1. introduzione
Le condizioni di produzione nelle cartiere sono altamente favorevoli alla crescita microbica. Fattori come ossigeno, pH, temperatura, umidità, luce solare e una varietà di additivi (tra cui amido, coadiuvanti di ritenzione, agenti di resistenza a secco), nonché fibre, fungono da nutrienti per i microrganismi.
I problemi causati dall'attività microbica e dalla deposizione di muco includono rotture della carta, macchie o buchi nella carta finita, deterioramento degli additivi, muffa sulla polpa e sulla carta (in particolare sulla polpa bagnata e sulla carta da imballaggio per sapone), intasamento di feltri e ugelli, tempi di fermo macchina per la pulizia, ridotta efficienza produttiva, corrosione delle apparecchiature e odori sgradevoli sia nel sistema della macchina per la carta che nei prodotti finali.
2. Strategie di controllo microbico
Il controllo microbico nelle cartiere riguarda principalmente:
- Gestione dei batteri aerobici (batteri e muffe) sulla macchina per la carta
- Pulizia durante lo spegnimento della macchina
- Trattamento biocida rapido nel sistema delle acque bianche
- Conservazione del liquame e degli additivi
- Trattamento biocida delle formulazioni di rivestimento
I biocidi comunemente utilizzati nei sistemi di acque bianche includono bromo organico e monocloramina (MCA), mentre i conservanti come isotiazolinoni e la glutaraldeide vengono spesso applicati ai sistemi pulpari.
Tra le cartiere nazionali che producono carta tissue, imballaggi (cartone kraft/cartone bianco/testliner bianco), carta per uso culturale e carta speciale, l'MCA è diventata la scelta preferita per il controllo microbico nella parte umida grazie al suo meccanismo mirato:
NH₃ + HOCl → NH₂Cl + H₂O
L'utilizzo dell'MCA richiede rigorosi standard qualitativi per l'ipoclorito di sodio grezzo (in particolare la soda caustica a membrana ionica) e un controllo preciso dei livelli di cloro libero e alcali. L'MCA è stato introdotto per la prima volta in Cina da fornitori chimici globali come Solenis, Nalco e Buckman. Oggi, Buckman ha una forte presenza in Cina e molti produttori nazionali dispongono di tecnologie di produzione per l'MCA mature, convenienti e affidabili.
I sistemi di acque bianche solitamente monitorano i valori del cloro totale e del potenziale di ossidoriduzione (ORP) per valutare l'efficacia della disinfezione, insieme a test periodici di coltura microbica.
3. Progettazione di un programma di controllo microbico
I passaggi chiave per la progettazione di un programma efficace di controllo di mucillagini e microbi includono:
Passo 1: Identificazione del problema
Capire se la pianta presenta problemi come la deposizione di muco o difetti nella carta. Determinare se ci sono obiettivi specifici, come la riduzione dei costi o il rispetto dei limiti di spore di qualità alimentare.
Fase 2: Indagine sul sistema
Eseguire una valutazione completa del sistema:
- Diagrammi di flusso e mappe di processo
- Volumi dei serbatoi di stoccaggio
- Capacità del sistema a circuito corto
- Posizioni e fonti di acqua per la doccia
- Tutte le parti della macchina per la carta
- Fibre, acqua e fonti chimiche
- Punti di dosaggio e portate
- Valori di pH e temperatura
- Tipi di sostanze chimiche e viscosità, ecc.
Fase 3: Mappatura microbica
Utilizzare la coltura microbica e la microscopia per identificare i punti caldi della contaminazione e le aree di formazione di muco.
Fase 4: Campionamento e analisi della melma
Concentratevi su aree come la parte umida, il recupero delle acque bianche, i filtri a pressione, le docce e i filtri per l'acqua. Raccogliete ed etichettate chiaramente i campioni di melma, quindi esaminateli al microscopio per determinare se sono composti da batteri unicellulari, batteri filamentosi, funghi, alghe, materie prime, riempitivi, ecc.
4. Selezione dei biocidi e test di compatibilità
Selezione dei biocidi
Considerare le restrizioni in base a:
- Requisiti di sicurezza alimentare
- Approvazione di regolamentazione
- Compatibilità di pH e temperatura
- Batteri contro funghi: obiettivi
Eseguire test comparativi di efficacia biocida utilizzando campioni di acqua pura o di acque bianche a diverse concentrazioni e tempi di esposizione. Confrontare l'efficacia biocida con campioni bianchi per valutare le prestazioni del prodotto.
Test di compatibilità
Valutare l'impatto dei prodotti scelti su:
- Spostamento del colore (valori L, a, b)
- pH, viscosità e conduttività
- Formulazioni di rivestimento tramite test di drawdown
5. Dosaggio e punti di controllo
Dopo aver selezionato il biocida, calcolare il dosaggio richiesto utilizzando le curve concentrazione-risposta, tenendo conto di:
- Concentrazione minima inibente (MIC)
- Tempo di contatto
- Limiti di bilancio
Scegliere i punti di applicazione ottimali in base alle aree di contaminazione, tra cui:
- Sistema rotto
- Acqua bianca a circuito corto
- Sistemi di amido
- Pigmenti di rivestimento (caolino, PCC)
- Circuiti di acqua calda e chiarificata
6. Monitoraggio continuo e pulizia di arresto
I programmi di controllo dei biocidi devono essere monitorati regolarmente e adattati per allinearsi ai cambiamenti del sistema. La pulizia a fine ciclo (lavaggio acido o alcalino) è un complemento essenziale al controllo microbico ed è già una pratica consolidata in molti stabilimenti.
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