JP5150510B2 - 脱インクにおける改質無機粒子の使用 - Google Patents
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Description
本出願は2006年1月9日に出願された米国特許出願第11/328,485号明細書(係属中)の一部継続出願であり、これに対する優先権を主張する。
「アルキル」という用語は、本明細書における使用では別途指定されない限り、飽和直鎖状、分枝状、環状、第1級、第2級、または第3級炭化水素、例えばC1〜C20またはC6〜C20を含み、特に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、3−メチルペンチル、2,2−ジメチルブチル、および2,3−ジメチルブチルを含む。アルキル基は、トリデシルも含み得る。アルキル基は、任意で、ヒドロキシル、カルボキシ、カルボキシアミド、カルボアルコキシ、アシル、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アルコキシ、アリールオキシ、ニトロ、シアノ、スルホン酸、スルファート、ホスホン酸、リン酸、またはホスホナートからなる群から選択される1つまたは複数の部分によって置換されることが可能であり、例えば、参照によって本明細書に援用されるGreeneら、“Protective Groups in Organic Synthesis”、John Wiley and Sons、第2版、1991年において教示され、当業者に知られているように、これらは保護されていないか、あるいは必要に応じて保護される。
本発明は、優れた明度およびERIC値を有する、高品質および/または高収率の脱インクパルプを製造する、印刷古紙パルプを脱インクするための方法を提供する。脱インク方法は、広範囲のリサイクル印刷古紙および加工条件にわたって使用することができる。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は48℃で生じた。パルプ化は、パルパー内で30#/tの腐食剤、25#/tのシリケート、および3#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび180ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は113°Fで生じた。パルプ化は、パルパー内で32#/tの腐食剤、15#/tのシリケート、および18#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび120ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。これらの試験は、未処理MTP(「MTP−未処理」)の添加がパルプ明度に対してどんな寄与(もしあれば)をするかを調べるために実施した。脱インク助剤が存在しない場合のMlP−未処理の添加は、MIPが界面活性剤配合物と共に導入される場合に、相乗的な非付加的な利益が得られることを実証する。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は48℃で生じた。パルプ化は、パルパー内で30#/tの腐食剤、25#/tのシリケート、および3#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび180ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。様々な界面活性剤配合物の存在下でMIPの有利な影響が観察される。明度、ERIC、および過剰洗浄における顕著な改善も観察される。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は48℃で生じた。パルプ化は、パルパー内で30#/tの腐食剤、25#/tのシリケート、および3#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび180ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。この実施例は、脱インク組成物が特定の比率の脂肪酸および非イオン性界面活性剤の混合物を含む場合に、疎水的性MIPが浮選および洗浄脱インク工程において相乗的および非付加的な利益を提供することを実証する。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は48℃で生じた。パルプ化は、パルパー内で30#/tの腐食剤、25#/tのシリケート、および3#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび180ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。これらの結果は、界面活性剤配合物に対するMIP比の増大が、受容品質および捕集効率に関して脱インク性能を増大できることを示す。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は48℃で生じた。パルプ化は、パルパー内で30#/tの腐食剤、25#/tのシリケート、および3#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび180ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。この実施例は、脱インク組成物が特定の比率の脂肪酸および非イオン性界面活性剤の混合物を含む場合に、疎水性MIP(「MLP−TDAリン酸モノエステル9EO」)が、浮選および洗浄脱インク工程において相乗的および非付加的な利益を提供することを実証する。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は113°Fで生じた。要約表に記載される以外の添加剤を用いずに、19%のコンシステンシーおよび120ppmの硬度でパルプ化を実施した。この実施例は、一連の低下した低アルカリ性の脱インク評価である。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。結果は、調査した2つの異なるMIP技術についてシリケートおよびスルファイトを組み合わせると、インク除去を高度に示す同様のERICが得られることを示す。アルカリ性の脱インク下で存在する過酸化物漂白成分が除外されているため、明度はあまり有利でない。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は113°Fで生じた。パルプ化は、パルパー内で32#/tの腐食剤、15#/tのシリケート、および18#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび120ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。結果は、2つのミクロン処理した粉砕炭酸カルシウム(「GCC−2」)をMIPとして用いるMIP技術が有利に機能することを示す。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は113°Fで生じた。パルプ化は、パルパー内で32#/tの腐食剤、15#/tのシリケート、および18#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび120ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。結果は、界面活性剤配合物およびMIPがパルパーに導入される前に混合される(「PREMIX」)場合に、MIP技術が極めてよく機能することを示す。
ONP/OMG比は4:1であった。パルプ化および浮選は113°Fで生じた。パルプ化は、パルパー内で32#/tの腐食剤、15#/tのシリケート、および18#/tの過酸化物と共に、19%のコンシステンシーおよび120ppmの硬度で実施した。Voithセルにおいて1%の開始コンシステンシーで浮選を6分間実施した。この実施例は、中性の脱インク条件下での本発明の性能を実証する。要約すると、受容ERIC、捕集効率、および過剰洗浄データが有利である。明度の遅れは、アルカリ性コントロールにおけるパルパー過酸化物および関連する明度利得の除外の結果である。
Claims (56)
- インクおよび紙パルプを含む印刷古紙を脱インクする方法であって、
a)前記印刷古紙をパルパー内で水性パルプスラリーに転換する工程と、
b)前記水性パルプスラリーを、予混合された脱インク添加剤と接触させる工程であって、該脱インク添加剤は、炭酸カルシウムを脱インク組成物と重量比1:1〜40:1で混合して成る接触生成物を含む、水分散性の、疎水性に改質された無機粒子を含み、該脱インク組成物は脂肪酸及び非イオン性界面活性剤を含み、該非イオン性界面活性剤は5〜100モルのアルコキシ化を含む脂肪アルコールを含む、工程と、
c)前記水性パルプスラリー中の前記インクを分離する工程と、
d)前記水性パルプスラリーから脱インクされた紙パルプを回収する工程と
を含む方法。 - 前記炭酸カルシウムが、炭酸カルシウム沈殿物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、粉砕された炭酸カルシウムを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、0.1ミクロン〜10ミクロン(μm)の平均粒子直径を有する粒子を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、水性スラリーとして提供される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、実質的に分散剤が存在しない状態で提供される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が、6〜22の炭素鎖長を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が飽和脂肪酸である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が1〜5のエチレン性不飽和度を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸がヤシ油、トール油、植物油、または獣脂油に由来する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がプロポキシ化およびエトキシ化されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がエトキシ化されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤が、エトキシ化された第1の非イオン性界面活性剤と、エトキシ化およびプロポキシ化された第2の非イオン性界面活性剤とを含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として1ポンド/トン〜75ポンド/トンの量で提供される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として5ポンド/トン〜40ポンド/トンの量で提供される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記回収工程(d)が、浮選工程、洗浄工程、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性パルプスラリーが、
a)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの水酸化ナトリウムまたはソーダ灰、
b)印刷古紙1トンあたり0.5〜20ポンドの非イオン性界面活性剤および/または脂肪酸、
c)印刷古紙1トンあたり0〜6ポンドのキレート剤、
d)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの過酸化物、または
e)印刷古紙1トンあたり0〜45ポンドのシリケート
のうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。 - 前記水性パルプスラリーが、分散剤を含まない、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- インクおよび紙パルプを含む印刷古紙を脱インクする方法であって、
a)前記印刷古紙をパルパー内で水性パルプスラリーに転換する工程と、
b)前記水性パルプスラリーを、予混合された脱インク添加剤と接触させる工程であって、該脱インク添加剤は、炭酸カルシウムを脱インク組成物と重量比1:1〜40:1で混合して成る接触生成物を含む、水分散性の、疎水性に改質された無機粒子を含み、該脱インク組成物は脂肪酸及び非イオン性界面活性剤を含む、工程と、
c)前記水性パルプスラリー中の前記インクを分離する工程と、
d)前記水性パルプスラリーから脱インクされた紙パルプを回収する工程と
を含む方法。 - 前記炭酸カルシウムが、炭酸カルシウム沈殿物を含む、請求項19に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、粉砕された炭酸カルシウムを含む、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、0.1ミクロン〜10ミクロン(μm)の平均粒子直径を有する粒子を含む、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、水性スラリーとして提供される、請求項19〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、実質的に分散剤が存在しない状態で提供される、請求項19〜23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が、6〜22の炭素鎖長を有する、請求項19〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が飽和脂肪酸である、請求項19〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が1〜5のエチレン性不飽和度を含む、請求項19〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸がヤシ油、トール油、植物油、または獣脂油に由来する、請求項19〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がアルコキシ化脂肪酸、またはヒマシ油を含む、請求項19〜28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がプロポキシ化およびエトキシ化された炭化水素を含む、請求項19〜28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がエトキシ化炭化水素を含む、請求項19〜28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤が、エトキシ化された第1の非イオン性界面活性剤と、エトキシ化およびプロポキシ化された第2の非イオン性界面活性剤とを含む、請求項19〜28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として1ポンド/トン〜75ポンド/トンの量で提供される、請求項19〜32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として5ポンド/トン〜40ポンド/トンの量で提供される、請求項19〜32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記回収工程(d)が、浮選工程、洗浄工程、またはこれらの組み合わせを含む、請求項19〜34のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性パルプスラリーが、
a)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの水酸化ナトリウムまたはソーダ灰、
b)印刷古紙1トンあたり0.5〜20ポンドの非イオン性界面活性剤および/または脂肪酸、
c)印刷古紙1トンあたり0〜6ポンドのキレート剤、
d)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの過酸化物、または
e)印刷古紙1トンあたり0〜45ポンドのシリケート
のうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項19〜35のいずれか1項に記載の方法。 - 前記水性パルプスラリーが、分散剤を含まない、請求項19〜35のいずれか1項に記載の方法。
- インクおよび紙パルプを含む印刷古紙を脱インクする方法であって、
a)前記印刷古紙をパルパー内で水性パルプスラリーに転換する工程と、
b)前記水性パルプスラリーを、予混合された脱インク添加剤と接触させる工程であって、該脱インク添加剤は、炭酸カルシウムを脱インク組成物と重量比1:1〜40:1で混合して成る接触生成物を含む、水分散性の、疎水性に改質された無機粒子を含み、該脱インク組成物は脂肪酸及び非イオン性界面活性剤を含み、該非イオン性界面活性剤は5〜100モルのアルコキシ化を含む、工程と、
c)前記水性パルプスラリー中の前記インクを分離する工程と、
d)前記水性パルプスラリーから脱インクされた紙パルプを回収する工程と
を含む方法。 - 前記炭酸カルシウムが、炭酸カルシウム沈殿物を含む、請求項38に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、粉砕された炭酸カルシウムを含む、請求項38又は39に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、0.1ミクロン〜10ミクロン(μm)の平均粒子直径を有する粒子を含む、請求項38又は39に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、水性スラリーとして提供される、請求項38〜41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、実質的に分散剤が存在しない状態で提供される、請求項38〜42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が、6〜22の炭素鎖長を有する、請求項38〜43のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が飽和脂肪酸である、請求項38〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸が1〜5のエチレン性不飽和度を含む、請求項38〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂肪酸がヤシ油、トール油、植物油、または獣脂油に由来する、請求項38〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がアルコキシ化脂肪酸、またはヒマシ油を含む、請求項38〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がプロポキシ化およびエトキシ化された炭化水素を含む、請求項38〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤がエトキシ化炭化水素を含む、請求項38〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非イオン性界面活性剤が、エトキシ化された第1の非イオン性界面活性剤と、エトキシ化およびプロポキシ化された第2の非イオン性界面活性剤とを含む、請求項38〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として1ポンド/トン〜75ポンド/トンの量で提供される、請求項38〜51のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭酸カルシウムが、前記印刷古紙の重量を基準として5ポンド/トン〜40ポンド/トンの量で提供される、請求項38〜51のいずれか1項に記載の方法。
- 前記回収工程(d)が、浮選工程、洗浄工程、またはこれらの組み合わせを含む、請求項38〜53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性パルプスラリーが、
a)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの水酸化ナトリウムまたはソーダ灰、
b)印刷古紙1トンあたり0.5〜20ポンドの非イオン性界面活性剤および/または脂肪酸、
c)印刷古紙1トンあたり0〜6ポンドのキレート剤、
d)印刷古紙1トンあたり0〜40ポンドの過酸化物、または
e)印刷古紙1トンあたり0〜45ポンドのシリケート
のうちの1つまたは複数をさらに含む、請求項38〜54のいずれか1項に記載の方法。 - 前記水性パルプスラリーが、分散剤を含まない、請求項38〜54のいずれか1項に記載の方法。
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