1. Inleiding
De productieomstandigheden in papierfabrieken zijn zeer bevorderlijk voor microbiële groei. Factoren zoals zuurstof, pH, temperatuur, vochtigheid, zonlicht en diverse additieven (waaronder zetmeel, retentiemiddelen, droogsterktemiddelen) en vezels dienen als voedingsstof voor micro-organismen.
De problemen die worden veroorzaakt door microbiële activiteit en slijmafzetting zijn onder meer gescheurd papier, vlekken of gaten in het afgewerkte papier, bederf van additieven, schimmel op pulp en papier (met name natte pulp en zeepverpakkingspapier), verstopping van vilt en spuitmonden, stilstand van machines vanwege reiniging, verminderde productie-efficiëntie, corrosie van apparatuur en onaangename geuren in zowel het papiermachinesysteem als de eindproducten.
2. Microbiële controlestrategieën
Microbiële bestrijding in papierfabrieken omvat voornamelijk:
- Beheersing van aerobe bacteriën (bacteriën en schimmels) op de papiermachine
- Reiniging tijdens het uitschakelen van de machine
- Snelle biocidebehandeling in het witwatersysteem
- Conservering van voorraadslib en additieven
- Biocide behandeling van coatingformuleringen
Veelgebruikte biociden in witwatersystemen zijn onder meer organisch broom en monochlooramine (MCA), terwijl conserveermiddelen zoals isothiazolinonen en glutaraldehyde worden vaak toegepast op pulpsystemen.
Bij fabrieken voor huishoudelijk tissuepapier, verpakkingen (kraftkarton/wit karton/witte toptestliner), cultuurpapier en speciaal papier is MCA een voorkeurskeuze geworden voor microbiële controle in het natte gedeelte vanwege het gerichte mechanisme:
NH₃ + HOCl → NH₂Cl + H₂O
Het gebruik van MCA vereist strenge kwaliteitsnormen voor ruw natriumhypochloriet (met name ionenmembraannatronloog) en nauwkeurige controle van het vrije chloor- en alkaligehalte. MCA werd voor het eerst in China geïntroduceerd door wereldwijde chemische leveranciers zoals Solenis, Nalco en Buckman. Tegenwoordig is Buckman sterk vertegenwoordigd in China en beschikken veel binnenlandse producenten over volwassen, kosteneffectieve en betrouwbare productietechnologieën voor MCA.
In witwatersystemen worden doorgaans de waarden voor totaal chloor en oxidatie-reductiepotentieel (ORP) gecontroleerd om de effectiviteit van desinfectie te evalueren. Daarnaast worden er periodiek microbiële kweektesten uitgevoerd.
3. Ontwerpen van een microbieel controleprogramma
Belangrijke stappen bij het ontwerpen van een effectief slijm- en microbiële bestrijdingsprogramma zijn:
Stap 1: probleemidentificatie
Begrijp of de plant problemen ondervindt zoals slijmafzetting of papierdefecten. Bepaal of er specifieke doelen zijn, zoals kostenreductie of naleving van de sporennormen voor voedsel.
Stap 2: Systeemonderzoek
Voer een volledige beoordeling van het systeem uit:
- Stroomdiagrammen en proceskaarten
- Volumes van opslagtanks
- Capaciteiten van korte-lussystemen
- Locaties en bronnen van douchewater
- Alle onderdelen van de papiermachine
- Vezels, water en chemische bronnen
- Doseringspunten en stroomsnelheden
- pH- en temperatuurwaarden
- Chemische soorten en viscositeit, enz.
Stap 3: Microbiële kartering
Gebruik microbiële culturen en microscopie om besmettingshotspots en slijmvormingsgebieden te identificeren.
Stap 4: Slijmbemonstering en -analyse
Concentreer u op gebieden zoals het natte gedeelte, de winning van wit water, drukfilters, douches en waterfilters. Verzamel en label slijmmonsters duidelijk en onderzoek ze vervolgens onder een microscoop om te bepalen of ze eencellige bacteriën, draadvormige bacteriën, schimmels, algen, grondstoffen, vulstoffen, enz. bevatten.
4. Biocideselectie en compatibiliteitstesten
Biocideselectie
Overweeg beperkingen op basis van:
- Voedselveiligheidseisen
- Regelgevende goedkeuring
- pH- en temperatuurcompatibiliteit
- Doelwitten van bacteriën versus schimmels
Voer vergelijkende tests uit naar de effectiviteit van biociden met behulp van echte voorraad- of witwatermonsters bij verschillende concentraties en blootstellingstijden. Vergelijk de effectiviteit van biociden met blanco monsters om de productprestaties te evalueren.
Compatibiliteitstesten
Beoordeel de impact van gekozen producten op:
- Kleurverschuiving (L, a, b-waarden)
- pH, viscositeit en geleidbaarheid
- Coatingformuleringen via uittrektesten
5. Dosering en controlepunten
Nadat u het biocide hebt geselecteerd, berekent u de benodigde dosering met behulp van concentratie-responscurven, waarbij u rekening houdt met:
- Minimale remmende concentratie (MIC)
- Contact tijd
- Begrotingslimieten
Kies de optimale toepassingspunten op basis van de besmettingsgebieden, waaronder:
- Kapot systeem
- Kort lus wildwater
- Zetmeelsystemen
- Coatingpigmenten (kaolien, PCC)
- Warme en heldere watercircuits
6. Continue bewaking en shutdown-reiniging
Biocidebestrijdingsprogramma's moeten regelmatig worden gemonitord en aangepast aan systeemwijzigingen. Reiniging tijdens stilstand (met zuur of alkali) is een essentiële aanvulling op microbiële bestrijding en is in veel fabrieken al een volwassen praktijk.
Bent u op zoek naar efficiënte en kosteneffectieve oplossingen voor microbiële bestrijding voor uw papierfabriek – of het nu gaat om wet-end systemen, additieven of coatings? Ons team bij Amazon Chemicals staat voor u klaar. Met onze ruime ervaring in pulp- en papierchemie bieden wij biocideoplossingen op maat, afgestemd op uw unieke productiebehoeften. Contact voor meer informatie of om een consult in te plannen.
