleichen Reste wie R1 und R2 bedeuten.
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Diese Verbindungen werden gegebenenfalls in Kombination mit kondensierten
Phosphorsäuren oder deren Derivaten eingesetzt.
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Es ist zwar bekannt, bei der Herstellung von Papier und Pappen- dem
Papierbrei komplexbildende Verbindungen, z. B. polymere Phosphate, Nitrilotriessigsäure
usw., zuzusetzen. Diese Zusätze erfolgen hauptsächlich zur Vermeidung der bekannten
Harzschwierigkeiten. Obwohl diese dadurch beseitigt werden konnten, sind aber andere
bisher noch nicht überwundene Schwierigkeiten, z. B. die oft beobachteten Verstopfungen
der Leitungen, durch welche die Papiermassen geführt werden, dadurch nicht abgestellt
worden.
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Überraschenderweise konnte aber festgestellt werden, daß bei gemeinsamer
Verwendung von komplexbildenden Verbindungen mit Verbindungen der allgemeinen Formel
wobei R1 und R2 einen aliphatischen, aromatischen Rest oder zwei Glieder eines gemeinsamen
Ringes vorstellen und R3 ein Metall, einen Amin-, Carbamat-oder den
und R4 sowie RS die gleichen Reste wie R1 und R2 bedeuten, diese Stauungen in den
Leitungen nicht mehr auftraten. Die Leitungen blieben während der ganzen langen
Zeit des Herstellungsprozesses frei von Verstopfungen. Dies wird besonders deutlich
bei der Herstellung von bestimmten Feinpapieren; bei welchen die Stauungen mitunter
so oft auftreten, daß eine Reinigung der Rohrleitungen zwei- bis dreimal täglich
erforderlich wird. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel treten Stauungen
und Verstopfungen auch hier überhaupt nicht mehr auf.
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Dieser Effekt war deswegen völlig überraschend, weil, wie Versuche
gezeigt haben, die alleinige Verwendung von Verbindungen der obengenannten allgemeinen
Formel ebenso wie die Verwendung der Komplexbildner allein nicht zu einem befriedigenden
Ergebnis geführt haben.
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Besonders günstige Wirkungen werden erzielt, wenn Kombinationen von
organischen Komplexbildnern und anorganischen Komplexbildnern angewendet werden.
Als wirkunzsverbessernde anorganische Komplexbildner
eignen sich
neben anderen z. B. Fluoride, Thiosulfate, Salze der Sulfaminsäure. Geeignete organische
Komplexbildner sind z. B. Äthylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Diaminocyclohexantetraessigsäure,Athylätherdiamintetraessigsäure,
Uramildiessigsäure und andere Polyaminopoly carbonsäuren, Polycarbonsäuren, Oxycarbonsäuren,
wie Apfelsäure, Weinsäure, Citronensäure, Glukonsäure USW., Thioverbindungen,
z. B. Thioäpfelsäure, Thioharnstoff, weiterhin Polyalkohole und Aminoalkohole, Amine,
z. B. Triäthanolamin. Von allen organischen oder anorganischen Komplexe bildenden
Säuren können auch Salze und Gemische von diesen sowie Verbindungen mit anorganischen
Gruppen, z. B. Hydrazin oder Hydroxylamin, organischen Basen, z. B. Triäthanolamin,
verwendet werden. Ferner können die zur Komplexbildung befähigten Verbindungen ganz
oder teilweise mit Metallen abgesättigt sein. Die zur Salzbildung befähigten Komplexe
oder Verbindungen können, ebenfalls mit anorganischen Basen oder Gruppen, z. B.
Hydrazin, Hydroxylamin u. dgl., oder organischen Basen oder Gruppen, wie z. B. substituierten
Ammoniumbasen, Phenylhydrazin, 8-oxychinolin u. dgl., verbunden, Verwendung finden.
Hierbei können auch solche Komplexbildner oder Komplexe, die mit anorganischen oder
organischen Basen oder Gruppen verbunden sind, eingesetzt werden, die eine algizide,
bakterizide, fungizide Wirkung und bzw. oder mit Dispergier- und bzw. oder Emulgatoreigenschaften
ausgestattet sind oder diese fördernd versehenen Gruppen, z. B. Lauryl- oder Stearylamin,
aufweisen.
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Erzeugnisse, wie Papier, Pappen, Zellstoff oder Holzschliff, die mit
Vorteil z. B. aus so behandelten Zellstoffen usw. hergestellt sind, sind von einer
ausgezeichneten Qualität, fast ohne Fehler und sehr wenig anfällig gegen schädigende
Einflüsse bei der Lagerung.
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Das Verhältnis der zur Anwendung kommenden organischen Komplexbildner
zu anorganischen Komplexbildnern kann zur Erreichung des optimalen Effektes in weiten
Grenzen schwanken und bewegt sich im allgemeinen zwischen 16:1 und 1 :1, bevorzugt
zwischen 10 :1 und 2: 1.
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Beispiel 1 100 kg Zellstoff werden im Kollergang mit einem Gemisch,
welches aus 20 g Tetramethylthiuramdisulfid, 20 g Dimethyldiphenylthiuramdisulfid,
20 g Thioharnstoff, 300 g Natriumtripolyphosphat besteht, mit der erforderlichen
Wassermenge, die etwa das Doppelte des Zellstofftrockengewichtes beträgt, 30 Minuten
behandelt und danach wie üblich aufbereitet, wie z. B. in Holländern, Mischholländern,
Mischbütten, und auf der Papiermaschine weiterverarbeitet.
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Beispiel 2 100 kg Papierstoff werden mit 25 g Tetramethylthiuramdisulfid,
25 g Tetraäthylthiuramdisulfid, 200 g Äthylendiamintetraacetat als Dinatriumsalz,
100 g Natriumtripolyphosphat und Wasser angesetzt und in der üblichen Weise gekollert.
Beispiel 3 20,0 kg dimethyldithiocarbaminsaures Zinn, 0,5 kg Mercaptobenzthiazol,
0;5 kg Thioglykolsäure-(ß-Naphthyl)-amid, 3 kg Äthylendiamintetraacetat als Dinatriumsalz
werden mit 76,0 kg eines im Schmelzflusse hergestellten Natriumphosphatglases, das
etwa folgende Zusammensetzung aufweist: 50Teile Natriumpyrophosphat, 58 Teile Natriumtripo-lyphosphat,
42 Teile einer Natriumpolyphosphatmischung, die in ihrer durchschnittlichen Zusammensetzung
einem Natriumheptapolyphosphat entspricht, gemeinsam zu einem pulverförmigen Produkt
vermahlen.
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Das vorstehende Mahlerzeugnis ist ganz hervorragend geeignet, Verstopfungen
und Stauungen zu vermeiden, wenn es je nach den Betriebsverhältnissen in Mengen
von 0,01 bis 2'% den zu fördernden Faserstoffbreien zugefügt wird.
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Weiterhin ist das Mahlerzeugnis in seinen stark geminderten Korrosionseigenschaften
einem gleichen Ansatz, der nur Natriumtripolyphosphat als Phosphatglas enthält,
weit überlegen. Durch den Einsatz der Komplexbildner Mercaptobenzthiazol, Thioglykolsäure-(ß-Naphthyl)-amid
und Äthylendiamintetraacetat werden sowohl das dimethyldithiocarbaminsaure Zinn
wie auch die damit hergestellten Papiere, Pappen, Faserstoffe u. dgl. gegen Verfärbungen
auch bei Verwendung von Wässern mit Schwermetallspuren stabilisiert. Bei Zusätzen
von etwa 0,15 bis 211/o in die Faserstoffbreie sind die daraus hergestellten Erzeugnisse,
wie Papier, Pappen, Zellstoff u. dgl., auch unter ungünstigen Bedingungen gut lagerfähig,
ohne daß Alterungserscheinungen oder Befall mit Schädlingen eintritt.
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Beispiel 4 3 kg Mercaptobenzthiazol, 1 kg Thioglykolsäure-(ß-Naphthyl)-amid,
2 kg Äthylendiamintetraacetat als Dinatriumsalz, 94 kg eines im Schmelzflusse hergestellten
Natriumphosphatglases, das etwa folgende Zusammensetzung aufweist: 50 Teile Natriumpyrophosphat,
52 Teile Natriumpolyphosphat, 48 Teile einer Natriumpolyphosphatmischung, die in
ihrer durchschnittlichen Zusammensetzung einem Natriumhexapolyphosphat entspricht,
werden zu einem pulverförmigen Produkt homogen vermahlen. Das erhaltene Produkt
ist hervorragend zur Beseitigung von Stauungen und Verstopfungen geeignet.
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Beispiel 5 20 kg Altpapier und 80 kg ungebleichter Zellstoff werden
im Kollergang mit einem Gemisch aus 100 g Tetraäthylthiuramdisulfid und 150 g Dinatriumsalz
der Äthylendiamintetraessigsäure zusammen mit der erforderlichen Wassermenge, die
etwa das Doppelte des Trockenstoffgewichtes beträgt, etwa 30 Minuten gemahlen und
dann im Holländer wie üblich aufbereitet. Die erfindungsgemäßen Zusätze sind geeignet,
Verstopfungen und Stauungen in den Leitungen während des Stofftransportes zu vermeiden.
Beispiel
6 In 200 kg aufgeschlagenen Zellstoff wird im Holländer ein Gemisch, das aus 400
g Cyclotetramethylenthiuramdisulfid und 250 g Trinatriumcitrat besteht, eingetragen.
Durch die Umwälzung des Stoffes bis zur Erzielung des gewünschten Mahlgrades ist
eine ausreichende Durchmischung gewährleistet. Durch diese Behandlung des Papierstoffes
können Stauungen und Verstopfungen in Leitungssystemen und Apparaturen dauernd vermieden
werden.
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Beispiel 7 Ein Gemisch aus 150 kg ungebdeichtem Zellstoff und 100
kg Holzschliff wird mit einer Dispersion, die aus 20 g Zinkdiäthyldithiocarbamat,
75 g Natriumpolyphosphat vom durchschnittlichen Polymerisationsgrad 7, 60 g Thioglykolsäure-(,B-Naphthyl)-amid
und 1 1 Wasser besteht, versetzt und im Holländer, Pulper oder Mischbütte durchmischt
und aufbereitet. Beim Stofftransport durch Rohrleitungen treten bei Verwendung der
angeführten Dispersion keine Verstopfungen auf.