테트라소듐 이미노디슈카이트: 펄프 밀을 위한 생분해성 과산화수소 안정제

펄프 표백에서의 과산화물 안정성 도전

펄프 표백 작업을 하는 사람은 누구나 문제를 알고 있습니다. 과산화수소는 기계적 펄프와 재활용 섬유의 표준 표백제입니다. 효과적이고 염소가 없으며 상대적으로 경제적입니다. 그러나 그것은 잘 알려진 약점을 가지고 있습니다.

미량 금속 이온(특히 철, 망간 및 구리)은 과산화수소의 분해를 촉매합니다. 과산화물은 과산화물을 표백하는 대신 산소와 물로 분해되어 제 역할을 합니다. 제분소는 결국 더 많은 과산화물을 사용하고, 밝기 목표를 쫓고, 더 높은 화학 비용을 처리하게 됩니다.

EDTA와 DTPA와 같은 전통적인 첼레이팅제가 문제를 해결합니다. 그들은 금속 이온을 분리하고 표백제를 안정적으로 유지합니다. 문제는 EDTA와 DTPA가 생분해성이 없거나 생분해성이 낮다는 것입니다. 그들은 환경에서 지속되며, 유럽 전역의 규제가 강화됨에 따라 펄프 공장은 실제로 작동하는 대안을 찾아야 한다는 압력을 받고 있습니다.

테트라소듐 iminodisucc (IDS-Na4)는 앞으로 나아갈 길을 제공합니다. 그것은 과산화물을 안정시키고, 전이 금속을 첼레이트하고, 완전히 생분해됩니다. 절충은 안 됩니다. 새로운 현실에 맞는 화학일 뿐입니다.

테트라소듐 이미노디슈카이트란?

IDS-Na4는 iminodisuccinic acid를 기반으로 한 생분해성 첼레이팅제입니다. 지속적인 대안을 대체하도록 설계된 MGDA 및 GLDA와 동일한 계열에 속합니다.

기본 사양:

EDTA의 주요 차이점은 구조적인 것입니다. IDS는 미생물이 빠르게 분해할 수 있도록 하는 다른 분자 백본을 가지고 있습니다. 그러나 그것은 여전히 칼슘, 마그네슘, 철, 구리, 망간을 효과적으로 진정시킵니다.

펄프 표백에서 ID가 작동하는 방법

과산화물 표백에서 문제는 촉매 분해입니다. Fe 및 Mn와 같은 금속 이온은 과산화물 분해를 가속화합니다. ID는 이러한 금속 이온과 안정적인 복합체를 형성하여 비활성 상태로 만들어 이를 방지합니다.

펄프 산업은 이것을 과산화물 단계 이전의 첼레이션 단계인 "Q 단계"라고 부릅니다. 펄프는 약 1시간 동안 60-80C에서 첼레이팅제와 혼합됩니다. 그런 다음 과산화물이 추가됩니다. 그 차이는 측정할 수 있습니다.

IDS가 실제로 제공하는 기능:

• 표백 효율이 향상되었습니다. 금속 이온을 제어함으로써 IDS는 과산화물 활용도를 개선합니다.
  

• 더 높은 밝기. 연구에 따르면 IDS는 EDTA와 동등하거나 더 나은 밝기를 달성하며 보고된 백색도 개선은 2-4%입니다.
  

• 섬유 강도가 향상되었습니다. 연구에 따르면 IDS가 EDTA를 대체했을 때 인장 지수 개선은 5-6%, 버스트 지수 개선은 20-23%였습니다.
  

• 시간이 지남에 따라 덜 노랗게 변합니다. IDS는 철이 펄프에서 페놀 그룹과 반응하는 것을 방지하며, 그렇지 않으면 어두운 색의 화합물을 형성할 수 있습니다.
  

IDS 대 EDTA: 성능 비교

바가스 펄프에 대한 비교 연구는 IDS를 EDTA와 나란히 배치했습니다.

성능은 본질적으로 동일합니다. 환경 프로필은 그렇지 않습니다.

표백 이상: 스케일 컨트롤

금속 이온은 표백에만 영향을 미치는 것이 아닙니다. 또한 장비 표면에 옥살산칼슘, 탄산칼슘 등 퇴적물을 형성합니다. 이러한 퇴적물은 열 전달을 줄이고 흐름을 제한하며 유지 관리 다운타임을 증가시킵니다.

IDS는 경도 이온을 침전시키기 전에 첼레이팅하여 이를 방지합니다. "칼슘과 중금속 결합 능력이 잘 균형 잡힌 중간 강 첼레이팅제"로 설명되며 물 연화제와 표백제 안정제로 모두 효과적입니다.

규제 정렬

유럽 펄프 공장은 여러 방향에서 압력을 받고 있습니다. EU 산업 배출 지침, 물 프레임워크 지침 및 소매업체 지속 가능성 표준은 모두 동일한 방향을 가리키고 있습니다. 지속적인 화학 사용을 줄입니다.

IDS는 EU Ecolabel 기준을 준수하며 생분해성에 대한 REACH 요구 사항을 충족합니다. EDTA와 DTPA는 쉽게 생분해되지 않습니다. 환경에 민감한 브랜드나 엄격한 환경 조달 정책을 가진 시장에 종이 제품을 공급하는 공장의 경우 그 차이가 결정적입니다.

실용적 응용

표백 욕조의 일반적인 사용 수준: 첼레이션 단계에서 건조 펄프 질량의 0.8-1.2%.

형태: 액체(34-40% 용액) 또는 고체 과립으로 사용할 수 있습니다. 액체 형태는 연속 표백 라인에서 투여하기가 더 쉽습니다.

프로세스 조건: 첼레이션 온도 60-80C, 반응 시간 50-70분.

호환성: IDS는 과산화수소 및 기타 표백 화학 물질과 함께 작동합니다. 효소와 호환되며 pH 및 온도 범위에서 양호한 안정성을 보여줍니다.

요점

테트라소듐 이미노디수크산염은 환경적 지속성 없이 EDTA가 하는 일을 합니다. 과산화물을 안정화시키고, 금속 이온을 제어하며, 침전물을 방지하며, 비슷한 밝기와 섬유 강도를 제공합니다. 그리고 그것은 생분해됩니다.

규제 압력과 지속 가능성 목표에 직면한 유럽 펄프 공장의 경우 ID는 실용적이고 입증된 대안입니다. 규모에 맞게 사용할 수 있고, 기존 프로세스에서 작동하며, 더 악화될 수 있는 규정 준수 문제를 제거합니다.