RS65454B1 - Metod za povećanje prednosti pomoćnih sredstava za čvrstinu u proizvodnji papira i kartona - Google Patents

Description

OBLAST PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na metod za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona prema priloženom setu zahteva.

STANJE TEHNIKE

Polimeri za čvrstinu (također se nazivaju i smolama za črstinu, pomoćnim supstancama za čvrstinu, aditivi za čvrstinu i slično) uvelike se koriste u proizvodnji papira. Često se razlikuju polimeri suve čvrstine i polimeri vlažne čvrstine, iako suvi polimeri čvrstine papiru često daju određeni stepen vlažne čvrstine i obrnuto. Danas, najčešći tipovi sintetičkih suvih i/ili vlažnih polimera čvrstine su zasnovani na polivinilaminu ili poliakrilamidu. Koriste se i druge smole kao što su polivinil alkohol ili rešetke, ali uopšteno oni se vide u površinskim primenama na papir, a ne kao aditivi za vlažno delovanje. Slično, stiren akrilne smolesu pokazale vrhunsko izvođenje kada se nanose površinskom primenom, a ne kao aditivi za zalihu.

Brojni polimeri su komercijalno dostupni kao suvi ili vlažni polimeri čvrstine. Mogu se klasifikovati u sledeće tri kategorije:

(i) Polimeri sposobni samo za obrazovanje vodoničnih veza sa skrobnim i/ili celuloznim vlaknima, kao što su određeni poliakrilamidi, obično ne obezbeđuju značajne stepene vlažne čvrstine, ali mogu poboljšati suvu čvrstinu papira.

(ii) Polimeri koji mogu dodatno obrazovati jonske veze sa skrobnim i/ili celuloznim vlaknima, kao što su visoko katjonski polivinilamini, mogu papiru osigurati suvu čvrstinu i neku trajnu vlažnu čvrstinu.

(iii) Polimeri koji se mogu kovalentno vezati za celulozna vlakna, kao što su glioksilirani poliakrilamid i epihlorohidrin poliamido-poliamini, postižu suvu čvrstinu i privremenu ili trajnu vlažnu čvrstinu papira.

Agensi za umrežavanje osiguravaju vlažnu čvrstinu, kao i osobine suve čvrstine. Ovaj materijal obrazuje kovalentnu vezu sa hidroksil grupom na celulozi, i naširoko se koristi u primenama gde se toleriše i gde je poželjna vlažna čvrstina.

Vlažna čvrstina postignuta sa epikhlorohidrin funkcionalizovanim polimerima je trajne prirode, dok je vlažna čvrstina postignuta sa glioksiliranim poliakrilamidom privremene prirode, gubeći učinkovitost tokom dužeg izlaganja vodi. To omogućava ponovno pupiranje slomljenog ili starog papira bez posebne obrade. Dobijana suva čvrstina je često veća od one koja se postiže sa drugim uobičajenim smolama za postizanje čvrstine, polivinil alkoholom, skrobovima ili gumama.

Glioksilirani polimeri su obično manje efikasnosti u sistemima u kojima postoje visoki nivoi anjonskih supstanci (npr. anjonsko smeće), poput sekundarnih vlakana. Ovde se smola spaja sa rastvorivim i nerastvorivim materijalima, čime se smanjuje adsorpcija smole na vlakna. To se može prevladati dodavanjem katjonskih promotera (npr. alum ili polialuminijum hlorid), ili pažljivom kontrolom naelektrisanja korišćenjem drugih hemijskih aditiva u masi, kao što su poliamidne smole vlažne čvrstine ili katjonske veličine (I. Thorn et al., Applications of Wet-End Paper Chemistry, 2. izdanje, Springer, 2009.).

Smole za suvu i/ili vlažnu čvrstinu nisu zadovoljavajuće u svakom pogledu, posebno zato što ne pokazuju uvek optimalne performanse, naročito u fanrikama za proizvodnju papira koji imaju delomično ili potpuno zatvorene krugove vode.

Prirodni ili hemijski modifikovani skrob se također intenzivno koristi u proizvodnji papira. Zabeleženo je da se za proizvodnju bez-drvenog nepremazanog i premazanog finog papira koristi do 40 kg skroba po toni papira. Ambalažni papir izrađen od 100% recikliranog papira može se proizvesti ekonomično i u potrebnoj kvaliteti samo dodavanjem isplativih biosintetskih skrobnih proizvoda. Stoga se ovi papiri proizvode sa prosečnom potrošnjom skroba od 40 kg t<-1>, uglavnom površinskim nanošenjem. Dodatnih 25 kg t<-1>se primenjuje kao lepilo u postrojenju za preradu. To znači da se velika količina skroba obično vraća u proizvodni proces putem recikliranog papira, gde se uobičajeno gotovo ne zadržava u listu papira. Stoga ova nekontrolisana količina skroba dovodi do značajnog opterećenja u krugu bele vode (uobičajeni nivoi COD od 5.000 do 30.000 mg O2I<-1>) i konačno takođe u otpadnoj vodi (cf. H Holik, Priručnik za papir i karton, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1. izdanje, 2006., Poglavlje 3.4.3).

Skrob koji se oslobađa u vlažnom delu mašine za proizvodnju papira preradom starog papira ili krhotina nije fiksiran za vlakno osim prirodnim zadržavanjem i obično ne doprinosi parametrima čvrstoće.

WO 01/36740 A2 otkriva metode izrade papira ili kartona. U jednoj metodi, najmanje jedna kompozicija celulitičkog enzima i najmanje jedna katjonski polimerna kompozicija se uvode u pulpu za proizvodnju papira otprilike u isto vrijeme kako bi se formirala obrađena pulpa.

EP 0,361,763 A2 otkriva kompoziciju za flokulaciju punila za izradu papira ili kartona koja sadrži čestice skroba u vodenoj suspenziji, i agens za flokulaciju, npr. poliakrilamid.

WO 2005/042843 A1 otkriva postupak izrade papira, gde se agens prve čvrstoće dodaje u suspenziju koja sadrži pulpu i opciono druge aditive pre nego se oblikuje u traku na vlažnom kraju mašine za proizvodnju papira.

DE 2433325 A1 otkriva postupak za proizvodnju papira i kartona iz starog papira u zatvorenim krugovima.

WO 2006/060784 A2 otkriva vodenu štmparsku tintu i kompoziciju za premaz koja sadrži bojilo, jedan ili više skrobova visoke molekularne težine i jedan ili više akrilnih polimera ili kopolimera rastvorljivih u vodi.

US 2006/289139 A1 otkriva metodu poboljšanja zadržavanja i drenaže u procesu proizvodnje papira. Metoda predviđa dodavanje asocijativnog polimera, skroba ili derivata skroba i opciono silikatnog materijala kaši za proizvodnju papira.

US 2005/155731 A1 otkriva postupak izrade papira, pri čemu se agens prve čvrstine dodaje u suspenziju koja sadrži pulpu i opciono druge aditive pre nego se oblikuje u traku na vlažnom kraju mašine za proizvodnju papira.

WO 2009/059888 A1 otkriva proizvode od vlakana, koji u svom telu sadrže najmanje 20% težine celuloznih vlakana, i odgovarajuće količine kiseline i katjonske retencije za kiselinu, koji se mogu obeležiti pomoću laserskog zraka.

WO 2006/014426 A1 se odnosi na proizvodnju obloga od izolacijskog papira sa poboljšanom redukcijom ili inhibicijom rasta plijesni i/ili gljivica.

US 2004/171719 A1 otkriva kompoziciju skroba koja se dobija kuvanjem skroba i kombinovanjem kuvanog skroba sa polimerom, polimer koji sadrži anjonske grupe ili potencijalne anjonske grupe.

Postoji potražnja za metodom za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona koja ima prednosti u poređenju sa metodama iz stanja tehnike.

KRATAK OPIS PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona koji uključuje korake

(a) pulpiranje (dobijanje kaše) vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob;

(b) sprečavanje mikrobne razgradnje barem dela skroba obradom vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob sa jednim ili više biocida na najmanje 2 različite točke zasićenja, pri čemu se jedan ili više biocida barem delomično dodaje celulozi materijal u području guste zalihe, gde celulozni materijal ima konzistenciju zalihe od najmanje 2.0%; i jedan ili više biocida koji sadrže neorgansku amonijumovu so u kombinaciji sa izvorom halogena dodanim u koncentraciji od 0.010% do 0.080% aktivne supstance kao Cl2i opciono organski biocid; i (h) dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu celuloznom materijalu.

Dalje, pronalazak se odnosi na metodu za povećanje čvrstine papira, debelog papira ili kartona, poželjno suve čvrstoće, koja uključuje korake (a), (b) i (h) kako je gore opisano. Utvrđeno je da obrada starog papira ili loma dovoljnom količinom odgovarajućeg biocida, npr. program oksidirajućih i/ili neoksidirajućih biocida, tokom ili nakon proizvodnje kaše, može spriječiti mikrobiološku razgradnju skroba sadržanog u otpadnom papiru ili lomu, čime se smanjuje električna provodljivost vodene faze celuloznog materijala.

Iznenađujuće, pri tako relativno smanjenoj električnoj provodljivosti, performanse suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu kao što su celulozni reaktivni polimeri koji nose aldehidne funkcionalne grupe se mogu značajno poboljšati. Stoga je iznenađujuće otkriveno da pri smanjenju električne provodljivosti dodavanjem dovoljnih količina prikladnih biocida, potrošnja suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu koji su potrebni da bi se postigla željena suva čvrstina papira, debelog papira ili kartona, može se znatno smanjiti.

KRATAK OPIS SLIKA

Slika 1 prikazuje zavisnost redoks potencijala (Slika 1A), pH vrednosti (Slika 1B) i električne provodljivosti (Slika 1C) od doze biocida u eksperimentu koji je sproveden u fabrici papira.

Slika 2 prikazuje eksperiment sproveden u fabrici papira gde je povećanje doze biocida odmah dovelo do značajnog smanjenja električne provodljivosti sa oko 2000 µS/cm na oko 1500 µS/cm u roku od samo 1 dana.

Slika 3 prikazuje zavisnost performansi suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu u zavisnosti od električne provodljivosti vodene faze celuloznog materijala.

8činkovitost suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se izražava kao odnos efikasnosti koji uzima u obzir povećanje CMT, čvrstoće na pucanje, zateznu čvrstoću i doziranje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

Kontrola mikrobiološke aktivnosti u mašinama za proizvodnju papira sa oksidirajućim i neoksidirajućim biocidima dobro je dokumentirana. Također postoji široko rasprostranjena literatura o upotrebi skroba kao suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu i upotrebi sintetičkih suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu koji se mogu koristiti ili kao dodatak skrobu koji se nanosi i na vlažnom kraju i na površini lista papira ili kao potpuna ili delomična zamjena skroba.

Pronalazak se odnosi na upotrebu efikasnog biocida, npr. oksidirajući i neoksidirajući program mikrobiološke kontrole, ne samo za sprečavanje stvaranja sluzi kao u konvencionalnoj proizvodnji papira, već i za sprečavanje razgradnje skroba (nejonskog/nativnog/katjonskog/anjonskog) prisutnog iz pulpe otpadnog papira ili lomljenog papira; u kombinaciji sa upotrebom suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu, poželjno celulozno reaktivnog polimera koji nosi aldehidne funkcionalne grupe, kako bi se poboljšala čvrstina papira, posebno čvrstina na suvom i/ili vlažnom.

Utvrđeno je da mikrobna razgradnja skroba, koji se oslobađa npr. preradom recikliranog otpadnog materijala, uzrokuje znatno povećanje električne provodljivosti, posebno u delomično ili potpuno zatvorenim krugovima vode. Dalje, utvrđeno je da se takva razgradnja skroba može efikasno sprečiti uz pomoć odgovarajućih biocida u odgovarajućim količinama (kontrola amilaze). Iznenađujuće, tako postignuto smanjenje električne provodljivosti osigurava mnogo bolje performanse čvrstine na suvom i/ili vlažnom kod konvencionalnih suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu kao što su glioksilovani poliakrilamidi i drugi celulozno reaktivni polimeri koji nose aldehidne funkcionalne grupe.

Pronalazak se odnosi na upotrebu biocida, npr. oksidirajući i/ili neoksidirajući biocid, kao prvi korak u sprečavanju razgradnje skroba mikrobiološkom aktivnošću (kontrola amilaze), ie upotrebu suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu kako bi se poboljšala osobina čvrstine papira, debelog papira ili kartona na suvom i/ili vlažnom.

Prema tome, metoda prema pronalasku ima pristup u dva koraka: 1.) izbegavanje mikrobiološke razgradnje skroba u tokovima pristupa mašinama za izradu kartona ili papira sa 2.) dodavanjem suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu koji osiguravaju bolju performansu zbog relativno niska električna provodljivost postignuta sa korakom 1.).

Prvi aspekt pronalaska se odnosi na metodu

- za obradu celuloznog materijala koji se koristi za proizvodnju papira; i/ili

- za izradu proizvoda od papira; i/ili

- za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona; i/ili

- za povećanje čvrstine papira, debelog papira ili kartona; poželjno čvrstina na suvom i/ili vlažnom; i/ili

- smanjenja potrošnje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu;

metoda u svakom slučaju uključuje korake

(a) dobijanja celuloze (pulpiranje) vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob;

(b) sprečavanje mikrobne razgradnje barem dela skroba obradom vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob sa jednim ili više biocida na najmanje 2 različite točke punjenja, pri čemu se jedan ili više biocida barem delomično dodaje celuloznom materijalu u području guste zalihe, gde celulozni materijal ima konzistenciju zalihe od najmanje 2.0 %; i jedan ili više biocida koji sadrže neorgansku amonijevu sol u kombinaciji sa izvorom halogena dodanim u koncentraciji od 0.010 % do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2 i opciono organski biocid; i

(c) opciono, uklanjanje boje sa celuloznog materijala;

(d) opciono, mešanje celuloznog materijala;

(e) opciono, izbeljivanje celuloznog materijala;

(f) opciono, pročišćavanje celuloznog materijala;

(g) opciono, prosejavanje i/ili čišćenje celuloznog materijala u području gustog materijala; (h) dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu, poželjno prosečne molekulske težine od najviše 1,500,000 g/mol, poželjnije najviše 1,000,000 g/mol, još poželjnije najviše 500,000 g/mol, u celulozu materijal.

(i) opciono, prosejavanje i/ili čišćenje celuloznog materijala u području tanke mase, odn. nakon razređivanja guste mase u retku masu;

(j) opciono, formiranje mokre ploče od celuloznog materijala;

(k) opciono, isušivanje mokre ploče; i

(l) opciono, sušenje oceđenog lista.

U poželjnom izvođenju, vodeni krug postrojenja za proizvodnju papira na kojem se sprovodi postupak prema pronalasku je sistem za recikliranje, odn. zatvoreni sistem. U drugom poželjnom izvođenju, vodeni krug postrojenja za proizvodnju papira na kojem se izvodi postupak prema pronalasku je otvoreni sistem.

Poželjno je da se korak (b) izvodi barem delomično istovremeno sa korakom (a) ili nakon koraka (a). Poželjno je da se korak (h) izvodi barem delomično nakon koraka (a). Poželjno je da se korak (h) izvodi barem delomično nakon koraka (b).

Za poretbe opisa, izraz "nerazgrađeni skrob" i izraz "sprečava mikrobnu razgradnju barem dela skroba" se odnosi na bilo koju vrstu skroba koji po mogućnosti potiče iz otpadnog papira ili lomljenog papira i u toku obrade (pulpiranja) je poželjno u suštini zadržao svoju molekularnu strukturu. To uključuje male stepene razgradnje, ali u pređenju sa konvencionalnim procesima, poželjno je da se struktura nerazgrađenog skroba bitno ne menja (u smislu mikrobiološke razgradnje) tokom procesa obrade i proizvodnje papira.

U poželjnom izvođenju, metod prema pronalasku uključuje dodatni korak dodavanja skroba u celulozni materijal. Prema tome, u ovom izvođenju, skrob koji se obrađuje prema pronalasku poželjno potiče iz dva izvora: prvi izvor je početni materijal, npr. stari papir, koji već sadrži skrob, a drugi izvor je skrob koji se dodatno dodaje celuloznom materijalu.

Dodatno dodani skrob može biti bilo koji tip skroba, odn. nativni, anjonski, katjonski, nejonski i slično. Može se dodati celuloznom materijalu u području gustog materijala ili u području tankog materijala. Kada se dodaje u područje gustog materijala, poželjno je da se dodaje na sanduk mašine, poželjnije na izlaz iz sanduka mašine. Alternativno ili dodatno, skrob se može dodati u presu. U poželjnom izvođenju, skrob se raspršuje, npr. u obliku vodenog rastvora, između slojeva višeslojnog papira, debelog papira ili kartona.

Osnovni koraci proizvodnje papira poznati su iskusnom majstoru. U tom smislu može se pozvati na npr. C.J. Biermann, Handbook of Pulping and Papermaking, Academic Press; 2.

izdanje (1996.); J.P. Casey, Pulp i Paper, Wiley-Interscience; 3. izdanje (1983.); i E.

Sjostrom i dr., Analitičke metode u hemiji drva, proizvodnji celuloze i papira (Springerova serija u znanosti o drvu), Springer; 1 izdanje (1999.).

Sirovina za papir su vlakna. Za potrebe opisa, "pulpiranje" treba smatrati postupkom odvajanja vlakana, prikladnih za proizvodnju papira, od celuloznog materijala kao što je reciklirani (otpadni) papir.

Moderna proizvodnja papira obično uključuje sedam osnovnih operacija: 1) prethodnu obradu vlakana; 2) mešanje vlakana; 3) čišćenje i pregledavanje opreme; 4) distribuciju i merenje stajnjaka; 5) stvaranje mreže i uklanjanje vode mehaničkim sredstvima; 6) zbijanje mreže i uklanjanje vode toplotom; i 7) završnu obradu listova, kalandriranjem, kalibriranjem, premazivanjem, glaziranjem ili pretvaranjem papira.

U praksi postoje brojne varijante metoda za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona. Međutim, sve ove varijante imaju zajedničko da se celokupna metoda može podeliti u sledeće odeljke koji će se pozvati na sledeće kako bi se definisala poželjna izvođenja metode prema pronalasku:

(I) mere koje se provode pre izrade pulpe (kaše);

(II) mere povezane sa pulpom (kašom);

(III) mere koje se izvode posle pulpiranja, ali još uvijek izvan mašine za proizvodnju papira; (IV) mere koje se izvode unutar mašine za proizvodnju papira; i

(V) mere koje se izvode nakon mašine za proizvodnju papira.

Tipično, odeljci (I) do (II) se bave preradom guste mase celuloznog materijala, dok se tokom odeljka (III) celulozni materijal pretvara iz guste mase u retku masu razređivanjem sa vodom, a odeljak ( IV) se prema tome bavi obradom retke mase od celuloznog materijala. Sva područja u kojima se sprovode mere pre razređivanja, po mogućnosti tokom koraka (III), po mogućnosti se nazivaju "područje guste mase", dok se ostatak po mogućnosti naziva "područje retke mase".

U poželjnom izvođenju pronalaska, voda koja se koristi za izradu kaše celuloznog materijala koji sadrži skrob dovodi se u kontakt sa barem delom biocida, opciono obezbeđenog kao vodena kompozicija, u odeljku (I) metode za proizvodnju papira, odn. pre pulpanja.

U drugom poželjnom izvođenju pronalaska, celulozni materijal koji sadrži skrob dovodi se u kontakt sa barem delom biocida, opciono obezbeđen kao vodena kompozicija, u odeljku (II) postupka za proizvodnju papira, odn. u tok pulpinga. Odeljak (II) obuhvata korak (a) metode prema pronalasku, dok se dovod celuloznog materijala koji sadrži skrob u uređaj za izradu kaše (pulper) i njegovo uklanjanje obično ne smatra da pripada samom koraku proizvodnje kaše, ali su barem delomično obuhvaćeni i odeljkom (II).

U još jednom poželjnom izvođenju pronalaska, celulozni materijal koji sadrži skrob se dovodi u kontakt sa barem delom biocida, opciono obezbeđenog kao vodena kompozicija, u odeljku (III) postupka za proizvodnju papira, odn. nakon pulpinga ali još uvek izvan mašine za proizvodnju papira. Poželjno je da se biocid dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skrob u području gustog materijala.

Poželjno, pulpovanje je prvi korak u proizvodnji papira gde se celulozni materijal dovodi u kontakt sa značajnom količinom vode stvarajući tako vodenu suspenziju, odn. vodenu suspenziju celuloznih vlakana, koja se također naziva pulpa. Navedena pulpa obrazuje međuproizvod, vlaknasti materijal za proizvodnju papira ili kartona.

Mesto izrade pulpe se naziva pulper, odn. reakcijska posuda koja se koristi za proizvodnju vodene disperzije ili suspenzije celuloznog materijala. Ponekad se pulper naziva i hidrapulper ili hidropulper.

U slučaju da se regenerisani (otpadni) papir koristi kao početni materijal za proces proizvodnje papira, odgovarajući regenerisani (otpadni) papir obično se direktno uvodi u pulper. Otpadni papir se također može pomešati sa određenom količinom sirovog materijala kako bi se poboljšao kvalitet celuloznog materijala.

Za potrebe opisa, izraz "celulozni materijal" se odnosi na bilo koji materijal koji sadrži celulozu, uključujući regenerisani (otpadni) papir. Dalje, izraz "celulozni materijal" se odnosi na sve međuproizvode i finalne proizvode tokom procesa izrade papira, koji potiču od regenerisanog (otpadnog) papira, kao što su disperzije ili suspenzije celuloznog materijala, pulpirani celulozni materijal, celulozni materijal bez tinte, mešani celulozni materijal, beljeni celulozni materijal, rafinirani celulozni materijal, prosejani celulozni materijal i konačni papir, debeli papir ili karton. Prema tome, izraz "celulozni materijal" obuhvata pulpu, kašu, talog, zalihu i slično.

Skrob sadržan u celuloznom materijalu ne mora nužno poticati od polaznog celuloznog materijala (reciklirani materijal i slično). Takođe je moguće da je celokupna količina početnog materijala celuloze izvorni materijal koji ne sadrži nikakav skrob i da skrob sadržan u celuloznom materijalu potiče iz drugog izvora, po mogućnosti iz recirkulacijske jedinice koja sabdeva pulper sa recikliranom vodom iz vlažnog kraja mašine za izradu papira.

U poželjnom izvođenju, celulozni materijal koji sadrži skrob potiče iz otpadnog papira ili lomljenog papira, ali se može pomešati sa npr. izvornim materijalom (=> reciklirana pulpa i mešanu pulpa, respektivno).

U poželjnom izvođenju, sadržaj skroba u celuloznom materijalu koji sadrži skrob, odn. starom papiru ili lomljenom koji se koriste kao početni materijal, je najmanje 0.1 tež.-%, poželjnije najmanje 0.25 tež.-%, ili na najmanje 0.5 tež.-%, ili najmanje 0.75 tež.-%, ili najmanje 1.0 tež.-%, ili najmanje 1.5 tež.-%, ili najmanje 2.0 tež.-%, ili najmanje 3.0 tež.- %, ili najmanje 5.0 tež.-%, ili najmanje 7.5 tež.-%, ili najmanje 10 tež.-%, ili najmanje 15 tež.-%, zasnovano na težini suvog celuloznog materijala.

U drugoj poželjnom izvođenju, skrob se dodaje celuloznom materijalu, npr. na izvorni materijal, tokom proizvodnje papira, po mogućnosti u području guste zalihe. Poželjno, deo sveže dodanot skroba je fiksiran na celulozna vlakna pre nego što je mreža oblikovana i voda oceđena. Usled recirkulacije barem dela vode odvedene iz pulpe, drugi deo skroba je vraćen na početak ukupnog procesa. Prema tome, skrob ne mora nužno poticati od otpadnog papira, ali može alternativno ili dodatno također poticati od same metode.

Prema pronalasku, celulozni materijal sadrži skrob. Za potrebe opisa, izraz "skrob" se odnosi na bilo koji modifikovani ili nemodifikovani skrob koji se obično koristi u proizvodnji papira. Skrob je polisaharidni ugljeni hidrat koji se sastoji od velikog broja glukoznih jedinica povezanih zajedno glikozidnim vezama. Skrob je proizvoden od srtane svih zelenih biljaka kao zaliha energije. Skrob se sastoji od dve vrste molekula: linearne i spiralne amiloze i razgranatog amilopektina. U zavisnosti od porekla, nativni skrob obično sadrži 20 do 25 % amiloze i 75 do 80 % amilopektina. Fizičkom, enzimskom ili hemijskom obradom prirodnog skroba mogu se dobiti različiti modifikovani skrobovi, uključujući nejonske, anjonske i katjonske skrobove.

Poželjno, skrob sadržan u celuloznom materijalu ima sadržaj amiloze unutar opsega od 0.1 tež.-% do 95 tež.-%.

U poželjnom izvođenju pronalaska, skrob sadržan u celuloznom materijalu je uglavnom čista amiloza, odn. ima sadržaj amiloze od oko 100 tež.-%. U drugom poželjnom izvođenju pronalaska, skrob sadržan u celuloznom materijalu je uglavnom čisti amilopektin, odn. ima sadržaj amilopektina od oko 100 tež. %. U još jednom poželjnom izvođenju, sadržaj amiloze je unutar opsega od 22.5 ± 20 tež.-%, dok je sadržaj amilopektina poželjno unutar raspona od 77.5 ± 20 tež.-%.

U poželjnom izvođenju, skrob je nejonski, poželjno nativni skrob. U drugom poželjnoj izvođenju, skrob je anjonski. U još jednom poželjnom izvođenju, skrob je katjonski. U još jednom poželjnom izvođenju, skrob sadrži oba naelektrisanja, anjonski kao i katjonski, dok relativni sadržaj može biti uravnotežen, u kojem dominira anjonsko naelektrisanje ili dominira katjonsko naelektrisanje. U poželjnom izvođenju, skrob koji je sadržan u celuloznom materijalu, poželjno pre izrade kaše, ima prosečnu molekulsku težinu od najmanje 25,000 g/mol.

U poželjnom izvođenju, relativni težinski odnos skroba i celuloznog materijala (čvrsti sadržaj) je unutar raspona od 1:(20 ± 17.5) ili 1:(50 ± 40) ili 1:(100 ± 90) ili 1 :(200 ± 90) ili 1:(400 ± 200) ili 1:(600 ± 200) ili 1:(800 ± 200).

Osoba vešta u ovom području tehnike zna da celulozni materijal može sadržati dodatne komponente osim celuloze, kao što su hemikalije koje se koriste u koraku hemijske i poluhemijske proizvodnje pilpe, boje, sredstva za izbeljivanje, fileri itd.

Ako nije izričito navedeno drugačije, postotke temeljene na celuloznom materijalu treba smatrati temeljenim na ukupnom sastavu koji sadrži celulozni materijal i skrob (sadržaj krutine).

Ako nije izričito navedeno drugačije, za potrebe pronalaska, izraz "postupak izrade papira" ili "metoda za proizvodnju papira" se odnosi na proizvodnju papira kao i na proizvodnju debelog papira i kartona.

Za potrebe opisa, celulozni početni materijal za proizvodnju papira, debelog papira i/ili kartona, koji potiče od regenerisanog (otpadnog) papira, naziva se "materijal za recikliranje", dok se sveži početni materijal naziva "izvorni materijal". Takođe je moguće da se mešavina izvornog materijala i recikliranog materijala koristi kao početni materijal za proces izrade papira, koji se ovde naziva "mešoviti materijal". Dalje, takođe je moguće da je celulozni početni materijal "lomljenji" ili "obloženo lomljenji" (udubljeni materijal) koji će, za potrebe opisa, biti obuhvaćen izrazomm "reciklirani materijal".

Za potrebe opisa, pulpa koja potiče od nerafinisanog materijala, recikliranog materijala ili mešanog materijala naziva se "izvorna pulpa", "reciklirana pulpa" odnosno "mešavina pulpe".

Tipično, voda se dodaje tokom koraka mehaničkog pulpovanja celuloznog materijala, odn. izvornog, recikliranog ili mešanog materijala, kako bi se proizvela odgovarajuća celulozna pulpa, odn. neobrađena, reciklirana ili mešana pulpa. Respektivna pulpa je obično vlaknasta vodena disperzija ili vlaknasta vodena suspenzija celuloznog materijala.

Mehanički proces proizvodnje kaše (pulpe) obično se izvodi izlaganjem celuloznog materijala mehaničkoj sili, tačnije sili smicanja.

Prema pronalasku, biocid je prisutan tokom koraka proizvodnje kaše i/ili se dodaje nakon toga, poželjno ubrzo nakon toga. Mikroorganizmi koji dolaze iz otpadnog papira takođe igraju ulogu u razgradnji skroba sadržanog u otpadnom papiru, posebno kada se otpadni papir skladišti danima ili mesecima i tokom tog vremena skladištenja je podvrgnut aktivnosti mikroorganizama. Obrada otpadnog papira biocidom tokom proizvodnje papira ne može poništiti efekte uzrokovane aktivnošću mikroorganizama na skrob tokom skladištenja otpadnog papira. Međutim, uslovi rasta mikroorganizama značajno se poboljšavaju tokom proizvodnje kaše - kada papir dođe u kontakt sa procesnom vodom - i pronalazači su otkrili da je korisno dodati biocid u ovoj fazi procesa. Budući da razgradnja uzrokovana mikroorganizmima obično traje duže od nekoliko minuta, pronalazači su otkrili da bi također moglo biti dovoljno dodati biocid ubrzo nakon pulpiranja.

U tu svrhu, celulozni materijal koji sadrži skrob, odn. neobrađeni, reciklirani ili mešani materijal, dovodi se u kontakt sa biocidom. Ako se biocid dodaje ubrzo nakon koraka stvaranja pulpiranja, poželjno je dodat celuloznom materijalu 1 do 60 minuta nakon što je korak pulpiranja završen.

Kako bi se celulozni materijal koji sadrži skrob tretirao biocidom prema pronalasku, stručnjaku je očigledno da se barem deo ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skroba u bilo koje vreme tokom koraka stvaranja kaše (a), odn. nakon što je proizvodnja kaše započeta ili ubrzo nakon što je proizvodnja kaše završena. Biocid se može dodavati kontinuirano ili diskontinuirano.

Za potrebe opisa, izraz "kontinuirano" znači da se količina (dotok) biocida za određenu dozu dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skrob bez prekida.

Za potrebe opisa, izraz "diskontinuirano" ovde znači da se dodavanje biocida celuloznom materijalu koji sadrži skrob izvodi pomoću impulsa unapred određene dužine koji se prekidaju sa periodima tokom kojih se ne dodaju u ovom trenutku tačke punjenja.

Stručnjak je svestan da su procesi izrade papira kao takvi obično kontinuirani procesi.

Prema tome, svaka "količina" ili "doza" biocida, suvog i/ili vlažnog polimera i dodatnog aditiva, koji se treba dodati celuloznom materijalu, se odnosi na odgovarajući "dotok" navedenog biocida, suvog i/ili vlažnog polimer za čvrstinu i drugog aditiv, kako bi se postigla njegova željena unapred određena lokalna koncentracija u struji celuloznog materijala. Navedeni dotok može biti kontinuiran ili diskontinuiran. Prema tome, kada se "količina" ili "doza" biocida, suvog i/ili vlažnog polimera i drugog aditiva podeli u delove koji se dodaju celuloznom materijalu na različitim mestima i/ili tokom različitih koraka procesa, svaki deo se odnosi na delomični dotok navedenog biocida, suvog i/ili vlažnog polimera i drugog aditiva, kako bi se postigla njegova željena unapred određena lokalna koncentracija, odn. nizvodno u odnosu na njegovu točku punjenja.

Tipično, voda se dodaje celuloznom materijalu, odn. izvornom, recikliranom ili mešanom materijalu, pre i/ili tokom koraka pulpiranja. Najmanje deo ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida se može rastvoriti, dispergirati ili suspendovati u navedenoj vodi koja se koristi za ponovno dobijanje celuloznog materijala koji sadrži skrob, odn. do sirovog, recikliranog ili mešanog materijala.

U ovom izvođenju, biocid i voda korišćena za izradu pulpe mogu već doći u kontakt jedan sa drugim pre nego se započne sa obradom pulpe.

U poželjnom izvođenju prema pronalasku, biocid je u kontaktu sa vodom koja se koristi za izradu pulpe najmanje 10 minuta pre početka proizvodnje pulpe, ili najmanje 30 minuta, ili najmanje 60 minuta, ili najmanje 120 minuta, ili najmanje 150 min, ili najmanje 180 min, ili najmanje 210 min, ili najmanje 240 min, ili najmanje 300 min, ili najmanje 360 min, ili najmanje 420 min, ili najmanje 480 min.

Tipično, korak stvaranja pulpe (a) može trajati od nekoliko minuta do nekoliko sati. U drugom poželjnom izvođenju, barem jedan deo ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida se dodaje celuloznom materijalu tokom perioda proizvodnje pulpe.

Za potrebe opisa, izraz "period stvaranja pulpe" je definisano kao ukupno vreme izvođenja koraka proizvodnje pulpe.

Na primer, u slučaju da korak stvaranja pulpe traje ukupno 1 sat (period pulpiranja), biocid se može dodavati diskontinuirano ili kontinuirano u pulper u bilo koom trenutku ili tokom bilo kog vremenskog intervala, npr. do 120 minuta nakon započinjanja koraka pulpiranja. U koraku (b) metode prema pronalasku, celulozni materijal koji sadrži skrob tretiran je sa jednim ili više biocida, koji se barem delomično dodaju celuloznom materijalu u području guste zalihe, gde celulozni materijal ima konzistenciju zalihe od najmanje 2.0 %, čime se sprečava mikrobna razgradnja barem dela skroba. U poželjnom izvođenju, korak (b) se barem delomično izvodi istovremeno sa korakom (a) postupka prema pronalasku, odn. obrada biocidom se izvodi tokom proizvodnje pulpe. U drugom poželjnom izvođenju, korak (b) se izvodi nakon što je korak (a) završen. Stručnjak prepoznaje da je svako puno ili delomično vremensko preklapanje koraka (a) i (b) moguće i u skladu sa pronalaskom.

U poželjnom izvođenju, ukupna količina (ukupni dotok) biocida se dodaje celuloznom materijalu tokom koraka proizvodnje pulpe (a) diskontinuirano ili kontinuirano; odn.100 tež.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida se dodaje celuloznom materijalu, odn. izvornom, recikliranom ili mešanom materijalu, tokom koraka proizvodnje pulpe (a).

U drugoj poželjnoj metodi, drugi delovi biocida se mogu dodati u bilo koje vrijeme, po mogućnosti do 480 minuta nakon što je započet korak pulpiranja (a) na bilo kojem pogodnom mestu kako bi se izbegla degradacija skroba. Ovo izvođenje uključuje dodavanje drugih delova biocida bilo tokom koraka pulpiranja (a) ili poželjno do 60 minuta nakon završetka pulpiranja. U poželjnom izvođenju, barem deo ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida se dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skrob u bilo koje poželjno vrijeme do 60 minuta nakon završetka koraka pulpiranja (a).

Prema pronalasku, jedan ili više biocida se dodaje celuloznom materijalu na najmanje 2 različite točke punjenja, poželjnije na najmanje 3 različite točke punjenja, a još poželjnije na najmanje 4 različite točke punjenja u postrojenju za proizvodnju papira, gde se identični ili različiti biocidi ili kombinacije biocida mogu dodati na različitim točkama punjenja.

Prema postupku pronalaska, korak (b) služi u svrhu izbegavanja razgradnje skroba, koji je sadržan u celuloznom materijalu, iskorenjivanjem mikroorganizama koji su inače sposobni razgraditi skrob (kontrola amilaze).

U poželjnom izvođenju, jedan ili više biocida je diskontinuirano dodato celuloznom materijalu u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira. Jedan ili više biocida je poželjno dodato pomoću impulsnih brzina punjenja, odn. vrhova u lokalnoj koncentraciji biocida u celuloznom materijalu koji dostižu kritičnu lokalnu koncentraciju koja je neophodna kako bi se iskorenili mikroorganizmi čime se učinkovito sprečava razgradnja skroba. Drugim rečima, celulozni materijal koji prolazi kroz točku(e) punjenja biocida privremeno se lokalno obogaćuje biocidom u unaprijed određenim intervalima (biocidni intervali) koji se prekidaju intervalima tokom kojih se lokalno ne dodaje biocid (pasivni intervali). Poželjno, biocidni interval obično traje najmanje oko 2 minute, ali takođe može trajati npr. do oko 120 minuta. Poželjno je da se biocid dodaje celuloznom materijalu u neprekidnom pogonu za proizvodnju papira tokom 24 sata pomoću najmanje 4, 8, 12, 16, 20, 30, 40, 50, 60, 70 ili više intervala biocida koji su odvojeni jedan od drugog odgovarajućim brojem pasivnih intervala, pri čemu se tokom svakog biocidnog intervala postiže željena i unapred određena lokalna koncentracija biocida u celuloznom materijalu. U drugoj poželjnom izvođenju, jedan ili više biocida kontinuirano se dodaju celuloznom materijalu u kontinuirano operativnom postrojenju za proizvodnju papira.

Poželjno je da se biocid dodaje celuloznom materijalu na najmanje dve tačke punjenja, koje se nalaze nizvodno jedna od druge. Na primer, biocid se dodaje na prvoj tački punjenja i na drugoj tački punjenja koja se nalazi nizvodno u odnosu na prvu tačku punjenja. U zavisnosti od poluživotu i raspodeli biocida u celuloznom materijalu, celulozni materijal koji prolazi drugu tačku punjenja može već lokalno sadržati biocid koji mu je dodan uzvodno na prvoj tački punjenja. Prema tome, količina biocida lokalno dodata na drugoj tački punjenja može biti niža od količine lokalno dodane na prvoj točki punjenja kako bi se postigla ista željena i unaprijed određena lokalna koncentracija biocida u celuloznom materijalu koja je neophodna za iskorenjivanje mikroorganizama i tako efikasno sprečiti razgradnju skroba.

Poželjno je da je biocid, poželjnije oksidirajući dvokomponentni biocid, dodat u odeljku (I) i/ili (II); i opciono također u odeljku (III) i/ili (IV) pogona za proizvodnju papira; poželjnije u odeljku (I) i/ili (II); kao i u odeljku (IV) pogona za proizvodnju papira koji sadrži mašinu za izradu papira, pri čemu odeljak (I) uključuje mere koje se odvijaju pre izrade celuloze; odeljak (II) uključuje mere povezane sa pulpiranjem; odeljak (III) uključuje mere koje se sprovode nakon proizvodnje papira, ali još uvek izvan mašine za proizvodnju papira; a odeljak (IV) uključuje mere koje se odvijaju unutar mašine za proizvodnju papira.

Najmanje jedan deo biocida se poželjno dodaje tokom koraka proizvodnje pulpe (a) ili ubrzo nakon toga. Pod uslovom da biocid koji je prvobitno dodat tokom koraka proizvodnje pulpe (a) nije potpuno uklonjen ili potrošen u sledećim koracima, biocid je takođe prisutan u procesnim koracima (c), (d), (e), (f) i (g), ako postoji, koji slede nakon koraka pulpovanja (a).

U poželjnom izvođenju, barem jedan deo ostatka ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida je dodat celuloznom materijalu tokom bilo kog koraka (c), (d), (e), (f) i/ ili (g). Na primer, 50 tež.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida se može dodavati kontinuirano ili diskontinuirano, pre i/ili tokom koraka pulpovanja (a), a preostalih 50 tež.-% ukupne količine (ukupni dotok) biocida se može dodavati kontinuirano ili diskontinuirano, pre, tokom i/ili nakon koraka procesa (c), (d), (e), (f) i/ili (g).

Pod uslovom da biocid koji je dodan tokom koraka (b) i opciono u procesnim koracima (c), (d), (e), (f) i (g), ako ih ima, koji slede nakon koraka pulpiranja (a), nije potpuno uklonjen u sledećim koracima, navedeni biocid je također prisutan u mašini za proizvodnju papira.

Veliki broj mikroorganizama se može naći u procesu proizvodnje kaše. Svaka vrsta pulpe ima svoje mikrobne karakteristike. Uopšteno, mikroorganizmi uočeni u proizvodnji papira su vrste bakterija, kvasaca i gljivica; alge i protozoe postoje, ali retko uzrokuju probleme.

Problemi uzrokovani mikroorganizmima mogu biti vrlo različiti. Vrlo dobro poznati problemi su stvaranje sluzi i korozija.

Vrste sledećih rodova bakterija pripadaju uobičajenim kontaminantima pulpe:

Achromobacter, Actinomycetes, Aerobacter, Alcaligenes, Bacillus, Beggiatoa, Crenothrix, Desulphovibrio, Flavobacterium, Gallionella, Leptothrix, Pseudomonas, Sphearotilus i Thiobacillus. Vrste Alcaligenes, Bacillus i Flavobacterium kao i vrste kvasca Monilia, uzrokuju ružičastu sluz. Crvenu ili smeđu sluz uzrokuju bakterije koje stvaraju željezni hidroksid, odnosno vrste Crenothrix, Gallionella i Leptothrix. Vrste Thiobacillus i Beggiatoa su korozivne bakterije jer oksidiraju sulfide u sumpornu kiselinu. Vrste Desulphovibrio takođe su korozivne bakterije iz suprotnog razloga. Vrste potonjeg roda redukuju sulfat u hidrogen sulfid koji u interakciji sa metalom uzrokuje koroziju. Metalni sulfidi takođe su crni, što je još jedan neželjeni učinak bakterija koje redukuju sulfate.

Među gljivicama, u sistemu pulpe najčešće se nalaze vrste sledećih rodova: Aspergillus, Basidiomyces, Cephalosporium, Cladosporium, Endomyces, Endomyopsis, Mucor, Penicillium i Trichoderma. Plavu mrlju na drvu uzrokuju Cephalosporium i Cladosporium.

Konačno, iz pulpe se mogu izolovati vrste sledećih rodova kvasaca: Monilia, Pullularia, Rhodotorula i Saccharomyces. Za više detalja upućuje se na H.W. Rossmoore, Handbook of Biocide and Preservative Use, Chapter Paper and Pulp, Chapman & Hall, 1995.

Najdominantnije vrste koje eksprimiraju amilazu i tako uzrokuju razgradnju skroba uključuju Actinomycetes, Aerobacter, Bacillus, Beggiatoa, Desulphovibrio, Flavobacterium, Gallionella, Leptothrix, Pseudomonas, Thiobacillus; Aspergillus, Basidiomycetes, Cephalosporium, Endomyces, Endomycopsis, Mucor, Penicillium; Pullularia i Saccharomyces. Prema tome, svrha dodavanja biocida prema pronalasku u biti služi u svrhu iskorenjivanja jednog ili više gore navedenih mikroorganizama i doze biocida su poželjno prilagođene u skladu sa tim.

Biocid može biti gasovit, čvrst ili tečan; organski ili neorganski; oksidirajući ili neoksidirajući. Biocid se može koristiti u obliku supstance ili u razređenju sa odgovarajućim rastvaračem, poželjno vodom, u rastvoru ili disperziji, suspenziji ili emulziji.

Biocid se sastoji od dvokomponentnog biocida ili višekomponentnog biocida.

Biocid poželjno ima relativno kratak poluživot, odn. relativno se brzo razgrađuje čime gubi svoje biocidno delovanje. Kada se koristi kombinacija dva ili više biocida, poluvreme života najmanje jednog biocida unutar navedene kombinacije je poželjno relativno kratko. Po mogućnosti, pod uslovima postupka prema pronalasku (temperatura, pH i slično), poluživot biocida nije duži od 24 sata, ili ne duži od 18 sati, ili ne duži od 12 sati, poželjnije ne više od 10 h, još poželjnije ne više od 8 h, još poželjnije ne više od 6 h, najpoželjnije ne više od 4 h i posebno ne više od 2 h. Poluživot datog biocida se može lako odrediti rutinskim eksperimentima, po mogućnosti pod opštim uslovima metode prema pronalasku.

Iznenađujuće je otkriveno da biocidi koji imaju relativno kratak poluživoto su efikasniji u sprečavanju razgradnje skroba uništavanjem mikroorganizama koji bi inače razgradili skrob, ali ne uzrokuju probleme u sistemu otpadnih voda, koji se obično takođe oslanja na mikroorganizme koji se ne smeju iskoreniti biocidom. Dalje, iznenađujuće je otkriveno da se biocidi koji imaju relativno kratak poluživot mogu koristiti u relativno visokim koncentracijama bez izazivanja značajnih problema u vezi sa obradom otpadnih voda.

U SAD biocidi koji se koriste u proizvodnji papira i kartona za upotrebu u kontaktu sa hranom moraju biti na odobrenom popisu američke Uprave za hranu i lekove (FDA).

Prema pronalasku, biocid obuhvata oksidirajući dvokomponentni biocid gde je prva komponenta neorganska amonijumova so; druga komponenta je izvor halogena, poželjno izvor hlora. Kombinacije NH4Br/NaOCl ili (NH4)2SO4/NaOCl posebno su poželjni oksidirajući biocidi.

Primeri amonijumove soli uključuju amonijum bromid, amonijum karbonat, amonijum hlorid, amonijum fluorid, amonijum hidroksid, amonijum jodid, amonijum nitrat, amonijum fosfat i amonijum sulfamat. Poželjna jedinjenja azota su amonijum bromid i amonijum hlorid.

Preferirani oksidansi uključuju hlor, alkalne i zemnoalkalne hipohloritne soli, hipohloričnu kiselinu, hlorirane izocijanurate, brom, alkalne i zemnoalkalne hipobromitne soli, hipobromnu kiselinu, brom hlorid, halogenirane hidantoine, ozon i peroksi jedinjenja kao što su alkalijske i zemnoalkalne perboratne soli, alkalne i zemnoalkalne perkarbonatne soli, alkalijske i zemnoalkalne persulfatne soli, vodonik peroksid, perkarboksilna kiselina i peracetatna kiselina. Naročito poželjni izvori halogena uključuju proizvode reakcije baze i halogena, kao što je hipohlorična kiselina i njene soli. Poželjne soli hipohlorične kiseline uključuju LiOCI, NaOCI, KOCI, Ca(OCl)2i Mg(OCl)2, koje su poželjno obezbeđeni u vidu vodenog rastvora. Poželjne neorganske soli amonijaka uključuju, ali nisu ograničene na NH4F, NH4Cl, NH4Br, NH4I, NH4HCO3, (NH4)2CO3, NH4NO3, NH4H2PO2, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, NH4SO3NH2, NH4IO3, NH4SH, (NH4)2S, NH4HSO3, (NH4)2SO3, NH4HSO4, (NH4)2SO4i (NH4)2S2O3.

Poželjne organske soli amonijaka uključuju, ali nisu ograničene na NH4OCONH2, CH3CO2NH4i HCO2NH4. Amin može biti primarni ili sekundarni amin ili aminski deo amida; na primer urea ili njeni alkilni derivati kao što je N-N'-dimetilurea ili N'-N'-dimetilurea.

Kombinacija NH4Br i NaOCI je posebno poželjna i poznata je npr. iz US 7,008,545, EP-A 517102, EP 785908, EP 1293482 i EP 1734009. Poželjno, relativni molarni odnos navedene prve komponente i navedene druge komponente je unutar raspona od 100:1 do 1:100, poželjnije 50:1 do 1:50, još poželjnije 1:20 do 20:1, još poželjnije 1:10 do 10:1, najpoželjnije 1:5 do 5:1 i posebno 1:2 do 2:1.

U poređenju sa jakim oksidansima, biocidi ove vrste, odnosno kombinacije amonijumovih soli sa hipohlornom kiselinom ili njenim solima, imaju posebne prednosti.

Dugi niz godina jaki oksidansi su korišćeni za kontrolu populacije mikroba u industriji proizvodnje papira. Održavanje učinkovite efikasnosti oksidatora nije uvek jednostavno ili ekonomski održivo jer tokovi proizvodnje papira pokazuju visoki i promenjivi "zahtjev" za oksidansom. Ovaj zahtev je uzrokovan prisutnošću organskih materijala kao što su vlakna, skrob i drugi koloidni ili čestični organski materijali u procesu. Ti organski materijali reagiraju s oksidansom i troše ga, čineći ga mnogo manje učinkovitim u kontroli populacije mikroba. Kako bi se postigao učinkoviti ostatak oksidatora u sisetmu sa visokim zahtevima, kao što su mašine za proizvodnju papira, oksidans se mora preterano napuniti kako bi se nadmašila potražnja u sistemu. Prekomerno hranjenje jakim oksidansima ne samo da dovodi do viših troškova tretmana, već također može uzrokovati mnoge štetne nuspojave u sistemu za proizvodnju papira. Ove nuspojave uključuju povećanu potrošnju boja i drugih skupih vlažih aditiva (na primer, optički izbeljivači i sredstva za oblikovanje), povećane stope korozije i smanjen životni vek filca. Neki oksidansi takođe uvelike doprinose količini halogeniranih organskih jedinjenja (AOX) proizvedenih u procesu proizvodnje papira. Dalje, prekomerni ostaci određenih oksidanasa mogu biti prikladni za kontrolu populacija mikroba u masovnoj tečnosti, ali su neučinkoviti u kontroli biofilma zbog ograničenog prodiranja u matriks biofilma.

Za razliku od jakih oksidanasa, biocidi proizvedeni mešanjem amonijimovih soli, kao što je rastvor amonijum bromida, sa npr. natrijum hipohloritom i mlevena svežom vodom pod specifičnim reakcijskim uslovima može se opisati kao slabi oksidans. Biocid se proizvodi na licu mesta i odmah dozira u papirni sistem. Potrebna doza zavisi o nekoliko faktora, uključujući korišćenje slatke vode, reciklirane vode i prisutnost redukcijskih agenasa. Biocidi ove vrste stoga imaju relativno kratak poluživot i stoga se ne nakupljaju što bi moglo uzrokovati probleme u vezi sa pročišćavanjem otpadnih voda. Nadalje, nisu previše agresivni, odn. ne oksidiraju druge sastojke celuloznog materijala, ali su relativno selektivni za mikroorganizme.

Oksidirajući jednokomponentni ili dvokomponentni biocidi ovog tipa mogu se upotrebiti sami, ili poželjno, posebno kada početni materijal sadrži recikliranu pulpu, u kombinaciji sa neoksidirajućim biocidima.

Primjeri neoksidirajućih biocida uključuju, ali nisu ograničeni na kvaterna amonijumova jedinjenja, benzil-C12-16-alkildimetil hloride (ADBAC), poliheksametilenbigvanid (biguanid), 1,2-benzizotiazol-3(2H)-on (BIT), bronopol (BNPD ), bis(trihlormetil)-sulfon, dijodometil-ptolilsulfon, sulfon, bronopol/kvaterni amonijevi spojevi, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (BNPD/ADBAC), bronopol/didecildimetilamonijum hlorid (BNPD/DDAC), bronopol/5-hloro -2-metil-2H-izotiazol-3-on/2-metil-2H-izo-tiazol-3-on (BNPD/Iso), NABAM/ natrijum dimetilditiokarbamat, natrijum dimetilditiokarbamat-N,N-ditiokarbamat (NABAM), natrijev metilditiokarbamat, natrijum dimetilditiokarbamat, 5-hloro-2-metil-4-izotiazolin-3-on (CMIT), 2,2-dibromo-2-cijanoacetamid (DBNPA), DBNPA/bronopol/izo (DBNPA/BNPD/Iso), 4,5-dihloro-2-n-oktil-3-izotiazolin-3-on (DCOIT), didecildimetilamonijum hlorid (DDAC), didecildimetilamonijum hlorid, alkildimetilbenzilamonijum hlorid (DDAC/ADBAC), dodecilgvanidin monohidrohlorid/kvaterna amonijumova jedinjenja, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (DGH/ADBAC), dodecilguanidin monohidrohlorid/metilen ditiocijanat (DGH/MBT), glutaraldehide (glut), gluteraldehid/kvaterna amonijumova jedinjenja/benzilkoko alkildimetil hloridi (Glut/coco), gluteraldehid/didecildimetilamonijum hlorid (Glut/ DDAC), gluperaldehid/ 5-hlor-2-metil-2H-izotiazol-3-on/ 2-metil-2H-izotiazol-3-on (Glut/lso), gluteraldehid/metilen ditiocijanat (Glut/MBT), 5-hlor-2-metil -2H-izotiazol-3-on/2-metil-2H-izotiazol-3-on (Iso), metilen ditiocijanat (MBT), 2-metil-4-izotiazolin-3-on (MIT), metamin oksiran (metamin oksiran), natrijev bromid (NaBr), nitrometilidintrimetanol, 2-n-oktil-3-izotiazolin-3-on (OIT), bis(trihlorometil) sulfonil/ kvaterna amonijumova jedinjenjavi, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (sulfon/ADBAC), simklosen, terbutilazin, dazomet (tion), tetrakis(hidroksimetil)fosfonijum sulfat(2:1) (THPS) i p-[(dijodometil)sulfonil]toluen (tolil sulfon), i njihove smeše.

Iskusna osoba zna da se može koristiti jedan biocid ili jedan višekomponentni biocid ili kombinacija različitih biocida.

U posebno poželjnom izvođenju pronalaska, poželjno kada početni materijal sadrži recikliranu pulpu, biocid je biocidni sistem, koji sadrži prvi biocid sastavljen od neorganske amonijumove soli u kombinaciji sa izvorom halogena, poželjno izvorom hlora, poželjnije hipohlornom kiselinom ili njenom soli, i drugi biocid, poželjno odabran između neoksidirajućih i/ili organskih biocida, poželjno neoksidirajućih organskih biocida. Za potrebe opisa, osim ako nije izričito navedeno drugačije, jedan ili više biocida navedenih u koraku (b) mogu obuhvatiti navedeni drugi biocid, ako je prisutan.

U poželjnom izvođenju, neoksidirajući biocid sadrži bronopol (BNPD) i najmanje jedno izotiazolonsko jedinjenje (Iso) odabrano iz grupe koju čine 1,2-benzizotiazol-3(2H)-on (BIT), 5-hloro-2-metil-4-izotiazolin-3-on (CMIT), 4,5-dihloro-2-n-oktil-3-izotiazolin-3-on (DCOIT), metil-4-izotiazolin-3-on (MIT) 2-n-oktil-3-izotiazolin-3-on (OIT); i/ili sulfon odabran između bis(trihlorometil)sulfona i dijodometil-p-tolilsulfona. Posebno se preferira kombinacija bronopol/5-hloro-2-metil-2H-izotiazol-3-on/2-metil-2H-izotiazol-3-on (BNPD/Iso). U drugom poželjnom izvođenju, neoksidirajući biocid sadrži jedinjenja koja nose kvaterne amonijum jone u kombinaciji sa bronopolom (BNPD) ili u kombinaciji sa sulfonom odabranim između bis(trihlormetil)sulfona i dijodometil-p-tolilsulfona. Biocidni sistem, koji po mogućnosti uključuje oksidirajući biocid i neoksidirajući biocid, posebno je poželjan kada je vreme zadržavanja biocida u gustom materijalu relativno dugo, odn. vreme od trenutka kada je biocid dodat u celuloznu masu materijala do trenutka kada celulozni materijal uđe u mašinu za proizvodnju papira. U poželjnom izvođenju, gornji biocidni sistem koji sadrži prvi i drugi biocid se koristi kada je navedeno vreme zadržavanja najmanje 1 h, ili najmanje 2 h, ili najmanje 4 h, ili najmanje 6 h, ili najmanje 8 h, odnosno najmanje 10 h.

Navedeni biocidni sistem je posebno poželjan kada početni materijal sadrži recikliranu pulpu. Kada se početni materijal u suštini sastoji od izvorne pulpe, poželjno je izostaviti dodavanje drugog biocida.

Kada se koristi takva kombinacija biocida, barem se deo prvog biocida poželjno dodaje u vodu za razblaživanje pulpera, dok se drugi biocid poželjno dodaje na izlaz iz pulpera i/ili na ulaz bistrenja vlakana.

Drugi jednokomponentni ili dvokomponentni biocid (drugi biocid) koji se po prirodi razlikuje od biocida iz koraka (b) (prvi biocid) takođe se može dodati celuloznom materijalu koji sadrži (nerazgrađeni) skrob pre, tokom ili nakon korake procesa (c) do (g) i/ili nakon što je celulozni materijal doveden u mašinu za proizvodnju papira.

U poželjnom izvođenju, barem jedan deo ostatka ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida (prvi biocid) i/ili drugog biocida (drugi biocid) dodaje se celuloznom materijalu nakon bilo kog od koraka (c) , (d), (e), (f) i/ili (g), odn. na mašini za proizvodnju papira. Na primer, 50 tež.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) prvog biocida može se dodati diskontinuirano ili kontinuirano pre i/ili tokom koraka proizvodnje pulpe (a) i/ili nakon koraka procesa (c), ( d), (e), (f) i/ili (g), a preostalih 50 tež.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) prvog biocida može se dodati diskontinuirano ili kontinuirano, u mašini za proizvodnju papira.

U poželjnom izvođenju, drugi biocid (odn. drugi deo prvog biocida i/ili drugi biocid koji se po prirodi razlikuje od prvog biocida) dodaje se celuloznom materijalu koji sadrži (nerazgrađeni) skrob na vlažnom kraju mašine za proizvodnju papira, po mogućnosti na delu žice. U poželjnom izvođenju, navedeni drugi biocid se dodaje u komoru mašine ili komoru za mešanje, ili u regulacijsku kutiju, ili u stalni deo mašine za proizvodnju papira. U poželjnom izvođenju, barem deo navedenog drugog biocida se dodaje u jedan ili više tokova vode u pogonu za proizvodnju papira odabranih iz grupe koja se sastoji od vode za razblaživanje pulpera, bele vode (kao što je bela voda 1 i/ili bela voda 2) , prečišćena voda za tuširanje, bistri filtrat i ulaz za bistrenje. Posebno je poželjno dodavanje barem dela navedenog drugog biocida u vodu za razblaživanje pulpera.

Doziranje jednog ili više biocida zavisi od njihove antimikrobne efikasnosti. Prema pronalasku, biocid se dozira u količini dovoljnoj da spreči značajnu degradaciju skroba sadržanog u celuloznom materijalu. Odgovarajuće doze za određeni biocid mogu se odrediti rutinskim eksperimentima ili poređenjem broja mikroorganizama pre i nakon dodavanja biocida (uzimajući u obzir da biocidima obično treba neko vreme da iskorene mikroorganizme).

Dodavanje biocida tokom procesa proizvodnje papira poznato je već mnogo godina.

Prisutnost mikroorganizama u procesu proizvodnje celuloze i papira je neizbežna i stoga se preduzimaju koraci za kontrolu njihovog rasta i broja. Bilo bi nerealno pokušati ubiti sve mikroorganizme. Umesto toga, cilj je tipično kontrolisati ili suzbiti razmnožavanje mikroorganizama i tako smanjiti njihove metaboličke aktivnosti.

U konvencionalnim metodama za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona nakupljanje sluzi je jedan od najvažnijih pokazatelja da se mikrobni rast i mikrobne aktivnosti moraju ograničiti. U konvencionalnim metodama za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona, biocid se obično dodaje u konvencionalnu svrhu izbegavanja stvaranja sluzi, korozije i/ili lomljenja vlažnih krajeva, kontrole taloženja vlažnih krajeva ili za kontrolu mirisa, ali ne u svrhu izbegavanja mikrobne razgradnje skroba, koji je sadržan u celuloznom materijalu, uništavanjem mikroorganizama koji su inače sposobni razgraditi skrob sa namerom da (ponovno) fiksiraju taj skrob kasnije sa polimerima kako je opisano u nastavku.

Gore navedene konvencionalne namene zahtevaju relativno male količine biocida održavajući samo relativno male delove celokupnog pogona za proizvodnju papira pod antimikrobnom kontrolom. Nasuprot tome, izbegavanje razgradnje skroba prema pronalasku, odn. djelomično ili potpuno uništavanje mikroorganizama koji su sposobni razgraditi skrob (kontrola amilaze), običnoo zahteva znatno veće količine/koncentracije biocida. Kao što je dalje prikazano u eksperimentalnom delu, količina biocida koja se koristi prema pronalasku kako bi se izbjegla razgradnja skroba je najmanje 2 puta, poželjno najmanje 3 puta veća od količine biocida koji se uobičajeno koristi u procesima proizvodnje papira za konvencionalne svrhe. Dalje, distribucija biocida koja se poželjno postiže doziranjem biocida na različitim tačkama punjenja smeštenim u različitim delovima pogona za proizvodnju papira u postupku prema pronalasku kako bi se izbegla razgradnja skroba na bilo kom mestu nije uobičajena. Na primer, prema specifikaciji proizvoda vodenih kompozicija amonijum bromida koji se trenutno prodaju kao prekursor agensa mikrobiološke kontrole za proizvodnju papira, preporučena doza varira samo od 150 - 600 g/t suvih vlakana pri aktivnom sadržaju od 35 %, što odgovara maksimalna doza od samo 210 g amonijum bromida po toni suvih vlakana. Međutim, takvom konvencionalnom obradom biocidom, odn. sa 210 g/t suvih vlakana i bez dodavanja drugog biocida na drugim mestima, skrob koji je sadržan u ostatku postrojenja za proizvodnju papira još uvek je značajno razgrađen.

U poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, korak (b) uključuje smanjenje sadržaja mikroorganizama koji su sadržani u celuloznom materijalu i koji mogu razgraditi skrob tretiranjem celuloznog materijala koji sadrži skrob sa dovoljnom količinom odgovarajućeg biocida.

U drugom poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, korak (b) uključuje delomično ili potpuno izbegavanje, prevenciju, suzbijanje ili smanjenje razgradnje skroba mikroorganizmima koji su sadržani u celuloznom materijalu i koji mogu razgraditi skrob tretiranjem celuloznog materijala koji sadrži skrob sa dovoljnom količinom odgovarajućeg biocida.

U drugom poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, korak (b) uključuje delomično ili potpuno očuvanje skroba od razgradnje mikroorganizmima koji su sadržani u celuloznom materijalu i koji mogu razgraditi skrob obradom celuloznog materijala koji sadrži skrob sa dovoljnom količinom odgovarajućeg biocida.

Razgradnja skroba sadržanog u celuloznom materijalu može se pratiti merenjem različitih parametara, npr. pH vrednost, električna provodljivost, sadržaj ATP (adenozin trifosfata), redoks potencijal i ekstinkcija. Mikrobiološku aktivnost treba znatno smanjiti u celom sistemu, u poređenju sa konvencionalnim tretmanima biocidima. Stoga se efikasnost određenog biocida u određenoj količini s obzirom na njegovu efikasnost na sprečavanje razgradnje skroba može ispitati rutinskim eksperimentisanjem, odn. praćenjem pH vrednosti, električne provodljivosti, sadržaja ATP, redoks potencijala i/ili ekstinkcije (jodni test) i poređenjem situacije bez tretmana biocidima sa situacijom sa tretmanom biocidima nakon dovoljnog razdoblja uspostavljanja ravnoteže (obično najmanje 3 dana, po mogućnosti 1 nedelja ili 1 mesec).

Stručnjak je potpuno svestan da se pogoni za proizvodnju papira sastoje od kruga vode u koji se dodaje više ili manje sveže vode (otvoreni sistem odnosno zatvoreni sistem).

Celulozni materijal dolazi u kontakt sa procesnom vodom u ili pre koraka pulpiranja (a), dalje se razblažuje dodavanjem procesne vode kada se gusti materijal pretvara u retki materijal i odvaja se od procesne vode na mašini za proizvodnju papira gde se odvija formiranje lista. Procesna voda se vraća (reciklira) kroz krug vode kako bi se smanjila potrošnja sveže vode. Parametri tehnološke vode u vodenom krugu obično su uravnoteženi, a na ravnotežu utiču veličina sistema, dodana količina sveže vode, svojstva početnog materijala, priroda i količina aditiva i slično.

U poželjnom izvođenju pronalaska, procesna voda kontinuirano operativnog postrojenja za proizvodnju papira, na kojem se psrovodi postupak prema pronalasku, barem se delomično reciklira. Poželjno, najmanje 5 vol.-% ili najmanje 10 vol.-% ili najmanje 25 vol.-% ili najmanje 50 vol.-% ili najmanje 75 vol.-% ili najmanje 90 vol.-% procesne vode se reciklira, odn. dodata slatka voda poželjno iznosi najviše 95 vol.-% ili najviše 90 vol.-% ili najviše 75 vol.-% ili najviše 50 vol.-% ili najviše 25 vol..-% ili najviše 10 vol.-%.

Kod promene uslova procesa prema pronalaskom, npr. dodavanjem većih količina biocida na različitim mestima, neki se parametri spontano menjaju lokalno i postižu ravnotežu u celom sistemu unutar sati ili dana, npr. redoks potencijal, nivo ATP i potencijal redukcije kiseonika (ORP), dok drugim parametrima obično treba više vremena da se uravnoteže, npr. pH vrednost i električna provodljivost.

Obično, neželjena razgradnja skroba dovodi do smanjenja pH vrednosti vodenog celuloznog materijala. Stoga se efikasno sprečavanje razgradnje skroba iskorenjivanjem mikroorganizama usled obrade biocidom može pratiti merenjem pH vrijednosti vodene faze celuloznog materijala. Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da nakon 1 meseca obrade, poželjno nakon dva meseca obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira pH vrednost vodene faze celuloznog materijala je povećana za najmanje 0.2 pH jedinice, ili za najmanje 0.4 pH jedinice, ili za najmanje 0.6 pH jedinica, ili za najmanje 0.8 pH jedinica, ili za najmanje 1.0 pH jedinica, ili za najmanje 1.2 pH jedinice, ili za najmanje 1.4 pH jedinice, ili za najmanje 1.6 pH jedinica, ili za najmanje 1.8 pH jedinica, ili za najmanje 2.0 pH jedinice, ili za najmanje 2.2 pH jedinica, ili za najmanje 2.4 pH jedinice, u poređenju sa pH vrednošću koja je izmerena, po mogućnosti na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom delu ulaza u mašini za proizvodnju papira neposredno pre dodavanja biocida prvi put ili pre dodavanja više u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob uzrokujući smanjenje pH vrednosti. Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da nakon 1 meseca obrade, poželjno nakon dva meseca obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira pH vrednost vodene faze celuloznog materijala izmerena na vlažnom kraju mašine za proizvodnju papira smanjena je za najviše 2.4 pH jedinice, ili za najviše 2.2 pH jedinice, ili za najviše 2.0 pH jedinice , ili za ne više od 1.8 pH jedinica, ili za ne više od 1.6 pH jedinica, ili za ne više od 1.4 pH jedinica, ili za ne više od 1.2 pH jedinica, ili za ne više od 1.0 pH jedinica, ili za najviše od 0.8 pH jedinica, ili za ne više od 0.6 pH jedinica, ili za ne više od 0.4 pH jedinica, ili za ne više od 0.2 pH jedinice, u poređenju sa pH vrednošću sistema koji sadrži početni materijal (izvorna pulpa i reciklirana pulpa, respektivno) kao i svi aditivi koji su dodati celuloznom materijalu u odgovarajućim koncentracijama sve dok ne dođe do vlažnog ulaza mašine za proizvodnju papira.

Obično, neželjena razgradnja skroba također dovodi do povećanja električne provodljivosti vodenog celuloznog materijala. Stoga se efikasnost sprečavanja razgradnje skroba iskorenjivanjem mikroorganizama usled tretiranja sa biocidom može pratiti merenjem električne provodljivosti vodene faze celuloznog materijala. Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da je nakon 1 meseca obrade, poželjno nakon dva meseca obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira, električna provodljivost vodene faze celuloznog materijala smanjena za najmanje 5 %, ili za najmanje 10 %, ili za najmanje 15 %, ili za najmanje 20 %, ili za najmanje 25 %, ili za najmanje 30 %, ili za najmanje 35 %, ili za najmanje 40 %, ili za najmanje 45 %, ili za najmanje 50 %, ili za najmanje 55 %, ili za najmanje 60 %, ili za najmanje 65 %, ili za najmanje 70 %, ili za najmanje 75 %, ili za najmanje 80 %, u poređenju sa električnom provodljivošću koja je izmerena, po mogućnosti na istom mestu, po mogućnosti na vlažnom ulazu u našinu za proizvodnju papira neposredno pre nego što je biocid dodat prvi put ili pre nego što je počelo dodavanje većih količina biocida nego što se uobičajeno koristi, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob uzrokujući tako povećanje električne provodljivosti. Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da je nakon 1 meseca obrade, poželjno nakon dva meseca obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira, električna provodljivost vodene faze celuloznog materijala izmerena na vlažnom dilu ulaza u mašinu za proizvodnju papira povećana za najviše 80 %, ili za najviše 75 %, ili za najviše 70 %, ili za najviše 65 %, odnosno za najviše 60 %, ili za najviše 55 %, ili za najviše 50 %, ili za najviše 45 %, ili za najviše 40 %, ili za najviše 35 %, ili za najviše 30 %. ili za najviše 25 %, ili za najviše 20 %, ili za najviše 15 %, ili za najviše 10 %, ili za najviše 5 %, u poređenju sa električnom provodljivošću kompozicije koja sadrži početni materijal (izvorna pulpa i reciklirana pulpa) kao i svi aditivi koji su dodati u celulozni materijal u odgovarajućim koncentracijama sve dok ne dođe do vlažnog ulaza mašine za proizvodnju papira.

Poželjno, jedan ili više biocida se neprestano ili diskontinuirano dodaje u celulozni materijal u količinama tako da, po mogućnosti nakon 1 meseca obrade, poželjnije nakon dva meseca obrade u neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, električna provodljivost vodene faze celuloznog materijala je najviše 7000 µS/cm, ili najviše 6500 µS/cm, ili najviše 6000 µS/cm, ili najviše 5500 µS/cm, ili najviše 5000 µS/cm, ili najviše 4500 µS/cm ili najviše 4000 µS/cm, ili najviše 3500 µS/cm, ili najviše 3000 µS/cm, ili najviše 2500 µS/cm, ili najviše 2000 µS/cm, ili najviše 1500 µS/cm, ili najviše 1000 µS/cm.

Po mogućnosti, metoda prema pronalasku uključuje kontinuirano ili diskontinuirano merenje najmanje jednog parametra odabranog iz grupe koja se sastoji od redoks potencijala, ATP nivoa, potencijala redukcije kiseonika (ORP), pH vrednosti i električne provodljivosti celuloznog materijala, poželjno električne vodljivost, i reguliranje doziranja biocida u pogledu vrednosti izmjerene za spomenuti najmanje jedan parametar u cilju poboljšanja performansi čvrstoće i održavanja poboljšanih performansi čvrstoće, respektivno.

Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da nakon 1 meseca obrade, poželjno nakon dva meseca obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira, doza suvog i/ili vlažnog polimera koji se dodaje celuloznom materijalu u koraku (h) kako bi se postigla unapred određena suva i/ili vlažna čvrstina papira, se može smanjiti za najmanje 5 %, ili za najmanje 10 %, ili za najmanje 15 %, ili za najmanje 20 %, ili za najmanje 25 %, ili za najmanje 30 %, ili za najmanje 35 %, ili za najmanje 40 %, ili za najmanje 45 %, ili za najmanje 50 %, ili za najmanje 55 %, ili za najmanje 60 %, ili za najmanje 65 %, ili za najmanje 70 %, ili za najmanje 75 %, ili za najmanje 80 %, u poređenju sa dozom istog suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu koji je dodan pod inače identičnim uslovima neposredno pre prvog dodavanja biocida ili pre početka dodavanja većih količina biocida od uobičajenih, kako bi se postigla ista unapred određena suva čvrstoća i/ili vlažna čvrstoća papira, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob uzrokujući tako povećanje električne provodljivosti i stoga zahtevajući veće doze suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu kako bi se postigla željena unapred određena suva čvrstina i/ili vlažna čvrstina papira.

Obično, neželjena razgradnja skroba takođe dovodi do smanjenja ekstinkcije kada se vodeni celulozni materijal podvrgne jodnom testu. Stoga se efikasnost sprečavanja razgradnje skroba iskorenjivanjem mikroorganizama usled obrade biocidom može pratiti merenjem ekstinkcije skroba koji se nalazi u vodenoj fazi celuloznog materijala uz pomoć jodnog testa. Poželjno je da se u koraku (b) metode prema pronalasku jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da nakon 8 sati, poželjno nakon 2 dana, poželjnije nakon 3 dana obrade, više po mogućnosti nakon 1 nedelje obrade u kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira, ekstinkcija skroba sadržana u vodenoj fazi celuloznog materijala je povećana za najmanje 5 %, ili za najmanje 10 %, ili za najmanje 15 %, ili za najmanje 20 %, ili za najmanje 25 %, ili za najmanje 30 %, ili za najmanje 35 %, ili za najmanje 40 %, ili za najmanje 45 %, ili za najmanje 50 %, ili za najmanje 55 %, ili za najmanje 60 %, ili za najmanje 65 %, ili za najmanje 70 %, ili za najmanje 75 %, ili za najmanje 80 %, u poređenju sa izumiranjem koje je izmereno, poželjno na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom delu ulaza mašine za proizvodnju papira neposredno pre dodavanja biocida prvi put ili pre nego što je počelo dodavanje većih količina biocida od uobičajenih, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob uzrokujući tako smanjenje izumiranja. U poželjnom izvođenju, praćena jee ekstinkcija prirodnog skroba. To se može učiniti na određenoj talasnoj dužini (za detalje se upućuje na eksperimentalni deo). Prema pronalasku, povećanje sadržaja skroba može biti veće. Na primer, u zavisnosti od kompozicije polaznog materijala, sadržaj skroba u samom početku, odn. kada počinje biocidna obrada, može biti oko nule.

U poželjnom izvođenju, skrob koji je sadržan u celuloznom materijalu, poželjno nakon završetka koraka proizvodnje pulpe, ima prosečnu molekulsku težinu od najmanje 25,000 g/mol.

U poželjnom izvođenju, jedan ili više biocida je dozirano u količini tako da nakon 60 minuta sadržaj mikroorganizama (MO) u [cfu/ml] u celuloznom materijalu koji sadrži skrob bude najviše 1,0x107, ili najviše 5.0x106, ili najviše 1.0x106; ili najviše 7.5x105, ili najviše 5.0x105; ili najviše 2.5x105, ili najviše 1.0x105, ili najviše 7.5x104; ili najviše 5.0x104, ili najviše 2.5x104, ili najviše 1.0x10<4>; ili najviše 7.5x10<3>, ili najviše 5.0x10<3>, ili najviše 4.0x10<3>; ili najviše 3.0x10<3>, ili najviše 2.0x10<3>, ili najviše 1.0x10<3>. U drugom poželjnom izvođenju, biocid se dozira u količini tako da nakon 60 minuta sadržaj mikroorganizama (MO) u [cfu/ml] u celuloznom materijalu koji sadrži skrob bude najviše 9.0x10<2>, ili najviše 8.0x10<2>, odnosno najviše 7.0x10<2>; ili najviše 6.0x10<2>, ili najviše 5.0x10<2>, ili najviše 4.0x10^<2>; ili najviše 3.0x10<2>, ili najviše 2.0x10<2>, ili najviše 1.0x10<2>; ili najviše 9.0x10<1>, ili najviše 8.0x10<1>, ili najviše 7.0x10<1>; ili najviše 6.0x10<1>, ili najviše 5.0x10<1>, ili najviše 4.0x10<1>; ili najviše 3.0x10<1>, ili najviše 2.0x10<1>, ili najviše 1.0x10<1>.

Poželjno je da se redoks potencijal celuloznog materijala povećava dodavanjem biocida do vrednosti unutar opsega od -500 mV do 500 mV, ili od -150 mV do 500 mV, ili od -450 mV do 450 mV , ili od -100 mV do 450 mV, ili od -50 mV do 400 mV, ili od -25 mV do 350 mV, ili od 0 mV do 300 mV. Na primer, pre dodavanja biocida, redoks potencijal celuloznog materijala može biti -400 mV, a nakon dodavanja biocida se povećava na vrednost od, npr., -100 mV do 200 mV.

Pozitivna vrednost redoks potencijala ukazuje na oksidativni sistem, dok negativna vrednost redoks potencijala ukazuje na reduktivni sistem. Pogodne metode za merenje redoks potencijala poznate su stručnjacima. U tom smislu može se pozvati na npr. H. Holik, Handbook of Paper and Board, Wiley-VCH, 2006.

Poželjno je da se nivo ATP (adenozin trifosfata) celuloznog materijala, izražena u RLU (relativne svetlosne jedinice), smanjuje dodavanjem biocida na vrednost unutar opsega od 500 do 400000 RLU, ili od 600 do 350000 RLU, ili od 750 do 300.000 RLU, ili od 1.000 do 200.000 RLU, ili od 5.000 do 100.000 RLU. Na primer, pre dodavanja biocida, nivo ATP-a može premašiti 400.000 RLU, a nakon dodavanja biocida smanjuje se na vrednost od npr.

5.000 do 100.000 RLU. U poželjnom izvođenju, nivo ATP (adenozin trifosfata) celuloznog materijala, izražena u RLU (relativne svetlosne jedinice), smanjuje se dodavanjem biocida na vrednost unutar opsega od 5000 do 500.000 RLU, poželjnije 5000 do 25.000 RLU.

Detekcija ATP pomoću bioluminiscencije pruža još jednu metodu za određivanje nivoa mikrobne kontaminacije. Pogodne metode za detekciju ATP korišćenjem bioluminiscencije poznate su stručnjacima.

U poželjnom izvođenju, jedan ili više biocida se dozira celuloznom materijalu pri brzini dodavanja koja se odnosi na konačno proizvedeni papir od najmanje 5 g/ metričkoj toni (=5 ppm), poželjno unutar opsega od 10 g/ metričkoj tona do 5000 g/ metrička tona, poželjnije od 20 g/ metrička tona do 4000 g/ metrička tona, još poželjnije od 50 g/ metrička tona do 3000 g/ metrička tona, još poželjnije od 100 g/ metrička tona do 2500 g/ metrička tona, najpoželjnije od 200 g/ metrička tona do 2250 g/ metrička tona, a posebno od 250 g/ metrička tona do 2000 g/ metrička tona, na osnovu konačno proizvedenog papira.

U poželjnom izvođenju, posebno kada je biocid organski i neoksidira, npr. bronopol/5-hloro-2-metil-2H-izotiazol-3-on/2-metil-2H-izotiazol-3-on (BNPD/Iso), biocid se dozira u celulozni materijal pri brzini punjenja povezanom sa konačno proizvedenim papirom od 25 do 2500 g/toni papira, poželjnije 50 do 2000 g/toni papira, još poželjnije 75 do 1500 g/toni papira, još poželjnije 100 do 1250 g/toni papira, još poželjnije 125 do 1000 g/toni papira, najpoželjnije 150 do 900 g/toni papira, a posebno 175 do 850 g/toni papira, na osnovu konačno proizvedenog papira.

U poželjnom izvođenju, jedan ili više biocida obuhvata dvokomponentni sistem koji sadrži neorgansku amonijumovu so i izvor halogena, po mogućnosti izvor hlora, poželjnije hipohloričnu kiselinu ili njenu so, pri čemu je molarni odnos neorganske amonijumove soli prema hipohlorna kiselina ili njena so unutar opsega od 2:1 do 1:2. Pod ovim okolnostima, poželjno kada početni materijal postupka prema pronalasku sadrži recikliranu celulozu, navedeni dvokomponentni sistem se poželjno dozira u celulozni materijal pri brzini dodavanja koja se odnosi na konačno proizvedeni papir od najmanje 175 g/metričkoj toni, ili najmanje 200 g/ metričkoj toni, ili najmanje 250 g/ metričkoj toni, ili najmanje 300 g/ metričkoj toni; ili najmanje 350 g/ metrička tona, ili najmanje 400 g/ metrička tona, ili najmanje 450 g/ metrička tona, najmanje 500 g/ metrička tona, ili najmanje 550 g/ metrička tona; poželjnije najmanje 600 g/ metričkoj toni, ili najmanje 650 g/ metričkoj toni, ili najmanje 700 g/ metričkoj toni, ili najmanje 750 g/ metričkoj toni, ili najmanje 800 g/ metričkoj toni, ili najmanje 850 g/ metrička tona, ili najmanje 900 g/ metrička tona, ili najmanje 950 g/ metrička tona, ili najmanje 1000 g/ metrička tona; ili najmanje 1100 g/ metričkoj toni, ili najmanje 1200 g/ metričkoj toni, ili najmanje 1300 g/ metričkoj toni, ili najmanje 1400 g/ metričkoj toni, ili najmanje 1500 g/ metričkoj toni; ili najmanje 1750 g/ metričkoj toni, ili najmanje 2000 g/ metričkoj toni; u svakom slučaju na osnovu težine neorganske amonijumove soli i u odnosu na konačno proizvedeni papir. Pod ovim okolnostima, poželjno kada početni materijal postupka prema pronalasku ne sadrži recikliranu celulozu, odn. u biti se sastoji od izvorne celuloze, navedeni dvokomponentni sistem se poželjno dozira u celulozni materijal pri brzini punjenja koja je povezana sa konačno proizvedenim papirom od ili najmanje 50 g/ metričkoj toni, ili najmanje 100 g/ metričkoj toni, ili najmanje 150 g/ metričkoj toni, ili najmanje 200 g/ metričkoj toni, ili najmanje 250 g/ metričkoj toni, ili najmanje 300 g/ metričku tonu, ili najmanje 350 g/ metričku tonu, ili najmanje 400 g/ metričku tonu, ili najmanje 450 g/ metričku tonu, ili najmanje 500 g/ metričku tonu, ili najmanje 550 g/ metričku tonu, ili najmanje 600 g/ metričkoj toni, ili najmanje 650 g/ metričkoj toni; ili najmanje 700 g/ metričkoj toni, ili najmanje 750 g/ metričkoj toni, ili najmanje 800 g/ metričkoj toni, ili najmanje 850 g/ metričkoj toni, ili najmanje 900 g/ metričkoj toni; ili najmanje 950 g/ metričkoj toni, ili najmanje 1000 g/ metričkoj toni; u svakom slučaju na osnovu težine neorganske amonijumove soli i u odnosu na konačno proizvedeni papir.

Jedan ili više biocida sastoji se od dvokomponentnog sistema koji sadrži amonijumovu so i izvor halogena, po mogućnosti izvor hlora, poželjnije hipohloričastu kiselinu ili njenu so, dozirane na celulozni materijal do koncentracije aktivne supstance koja je ekvivalentna elementarnom hloru u koncentraciji unutar opsega od 0.010 do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira, poželjnije od 0.015 do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira, još poželjnije od 0.020 do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2po tona proizvedenog papira, još poželjnije od 0.030 do 0.080 %, najpoželjnije od 0.040 do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira, a posebno od 0.050 do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira.

Gore navedene koncentracije biocida izražene su kao ekvivalentne koncentracije elementarnog hlora. Određivanje koncentracije biocida (na osnovu aktivne supstance) koja je ekvivalentna određenoj koncentraciji elementarnog hlora poznato je stručnjaku.

Naročito poželjna izvođenja A<1>do A<6>koja se odnose na biocid dodat u koraku (b) metode prema pronalasku (prvi biocid) i dodatnog organskog biocida (drugi biocid) su sumirana u Tabeli 1 ovde u nastavku:

Tabela 1:

pri čemu se odeljci (I) do (IV) odnose na delove postrojenja za proizvodnju papira koji se sastoje od mašine za proizvodnju papira, pri čemu odeljak (I) uključuje mere koje se odvijaju pre izrade celuloze; odeljak (II) uključuje mere povezane sa pulpom; odeljak (III) uključuje mere koje se provode nakon proizvodnje papira, ali još uvek izvan mašine za proizvodnju papira; a odeljak (IV) uključuje mere koje se odvijaju unutar mašine za proizvodnju papira.

Najpoželjnije tačke punjenjaa prvog biocida, koji je poželjno oksidirajući, nalaze se u odeljku (II), (III) i/ili (IV) postrojenja za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja prvog biocida nalazi u odeljkui (I), poželjno je da se nalazi kod vode za razređivanje pulpe u fabrici za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja prvog biocida nalazi u odeljku (II), poželjno je da se nalazi na pulperu, poželjno na izlazu iz pulpera, ili kod vode za razređivanje nakon pulpera u pogonu za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja prvog biocida nalazi u odeljku (III), poželjno je da se nalazi na beloj vodi, npr. kod bele vode 2, pre bistrenja ili na ulazu bistrenja u fabriku za proizvodnju papira. U poželjnim izvođenjima, nalazi se na čistom filtratu, vodi za ispiranje, i/ili rezervoaru za povratnu vodu postrojenja za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja prvog biocida nalazi u odeljku (IV), poželjno je da se nalazi na beloj vodi, npr. kod bele vode 1, poželjno pre ventilatorske pumpe, sortiranja retkog materijala i/ili pulpera za lomljenje u postrojenju za proizvodnju papira.

Najpoželjnije tačke punjenja drugog biocida, koji je poželjno organski neoksidirajući, nalaze se u odeljku (II), (III) i/ili (IV) postrojenja za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja drugog biocida nalazi u odeljku (I), poželjno je da se nalazi kod vode za razređivanje pulpera u postrojenju za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja drugog biocida nalazi u odeljku (II), poželjno je da se nalazi na pulperu, po mogućnosti na izlazu iz pulpera postrojenja za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja drugog biocida nalazi u odeljku (III), poželjno je da se nalazi pre skladištenja gustog materijala, pre komore za mešanje, pre mašinskog sanduka, pre sortiranja gustog materijala, kod razbijenih zgušnjivača, kod slomljenih pulpera, kod vode za razređivanje nakon pulpera, pre bistrenja ili na ulazu za bistrenje u fabrici za proizvodnju papira. Kada se tačka punjenja drugog biocida nalazi u odeljku (IV), poželjno je da se nalazi kod vode za ispiranje za odeljak za presu ili kod vode za ispiranje za odeljak za prenos u pogonu za proizvodnju papira.

U poželjnom izvođenju, osnovna konzistencija celuloznog materijala u koraku proizvodnje pulpe (a) je unutar opsega od 3.0 do 6.0 %, ili od 3.3 do 5.5 %, ili od 3.6 do 5.1 %, ili od 3.9 do 4.8 %, odnosno sa 4.2 na 4.6 %. U drugom poželjnom izvođenju, konzistencija zalihe celuloznog materijala u koraku proizvodnje pulpe (a) je unutar opsega od 10 do 25 %, ili od 12 do 23 %, ili od 13 do 22 %, ili od 14 do 21 %, odnosno od 15 do 20 %. Pogodne metode za merenje konzistencije mase celuloznih materijala poznate su stručnjacima. U tom smislu može se pozvati na npr. M.H. Waller, Merenje i kontrola konzistencije zaliha papira, Instrumentacijski sistemi &, 1983.; H. Holik, Handbook of Paper and Board, Wiley-VCH, 2006.

Korak pulpiranja (a) se može izvesti u uslovima okoline.

U poželjnom izvođenju, korak pulpiranja (a) izvodi se na povišenoj temperaturi. Poželjno je da se korak (a) proizvodnje pulpe izvodi na temperaturi unutar opsega od 20°C do 90°C, poželjnije od 20°C do 50°C.

U poželjnom izvođenju, korak pulpiranja (a) se izvodi pri pH vrednosti od 5 do 13, ili od 5 do 12, ili od 6 do 11, ili od 6 do 10, ili od 7 do 9. Željena pH vrednost se može podesiti dodavanjem kiselina, odnosno baza.

U poželjnom izvođenju prema pronalasku, korak proizvodnje pulpe (a) izvodi se u prisustvu jednog ili više biocida i drugih pomoćnih supstance. Navedene druge pomoćne supstance mogu sadržati, ali nisu ograničena na neorganske materijale, kao što je talk, ili drugi aditivi.

Obično, pulpasti celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob, odn. neobrađenu, recikliranu ili mešanu pulpu, može se podvrgnuti daljim koracima procesa koji su svi obuhvaćeni odeljkom (III) metode za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona, koji slede korak proizvodnje pulpe (a) odeljka (II). Ovi koraci mogu uključivati, ali nisu ograničeni na

(c) uklanjanje tinte sa celuloznog materijala; i/ili

(d) mešanje celuloznog materijala; i/ili

(e) izbeljivanje celuloznog materijala; i/ili

(f) prečišćavanje celuloznog materijala; i/ili

(g) prosejavanje i/ili čišćenje celuloznog materijala u području gustog materijala; i/ili

(h) dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu celuloznog materijala;

(i) prosejavanje i/ili čišćenje celuloznog materijala u području retke mase, odn. nakon razređivanja guste mase u retku masu.

U tom smislu, treba naglasiti da su prethodno navedeni koraci (c) do (g) i (i) samo izborni, što znači da bilo koji, bilo koja dva, bilo koja tri ili bilo koja četiri od koraka (c) do (g) i (i) se može izostaviti. Takođe je moguće da se šest koraka (c) do (g) i (i) izostavi tokom procesa izrade papira. Prema koraku (b) prema pronalasku, obrada celuloznog materijala koji sadrži skrob sa jednim ili više biocida je obavezna i može se izvesti ili tokom koraka proizvodnje pulpe (a) i/ili nakon faze proizvodnje pulpe (a). Pod uslovom da se korak (b), obrada celuloznog materijala koji sadrži skrob sa jednim ili više biocida, barem delimično izvodi nakon koraka proizvodnje pulpe (a), može se izvesti pre koraka (c) ili bilo kada tokom prethodno navedenih koraka (c) do (g). Poželjno je, međutim, da se korak (b) izvodi pre nego što se celulozni materijal koji sadrži skrob razredi iz guste mase (koja se obrađuje na području guste mase) u retku masu (koja se dalje obrađuje na području retke mase), odn. pre koraka (i).

Uređaji koji su prikladni za korake koji slede nakon koraka proizvodnje pulpe (a) poznati su stručnjacima. Na primer, celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob može se pumpati iz pulpera u bure za zalihe, bure za mešanje i/ili bure mašine pre nego što se dopremi u mašinu za proizvodnju papira (odnj. u tzv. " stalni deo" mašine za proizvodnju papira).

Vremenski tok koraka (c) do (g) se može slobodno odabrati, što znači da vremenski tok koraka (c) do (g) ne mora nužno slediti abecedni red kako je naznačeno. Međutim, poželjno je da je redosled abecedni.

Dalji koraci postupka kao što je skladištenje celuloznog materijala u rezervoarima za skladištenje ili dodatni koraci pranja i/ili prosejavanja mogu se uključiti nakon bilo kog od koraka procesa (a) do (g). U poželjnom izvođenju, vremenski tok koraka procesa je odabran iz grupe koja se sastoji od (a)ĺ(g); (a)ĺ(c)ĺ(g); (a)ĺ(d)ĺ(g); (a)ĺ(e)ĺ(g); (a)ĺ(f)ĺ(g); (a)ĺ(c)ĺ(d)ĺ(g); (a)ĺ(c)ĺ(e)ĺ(g); (a)ĺ(c)ĺ(f)ĺ(g); (a)ĺ(d)ĺ(e)ĺ(g);

(a)ĺ(d)ĺ(f)ĺ(g); (a)ĺ(e)ĺ(f)ĺ(9); (a)ĺ(c)ĺ(d)ĺ(e)ĺ(g); (a)ĺ(c)ĺ(d)ĺ(f)ĺ(g);

(a)ĺ(c)ĺ(e)ĺ(f)ĺ(g); (a)ĺ(d)ĺ(e)ĺ(f)ĺ(g); i (a)ĺ(c)ĺ(d)ĺ(e)ĺ(f)ĺ(g);

pri čemu, za potrebe opisa, simbol "ĺ" znači "nakon čega sledi"; i dalji procesni koraci kao što je skladištenje celuloznog materijala u skladišnim rezervoarima ili dodatni koraci pranja i/ili prosejavanja mogu se uključiti nakon bilo kog od koraka procesa (a) do (g). Korak (b), obrada celuloznog materijala koji sadrži skrob sa biocidom, također se može uključiti nakon bilo kog od koraka procesa (a) do (g).

Stručnjak u ovom području tehnike svestan je da se nakon svakog koraka procesa (a) do (g), smeša koja sadrži celulozni materijal i biocid može dovesti u reuervoara za skladištenje, pre nego što se ponovno uvede u dalji korake procesa proizvodnje izrade papira.

Stručnjaku je također jasno da se barem jedan deo ostatka ukupne količine (ukupnog dotoka) biocida može dodati celuloznom materijalu, kada se skladišti u rezervoar nakon bilo kog koraka procesa (a), (c), (d), (e), (f) i (g).

Uopšteno, korak proizvodnje pulpe (a) se izvodi pre nego što celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob uđe u mašina za proizvodnju papira. U poželjnom izvođenju, najmanje jedan deo biocida dodaje se u vodu korišćenu za izradu pulpe pre ili tokom faze pulpiranja celuloznog materijala, odn. izvornom, recikliranom ili mešanom materijalu. Navedeno dodavanje se odvija poželjno najmanje 5 minuta, ili najmanje 10 minuta, ili najmanje 20 minuta, ili najmanje 30 minuta, ili najmanje 40 minuta pre nego što se celulozni materijal dovede do vlažnog kraja mašine za proizvodnju papira, npr. kroz protočnu kutiju.

U poželjnom izvođenju, navedeno dodavanje se poželjno odvija najviše 360 minuta, ili najviše 300 minuta, ili najviše 240 minuta, ili najviše 180 minuta, ili najviše 120 minuta, ili najviše 60 minuta pre nego što se celulozni materijal dovede do vlažnog dela mašine za proizvodnju papira, npr. kroz protočnu kutiju.

Poželjno, vremenski period tokom kojeg je celulozni materijal u kontaktu sa biocidom je unutar opsega od 10 minuta do 3 dana.

U poželjnoj izvođenju metode prema pronalasku, vremenski period tokom kojeg je celulozni materijal u kontaktu sa biocidom je najmanje 10 minuta, ili najmanje 30 minuta, ili najmanje 60 minuta, ili najmanje 80 minuta, ili najmanje 120 minuta.

U poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, vremenski period tokom kojeg je celulozni materijal u kontaktu sa biocidom je poželjno unutar opsega od 12±10 sati, ili 24±10 sati, ili 48±12 sati, ili 72 sata. ±12.

Trajanje koraka proizvodnje pulpe (a) nije kritično za pronalazak. Nakon koraka proizvodnje pulpe, pulpa prema pronalasku se može podvrgnuti koraku uklanjanja štamparsko mastilo (c), pri čemu se sa izvorne pulpe, reciklirane pulpe ili mešane pulpe uklanja mastilo, poželjno u prisustvu biocida.

Nakon koraka pulpiranja, pulpa prema pronalasku se može podvrgnuti koraku mešanja (d). Mešanje (d), koje se također naziva priprema osnove, obično se izvodi u takozvanoj komori za mešanje, odn. reakcijskoj posudi u kojoj se dodaju aditivi kao što su boje, fileri (npr. talk ili glina) i sredstva za lepljenje (npr., kolofonij, vosak, drugi skrob, lepak) dodaju se pulpiranom celuloznom materijalu, poželjno u izvornu pulpu, recikliranu pulpu ili mešanu pulpu, poželjno u prisustvu biocida. Fileri se poželjno dodaju radi poboljšanja svojstava štampanja, glatkoće, svetline i neprozirnosti. Sredstva za lepljenje obično poboljšavaju otpornost na vodu i mogućnost štampanja konačnog papira, debelog papira i/ili kartona. Dimenzija se također može izvesti na mašini za proizvodnju papira, površinskim nanošenjem na list.

Nakon koraka proizvodnje pulpe, celuloza prema pronalasku se može podvrgnuti koraku izbeljivanja (e). Obično, izbeljivanje (e) se izvodi kako bi se izbelio celulozni materijal iz pulpe, poželjno u prisustvu biocida. U navedenom procesu izbeljivanja, hemijski izbeljivači kao što je vodonik peroksid, natrijum bisulfit ili natrijum hidrosulfit obično se dodaju pulpiranom celuloznom materijalu kako bi se uklonila boja.

Nakon koraka proizvodnje pulpe, pulpa prema pronalasku se može podvrgnuti koraku prečišćavanja (f). Prečišćavanje (f) se poželjno izvodi u takozvanoj mutilici pulpe ili prečišćivaču fibrilacijom vlakana celuloznog materijala, poželjno u prisustvu biocida. Svrha je poželjno četkati i podizati vlakna sa površina vlakana radi boljeg međusobnog povezivanja tokom formiranja lista, što rezultira jačim papirom. Mutilice za celulozu (npr. Hollander mlatilica, Jones-Bertram mlatilica itd.) obrađuju šarže celuloze dok se prečišćava (npr.

Chaflin rafiner, Jordan rafiner, prečišćavanje sa jednim ili dva diska itd.) kontinuirano obrađuju celulozu.

Nakon koraka proizvodnje pulpe, pulpa prema pronalasku se može podvrgnuti koraku prosejavanja (g). Prosejavanje (g) se poželjno primenjuje za uklanjanje nepoželjnog vlaknastog i nevlaknastog materijala iz celuloznog materijala, poželjno u prisustvu biocida, poželjno upotrebom rotirajućih sita i centrifugalnih čistača.

Pre nego što celulozni materijal uđe u mašina za proizvodnju papira, celulozni materijal koji je prisutan kao "gusta masa" razređuje se vodom kako bi se "razrijedila masa". Nakon razređivanja, pulpa prema pronalasku se može podvrgnuti daljem prosejavanju i/ili koraku čišćenja (i).

Nakon toga, tipično blizu kraja procesa izrade papira, celulozni materijal se dovodi u mašina za proizvodnju papira, gde obično ulazi u vlažni kraj mašine za proizvodnju papira.

Ovde počinje deo (IV) opšte metode za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona.

Za potrebe opisa, izraz "mašina za proizvodnju papira" se poželjno odnosi na bilo koji uređaj ili njegovu komponentu koja u osnovi služi za oblikovanje listova iz vodene suspenzije celuloznog materijala. Na primer, pulper se ne sme smatrati sastavnim delom mašine za proizvodnju papira.

Obično, mašina za proizvodnju papira ima vlažni kraj koji se sastoji od žičane sekcije i sekcije za presu, i suvi kraj koji se sastoji od prve sekcije za sušenje, prese za veličinu, druge sekcije za sušenje, kalandera i "jumbo" koluta.

Prvi deo vlažnog kraja mašine za proizvodnju papira obično je žičani deo, gde se celulozni materijal dovodi kroz protočnu kutiju do žičanog dela i ravnodnosno raspoređuje po celoj širini mašine za proizvodnju papira i značajna količina vode vodene disperzije ili vodene suspenzije celuloznog materijala se odvodi. Žičani deo, također nazvan deo za oblikovanje, može sadržavati jedan sloj ili više slojeva, pri čemu više poželjno znači 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ili 9 slojeva (slojeva). Nakon toga, celulozni materijal ulazi po mogućnosti u deo za presovanje mašine za proizvodnju papira gde se preostala voda istiskuje iz celuloznog materijala, koji oblikuje mrežu celuloznog materijala, koja se zatim poželjno dovodi do suvog kraja mašine za proizvodnju papira.

Takozvani suvi kraj mašine za proizvodnju papira obuhvata po mogućnosti prvi deo za sušenje, po izboru presu za veličinu, drugi deo za sušenje, kalander i "jumbo" kolute. Prvi i drugi deo za sušenje sadrži po mogućnosti određen broj cilindara za sušenje zagrejanom parom, gde sintetičke tkanine za sušenje mogu nositi mrežu celuloznog materijala oko cilindara sve dok mreža celuloznog materijala ne bude imala sadržaj vode od približno 4 do 12 %. Vodeni rastvor skroba se može dodati na površinu trake celuloznog materijala kako bi se poboljšala površina za potrebe štampanja ili za svojstva čvrstine. Poželjno je da se mreža celuloznog materijala dovodi u kalander, gde se zaglađuje i polira. Nakon toga, celulozni materijal se obično namotava u takozvanom "jumbo" delu koluta.

U poželjnom izvođenju, postupak prema pronalasku se izvodi u postrojenju za proizvodnju papira za koje se može smatrati da ima otvoreni dovod vode, a time i otvoreni krug vode. Postrojenja za proizvodnju papira ove vrste obično su karakterisana efluentnom fabrikom, odn. efluentnom strujom pomoću koje se vodena kompozicija kontinuirano izvlači iz sistema.

U drugoj poželjnom izvođenju, postupak prema pronalasku se izvodi u postrojenju za proizvodnju papira za koje se može smatrati da ima zatvoreni krug za reciklažu vode. Pogoni za proizvodnju papira ove vrste tipično su karakterisani time da nemaju nikakvo efluentno postrojenje, odn. ne postoji efluentni tok pomoću kojeg se vodena kompozicija kontinuirano izvlači iz sistema, dok papir, naravno, sadrži nešto zaostale vlage. Sva postrojenja za proizvodnju papira (zatvoreni i otvoreni sistemi) obično dopuštaju isparavanje (gasovito) vode, dok zatvoreni sistemi ne dopuštaju tekuće efluente. Iznenađujuće je otkriveno da je postupak prema pronalasku od posebne prednosti u takvom zatvorenom krugu recikliranja vode. Bez postupka prema pronalasku, skrob u tečnoj fazi bi se koncentrovao od koraka recikliranja do koraka recikliranja i konačno završio u visoko viskoznoj pastoznoj smeši koja nije korisna za bilo koju proizvodnju papira. Pomoću postupka prema pronalasku, međutim, skrob se fiksira, poželjno ponovno fiksira na vlakna, čime se izbegava svaki efekat koncentracije od koraka recikliranja do koraka recikliranja.

U poželjnom izvođenju, najmanje 50 tež.% biocida, koji je prisutan tokom koraka (b), još uvek je prisutan kada celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob ulazi u vlažni kraj mašine za proizvodnju papira. U slučaju da je gubitak biocida tokom procesa izrade papira prevelik, drugi delovi biocida se mogu dodati tokom bilo kog koraka procesa (c), (d), (e), (f) i/ili (g).

U drugom poželjnom izvođenju, najviše 50 tež.% biocida, koji je prisutan tokom koraka (b), još uvek je prisutno kada celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob ulazi u mašina za proizvodnju papira.

Prema pronalasku, korak (h) uključuje dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu celuloznog materijala. Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu su poznati stručnjacima. U tom smislu, može se pozvati na npr. C.J. Biermann, Handbook of Pulping and Papermaking, Academic Press; 2. izdanje (1996.); J.P. Casey, Pulp and Paper, Wiley-Interscience; 3. izdanje (1983.); H Holik, Priručnik za papir i karton, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1. izdanje, 2006.; i I. Thorn et al., Applications of Wet-End Paper Chemistry, 2. izdanje, Springer, 2009.

Za potrebe opisa, suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu treba smatrati polimerima koji se obično koriste za poboljšanje suve čvrstine i/ili vlažne čvrstine papira, debelog papira ili kartona.

Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se može dodati celuloznom materijalu koji sadrži skrob u bilo kojoj fazi proizvodnje papira u području guste mase, ili u bilo kojoj fazi proizvodnje papira u zoni retke mase. Stručnjaku je očito da se barem deo ukupne količine (ukupnog dotoka) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu može dodati celuloznom materijalu, odn. izvornom, recikliranom ili mešanom materijalu, tokom ili nakon koraka proizvodnje pulpe (a).

Za potrebe opisa, izraz "područje gustog materijala" odnosi se na bilo koju fazu proizvodnje papira u kojoj je celulozni materijal prisutan kao "gusti materijal". Analogno tome, izraz "područje retkog materijala" odnosi se na bilo koju fazu proizvodnje papira gde je celulozni materijal prisutan kao retki materijal. Obično, gusti materijal se obrađuje u bilo kom koraku konvencionalnih procesa za proizvodnju papira ili kartona koji se odvija pre koraka (i). Izrazi "gusti materijal" i "retki materijal" poznati su stručnjacima u ovom području tehnike. Obično, na mašini za izradu papira gusti materijal se razređuje pre koraka (i) čime se dobija retki materijal. Za potrebe opisa, "gusti materijal" poželjno ima sadržaj čvrstine (= konzistencija materijala) od najmanje 2.0 tež.-%, poželjno najmanje 2.1 tež.-%, poželjnije najmanje 2.2 tež.-%, još uvijek poželjnije najmanje 2.3 tež.-%, još poželjnije najmanje 2.4 tež.-% i najpoželjnije najmanje 2.5 tež.-%. Prema tome, za potrebe opisa, celulozni materijal sa gore navedenim sadržajem čvrstine poželjno se smatra gustim materijalom, dok se celulozni materijal sa nižim sadržajem čvrstine treba smatrati retkim materijalom.

U poželjnoj izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se dodaje celuloznom materijalu koji sadrži (nerazgrađeni) skrob tokom bilo kog koraka, (a), (c), (d), (e), (f). ) ili (g), odn. pre nego što se celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob razredi do "retke mase" i pre nego što celulozni materijal koji sadrži (nerazgrađeni) skrob uđe u mašina za proizvodnju papira. U poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dodaje se celuloznom materijalu koji sadrži skrob nakon dodavanja biocida. Takođe je moguće da se biocid i suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dodaju istovremeno u celulozni materijal koji sadrži skrob. Dalje, moguće je da se prvi deo suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skrob pre nego što se doda prvi deo biocida i nakon toga se doda drugi deo suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu, ili obrnuto.

U poželjnoj izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je dodat celuloznom materijalu koji sadrži skrob nakon završetka koraka stvaranja pulpe.

Stručnjaku je jasno da se količina (dotok) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu može dodavati kontinuirano (bez prekida) ili diskontinuirano (sa prekidima) u odnosu na jednu tačku punjenja. Dalje, ukupna količina (ukupni dotok) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se može podeliti u najmanje dva dela, od kojih se barem jedan deo kontinuirano ili diskontinuirano dodaje celuloznom materijalu koji sadrži skrob tokom ili nakon koraka proizvodnje pulpe (a), a drugi deo se kontinuirano ili diskontinuirano dodaje negde drugde, odn. na jednoj ili više drugih tačaka punjenja.

U poželjnom izvođenju, ukupna količina (ukupni dotok) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se dodaje celuloznom materijalu nakon koraka pulpiranja (a) kontinuirano ili diskontinuirano, odn.100 wt.-% ukupne količine (ukupni dotok ) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se poželjno dodaje celuloznom materijalu, odn. izvornom, recikliranom ili mešanom materijalu nakon koraka proizvodnje pulpe (a).

U poželjnoj izvođenju, barem jedan deo ukupne količine (ukupnog dotoka) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se dodaje celuloznom materijalu nakon bilo kog koraka (c), (d), (e), (f) i/ili (g). Na primer, 50 wt.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se može dodati kontinuirano ili diskontinuirano, tokom bilo kog od koraka (a), (c), (d), (e), (f) i/ili (g), a preostalih 50 tež.-% ukupne količine (ukupnog dotoka) suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se može dodati kontinuirano ili diskontinuirano, u bilo kom drugom koraku obrade, npr. unutar područja gustog materijala ili područja retkog materijala.

Optimalna tačka za dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se može razlikovati od jedne do druge fabrike za proizvodnju papira.

U poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se dodaje u gustu masu, pre nego što se sprovede posljednje prečišćavanje. U drugom poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinue se dodaje u gustu masu, nakon što je sprovedeno posljednje prečišćavanje. Dobro mešanje može biti bitno za postizanje najboljeg učinka. Stoga, dodatak dobro promešan mikserom ili donjim mešačem gustog materijala u kutije je poželjan.

U poželjnom izvođenju, razređeni suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se dodaje u cevovod, gde se optimalno mešanje postiže pomoću sistema ubrizgavanja u više tačaka.

Naročito poželjna izvođenja B<1>do B<4>koje se odnose na poželjne tačke punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu prema pronalasku su sumirana u Tabeli 2 ovde u nastavku: Tabela 2:

pri čemu se odeljci (II) do (IV) odnose na delove postrojenja za proizvodnju papira koji se sastoje od mašine za proizvodnju papira, pri čemu odeljak (II) uključuje mere povezane sa proizvodnjom celuloze; odeljak (III) uključuje mere koje se sprovode nakon proizvodnje papira, ali još uvek izvan mašine za proizvodnju papira; a odeljak (IV) uključuje mere koje se odvijaju unutar mašine za proizvodnju papira.

Naročito poželjna izvođenja metode prema pronalasku se odnose na kombinacije bilo kog izvođenja A<1>do A<6>kako je sumirano u Tabeli 1 sa bilo kojim izvođenjem B<1>do B<7>kako je sumirano u Tabeli 2; naročito A<1>+B<1>, A<1>+B<2>, A<1>+B<3>, A<1>+B<4>, A<1>+B<5>, A<1>+B<6>, A<1>+B<7>; A<2>+B<1>, A<2>+B<2>, A<2>+B<3>, A<2>+B<4>, A<2>+B<5>, A<2>+B<6>, A<2>+B<7>; A<3>+B<1>, A<3>+B<2>, A<3>+B<3>, A<3>+B<4>, A<3>+B<5>, A<3>+B<6>, A<3>+B<7>; A<4>+B<1>, A<4>+B<2>, A<4>+B<3>, A<4>+B<4>, A<4>+B<5>, A<4>+B<6>, A<4>+B<7>; A<5>+B<1>, A<5>+B<2>, A<5>+B<3>, A<5>+B<4>, A<5>+B<5>, A<5>+B<6>, A<5>+B<7>; A<6>+B<1>, A<6>+B<2>, A<6>+B<3>, A<6>+B<4>, A<6>+B<5>, A<6>+B<6>, A<6>+B<7>.

Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se poželjno dodaje u gustu masu, odn. u područje guste mase u pogonu za proizvodnju papira. U poželjnom izvođenju, tačka punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se nalazi na ili iza sanduka koji je smešten nakon pulpera, i/ili na ili pre ventilatorske pumpe postrojenja za proizvodnju papira. Poželjno je da se tačka punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu nalazi na ili nakon komore za mešanje pre komore mašine, i/ili pre ventilatorske pumpe postrojenja za proizvodnju papira. Poželjno je da se tačka punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu nalazi na prsnom delu mašine i/ili pre ventilatorske pumpe postrojenja za proizvodnju papira. Poželjno je da se tačka punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu nalazi na izlazu iz komore mašine i/ili pre ventilatorske pumpe postrojenja za proizvodnju papira. Poželjno je da se tačka punjenja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu nalazi na regulacijskoj kutiji i/ili pre ventilatorske pumpe postrojenja za proizvodnju papira.

Optimalna doza suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu varira od primene do primene, fabrike za proizvodnju papira do fabrike za proizvodnju papira i razreda do razreda. Poželjne doze padaju u opseg od 0.2 do 0.5 tež.-%, na osnovu aktivnog sadržaja, iako su doze niže od 0.05 tež.-% bile uspešne. To je naročito slučaj kada se koristi katjonski promotor. Poželjni katjonski promotori su takozvani "anjonski skupljači smeća", poželjno odabrani iz grupe koju čine poliamini, poliDADMAC, polialuminijum hlorid, aluminijum hlorohidrat i alum.

Tačna doza obično zavisi od ravnoteže naelektrisanja na vlažnom kraju. Merenje naelektrisanja pomaže u postizanju optimalne doze.

U poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se dozira na celulozni materijal koji sadrži skrob u koncentraciji od najmanje 50 g/metričkoj toni, ili najmanje 100 g/metričkoj toni, ili najmanje 250 g/metričkoj toni. toni, ili najmanje 500 g/metričkoj toni, ili najmanje 750 g/metričkoj toni, ili najmanje 1.000 g/metričkoj toni, ili najmanje 1.250 g/metričkoj toni, ili najmanje 1.500 g/metričkoj toni, ili najmanje 2.000 g/metričkoj toni, ili najmanje 3.000 g/metričkoj toni, ili najmanje 4.000 g/metričkoj toni, pri čemu se metričke tone poželjno zasnivaju na ukupnom sastavu koji sadrži celulozni materijal, a grami se poželjno zasnivaju na suvom i /ili vlažnom polimeru za čvrstinu kao takav (aktivni sadržaj). Još poželjnije je da se suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dozira u celulozni materijal u koncentraciji od 100 do 5000 g/metričkoj toni, ili od 200 do 4500 g/metričkoj toni, ili od 250 do 4000 g/metričkoj toni, ili od 300 do 3,500 g/ metrička tona pri čemu se metričke tone poželjno zasnivaju na celokupnom sastavu koji sadrži celulozni materijal, a grami se poželjno zasnivaju na suvom i/ili vlažnom polimeru za čvrstinu, kao takvom (aktivni sadržaj).

U posebno poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se dozira na celulozni materijal u koncentraciji od 500 do 10.000 g/ metričkoj toni, ili 500 do 9.000 g/ metričkoj toni, ili 500 do 8.000 g/ metričkoj toni , ili 500 do 7.000 g/ metrička tona, ili 500 do 6.000 g/ metrička tona, ili 500 do 5.000 g/ metrička tona, ili od 500 do 4.500 g/metrička tona, ili od 500 do 4.000 g/ metrička tona, ili od 500 do 3.750 g/ metrička tona, ili od 500 do 3.500 g/ metrička tona, ili od 500 do 3.250 g/ metrička tona, ili od 500 do 3.000 g/ metrička tona, ili od 500 do 2.500 g/ metrička tona, ili od 500 do 2.000 g/ metrička tona, pri čemu se metričke tone poželjno zasnivaju na ukupnom sastavu koji sadrži celulozni materijal, a grami se poželjno zasnivaju na suvom i/ili vlažnom polimeru za čvrstinu, kao takvom (aktivni sadržaj, suva baza).

Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu pripada bilo kojoj od sledeće tri kategorije:

(i) polimeri sposobni samo za stvaranje vodonikove veza sa skrobnim i/ili celuloznim vlaknima, kao što su određeni poliakrilamidi,

(ii) polimeri sposobni za dodatno stvaranje jonskih veza sa skrobnim i/ili celuloznim vlaknima, kao što su visokokationski polivinilamini,

(iii) polimeri koji se mogu kovalentno vezati za celulozna vlakna, kao što su glioksilirani poliakrilamid i epihlorohidrin poliamido-poliamini.

Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu može biti nejonski, katjonski, anjonski ili amfoterni.

Za potrebe opisa, izraz "katjonski polimer" poželjno se odnosi na polimere rastvorljive u vodi i/ili koji bubre u vodi, po mogućnosti polimere rastvorljivi u vodi, koji imaju pozitivno neto naelektrisanje. Katjonski polimeri mogu biti razgranati ili nerazgranati, unakrsno povezani ili ne unakrsno povezani, cepljeni ili necepljeni.

Za potrebe opisa, izraz "anjonski polimer" poželjno se odnosi na polimere rastvorljive u vodi i/ili koji bubre u vodi, poželjno polimere rastvorljive u vodi, koji imaju negativno neto naelektrisanje. Anjonski polimeri mogu biti razgranati ili nerazgranati, unakrsno povezani ili ne unakrsno povezani, cepljeni ili necepljeni.

Osoba vešta u ovom području tehnike zna značenje izraza "razgranati polimer", "nerazgranati polimer", "unakrsni polimer" i "cepljeni polimer". Definicije za ove izraze se mogu naći poželjno u A. D. Jenkins et al. Rječnik osnovnih pojmova u znanosti o polimerima. Pure & Applied Chemistry 1996, 68, 2287-2311.

Za potrebe opisa, izraz "bubri u vodi" poželjno se odnosi na povećanje zapremine polimernih čestica koje su povezane sa upijanjem vode (usp. D. H. Everetta. Priručnik simbola i terminologije za fizikalno-hemijske veličine i jedinice. Dodatak II, Deo I: Definicije, terminologija i simboli u koloidnoj i površinskoj hemiji. Pure & Applied Chemistry 1972, 31, 579-638). Ponašanje polimera kod bubrenja može se meriti pri različitim temperaturama i pH vrednostima u vodi. Mase nabubrenih polimera određuju se u intervalima, nakon uklanjanja površinske vode, dok se ne postigne uravnoteženo bubrenje. Postotak bubrenja je poželjno izračunato sa sledećom jednačinom: % bubrenja = 100 * [(Wt-W0) / W0], gde je W0početna težina, a Wtkonačna težina gela u trenutku t (usp. I. M. El-Sherbiny i sur. Dobijanje, karakterizacija, bubrenje i in vitro ponašanje otpuštanja leka poli[N-akriloilglicin-kitozan) interpolimernih pH i hidrogelova koji reagiraju na toplinu. European Polymer Journal 2005, 41, 2584-2591). ;;Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu prema pronalasku mogu poželjno pokazati % bubrenja od najmanje 2.5 %, ili najmanje 5.0 %, ili najmanje 7.5 %, ili najmanje 10 %, ili najmanje 15 %, ili na najmanje 20 % izmereno u demineraliziranoj vodi na 20 °C i pH 7.4 u fosfatnom puferu nakon što se postigne uravnoteženo bubrenje. ;;Za potrebe opisa, izraz "polimer" se po mogućnosti odnosi na materijal sastavljen od makromolekula koji sadrže > 10 monomernih jedinica (usp.2091 G. P. Moss i sur. Rečnik naziva klasa organskih jedinjenja i reaktivnih intermedijera na tosnovu strukture. Pure & Applied Chemistry 1995, 67, 1307-1375). ;;Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu se može sastojati od jednog tipa suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu ili može biti sadržan u kompoziciji koja sadrži različite suve i/ili vlažne polimere za čvrstinu. ;;Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu mogu biti homopolimeri, koji poželjno sadrže jonske, poželjno katjonske monomerne jedinice kao jedinu monomernu komponentu. Dalje, suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu mogu takođe biti kopolimeri, odn. bipolimeri, terpolimeri, kvaterpolimeri, itd., koji sadrže, npr., različite jonske, poželjno katjonske monomerne jedinice; ili jonske, poželjno katjonske kao i nejonske monomerne jedinice. ;;Za potrebe opisa, izraz "homopolimer" se poželjno odnosi na polimer izveden iz jedne vrste monomera, a izraz "kopolimer" se poželjno odnosi na polimer izveden iz više od jedne vrste monomera. Kopolimeri koji se dobijaju kopolimerizacijom dve vrsta monomera nazivaju se bipolimeri, oni dobijeni od tri monomera terpolimeri, oni dobijeni od četiri monomera kvaterpolimeri itd. (usp. A. D. Jenkins i sur. Rečnik osnovnih pojmova u nauci o polimerima. Pure & Applied Chemistry 1996, 68, 2287-2311). ;;U slučaju da je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu kopolimer, poželjno je da je nasumični kopolimer, statistički kopolimer, blok kopolimer, periodični kopolimer ili naizmenični kopolimer, poželjnije nasumični kopolimer. U posebno poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je kopolimer sa jednim od ko-monomera koji je akrilamid ili viilamin i vinilamid. Prema tome, poželjno je da se suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku zasniva na poliakrilamidu ili polivinilaminu koji se pak može dobiti potpunom ili delimičnom hidrolizom polivinilamida. ;;Osoba vešta u ovom području tehnike zna značenje izraza "nasumični kopolimer", "statistički kopolimer", "periodični kopolimer", "blok kopolimer" i "naizmenični kopolimer". Definicije za ove izraze se mogu naći poželjno u A. D. Jenkins et al. Rečnik osnovnih pojmova u nauci o polimerima. Pure & Applied Chemistry 1996, 68, 2287-2311. ;;za potrebe opisa, izraz "joničnost" će se odnosit na neto naelektrisanje polimera kao i na njegov kvantitativni, po mogućnosti molarni sadržaj jonskih monomernih jedinica na osnovu ukupnog sadržaja monomernih jedinica, po mogućnosti izražen u mole.- %. ;;Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu sadrži monomerne jedinice koje su izvedene iz radikalnih polimerizirajućih, etilenskih nezasićenim monomera. Prema tome, u poželjnoj izvođenju polimerna osnova suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu je lanac ugljenika koji nije prekinut heteroatomima, kao što su azot ili kiseonik. ;;Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer nezavisno jedan od drugog je izveden iz etilenski nezasićenih monomera koji su poželjno radikalno polimerizirajući. ;;Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je jonski polimer, poželjnije katjonski, anjonski ili amfoterni polimer. Poželjno, jonizam jonskog suvog i/ili vlažnog polimera je najviše 95 mol.-%, ili najviše 90 mol.-%, ili najviše 85 mol.-%, ili najviše 80 mol.-%, ili najviše 75 mol.-%, ili najviše 70 mol.-%, ili najviše 65 mol.-%, ili najviše 60 mol.-%, ili najviše 55 mol.-%, ili najviše 50 mol..-%, ili najviše 45 mol.-%, ili najviše 40 mol.-%, ili najviše 35 mol.-%, ili najviše 30 mol.-%, ili najviše 25 mol.-%, ili najviše 20 mol.-%, ili najviše 15 mol.-%, ili najviše 10 mol.-%, ili najviše 5 mol.-%, u odnosu na ukupnu količinu monomernih jedinica. Ako je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku amfoteran, odn. sadrži anjonske kao i katjonske monomerne jedinice, poželjni jonski kapaciteti se odnose na ukupni sadržaj jonskih monomernih jedinica uključujući anjonske i katjonske monomerne jedinice. ;;Poželjna jonizacija, poželjno katjoničnost ili anjoničnost, suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu prema pronalasku su sumirani kao izvođenja C<1>do C<8>u Tabeli 3 ovde u nastavku: ;;Tabela 3: ;; ;;; Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu ima prosečnu molekulsku težinu od najviše 1.500.000 g/mol, ili najviše 1.400.000 g/mol, ili najviše 1.300.000 g/mol, ili najviše 1.200.000 g/mol, ili na najviše 1.100.000 g/mol, ili najviše 1.000.000 g/mol, ili najviše 900.000 g/mol, ili najviše 800.000 g/mol, ili najviše 700.000 g/mol, ili najviše 600.000 g/mol, ili najviše 500.000 g/mol, odnosno najviše 400.000 g/mol, odnosno najviše 300.000 g/mol. ;;Poželjne prosečne molekulske težine suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu prema pronalasku su sumirane kao izvođenja D<1>do D<6>u Tabeli 4 ovde u nastavku: ;;Tabela 4: ;; ;;; Naročito poželjna izvođenja metode prema pronalasku se odnose na kombinacije bilo kog izvođenja C<1>do C<8>kako je sumirano u Tabeli 3 sa bilo kojim izvođenjem D<1>do D<6>kako je sumirano u Tabeli 4; naročito C<1>+D<1>, C<2>+D<1>, C<3>+D<1>,C<4>+D<1>, C<5>+D<1>, C<6>+D<1>, C<7>+D<1>, C<8>+D<1>; ;C<1>+D<2>, C<2>+D<2>, C<3>+D<2>, C<4>+D<2>, C<5>+D<2>, C<6>+D<2>, C<7>+D<2>, C<8>+D<2>; C<1>+D<3>; C<2>+D<3>; C<3>+D<3>; C<4>+D<3>, ;C<5>+D<3>, C<6>+D<3>, C<7>+D<3>, C<8>+D<3>; C<1>+D<4>, C<2>+D<4>, C<3>+D<4>, C<4>+D<4>, C<5>+D<4>, C<6>+D<4>, C<7>+D<4>, C<8>+D<4>; C<1>+D<5>, C<2>+D<5>, C<3>+D<5>, C<4>+D<5>, C<5>+D<5>, C<6>+D<5>, C<7>+D<5>, C<8>+D<5>; C<1>+D<6>, C<2>+D<6>, C<3>+D<6>, C<4>+D<6>, C<5>+D<6>, C<6>+D<6>, C<7>+D<6>i C<8>+D<6>. ;;Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu dostupni su u papirnoj industriji već mnogo godina. ;Poželjni primeri suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu prema pronalasku uključuju, ali nisu ograničeni na prirodne polimere ili polusintetske polimere kao što je skrob, bilo u svom prirodnom ili hemijski modificiranom obliku, i sintetske polimere. ;;Poželjni sintetički polimeri za poboljšanje suve čvrstine i/ili vlažne čvrstine papira uključuju kopolimere akrilamida. Anjonske i katjonske verzije ove hemije danas su mnogo u upotrebi, obično u kombinaciji sa katjonskim promoterom, za pomoć pri adsorpciji na vlaknima papira. Tehnologija poliakrilamida se može poboljšati dodavanjem reaktivnosti aldehida. Glioksilirani poliakrilamidi mogu poboljšati čvrstinu kroz upotrebu latentnih reaktivnih aldehidnih grupa, koje prolaze kroz međupolimerno unakrsno povezivanje tokom sušenja lista papira na 80-100°C. ;;Poželjni sintetički polimeri za poboljšanje suve čvrstine i/ili vlažne čvrstine papira takođe uključuju poliamido poliamin polimere, koji su dalje reagovali sa epihlorohidrinom, koji se već mnogo godina uspešno koriste u industriji papira kao smole za vlažnu čvrstinu. Ovi dodaci su vrlo reaktivni, posebno pri pH vrednostima većim od oko 5, posebno većim od oko 6, i temperaturama od 30 do 60 °C. Unakrsno povezivanje polimernih lanaca se odvija unutar obrađenog lista papira, smanjujući rastvorljivost smole i sprečavajući vodu da poremeti vodonikovu vezu među vlaknima. Za potrebe opisa, ovi polimeri obuhvataju i također se nazivaju poliamid poliamin epihlorohidrin polimeri, poliamido amin epihlorohidrin polimeri i poliamino amin epihlorohidrin polimeri. ;;Pronalazak se može koristiti u kombinaciji sa drugim polimernim komponentama kako bi se dodatno poboljšala svojstva čvrstine papirnog proizvoda. Polimerne komponente mogu biti katjonski, ili anjonski, ili amfoterni, ili nejonski sintetski, ili prirodni polimeri, ili njihove kombinacije. Primeri uključuju, ali nisu ograničeni na katjonske skrobove ili amfoterne skrobove; anjonski polimeri, kao što je poliakrilna kiselina, kopolimeri akrilamida i akrilne kiseline, i karboksimetil celuloza; katjonski polimeri, kao što su unakrsno povezani poliamidoamini, polidialildimetilamonijum hloridi, linearni ili razgranati poliamini, polietilenimini, potpuno ili delimično hidrolizirovani polivinilamini, kopolimeri dialildimetilamonijum hlorida i akrilamida, kopolimeri 2-akriloiletiltrimetilamonijum hlorida i akrilamida, katjonski guar i drugi prirodni guma; polimerna aldehidno-funkcionalna jedinjenja, kao što su glioksalirani poliakrilamidi, aldehidne celuloze i aldehidno-funkcionalni polisaharidi; amfoterni polimeri kao što su terpolimeri akrilamida, akrilne kiseline i dialildimetilamonijevog hlorida, ili akrilamida, akrilne kiseline i 2-akriloiletiltrimetilamonijum hlorid; uglavnom nejonski polimeri rastvorljivi u vodi kao što je nejonski polietilenoksid ili poliakrilamid; i u vodi nerastvorljivi lateksi kao što su polivinilacetat ili stiren-butadien kopolimeri. ;;Za potrebe opisa, "uglavnom nejonski polimer" su polimeri koji imaju jonitet od najviše 2 mol.-%, poželjnije najviše 1 mol.-%, tj. najviše 1 mol.-% i najviše 2 mol. -%, odnosno, svih monomernih jedinica nose jonske grupe. ;;U poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je odabran iz grupe koja se sastoji od ;;(i) nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni celulozni reaktivni polimeri sposobni za stvaranje kovalentnih međupolimernih unakrsnih veza sa celulozom, po mogućnosti preko aldehidnih funkcionalnih grupa i/ili 3-hidroksi-azetidinijevih funkcionalnih grupa suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu; i ;;(ii) prirodni ili sintetski nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni polimeri. ;;Stručnjaku je jasno da se kombinacije polimera gornjih kategorija (i) i (ii) također mogu korisno koristiti u postupku prema pronalasku. ;;Poželjno, (i) nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni celulozni reaktivni polimeri su proizvodi reakcije ;- jonskih ili nejonskih, linearnih ili razgranatih, unakrsno povezanih ili ne-unakrsno povezanih homo- ili kopolimera koji sadrže monomerne jedinice izvedene iz vinilamida, koji su opciono potpuno ili delimično hidrolizovani; i/ili od drugih monomera koji obrazuju poliamine i/ili poliamide kao što su polialkilenpoliamin i dibazične kiseline; i/ili od (met)akrilamida; ili od polisaharida ;- sa epihalohidrinom, poželjno epihlorohidrinom, ili sa celuloznim reaktivnim agensima koji sadrže najmanje jednu aldehidnu funkcionalnu grupu, poželjno glioksal. ;;Kada je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu proizvod reakcije celuloznog reaktivnog agensa koje sadrži najmanje jednu aldehidnu funkcionalnu grupu sa polimerom, drugi je poželjno poliakrilamid ili kopolimer akrilamida sa jednim ili više jonskih, poželjno katjonskih monomera, poželjno odabran između polidialildimetilamonijum hlorida i 2-akriloiletiltrimetil amonijum hlorida. ;;Poželjno, celulozni reaktivni agensi koji se koriste u sintezi celulozno reaktivnih suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu prema pronalasku sadrže najmanje jednu funkcionalnu grupu sposobnu reagovati sa polimerom i najmanje jednu aldehidnu funkcionalnu grupu koja ostaje neizreagovana nakon što je celulozni reaktivni agens kovalentno povezano sa polimerom preko funkcionalne grupe koja može reagovati sa polimerom. Navedene neizreagovane aldehidne funkcionalne grupe čine tako dobijeni polimer celulozno reaktivnim. Za potrebe opisa, ovi polimeri se takođe nazivaju aldehidnim funkcionalnim polimerima. ;;U poželjnom izvođenju, funkcionalna grupa koja može reagovati sa polimerom je takođe aldehidna funkcionalna grupa. Prema tome, poželjno je da celulozni reaktivni agensi sadrže najmanje dve aldehidne funkcionalne grupe i poželjno su odabrani iz grupe koja se sastoji od glioksala, glutaraldehida, sukcinaldehida, furan dialdehida, 2-hidroksiadipaldehida, dialdehidnog skroba, i njihovih kombinacija. ;;Polimerni aldehidno funkcionalni polimeri poželjno sadrže glioksilirane poliakrilamide, glioksilirane polivinilamide, celulozu bogatu aldehidom, polisaharide s aldehidnom funkcionalnom grupom i katjonske, anjonske ili nejonske skrobove sa aldehidnom funkcionalnom grupom. Primeri materijala uključuju one otkrivene u US 4,035,229; US 4,129,722; US 4,217,425; US 5,085,736; US 5,320,711; US 5,674,362; US 5,723,022; US 6,224,714; US 6,245,874; US 6,274,667; US 6,749,721; US 7,488,403; US 7,589,153; US 7,828,934; US 7,897,013; US2011/0083821, WO 00/43428; WO 00/50462 Al; WO 01/34903 A1. ;;Polimerni aldehid-funkcionalni polimeri mogu imati molekulsku težinu od oko 10.000 g/mol ili veću, točnije oko 100.000 g/mol ili veću, i točnije oko 500.000 g/mol ili veću. Alternativno, polimerna aldehidno-funkcionalna jedinjenja mogu imati molekulsku težinu ispod oko 200,000 g/mol, kao što je ispod oko 60,000 g/mol. Drugi primeri aldehidno funkcionalnih polimera koji se koriste u ovom pronalasku uključuju dialdehid guar, aditive za vlažnu čvrstinu sa aldehidnom funkcionalnom grupom koji dalje sadrže karboksilne grupe kao što je otkriveno u WO 01/83887; dialdehid inulin; i dialdehidom modificirani anjonski i amfoterni poliakrilamidi otkriveni u WO 00/11046. Takođe se mogu koristiti površinski aktivne supstance koje sadrže aldehid kao što je otkriveno u US 6,306,249. ;Kada se koriste u ovom pronalasku, polimeri sa aldehidnom funkcijom poželjno imaju najmanje 5 miliekvivalenata (meq) aldehida na 100 grama polimera, točnije najmanje 10 meq, točnije oko 20 meq ili više, a najspecifičnije oko 25 meq na 100 grama polimera ili više. ;;Celuloza bogata aldehidom može uključivati celulozu oksidisanu rastvorima perjodata, kao što je otkriveno u US 5,703,225, celulozu tretiranu enzimima, kao što je celuloza tretirana celulazom otkrivena u WO 97/27363 i proizvodi celuloze modifikovani aldehidom otkrivenim u EP 1,077,286-A1. ;;U poželjnom izvođenju, polimerni aldehid-funkcionalni polimer je glioksilirani poliakrilamid, kao što je katjonski glioksilirani poliakrilamid. Takva jedinjenja uključuju hloroksilirane poliakrilamide opisane u US 3,556,932 i US 3,556,933. Drugi primer glioksiliranog poliakrilamida je glioksilirani poli(akrilamid-ko-dialil dimetil amonijum hlorid). S vremena na vreme može biti korisno koristiti smešu glioksiliranih poliakrilamida visoke i niske molekulske težine kako bi se postigao željeni učinak. ;;U posebno poželjnom izvođenju, celulozni reaktivni suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je odabran između glioksiliranog poliakrilamida (GPAM), glioksiliranih polivinilamina (GPVAm), poliamin-epihalohidrin polimera i poliamino-poliamid epihlorohidrin polimera (PAE). ;;Glioksilirani poliakrilamidi (GPAM) se obično dobijaju obradom poliakrilamida, poželjno jonskih, poželjnije katjonskih kopolimera akrilamida sa jonskim komonomerima kao što je polidialildimetilamonijum hlorid ili 2-akriloiletiltrimetilamonijum hlorid, sa glioksalom. Glioksal reaguje sa jednom od svojih aldehidnih funkcionalnih grupa na amidnoj funkcionalnoj grupi akrilamida čime funkcionalizira polimer slobodnim aldehidnim grupama. ;;Funkcionalizirani, po mogućnosti glioksilirani polivinilamini (GPVAm) se mogu dobiti reakcijom početnog polivinilamina sa bar dialdehidom, pri čemu je početni polivinilamin polimer formiran od N-vinilformamida ili N-vinilacetamida, a taj polimer je barem delimično hidroliziovan kako bi se dobio određeni stepen primarne amino funkcionalnosti, pre reakcije sa dialdehidom. Primeri suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu ovog tipa uključuju one otkrivene u US 2009/0126890. ;;Poželjni glioksilirani poliakrilamidi (GPAM) prema pronalasku su glioksilirani katjonski kopolimeri, poželjno kopolimeri (met)akrilamida i katjonskih komonomera odabranih između polidialildimetilamonijum hlorida i 2-akriloiletiltrimetilamonijum hlorida, i poželjno imaju a) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 200,000±150,000 g/mol, poželjno 200,000±100,000 g/mol; i jonitet od najviše 10 mol.-%, poželjno unutar opsega od 3,0±2,9 mol.-%; ili ;b) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 200,000±150,000 g/mol, poželjno 200,000±100,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 25±20 mol.-%, poželjno unutar opsega od 25±10 mol. %. ;;U poželjnom izvođenju, polimer koji nosi amino grupe reagira sa epihalohidrinom, poželjno epihlorohidrinom, čime se dobija drugi tip polimera koji je sposoban da obrazuje kovalentne veze sa celulozom. U tom smislu, možgu se razlikovati između polimera poliamin epihalohidrina, polimera poliamid epihalohidrina i polimera poliamin-poliamid epihalohidrina, od kojih su svi poželjni suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu prema pronalasku. Poželjni polimeri poliamin-epihalohidrin i polimeri poliamino-poliamid-epihalohidrin prema pronalasku uključuju polimere poliaminoamid-epihalohidrin, polimere poliamidpoliamin-epihalohidrin, polimere poliaminpoliamid-epihalohidrin, polimere aminopoliamid-epihalohidrin i polimere poliamid-epihalohidrin; polialkilen poliamin-epihalohidrin polimeri; poliaminourilenepihalohidrin polimeri; kopoliamid-poliurilen-epihlorhidrin polimeri; i poliimid-poliarilenepihlorhidrin polimeri. Primeri suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu ovog tipa uključuju one otkrivene u US 2,926,154; US 3,125,552; US 3,311,594; US 3,332,901; US 3,700,623; US 3,772,076; US 3,833,531; US 3,855,158; US 3,887,510; US 3,992,251; US 4,035,229; US 4,129,528; US 4,147,586; US 4,450,045; US 4,501,862; US 4,515,657; US 4,537,657; US 4,722,964; US 5,082,527; US 5,316,623; US 5,318,669; US 5,502,091; US 5,525,664; US 5,614,597; US 5,633,300; US 5,656,699; US 5,674,358; US 5,904,808; US 5,972,691; US 6,179,962; US 6,355,137; US 6,376,578; US 6,429,253; US 7,175,740; i US 7,291,695. ;;Poliamino-poliamidni epihlorohidrinski polimeri (PAE) se obično dobijaju postupkom u dva koraka koji uključuje 1.) reakciju kondenzacije između polialkilenpoliamina (obično dietilentriamina) i dibazične kiseline (obično adipinske kiseline) kako bi se obrazovao poliamid niže molekulske težine koji sadrži niz sekundarnih aminskih funkcionalnosti unutar polimerne osnove; i 2.) tretiranje ovog poliamida niže molekulske težine sa epihlorohidrinom, prvenstveno reakcijom na sekundarnim aminskim funkcionalnim grupama, kako bi se dobio katjonski, reaktivni 3-hidroksiazetidinijev hlorid i da se dalje razvije molekulska težina. ;Formiranje neželjenih neželjenih proizvoda kao što su dihlorpropanol i hloropropandeol je obično suzbijeno i poželjno je da je sadržaj dihlorpropanola ispod 1000 ppm, poželjnije ispod 100 ppm i najpoželjnije ispod 10 ppm. ;;Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu, poželjno celulozno reaktivni polimer prema pronalasku poželjno sadrži jedan celulozno reaktivni polimer, poželjno kao jedinu polimernu komponentu; ili se nalazi u sastavu koji sadrži dva različita celulozno reaktivna polimera, poželjno kao jedine polimerne komponente; ili tri celulozno reaktivna polimera, poželjno kao jedine komponente polimera; ili četiri celulozno reaktivna polimera, poželjno kao jedine komponente polimera; ili čak više od četiri celulozno reaktivna polimera, poželjno kao jedine komponente polimera. ;;U zavisnosti od postupku koji se koristi za dobijanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu, poželjno celuloznog reaktivnog polimera, on može sadržavati dodatne supstance kao što su polifunkcionalni alkoholi, soli rastvorljive u vodi, helatni agensi, inicijatori slobodnih radikala i/ili njihovi odgovarajući proizvodi razgradnje, agensi redukcije i/ili njihovi odgovarajući proizvodi razgradnje, oksidansi i/ili njihovi odgovarajući proizvodi razgradnje itd. ;;U poželjnoj izvođenju, (ii) prirodni ili sintetički nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni polimeri su odabrani iz grupe koja se sastoji od ;;a) prirodni ili hemijski modifikovanih polisaharida; po mogućnosti izabrani između prirodnog skroba, katjonskog skroba, anjonskog skroba, nejonskog skroba i karboksimetilceluloze; ;;b) anionski homo- ili kopolimeri koji sadrže anjonske monomerne jedinice izvedene iz (met)akrilne kiseline; opciono u kombinaciji sa nejonskim monomernim jedinicama izvedenim iz (met)akrilamida; ;;c) kationski homo- ili kopolimeri koji sadrže katjonske monomerne jedinice poželjno izvedene iz vinilamina, polidialildimetilamonijevog hlorida, 2-akriloiletiltrimetilamonijevog hlorida i/ili etilenimina; opciono u kombinaciji sa nejonskim monomernim jedinicama izvedenim iz vinilamida i/ili (met)akrilamida; ;;d) amfoterni polimeri; poželjno terpolimere koji sadrže monomerne jedinice izvedene iz (met)akrilamida, (met)akrilne kiseline i dialildimetilamonijevog hlorida ili 2-akriloiletiltrimetil amonijum hlorida; ;;e) uglavnom nejonski polimeri rastvorljivi u vodi; poželjno odabran između nejonskih polietilenoksida i poliakrilamida; i ;;f) lateksi nerastvorljivi u vodi; po mogućnosti odabran između polivinilacetata i stirenbutadien kopolimera. ;Poželjni anjonski homo- ili kopolimeri grupe b) prema pronalasku su anjonski poliakrilamidi, poželjno kopolimeri (met)akrilne kiseline i (met)akrilamida, i poželjno imaju ;(i) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 300,000±200,000 g/mol, poželjno 300,000±150,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 10±7,5 mol.%, poželjno unutar opsega od 10±5,0 mol.-%; ili ;;(ii) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 300,000±200,000 g/mol, poželjno 300,000±150,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 30±25 mol.-%, poželjno unutar opsega od 30±20 mol.-%; ili ;;(iii) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 1,300,000±250,000 g/mol, poželjno 1,300,000-1100,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 1017,5 mol.-%, poželjno unutar opsega od 10±5,0 mol.-%; ili ;;(iv) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 1,300,000±250,000 g/mol, poželjno 1,300,000±100,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 30±25 mol.-%, poželjno unutar opsega od 30±20 mol. %. ;;Poželjni katjonski homo- ili kopolimeri grupe c) prema pronalasku su katjonski poliakrilamidi, poželjno kopolimeri (met)akrilamida i katjonskih monomera odabranih između polidialildimetilamonijevog hlorida i 2-akriloiletiltrimetilamonijevog hlorida, i poželjno imaju (i) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 400,000±150,000 g/mol, poželjno 400,000±100,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 25±23 mol.-%, poželjno unutar opsega od 20±18 mol.-%; ili ;(ii) prosečnu molekulsku težinu unutar opsega od 1,200,000±350,000 g/mol, poželjno 1,200,000±150,000 g/mol; i jonitet unutar opsega od 25±23 mol.-%, poželjno unutar opsega od 20±18 mol.-%. ;;U poželjnom izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je polivinilamin (PVAm), poželjno polivinilamin koji ima prosečnu molekulsku težinu od najviše 1.500.000 g/mol, poželjnije najviše 1.000.000 g/mol, još poželjnije na najviše 500000 g/mol. Polivinilamini se poželjno proizvode hidrolizom polivinilformamida čime se dobija delimično ili potpuno hidrolizirani polivinilformamid. PVAm polimeri su vrlo reaktivni, rade u širokom pH rasponu i prilično su neosetljivi na uticaje sulfita, pH i alkalnosti. Mehanizmi kojima PVAm polimeri daju snagu papiru nisu jasni. PVAm polimeri su polimeri koji sadrže amine koji obično nisu samoumrežavajući polimeri i, očito, nemaju funkcionalnost za kovalentno vezivanje sa hidroksilnim ili karboksilatnim grupama na celuloznom vlaknu. Predloženi mehanizmi uključuju višestruke vodonikove veze, višestruke jonske veze, niskotemperaturno stvaranje amida i aminalno stvaranje sa krajevima celuloznog lanca. Prema nedavnim nalazima, suva i/ili vlažna čvrstina nastaje kao rezultat isprepletenosti dva vlakna koja su na taj način međusobno povezana. ;;Primeri polimera suve i/ili vlažne čvrstine na bazi polivinilamina (PVAm) uključuju one otkrivene u US 4,818,341, US 4,940,514, US 4,957,977, US 6,616,807, US 7,902,312, US 7,922,867, US 2009/0145566, US 2010/0108279. ;;Suva i/ili vlažna čvrstina je optimalno poboljšana dodavanjem kombinacije PVAm i anjonskog kopolimera na bazi polivinilformamida. Efikasnosti povećanja čvrstoće ove kombinacije podudaraju se sa snagama postignutim u jednostranoj konvencionalnoj presi. Kombinovana primena dve hemikalije nudi dodatne prednosti poboljšanog odvodnjavanja u delovima žice i prese, smanjene nivoa potrošnje pare i veće brzine. ;;Poželjno, ovi suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu imaju nisku molekulsku težinu (srednja struktura) i mogu biti poželjno razgranati. Poželjno je da je doza unutar opsega od 250 g/toni suvog papira do 5000 g/toni suvog papira, poželjnije 500 g/toni suvog papira do 5000 g/toni suvog papira. ;;U posebno poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je odabran iz grupe koja se sastoji od ;(i) nejonskih, anjonskih, katjonskih ili amfoternih celulozno reaktivnih polimera sposobni za stvaranje kovalentnih međupolimernih poprečnih veza s acelulozom, po mogućnosti preko funkcionalnih grupa suvog i/ili vlažnog polimera odabranog između ;- aldehidne funkcionalne grupe, poželjno glioksilirani poliakrilamidi; i/ili ;- 3-hidroksi-azetidinijeve funkcionalne grupe, poželjno poliamin-epihalohidrin polimeri i poliaminopoliamid-epihalohidrin polimeri; i ;;(ii) sintetički nejonskih, anjonskih, katjonskih ili amfoternih polimera koji sadrže vinilaminske jedinice i/ili (met)akrilamidne jedinice i imaju prosečnu molekulsku težinu od najviše 1.500.000 g/mol, poželjnije najviše 1.000.000 g/mol, još uvijek poželjnije najviše 500.000 g/mol, poželjno nejonskih, anjonskih, katjonskih ili amfoternih polivinilaminski polimera ili nejonskih, anjonskih, katjonskih ili amfoternih poli(met)akrilamidnih polimera. ;;U poželjnom izvođenju, dva suva i/ili vlažna polimera za čvrstinu sa identičnim ili suprotnim naelektrisanjem dodaju se celuloznom materijalu. Poželjno, suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu imaju suprotna naelektrisanja i temelje se na skrobovima, karboksimetil celulozama, poliakrilamidima, polvinilaminima ili kombinacijama ovih komponenti. ;;Poželjno, obe polimerne komponente su dodate nakon prečišćavanja i odvojeno jedna od druge. Poželjne tačke punjenja su pre i posle pumpe za punjenje mašine. Što su te dve komponente udaljenije, obično su rezultati bolji. ;;Poželjno, druga jedinjenja su dodata celuloznom materijalu kako bi se poboljšalo izvođenje suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu. Tipični primeri takvih drugih jedinjenja uključuju promotere. ;;Izvođenje suve črstine i/ili izvođenje vlažne čvrstine suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu može zavisiti od starosti i kvaliteti suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu u vreme njegove uporabe, uslova proizvodnje papira na vlažnom kraju i uslova sušenja koji mogu uticati na reakciju suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu na celulozna vlakna ako je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu reaktivan na celulozu. ;;Kada celulozni materijal ima visok sadržaj anjonskih nečistoća (anjonskih nečistoća) koje se ne mogu lako ukloniti pranjem, celuloznom materijalu se mogu dodati agensi za fiksiranje ili takozvani "anjonski sakupljači smeća" (ATC) pre dodavanja suvig i/ili vlažnog polimera za čvrstinu. Poželjni "anjonski sakupljači smeća" su odabrani iz grupe koju čine poliamini, poliDADMAC, polialuminijev hlorid, aluminijum hlorohidrat i alum. ;;Kada je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu celulozno reaktivni poliamino-poliamid epihlorohidrin polimeri (PAE), poželjni anjonski sakupljači smeća su po mogućnosti poliamino-poliamid epihlorohidrin polimeri koji se dodaju celuloznom materijalu uzvodno. Katjonsko naelektrisanje ovih poliamino-poliamidnih epihlorohidrin polimera koji sakupljaju anjonski otpad poželjno je značajno veći od poliamino-poliamidnih epihlorohidrin polimera (PAE) koji se naknadno dodaju kao suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu. ;;Kada se koriste anjonski suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu, uobičajeno je imati jak katjonski promoter kako bi se osiguralo da se suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu pričvrste na anjonska vlakna. U slučaju kiselih uslova proizvodnje papira, ovaj promoter je poželjno alum ili polialuminijum hlorid. Pod neutralnim i alkalnim uvjetima uslovima proizvodnje papira, poželjno se koristi sintetički katjonski aditiv, npr. odvojeni poliamin, koji se poželjno dodaje celuloznom materijalu uzvodno, odn. pre nego što se suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu doda celuloznom materijalu. Poželjne su tačke punjenja nakon prečišćavanja. ;Kada se koriste katjonski suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu, katjonski promoteri kao što su poliamini takođe mogu imati koristi i stoga se poželjno dodaju celuloznom materijalu. ;;Osim dodavanja visoko katjonskih aditiva koji formiraju komplekse sa anjonskim nečistoćama koje bi inače umanjile adsorpciju suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu na celulozna vlakna, anjonski polimeri se poželjno dodaju kako bi se dodatno povećalo zadržavanje suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu. Karboksimetilceluloza i anjonski poliakrilamidi su među poželjnim aditivima. Anjonski polimeri se poželjno dodaju u gustu masu nakon dodavanja suvog i/ili vlažnog polimera. Dodavanje retke mase je takođe moguće, ali manje poželjno, jer to može dovesti do stvaranja naslaga. Odnos između katjonskog suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu i anjonskog polimera može biti kritičan i treba ga prilagoditi kako bi se izbeglo stvaranje naslaga. ;;Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku se može takođe koristiti u kombinaciji sa dodatnim pomoćnim sredstvom za zadržavanje. Izraz "pomoćno sredstvo za zadržavanje", kako se ovde koristi, odnosi se na jednu ili više komponenti koje, kada se primenjuju na masu celuloznog materijala, poboljšavaju zadržavanje u poređenju sa masom celuloznog materijala u kojoj nema pomoćnih sredstava za zadržavanje. ;;Prikladna sredstva za zadržavanje koja se mogu upotrijebiti u kombinaciji sa suvim i/ili vlažnim polimerom za čvrstinu prema pronalasku su poželjno katjonski polimeri, uključujući polivinilaminske polimere, ili anjonske mikročestične materijale, uključujući anjonske neorganske čestice, anjonske organske čestice, u vodi rastvorljivi anjonski vinil adicioni polimeri, jedinjenja aluminijuma i njihove kombinacije. Međutim, takođe je moguće da suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu u potpunosti ili delimično zamenjuje pomoćna sredstva za zadržavanje jer može imati svojstva samog sredstva za zadržavanje. ;;Anjonske neorganske čestice koje se mogu koristiti u kombinaciji sa suvim i/ili vlažnim polimerom za čvrstinu prema pronalasku uključuju anjonske čestice na bazi silicijuma i gline smektitnog tipa. ;;ýestice na bazi anjonskog silicijum deoksida, odn. čestice na bazi SiO2ili silicijumove kiseline, uključuju koloidni silicijum, različite vrste polisilicijumove kiseline, koloidni aluminijum modifikovani silicijum, aluminijeveum silikat i njihove smeše. ýestice na bazi anjonskog silicijuma obično se isporučuju u obliku vodenih koloidnih disperzija, takozvanih solova. ;Gline smektitnog tipa koje su pogodne za upotrebu u kombinaciji sa suvim i/ili vlažnim polimerom za čvrstinu prema pronalasku uključuju montmorilonit/bentonit, hektorit, beiditel, nontronit i saponit, poželjno bentonit. ;;Anjonske organske čestice koje se poželjno koriste u kombinaciji sa suvim i/ili vlažnim polimerom za čvrstinu prema pronalasku uključuju visoko umrežene anjonske vinilne adicione polimere i kopolimere koji se mogu izvesti iz anjonskih monomera kao što su akrilna kiselina, metakrilna kiselina i sulfonirani vinil adicijske monomere, koji se mogu kopolimerizirati sa nejonskim monomerima, poput (met)akrilamida ili alkil (met)akrilata; i anjonski kondenzacijski polimeri kao što su solovi melamin-sulfonske kiseline. ;;Jedinjenja aluminijuma koja se poželjno koriste sa suvim i/ili vlažnim polimerom za čvrstinu prema pronalasku uključuju stipsu, aluminate kao što je natrijum aluminat, aluminijum hlorid, aluminijum nitrat i jedinjenja polialuminijuma. Prikladna jedinjenja polialuminijuma su na primer polialuminijum hloridi, polialuminijum sulfati, jedinjenja polialuminijuma koja sadrže i hloridne i sulfatne jone, polialuminijum silikat-sulfati, jedinjenja polialuminijuma i njihove smeše. Jedinjenja polialuminija mogu takođe sadržati druge anjone, uključujući anjone izvedene iz fosforne kiseline, sumporne kiseline, limunske kiseline i oksalne kiseline. ;;Poželjno je da se suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu i dodatno pomoćno sredstvo za zadržavanje koriste u takvom odnosu da je zadržavanje poboljšano u poređenju sa celuloznim materijalom koji sadrži samo suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu ili samo dodatno pomoćno sredstvo za zadržavanje. ;;U poželjnom izvođenju pronalaska, metoda uključuje dodatni korak (j) korišćenje pomoćnog aditiva koji se obično koristi u proizvodnji papira. ;;Pronalazak se može koristiti u kombinaciji sa drugim kompozicijama kako bi se dodatno poboljšala svojstva čvrstoće proizvoda od papira. Kompozicije koji se mogu koristiti u kombinaciji sa pronalaskom mogu biti katjonski, ili anjonski, ili amfoterni, ili nejonski sintetički, ili prirodni polimeri, ili njihove kombinacije. Na primer, pronalazak se može koristiti zajedno sa katjonskim skrobom ili amfoternim skrobom. ;;U poželjnom izvođenju, metoda prema pronalasku ne obuhvata dodavanje celuloznih enzima celuloznom materijalu, po mogućnosti ne uvođenje barem jedne celulozne enzimske kompozicije i najmanje jedne katjonske polimerne kompozicije u pulpu za proizvodnju papira u približno isto vreme za obrazovanje tretirane pulpe. ;Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu se poželjno isporučuju ili kao prah ili kao rastvor na bazi vode, ponekad kao emulzija. Prema tome, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku može biti čvrst, npr. u obliku praha, u obliku rastvora, disperzije, emulzije ili suspenzije. ;;Za potrebe opisa, izraz "disperzija" obuhvata poželjno vodene disperzije, disperzije voda u ulju i disperzije ulje u vodi. Osoba vešta u ovoj oblasti tehnike zna značenje ovih izraza; u tom pogledu može se takođe uputiti na EP 1833913, WO 02/46275 i WO 02/16446. ;;Poželjno, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku je rastvoren, dispergovan, emulgovan ili suspendovan u pogodnom rastvaraču. Rastvarač može biti voda, organski rastvarač, smeša vode sa najmanje jednim organskim rastvaračem ili smeša organskih rastvarača. ;;U drugoj poželjnoj izvođenju, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku je u obliku rastvora, pri čemu je polimer rastvoren u vodi kao jedini rastvarač ili u smeši koja sadrži vodu i najmanje jedan organski rastvarač. ;;Poželjnije, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku je u obliku disperzije, emulzije ili suspenzije, gde je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dispergovan, emulgovan ili suspendovan u smeši koja sadrži vodu i najmanje jedan organski rastvarač. Poželjno je da je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu u obliku disperzije, emulzije ili suspenzije, pri čemu je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dispergovann, emulgovan ili suspendovan u vodi kao jedinom rastvarač, odn. organski rastvarač nije prisutan. U drugoj poželjnom izvođenju pronalaska, suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku je u obliku disperzije, pri čemu je suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu dispergovan u vodi kao jedinom rastvaraču ili u smeši koja sadrži vodu i najmanje jedan organski rastvarač. Naročito je poželjno da disperzija suvog i/ili vlažnog polimera prema pronalasku bude uglavnom bez ulja. ;;Pogodni organski rastvarači su poželjno alkoholi niske molekulske težine (npr., metanol, etanol, n-propanol, izo-propanol, n-butanol, izo-butanol, sek-butanol, terc-butanol, itd.), etri niske molekulske težine (npr., dimetiletar, dietiletar, di-n-propiletar, di-izo-propiletar, itd.), ketoni niske molekulske težine (npr., aceton, butan-2-on, pentan-2-on, pentan-3-on, itd. ), ugljo vodonici niske molekulske težine (npr., n-pentan, n-heksan, petrolej etar, ligroin, benzen itd.) ili halogenovani ugljo vodonici niske molekulske težine (npr., metilen hlorid, hloroform itd.) ili njihove smeše. ;Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu prema pronalasku može takođe biti čvrsta supstanca, odn. u obliku čestica, kao što je u obliku granulata, peleta ili praha. ;;Suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu u obliku rastvora, disperzije, emulzije, suspenzije, granulata, peleta ili praha poželjno je dispergovan, emulgovan, suspendovan, rastvoren ili razređen u pogodnom rastvaraču kao što je voda, organski rastvarač, smeša vode sa najmanje jednim organskim rastvaračem, ili smeša najmanje dva organska rastvarača, pre dodavanja u celulozni materijal. ;;U posebno poželjnom izvođenju metode prema pronalasku, ;- jedan ili više biocida sadrži neorgansku amonijevu so u kombinaciji sa izvorom halogena, poželjno izvorom hlora, poželjnije hipohloričastom kiselinom ili njenom soli; poželjno NH4Br/NaOCl (prvi biocid); koji se poželjno dodaje pre ili za vreme proizvodnje pulpe; i ;;- organski, poželjno neoksidirajući biocid (drugi biocid), koji se poželjno dodaje nezavisno od prvog biocida; i ;;- suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu je sposoban obrazovati kovalentne veze za celulozna vlakna, poželjno odabrana između glioksiliranih poli(met)akrilamida i poliamino-poliamid epihlorohidrinskih polimera. ;;U posebno poželjnim izvođenjima metode prema pronalasku, ;;(i) u koraku (b) jedan ili više biocida kontinuirano ili diskontinuirano se dodaju celuloznom materijalu u količinama tako da ;;- nakon 1 meseca obrade u neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, pH vrednost vodene faze celuloznog materijala je povećana za najmanje 0.2 pH jedinice, u poređenju sa pH vrednošću koja je izmerena, po mogućnosti na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom kraju ulaza u mašinu za proizvodnju papira neposredno pre nego što je biocid dodan prvi put ili pre nego što je počelo dodavanje većih količina biocida nego što se uobičajeno koristi, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob; i/ili ;- nakon 1 meseca obrade u neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, električna provodljivost vodene faze celuloznog materijala je smanjena za najmanje 5 %, poželjno najmanje 20 %, još bolje najmanje 50 %, u poređenju sa električnom provodljivošću koja je izmerena, po mogućnosti na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom delu ulaza mašine za proizvodnju papira neposredno pre nego što je biocid dodan prvi put ili pre nego što je počelo dodavanje većih količina biocida od onih koje se uobičajeno koriste, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob; i/ili ;- nakon 48 sati, po mogućnosti nakon 8 sati u neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, ekstinkcija skroba (koja odgovara koncentraciji slobodnog skroba) sadržanog u vodenoj fazi celuloznog materijala povećana je za najmanje 5 %, u poređenju sa ekstinkcijom koja je izmerena, po mogućnosti na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom delu ulaza mašine za proizvodnju papira neposredno pre nego što je biocid dodan prvi put ili pre nego što je počelo dodavanje većih količina biocida od onih koje se uobičajeno koriste, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob; i/ili ;- nakon 48 sati, po mogućnosti nakon 8 sati na neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, koncentracija ATP u vodenoj fazi celuloznog materijala je smanjena za najmanje 5 %, u poređenju sa koncentracijom ATP koja je izmerena, po mogućnosti na istoj lokaciji, po mogućnosti na vlažnom ulazu mašine za proizvodnju papira neposredno pre prvog dodavanja biocida ili pre početka dodavanja većih količina biocida nego što se uobičajeno koriste, odn. u poređenju sa situacijom u kojoj su mikroorganizmi razgrađivali skrob; i/ili ;- nakon 48 sati, po mogućnosti nakon 8 sati na neprekidnom pogonu za proizvodnju papira, redoks potencijal vodene faze celuloznog materijala je povećan na apsolutnu vrednost od najmanje -75 mV; ;i/ili ;(ii) jedan ili više biocida sadrži amonijevu so; poželjno NH4Br u kombinaciji sa izvorom halogena, poželjno izvorom hlora, poželjnije hipohloričastom kiselinom ili njenom soli; i/ili jedan ili više biocida obuhvata amonijevu so, poželjno NH4Br u kombinaciji sa hipohloričastom kiselinom ili njenom soli, kao prvi biocid i organski, poželjno neoksidirajući biocid kao drugi biocid; ;;(v) polazni materijal sadrži čistu celulozu ili recikliranu celulozu. ;;Na kontinuiranom pogonu za proizvodnju papira, u kojem se proizvodnja papira može opciono privremeno zaustaviti u svrhu održavanja, poželjno izvođenje pronalaska uključuje korake: ;(A) merenje svojstva vodene faze celuloznog materijala odabranog iz grupe koju čine električna provodljivost, redoks potencijal, pH vrednost, koncentracija ATP i koncentracija slobodnog skroba; na unapred određenoj lokaciji postrojenja za proizvodnju papira, poželjno na lokaciji u području guste mase ili u području retke mase; ;(B) proizvodnju papira, debelog papira ili kartona postupkom prema pronalasku koji uključuje korake (a), (b), (h1) i po izboru (h2); ;(C) merenje istog svojstva kao što je izmereno u koraku (A), poželjno na istoj lokaciji, poželjno na vlažnom kraju ulaza mašine za proizvodnju papira u pogonu za proizvodnju papira kao u koraku (A), nakon vremena ǻt, poželjno nakon najmanje 1, 2, 3, 4, 5, 10, 14, 21 ili 28 dana, i poređenjem vrednosti izmerene u koraku (C) sa vrednošću izmerenoj u koraku (A); i ;(D) reguliranje, poželjno optimiziranje doze biocida dodatog u koraku (b) i/ili doziranja suvog i/ili vlažnog polimera dodatog u koraku (h) u zavisnosti od rezultata poređenja napravljenom u koraku (C). ;;Za potrebe opisa, optimizacija po mogućnosti znači da se pri minimalnoj potrošnji biocida sprečava značajna promena izmerene vrednosti (m2u odnosu na m1). ;;Postupak prema pronalasku je pogodan za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona. Poželjno je da papir, debeli papir ili karton ima površinsku težinu manju od 150 g/m<2>, od 150 g/m<2>do 600 g/m<2>, ili veću od 600 g/m<2>. U poželjnom izvođenju, površinska težina je unutar opsega od 15±10 g/m<2>, ili 30±20 g/m<2>, ili 50±30 g/m<2>, ili 70±35 g/m<2>, ili 150±50 g/ m<2>. ;;Sljedeći primeri koji dalje ilustriraju pronalazak ne smeju se tumačiti kao ograničavajući njegov opseg. ;;PRIMERI ;;Primer 1: ;;Sledeći eksperimenti izvedeni su na različitim komercijalno korišćenim fabrikama papira širom Europe. Primeri 1 i 4 su pokrenuti na zatvorenom sistemu, dok su ostali primeri pokrenuti na otvorenim sistemima. Početni materijal je u svakom slučaju bio 100% reciklirani papir. Sledeći biocidi su korišćeni u sledećim dozama i tačkama punjenja kako je prikazano u Tabeli 5: ;Tabela 5: ;; ;; CEPI - Konfederacija europske industrije papira ;;Za potrebe poređenja, treba napomenuti da se biocid amonijum bromid uobičajeno koristi u dozama od 0.005 do 0.008 % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira, odn. doza koja se koristi u eksperimentima prema pronalasku je 2 do 10 puta veća od uobičajene doze. ;;Izmerene su pH vrednosti i električna provodljivost, a rezultati su prikazani u Tabeli 6 u nastavku: ;;Tabela 6: ;; ;; <1>organski biocid u konvencjonalnim količinama, odsustvo NH4Br biocida ;<2>NH4Br biocid u konvencjonalnim količinama, odsustvo organskog ;<3>kombinacija NH4Br biocida sa organskim biocidom u povećanim količinama kako je navedeno u Tabeli 3 Kao što se može videti iz eksperimentalnih rezultata Tabele 6, dodavanjem biocida u dovoljnoj dozi i na prikladnim tačkama punjenja raspoređenim po pogonu za proizvodnju papira, može se postići značajno smanjenje električne provodljivosti i povećanje pH. ;;Slika 1 prikazuje zavisnost redoks potencijala (Slika 1A), pH vrednosti (Slika 1B) i električne provodljivosti (Slika 1C) od doze biocida u jednom eksperimentu koji je sproveden u fabrici papira (postavka A). Tokom 1. meseca konvencjonalni organski biocid je doziran u uobičajenim količinama. Tokom 2. i 3. meseca dodat je biocid prema pronalasku. Tokom 4. i 5. meseca konvencjonalni organski biocid ponovno je doziran u uobičajenim količinama. Od 6. meseca nadalje ponovno je dodat biocid prema pronalasku. Kao što se može videti na Slikama 1A, 1B i 1C, pri dodavanju biocida u dovoljnoj dozi i na prikladnim tačkama punjenja raspoređenim po fabrici za proizvodnju papira, može se postići značajno povećanje redoks potencijala i pH vrednosti, kao i značajno smanjenje električne provodljivosti. ;;Primer 2: ;;Još jedan eksperiment sproveden je u fabrici papira koja je koristila konvencjonalne male količine biocida (NH4Br/NaOCl, < 400 g/t). Kada se poveća brzina punjenja ovog biocida i doda organski, neoksidirajući biocid kao drugi biocid, može se pokazati u samo jednom danu da se provodljivost sistema može značajno smanjiti. ;;Slika 2 pokazuje da je povećanje doze biocida odmah rezultiralo značajnim smanjenjem električne provodljivosti sa oko 2000 µS/cm na oko 1500 µS/cm unutar samo 1 dana. ;Isprekidana okomita linija levo označava kada je započeto doziranje biocida prema pronalasku, odn. kada je konvencjonalni dodatak biocida NH4Br promenjen dodatkom biocida prema pronalasku, a tačkasta okomita linija desno označava kada je doziranje biocid prema pronalasku prekinuto, odn. kada je nastavljeno uobičajeno dodavanje biocida NH4Br. U vremenskom intervalu između dve isprekidane okomite linije, organski biocid je dodat uz NH4Br biocid prema pronalasku. ;;Primer 3: ;;36 eksperimenata koji su sprovedeni u 19 fabrika papira analizirani su s obzirom na efikasnost suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu u zavisnosti od električne provodljivosti. Suvi i/ili vlažni polimeri za čvrstinu koji su korišćeni u eksperimentima bila su dva različita glioksilirana poliakrilamidna proizvoda (GPAM), a doza GPAM je varirala između 1.5 i 4 kg/t db u odnosu na celulozni materijal sa prosekom od 2.8 kg/t db. ;Rezultati su prikazani na Slici 3. Linija trenda ima R<2>vrednost 0f 0.72 (standardna devijacija). ;;Slika 3 prikazuje zavisnost performance suvih i/ili vlažnih polimera za čvrstinu u zavisnosti od električne provodljivosti vodene faze celuloznog materijala. Učinkovitost suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu izražava se u smislu odnosa efikasnosti koji uzima u obzir povećanje CMT (rezultat concora medija testa), snage praska, zatezne čvrstoće i doziranja suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu. Efikasnost je izračunata u zavisnosti od rasta čvrstine u % i doziranju suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu. Visoka doza suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu sa niskim porastom u čvrstoći papira daje slabu efikasnost, dok niska doza suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu sa velikim povećanjem čvrstoće papira daje dobru efikasnost. ;;Na Slici 3 je jasno da je odnos efikasnost mnogo bolji kada je električna provodljivost niska bez obzira na dozu. Kao što se može videti iz eksperimentalnih podataka, posebno iz dijagrama odnosa efikasnosti u odnosu na električnu provodljivost vlažnog kraja: niska električna provodljivost rezultira visokom efikasnošću suvog i/ili vlažnog polimera čvrstine, dok visoka električna provodljivost rezultira niskom efikasnošću suvog i/ili vlažnog polimera čvrstine. ;;Prema tome, kada se smanjuje električna porvodljivost pomoću dodatka biocida prema pronalasku, efikasnost suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu se može iznenađujuće povećati. ;;Primer 4: ;;Ovaj eksperiment je sproveden u fabrici papira kako bi se dodatno pokazale prednosti pronalaska u industrijskim uslovima. ;;Poredbeno ispitivanje C je sprovedeno bez pune kontrole biocida tako da je uravnotežena električna provodljivost bila 3500 µS/cm. ;;Sprovedeno je inventivno ispitivanje sa potpunom kontrolom biocida (biocid Spectrum® XD3899, Ashland Inc.; dodat u vodu za razređivanje pulpera, bela voda 1 i 2 i prečišćena voda za ispiranje), tako da je uravnotežena električna provodljivost bila 1950 µS/cm. ;Svako ispitivanje je uključivalo eksperiment u odsustvu pomoćnog sredstva za jačanje ("C0" i "I0", respektivno), kao i eksperiment u prisustvu pomoćnog sredstva za jačanje ("CGPAM" i "IGPAM", respektivno). ;;Svi ostali eksperimentalni parametri su održavani konstantnima. Eksperimentalni rezultati su prikazani u tabeli u nastavku: ;; ;; <1>Spectrum® XD3899, doza [koncentracija aktivne supstance koja je ekvivalentna elementarnom hloru, izražena u % aktivne supstance kao Cl2po toni proizvedenog papira] ;(*) izmereno jednom tokom ispitivanja

Iz gornjih eksperimentalnih rezultata postaje jasno da zbog biocidne kontrole pune petlje u inventivnom primeru I

- električna provodljivost je smanjena sa 3500 µS/cm (C0i CGPAM) na 1950 µS/cm (I0i IGPAM);

- potencijal redukcije kiseonika (ORP) u kratkoj petlji se povećao sa -453 mV (C0i CGPAM) na 45 (I0i IGPAM);

- pH vrednost u kratkoj petlji je porasla sa 6.24 (C0i CGPAM) na 6.93 (I0i IGPAM); - nivo ATP u kratkoj petlji se smanjio sa oko 158,000 (C0i CGPAM) na oko 25,000 (I0i IGPAM).

Nadalje, postaje jasno da u nedostatku pune petlje kontrole biocida, GPAM pomoćno sredstvo za čvrstinu poboljšava

- vrednost praska za samo 2.5 % (C0= 482 kPa; CGPAM= 494 kPa); i

- kompresiju kratkog opsega (SCT) za samo 4.3 % (C0= 3.30; CGPAM= 3.44).

Pod uslovima predmetnog pronalaska, međutim, izvođenje pomoćnog sredstva za čvrstinu je bitno bolje nego pod uporednim uslovima. Pod potpunom kontrolom biocida u petlji, GPAM pomoćno sredstvo za čvrstinu poboljšava

- vrednost praska za 12.6 % (I0= 488 kPa; IGPAM= 550 kPa); i

- kompresiju kratkog opsega (SCT) za 9.9 % (I0= 3.33; IGPAM= 3.66).

Claims (6)

Patentni zahtevi

1. Metod za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona koji uključuje sledeće korake: (a) pulpiranje vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob;

(b) sprečavanje mikrobne razgradnje barem dela skroba obradom vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob sa jednim ili više biocida na najmanje 2 različite tačke punjenja, pri čemu se jedan ili više biocida barem delimično dodaje celuloznom materijalu u području gustog materijala, gde celulozni materijal ima konzistenciju zalihe od najmanje 2.0 % i jedan ili više biocida koji sadrže neorgansku amonijum so u kombinaciji sa izvorom halogena dodatim u koncentraciji od 0.010 % do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2i opciono organskim biocidom; i

(h) dodavanje suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu celuloznom materijalu.

2. Metod za proizvodnju papira, debelog papira ili kartona prema zahtevu 1, gde korak (b) obuhvata (b) sprečavanje mikrobne razgradnje barem dela skroba tretiranjem vodenog celuloznog materijala koji sadrži skrob sa najmanje dva biocida na najmanje dve različite tačke punjenja, koji su biocidi barem delomično dodati celuloznom materijalu u području gustog materijala, gde celulozni materijal ima konzistenciju materijala od najmanje 2.0 %, najmanje dva biocida koji sadrže (i) neorgansku amonijum so u kombinaciji sa izvorom halogena dodatim u koncentraciji od 0.010 % do 0.080 % aktivne supstance kao Cl2i (ii) organski biocid odabran iz grupe koja se sastoji od kvaternih amonijum jedinjenja, benzil-C12-16-alkildimetil hlorida (ADBAC), poliheksametilenbigvanida (bigvanida), 1,2-benzizotiazol-3(2H)-on (BIT), bronopol (BNPD), bis(trihlor-metil)sulfon, dijodometil-ptolilsulfon, bronopol/kvaternog amonijum jedinjenja, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (BNPD/ADBAC), bronopol/didecil-dimetilamonijum hlorid (BNPD/DDAC), bronopol/5-hloro-2-metil-2H-izotiazol-3-on/2-metil-2H-izotiazol-3-on (BNPD/Iso ), NABAM/natrijum dimetilditiokarbamat, natrijum dimetilditiokarbamat-N,N-ditiokarbamat (NABAM), natrijummetilditiokarbamat, natrijum dimetilditiokarbamat, 5-hloro-2-metil-4-izotiazolin-3-on (CMIT), 2, 2-dibromo-2-cijanoacetamid (DBNPA), DBNPA/bronopol/izo (DBNPA/BNPD/Iso), 4,5-dihloro-2-n-oktil-3-izotiazolin-3-on (DCOIT), didecildimetilamonijum hlorid (DDAC), didecildimetilamonijum hlorid, alkil-dimetilbenzilamonijum hlorid (DDAC/ADBAC), dodecilgvanidin monohidrohlorid/kvaterni amonijum jedinjenja, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (DGH/ADBAC), dodecilgvanidin monohidrohlorid/metilen ditiocijanat (DGH/MBT), gluteral dehid ( Glut), gluteraldehid/kvaterno amonijum jedinjenje/ benzilkoko alkildimetil hloridi (Glut/koko), gluteraldehid/ didecildimetil-amonijum hlorid (Glut/ DDAC), gluteraldehid/5-hloro-2-metil-2H-izotiazol-3-on/2- metil-2H-izotiazol-3-on (GIut/lso), gluteraldehid/metilen ditiocijanat (Glut/MBT), 5-hloro-2-metil-2H-izotiazol-3on/2-metil-2H-izotiazol-3 -on (Iso), metilen ditiocijanat (MBT), 2-metil-4-izotiazolin-3-on (MIT), metamin oksiran (metamin oksiran), natrijum bromid (NaBr), nitrometilidintrimetanol, 2-n-oktil-3- izotiazolin-3-on (OIT), bis(triklorometil) sulfon/kvaterno amonijujum jedinjenje, benzil-C12-16-alkildimetil hloridi (sulfon/ADBAC), simklosen, terbutilazin, dazomet (tjon), tetrakis(hidroksimetil) fosfonijum sulfat (2:1) (THPS) i p-[(dijodometil) sulfonil] toluen (tolil sulfon), i njihove smeše.

3. Metod prema bilo kom od zahteva, pri čemu se suvi i/ili vlažni polimer za čvrstinu bira iz grupe koju čine

(i) nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni celulozni reaktivni polimeri sposobni da formiraju kovalentne inter-polimerne unakrsne veze sa celulozom preko aldehidnih funkcjonalnih grupa i/ili 3-hidroksi-azetidinijum funkcjonalnih grupa suvog i/ili vlažnog polimera za čvrstinu ; i

(ii) prirodni ili sintetički nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni polimeri.

4. Metod prema zahtevu 3, pri čemu (i) nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni celulozni reaktivni polimeri su proizvodi reakcije

- jonskih ili nejonskih homo- ili ko-polimera koji sadrže monomerne jedinice izvedene iz vinilamida, koji su opcjono potpuno ili delimično hidrolizovani, i/ili od (met)akrilamida; ili od polisaharida

- sa epihlorohidrinom ili sa agensima koji reaguju na celulozu koji sadrže najmanje jednu aldehidnu funkcjonalnu grupu.

5. Metod prema zahtevu 4, pri čemu celulozni reaktivni agensi sadrže najmanje dve aldehidne funkcionalne grupe i biraju se iz grupe koju čine glioksal, glutaraldehid, sukcinaldehid, furan dialdehid, 2-hidroksiadipaldehid, dialdehid skrob i njihove kombinacije.

6. Metod prema zahtevu 3, pri čemu (ii) prirodni ili sintetički nejonski, anjonski, katjonski ili amfoterni polimeri se biraju iz grupe koja se sastoji od

a) prirodnih ili hemijskih modifikovanih polisaharida;

b) anjonskih homo- ili ko-polimera koji sadrže anjonske monomerne jedinice izvedene iz (met)akrilne kiseline; opciono u kombinaciji sa nejonskim monomernim jedinicama izvedenim iz (met)akrilamida;

c) katjonskih homo- ili ko-polimera koji sadrže katjonske monomerne jedinice izvedene iz vinilamina, polidialildimetilamonijum hlorida, 2-akriloiletiltrimetilamonijum hlorida i/ili etilenimina; opciono u kombinaciji sa nejonskim monomernim jedinicama izvedenim iz vinilamida i/ili (met)akrilamida;

d) amfoternih polimera;

e) polimera koji imaju jonizam od najviše 2 mol-%, izabrani od nejonskih polietilenoksida i poliakrilamida; i

f) lateksa nerastvorni u vodi.