KR101076579B1 - 무기 슬러리를 처리하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무기 슬러리를 처리하기 위한 조성물 및 실질적으로 균질인 상으로 슬러리를 유지시키기 위해 상기 조성물로 무기 슬러리를 처리하는 방법에 관한 것이다. 상기 조성물은 THP+ 염 및 다음 중에서 선택한 분산제를 함유한다 : (ⅰ) 적어도 하나의 3 차 질소 원자를 포함하는 포스폰산화된 화합물 ; (ⅱ) 불포화 산의 포스폰산화된 올리고머 ; (ⅲ) 불포화 산의 동종중합체 ; 및 (ⅳ) 다중인산염. THP+ 염은 THPS 가 바람직하다.
Description
본 발명은 무기 슬러리 처리용 조성물 및 슬러리를 실질적으로 균질인 상으로 유지시키기 위해 상기 언급한 조성물로 무기 슬러리를 처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 탄산칼슘-기저 슬러리, 특히 종이 제조 과정에 사용되는 탄산칼슘-기저 슬러리에 관하여 본원에 기술할 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.
대부분의 무기 슬러리는 약 70 중량 % 내지 80 중량 % 의 고체를 포함한다. 많은 무기 슬러리(특히 탄산칼슘을 기저로 하는 슬러리)는 세균 오염이 일어날 수 있다고 알려져 있으며 이러한 오염을 최소화하기 위해 슬러리에 하나 또는 그 이상의 살생-활성 물질을 첨가해왔다.
인-함유 화합물, 특히 테트라키스(히드록시오르가노)포스포늄염(THP+ 염)은 효과적인 살생제로 알려져 있다. 출원인에 의해 실시된 실험 작업은 탄산칼슘-기저 슬러리에 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트(THPS) 용액을 첨가하면 2 시간 내에 104 의 세균수를 감소시킬 수 있음을 보여준다.
그러나, 슬러리에 THPS 만 첨가하면 슬러리의 순간 비균질 농축 및 응집이 일어나게 된다.
본 발명의 출원인은 THP+ 염과 분산제를 포함하는 조성물을 사용하면 세균 오염을 지속적으로 예방하고 동시에 슬러리를 실질적으로 균질인 상으로 유지시킴을 발견하였다.
따라서, 첫 번째 양상에서, 본 발명은 다음을 함유하는 무기 슬러리를 처리하기 위한 조성물을 제공한다 :
(a) 테트라키스(히드록시오르가노)포스포늄염(이하 THP+ 염이라 함) ; 및
(b) 다음 중에서 선택한 분산제
(ⅰ) 적어도 하나의 3 차 질소 원자를 포함하는 포스폰산화된 화합물(phosphonated compound) ;
(ⅱ) 불포화 산의 포스폰산화된 올리고머 ;
(ⅲ) 불포화 산의 동종중합체 ; 및
(ⅳ) 다중인산염.
본 발명에 따라, THP+ 염은 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트가 바람직하다.
선택적으로, THP+ 염은 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 클로라이드, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 포스페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 니트레이트 또는 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 옥살레이트이다.
(b)(ⅰ) 유형의 분산제의 바람직한 예는 니트릴로-트리스(메틸렌 포스포네이트)의 나트륨염, 특히 4 차-나트륨염과 같은, 하나의 3 차 질소 원자를 갖는 화합물이다.
(b)(ⅱ) 유형의 분산제의 바람직한 예는 일반식 H(CH2OM.CH2OM)nPO3M2 를 갖는 올리고머를 포함하며, 이 식에서 M 은 올리고머가 물에 용해되도록 하는 양이온성 종류이며 n 은 1 보다 큰 수이다.
다른 적합한 올리고머는 출원인의 유럽 특허 명세서 제 0 491 391 호에 기재되어 있다.
(b)(ⅲ) 유형의 분산제의 바람직한 예는 아크릴산의 동종중합체이고, 특히 2000 내지 5000 범위의 분자량을 갖는 동종중합체이다.
(b)(ⅳ) 유형의 분산제의 바람직한 예는 트리폴리인산나트륨이다.
두 번째 양상에서, 본 발명은 실질적으로 균질인 상으로 슬러리를 유지시키기 위해 무기 슬러리를 처리하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 슬러리에 본 발명의 첫 번째 양상에 따른 조성물을 첨가함을 포함한다.
무기 슬러리는 예를 들어, 탄산칼슘-기저 슬러리를 포함한다.
선택적으로, 무기 슬러리는 색소 슬러리, 점토 슬러리 또는 시멘트 슬러리를 포함한다.
바람직하게, 조성물 내의 THP+ 염 대 분산제의 비율은 약 2 : 1(유효성분으로서)이다.
적합하게, 조성물은 10 ppm 내지 1000 ppm(슬러리 중량 당)의 범위, 예를 들어, 약 750 ppm(슬러리 중량 당)의 양으로 슬러리에 첨가할 수 있다.
본 발명을 하기의 실시예로 설명할 것이다.
실시예에서, 75 % 탄산칼슘 슬러리[통상적으로 세타카브(Setacarb)로 공지되어 있음]를 다음으로 처리하였다 :
실시예 1 : THP+ 염 단독.
실시예 2 : THP+ 염 및 (b)(ⅰ) 유형의 분산제.
실시예 3 : THP+ 염 및 (b)(ⅱ) 유형의 분산제.
사용된 첨가물의 양 및 결과를 하기의 표에 나타내었다.
표에 관한 주석
(a) TOLCIDE®-PS75 로 입수가능한 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트의 수용액.
(b)(ⅰ) BRIQUEST® 301-32S 로 입수가능한 니트릴로-트리스(메틸렌 포스폰산)의 4 차 나트륨염 수용액.
(b)(ⅱ) BEVALOID® 211 로 입수가능하며 2000-5000 의 분자량을 갖는 폴리아크릴산의 동종중합체.
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- 다음을 포함하는, 무기 슬러리 처리용 조성물(a) 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 클로라이드, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 포스페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 니트레이트 및 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 옥살레이트 중에서선택한 테트라키스(히드록시오르가노)포스포늄염(THP+ 염) ; 및(b) 니트릴로-트리스(메틸렌 포스포네이트)의 4 차 나트륨염인 분산제.
- 다음을 포함하는, 무기 슬러리 처리용 조성물(a) 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 클로라이드, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 포스페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 니트레이트 및 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 옥살레이트 중에서선택한 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄염(THP+ 염) ; 및(b) 2,000 내지 5,000 범위의 분자량을 갖는, 아크릴산의 동종중합체인 분산제.
- 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, THP+ 염이 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트임을 특징으로 하는 조성물.
- 제 15 항 또는 제 16 항의 조성물의 유효량을 슬러리에 첨가함을 포함하는, 슬러리를 균질인 상으로 유지시키고 슬러리의 세균 오염을 예방하기 위해 무기 슬러리를 처리하는 방법.
- 슬러리를 균질인 상으로 유지시키고 슬러리의 세균 오염을 예방하기 위해 다음의 (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ) 단계를 포함하는, 무기 슬러리를 처리하기 위한 방법(Ⅰ) 슬러리를 제공하는 단계 ;(Ⅱ) 다음의 (a) 및 (b) 를 포함하는 조성물의 유효량을 상기 (Ⅰ) 의 슬러리에 첨가하는 단계 ; 및(a) 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트, 테트라키스(히드 록시메틸)포스포늄 클로라이드, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 포스페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 니트레이트 및 테 트라키스(히드록시메틸)포스포늄 옥살레이트중에서 선택한 테트라키스(히드록시오르가노)포스포늄염(THP+ 염) ; 및(b) 다음의 (ⅰ) 및 (ⅱ) 중에서 선택한 분산제(ⅰ) 니트릴로-트리스(메틸렌 포스포네이트)의 나트륨염 ; 및(ⅱ) 불포화 산의 동종중합체 ;(Ⅲ) THP+ 염으로 인한 슬러리의 순간적인 비균질 농축을 방지하는 동시에 슬러리의 세균 오염을 예방하는 단계.
- 제 19 항에 있어서, THP+ 염이 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 설페이트임을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, THP+ 염이 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 클로라이드, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 포스페이트, 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 니트레이트 또는 테트라키스(히드록시메틸)포스포늄 옥살레이트임을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, 분산제[b(ⅰ)]는 니트릴로-트리스(메틸렌 포스포네이트)의 4 차-나트륨염임을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, 분산제[b(ⅱ)]는 아크릴산의 동종중합체임을 특징으로 하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 동종중합체는 2000 내지 5000 범위의 분자량을 가짐을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, 조성물에서 THP+ 염 대 분산제의 비율이 유효성분의 중량 당 2 : 1 임을 특징으로 하는 방법.
- 제 25 항에 있어서, 조성물을 슬러리 중량 당 10 ppm 내지 1000ppm 범위의 양으로 슬러리에 첨가함을 특징으로 하는 방법.
- 제 26 항에 있어서, 조성물을 슬러리 중량 당 750 ppm 의 양으로 슬러리에 첨가함을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, 슬러리가 탄산칼슘-기저 슬러리를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 19 항에 있어서, 슬러리가 색소 슬러리, 점토 슬러리 또는 시멘트 슬러리를 포함함을 특징으로 하는 방법.
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