JPH04300383A - ピツチ抑制法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ッチまたは粘着物の抑制に関するものである。
おいて堆積可能であり重要な問題を引き起こしているこ
とは公知である。「ピッチ」とは紙製造において生じる
粘着性物質を記載するために使用されている語句であり
、これらは紙を製造する木材から発生する。しかしなが
ら、現在のように再循環紙を使用する時には、「ピッチ
」は有機溶媒中には可溶性であるが水中には不溶性であ
る全ての物質、例えば再循環紙中に存在しているインキ
または接着剤、用の一般的語句として今は使用されてい
る。再循環された繊維から発生した沈着物質は「粘着物
」とも称されている。ピッチまたは粘着物はシステムの
種々の場所で堆積可能である。それはフエルトを詰まら
せ、その結果として、紙ウエブの排水を妨害する。それ
は針金または乾燥シリンダーに接着することもできて、
紙に穴を開けることとなる。それはまた紙シートと直接
的または間接的に接触する圧縮ロールまたは他のロール
などの上にも沈着することもある。
の物質が使用されてきている。そのような物質には、例
えば滑石およびアニオン系分散剤の如き無機処理剤が包
含される。しかしながら、閉鎖システム中では「ピッチ
」の増加があり得るために一般的分散剤が無効となる可
能性がある。そのようなシステムにおいては、ピッチ粒
子をフエルトまたはロールまたは例えば紙製造機械中で
使用されているパイプ部品上で堆積させずに水システム
から抑制された方法で除去しなければならない。これら
の製品は限られた効果しか与えないことも見いだされて
おり、従ってさらに改良された処理が必要である。ある
種のカチオン系重合体の水性調合物を噴霧して沈着物の
増加を減少させることも知られている。しかしながら、
この処理は完全には有効ではない。
増加はそれに対してカチオン系重合体およびアニオン系
重合体の両者を適用することにより抑制できることが今
見いだされた。
ないパルプまたは紙製造装置に別個に水溶性カチオン系
重合体および水溶性アニオン系重合体を適用することか
らなるパルプまたは紙製造におけるピッチまたは粘着物
の抑制方法を提供するものである。
合わせを使用することにより、フエルト、紙製造用針金
、圧縮ロールまたはダンディロール上にピッチがそれら
に接着するのを防止するコーテイングが得られるという
ことが見いだされた。機械容器とは対照的に、逆水タン
クまたはパイプは処理水と連続的に接触しているために
処理することができない。重合体は例えばホッパーまた
は他のアプリケーターにより適用することもできるが、
重合体を装置上に噴霧することが好適である。特に好適
な態様では、カチオン系製品の適用後にアニオン系製品
を適用する。この方法で表面上にコーテイングを生成す
ることにより、紙製造走行性が改良されそして沈着物増
加の減少のために改良された性能から生じる改良された
シート性質が得られる。
ニオン系重合体を使用することができる。本発明は重合
体の厳密な性質よりむしろ重合体の適用という点にある
ことは認識されよう。これらは一般的には250−50
0,000の分子量を有している。カチオン系重合体に
関しては、好適な分子量は1000−100,000、
特に20,000−50,000、である。適当な重合
体の電荷密度(例えば流動電流電位滴定により測定され
る)は0.1−10、特に2−8、meg/gである。
各重合体の濃度は一般的には0.1−50重量%そして
好適には1−20重量%である。この濃縮物は通常は1
−10,000ppmの、特に1−5,000ppmの
、適用濃度に希釈される。もちろん希釈は希釈されたシ
ステムの電荷を逆転させないように充分純粋な水を用い
て行わなければならない。
ち水の表面張力を減少させることのできる物質)および
ピッチ抑制用に従来から使用されている他の添加物を含
有することもできる。特に、カチオン系または非イオン
系表面活性剤はカチオン系重合体と共に使用することが
でき、そしてアニオン系または非イオン系表面活性剤は
アニオン系重合体と共に使用することができる。
ではなくそしてかなり種々の異なる表面活性剤をそれら
が水溶性である限り重合体成分と組み合わせて使用する
ことができる。適当な非イオン系表面活性剤には、酸化
エチレンと疎水性分子、例えば高級脂肪アルコール類、
高級脂肪酸類、アルキルフェノール類、ポリエチレング
リコール、長鎖脂肪酸類のエステル類、多価アルコール
類およびそれらの部分的脂肪酸エステル類、並びに部分
的にエステル化またはエーテル化された長鎖ポリグリコ
ールとの縮合生成物が包含される。これらの縮合生成物
の組み合わせを使用することもできる。
ン系表面活性剤には、200−800の分子量を有しそ
して一般式:
エチレン基、ポリ酸化プロピレン基、炭素数が1−22
のアルキル基、アリール基、またはアラルキル基であり
、該R基の少なくとも1個は炭素数が少なくとも約8の
アルキル基でありそして好適には炭素数が12−16の
n−アルキル基であり、そしてここでX−はアニオン、
典型的にはハライドイオン(例えばクロライド)、また
は1/nのn−価アニオンである]を有する水溶性表面
活性剤が包含される。これらの化合物の混合物を本発明
の表面活性剤として使用することもできる。
R基の2個はメチルまたはエチルであり、そして最も好
適にはメチルであり、そして好適には1個のR基はアラ
ルキル基
る。特に有用な表面活性剤には従って、炭素数が12−
16のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライドが包含される。この型の市販の生
成物には、表面活性剤の約50%がC14H29n−ア
ルキル基を有しており、表面活性剤の約40%がC12
H25n−アルキル基を有しており、そして表面活性剤
の約10%がC16H33n−アルキル基を有するアル
キルジメチルベンジルアンモニウムクロライド類の混合
物が包含される。この生成物はそれの殺菌剤有効性のた
めに知られている。
0−26,000の分子量を有しておりそして一般式N
R1R2R3(ここでR1およびR2はポリエーテル類
、例えばポリ酸化エチレン、ポリ酸化プロピレンまたは
酸化エチレンおよび酸化プロピレンの組み合わせ鎖、で
あり、そしてここでR3はポリエーテル、アルキル基、
または水素である)を有する擬−カチオン系物質群が包
含される。この型の表面活性剤の例は米国特許番号2,
979,528中に開示されている。
スルホネート類またはカルボキシレート類であるが、例
えばアニオン系糖類、アニオン系澱粉および水溶性セル
ロース誘導体類の如き天然生成物から誘導された重合体
を使用することもできる。
グニンスルホネート類、ポリナフタレンスルホネート類
、タンニン類およびスルホン化されたタンニン類並びに
任意にスルホン化されていてもよいメラミンホルムアル
デヒド縮合物が包含される。使用できる他のアニオン系
重合体には、アクリル酸、メタクリル酸およびマレイン
酸並びにそれらの誘導体類などの種々のカルボン酸類の
ホモおよび共重合体が包含される。これらには、ポリマ
レイン酸およびポリアクリレート類およびポリメタクリ
レート類並びにポリアクリルアミドの加水分解により得
られるものなどとアクリルアミドおよびアクリル酸また
はメタクリル酸との共重合体が包含される。他の重合体
には、アクリルアミドおよびAMPS(2−アシルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸)共重合体並びにス
チレンまたはスチレンスルホン酸とマレイン酸、アクリ
ル酸またはメタクリル酸との共重合体が包含される。
状でまたはそれの水溶性塩類の形状で使用することがで
きる。
用することができる。これらには例えば、テトラエチレ
ンペンタミンおよびトリエチレンテトラミンなどを含む
5,000までのそして特に2,000までの分子量を
有するポリエチレンイミン類、特に低分子量ポリエチレ
ンイミン類、並びに例えば米国特許出願3250664
、3642572、3893885および425029
9中に記載されているものの如きアミノ酸を含有してい
る種々の他の重合体物質が包含されるが、プロトン化さ
れたまたは第四級アンモニウム重合体を使用することが
一般的に好適である。これらの第四級アンモニウム重合
体は好適には第四級アンモニウム基を含有しているエチ
レン系不飽和単量体から誘導されるか、またはエピハロ
ヒドリンと1種以上のアミン類の間の反応により得られ
、例えばポリアルキレンポリアミンとエピクロロヒドリ
ンの間の反応またはエピクロロヒドリン、ジメチルアミ
ンおよびエチレンジアミンもしくはポリアルキレンポリ
アミンの間の反応により得られるものである。使用でき
る他のカチオン系重合体には、ジシアンジアミド−ホル
ムアルデヒド縮合物が包含される。この型の重合体は米
国特許出願3,582,461中に開示されている。蟻
酸またはアンモニウム塩類、そして最も好適には蟻酸お
よび塩化アンモニウムの両者、を重合反応物として包含
することもできる。ジシアンジアミド−ホルムアルデヒ
ド型重合体の1種はカナダ、オンタリオ州のチバ・ガイ
ギー・ケミカル・リミテッドからチノフィックスとして
市販されており、そしてそれはそれの活性成分として約
20,000−50,000の間の分子量を有している
と信じられている約50重量%の重合体を含有している
。本発明で使用することができそしてエチレン系不飽和
単量体から誘導される典型的なカチオン系重合体には、
ビニル化合物、例えばC1−C18アルキルハライド、
ベンジルハライド、特にクロライド、または硫酸ジメチ
ルもしくはジエチルを用いて第四級化されていてもよい
ビニルピリジンおよびビニルイミダゾール、または式N
R1R2R3(ここでR1、R2およびR3は独立して
典型的には炭素数が1−4の低級アルキルであり、R1
、R2およびR3の1個はC1−C18アルキルである
ことができる)の第三級アミンを用いて第四級化されて
いてもよいビニルベンジルクロライド;アリル化合物、
例えばジアリルジメチルアンモニウムクロライド;或い
はアクリル系誘導体類、例えばC1−C18アルキルハ
ライド、ベンジルハライドまたは硫酸ジメチルもしくは
ジエチルを用いて第四級化されていてもよいジアルキル
アミノメチル(メタ)アクリルアミド、メタクリルアミ
ドプロピルトリ(C1−C4アルキル、特にメチル)ア
ンモニウム塩、または(メタ)アクリロイルオキシエチ
ルトリ(C1−C4アルキル、特にメチル)アンモニウ
ム塩(ここで該塩はハライド、特にクロライド、メトサ
ルフェート、エトサルフェートもしくは1/nのn−価
アニオンである)、のホモ−および共重合体が包含され
る。これらの単量体は(メタ)アクリル誘導体、例えば
アクリルアミド、アクリレートもしくはメタクリレート
C1−C18アルキルエステルまたはアクリロニトリル
、と共重合させることもできる。典型的な該重合体は1
0−100モル%の式:
典型的には炭素数が1−4の低級アルキル基を表し、R
2は典型的には炭素数が8−18の長鎖アルキル基を表
し、R3、R4およびR5は独立して水素または低級ア
ルキル基を表すが、Xはアニオン、典型的にはハライド
イオン、メトサルフェートイオン、エトサルフェートイ
オンまたは1/nのn価アニオンを表す]を含有してい
る。
ンモニウム重合体には、式:
アンモニウムクロライドのホモ−重合体、並びにそれら
と例えばアクリルアミドの如きアクリル酸誘導体との共
重合体が包含される。
の重合体には、式:
ていてもよく、−CH2CH=CHCH2−または−C
H2−CHOHCH2−であり、YおよびY′は同一ま
たは異なっていてもよく、Xまたは−NH′R″であり
、Xは30より大きい原子量を有するハロゲンであり、
nは2−20の整数であり、そしてR′およびR″は(
I)同一または異なっていてもよく、任意に1−2個の
ヒドロキシル基により置換されていてもよい炭素数が1
−18のアルキル基であるか、または(II)Nと一緒
になって炭素数が5−7の飽和もしくは不飽和の環を表
すか、または(III)Nおよび酸素原子と一緒になっ
てN−モルホリノ基を表す]を有するものが包含され、
それらは米国特許番号4397743中に記載されてい
る。特に好適なそのような重合体はポリ(ジメチルブテ
ニル)アンモニウムクロライドビス−(トリエタノール
アンモニウムクロライド)である。
用できる他の群の重合体には、低級アルキルアミンと反
応しておりそして生成したジアルキルアミノ基の一部が
第四級化されているポリブタジエン類が包含される。従
って、一般的には重合体はそれぞれモル割合a:b1:
b2:cの式:
メチルまたはエチル基、を表す]の繰り返し単位を有す
るであろう。低級アルキル基は必ずしも全てが同一であ
る必要はないことを理解すべきである。典型的な第四級
化剤には、塩化メチル、硫酸ジメチルおよび硫酸ジエチ
ルが包含される。種々のa:b1:b2:cの比を使用
することができ、アミン量(b1+b2)は一般的に1
0−90%であり、(a+c)は90%−10%である
。これらの重合体は、適当な低級アルキルアミンの存在
下でポリブタジエンを一酸化炭素および水素と反応させ
ることにより、得られる。
から誘導される第四級アンモニウム重合体の中では、英
国特許番号2085433および1486396中に記
載されている重合体を参照すべきである。使用できる典
型的なアミンは、ジメチルアジンおよびトリエタノール
アジンと一緒に使用されるN,N,N′,N′−テトラ
メチルエチレンジアミン並びにエチレンジアミンである
。 本発明で使用するためのこの型の特に好適な重合体は式
:
ものであるが、もちろん他のアミン類を使用することも
できる。
、蟻酸塩、塩酸塩または第四級化された塩の如き塩状で
製造されるカチオン系リグニン、澱粉およびタンニン誘
導体類、例えばタンニン(縮合されたポリフェノール本
体)とホルムアルデヒドおよびアミンとのマンニッヒ型
反応により得られたもの、並びに架橋結合されたポリア
ミン重合体、例えばエピクロロヒドリンを用いて架橋結
合されたポリアミドアミン/ポリエチレンポリアミン共
重合体、が包含される。
メチルアミン、ジエチルアミン、またはメチルエチルア
ミン、好適にはジメチルアミンまたはジエチルアミン、
をエピハロヒドリン、好適にはエピクロロヒドリン、と
反応させることにより製造されたもの、例えば米国特許
出願3,738,945およびカナダ特許出願1,09
6,070中に開示されているものである。そのような
重合体は、米国、ニュージャージー州のCPSケミカル
・カンパニー・インコーポレーテッドからアゲフィオッ
クA−50、アゲフィオックA−50HV、およびアゲ
フィオックB−50として市販されている。これらの三
種の製品は報告によると、それらの活性成分として約5
0重量%のそれぞれ約75,000−80,000の、
約200,000−250,000の、および約20,
000−30,000の、分子量を有する重合体を含有
している。この型の他の市販製品は、米国、ニュージャ
ージー州のアメリカン・シアナミド・カンパニーにより
販売されているマグニフロック573Cであり、そして
それはそれの活性成分として約50重量%の約20,0
00−30,000の分子量を有する重合体を含有して
いると信じられている。
ジエポキシドまたはそれの先駆体、特にエピクロロ−ま
たはエピブロモ−ヒドリン、(b)2のエピハロヒドリ
ン官能度を有するアルキルアミン、特に炭素数が1−3
のジアルキルアミン、例えばジメチルアミン、並びに(
c)2より大きいエピハロヒドリン官能度を有しており
そしてカルボニル基を有していないアンモニアまたはア
ミン、特に第一級アミンもしくは第一級アルキレンポリ
アミン、例えばジエチルアミノブチルアミン、ジメチル
アミノプロピルアミンおよびエチレンジアミン、から誘
導されるポリ第四級重合体も包含される。そのような重
合体は第三級アミンまたはヒドロキシアルキルアミンか
ら誘導することもできる。そのような重合体に関するさ
らに詳細な事項は例えば英国特許出願2085433、
米国特許出願3855299および米国再発行特許28
808中に見られる。
のである。これらは下記の特徴を有する試験機械上で実
施された: −合成または実際の逆水を針金またはフエルト上に連続
的に分配させるための流動箱、 −ハイドロフォイル、真空ロールおよび真空ナイフを含
む脱水部品、並びに −重合体を針金またはフエルト上に連続的に噴霧するた
めの噴霧シャワー。
フエルトは3個のステンレス鋼ロール上で連続的に回転
しており、それの1個は真空ロールである(針金の場合
には真空ポンプはスイッチが切られている)。針金/フ
エルトが水平に走行している場合には、合成または実際
の逆水は流動箱を介して針金/フエルトの上に置かれて
いる。流動箱の前には、二重噴霧棒が適合されており上
向き方向に移動しながら針金/フエルトに噴霧させてい
る。2本の噴霧棒を別個に操作させることもできそして
それらはアニオン系およびカチオン系重合体を適用する
ために使用される。
特性を有していた: −ピッチ型I:アニオン電荷を有するトール油脂肪酸類
の混合物 −ピッチ型II:グリセロールエステル類、事実上は非
イオン性である。
い湿潤圧縮フエルトを用いて実施した。全部で3個のフ
エルトは1個の標準的な製紙機フエルトから切断されて
おり、その結果としてそれらは同じ織りパターンを有し
ていた。製造業者は英国、BB2 2SZ、ブラックバ
ーン、カートメル・ロードのスカパ−ポリット・リミテ
ッドであった。
いた: −ウィドネス水道水
99.800%−ピッチ型I
0.075%−ピッチ型II
0
.025%−塩化カルシウム二水塩
0.100%。
にわたり行われた。フエルトを実験後に視覚的に試験し
そして定性的評価を行った。
なしの空白実験(実験1) −カチオン系重合体(アメリカン・シアナミドからのス
ーパーフロックC573、エチレンジアミン、ジメチル
アミン、エピクロロヒドリン縮合物:分子量約20,0
00−30,000)およびカチオン系表面活性剤(C
12,14,16アルキルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライド配合物)の1:1比の配合物を適用するた
めの1本の噴霧棒を用いる実験(実験2) −一方は上記のカチオン系配合物と同じでありそして他
方はアニオン系重合体(リグノスルホン酸ナトリウム)
用のものである2本の噴霧棒を用いる実験(実験3)。
ッチが堆積してフエルトを詰まらせた(顕微鏡評価)。 ピッチ塊は全フエルト上および中に不均一に分布してい
た。ピッチ沈着の最初の兆候はフエルトの実験時間から
10−15分後にすでに観察された。ピッチ沈着は流動
箱中およびステンレス鋼ロール上でも見られた。
くそして主としてフエルトの表面上にあり、これも不均
一に分布していた。ピッチ沈着の最初の兆候はフエルト
の実験時間から約2時間後に観察された。依然としてピ
ッチは流動箱中に沈着したが、ステンレス鋼ロール上に
は比較的少なく沈着した。
実験時間後でさえ、フエルトは完全にきれいであった。 流動箱中には依然として沈着物があったが、ステンレス
鋼ロール上にはピッチはほとんど沈着しなかった。
の理由は流動箱を出ていく合成逆水は再循環されないた
めこのピッチはフエルトより前に重合体と接触しないか
らである。
リー、ラムスボトム、スタビンス・ヴェール・ミルのウ
ナフォーム・リミテッドにより製造された1本の標準的
な製造用針金の切断片上で行った。それらは従って同じ
織りパターンを有していた。
た:各実験は50℃の逆水温度において6時間にわたり
行われた。フエルトを実験後に視覚的に試験しそして定
性的評価を行った。
が堆積して針金を詰まらせた(顕微鏡評価)。ピッチ塊
は針金全体の上および中に不均一に分布していた。ピッ
チ沈着の最初の兆候は針金の実験時間から10−15分
後にすでに観察された。ピッチ沈着は流動箱中およびス
テンレス鋼ロール上でも見られた。
くそしてこれも針金上で不均一に分布していた。ピッチ
沈着の最初の兆候は針金の実験時間から約3時間後に観
察された。依然としてピッチは流動箱中に沈着したが、
ステンレス鋼ロール上には比較的少なく沈着した。
時間後でさえ、針金は完全にきれいであった。流動箱中
には依然として沈着物があったが、ステンレス鋼ロール
上にはピッチはほとんど沈着しなかった。
の理由は流動箱を出ていく合成逆水は再循環されるない
ためこのピッチは針金より前に重合体と接触しないから
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 水と連続的に接触していないパルプま
たは紙製造装置に別個に水溶性カチオン系重合体と水溶
性アニオン系重合体を適用することからなる、パルプま
たは紙製造におけるピッチまたは粘着物の抑制方法。 - 【請求項2】 カチオン系重合体がポリエチレンイミ
ンまたはプロトン化されたもしくは第四級アンモニウム
重合体である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 アニオン系重合体がスルホネートまた
はカルボキシレートである、請求項1または2に記載の
方法。
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