JP2003528718A - 抑泡組成物及び水性系での泡を抑制する方法 - Google Patents

抑泡組成物及び水性系での泡を抑制する方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、廃水系をはじめとする水性系及び水性工業プロセス系で、第一級アルコール、アルコールアルコキシレート及び乳化剤を(例えば、安定な水性組成物として)水性系に添加することによって泡の抑制(すなわち、脱泡及び消泡)を行うための方法及び組成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】
本発明は、抑泡組成物、その製造方法、及び水性媒質中での使用に関する。具
体的には、本発明は低温乃至中温のパルプ及び製紙工場のプロセス水流並びに放
出水流中で見られる泡の問題を処理するため特に有用な脱泡剤組成物に関する。
【0002】 多くの廃水処理系及び工業プロセスは、その系又はプロセスを廃水又はプロセ
ス水が流れる際に生じる泡によって引起こされる問題を有している。泡は、水流
の表面張力を下げる汚染物又は添加物を含むあらゆる水流で生じかねない。かか
る物質は通例有機化学物質である。また、天然化学物質(例えば、リグニン、フ
ミン酸及びタンニン)、廃棄化学物質、水処理用薬品、プロセス処理用薬品、洗
浄剤、クリーナー、工業プロセスの生成物又は副生物、微生物副生物などから誘
導されることもある。また、かかる系は生じた泡を安定化するその他の物質を含
んでいることもある。かかる物質には、重合体、界面活性剤、懸濁有機及び無機
固体、コロイド物質、タンパク質及び微生物がある。
【0003】 泡の問題は、廃水流又はプロセス水流が系の気液界面の全面積を増大させる単
位操作に付されたときに起こることが多い。かかる増大は、液体を液滴に分割す
るときや気体を液体に導入するときにいつでも起こる。かかる作用を引起こすプ
ロセスには、機械的工程(例えば、攪拌、混合、乱流、ポンプ輸送、通気、ガス
化、圧力低下及び温度上昇)、生物学的工程(例えば、発酵及び嫌気消化)並び
に化学的工程(例えば、酸化、再炭酸化、ガス化、蒸留、溶剤ストリッピング及
びガス発生反応)がある。
【0004】 廃水又はプロセス水中の泡は幾つかの理由で問題になり、系の処理(例えば、
ポンプ輸送、混合、蒸留、化学反応、熱伝達、蒸発、沈降など)に有害となりか
ねない。泡は系のセンサー及びコントローラ(例えば、水位コントローラ、pH
センサー及び温度センサー)を妨害することがあり、また製品の品質及び処理量
に悪影響(例えば、紙の穴及びコーティング接着不良)を及ぼすこともある。ま
た、泡は安全上又は健康上の危険(例えば、空気伝染細菌及びタンクのあふれ)
をもたらすことがあり、美観上の問題(例えば、放流河川への泡立った水流の放
出)を引起こすことがある。
【0005】 パルプ及び製紙工業では、リグニンその他の泡形成性物質が遍在するために最
も厄介な泡の問題の幾つかが認められる。泡立ちは、パルプ洗浄、パルプスクリ
ーニング、パルプ漂白及び廃棄物処理工程で頻繁に起こる。プロセス水流及び放
出水流表面の視認できる泡の他にも、特に繊維やその他の粒状物質を含有する水
流では、泡は同伴気泡の形で表面下にも生じかねない。気泡が通常の浮力によっ
て表面に上昇することができないときは、同伴気泡となる。これは、気泡が水流
中の粒状物質に吸着されるか、或いは気泡の運動が粒状物質の存在によって妨げ
られるからである。同伴気泡が問題となるのは、それらが繊維マットを通しての
洗液の排出を妨げ、ひいては生産速度を遅くするからである。また、同伴気泡は
紙の形成及び引張強さを損なうことも知られている。
【0006】
【発明の概要】
本発明は、水性環境(特に、廃水系及び水性工業プロセス系)において泡の抑
制(すなわち、脱泡又は消泡)を行うための脱泡剤組成物に関する。
【0007】 本発明は、水性環境(特に、廃水系及び水性工業プロセス系)において該系に
有効量の脱泡成分の添加(例えば、本発明の脱泡剤組成物の添加)によって泡の
抑制(すなわち、脱泡又は消泡)を行うための方法にも関する。
【0008】 一つの態様では、本発明は、水性系の脱泡及び消泡の少なくとも一方を行うた
めの方法であって、25℃で固体の第一級アルコール成分、アルコールアルコキ
シレート成分及び乳化剤成分の有効量を水性系に添加することによって水性系の
脱泡及び消泡の少なくとも一方を行う方法に関する。
【0009】 別の態様では、本発明は、25℃で固体の第一級アルコール成分、アルコール
アルコキシレート成分、乳化剤成分及び水を含む安定な脱泡剤組成物に関する。
【0010】 第一級アルコール成分は1種以上の線状第一級アルコールからなるものであれ
ばよく、1種以上の線状第一級アルコールは第一級線状アルコールの混合物でも
よい。第一級線状アルコールの混合物はC14〜C32第一級線状アルコール、さら
に好ましくはC18〜C32第一級線状アルコール、さらに一段と好ましくはC18
30第一級線状アルコールからなる。好ましくは、第一級線状アルコールの約3
5%以上がC20〜C26第一級線状アルコール、さらに好ましくは第一級線状アル
コールの約70%以上がC20〜C26第一級線状アルコール、さらに一段と好まし
くは第一級線状アルコールの約80%以上がC20〜C26第一級線状アルコールか
らなる。
【0011】 第一級アルコール成分は、約40℃以上の融点を有するものとし得る。
【0012】 第一級アルコールとしては、パルミチルアルコール、セチルアルコール、ステ
アリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリル
アルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリシルアルコール、
メリシルアルコール、ラクセリルアルコール及びゲディルアルコールの1種以上
を含む脂肪アルコール、並びに1−ヘキサデカノール、1−オクタデカノール、
1−エイコサノール、1−ドコサノール、1−テトラコサノール、1−ヘキサコ
サノール、1−オクタコサノール、1−トリアコンタノール、1−ドトリアコン
タノール及び1−テトラトリアコンタノールの1種以上を含む合成高級脂肪族ア
ルコールのいずれか1種以上がある。
【0013】 アルコールアルコキシレート成分としては、C12〜C18アルコールアルコキシ
レート、好ましくはエチレンオキシド基及びプロピレンオキシド基を含有するC12 〜C18アルコールアルコキシレートがある。
【0014】 アルコールアルコキシレート成分の曇り点は16℃以上であるが、一つの曇り
点範囲は約20〜38℃であり、別の曇り点範囲は約22〜25℃である。
【0015】 アルコールアルコキシレート成分の分子量は約630以上であるが、さらに好
ましくは約630〜3000、さらに一段と好ましくは約1200〜3000で
ある。
【0016】 乳化剤成分は1種以上の非イオン界面活性剤を含んでいてもよく、1種以上の
アニオン界面活性剤をさらに含んでいてもよい。
【0017】 1種以上の枝分れアルコールを添加してもよい。さらに、安定剤及び増粘剤の
1種以上を添加してもよい。
【0018】 第一級アルコール成分、アルコールアルコキシレート成分及び乳化剤成分は、
水性系に水性脱泡剤組成物を添加することによって添加し得る。水性脱泡剤組成
物は、約10〜35重量%の第一級アルコール、約2〜12重量%のアルコール
アルコキシレート、及び約0.2〜約5重量%の乳化剤成分を含み得る。
【0019】 乳化剤成分は、最大約1.0重量%までの1種以上のアニオン界面活性剤と約
0.2〜5.0重量%の1種以上の非イオン界面活性剤とを含有し得る。1種以
上の非イオン界面活性剤は1種以上のアルコールエトキシレートからなるもので
もよい。さらに、乳化剤成分は1種以上の水溶性アルコールエトキシレート及び
1種以上の水不溶性アルコールエトキシレートを含有し得る。
【0020】 水性系は、例えば、製紙系であり得る。
【0021】 本発明のその他の例示的な実施形態及び利点は、本明細書の開示内容を参照す
ることで確認できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本明細書に示す事項は、例示のためのものであり、単に本発明の実施形態を例
示的に説明するためのものにすぎず、本発明の原理及び技術的思想の最も有用で
容易に理解される説明と考えられるものを提示するためものである。これに関し
、本発明の基本的な理解に必要とされる以上に詳しく本発明を説明することは行
っていないが、本明細書の記載から本発明の様々な形態を如何に具体化するかは
当業者には自明であろう。
【0023】 特記しない限り、百分率、部、比率などはすべて重量基準で表される。さらに
、特記しない限り、本発明でのパーセント測定値は所定の試料重量を100%と
した重量基準で測定される。すなわち、例えば、30%は試料100重量部当た
りの30重量部を表す。
【0024】 化合物又は成分について言及する場合、特記しない限り、その化合物又は成分
自体のみならず、他の化合物又は成分との組合せ(例えば、化合物の混合物)を
も包含する。
【0025】 さらに、量、濃度その他の値又はパラメーターが複数の好ましい上限値と好ま
しい下限値で示されている場合、それらの範囲が別々に開示されているか否かに
かかわらず、好ましい上限値と好ましい下限値との任意の組み合わせからなるあ
らゆる範囲を具体的に開示するものである。
【0026】 水性プロセス及び排水流中での発泡の抑制の著しい改善が、本発明の主題であ
る抑泡組成物の使用によって達成できる。この組成物の主たる目標は、第一級ア
ルコール成分及びアルコールアルコキシレート成分の組合せから得られる向上し
た抑泡効率である。これら2種の物質の併用は、従来の組成物に比べ、意外なこ
とに脱泡及び消泡の両方を向上させる。
【0027】 本発明は、水性環境(特に、廃水系及び水性工業プロセス系)で、第一級アル
コール成分及びアルコールアルコキシレート成分を含む脱泡剤組成物を該系に添
加することによって泡の抑制(すなわち、脱泡及び/又は消泡)を行うための方
法にも関する。
【0028】 本発明で有用な第一級アルコール成分としては、室温(すなわち、25℃)で
固体の任意の第一級アルコールが挙げられる。好ましくは、第一級アルコール成
分は1種以上の線状第一級アルコールからなり、好ましくは第一級線状アルコー
ルの混合物からなる。さらに一段と好ましくは、線状第一級アルコールはC14
32第一級線状アルコールからなり、さらに好ましくはC18〜C32第一級線状ア
ルコールからなり、さらに一段と好ましくはC18〜C30第一級線状アルコールか
らなる。
【0029】 第一級アルコール成分が第一級線状アルコールの混合物からなる場合、第一級
線状アルコールの約35%以上がC20〜C26第一級線状アルコールからなるのが
好ましく、さらに好ましくは第一級線状アルコールの約70%以上がC20〜C26 第一級線状アルコールからなり、さらに一段と好ましくは第一級線状アルコール
の約80%以上がC20〜C26第一級線状アルコールからなる。
【0030】 好ましくは、第一級アルコール成分は約40℃以上の融点を有する。そこで、
例えば第一級アルコール成分が第一級線状アルコールの混合物からなるときは、
該混合物は約40℃以上の好ましい融点を有する。
【0031】 本発明に係る第一級アルコールとしては、特に限定されないが、米国特許第4
340500及び5679286号に記載されたものが挙げられる。なお、これ
らの特許の開示内容は援用によって本明細書の一部をなす。
【0032】 本発明の目的に適したアルコールは、天然の油化学原料から誘導されるものに
ついては「脂肪アルコール」としても知られており、石油化学原料から誘導され
るものについては「合成高級脂肪族アルコール」としても知られる。本発明の目
的に適した脂肪アルコールの例としては、特に限定されないが、パルミチルアル
コール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベ
ヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルア
ルコール、ミリシルアルコール、メリシルアルコール、ラクセリルアルコール及
びゲディルアルコール並びにそれらの混合物が挙げられる。適当な合成高級脂肪
族アルコールとしては、特に限定されないが、オキソ法によって製造されるもの
及びチーグラー法によって製造されるものが挙げられる。本発明の目的に適した
合成高級脂肪族アルコールとしては、特に限定されないが、1−ヘキサデカノー
ル、1−オクタデカノール、1−エイコサノール、1−ドコサノール、1−テト
ラコサノール、1−ヘキサコサノール、1−オクタコサノール、1−トリアコン
タノール、1−ドトリアコンタノール及び1−テトラトリアコンタノール並びに
それらの混合物が挙げられる。第一級線状アルコール成分用の好ましい化合物は
、炭素原子数約14〜約32の合成高級脂肪族アルコールであり、好ましくは炭
素原子数約18〜約32のものであり、最も好ましくは炭素原子数約18〜約3
0のものである。
【0033】 好ましい線状第一級アルコール成分の市販品の例としては、特に限定されない
が、Alfol 20+(Condea−Vista社(米国テキサス州ヒュー
ストン)製)、Nafol 20+、Nafol 20+A、Nafol 22
+、Nafol 2022(すべてCondea Chemie社(ドイツ国ブ
ルンスブーテル)製)、及びEpal 20+(Amoco Chemical
s社(米国イリノイ州シカゴ)製)が挙げられる。好ましい線状第一級アルコー
ル成分は、商業的にはC12〜C18アルコール生産の釜残として記載することがで
きる。従って、この成分はC22〜C40炭化水素のような不純物を約25〜40重
量%の濃度で含有することがある。かかる不純物の存在は、組成物による泡の抑
制を妨げない。
【0034】 本発明に係るアルコールアルコキシレート成分は、第一級アルコール成分と共
に脱泡及び/又は消泡を可能にするように機能する1種以上のアルコールアルコ
キシレートであればよい。本発明のアルコールアルコキシレートは、アルコール
アルコキシレートに疎水性基と親水性基とを共に付与するアルコキシレートの組
合せを含み得る。例えば、アルコールアルコキシレートは少なくとも親水性基を
なすエチレンオキシド基と疎水性基をなすプロピレンオキシド基とを含むのが好
ましい。また、アルコールアルコキシレートは炭素原子数12〜18の線状又は
枝分れアルキル鎖を含む。このアルキル基鎖も疎水性基である。アルコールアル
コキシレートは、疎水性基(特に限定されないが、例えばプロピレンオキシド基
)の割合が高いのが好ましい。従って、アルコールアルコキシレートが親水性基
と疎水性基とを含むとしても、アルコールアルコキシレートは総合的には疎水性
を有すると見なすことができる。
【0035】 好ましくは、アルコールアルコキシレートはC12〜C18アルコールアルコキシ
レートからなるが、一つの好ましい範囲はC12〜C14であり、別の好ましい範囲
はC14〜C18である。さらに好ましくは、アルコールアルコキシレートはエチレ
ンオキシド基及びプロピレンオキシド基を含有するC12〜C18アルコールアルコ
キシレートからなるが、一つの好ましい範囲はC12〜C14であり、別の好ましい
範囲はC14〜C18である。好ましくは、アルコールアルコキシレートは16℃以
上の曇り点を有するが、一つの好ましい範囲は約20〜約38℃であり、別の好
ましい範囲は約22〜25℃である。好ましくは、アルコールアルコキシレート
は630以上の分子量を有していて、好ましい範囲は約630〜3000及び約
1200〜3000である。
【0036】 本発明で有用なアルコールアルコキシレートとしては、特に限定されないが、
米国特許第5562862及び5460698号に開示されているようなC12
18アルコールアルコキシレートがある。なお、これらの特許の開示内容は援用
によって本明細書の一部をなす。C12〜C18アルコールアルコキシレートとして
は、16℃以上(好ましくは約22〜約25℃)の曇り点及び約1200〜約3
000の分子量を有する脂肪アルコールエトキシレート/プロポキシレートを挙
げることができる。かかる脂肪アルコールエトキシレート/プロポキシレートは
次式で表される化学構造を有する。
【0037】
【化1】
【0038】 式中、Rは炭素原子数約12〜約18の線状又は枝分れアルキル基、好ましくは
14〜C18混合物であり、xは約2〜約20であり、またyは約1〜約40であ
る。
【0039】 また、約20〜約38℃の曇り点及び630以上の分子量を有する第二級アル
コールエトキシレート/プロポキシレートも本発明のアルコールアルコキシレー
ト成分として適当である。これらの物質は、次式で表される化学構造を有する。
【0040】
【化2】
【0041】 式中、Rは炭素原子数約11〜約15の線状又は枝分れアルキル基、好ましくは
11〜C15又はC12〜C14混合物であり、xは約1〜約6であり、またyは約1
〜約3である。
【0042】 好ましいアルコールアルコキシレート成分の例としては、Deforest
Enterprises社(米国フロリダ州ボカレイトン)製のエトキシル化/
プロポキシル化アルコール(例えば、Delonic LF−EP)、Harc
ros Chemicals社(米国カンザス州カンザスシティ)製のもの(例
えば、T−Det LF−416)、Henkel社(米国オハイオ州シンシナ
ティ)製のもの(例えば、Dehypon LS−54及びDehypon L
S−45)、Huntsman Chemical社(米国テキサス州ヒュース
トン)製のSurfonicアルコールアルコキシレート(例えば、Surfo
nic LF−27、Surfonic LF−47及びSurfonic L
F−50)、Rhodia社(米国ニュージャージー州クランベリー)製のもの
(例えば、Antarox LF−224及びAntarox BL)、並びに
Union Carbide社(米国コネティカット州ダンベリー)製のTer
gitol Minifoamアルコールアルコキシレート(例えば、Terg
itol Minifoam 1X及びTergitol Minifoam
2X)が挙げられる。
【0043】 本発明に係る組成物は乳化剤成分も含有する。乳化剤成分は、第一級アルコー
ル成分及びアルコールアルコキシレートを水性媒質中に分散させることのできる
1種以上の乳化剤であればよい。1種以上の乳化剤成分は、水性媒質中への成分
の分散を可能にする濃度で存在し得る。好ましくは、乳化剤成分の濃度は約0.
2〜5.0重量%であり、さらに好ましくは、乳化剤成分の濃度は約0.5〜3
重量%である。
【0044】 乳化剤成分は、1種以上の非イオン界面活性剤からなるのが好ましい。本発明
の乳化剤成分に使用し得る非イオン界面活性剤としては、特に限定されないが、
アルコールエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、アルキルフェノールエトキ
シレート、ソルビタンエステル、ソルビタンエステルエトキシレート、エチレン
オキシド/プロピレンオキシド共重合体、グリコールエステル、グリセリルエス
テル、ポリグリセリド及びポリオキシアルキレングリセリドエステルが挙げられ
る。好ましい非イオン界面活性剤は、Terginol 15−Sシリーズ(U
nion Carbide社(米国コネティカット州ダンベリー)製)、Neo
dol 23シリーズ及びNeodol 25シリーズ(Shell Chem
icals社(米国テキサス州ヒューストン)製)、Macol LAシリーズ
(BASF社(米国ニュージャージー州マウントオリーブ)製)、Makon
TDシリーズ(Stepan社(米国イリノイ州ノースフィールド)製)、Su
rfonic Lシリーズ(Huntsman Chemical社(米国テキ
サス州ヒューストン)製)、Tomadol 25シリーズ(Tomah Pr
oducts社(ルイジアナ州リザーブ)製)、並びにAlfonic 121
6シリーズ及びAlfonic 1416シリーズ(Condea−Vista
社(米国テキサス州ヒューストン)製)のようなアルコールエトキシレートであ
る。なお、非イオン界面活性剤は水溶性及び/又は水不溶性のもの(例えば、水
溶性及び水不溶性のアルコールエトキシレート)でもよい。
【0045】 また、本発明の乳化剤成分はアニオン界面活性剤を含んでいてもよい。アニオ
ン界面活性剤としては、特に限定されないが、アルコール硫酸塩、アルキルアリ
ールスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、エトキシル化アルコール硫
酸塩、エトキシル化アルキルフェノールの硫酸塩及びスルホン酸塩、脂肪酸エス
テルの硫酸塩、アルキルフェノールの硫酸塩及びスルホン酸塩、縮合ナフタレン
のスルホン酸塩、ナフタレンのスルホン酸塩、スルホコハク酸エステルのナトリ
ウム誘導体、石油スルホン酸エステルのアルカリ塩、アルカリリン酸エステルな
どがある。好ましいアニオン界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン塩及びジオク
チルスルホコハク酸ナトリウム塩がある。アニオン界面活性剤は、全組成物を基
準にして0〜約1重量%の濃度で本発明の脱泡剤組成物に存在し得る。
【0046】 このように、乳化剤成分は1種以上の1種以上の非イオン界面活性剤からなる
のが好ましく、1種以上の非イオン界面活性剤と組合わせて1種以上のアニオン
界面活性剤を含んでいてもよい。
【0047】 組成物は、好ましくは、約10〜約35重量%の第一級アルコール、約2〜約
12重量%のアルコールアルコキシレート及び約0.2〜約5重量%の1種以上
の乳化剤成分を含み、残部は水である。
【0048】 さらに、本発明に係る組成物はその他の添加剤(例えば、脱泡剤組成物に通常
混入される添加剤)を含んでいてもよい。
【0049】 例えば、本発明に係る組成物は枝分れアルコール(特に限定されないが、例え
ば2−エチル−1−ヘキサノール、2−ブチルオクタノール、2−ヘキシルデカ
ノール、2−オクチルドデカノール及び2−デシルテトラデカノール)を含んで
いてもよい。枝分れアルコールは、様々な量、好ましくは0〜約2重量%の量、
さらに好ましくは最大約1.1重量%までの量で組成物中に存在し得る。
【0050】 また、貯蔵時の組成物の相分離を防止するため、本発明に係る組成物に安定剤
及び/又は増粘剤を添加してもよい。本発明での使用に適した安定剤/増粘剤と
しては、特に限定されないが、キサンタンガム、ポリ(アクリル酸)、高分子量
ポリアクリル酸エステル、天然ガム質、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヘクトライトクレーなどが挙げられる。安定剤/増粘剤は
、様々な濃度、好ましくは0〜約2重量%の濃度で脱泡剤組成物に存在し得る。
好ましい安定剤/増粘剤はキサンタンガムである。
【0051】 組成物が安定剤/増粘剤を含む場合、その水和を容易にするため、安定剤/増
粘剤の製造業者が推奨する通りアルカリ性物質を添加してもよい。この目的に適
したアルカリ性物質の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、ト
リエタノールアミンなどが挙げられる。
【0052】 本発明に係る組成物は、製品貯蔵時の微生物活動を防止又は抑制するため、1
種以上の防腐剤を含んでいてもよい。適当な防腐剤としては、特に限定されない
が、ベンゾイソチアゾリノン、グルタルアルデヒド、メチルパラベン、プロピル
パラベン、イソチアゾリノン及びそれらの混合物が挙げられる。防腐剤は、様々
な濃度、好ましくは0〜約0.1重量%の濃度で脱泡剤組成物に存在し得る。好
ましい防腐剤は、Zeneca社(デラウェア州ウィルミントン)製Proxe
l GXL(1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン)である。
【0053】 本発明の脱泡剤組成物は、広範な種類の水性系での脱泡又は消泡の実施に適し
ている。ただし、本脱泡剤はパルプ及び製紙工業並びに繊維工業に特に適してお
り、これらの工業でのプロセス水及び放出廃水中で泡の抑制を行うため特に有用
であることが判明している。本発明の脱泡剤組成物は、既存の泡を破壊し及び/
又は新しい泡の生成を抑制するために有効な量で水性系に添加し得る。通常、脱
泡剤組成物は水性系の液体100万容量部当り1容量部以上の脱泡剤を供給する
ような量で添加される。一般に、水性系の液体100万容量部当り500容量部
より多い量の脱泡剤を使用しても追加の有益な効果は得られない。使用すべき特
定の量は系ごとに変化し、また最適量の選択は当業者が容易になし得る事項であ
る。ただし、脱泡剤の使用量の好ましい範囲は水性系の液体100万容量部当り
約5〜100容量部である。
【0054】
【実施例】
本発明を以下の非限定的な実施例で例証する。これらの実施例は例示のための
ものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。実施例における部及
び百分率は、特に記載のない限り、すべて重量基準である。
【0055】実施例組成物1〜32 本発明に従って調製された複数の脱泡剤組成物を表1に示す。各成分の百分率
は重量%で表されている。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
【表3】
【0059】 Alfol 20+は、Condea−Vista社(米国テキサス州ヒュー
ストン)製のC16〜C32アルコールを主成分とする第一級アルコール混合物であ
る。
【0060】 Sulfonic LF−50は、Huntsman Chemical社(
米国テキサス州ヒューストン)製のC14〜C18アルコールアルコキシレートであ
る。
【0061】 Sulfonic LF−27は、Huntsman Chemical社(
米国テキサス州ヒューストン)製のC16〜C18アルコールアルコキシレートであ
る。
【0062】 Sulfonic LF−47は、Huntsman Chemical社(
米国テキサス州ヒューストン)製のアルコールアルコキシレートである。
【0063】 Tergitol Minfoam 1Xは、Union Carbide社
(米国コネティカット州ダンベリー)製のC12〜C14アルコールアルコキシレー
トである。
【0064】 Tergitol Minfoam 2Xは、Union Carbide社
(米国コネティカット州ダンベリー)製のC12〜C14アルコールアルコキシレー
トである。
【0065】 Nacconol 90Gは、Stepan Chemicals社(米国ニ
ュージャージー州メイウッド)製のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムアニ
オン界面活性剤である。
【0066】 Monawet MO85Pは、Uniqema社(米国ニュージャージー州
パターソン)製のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムアニオン界面活性剤であ
る。
【0067】 Calsoft T−60は、Stepan Chemicals社(米国ニ
ュージャージー州メイウッド)製のトリエタノールアミンドデシルベンゼンスル
ホネートアニオン界面活性剤である。
【0068】 Tergitol 15−S−9は、Union Carbide社(米国コ
ネティカット州ダンベリー)製の第二級アルコールエトキシレート非イオン界面
活性剤である。
【0069】 Tergitol 15−S−3及びTergitol 15−S−12はい
ずれも、Union Carbide社(米国コネティカット州ダンベリー)製
の第二級アルコールエトキシレート非イオン界面活性剤である。
【0070】 Isofol 20は、Condea−Vista社(米国テキサス州ヒュー
ストン)製の枝分れアルコール(2−オクチルドデカノールである。
【0071】 2−エチル−1−ヘキサノールは、Fluka Chemicals社(ウィ
スコンシン州ミルウォーキー)製枝分れアルコールである。
【0072】 Kelzan Sは、Kelco Industrial Biopolym
ers社(カリフォルニア州サンディエゴ)製の分散性キサンタンガムである。
このキサンタンガムと一緒に、006〜0.07重量%の水酸化アンモニウムを
水に添加した。
【0073】試験基質の調製及び泡立ち試験手順の説明 典型的なパルプ及び製紙工業廃水中に存在する汚染物を代表する汚染物を含有
する実験的に調製された基質を用いて、組成物の抑泡効率を評価するための試験
を行った。試験基質は、表2に示された組成を有する濃縮原液から調製する。
【0074】
【表4】
【0075】 Indulin AT非スルホン化クラフトリグニンは、WestVaco社
(サウスカロライナ州チャールストンハイツ)によって製造されている。
【0076】 Pamak 4(トール油脂肪酸)は、Hercules Incorpor
ated(デラウェア州ウィルミントン)によって製造されている。
【0077】 試験基質を調製するため、原液を脱イオン水で2.0重量%に希釈した後、5
0%硫酸でpHを7.0±0.2に調整する。
【0078】 実際の規模の廃棄物処理プラントで典型的なパルプ及び製紙工業廃水が受ける
ことのある混合強度をシミュレートすることによって泡を生成させるように設計
された装置を使用しながら、この基質で試験を行う。この装置は、1.0リット
ルのガラス貯槽、内径1インチ×長さ24インチの開口形ガラスカラム、蠕動ポ
ンプ、チューブ、及び直径1mmの開口を有する長さ4インチのステンレス鋼針
を含んでいる。カラムは、その下端が貯槽の中心で底面から0.5インチ上方に
位置するように直立状態で固定されている。チューブは貯槽の内部からポンプを
介して針まで延びていると共に、針はカラムの頂部に固定されカラムの中心に沿
って液を下方に放出するように向けられている。貯槽とポンプとの間でチューブ
に挿入されたガラスT管継手には、添加剤を注入するためのゴム隔膜が取付けら
れている。この装置は、Reich、Patton及びFrancis,“So
ap and Chemical Specialties”(1961年4月
、55頁)に記載されているような、洗剤工業で泡の生成の測定に使用されるダ
イナミック・フォーム・メーターを小規模に改良したものである。
【0079】 この装置を使用して、1.0リットルの試験基質を貯槽に加え、次いで貯槽か
ら針に基質をポンプ輸送することによって泡を生成させる。その結果、基質は細
い定常流れの状態でカラムの中心に沿って下方に放出される。針から放出された
基質が貯槽内の液面に衝突した時、カラム内に泡が生成する。生成した泡の量は
、カラム内の泡の高さを測定することによって定量化される。
【0080】 それぞれの評価は、先ず最初に、化学処理剤を含有しない試験基質によって生
成される泡の量を測定することを含んでいる。「未処理泡高さ」として定義され
るこの値は、基質を毎分350mlで1分間にわたり循環させることによって測
定される。
【0081】 未処理泡高さを測定した後、基質を毎分350mlで循環させながら計量され
た量の脱泡剤を基質に添加することにより、脱泡剤の添加が泡の高さに及ぼす効
果を測定する。脱泡剤は、貯槽とポンプとの間でチューブ内に配置された注入用
隔膜を通して添加される。基質がチューブを通って流れる際、脱泡剤は基質中に
分散する。次いで、分散した脱泡剤は循環する基質と共に針からカラム内の泡の
上面に放出される。最も有効な脱泡剤では、脱泡剤との接触で泡が破壊されるた
めに泡の高さが直ちに低下する。処理剤の添加後、毎分350mlで基質の再循
環を続け、1分間隔で10分間にわたり泡の高さを記録する。
【0082】 泡の高さの測定値を用いて、未処理泡高さに対する泡の減少百分率が計算され
る。脱泡/消泡剤の添加から1分後の泡減少百分率は、脱泡/消泡剤の脱泡(又
は「泡破壊」)能力の指標として使用される。泡減少百分率が高いほど、優れた
脱泡剤であることを表す。処理済みの基質を10分間にわたって再循環させた後
の泡減少百分率は、脱泡/消泡剤の消泡(又は「泡抑制」)能力の指標として使
用される。
【0083】実施例組成物及び比較組成物に関する試験結果 表1に記載した組成物のそれぞれに関し、10ppmの組成物を用いて行った
試験の結果を表3に示す。また、現在市販されている「最高水準の」消泡製品で
あるFoamtrol AF3550(BetzDearborn社(米国ペン
シルヴェニア州トレヴォーズ)製)を10ppm及び25ppmの量で添加した
対照品A及びBを用いて行った同様な試験の結果も表3に示す。Foamtro
l AF3550はC18〜C32線状第一級アルコールの混合物を含有するが、ア
ルコールアルコキシレートは含有していない。実施例1〜32の組成物のすべて
は、C18〜C32線状第一級アルコール及びアルコールアルコキシレートの両方を
含有している。Foamtrol AF3550を含有する対照品A及びBの性
能データを実施例1〜32の脱泡剤組成物の性能データと比較すれば、本発明の
組成物中にアルコールアルコキシレートが存在することから得られる抑泡効果の
向上が明確に証明される。
【0084】
【表5】
【0085】
【表6】
【0086】 表3に示すデータによって証明される通り、実施例1〜32の本発明組成物の
すべてが脱泡剤及び消泡剤として非常に有効である。実施例1〜32の本発明組
成物はいずれも、Foamtrol AF3550を用いた対照品A及びBより
も顕著に優れた泡抑制(10分後の泡減少百分率)を達成している。また、実施
例10及び27を除くすべての実施例は、Foamtrol AF3550を含
有する対照品A及びBに比べて同等以上の泡破壊(1分後の泡減少百分率)を達
成することができる。
【0087】 上記の実施例は単に説明のためのものにすぎず、本発明を限定するものではな
い。例示的な実施形態に関連して本発明を説明してきたが、本明細書で使用した
文言は説明及び例示のためのものであり、限定のためのものではない。現在又は
補正に係る特許請求の範囲において、本発明の技術的範囲及び技術的思想から逸
脱せずに、様々な変更を施すことができる。また、本明細書では特定の手段、材
料及び実施形態に関連して本発明を説明してきたが、本発明は本明細書に開示さ
れた事項に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲に属するあらゆる
機能的に均等な構造、方法及び用途をも包含する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4D011 CB01 CC01 4L055 AG34 AH29 AH35 AH50 BD10 EA20 EA30 EA32 FA30

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性系の脱泡及び消泡の少なくとも一方を行うための方法で
    あって、25℃で固体の第一級アルコール成分、アルコールアルコキシレート成
    分及び乳化剤成分の有効量を水性系に添加することによって水性系の脱泡及び消
    泡の少なくとも一方を行う方法。
  2. 【請求項2】 前記第一級アルコール成分が1種以上の線状第一級アルコー
    ルからなる、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記1種以上の線状第一級アルコールが第一級線状アルコー
    ルの混合物からなる、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第一級線状アルコールの混合物がC14〜C32第一級線状
    アルコールからなる、請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記第一級線状アルコールの混合物がC18〜C32第一級線状
    アルコールからなる、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記第一級線状アルコールの混合物がC18〜C30第一級線状
    アルコールからなる、請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記第一級線状アルコールの約35%以上がC20〜C26第一
    級線状アルコールからなる、請求項4記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記第一級線状アルコールの約70%以上がC20〜C26第一
    級線状アルコールからなる、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第一級線状アルコールの約80%以上がC20〜C26第一
    級線状アルコールからなる、請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記第一級アルコール成分が約40℃以上の融点を有する
    、請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記第一級アルコールが、パルミチルアルコール、セチル
    アルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコー
    ル、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリ
    シルアルコール、メリシルアルコール、ラクセリルアルコール及びゲディルアル
    コールの1種以上を含む脂肪アルコール並びに1−ヘキサデカノール、1−オク
    タデカノール、1−エイコサノール、1−ドコサノール、1−テトラコサノール
    、1−ヘキサコサノール、1−オクタコサノール、1−トリアコンタノール、1
    −ドトリアコンタノール及び1−テトラトリアコンタノールの1種以上を含む合
    成高級脂肪族アルコールのうちの1種以上からなる、請求項1記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記アルコールアルコキシレート成分がC12〜C18アルコ
    ールアルコキシレートからなる、請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記アルコールアルコキシレート成分が、エチレンオキシ
    ド基及びプロピレンオキシド基を含有するC12〜C18アルコールアルコキシレー
    トからなる、請求項1記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記アルコールアルコキシレート成分が16℃以上の曇り
    点を有する、請求項13記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記アルコールアルコキシレート成分が約20〜38℃の
    曇り点を有する、請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記アルコールアルコキシレート成分が約22〜25℃の
    曇り点を有する、請求項14記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記アルコールアルコキシレート成分が約630以上の分
    子量を有する、請求項14記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記アルコールアルコキシレート成分が約630〜300
    0の分子量を有する、請求項17記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記アルコールアルコキシレート成分が約1200〜30
    00の分子量を有する、請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記乳化剤成分が1種以上の非イオン界面活性剤を含む、
    請求項1記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記乳化剤成分が1種以上のアニオン界面活性剤をさらに
    含む、請求項20記載の方法。
  22. 【請求項22】 1種以上の枝分れアルコールを添加することをさらに含む
    、請求項1記載の方法。
  23. 【請求項23】 安定剤及び増粘剤の1種以上をさらに含む、請求項1記載
    の方法。
  24. 【請求項24】 前記第一級アルコール成分、アルコールアルコキシレート
    成分及び乳化剤成分が、水性系に水性脱泡剤組成物を添加することによって添加
    される、請求項1記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記水性脱泡剤組成物が、約10〜35重量%の第一級ア
    ルコール、約2〜12重量%のアルコールアルコキシレート、及び約0.2〜約
    5重量%の乳化剤成分を含む、請求項24記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記乳化剤成分が、最大約1.0重量%までの1種以上の
    アニオン界面活性剤と約0.2〜5.0重量%の1種以上の非イオン界面活性剤
    とを含む、請求項25記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記1種以上の非イオン界面活性剤が1種以上のアルコー
    ルエトキシレートからなる、請求項26記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記乳化剤成分が、1種以上の水溶性アルコールエトキシ
    レート及び1種以上の水不溶性アルコールエトキシレートを含む、請求項26記
    載の方法。
  29. 【請求項29】 前記水性系が製紙系である、請求項1記載の方法。
  30. 【請求項30】 25℃で固体の第一級アルコール成分、アルコールアルコ
    キシレート成分、乳化剤成分及び水を含む安定な脱泡剤組成物。
  31. 【請求項31】 前記第一級アルコール成分が1種以上の線状第一級アルコ
    ールからなる、請求項30記載の組成物。
  32. 【請求項32】 前記1種以上の線状第一級アルコールが第一級線状アルコ
    ールの混合物からなる、請求項31記載の組成物。
  33. 【請求項33】 前記第一級線状アルコールの混合物がC14〜C32第一級線
    状アルコールからなる、請求項32記載の組成物。
  34. 【請求項34】 前記第一級線状アルコールの混合物がC18〜C32第一級線
    状アルコールからなる、請求項33記載の組成物。
  35. 【請求項35】 前記第一級線状アルコールの混合物がC18〜C30第一級線
    状アルコールからなる、請求項34記載の組成物。
  36. 【請求項36】 前記第一級線状アルコールの約35%以上がC20〜C26
    一級線状アルコールからなる、請求項33記載の組成物。
  37. 【請求項37】 前記第一級線状アルコールの約70%以上がC20〜C26
    一級線状アルコールからなる、請求項36記載の組成物。
  38. 【請求項38】 前記第一級線状アルコールの約80%以上がC20〜C26
    一級線状アルコールからなる、請求項37記載の組成物。
  39. 【請求項39】 前記第一級アルコール成分が約40℃以上の融点を有する
    、請求項30記載の組成物。
  40. 【請求項40】 前記第一級アルコールが、パルミチルアルコール、セチル
    アルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコー
    ル、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリ
    シルアルコール、メリシルアルコール、ラクセリルアルコール及びゲディルアル
    コールの1種以上を含む脂肪アルコール並びに1−ヘキサデカノール、1−オク
    タデカノール、1−エイコサノール、1−ドコサノール、1−テトラコサノール
    、1−ヘキサコサノール、1−オクタコサノール、1−トリアコンタノール、1
    −ドトリアコンタノール及び1−テトラトリアコンタノールの1種以上を含む合
    成高級脂肪族アルコールのうちの1種以上からなる、請求項30記載の組成物。
  41. 【請求項41】 前記アルコールアルコキシレート成分がC12〜C18アルコ
    ールアルコキシレートからなる、請求項30記載の組成物。
  42. 【請求項42】 前記アルコールアルコキシレート成分が、エチレンオキシ
    ド基及びプロピレンオキシド基を含有するC12〜C18アルコールアルコキシレー
    トからなる、請求項30記載の組成物。
  43. 【請求項43】 前記アルコールアルコキシレート成分が16℃以上の曇り
    点を有する、請求項41記載の組成物。
  44. 【請求項44】 前記アルコールアルコキシレート成分が約20〜38℃の
    曇り点を有する、請求項41記載の組成物。
  45. 【請求項45】 前記アルコールアルコキシレート成分が約22〜25℃の
    曇り点を有する、請求項41記載の組成物。
  46. 【請求項46】 前記アルコールアルコキシレート成分が約630以上の分
    子量を有する、請求項41記載の組成物。
  47. 【請求項47】 前記アルコールアルコキシレート成分が約630〜300
    0の分子量を有する、請求項46記載の組成物。
  48. 【請求項48】 前記アルコールアルコキシレート成分が約1200〜30
    00の分子量を有する、請求項47記載の組成物。
  49. 【請求項49】 前記乳化剤成分が1種以上の非イオン界面活性剤を含む、
    請求項30記載の組成物。
  50. 【請求項50】 前記乳化剤成分が1種以上のアニオン界面活性剤をさらに
    含む、請求項49記載の組成物。
  51. 【請求項51】 1種以上の枝分れアルコールをさらに含む、請求項30記
    載の組成物。
  52. 【請求項52】 安定剤及び増粘剤の1種以上をさらに含む、請求項30記
    載の組成物。
  53. 【請求項53】 約10〜35重量%の第一級アルコール、約2〜12重量
    %のアルコールアルコキシレート、及び約0.2〜約5重量%の乳化剤成分を含
    む、請求項30記載の組成物。
  54. 【請求項54】 前記乳化剤成分が、最大約1.0重量%までの1種以上の
    アニオン界面活性剤と約0.2〜5.0重量%の1種以上の非イオン界面活性剤
    とからなる、請求項53記載の組成物。
  55. 【請求項55】 前記1種以上の非イオン界面活性剤が1種以上のアルコー
    ルエトキシレートからなる、請求項54記載の組成物。
  56. 【請求項56】 前記乳化剤成分が、1種以上の水溶性アルコールエトキシ
    レート及び1種以上の水不溶性アルコールエトキシレートからなる、請求項54
    記載の組成物。
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