JP2016535244A - 蛍光色素を利用することによって疎水性混入物質を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.非特許文献2
2.非特許文献3
3.非特許文献4
を参照のこと。
(1)Δ(f1−f2)=[(f1(0)−f2(0))−(f1(n)−f2(n))]/(f1(0)−f2(0))×100%
(2)Δ(f2)=[f2(0)−f2(n)]/f2(0)×100%。
理論上、処理化学物質は、実際の経験および原価計算を考慮して、できるだけ高い除去率を得られるような用量で添加され得るが、高い除去率をむやみに探求することは不必要である場合がある。1つの好適な実施形態では、低下率Δ(f1−f2)およびΔ(f2)は、10%以上、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上、最も好ましくは70%または80%以上である。当業者は、例えば、最適化した用量として、上記の好適な低下率Δ(f1−f2)およびΔ(f2)に相当する処理化学物質の用量を利用してもよい。
天然広葉樹パルプ(native hardwood pulp)(LBKP)、リサイクルされた脱インキパルプ(deinked pulp:DIP)および高収率メカニカルパルプ(mechanical pulp)(BCTMP)という3つの異なるパルプスラリーをそれぞれ実験して、種々のパルプスラリーにおける疎水性混入物質の量を決定した。さらに、そこに含まれるマクロスティッキーズ、マイクロスティッキーズおよびコロイド状物質の個々の量を、測定された蛍光値に応じて解析した。
高収率のメカニカルパルプ(BCTMP)AおよびBという2つの異なる等級をそれぞれ実験して、特定の制御プログラムを、それらのそれぞれの標的混入物質に関してスクリーニングした。
リサイクルされた脱インキパルプ(DIP)における混入物質制御プログラムをスクリーニングして、蛍光色素法を用いることによって最適化した。表4に示されるようなふるい濾液および濾紙濾液中のナイルレッドの蛍光の結果からわかるとおり、全体的な混入物質のうちの8%がマイクロスティッキーズ(例、(f1−f2)/f1×100%)であって、残りの92%がコロイド状物質であった(例、f2/f1×100%)。従って、2つ以上の化学的処理の組み合わせを用いることは、リサイクルされた脱インキパルプを処理するために、すなわち、不粘着化剤または分散剤を用いて、マイクロスティッキーズおよび同時に固定剤の量を減らして、コロイド状物質の量を減らすために必要であった。蛍光方法を用いて、最適処理化学物質をさらにスクリーニングした。表4に示されるとおり、不粘着化剤DVP4O004のマイクロスティッキーズ−除去有効性は、不粘着化剤62520および分散剤8683のものより優れていたが、固定剤7655のコロイド状物質除去有効性は、固定剤HYBRID(商標)7527および61755のものより優れていた。従って、疎水性混入物質の除去率が、全体的制御の目的のために80%以上必要であった場合、最適化された化学的処理プログラムは、以下、不粘着化剤DVP4O004を、絶乾パルプ1トンあたり0.8kgの用量で、同時に固定剤7655を、絶乾パルプ1トンあたり0.5kgの用量で添加して決定された。
Claims (27)
- 蛍光色素を用いることによって製紙プロセスにおける疎水性混入物質の量を決定する方法であって、
a)製紙プロセス&パルプ製造プロセスから疎水性混入物質を含有しているパルプスラリーまたは水性懸濁物を得るステップと、
b)前記パルプスラリーまたは水性懸濁物を、少なくとも一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供するステップ、およびそれぞれの濾液を収集するステップと、
c)前記疎水性混入物質と相互作用して蛍光発光し得る蛍光色素を選択するステップと、
d)前記色素を、前記パルプスラリー、水性懸濁物および/または濾液に加えて、前記色素が前記疎水性混入物質と相互作用することを可能にするステップと、
e)前記色素の蛍光を測定するステップ、および前記蛍光と前記疎水性混入物質の量とを関連付けて前記疎水性混入物質の量を決定するステップと、
を包含する、方法。 - 蛍光色素が、ナイルレッド、ダンシルアミン、ピレン、1−ピレンホルムアルデヒド、2,6−ジフェニル−4−(2,4,6−トリフェニル−1−ピリジニウム)フェノラート、4−アミノフタルイミド、4−(N,N−ジメチルアミノ)フタルイミド、ブロモナフタレン、2−ジメチルアミノナフタレンおよびそれらの組み合わせからなる群、好ましくはナイルレッドより選択されるという点で特徴付けられる、請求項1に記載の方法。
- ステップb)において、パルプスラリーまたは水性懸濁物が、一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供され、好ましくは、一次の大粒子濾過および二次の精密濾過にのみ供されるという点で特徴付けられる、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
- 最初の2つの濾過ステップのためのフィルターメッシュサイズの相違が、30μmより大きく、例えば60μmより大きく、特に100μmより大きく、かつ例えば150μmより大きいと言う点で特徴付けられる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記疎水性混入物質が、マクロスティッキーズ、マイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質、特にマイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質を含み、かつ好ましくは、前記疎水性混入物質が、マイクロスティッキーズおよびコロイド状物質からなるという点で特徴付けられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- ステップe)において、前記パルプスラリーまたは水性懸濁物中の蛍光値f0およびN回濾過後の蛍光値fN(N≧1、好ましくはN=1または2)が測定されるという点で特徴付けられる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記蛍光の相違fN−1−fNが、2つの隣接する濾過で捕獲される対応するサイズ範囲を有する混入物質の量と相関するという点で特徴付けられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法が、濁度を測定するステップを含まないという点で特徴付けられる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法が、ステップa)〜e)からなるという点で特徴付けられる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 蛍光技術を用いることによって疎水性混入物質を制御するための化学的処理を決定するための方法であって、
a)製紙プロセス&パルプ製造プロセスから疎水性混入物質を含有しているパルプスラリーまたは水性懸濁物を得るステップと、
b)前記パルプスラリーまたは水性懸濁物を、少なくとも一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供するステップ、およびそれぞれの濾液を収集するステップと、
c)前記疎水性混入物質と相互作用して蛍光発光し得る蛍光色素を選択するステップと、
d)前記色素を、前記パルプスラリー、水性懸濁物および/または濾液に加えて、前記色素が前記疎水性混入物質と相互作用することを可能にするステップと、
e)前記色素の蛍光を測定するステップ、および前記蛍光と前記疎水性混入物質の量とを関連付け、それによって前記対応するサイズ範囲内で前記疎水性混入物質の量を決定するステップと、
f)個々の疎水性混入物質の得られた量に応じて分散、不粘着化および/または固定を含む化学的処理を必要に応じて行うステップと、
を包含する、方法。 - 前記蛍光色素が、ナイルレッド、ダンシルアミン、ピレン、1−ピレンホルムアルデヒド、2,6−ジフェニル−4−(2,4,6−トリフェニル−1−ピリジニウム)フェノラート、4−アミノフタルイミド、4−(N,N−ジメチルアミノ)フタルイミド、ブロモナフタレン、2−ジメチルアミノナフタレンおよびそれらの組み合わせからなる群、好ましくはナイルレッドより選択されるという点で特徴付けられる、請求項10に記載の方法。
- ステップb)において、パルプスラリーまたは水性懸濁物が、一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供され、好ましくは、一次の大粒子濾過および二次の精密濾過にのみ供されるという点で特徴付けられる、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 最初の2つの濾過ステップのためのフィルターメッシュサイズ中の相違が、30μmより大きく、例えば60μmより大きく、特に100μmより大きく、かつ例えば150μmより大きいと言う点で特徴付けられる、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記疎水性混入物質が、マクロスティッキーズ、マイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質、特にマイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質を含み、かつ好ましくは、前記疎水性混入物質が、マイクロスティッキーズおよびコロイド状物質からなるという点で特徴付けられる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- ステップf)において、分散剤、サーファクタント、不粘着化剤またはそれらの組み合わせの用量が、必要に応じて制御され、それによって疎水性混入物質の量、特に、マイクロスティッキーズの量、および/または固定剤、保持助剤またはそれらの組み合わせの用量が、必要に応じて制御され、それによって、疎水性混入物質の量、特にコロイド状物質の量が減るという点で特徴付けられる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 2つの隣接する濾過の間の前記蛍光の相違fN−1−fNが、測定され、次いで、前記相違が有意であるか否か次第で、分散、不粘着化および/または固定の化学的処理が行われるか、または行われず、ここでNが少なくとも1、好ましくは1または2であるという点で特徴付けられる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 化学的処理が、蛍光の相違f1−f2が10a.u.未満、または30a.u.未満、または50a.u.未満である場合、コロイド状物質の量を減らすために化学的処理が行われ、ただしそうでなければ、マイクロスティッキーズおよびコロイド状物質の両方の量を減らすために化学的処理が行われるという点で特徴付けられる、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 蛍光技術を用いることによって疎水性混入物質の全体量を減らすための処理化学物質の用量を最適化するための方法であって、
a)製紙プロセス&パルプ製造プロセスから疎水性混入物質を含有しているパルプスラリーまたは水性懸濁物を得るステップと、
b)前記パルプスラリーまたは水性懸濁物を、少なくとも一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供するステップ、ならびにそれぞれの濾液を収集するステップと、
c)前記疎水性混入物質と相互作用して蛍光発光し得る蛍光色素を選択するステップと、
d)前記色素を、前記パルプスラリー、水性懸濁物および/または濾液に加えて、前記色素が前記疎水性混入物質と相互作用することを可能にするステップと、
e)前記色素の蛍光を測定するステップ、および前記蛍光と前記疎水性混入物質の量とを関連付け、それによって前記対応するサイズ範囲内で前記疎水性混入物質の量を決定するステップと、
f)前記パルプスラリー、水性懸濁物および/または濾液に対して、分散、不粘着化および/または固定を含む化学的処理のための1つ以上の処理化学物質を添加するステップと、
g)ステップa)〜e)を少なくとも1回繰り返して、前記パルプスラリーまたは水性懸濁物中の対応するサイズ範囲内の種々の混入物質の量の変化を再決定し、次いで必要に応じて、前記パルプスラリー、水性懸濁物および/または濾液に対して変化した量で、分散、不粘着化および/または固定を含む化学的処理のための1つ以上の処理化学物質を制御して添加するステップと、
を包含する、方法。 - 前記蛍光色素が、ナイルレッド、ダンシルアミン、ピレン、1−ピレンホルムアルデヒド、2,6−ジフェニル−4−(2,4,6−トリフェニル−1−ピリジニウム)フェノラート、4−アミノフタルイミド、4−(N,N−ジメチルアミノ)フタルイミド、ブロモナフタレン、2−ジメチルアミノナフタレンおよびそれらの組み合わせからなる群、好ましくはナイルレッドより選択されるという点で特徴付けられる、請求項18に記載の方法。
- ステップb)において、パルプスラリーまたは水性懸濁物が、一次の大粒子濾過および/または二次の精密濾過に供され、好ましくは、一次の大粒子濾過および二次の精密濾過にのみ供されるという点で特徴付けられる、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 最初の2つの濾過ステップのためのフィルターメッシュサイズの相違が、30μmより大きく、例えば60μmより大きく、特に100μmより大きく、かつ例えば150μmより大きいと言う点で特徴付けられる、請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記疎水性混入物質が、マクロスティッキーズ、マイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質、特にマイクロスティッキーズおよび/またはコロイド状物質を含み、かつ好ましくは、前記疎水性混入物質が、マイクロスティッキーズおよびコロイド状物質からなるという点で特徴付けられる、請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法。
- ステップf)において、分散剤、サーファクタント、不粘着化剤、固定剤、保持助剤またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上の処理化学物質が、添加されるという点で特徴付けられる、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 疎水性混入物質が、ステップb)においてN回(N≧1)濾過され、請求項10に記載の方法によって処理方式を決定した後に、相当する処理化学物質を添加し、各々の添加後に、特定のサイズ範囲を有する標的の混入物質の量の低下に相当する蛍光値Δ(f(N−1)−f(N))=[(f(N−1)(0)−fN(0))−(f(N−1)(n)−fN(n))]/[f(N−1)(0)−fN(0)]×100%における低下後(ここで(N−1)回の濾過およびN回の濾過が行われる)、またはN回濾過後の濾液中の最終的に残っている混入物質の量の低下に相当する蛍光値Δ(f(N))=[fN(0)−fN(n)]/fN(0)×100%の低下(ここでnは、処理化学物質を添加する回数を示しており、≧1であり、「f(N−1)(0)」および「fN(0)」はそれぞれ、処理化学物質が添加されない場合の(N−1)回濾過およびN回濾過後の蛍光値を示す)が測定され、それによって、混入物質の所望の低下に相当する処理化学物質の用量が、最適化された量として得られるという点で特徴付けられる、請求項1〜23のいずれかに記載の方法。
- 低下率Δ(f(N−1)−f(N))およびΔ(f(N))が、10%以上、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上、最も好ましくは70%または80%以上であるという点で特徴付けられる、請求項24に記載の方法。
- 前記対応する処理化学物質が、n回にわたって実質的に等しく増大した量で添加されるという点で特徴付けられる、請求項24または25に記載の方法。
- Nが0〜2の範囲の整数であるという点で特徴付けられる、請求項24または25または26に記載の方法。
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