KR0162252B1 - Controlling deposits on paper machine felts and composition - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명에 따라서 처리될 수 있는 초지기에서 펠트의 개략 측입면도임.1 is a schematic side elevational view of a felt in a paper machine that can be treated in accordance with the present invention.
제2도는 본 발명에 따라서 처리될 수 있는 배트(vat) 형성 초지기에서 펠트의 개략 측입면도임.2 is a schematic side elevational view of a felt in a batt forming paper machine that can be treated in accordance with the present invention.
본 발명은 종이 제조용 청정 쉬트 펠트 장치의 제공 및 보다 상세하게는 초지기 펠트상의 점착성 물질의 침적을 제어하기 위한 초지기 펠트의 화학적 처리에 관한 것이다.The present invention relates to the provision of a clean sheet felt device for paper making and more particularly to the chemical treatment of paper machine felt for controlling the deposition of the adhesive material on the paper machine felt.
종이제조는 전형적으로 신중히 제조한 수성 섬유 현탁액을 가공해서 고도로 균일한 건조 종이 쉬트를 제조하는 것을 포함한다. 이 전형적인 공정에 포함된 3단계는, 액체는 와이어를 통과하는 반면 섬유는 침적되는 다공성 메쉬 또는 와이어상에 상기 현탁액을 넣는 쉬트성형 단계, 생성한 쉬트를 다공성 펠트로 덮어진 압축기를 통과시켜 쉬트내에 함유된 수분을 추출시켜 쉬트의 균일성을 향상시키고 또 쉬트에 표면 특성을 부여하는 쉬트 가공단계, 및 잔류하는 물을 쉬트로부터 증발시키는 종이 건조단계이다. 이 쉬트는 더 가공되어 완성된 종이 제품으로 될 수 있다.Papermaking typically involves processing a carefully prepared aqueous fiber suspension to produce a highly uniform dry paper sheet. The three steps involved in this typical process include a sheet forming step in which the suspension is placed on a porous mesh or wire on which liquid passes through the wire while the fibers are deposited, and the resulting sheet is passed through a compressor covered with porous felt and contained in the sheet. The sheet processing step of extracting the moisture to improve the uniformity of the sheet and impart the surface characteristics to the sheet, and the paper drying step of evaporating the remaining water from the sheet. This sheet can be further processed into a finished paper product.
물을 증발시키는 것은 에너지 집약적이기 때문에 비교적 비용이 비싼 것으로 알려져 있다. 따라서 효과적인 초지는 성형 및 압축공정 중 물을 추출하는 것과 건조쉬트를 사용하기에 부적합하게 하는 쉬트 결합을 없애는데 의존한다. 따라서 펠트와 와이어는 이들이 쉬트와 밀접하게 접촉하므로 물 제거뿐 아니라 쉬트 자체의 품질에도 영향을 주기 때문에 특히 중요하다. 펠트 또는 와이어 상에 모여진 침적물은 물 제거 효율에 악영향을 줄 수 있고, 쉬트에 구멍을 낼 수 있으며 또 쉬트 재료에 전달되어 결함을 초래할 수 있다.Evaporating water is known to be relatively expensive because it is energy intensive. Effective papermaking thus relies on extracting water during the forming and compacting process and eliminating sheet bonds that make the drying sheet unsuitable for use. Felts and wires are therefore particularly important because they are in intimate contact with the sheet, affecting not only the water removal but also the quality of the sheet itself. Deposits collected on the felt or wire may adversely affect the water removal efficiency, puncture the sheet and may be transferred to the sheet material resulting in defects.
쉬트를 제조하기 위해 사용되는 수성 섬유 현탁액의 품질은 원료로 사용된 나무 및 물, 공정에 부가된 재생 원료의 조성 및 현택액 제조중에 사용된 첨가제를 포함한 많은 요인에 따라 다르다. 따라서 염 및 점토와 같은 무기 물질, 및 나무로부터의 수지 또는 피치와 같은 유기 물질 뿐아니라 재생 종이 제품으로부터의 잉크, 라텍스 및 접착제를 포함한 여러 가지의 용해되거나 또는 현택된 물질이 이 제조공정에 도입될 수 있다. 이 제조공정중 무기 및/또는 유기 물질을 함유하는 침적물이 펠트 및 기타 쉬트 성형장치상에 누적되는 것은 효과적인 초지에 있어 문제가 되는 장애이다. 특히 곤란한 것은 재생 섬유와 관련된 접착재, 수지, 고무 등과 같은 점착성 물질이다.The quality of the aqueous fiber suspension used to make the sheet depends on many factors, including the wood and water used as raw materials, the composition of the recycled raw materials added to the process and the additives used during the preparation of the suspension. Therefore, various dissolved or suspended substances, including inks, latex and adhesives from recycled paper products, as well as inorganic materials such as salts and clays, and organic materials such as resins or pitches from wood, can be introduced into this manufacturing process. Can be. Accumulation of deposits containing inorganic and / or organic materials on felt and other sheet forming apparatus during this manufacturing process is a problematic obstacle to effective grassland. Particularly difficult are adhesive materials such as adhesives, resins, rubbers, and the like associated with recycled fibers.
이들 침적물을 초지기의 쉬트성형 장치에서부터 신속하고도 효과적으로 제거하는 방법은 산업상 굉장히 중요하다. 세척하기 위해 초지기를 조업중지시킬 수 있으나, 그로 인한 생산성 감소 때문에 세척하기 위해 작업을 중단하는 것은 바람직하지 않다. 그러므로 효과적으로 생산하면서 행하는 온-라인 클리닝이 매우 바람직하다.The rapid and effective removal of these deposits from the sheet forming apparatus of the paper machine is of great industrial importance. The paper machine can be shut down for cleaning, but it is not desirable to stop the work for cleaning because of the reduced productivity. Therefore, on-line cleaning performed while producing effectively is very desirable.
쉬트 성형을 위해 이용된 와이어 벨트 또는 실린더는 생산과정 중에서 연속적으로 벨트로서 순환한다. 쉬트 접촉 영역은 섬유 현탁액의 와이어 벨트 또는 실린더로의 부가가 시작되는 곳에서 출발해서 성형된 쉬트가 와이어 표면으로부터 분리될때까지 계속된다. 또 반송 영역은 성형된 쉬트가 그의 표면으로부터 제거되는 위치에서부터 쉬트 접촉영역 개시지점까지 와이어를 되돌려 보낸다. 포오드리니어(Fourdrinier) 와이어와 같은 와이어 벨트의 경우, 온-라인 와이어 세척은 반송단계(즉 와이어가 성형 쉬트와 접촉하지 않을 때) 동안 반송 와이어를 세척액(전형적으로 물)으로 처리함으로써, 흔히 와이어를 압력하에서 액체로 샤워시켜 실행된다. 샤워는 기계적 표면 세척액의 보조를 받아 실행될 수 있다. 기계쩍 보조를 받거나 또는 받지 않고서 물 샤워를 이용하는 것은 와이어 상에 유기 화합물 또는 무기 침적물의 집적을 방지하기에는 충분하지 않다고 밝혀졌고, 또 보다 효과적인 세척핵을 제공하기 위해 추가의 물질들이 사용되어 왔다. 계면 활성제와 같은 기타 화합물과 배합된 산 또는 알칼리를 함유하고 물을 기본한 제재를 사용하여 주로 섬유 또는 무기 물질을 성공적으로 제거하여 왔다. 유기 침적물이 우세한 경우, 인화점이 낮은 방향족 화합물 또는 염소와 탄화수소를 함유하는 제재를 포함한 유기 용매를 사용함으로써 어느정도 성공적으로 제거하여 왔다. 어떤 기계에서는 종래의 와이어 대신 미세 기공형 직포 벨트가 최근 사용되고 있다.The wire belt or cylinder used for sheet forming circulates continuously as a belt during production. The sheet contact area starts where the addition of the fiber suspension to the wire belt or cylinder begins and continues until the molded sheet is separated from the wire surface. The conveying area also returns the wire from the position where the molded sheet is removed from its surface to the beginning of the sheet contact area. In the case of wire belts such as Fourdrinier wires, on-line wire cleaning is often performed by treating the conveying wire with a cleaning liquid (typically water) during the conveying step (ie when the wire is not in contact with the forming sheet). Is carried out by showering with liquid under pressure. The shower can be performed with the aid of a mechanical surface wash. It has been found that using a water shower with or without assistance is not sufficient to prevent the accumulation of organic compounds or inorganic deposits on the wire, and additional materials have been used to provide more effective cleaning nuclei. Water-based materials containing acids or alkalis in combination with other compounds such as surfactants have been used to successfully remove mainly fiber or inorganic materials. When organic deposits predominate, they have been successfully removed to some extent by using organic solvents containing aromatic compounds having a low flash point or chlorine and hydrocarbon containing materials. In some machines microporous woven belts have recently been used instead of conventional wires.
초지기 펠트는 또한 쉬트 접촉 단계 및 반송 단계사이에서 벨트상으로 연속적으로 순환한다. 쉬트 접촉 단계동안 물은 보통 압력 및/또는 진공의 도움을 받아 쉬트로부터 추출되어 펠트의 기공으로 들어간다. 비교적 개방되어 있는 미세 기공을 갖는 청정 펠트는 종이 쉬트로부터 물을 효과적으로 제거하기 때문에 초지공정에 특히 바람직하다. 펠트 세척 과정은 일반적 성질과 국부적 성질을 갖는 유기 및 무기 침적물을 제거해야 하고, 펠트 기공성을 유지해야 하며 또 기판에 대한 화학적 또는 물리적 침해없이 직포의 보풀(nap)을 조절해야 한다. 전형적으로 블레이드 접촉에 의한 기계적 제거방법이 펠트 표면으로부터 부스러기를 제거하기 위해 사용되어 왔다. 그러나 또한 골치아픈 유기 및 무기 침적물을 제거하기 위해 세척액도 사용된다. 수많은 초지기 펠트의 직포 조성 및 구조는 펠트가 화학적 분해되기 쉽게한다. 세척제는 또한 헹구어 내는 것에 의해 쉽게 제거되어야 한다. 대부분의 초지기에서는 연속적 세척 및 충격 세척 모두가 이용된다. 사용된 화학약품은 유기 용매, 흔히 염소와 탄화수소를 포함한다. 산 및 알칼리를 기본한 계기 또한 사용되지만 와이어 세척에 이용된 농도보다 더 낮은 농도로 사용된다. 농도가 너무 높은 알칼리 금속 수산화물은 직포 물질을 침해하기 때문에 펠트 세척에 부적합하다.The paper machine felt also circulates continuously on the belt between the sheet contacting step and the conveying step. During the sheet contacting phase, water is usually extracted from the sheet with the aid of pressure and / or vacuum and enters the pores of the felt. Clean felts having relatively open micropores are particularly preferred for the papermaking process because they effectively remove water from the paper sheet. The felt cleaning process must remove organic and inorganic deposits of general and local properties, maintain felt porosity and control the nap of the woven fabric without chemical or physical damage to the substrate. Typically mechanical removal by blade contact has been used to remove debris from the felt surface. But also cleaning fluids are used to remove the annoying organic and inorganic deposits. The fabric composition and structure of numerous paper machine felts make the felt prone to chemical degradation. The cleaning agent should also be easily removed by rinsing off. Most paper machines use both continuous and impact cleaning. Chemicals used include organic solvents, often chlorine and hydrocarbons. Acid and alkali based instruments are also used but at lower concentrations than those used for wire cleaning. Alkali metal hydroxides of too high concentration are unsuitable for felt cleaning because they invade the woven material.
보다 성공적인 유기 용매의 몇몇은 발암물질 등의 위생상 위험한 것으로 정의되었으므로 특히 취급상 주의를 요한다. 기타 용매를 기본한 제품은 종이 성형 공정에 이용된 플라스틱 또는 고무 성분에 손상을 줄 수 있다. 수해동안 어느정도 성공적으로 이용되어온 펠트의 온-라인 처리의 하나는 알킬기가 C12H25, C14H29및 C16H33기의 혼합물로 구성된 알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드와 같은 양이온성 계면활성제 수용액과 펠트를 접촉시키는 것을 포함한다. 그러나 경험에 의하면 이들 계면활성제로 처리하여도 어떤 점착성 물질이 펠트에 점착되는 경향이 있다는 것을 알 수 있다. 종래에 선호된 다른 펠트 처리 방법은 양이온성 중합체 수용액을 펠트에 부가하는 것이다. 그러나 이 처리 형태는 양이온성 중합체 그 자체로부터 유래한 침적물 누적을 초래할 수 있다.Some of the more successful organic solvents have been defined as hygienic hazards such as carcinogens and therefore require special handling precautions. Products based on other solvents can damage the plastic or rubber components used in the paper forming process. One of the on-line treatments of felts that have been used successfully for some years is the use of aqueous cationic surfactant solutions such as alkyldimethyl benzyl ammonium chloride in which the alkyl group is a mixture of C 12 H 25 , C 14 H 29 and C 16 H 33 groups. Contacting the felt. Experience has shown, however, that even with these surfactants, certain sticky materials tend to stick to the felt. Another method of felt treatment that is preferred in the past is to add an aqueous cationic polymer solution to the felt. However, this treatment form may result in deposit accumulation from the cationic polymer itself.
댁커(decker), 필더, 스크린 및 로울과 같은 기타 쉬트 성형 장치도 또한 오염될 수 있다. 공정상의 문제 및 그 처리는 대체로 펠트장치와 유사하지만 펠트 세척 및 특정 미세 기공형 장치 세척시에 중요한 기공성 유지 및 직포의 화학적 분해 방지와 같은 특정 고려는 기타장치에 그리 중요하지 않다.Other sheet forming devices such as deckers, filters, screens and rolls may also be contaminated. Process issues and their handling are largely similar to felt devices, but certain considerations, such as maintaining the porosity and preventing chemical degradation of the woven fabric, which are important in felt cleaning and certain microporous device cleaning, are not so important for other devices.
신선한 나무에 있는 천연 수지 또는 고무(gum)는 종에 따라 다를 수 있다. 특정 종류의 소나무, 특히 2중량% 이상의 수지를 함유하는 소나무는 자신이 유발하는 고무 및 수지 문제 때문에 매우 낮은 %로 통상 사용된다. 초지업자는 천연 나무수지 침적물을 제어하기 위해 전통적으로 백반 또는 알루민산 나트륨을 사용하여 왔다. 이들 물질은 섬유상에 수지가 침적되는 것을 억제하기 위해 전체 펄프계에 부가된다. 이 방법의 효율은 pH, 부식가능성, 종이 쉬트 성형, 및 펄프계에서 기타 화학약품과의 상호작용을 조절할 필요성과 같은 요인에 의해 제한된다. 이들 문제의 소나무 공급원의 사용을 제한하지 않는 처리는 펄프 및 종이 생산자에게 중요한 경제적 이익을 제공한다.Natural resins or gums in fresh wood may vary from species to species. Certain types of pine, especially pines containing more than 2% by weight of resin, are commonly used in very low percentages due to the rubber and resin problems they cause. Grasslanders have traditionally used alum or sodium aluminate to control natural hardwood deposits. These materials are added to the entire pulp system to suppress the deposition of resin on the fibers. The efficiency of this method is limited by factors such as pH, corrosion potential, paper sheet forming, and the need to adjust the interaction with other chemicals in the pulp system. Treatments that do not limit the use of pine sources in these problems provide significant economic benefits for pulp and paper producers.
재생 섬유의 이용이 보다 일반화함으로써 종이 성형하는 동안 보다 심각하게 점착성 물질이 누적된다. 재생된 2차 섬유에서 발견되는 접찹제, 수지 및 고무는 초지기의 여러 부분에 점착되는 경향이 있고 또 온-라인 샤원 세척에도 견딘다. 펠트에 점착하는 물질은 배수 및 종이 성형에 심각한 영향을 줄 수 있다. 종국에 가서는 제품에 구멍을 초래하고 또 어떤 경우에는 종이 가공하는 동안 쉬트를 찢는다. 펠트를 용매 세척하여, 특히 재생 섬유와 관련된 점착성 물질을 제거하기 위해서는 자주 작업을 중지하는 것이 필요할 수 있다. 종이 재생의 잇점은 초지기의 생산성 감소에 의해 어느정도 상쇄될 수 있다.The use of recycled fibers has become more common, leading to more serious accumulation of sticky material during paper molding. The adhesives, resins and rubbers found in the recycled secondary fibers tend to stick to various parts of the paper machine and also tolerate on-line sash cleaning. Material sticking to the felt can have a serious impact on drainage and paper forming. In the end, they cause holes in the product and in some cases tear the sheet during paper processing. It may be necessary to stop the work frequently to solvent wash the felt, particularly to remove sticky material associated with the regenerated fibers. The benefits of paper recycling can be offset in part by the reduced productivity of the paper machine.
과거에 흔히 사용된 특정 유기 세척제는 환경적으로 바람직하지 않게 되었다. 따라서 환경에 해를 주지 않으면서 유기 침적물을 제거할 세척제에 대한 필요성이 중대되어 왔다. 당연히, 사용된 제재는 펠트 또는 기타 쉬트 성형 장치를 파손해서는 안된다. 특정 조건하에서 어떤 물질이 만족할만큼 실행될 수 있다고 알려져 있으나, 여전히 종이 성형, 특히 재생 섬유가 원료로 사용된 종이 성형에 보다 효과적인 침적물 억제제에 대한 요구가 계속되고 있다.Certain organic cleaners commonly used in the past have become environmentally undesirable. Thus, there has been a great need for cleaners to remove organic deposits without harming the environment. Naturally, the materials used should not break felt or other sheet forming apparatus. While it is known that certain materials can be run satisfactorily under certain conditions, there is still a need for more effective deposit inhibitors for paper molding, particularly paper molding in which recycled fibers are used as raw materials.
침적물 억제를 위한 다른 방법은 음이온성 아릴 술폰산-포름알데히드 축합물 또는 양이온성 디시안디아미드-포름알데히드 축합물과 같은 펄프 첨가제를 사용하는 것이다. 이들 첨가제는 금속 이온 봉쇄제, 분산제 또는 계면활성제로 작용할 수 있다. 특히 양이온성 디시안디아미드-포름알데히드 아미노플라스트 수지는 피치입자가 균일하게 섬유에 분포되도록 불연속적 입지 형태로 피치를 펄프 섬유에 부착시킨다고 알려져 있다. 따라서 초지기에 축적되는 피치의 양은 종이 제품에 피치의 어두운 반점 또는 작은 반점을 유발하지 않고 감소된다고 한다.Another method for deposit inhibition is to use pulp additives such as anionic aryl sulfonic acid-formaldehyde condensates or cationic dicyandiamide-formaldehyde condensates. These additives may act as metal ion sequestrants, dispersants or surfactants. In particular, cationic dicyandiamide-formaldehyde aminoplast resins are known to adhere pitch to pulp fibers in a discontinuous position such that the pitch particles are evenly distributed over the fibers. Thus, the amount of pitch accumulated in the paper machine is said to be reduced without causing dark spots or small spots on the paper product.
본 발명자들은 펄프 슬러리를 쉬트로 가공하는데 이용되는 초지기 펠트 및 기타 초지 장치상에 초지펄프로부터 나온 점착 물질이 침적되는 것은 약 2ppm 이상의 양이온성 중합체를 함유하는 수용액을 장치에 부가하고 또 양이온성 중합체로부터 유래한 침적물 형성을 억제하기 위한 유효량의 수용성의 비이온성 및 양이온성 계면활성제로 구성된 군으로부터 선정된 화합물을 함유하는 수용액을 장치에 부가하는 것에 의해 억제될 수 있다는 것을 알아냈다. 바람직하게는 양이온성 중합체 및 계면활성제를 함유하는 수용액은 실질적으로 음이온성 고분자를 갖지 않는다. 바람직한 양이온성 중합체는 양성자화된 중합체 또는 에피할로히드린을 디메틸아민 또는 디에틸아민과 반응시켜 형성한 중합체와 같은 4차 암모늄 중합체를 포함한다. 바람직한 양이온성 계면활성제는 약 12 내지 16개 탄소원자 사이의 알킬기를 갖는 알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드를 포함한다. 본 발명은 펄프 슬러리를 쉬트로 가공할 때 이용되는 펠트 및 유사장치 부품을 처리하는데 사용되면 특히 유익하다.The inventors have found that depositing adhesive material from the paper pulp onto paper machine felt and other paper making devices used to process the pulp slurry into sheets adds an aqueous solution containing at least about 2 ppm of cationic polymer to the device and from the cationic polymer. It was found that an aqueous solution containing a compound selected from the group consisting of an effective amount of water-soluble nonionic and cationic surfactants for inhibiting the formation of derived deposits can be suppressed by adding to the device. Preferably, aqueous solutions containing cationic polymers and surfactants are substantially free of anionic polymers. Preferred cationic polymers include quaternary ammonium polymers such as protonated polymers or polymers formed by reacting epihalohydrin with dimethylamine or diethylamine. Preferred cationic surfactants include alkyldimethyl benzyl ammonium chloride having alkyl groups between about 12 and 16 carbon atoms. The invention is particularly advantageous when used to treat felt and similar device parts used when processing pulp slurry into sheets.
본 발명의 한 목적은 종이 성형 장치에 물질의 침적을 효과적으로 억제할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method capable of effectively suppressing deposition of materials in a paper forming apparatus.
본 발명의 다른 목적은 재생되거나 또는 수지가 많은 소나무 펄프 섬유를 사용한 초지 효율을 개선시키기 위한 초지기 침적 억제 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a paper machine deposition suppression method for improving papermaking efficiency using recycled or resin-rich pine pulp fibers.
본 발명의 또 다른 목적은 환경적으로 허용되는 초지기 침적 억제 방법을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide an environmentally acceptable method for suppressing paper machine deposition.
본 발명의 또 다른 목적은 초지기 공정에 있어서 생산성 및 제품 품질을 향상시키기 위한 수단을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a means for improving productivity and product quality in papermaking processes.
본 발명의 이들 목적과 기타 목적 그리고 잇점은 하기의 본 발명의 상세한 설명으로부터 분명하게 될 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention.
본 발명은 펠트 또는 기타 쉬트 성형 장치, 특히 이러한 장치의 기타 미세 기공형 부품상에서 유기 및 무기 침적물의 침적을 실질적으로 억제하기 위한 특정 수용성의 양이온성 중합체 및 특정 수용성 계면활성제의 수용액에 관한 것이다. 양이온성 계면활성제와 조합된 양이온성 중합체를 사용하는 처리는 재생 섬유가 펄프 제재의 상당 부분을 차지하더라도 처리 장치상에서의 침적을 효과적으로 억제할 수 있다. 본 발명은 초지기에 대해 특히 효과적인 펠트 세척제 및 콘디쇼니를 제공한다.The present invention relates to aqueous solutions of certain water soluble cationic polymers and certain water soluble surfactants for substantially suppressing the deposition of organic and inorganic deposits on felt or other sheet forming devices, in particular other microporous parts of such devices. Treatment using cationic polymers in combination with cationic surfactants can effectively inhibit deposition on the treatment apparatus even if the recycled fibers make up a significant portion of the pulp material. The present invention provides a felt cleaner and conditiony that is particularly effective for paper machines.
본 발명은 중합체의 상세한 성질에 관하여 일반적 적용성이 있고 또 양이온성인한 여러 가지의 상이한 중합체가 사용될 수 있다. 폴리에틸렌이민의 사용은 미합중국 특허 제 3,250,664호, 미합중국 특허 제 3,642,572호, 미합중국 특허 제 3,893,885호 또는 미합중국 특허 제 4,250,299호에 기재된 방법에 따라 제조된 것과 같은 아미노기를 함유하는 다양한 중합체성 물질을 사용하기 때문에 본 발명의 범위내에 든다. 그러나 양성자화된 또는 4차 암모늄 중합체를 사용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이들 바람직한 중합체는 에피할로히드린과 1개 이상의 아민 사이의 반응으로 수득한 중합체, 및 4차 암모늄기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 중합체를 포함한다. 본 발명의 양이온성 중합체는 또한 디시안디아미드-포름알데히드 축합물을 포함한다. 이 형의 중합체는 미합중국 특허 제 3,582,461호에 기재되어 있고 본 명세서에 그대로 포함되어 있다. 포름산 또는 암모늄염 중 어느 하나, 또 가장 바람직하게는 포름산 및 염화암모늄 모두는 중합반응물로 포함될 수 있다. 그러나 어떤 디시안디아미드-포름알데히드 축합물은 양이온성 계면활성제가 존재하더라도 펠트상에서 응집되는 경향이 있다. 디시안디아미드-포름알데히드형 중합체의 하나는 케나다의 온다리오에 소재하는 시바-가이기 케미컬 리미티드가 제조한 Tinofix QF로 시판되고 있고 이것은 활성성분으로서 약 20,000 내지 50,000 범위의 분자량을 갖는 중합체 약 50중량%를 함유한다.The present invention can be used in a variety of different polymers as long as they are generally applicable and cationic with respect to the detailed properties of the polymer. The use of polyethyleneimine results in the use of various polymeric materials containing amino groups such as those prepared according to the methods described in US Pat. No. 3,250,664, US Pat. No. 3,642,572, US Pat. No. 3,893,885 or US Pat. It is within the scope of the invention. However, it is generally preferred to use protonated or quaternary ammonium polymers. These preferred polymers include polymers obtained by reaction between epihalohydrin and one or more amines, and polymers derived from ethylenically unsaturated monomers containing quaternary ammonium groups. Cationic polymers of the present invention also include dicyandiamide-formaldehyde condensates. Polymers of this type are described in US Pat. No. 3,582,461 and incorporated herein intact. Either of formic acid or ammonium salts, and most preferably both formic acid and ammonium chloride may be included as polymerisation. However, some dicyandiamide-formaldehyde condensates tend to aggregate on the felt even in the presence of cationic surfactants. One of the dicyandiamide-formaldehyde polymers is commercially available from Tinofix QF, manufactured by Ciba-Geigy Chemical Limited, Ontario, Canada, which is about 50% by weight polymer having a molecular weight ranging from about 20,000 to 50,000 as an active ingredient. Contains%
에피할로히드린 및 다양한 아민으로부터 유도된 4차 암모늄 중합체는 에피클로로히드린 디메틸아민, 에틸렌디아민 및 폴리알킬렌폴리아민으로 구성된 군으로부터 선정된 1개 이상의 아민과 반응시켜 수득한 것이다. 트리에탄올아민도 또한 본 발명에 포함될 수 있다. 예로서는 폴리알킬렌 폴리아민 및 에피클로로히드린과의 반응으로 수득한 중합체 뿐아니라 에피클로로히드린, 디메틸아민 및 에틸렌디아민 또는 폴리알킬렌 폴리아민 중의 하나와의 반응으로 수득한 중합체를 포함한다. 사용될 수 있는 전형적인 아민은 N, N, N', N'-테트라메틸에틸렌-디아민 뿐아니라 디메틸아민 및 트리에탄올 아민과 함께 사용된 에틸렌 디아민이다. 이 형의 중합체는 하기 일반식의 중합체를 포함하며 기타 아민도 사용될 수 있다.Quaternary ammonium polymers derived from epihalohydrin and various amines are obtained by reaction with at least one amine selected from the group consisting of epichlorohydrin dimethylamine, ethylenediamine and polyalkylenepolyamines. Triethanolamine can also be included in the present invention. Examples include polymers obtained by reaction with polyalkylene polyamines and epichlorohydrin as well as polymers obtained by reaction with epichlorohydrin, dimethylamine and one of ethylenediamine or polyalkylene polyamines. Typical amines that can be used are ethylene diamines used with dimethylamine and triethanol amines as well as N, N, N ', N'-tetramethylethylene-diamine. Polymers of this type include polymers of the general formula: and other amines may also be used.
상기식에서, A는 0 내지 500임.Wherein A is 0 to 500.
본 발명의 바람직한 양이온성 중합체는 디메틸아민, 디에틸아민, 또는 메틸에틸아민, 바람직하게는 디메틸아민 또는 디에틸아민을 에피할로히드린, 바람직하게는 에피클로로히드린과 반응시켜 수득한 것을 포함한다. 이 형의 중합체는 미합중국 특허 제 3,738,945호 및 케나다 특허 제 1,096,070호에 기재되어 있고 또 본 명세서에 그대로 포함되어 있다. 이러한 중합체는 미합중국 뉴저어지주에 소재하는 CPS 케미컬 캄퍼니 리미티드로부터 Agefloc A-50, Agefloc A-50HV 및 Agefloc B-50으로 시판되고 있다. 이들 3개 제품은 약 75,000 내지 80,000, 약 200,000 내지 250,000 및 약 20,000 내지 30,000의 분자량을 각각 갖는 중합체 약 50중량%를 활성성분으로 함유한다. 이형의 기타 시판되고 있는 제품은 미합중국 뉴저어지주에 소재하는 어메리칸 시안아미드 캄퍼니가 제조한 Magnifloc 573C이고 이것은 약 20,000 내지 30,000의 분자량을 갖는 중합체 50중량%를 활성성분으로 함유하는 것으로 생각된다.Preferred cationic polymers of the present invention include those obtained by reacting dimethylamine, diethylamine, or methylethylamine, preferably dimethylamine or diethylamine with epihalohydrin, preferably epichlorohydrin. do. Polymers of this type are described in US Pat. No. 3,738,945 and Kenya Patent No. 1,096,070 and are incorporated herein intact. Such polymers are commercially available as Agefloc A-50, Agefloc A-50HV and Agefloc B-50 from CPS Chemical Company Limited, New Jersey, USA. These three products contain, as active ingredients, about 50% by weight polymer, each having a molecular weight of about 75,000 to 80,000, about 200,000 to 250,000, and about 20,000 to 30,000. Other commercially available products of this release are Magnifloc 573C manufactured by American Cyanamide Campanile, New Jersey, USA, which is believed to contain 50% by weight of a polymer having a molecular weight of about 20,000 to 30,000 as active ingredient.
본 발명에 따라 사용될 수 있고 또 에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도된 전형적인 양이온성 중합체는 C1내지 C18알킬 할라이드, 벤질 할라이드, 특히 클로라이드 또는 디메틸 또는 디에틸 솔페이트으로 4차화될 수 있는 비닐 피리딘 및 비닐 이미다졸, 또는 R1, R2및 R3이 서로 독립해서 탄소원자가 1 내지 4개인 저급 알킬이고, R1, R2및 R3의 하나는 C1-C18알킬인 일반식 NR1R2R3의 3차 아민으로 4차화될 수 있는 비닐 벤질 클로라이드와 같은 비닐 화합물의 동종-및 공중합체; 디알릴디메틸 암모늄클로라이드와 같은 알릴화합물; 또는 C1내지 C18알킬할라이드, 벤질할라이드 또는 디에틸술페이트, 메타아크릴아미도 프로필 트리(C1내지 C4알킬, 특히 메틸) 암모늄염 또는 (메타)아크릴오일옥시에틸 트리(C1내지 C4알킬, 특히 메틸) 암모늄염(이때, 염은 할라이드, 특히 클로라이드, 메토술페이트, 에토술페이트 또는 n-가 음이온의 1/n임)으로 4차화될 수 있는 디알킬 아미노메틸(메타)아크릴아미드와 같은 아크릴 유도체를 포함한다. 이들 단량체들은 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트 C1-C18알킬 에스테르 또는 아크릴로니트릴과 같은 (메타)아크릴산 유도체 또는 알킬비닐 에테르, 비닐 피롤리돈 또는 비닐 아세테이트와 공중합될 수 있다. 전형적인 이러한 중합체는 하기 구조식의 반복 단위체 10 내지 100몰% 및 하기 구조식의 반복 단위체 0 내지 90몰%를 함유한다.Typical cationic polymers which can be used according to the invention and derived from ethylenically unsaturated monomers are vinyl pyridine and vinyl which can be quaternized with C 1 to C 18 alkyl halides, benzyl halides, especially chloride or dimethyl or diethyl solphate. Imidazole, or a general formula NR 1 R 2 wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently of each other lower alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and one of R 1 , R 2 and R 3 is C 1 -C 18 alkyl Homo- and copolymers of vinyl compounds such as vinyl benzyl chloride which may be quaternized with tertiary amines of R 3 ; Allyl compounds such as diallyldimethyl ammonium chloride; Or C 1 to C 18 alkyl halides, benzyl halides or diethylsulfate, methacrylamido propyl tri (C 1 to C 4 alkyl, especially methyl) ammonium salts or (meth) acryloyloxyethyl tri (C 1 to C 4 With alkyl, especially methyl) ammonium salts, where the salts are quaternized with halides, in particular chloride, methosulfate, etosulphate or n- is 1 / n of the anion) Such as acrylic derivatives. These monomers can be copolymerized with (meth) acrylic acid derivatives such as acrylamide, acrylate or methacrylate C 1 -C 18 alkyl esters or acrylonitrile or alkylvinyl ethers, vinyl pyrrolidone or vinyl acetate. Typical such polymers contain from 10 to 100 mole percent of repeating units of the formula and from 0 to 90 mole percent of repeating units of the formula
상기식에서, R1은 수소 또는 전형적으로 1 내지 4개 탄소원자의 저급 알킬라디칼이고, R2는 전형적으로 8 내지 18개 탄소원자의 긴 사슬의 알킬기이며, R3, R4및 R5는 독립해서 수소 또는 저급 알킬기이고, X는 음이온, 전형적으로 할라이드 이온, 메토술페이트 이온, 에토술페이트 이온 또는 n가 음이온의 1/n임.Wherein R 1 is hydrogen or a lower alkyl radical of typically 1 to 4 carbon atoms, R 2 is typically a long chain alkyl group of 8 to 18 carbon atoms, and R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen Or a lower alkyl group, X is an anion, typically a halide ion, a methosulfate ion, an etosulphate ion or n is 1 / n of an anion.
불포화 단량체로부터 유도된 기타 4차 암모늄 중합체는 하기 일반식의 반복 단위체를 포함하는 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드의 동종중합체를 포함한다.Other quaternary ammonium polymers derived from unsaturated monomers include homopolymers of diallyldimethyl ammonium chloride comprising repeating units of the general formula:
이와 관련하여 이 중합체는 고리형 기를 함유하지만 이들 기가 직쇄로 연결되어 있어 가교가 없기 때문에 실질적인 직쇄로 간주해야 함을 주목해야 한다.In this connection it should be noted that these polymers contain cyclic groups, but because these groups are connected in a straight chain, there is no crosslinking and therefore they should be regarded as substantial straight chains.
사용될 수 있고 불포화 단량체로부터 유도될 수 있는 기타 중합체는 하기 구조식을 갖는 중합체를 포함한다.Other polymers that can be used and can be derived from unsaturated monomers include polymers having the structure
상기식에서, Z 및 Z'은 동일하거나 상이하며, -CH2CH-CHCH2- 또는 -CH2-CHOHCH2-이고, Y 및 Y'는 동일하거나 상이하며 X 또는 -NR'R''이며, X는 30 이상의 원자량의 할로겐이고, n은 2 내지 20의 정수이며, 또 R' 및 R''는 (ⅰ) 동일하거나 상이하며, 1 내지 2개 히드록시기로써 임의로 치환된 1 내지 18개 탄소원자의 알킬기, 또는 (ⅱ) N과 합쳐져서 5 내지 7개 원자의 포화 또는 불포화 고리, 또는 (ⅲ) N 및 산소원자와 합쳐져서 N-모르폴리노기임.Wherein Z and Z 'are the same or different, -CH 2 CH-CHCH 2 -or -CH 2 -CHOHCH 2- , Y and Y' are the same or different and X or -NR'R '', X is halogen of at least 30 atomic weights, n is an integer from 2 to 20, and R 'and R''are (i) the same or different and an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms optionally substituted with 1 to 2 hydroxy groups Or (ii) a saturated or unsaturated ring of 5 to 7 atoms in combination with N, or (iii) an N-morpholino group in combination with N and an oxygen atom.
이러한 중합체의 특히 바람직한 것은 폴리(디메틸부텐일)암모늄 클로라이드 비스-(트리에탄올 암모늄 클로라이드)이다.Especially preferred of such polymers are poly (dimethylbutenyl) ammonium chloride bis- (triethanol ammonium chloride).
에틸렌성 불포화 단량체로부터 유도되어 사용될 수 있는 중합체의 다른 예는 저급 알킬 아민과 반응하여 생성한 디알킬 아미노기의 일부가 4차화된 폴리부타디엔을 포함한다. 그러므로 대체로 이 중합체는 하기 구조식의 반복 단워체를 a:b1:b2:c 몰비율로 함유한다.Other examples of polymers that can be derived and used from ethylenically unsaturated monomers include polybutadiene in which some of the dialkyl amino groups resulting from reaction with lower alkyl amines are quaternized. Therefore, in general, this polymer contains a repeating monomer of the following structural formula in a: b 1 : b 2 : c molar ratio.
상기식에서, R은 저급 알킬 라디칼, 전형적으로 메틸 또는 에틸 라디칼임. 저급 알킬 라디칼은 모두 동일할 필요는 없다. 전형적인 4차화제는 염화메틸, 황산디메틸, 및 황산디에틸을 포함한다. a:b1:b2:c의 변화비율은 아민량(b1+b2)이 일반적으로 10 내지 90% 그리고 (a+c)가 90% 내지 10%되게 사용할 수 있다. 이들 중합체는 적합한 저급 알킬아민의 존재하에서 폴리부타디엔을 일산화탄소 및 수소와 반응시켜 수득할 수 있다.Wherein R is a lower alkyl radical, typically a methyl or ethyl radical. Lower alkyl radicals need not all be identical. Typical quaternization agents include methyl chloride, dimethyl sulfate, and diethyl sulfate. The change ratio of a: b 1 : b 2 : c may be used such that the amount of amine (b 1 + b 2 ) is generally 10 to 90% and (a + c) is 90% to 10%. These polymers can be obtained by reacting polybutadiene with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a suitable lower alkylamine.
초지펄프에서 음이온성 고분자 및/또는 점착성 물질과 서로 작용할 수 있는 기타 양이온성 중합체가 본 발명의 범위내에 사용될 수 있다. 이들은 탄닌과 포름알데히드 및 아민과의 만니히 형 반응(축합된 폴리페놀형)으로 아세테이트, 포르메이트, 염산염 또는 4차화된 염으로 형성된 양이온성 탄닌 유도체 뿐아니라 에피클로로히드린으로 가교된 폴리아미드 아민/폴리에틸렌 폴리아민 공중합체와 같은 가교된 폴리아민 중합체를 포함한다. 양이온성 기를 포함하도록 변성된 천연고무 및 녹말도 또한 유용하다.Other cationic polymers that can interact with anionic polymers and / or tacky materials in paper pulp can be used within the scope of the present invention. These are polyamide amines crosslinked with epichlorohydrin as well as cationic tannin derivatives formed from acetate, formate, hydrochloride or quaternized salts in a Mannich type reaction (condensed polyphenol form) of tannins with formaldehyde and amines. Crosslinked polyamine polymers, such as / polyethylene polyamine copolymers. Natural rubber and starch modified to include cationic groups are also useful.
본 발명의 가장 유용한 중합체의 분자량은 일반적으로 약 2,000 내지 약 3,000,000 사이이지만, 2000 이하 내지 3,000,000 이상의 분자량을 갖는 중합체도 성공적으로 사용될 수 있다. 사용된 중합체의 바람직한 분자량은 약 10,000 이상이고, 또 가장 바람직하게는 약 20,000 이상이다. 바람직하게는 사용된 중합체의 분자량은 약 300,000 이하이고, 또 가장 바람직하게는 약 50,000 이하이다. 가장 바람직한 중합체는 약 20,000 내지 약 50,000 범위내의 분자량을 갖는다. 이들 중합체의 혼합물도 또한 사용할 수 있다.Although the molecular weight of the most useful polymers of the present invention is generally between about 2,000 and about 3,000,000, polymers having molecular weights of up to 2000 and more than 3,000,000 can also be used successfully. The preferred molecular weight of the polymer used is at least about 10,000, and most preferably at least about 20,000. Preferably the polymer used has a molecular weight of about 300,000 or less, and most preferably about 50,000 or less. Most preferred polymers have a molecular weight in the range of about 20,000 to about 50,000. Mixtures of these polymers can also be used.
본 발명은 사용될 수 있는 비이온성 및 양이온성 계면활성제의 자세한 성질에 관한 일반적 적용성이 있고 또 이들이 수용성인 한 여러 가지 상이한 계면활성제가 중합체 성분과 조합되어 사용될 수 있다. 적합한 비이온성 계면활성제는 수소성 분자, 예컨데 고급 지방산 알코올, 고급 지방산, 알킬페놀, 폴리에틸렌 글리콜, 장쇄 지방산 에스테르, 다가 알코올 및 이들의 부분적 지방산 에스테르, 및 부분적으로 에스테르화되거나 또는 에테르화된 장쇄 폴리글리콜과 에틸렌 옥사이드와의 축합 생성물을 포함한다. 이들 축합생성물의 조합물도 또한 사용할 수 있다.The present invention has general applicability with regard to the detailed properties of nonionic and cationic surfactants that can be used and as long as they are water soluble, several different surfactants can be used in combination with the polymer component. Suitable nonionic surfactants include hydrogenated molecules such as higher fatty acid alcohols, higher fatty acids, alkylphenols, polyethylene glycols, long chain fatty acid esters, polyhydric alcohols and their partial fatty acid esters, and partially esterified or etherified long chain polyglycols. And condensation products with ethylene oxide. Combinations of these condensation products can also be used.
양이온성 계면활성제가 일반적으로 바람직하다. 본 발명에 사용하기에 특히 바람직한 양이온성 계면활성제는 약 200 내지 800 사이의 분자량을 갖고 하기 구조식을 갖는 수용성 계면활성제를 포함한다.Cationic surfactants are generally preferred. Particularly preferred cationic surfactants for use in the present invention include water-soluble surfactants having a molecular weight between about 200 and 800 and having the following structural formula.
상기식에서, R은 수소, 폴리에틸렌 옥사이드기, 폴리프로필렌 옥사이드기, 약 1 내지 22개 탄소원자를 갖는 알킬기, 아릴기 및 아르알킬기로 구성된 군으로부터 독립적으로 선정되고, 이 R기중 1개 이상은 약 8개 이상의 탄소원자를 갖는 알킬기이고 또 바람직하게는 약 12 내지 16개 탄소원자를 갖는 n-알킬기이고, 또 X는 음이온, 전형적으로 할라이드 이온(예: 클로라이드), 또는 n-가 음이온의 1/n임. 이들 화합물의 혼합물도 또한 본 발명의 계면활성제로 사용될 수 있다.Wherein R is independently selected from the group consisting of hydrogen, polyethylene oxide groups, polypropylene oxide groups, alkyl groups having from about 1 to 22 carbon atoms, aryl groups and aralkyl groups, at least one of which is about 8 An alkyl group having at least carbon atoms and preferably an n-alkyl group having from about 12 to 16 carbon atoms, and X is an anion, typically a halide ion (e.g. chloride), or n- is 1 / n of an anion. Mixtures of these compounds can also be used as surfactants of the invention.
상기 구조식의 양이온성 계면활성제의 2개 R기는 바람직하게는 메틸 및 에틸로 구성된 군으로부터 선정되고 가장 바람직하게는 메틸이며, 또 바람직하게는 1개 R기의 아르알킬기및로부터 선정되고 가장 바람직하게는 벤질이다. 특히 유용한 계면활성제는 약 12 내지 16개 탄소원자 사이의 알킬기를 갖는 알킬 디메틸벤질 암모늄 클로라이드를 포함한다. 이 형의 시판되고 있는 제품의 하나는 계면활성제의 약 50%가 C14H29n-알킬기를 갖고, 계면활성제의 약 40%가 C12H25n-알킬기를 가지며 또 계면활성제의 약10%가 C16H33n-알킬기를 갖는 알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드의 혼합물을 포함한다. 이 제품은 살균 작용으로도 공지되어 있다.The two R groups of the cationic surfactant of the above structural formula are preferably selected from the group consisting of methyl and ethyl, most preferably methyl, and preferably one aralkyl group And And most preferably benzyl. Particularly useful surfactants include alkyl dimethylbenzyl ammonium chlorides having alkyl groups between about 12 and 16 carbon atoms. One commercially available product of this type has about 50% of the surfactant having C 14 H 29 n-alkyl groups, about 40% of the surfactant having C 12 H 25 n-alkyl groups and about 10% of the surfactant And a mixture of alkyl dimethyl benzyl ammonium chlorides having a C 16 H 33 n-alkyl group. This product is also known for its bactericidal action.
본 발명에 사용하기 적합한 계면활성제는 분자량이 약 1000 내지 약 26,000 사이이고 또 R1및 R2가 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 결합사슬이고, 또 R3이 폴리에테르, 알킬기 또는 수소로 구성된 군에서 선정되는 일반식(NR1R2R3)인 슈도(pseudo) 양이온성 물질 군도 포함된다. 이 형의 계면활성제의 예는 미합중국 특허 제 2,979,528호에 기재되어 있다.Surfactants suitable for use in the present invention have a molecular weight of between about 1000 and about 26,000, R 1 and R 2 are polyethylene oxide, polypropylene oxide or a combination of ethylene oxide and propylene oxide, and R 3 is a polyether, alkyl group. Or a group of pseudo cationic materials, the general formula (NR 1 R 2 R 3 ) selected from the group consisting of hydrogen. Examples of surfactants of this type are described in US Pat. No. 2,979,528.
본 발명의 양이온성 중합체를 비이온성 및/또는 양이온성 계면활성제와 함께 펠트에 부가하면 펠트에서의 점착성 침적물의 형성이 방해된다. 특히 재생 섬유와 관련된 점착성 물질의 접착이 효과적으로 제어된다. 그러므로 본 발명은 실질적 비율 즉 약 10% 이상의 재생 섬유를 사용하는 초지 장치에 특히 유리하다. 더구나 재생 물질이 섬유의 70% 이상인 계에서 뿐아니라 초지 펄프 섬유가 재생 물질로부터 약 100% 유도된 계에서도 탁월한 결과가 얻어진다. 본 발명은 또한 섬유, 실질적으로 2중량% 이상의 수지를 함유하는 소나무로부터 유도된(즉, 5% 이상) 수지 침적물을 제어하는데 특히 유리하다.The addition of cationic polymers of the present invention to the felt together with nonionic and / or cationic surfactants prevents the formation of cohesive deposits on the felt. In particular, the adhesion of the tacky material associated with the regenerated fibers is effectively controlled. Therefore, the present invention is particularly advantageous for papermaking devices which use recycled fibers in substantial proportions ie about 10% or more. Moreover, excellent results are obtained in systems where the recycled material is at least 70% of the fibers, as well as in systems where paper pulp fibers are about 100% derived from the recycled material. The present invention is also particularly advantageous for controlling resin deposits derived from (i.e., at least 5% of) fibers, pines containing substantially at least 2% by weight of resin.
이 현상의 기전을 완전히 밝혀지지 않았으나 재생 섬유와 관련한 접착성 물질이 일반적으로 소수성이라는 것이 알려져 있어, 이들 소수성 물질과 본 발명의 양이온성 성분의 상호작용후 형성된 생성물이 물과 보다 용이하게 결합하는 것으로 생각된다. 그러므로 습윤된 접착성 물질은 펠트 표면에 점착하는 경향을 실질적으로 잃게 되어 펠트로부터 용이하게 제거될 수 있다. 또한 초지펄프는 초지공정의 일부로서 부가될 수 있는 합성 음이온성 고분자 뿐아니라 천연의 음이온성 중합체, 수지, 비누, 계면활성제 및 이 산업분야에서 음이온성 찌꺼기와 관련된 유기산(예: 아비에트산)을 포함한 콜로이드성 물질 및 음이온성 고분자를 함유한다고 알려져 있다. 본 발명에 따라 부가된 양이온성 성분은 음이온성 고분자 및 콜로이드성 입자와 작용하여 펠트로부터 쉽게 제거될 수 있는 생성물을 형성한다. 어떤 경우에서든, 접착성 물질이 초지장치에 접착하기 보다는 그것을 통과하는 경향은 본 발명에 따른 처리에 의해 크게 향상된다.Although the mechanism of this phenomenon has not been fully elucidated, it is known that adhesive materials associated with regenerated fibers are generally hydrophobic, so that the products formed after the interaction of these hydrophobic materials with the cationic component of the present invention are more readily bound to water I think. Thus, the wet adhesive material substantially loses the tendency to stick to the felt surface and can be easily removed from the felt. Paper pulp also contains not only synthetic anionic polymers that may be added as part of the papermaking process, but also naturally occurring anionic polymers, resins, soaps, surfactants, and organic acids associated with anionic debris in this industry (e.g. It is known to contain colloidal substances and anionic polymers. The cationic component added according to the present invention works with the anionic polymer and colloidal particles to form a product that can be easily removed from the felt. In any case, the tendency for the adhesive material to pass through it rather than to adhere to the papermaking device is greatly improved by the treatment according to the invention.
본 발명의 양이온성 중합체 및 계면활성제는 처리되는 장치에 수용액 형태로 직접 부가된다. 계면활성제만으로 한 처리는 본 발명의 조합물로써 수득할 수 있는 침적물 제어 정도에 미치지 못한다. 한편, 충분한 계면활성제 없이 중합체를 초지공장 펠트에 반복 부가하는 것은 중합체 자신으로부터 유래하는 침적물 형성을 초래하게 되어 펠트에서 결국 물 제거를 방해하거나 생산에 영향을 줄 수 있는(예: 점착성의 증가로 인함) 다공성을 감소시킨다. 따라서 중합체와 계면활성제 처리량은 처리될 특정계의 필요에 따라 조정되어야 한다. 바람직하게는 양이온성 중합체 및 계면활성제를 함유하는 수용액에는 실질적으로 음이온성 고분자가 없어야 한다. 이들 음이온성 물질은 나무 리그닌과 같은 천연물질, 리그노술폰산 나트륨과 같은 화학적 펄프화의 부생성물 및 폴리아크릴레이트와 같은 합성 물질 등을 포함한다.Cationic polymers and surfactants of the invention are added directly in the form of an aqueous solution to the device to be treated. Treatment with surfactants alone is less than the degree of deposit control that can be obtained with the combinations of the present invention. On the other hand, repeated addition of the polymer to the paper mill felt without sufficient surfactant will result in the formation of deposits originating from the polymer itself, which may eventually impede water removal or affect production (e.g. due to increased stickiness). Reduces porosity. Thus the polymer and surfactant throughputs must be adjusted to the needs of the particular system to be treated. Preferably, the aqueous solution containing the cationic polymer and the surfactant should be substantially free of anionic polymer. These anionic substances include natural substances such as wood lignin, by-products of chemical pulping such as sodium lignosulfonate, synthetic substances such as polyacrylates, and the like.
본 발명의 중합체 및 계면활성제는 전형적으로 중합체 수용액 및/또는 계면활성제를 포함하는 액체 조성물로 공급된다. 조성물에서 중합체 농도는 연속 부가에 적합한 농도를 갖는 비교적 희석 용액에서부터 중합체의 용해 또는 겔화 한계까지의 범위일 수 있지만, 일반적으로 이 조성물은 실제의 선적 및 취급 목적을 위해 비교적 농축된다. 실제로 본 액체 조성물은 더 농축된 조성물을 허용하기 위해 중합체를 용해시키는 추가의 물질을 포함할 수 있다. 이들 물질의 예는 부톡시에탄올과 같은 알콕시에탄올이다. 선적 및 취급에 적합한 수성 조성물은 일반적으로 5 내지 50중량%의 본 발명의 활성 양이온성 중합체를 함유한다. 본 발명의 양이온성 계면활성제는 중합체 조성물과는 별도의 조성물로서 제공되어 펠트에 별도로 부가되거나(예: 별도 샤워계에 의해) 또는 부가전에 혼합되며, 양이온성 계면활성제 뿐아니라 양이온성 중합체를 포함하는 수성 조성물을 제공하는 것이 바람직하다. 기타 물질도 본 발명의 조성물에 존재할 수 있지만, 본질적으로 상술한 양이온성 계면활성제 및 양이온성 중합체로 구성된 피치 조절제를 함유하는 유용한 조성물이 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 대체로 선적 및 취급에 적합한 수성 조성물은 전체 중합체 및 계면활성제 성분의 5 내지 50중량%를 함유한다. 계면활성제 대 중합체의 중량비는 일반적으로 약 50:1 내지 1:50이다. 바람직하게는 수성 조성물에서 계면활성제 대 중합체의 중량비는 약 10:1 내지 약 1:1이거, 특히 오일이 존재할 수 있고, 또 일반적 적용을 위해 가장 바람직하게는 약 1:1이지만, 오일이 존재하는 경우에는 과량의 계면활성제(1.1:1 이상의 중량비)가 가장 적합한 것으로 생각될 수 있다.The polymers and surfactants of the present invention are typically supplied in a liquid composition comprising an aqueous polymer solution and / or surfactant. The polymer concentration in the composition can range from a relatively dilute solution having a concentration suitable for continuous addition to the limit of dissolution or gelation of the polymer, but in general the composition is relatively concentrated for actual shipping and handling purposes. Indeed the liquid composition may comprise additional substances which dissolve the polymer to allow for a more concentrated composition. Examples of these materials are alkoxyethanols such as butoxyethanol. Aqueous compositions suitable for shipping and handling generally contain 5-50% by weight of the active cationic polymer of the present invention. Cationic surfactants of the present invention are provided as a separate composition from the polymer composition and are added separately to the felt (e.g., by separate shower systems) or mixed before addition, and include cationic polymers as well as cationic surfactants. It is desirable to provide an aqueous composition. Other materials may also be present in the compositions of the present invention, but useful compositions may be prepared according to the present invention that contain a pitch control agent consisting essentially of the cationic surfactant and cationic polymer described above. Generally aqueous compositions suitable for shipping and handling contain 5-50% by weight of the total polymer and surfactant components. The weight ratio of surfactant to polymer is generally about 50: 1 to 1:50. Preferably the weight ratio of surfactant to polymer in the aqueous composition is from about 10: 1 to about 1: 1, in particular oil may be present, and most preferably about 1: 1 for general application, although oil is present In such cases, an excess of surfactant (weight ratio of at least 1.1: 1) may be considered to be most suitable.
계면활성제의 추가 부가와 함께 중합체 성분의 부가에 특히 적합한 것으로 생각되는 1개 수성 제재는 캐나다 온타리오에 소재하는 디이본 케미컬 캄퍼니 리미티드로부터 시판되고 있고 또 분자량 약 20,000 내지 50,000의 포름알데히드, 염화암모늄, 디시안디아미드 및 포름산의 활성의 중합체성 축합 생성물 약 17중량%, 에피클로로히드린을 분자량 약 20,000 내지 30,000의 디메틸아민과 반응시켜 수득한 활성중합체 약 2중량% 및 부톡시에탄올 약 8중량%를 포함한다. 전술한 C12, C14및 C16n-알킬 치환체의 혼합물을 함유하는 활성의 알킬 디메틸 암모늄 클로라이드 계면활성제 약 0.4%를 포함하는 소량의 기타 물질도 이 생성물에 존재할 수 있으나 별도 부가를 위한 유용성에 필수적인 것은 아니다. 특히 본 제품에서 알킬디메틸 암모늄 클로라이드 계면활성제 상대량은 본 발명의 중합체 침적 억제 효과를 활성화하기에는 불충분하다. 중합체 별도 부가에 특히 적합한 다른 수성 제재는 디어본 케미컬 캄퍼니 리미티드로부터 시판되며 분자량 약 20,000의 활성 폴리(히드록시 알킬렌 디메틸 암모늄 클로라이드)를 약 17중량% 포함한다. 본 발명에 따라 계면활성제를 별도 부가 하기에 특히 적합한 수성 제재는 디어본 케미컬 캄퍼니 리미티드로부터 시판되고 있고 상술한 활성 알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 계면활성제 혼합물을 약 16% 포함한다.One aqueous agent which is considered to be particularly suitable for the addition of the polymer component together with the further addition of the surfactant is commercially available from Divon Chemical Company Limited, Ontario, Canada and also has a formaldehyde, ammonium chloride, dish having a molecular weight of about 20,000 to 50,000. About 17% by weight of the active polymeric condensation product of andamide and formic acid, about 2% by weight of the active polymer obtained by reacting epichlorohydrin with dimethylamine having a molecular weight of about 20,000 to 30,000, and about 8% by weight of butoxyethanol do. Small amounts of other materials, including about 0.4% of the active alkyl dimethyl ammonium chloride surfactant containing a mixture of the aforementioned C 12 , C 14 and C 16 n-alkyl substituents, may also be present in this product, It is not essential. In particular, the relative amounts of alkyldimethyl ammonium chloride surfactants in this product are insufficient to activate the polymer deposition inhibiting effect of the present invention. Other aqueous agents particularly suited for the separate addition of polymers are commercially available from Dearborn Chemical Company Limited and comprise about 17% by weight of active poly (hydroxy alkylene dimethyl ammonium chloride) having a molecular weight of about 20,000. Particularly suitable aqueous agents for the separate addition of surfactants according to the invention are commercially available from Dearborn Chemical Company Limited and comprise about 16% of the above-mentioned active alkyldimethyl benzyl ammonium chloride surfactant mixtures.
가장 적합한 처리량은 접착성 물질의 성질과 같은 계 요인 및 세척이 연속적인지 아니면 주기적인지에 따라 다르다. 본 발명의 중합체를 비교적 고농도(예를 들어 50%)로 포함하는 액체 조성물은 희석되지 않은 액체 조성물을 직접적으로 펠트상에 분무함으로써 전강도(액체 조성물로서 100%)로 적용될 수 있다. 그러나 연속적인 처리를 특히 실행하는 경우 본 조성물은 처리 위치에서 정수 또는 기타 수성 액체와 희석되는 것이 유리하다. 물 경제에 필요한 경우 우수한 질의 화학용 물이 희석에 적합하다.The most suitable throughput depends on factors such as the nature of the adhesive material and whether the cleaning is continuous or periodic. Liquid compositions comprising relatively high concentrations (eg 50%) of the polymers of the invention can be applied at full strength (100% as liquid composition) by spraying the undiluted liquid composition directly onto the felt. However, it is advantageous that the composition is diluted with purified or other aqueous liquids at the treatment site, especially when the continuous treatment is carried out. Good quality chemical water is suitable for dilution if needed for water economy.
본 발명의 잇점은 연속 처리가 실행되는 2ppm처럼 낮은 중합체 부가농도 및 이하에 나타낸 바와 같이 부가된 양이온성 중합체 성분으로부터 유도된 침적물의 형성을 억제하는데 충분한 계면활성제에서 실현될 수 있다. 여기서 사용된 것과 같은 펠트의 연속적 처리는 펠트가 쉬트 접촉 단계와 그의 반송 단계 사이에서 순환하는 동안 1회 이상 주기적으로 처리됨을 의미한다. 이 주기적 처리는 반송 단계의 초기 부분동안 인가되는 것이 바람직하다. 재생 섬유와 관련된 점착성 물질을 포함한 점착성 물질이 펠트에 접착되지 않게 억제되도록 또 수성 세척 용액이 반송단계 동안 부가되면 침적하지 않는 물질이 보다 용이하게 제거되도록 펠트를 쉬트와 접촉시킨다. 어떤 경우 연속적 처리는 실질적이지 못하고 또 본 발명의 양이온성 중합체 및 계면활성제를 이용한 처리는 주기적일 수 있다. 예를 들어 중합체 및 계면활성제의 수용액은 펠트가 충분히 콘디쇼닝될 때까지 펠트상에 분무되며 이 분무는 펠트상에 침적물 형성을 억제하기 위해 보충적인 조절이 필요할때까지 불연속적이다.The advantages of the present invention can be realized in surfactants that are sufficient to inhibit polymer addition concentrations as low as 2 ppm where continuous treatment is performed and formation of deposits derived from added cationic polymer components as shown below. Continuous treatment of the felt as used herein means that the felt is processed periodically one or more times while the felt is circulated between the sheet contacting step and its conveying step. This periodic processing is preferably applied during the initial part of the conveying step. The felt is contacted with the sheet so that the sticky material, including the sticky material associated with the regenerated fibers, is prevented from adhering to the felt and the aqueous wash solution is added during the conveying step so that non-deposited material is more easily removed. In some cases continuous treatment is not substantial and treatment with cationic polymers and surfactants of the present invention may be periodic. For example, aqueous solutions of polymers and surfactants are sprayed onto the felt until the felt is sufficiently conditioned, and the spray is discontinuous until supplemental control is needed to inhibit deposit formation on the felt.
처리 과정은 제1도 및 제2도에 간단하게 도시된 전형적인 초지 펠트장치를 참고로 하여 보다 자세하게 기술한다. 제1도에서 일반적으로 (10)으로 표시된 압축 펠트장치는 상부 압축 펠트(12), 하부 압축 펠트(14), 최종 압축 하부 펠트(16) 및 최종 압축 상부 펠트(18)를 포함한다. 최종 압축 하부 펠트(16)는 일련의 로울 (20), (21), (22), (23), (24), (25) 및 (26) 그리고 압축 로울(29)에 감기어져 있고, 하부 압축 펠트(14)는 일련의 로울(30), (31), (32), (33), (34), (35) 및 (36) 그리고 압축 로울(37) 및 (38)에 감기어져 있으며, 상부 압축 펠트(12)는 일련의 로울(40), (41), (42), (43), (44) 및 (45) 그리고 압축 로울(47)에 감기어져 있고, 또 최종 압축 상부 펠트는 압축 로울(49) 및 일련의 로울(60), (61), (62) 및 (63)에 감기어져 있다. 상부 압축 펠트(12) 및 하부 압축 펠트(14)는 압축 로울(37) 및(47) 사이를 통과한다. 하부 압축 펠트(14)는 로울(38) 및 (48) 사이를 통과하며, 또 최종 하부 압축 펠트(16) 및 최종 압축 상부 펠트(18)는 압축 로울(29) 및 (49) 사이를 통과한다. 상부 압축 펠트(12), 하부 압축 펠트(14), 최종 압축 하부 펠트(16) 및 최종 압축 상부 펠트(18)에 대한 세척 샤워기는 각각 (50), (51), (52) 및 (53)에 도시되어 있다. 쉬트 지지 로울은 (55)에 도시되어 있다. 압축기(57)는 압축로울(37) 및 (47)을 포함한다. 압축기(58)는 압축 로울(38) 및 (48)을 포함한다. 또 압축기(59)는 압축로울(29) 및 (49)를 포함한다.The treatment process is described in more detail with reference to the typical papermaking felt device shown briefly in FIGS. The compression felt device, generally indicated at 10 in FIG. 1, includes an upper compression felt 12, a lower compression felt 14, a final compression
압축 펠트장치(10)는 제1도에서 부분적으로 (64)로 도시된 포드리니어(Fourdrinier) 와이어링 기계로부터 나오는 쉬트 물질을 수용하도록 제1도에 도시되어 있고, 여기서 와이어(65)는 헤드 박스(도시되지 않음)로부터 나온 수성 종이 원료를 수용하도록 고안되어 있다. 액체는 와이어기 쉬트 접촉단계동안 일반적으로 쉬트 물질을 압축해서 와이어(65)로부터 이를 분리시키도록 된 덩어리 마쇄 로울(66) 및 키우치 로울(67)로 움직임에 따라 와이어 내에 있는 기공을 통해 걸려진다. 와이어는 헤드 로울(68)을 통과한 다음 반송되어 추가의 종이 원료를 수용한다. 반송은 전형적으로 일련의 샤워기(도시되지 않음) 및 (69)로 도시된 것과 같은 세척 로울을 거쳐 실행된다. 기타 샤워기(도시되지 않음)는 덩어리 마쇄 로울(66) 또는 헤드 로울(68)과 같은 장치의 특정 부품에 대해 제공될 수 있다.Compression felt device 10 is shown in FIG. 1 to receive sheet material from a Fourdrinier wiring machine, which is shown in
제1도에 나타낸 펠트장치가 작동하는 동안, 카우치 로울(67)이 로울(45) 및 (36) 사이로 향한 후 쉬트 물질이 와이어(65)로부터 제거되고 또 상부 압축 펠트(12) 및 하부 압축 펠트(14) 사이에서 압축기(57)의 압축로울(37) 및 (47)에 의해 압축된다. 이 쉬트 물질은 하부 압축 펠트(14)를 따라 압축기(58)로 이동하며, 그곳에서 쉬트 물질은 압축 로울(38)을 이용하여 하부 압축 펠트 및 압축 로울(48) 사이에서 압축된다. 이어 이 쉬트 물질은 하부 압축 펠트(14)로부터 제거되어서 압축기(59)로 이동되며 그곳에서 최종 압축 하부 펠트(16) 및 최종 압축 상부 펠트(18) 사이에서 압축기(59)의 압축 로울(29) 및 (49)에 의해 압축된다. 쉬트 물질은 최종 압축 펠트(16)을 떠나 지지로울(55)을 거쳐 건조기(도시되지 않음)와 같은 가공 장치로 보내진다. 제1도에 도시된 바와 같은 압축 펠트 장치(10)에서, 상부 압축 펠트(12)의 쉬트 접촉 단계는 로울(45) 또는 로울(45)과 압축기(57) 사이의 어떤 지점에서부터 압축기(57) 뒤의 어떤 지점에까지 지속된다. 하부 압축 펠트(14)의 쉬트 접촉 단계는 로울(46)과 압축기(57) 사이의 어떤 지점에서부터 압축기(58) 이후의 어떤 지점에까지 지속된다. 최종 압축 하부 펠트(16)의 쉬트 접촉 단계는 로울(36)에서부터 압축기(59) 이후의 어떤 지점에 까지 지속된다. 또 최종 압축 상부 펠트(18)의 쉬트 접촉 단계는 로울(63)과 압축기(59) 사이의 어떤 지점에서부터 압축기(59) 이후의 어떤 지점에까지 지속된다.While the felt device shown in FIG. 1 is in operation, the sheet material is removed from the wire 65 after the couch roll 67 is directed between the
각종 압축기, 로울, 샤워기, 가이드, 진공장치 및 인장장치와 같은 추가의 장치가 펠트장치(10)에 포함될 수 있음이 분명하다. 펠트로부터 습기를 압축하기 위한 압착기도 제공될 수 있다. 또한 압축기(58) 및 최종 압축 상부 펠트(18)와 같이 도시된 장치의 몇몇은 펠트장치에서 생략될 수도 있다. 펠트장치는 사용된 펠트 수 및 펠트 순환장치의 설계에 따라 매우 다양하게 변화한다는 것이 이 분야 기술자에게 공지되어 있다.It is clear that additional devices such as various compressors, rolls, showers, guides, vacuum devices and tensioning devices may be included in the felt device 10. Compressors for compressing moisture from the felt may also be provided. Also, some of the devices shown, such as
펠트장치는 포드리니어(Fourdrinier) 와이어 성형기를 이용하지 않는 초지 공정과 조합되어 사용될 수 있다. 보다 무거운 쉬트 물질을 생성하는데 특히 유용한 대체장치의 하나는 배트 성형기를 이용한다. 배트 성형장치의 초기 단계는 제2도에 일반적으로 도시되어 있다. 장치(70)는 실린더 부분이 펄프 슬러리와 접착하도록 회전하고 또 종이 웹층을 하부카우치 펠트(75)상에 침적시키도록 회전하는 (72) 및 (73)으로 표시된 것과 같은 일련의 와이어 실린더(즉 배트)를 포함한다. 하부 카우치 펠트(75) 이외에 장치(70)는 제1상부 카우치 펠트(76) 및 제2상부 카우치 펠트(77)를 포함한다. 카우치 로울(78) 및 (79)는 쉬트 물질이 배트(72) 및 (73)으로부터 각각 하부 카우치 펠트(75)로 이동하는 것을 보조하기 위해 제공된다. 하부 카우치 펠트(75)는 카우치 로울(78) 및 (79), 로울 (80), 흡입 드럼(81) 그리고 압축 로울(83), (84), (85) 및 (86)에 감겨있다. 제1상부 카우치 펠트는 로울(88), (89) 및 (90) 그리고 흡입 드럼 카우치 로울(91)에 감겨있고, 또 제2상부 카우치 펠트는 압축 로울(93), (94), (95) 및 (96) 그리고 로울(97), (98), (99) 및 (100)에 감겨있다. 하부 카우치 펠트(75) 및 제1상부 카우치 펠트(76)는 함께 펠트 및 섬유 웹으로부터 나온 물을 흡입시키는 흡입드럼(81) 및 흡입드럼 카우치 로울(91) 사이를 통과한다. 하부 카우치 펠트(75) 및 제2상부 카우치 펠트(77)는 압축 로울(83) 및 (93) 사이, 압축 로울(84) 및 (94) 사이, 압축 로울(85) 및 (95) 사이, 및 압축 로울(86) 및 (96) 사이를 통과한다. 압축기(103)는 압축 로울(83) 및 (93)을 포함하고, 압축기(104)는 압축 로울(84) 및 (94)를 포함하며, 압축기(105)는 압축 로울(85) 및 (95)를 포함하며, 또 압축기(106)는 압축 로울(86) 및 (96)을 포함한다.Felt devices can be used in combination with papermaking processes that do not use a Fourdrinier wire former. One particularly useful alternative to producing heavier sheet materials uses bat forming machines. The initial stage of the bat forming apparatus is shown generally in FIG. The
하부 카우치 펠트(75), 제1상부 카우치 펠트(76) 및 제2상부 카우치 펠트(77)를 세척하기 위한 샤워기는 각각 (107), (108) 및 (109)에 도시되어 있다.Showers for cleaning the lower couch felt 75, the first upper couch felt 76, and the second upper couch felt 77 are shown in 107, 108, and 109, respectively.
제2도에 도시된 펠트의 작동중에, 배트(72) 및 (73)에서 나온 쉬트 물질은 흡입 드럼을 거쳐 하부 카우치 펠트(75)로 전해져서 하부 카우치 펠트 및 제2상부 카우치 펠트(77) 사이에서 압축기(103), (104), (105) 및 (106)에 의해 압축된다. 카우치 펠트(75) 및 (77)로부터 쉬트 물질을 분리해 냐어 제1도에 도시된 펠트장치(10)와 같은 다른 가공 장치로 보낸다. 제2도에 도시된 계에서, 하부 카우치 펠트(75)의 쉬트 접촉 단계는 배트(72)에서부터 압축 로울러(86) 바로뒤까지 지속된다. 제1상부 카우치 펠트의 접촉 단계는 흡입 드럼 카우치 로울에서이고, 또 제2상부 카우치 펠트의 쉬트 접촉 단계는 로울(100)에서부터 압축 로울러(96) 바로 뒤까지 지속된다. 이 계(70) 내에는 배트, 압축기, 로울, 샤워기, 가이드, 진공장치 및 인장장치와 같은 추가의 장치가 포함될 수 있다. 또한 도시된 장치의 몇 개가 배트 성형장치에서 생략될 수 있다. 이용된 펠트의 수 및 펠트 순환장치의 설계에 따라 배트 성형장치가 다양하게 변화할 수 있다는 것은 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.During operation of the felt shown in FIG. 2, the sheet material from the
제1도 및 제2도에 도시된 장치의 각 펠트(12), (14), (16), (18), (75), (76) 및 (77)은 적합한 양이온성 중합체 및 계면활성제의 수용액을 반송단계시(즉 쉬트 물질과의 접촉으로부터 펠트가 분리된 지점에서부터 쉬트 물질과 다시 접촉한 지점까지) 펠트의 어느 곳에나 부가함으로써 본 발명에 따라 연속적으로 처리될 수 있다. 쉬트 물질에서 펠트로 이동된 접착성 물질이 신속하게 처리될 수 있도록 용액이 펠트 반송 단계 초기에 펠트로 분무되는 것이 바람직하다. 그러나 처리 위치는 펠트장치 설계에 의해 흔히 제한받는다. 그러므로 제1도 및 제2도에서 (50), (51), (52), (53), (107), (108) 및 (109)에 도시된 것과 같은 샤워기가 처리 목적을 위해 이용될 수 있다. 부가된 용액이 연속적 처리에 필요한 농도보다 훨씬 높을 경우, 부가를 중지한 다음 필요에 따라 재개한다. 예컨데, (50), (51), (52), (53), (107), (108) 및 (109)에 도시된 것과 같은 샤워기가 용액을 부가하는데 이용될 때, 장치의 필요에 따라 때때로 활성화될 수 있거나 중단될 수 있다. 펠트 이외의 장치는 이들 공정과 조화를 갖는 방식으로 유사하게 처리될 수 있다.Each felt 12, 14, 16, 18, 75, 76 and 77 of the device shown in FIGS. 1 and 2 is a suitable cationic polymer and surfactant. The aqueous solution can be treated continuously according to the invention by adding it anywhere in the felt during the conveying step (ie from contact with the sheet material to the point where the felt is contacted again with the sheet material). It is preferred that the solution be sprayed onto the felt at the beginning of the felt conveying step so that the adhesive material transferred from the sheet material to the felt can be processed quickly. However, the treatment location is often limited by the felt device design. Therefore, showers such as those shown in (50), (51), (52), (53), (107), (108) and (109) in FIGS. 1 and 2 can be used for treatment purposes. have. If the added solution is much higher than the concentration required for the continuous treatment, stop the addition and resume as necessary. For example, when showers such as those shown in (50), (51), (52), (53), (107), (108) and (109) are used to add a solution, It can be activated or stopped. Devices other than felt may be similarly treated in a manner consistent with these processes.
전형적인 초지 공정, 특히 상당량의 재생 섬유를 사용할 때 양이온성 중합체는 일반적으로 약 0.002g(g/㎡-분)으로 부가되며, 바람직하게는 연속처리의 경우 0.01g/㎡-분 이상이고, 또 부가를 때때로 할 경우 부가하는 동안 바람직하게는 약 0.02g/㎡-분 이상이다. 펠트 막힘의 가능성을 최소화시키기 위해 바람직하게는 0.5g/㎡-분 이하의 중합체 부가 비율을 이용한다. 펠트 폭이 2 내지 7m이고 펠트 길이가 10 내지 40m인 표준 초기치에서 부가 비율은 보통 폭 m당 분당 약 0.02 내지 20g의 중합체(g/㎡-분), 보다 흔하게는 약 0.5 내지 12.5g/㎡-분이다. 한 방법은 펠트가 콘디쇼닝될때까지 1g/㎡분 이상을 먼저 부가한다. 일단 콘디쇼닝이 완료되면, 지속 중합체 부가 비율은 저하될 수 있거나 또는 상술한 바와 같이 부가는 주기적으로 중지될 수도 있다. 계면활성제는 부가된 중합체로부터 유도된 침적물의 형성을 억제하는데 효과적인 비율로 펠트에 부가되며 따라서 펠트 막힘을 조절하는데 있어서 중요하다. 따라서 계면활성제 대 중합체의 중량비는 대개 약 50:1 내지 1:50 사이로 유지된다. 바람직하게는 중합체로부터 유도된 침적물 형성을 억제하기 위한 충분한 계면활성제를 제공하고 또 펄프로부터 나온 임의 양의 찌꺼기 및 오일상 물질로부터 보호하기 위해 계면활성제 대 중합체의 중량비는 약 1:1 이상이고, 과량의 계면활성제 부가를 피하기 위해서는 계면활성제 대 중합체 중량비는 바람직하게는 약 10:1 이하이다. 가장 바람직하게는 2 성분의 비율은 약 1:1이다. 어떤 경우에서든 약 1ppm 이상의 농도의 계면활성제를 부가하는 것이 바람직하다. 와이어, 스크린, 필터, 로울 및 흡입박스와 같은 기타 장치, 그리고 금속, 화강암, 고무 및 세라믹과 같은 재료가 본 발명에 따라 유리하게 처리될 수 있다. 그러나 본 발명은, 중합체로부터 유도된 실질적 침적물의 형성이 바람직하지 않은, 그 속에 물이 들어가기에 적합한 기공(즉, 비교적 미세기공)을 갖는 펠트 및 그 유사 장치 부품을 처리하는데 특히 유용하다. 이는 특정량의 침적물 형성이 바람직하지 않은 문제를 만들지 않는, 그것을 통해 배수할 수 있는 비교적 큰 기공을 갖는 금속 및 플라스틱 와이어와 같은 기타 장치와는 대조적이다.Cationic polymers are generally added at about 0.002 g (g / m 2 -min) when using a typical papermaking process, especially significant amounts of regenerated fibers, preferably at least 0.01 g / m 2 -min for continuous processing, and addition Is sometimes at least about 0.02 g / m 2 -minute during addition. In order to minimize the possibility of felt clogging, a polymer addition ratio of preferably 0.5 g / m 2 -min or less is used. At standard initial values of 2 to 7 m felt width and 10 to 40 m felt length, the addition ratio is usually about 0.02 to 20 g of polymer (g / m 2 -min) per minute per meter width, more often about 0.5 to 12.5 g / m 2- Minutes. One method first adds 1 g / m 2 or more until the felt is conditioned. Once conditioning is complete, the sustained polymer addition rate may be lowered or the addition may be stopped periodically as described above. Surfactants are added to the felt at a rate effective to inhibit the formation of deposits derived from the added polymer and are therefore important in controlling felt clogging. Thus the weight ratio of surfactant to polymer is usually maintained between about 50: 1 and 1:50. Preferably the weight ratio of surfactant to polymer is at least about 1: 1 to provide sufficient surfactant to inhibit deposit formation derived from the polymer and to protect it from any amount of debris and oily material from the pulp, and excess In order to avoid the addition of surfactants, the surfactant to polymer weight ratio is preferably about 10: 1 or less. Most preferably the ratio of two components is about 1: 1. In either case, it is desirable to add a surfactant at a concentration of at least about 1 ppm. Other devices such as wires, screens, filters, rolls and suction boxes, and materials such as metals, granite, rubber and ceramics can be advantageously treated according to the present invention. However, the present invention is particularly useful for treating felt and similar device parts having pores suitable for water to enter (ie, relatively micropores) in which formation of substantial deposits derived from polymers is undesirable. This is in contrast to other devices such as metal and plastic wires with relatively large pores that can drain through them, where formation of certain amounts of deposit does not create undesirable problems.
어떤 경우에서든, 펠트 또는 가타 초지장치에 부가되는 수용액에서 양이온성 중합체의 농도는 약 0.0002중량% 이상이어야 한다. 중합체의 분포 균일성을 향상시키기 위해, 본 발명에 따른 펠트 샤워장치를 통한 펠트의 연속적인 처리는 약 0.0002중량% 내지 약 0.02중량%의 양이온성 중합체를 갖는 수성 샤워 용액으로 실행한다.In any case, the concentration of cationic polymer in the aqueous solution added to the felt or other papermaking apparatus should be at least about 0.0002% by weight. In order to improve the uniformity of the distribution of the polymer, the continuous treatment of the felt through the felt shower according to the invention is carried out with an aqueous shower solution having from about 0.0002% by weight to about 0.02% by weight cationic polymer.
본 발명의 실행은 하기의 비제한적 실시예로부터 더 자세하게 될 수 있다.The practice of the present invention may be further detailed from the following non-limiting examples.
[실시예 1]Example 1
이 실시예의 시험은 포드리니어(Fourdrinier) 와이어 성형기를 갖는 초지기상에서 실행하였다. 이 초지기는 제1도에 각각 도시된 상부 압축 펠트(12), 하부 압축 펠트(14), 최종 압축 상부 펠트(18) 및 최종 압축 하부 펠트(16)와 어느 정도 유사한 상부 제1압축펠트, 하부 제1압축펠트, 상부 제2압축 펠트 및 하부 제2압축 펠트를 갖고 있다. 각 펠트는 샤워기를 갖고 있다. 제1압축 펠트는 제1도에 도시된 장치(64)와 어느정도 유사하게 위치하는 포드리니어 와이어로부터 나온 쉬트 물질을 수용하여 약 20%의 2차 (재생) 섬유 및 약 80%의 단단한 나무의 새섬유를 갖는 종이 원료로부터 피형 물질을 생성한다.The test of this example was carried out on a paper machine having a Fourdrinier wire former. This paper machine has an upper first felt felt, lower part somewhat similar to the upper compressed felt 12, the lower compressed felt 14, the final compressed
와이어상에서 형성된 쉬트 물질을 그로부터 분리해내고 제1도의 압축기(57)와 어느정도 유사한 제1압축기에 보내어 쉬트 물질을 상부 제1압축 펠트와 하부 제1압축 펠트 사이에서 압축한다. 이 쉬트를 다시 제1압축 펠트로부터 분리해내고 또 제1도에서 압축기(59)와 어느정도 유사한 제2압축기로 보내며 이것을 상부 제2압축 펠트와 하부 제2압축 펠트 사이에서 압축한다.The sheet material formed on the wire is separated therefrom and sent to a first compressor, somewhat similar to the
초지기는 전부터 압축 펠트, 특히 제2압축 펠트 상부에서 침적물 형성과 직면해왔었다. 이 침적물은 펄프 및 재생 물질로부터 유래된 피치 및 점착성 물질에 기인하며 또 펠트와 접촉하는 섬유 웹으로부터 얻어지는 것이다. 제2압축기에서의 쉬트 파단은 계속되어온 문제였었고, 때때로 8시간의 작업당 한 번의 빈도로 자주 파단이 발생한다. 따라서 쉬트 파단 수를 감소시키기 위해 주기적 조업 중지가 필수적이었다. 상부의 제2압축 펠트는 폭이 약 609.6cm(20피이트) 및 길이가 1874.5cm(61.5피이트)이다(즉, 상부의 제2압축기의 처리면적은 약 114,3㎡임).Paper machines have been faced with deposit formation on compression felt, especially on top of the second compression felt. This deposit is due to the pitch and sticky material derived from the pulp and recycled material and is obtained from the fibrous web in contact with the felt. Sheet failure in the second compressor has been an ongoing problem, with frequent failures occurring at one frequency per 8 hours of operation. Therefore, periodic shutdowns were necessary to reduce the number of sheet breaks. The upper second compression felt is about 609.6 cm (20 feet) wide and 1874.5 cm (61.5 feet) long (ie, the processing area of the upper second compressor is about 114,3 m 2).
상부 제2압축 펠트는 제1도에서 샤워기(53)와 유사하게 위치한 고압 샤워기의 샤워수를, C12, C14및 C16n-알킬 치환체를 함유하는 상술한 바와 같은 알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 혼합물 약 7.5중량% 및 분자량이 약 20,000이고 디메틸 아민 및 에피클로로히드린으로부터 유도된 중합체 약 7.5중량%, 및 용매(이 용매는 주로 물과 예컨데 시판을 위해 계면활성제 및/또는 중합체와 혼합된 에탄올과 같은 소량이 물질로 구성된다) 약 85중량%를 함유하는 시험 제품과 혼합하는 것에 의하여 본 발명에 따라 처리한다. 초기 투여량은 각 성분의 약 0.06g/분/㎡이고, 또 4시간 후에는 이 투여량이 약 0.02 내지 0.03g/분/㎡로 감소된다.The upper second compression felt is a mixture of alkyldimethyl benzyl ammonium chloride as described above containing C 12 , C 14 and C 16 n-alkyl substituents in the shower water of a high pressure shower, similarly to shower 53 in FIG. 1. About 7.5% by weight and molecular weight about 20,000 and about 7.5% by weight polymer derived from dimethyl amine and epichlorohydrin, and a solvent (this solvent is mainly mixed with ethanol mixed with water and for example commercially available surfactants and / or polymers) The same small amount consists of the material) and is treated according to the invention by mixing with a test product containing about 85% by weight. The initial dose is about 0.06 g / min / m 2 of each component and after 4 hours the dose is reduced to about 0.02 to 0.03 g / min / m 2.
이 처리의 효력은 Huyck Smith의 기공성 시험기 및 제2압축기 영역에서 발생하는 파단수로써 검사한다. 펠트의 기공성을 쉬트로부터 물을 흡수할 수 있는 수용능력의 측도로 생각할 수 있다. 기공성이 높은 펠트(즉 개방 기공이 더 많은 펠트)는 쉬트 탈수에 바람직한 것으로 볼 수 있다.The effectiveness of this treatment is examined by the number of breaks occurring in Huyck Smith's porosity tester and second compressor area. The porosity of the felt can be thought of as a measure of the capacity to absorb water from the sheet. High porosity felts (ie, more open pores) may be considered desirable for sheet dewatering.
비기공성 또는 기공이 막힌 펠트에 대한 최고 100%에서부터 보다 기공성인 펠트에 대한 좀 더 낮은 퍼센트 범위의 상대적 기공성 수(H, S수)를 제공하는 Huyck Smith법을 이용하여 21일간 작업하는 동안의 상부 제2압축 펠트의 상대적 기공성을 검사한다. 상부 제2압축 펠트에 대한 H. S 수를 시험의 첫 며칠 동안 약 35%로 유지한다. 처리 제품의 공급은 24시간에 걸쳐 임의로 중단된다. H. S 수가 약 50%까지 증가하는 것이 관찰되는데 이것은 처리 중단에 기인한 것이다. 펠트를 세척하고 시험을 재개한다. 처리를 재개한 후 H. S 수는 약 45%로 감소되며 그대로 며칠간 지속된다. 펌프 기능장애로 인하여 각 처리 성분의 투여량이 약 반으로 감소되며 H. S 수가 53%로 증가된다. 투여량을 원래 수준으로 하면 H. S 수는 시험하는 동안 약 53%로 지속된다.During 21 days of work using the Huyck Smith method, which provides relative porosity numbers (H, S numbers) ranging from up to 100% for non-porous or clogged felt to lower percentages for more porous felt. Examine the relative porosity of the upper second compression felt. The H. S number for the upper second compression felt is maintained at about 35% during the first few days of the test. The supply of the treated product is optionally stopped over 24 hours. An increase in the number of H. S is observed by about 50%, due to treatment interruption. Wash the felt and resume the test. After resuming treatment, the H. S number is reduced to about 45% and lasts for several days. Due to pump dysfunction, the dose of each treatment component is reduced by about half and the H. S number is increased by 53%. At the original dose, the H. S number lasts about 53% during the test.
시험하는 동안 실행된 기공성 측정은 본 발명에 따라서 중합체 및 계면활성제가 부가되면 펠트의 기공성이 유지될 수 있음을 나타낸다. 공급이 중단되면, 펠트 막힘이 약 15 내지 40% 증가된다. 또한 상부 제2압축 펠트에 의한 쉬트 파단도 전체 30일간의 시험기간 동안 제거된다. 따라서 본 발명에 따른 처리는 제2압축기에서 침적물에 기인한 파단과 조업중지를 방지할 수 있고, 처리된 펠트상에서의 접착성 퇴적물을 방지할 수 있으며 또 처리하는 동안 섬유에 의한 펠트 막힘을 현저히 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.Porosity measurements performed during the test indicate that the porosity of the felt can be maintained with the addition of polymers and surfactants in accordance with the present invention. If the supply is stopped, felt clogging is increased by about 15-40%. In addition, sheet failure by the upper second compression felt is also eliminated during the entire 30 day test period. Thus, the treatment according to the invention can prevent breakage and shutdown due to deposits in the second compressor, prevent adhesive deposits on the treated felt and significantly reduce felt clogging by fibers during the treatment. You can see that you can.
[실시예 2]Example 2
이 실시예의 시험은 배트 2차 성형기형(포드리니어 형이라기보다) 초지기상에서 실시한다. 이 초지기는 제2도에 각각 도시된 하부 카우치 펠트(75), 제1상부 카우치 펠트(76) 및 제2상부 카우치 펠트(77)와 어느정도 유사한 1차 하부 펠트, 흡입드럼 카우치 펠트 및 1차 상부 펠트를 갖고 있다. 이 초지기는 또한 제1도에 각기 도시된 상부 압축 펠트(12), 하부 압축 펠트(14) 및 최종 압축 하부 펠트(16)와 어느 정도 유사한 제2상부 펠트, 제2하부 펠트 및 최종 펠트를 갖고있다(즉 최종 압축 상부 펠트(18)와 유사한 펠트는 없다). 각 펠트는 세척 샤워기를 갖고 있다. 초지기는 제2도에 도시된 2개의 배트(72) 및 (73)과 유사하게 직렬로 위치한 7개의 와이어 실린더(즉 배트)를 갖고있고, 또 100% 재생 종이원료로부터 판지(예컨데 황판지, 튜브스톡, 칩보드 또는 칩보드 격벽)를 제조한다.The test of this example is carried out on a bat secondary mold machine (rather than a ford linear type) paper machine. This paper machine is similar to the lower lower couch felt 75, the upper upper couch felt 76 and the upper upper couch felt 77 shown in FIG. Have a felt. This paper machine also has a second upper felt, a second lower felt and a final felt somewhat similar to the upper compressed felt 12, the lower compressed felt 14 and the final compressed
실린더상에 형성된 종이웹을 실린더로부터 분리해내고 1차 하부 펠트의 지면에 접착시킨다. 1차 하부 펠트상의 쉬트를 1차 하부 펠트와 흡입 드럼 카우치 펠트 사이에서 압축시킨 다음 1차 하부 펠트와 1차 상부 펠트 사이의 약 4개의 다른 압축기를 통과시킨다. 이 쉬트를 1차 하부 펠트로부터 분리해내어 제1도에 도시된 압축기(57)와 어느정도 유사한 2차 압축기로 보내어 2차 상부 펠트와 2차 하부 펠트 사이에서 압축한다. 쉬트를 2차 압축 펠트로부터 분리해낸 다음 최종 펠트로 보내어 제1도에서의 압축기(59)와 어느정도 유사한 압축기에서 펠트 없이 상부 압축로울을 이용하여 다시 압축시킨다.The paper web formed on the cylinder is separated from the cylinder and bonded to the ground of the primary lower felt. The sheet on the primary lower felt is compressed between the primary lower felt and the suction drum couch felt and then passed about four other compressors between the primary lower felt and the primary upper felt. This sheet is separated from the primary lower felt and sent to a secondary compressor somewhat similar to the
본 발명의 양이온성 중합체와 양이온성 계면활성제의 조합물을 시험하기 전에 1차 하부 펠트, 흡입드럼 카우치 펠트, 1차 상부 펠트 및 2차 상부 펠트를 통상의 방식으로 제1도 및 제2도에 도시된 샤워기(107), (108), (109) 및 (50)과 어느 정도 유사하게 위치하는 샤워기를 이용하여 상술한 바와 같은 C12, C14및 C16n-알킬 치환체의 혼합물을 함유하는 알킬디메틸벤질 암모늄 클로라이드 제품으로 예비처리한다. 이 시험에서 알킬디메틸 벤질암모늄 클로라이드 혼합물 약 7.5중량%, 분자량이 약 20,000이고 디메틸아민과 에피클로로히드린으로부터 유도된 중합체 7.5중량%, 및 용매 약 85%를 함유하는 시험 제품(즉, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 제품)을 샤워 물로 계면활성제 및 중합체 약 2.6ppm 농도로 희석시켜 동일한 4개 펠트에 부가한다. 초기부가 기간중 중합체 부가결과 펠트가 막힘을 나타내지 않은 후, 계면활성제 및 중합체의 농도를 50% 증가시킨다(약 4ppm 수준). 이 수준에서 나머지 시험 과정으로서 처리를 계속한다. 시험의 초기 동안에는 각 성분을 약 1.5g/분의 속도로 펠트에 부가하고 또 나머지 시험기간 중에는 약 2.25g/분의 속도로 부가한다. 1차 하부 펠트, 흡입 드럼 카우치 펠트, 1차 상부 펠트 및 2차 상부 펠트는 모두 폭이 약 236.2cm(7.75 피이트)이고 또 길이는 각각 약 3169.9cm(104 피이트), 1889.7cm(62 피이트), 2011,6cm(66 피이트) 및 1280.1cm(42 피이트)이다(즉, 처리면적은 각각 약 74.9㎡, 44.7㎡, 47.5㎡ 및 30.3㎡이다).Prior to testing the combination of the cationic polymer and cationic surfactant of the present invention, the primary lower felt, suction drum couch felt, primary upper felt and secondary upper felt in the conventional manner are shown in FIGS. Containing a mixture of C 12 , C 14 and C 16 n-alkyl substituents as described above using a shower positioned somewhat similar to the
시험하는 동안 진공도로 측정하는 상대적 기공성(예: 인치 Hg)을 처리 펠트 폭 뿐아니라 미처리 2차 하부 펠트의 폭에 대하여 조정한다. 진공도의 실질적 증가는 펠트의 열화를 의미한다. 그 결과를 하기 표Ⅰ 내지 Ⅴ에서 나타낸다.The relative porosity (eg inch Hg), measured in vacuum during the test, is adjusted for the width of the untreated secondary lower felt as well as the width of the treated felt. Substantial increase in the degree of vacuum means deterioration of the felt. The results are shown in Tables I to V below.
양이온성 중합체는 펠트를 막히게 하지않고 또 펠트의 기공성을 파괴하지 않으면서 본 발명에 따라 초지기 펠트에 부가될 수 있음을 상기 표Ⅰ 내지 Ⅴ로 부터 분명히 알 수 있다. 압력 하중(즉 초지기에서 6개 압축기의 압축로울에 의해 부하된 압력)은 시험기간 전체동안 변하지 않으며, 또 1차 하부 펠트, 흡입드럼 카우치 펠트, 1차 상부 펠트, 2차 상부 펠트 및 2차 하부 펠트 사이의 13개 지점에서 측정된 진공압력(즉 펠트로부터 액체를 제거하기 위해 인가된 흡입압력) 또한 전체 시험 기간중 변하지 않고 그대로이다. 카우치 진공도도 시험 기간중 변하지 않고 그대로이다. 시험기간중 여러 쉬트 특징을 관찰하여 하기 표Ⅵ에 요약한다.It can be clearly seen from Tables I to V above that cationic polymers can be added to paper machine felt according to the invention without clogging the felt and without destroying the porosity of the felt. The pressure load (i.e. the pressure loaded by the compression rollers of the six compressors in the paper machine) does not change throughout the test period, and also the primary lower felt, suction drum couch felt, primary upper felt, secondary upper felt and secondary lower felt The vacuum pressure measured at the 13 points between the felts (ie the suction pressure applied to remove the liquid from the felt) also remained unchanged for the entire test period. The couch vacuum degree does not change during the test period. Several sheet characteristics during the test period are observed and summarized in Table VI below.
종이 원료의 pH를 약 6으로 유지시키고 또 배트의 온도는 약 38℃이다. 종이 원료의 커시스턴시(consistancy)는 실린더(1) 및 (6)에 대해 약 0.37%이고, 또 실린더(2), (3), (4), (5) 및 (6)에 대해 약 0.40%이다. 종이 질은 시험하는 동안 변하지 않고 그대로이다. 최적 수분 함량은 약 5%이고, 또 최적 캘리퍼스(caliper)는 약 800이다.The pH of the paper stock is maintained at about 6 and the bat temperature is about 38 ° C. The consistency of the paper stock is about 0.37% for the cylinders 1 and 6 and about 0.40 for the cylinders 2, 3, 4, 5 and 6 %to be. Paper quality remains unchanged during the test. The optimum moisture content is about 5% and the optimum caliper is about 800.
처리하는 동안 바람직한 쉬트 수분 함량이 유지될 수 있고 또 본 발명에 따라 펠트 콘디쇼닝하는 동안 및 후에도 높은 속도가 유지될 수 있다는 것을 표Ⅵ으로 부터 분명히 알 수 있다.It is clear from Table VI that the desired sheet moisture content can be maintained during the treatment and also high rates can be maintained during and after felt conditioning according to the invention.
[실시예 3]Example 3
이 실시예의 시험은 픽업 펠트 및 양키 드라이어(yankee drier)로 연결되는 일련의 압축기 및 펠트와 함께 단일 와이어 포드리니어를 갖는 초지기상에서 실행된다. 초지기는 통상 탈 잉크된 재생 펄프의 실질적 비율(즉 약 40 내지 100% 사이)을 갖는 종이 원료를 가공한다. 종이 원료는 전형적으로 pH 6.0 내지 6.5 및 온도 약 40℃로 유지되고, 또 초지기 생산율은 하루에 약 50톤이다.The test of this embodiment is run on a paper machine having a single wire pod linear with a series of compressors and felts connected to a pick-up felt and a yankee drier. Paper machines typically process paper stocks having a substantial proportion (ie between about 40 to 100%) of de-inked recycled pulp. Paper stock is typically maintained at pH 6.0-6.5 and a temperature of about 40 ° C., and paper machine production is about 50 tons per day.
시험하기 전에, 유기 용매 및/또는 유기 용매와 세척제와의 혼합물로써 하루에 15회까지 펠트를 세척한다. 1회 세척당 약 5갤론의 용매를 사용한다(즉 하루에 약 75갤론 이하의 용매사용), 용매 세척은 쉬트 품질에서 기재한 바와 같이 가동중 실행한다. 불량한 쉬트 품질 때문에 상당량의 종이가 팔릴 수 없다. 비교적 저가이어서 높은 비율이 바람직한 탈잉크 재생 펄프는 쉬트 불원전성 및/또는 파단을 포래할 수 있는 가공단계 동안의 주행 문제를 일으킨다. 실제로 사용될 수 있는 탈잉크 펄프의 비율은 전형적으로 최대 약 60%로 한정된다.Prior to testing, the felt is washed up to 15 times a day with an organic solvent and / or a mixture of organic solvent and cleaning agent. Approximately 5 gallons of solvent are used per wash (ie, less than about 75 gallons of solvent per day), and solvent washes are performed on-the-fly as described in Sheet Quality. Due to poor sheet quality, a significant amount of paper cannot be sold. De-ink regenerated pulp, which is relatively inexpensive and where high rates are desirable, causes running problems during processing steps that can lead to sheet inertia and / or failure. The proportion of deink pulp that can actually be used is typically limited to up to about 60%.
시험하기 전에, 폭이 약 2.7m이고 길이가 16.2m인 새로운 픽업 펠트를 설치한다. 이 픽업 펠트에 대해 2개의 윤활유 샤워기를 제공한다. 이 형의 펠트는 약 50일의 저장 수명을 나타낸다. 이 시험을 위해 흡입 박스 앞의 약 91.4cm(3 피이트)의 펠트의 쉬트면상에 새로운 저압 팬 샤워기를 설치한다. 이 샤워기는 새로운 물을 이용하고, 또 각각 분당 2U. S 갤론의 노즐이 13개이다.Before testing, install a new pick-up felt about 2.7 m wide and 16.2 m long. Two lubricant showers are provided for this pick-up felt. This type of felt has a shelf life of about 50 days. For this test, install a new low pressure fan shower on a sheet surface of approximately 91.4 cm (3 feet) of felt in front of the suction box. These showers use fresh water and 2U each minute. There are 13 nozzles in the S gallon.
이 시험에서, 알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 혼합물 약 7.5중량%, 분자량이 약 20,000이고 또 디메틸아민과 에피클로로히드린으로부터 유도된 중합체 약 7.5%, 및 용매 약 85%를 함유하는 시험 제품(즉 실시예 1 및 2에서 사용된 것과 동일한 제품)을 새로운 저압 샤워기의 새로운 샤워 물로 각각 계면활성제 및 중합체 약 34ppm 농도로 희석시키고, 계면활성제 및 중합체를 약 0.09g/㎡-분의 비율로 펠트에 부가한다.In this test, a test article containing about 7.5% by weight alkyldimethyl benzyl ammonium chloride mixture, about 20,000 molecular weight and about 7.5% polymer derived from dimethylamine and epichlorohydrin, and about 85% solvent (ie, Examples) The same product as used in 1 and 2) is diluted with fresh shower water in a new low pressure shower to a concentration of about 34 ppm of surfactant and polymer, respectively, and the surfactant and polymer are added to the felt at a rate of about 0.09 g / m 2 -min.
이 초지기에서 펠트 기공성이 조정되지 않으면, 시험 개시 수시간내에 펠트에 대한 용매 세척 빈도가 감소될 수 있음이 분명하다. 그러니 종이 원료에서 탈잉크 펄프 함량은 100%로 증가된다. 용매 세척 빈도는 5일동안 하루에 5 내지 12회 세척으로 감소되며, 세척당 필요한 용매량은 1회 세척당 약 3갤론으로 감소되어 하루 용매 사용량을 약 절반으로 감소시킬 수 있다(즉 하루에 약 36갤론까지).If the felt porosity is not adjusted in this paper machine, it is evident that the frequency of solvent washing for the felt can be reduced within a few hours of the start of the test. Therefore, the deink pulp content in paper stock is increased to 100%. The frequency of solvent washes is reduced by 5 to 12 washes per day for 5 days, and the amount of solvent required per wash is reduced to about 3 gallons per wash, which can reduce the amount of solvent used per day to about half (ie about Up to 36 gallons).
저압 샤워기를 흡입 박스 뒤의 새로운 위치에 재위치시킨다. 용매 세척 빈도는 하루에 약 3회로 감소된다. 그러므로 새로운 샤워기 위치는 개선을 의미한다.Reposition the low pressure shower in a new location behind the suction box. The frequency of solvent washes is reduced about three times a day. The new shower location therefore means an improvement.
종이 원료 함량을 60% 탈잉크 펄프/40% 미사용 원료로 변경시킨다. 이 등급으로는 용매세척 빈도가 하루에 약 1회 세척으로 감소된다.The paper stock content is changed to 60% deink pulp / 40% unused stock. This grade reduces the frequency of solvent washes to about once a day.
요약하면, 약 18일간 지속되는 예비적 시험에서조차 여기에 기술된 발명에 따른 기계에서 펠트의 처리가, 불량한 주행성 문제를 일으키지 않고도 탈잉크 펄프 함량이 높은 원료 사용을 가능하게 하고, 효과적 제조를 위해 필요한 용매세척수 및 세척에 사용되는 용매의 부피를 감소시키며, 또 마무리된 종이의 불량품 양을 감소시킴으로써 상당한 비용 절감을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.In summary, even in a preliminary test lasting about 18 days, the treatment of the felt in the machine according to the invention described herein allows the use of raw materials with high de-ink pulp content without causing poor runability problems and is necessary for effective production. It can be seen that significant cost savings can be provided by reducing the volume of solvent used for washing and washing, and also reducing the amount of rejects in the finished paper.
상기 실시예들은 본 발명의 각종 구체예를 나타낸다. 여기에 기재된 명세서와 실행 방법을 고려함으로써 다른 구체예들로 본 기술 분야에 숙련자에게 분명할 것이다. 변형과 변화는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는한 실행가능하다. 또한 본 발명은 특정 배합물 및 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 특허청구 범위내에 드는 한 그의 변형된 형태도 포함한다.The above examples illustrate various embodiments of the invention. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art by considering the specification and method of implementation described herein. Modifications and variations are feasible without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the present invention is not limited to the specific combinations and examples, and includes modifications thereof as long as they fall within the claims of the present invention.
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