KR101701532B1 - 칼슘염 스케일 형성을 방지하기 위한 조성물 - Google Patents

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Abstract

조성물의 스케일 방지 유효량을 화학적 펄핑 공정의 다이제스터 내 알칼리성 수성 혼합물에 첨가하는 단계를 포함하는 화학적 펄프 가공 설비의 장비, 용기 및/또는 배관에서 금속 및 기타 표면에 칼슘염 스케일의 형성, 침착 및 부착을 방지하는 방법에 관한 것이다. 상기 조성물은 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 화합물로 이루어지는 하나 이상의 성분 (II)로 이루어져 있다.

Description

칼슘염 스케일 형성을 방지하기 위한 조성물{COMPOSITION FOR INHIBITING CALCIUM SALT SCALE FORMATION}
본 발명은 화학적 펄핑 공정의 수성 알칼리성 시스템에서 스케일 형성을 방지하는 조성물 및 방법에 관한 것이다. 본원의 명세서 및 청구항에서 사용된 용어 "스케일", "칼슘 스케일" 및 "칼슘염 스케일"은 한정없이 칼슘 및 마그네슘염 스케일, 주로 그들의 카보네이트 및 술페이트염, 및 본원에 언급된 공정에서 형성된 불용성 염으로 이루어지는 임의의 및 모든 스케일을 항상 포함할 것이고, 용어 "스케일링"은 "스케일", 주로 상기 정의된 "칼슘 스케일" 및 "칼슘염 스케일"의 형성에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 화학적 펄핑 가공 장비에 칼슘 및 마그네슘염 스케일 침착물의 형성, 침착 및 부착을 방지하는 조성물 및 방법에 관한 것이다. 더 특히, 본 발명은 화학적 펄핑 공정의 펄프 다이제스터(본원에서 주로 "다이제스터(digester)"라고 함) 및 흑액(black liquor) 회수 지역에 칼슘 및 마그네슘염 스케일 침착물의 형성, 침착 및 부착을 방지하는 조성물 및 방법에 관한 것이다. 용어 "펄프 다이제스터" 및 "흑액"은 하기에서 더욱 상세하게 기술된다.
종이는 상업용 및 가정용으로 세계적으로 널리 사용되고 다양한 용도를 갖는다. 펄프 제조는 따라서 세계적으로 산업적 대규모로 행해져 충분한 양의 종이를 생산한다. 따라서, 이러한 펄프 제조 작업이 최소 제조 장비 다운타임 및 감소된 펄프 제조 공정 장비 효율성의 최소 기간으로 비용 효율적이고 효과적인 작업으로 행해지는 것이 매우 바람직하다.
산업용 펄프 제조에서 기본 단계는 식물 섬유를 칩으로 변환하고, 다이제스터를 사용하는 화학적 펄핑 공정에서 칩을 펄프로 변환하며, 임의로 펄프를 표백하고, 펄프를 세정하며, 펄프를 필기용 종이, 신문 및 문서용 종이와 같은 종이 제품에 사용될 수 있는 적합한 종이로 변형하는 것이다.
전형적으로, 몇 가지 화학적 펄핑 공정이 산업용 펄프 제조 작업에 사용된다. 잘 알려진 산업용 알칼리성 화학적 펄핑 공정은 크래프트(Kraft)(또는 술페이트), 소다 및 알칼리성 술파이트 공정을 포함한다. 크래프트 공정은 임의의 펄프 제조 공정에서 가장 강한 섬유를 만들고 부분적으로는 화학물질 쿠킹에 대하여 그것의 효율적인 회수 공정 때문에 가장 널리 일반적으로 사용되는 펄프 제조 공정이다. 본 발명이 임의의 상기 알칼리성 화학적 펄핑 공정에 이용가능성을 갖지만, 이것은 크래프트 공정에 특히 유용하고, 그러므로, 크래프트 공정은 하기에 더 상세히 기술된다.
처음, 적합한 목재를 수확하고, 박피하고, 그리고 나서 적합한 크기의 플레이크나 칩으로 치핑한다. 상기 목재 칩을 분류하여 작은 칩 및 큰 칩을 제거한다. 남아있는 적합한 목재 칩은 그리고 나서 칩 및 수성 다이제스팅 조성물을 보유하기 위한 용기 또는 탱크이고 회분식 또는 연속식 작업에 맞게 설계될 수 있는 다이제스터에 채워진다.
예시적으로, 회분식 다이제스터에서, 목재 칩 및 이전 다이제스터 쿡(cook)으로부터 쓰여진 액인 "약한 흑액" 및 일반적으로 수산화나트륨 및 황화나트륨의 용액인 "백액(white liquor)"의 혼합물인 다이제스팅 조성물(새로운 것이거나 또는 화학적 회수 공장으로부터의 것)은 다이제스터로 펌핑된다. 쿠킹 공정에서, 목재 섬유들을 함께 결합시키는 리그닌은 펄프를 형성하는 백액 및 흑액에 용해된다.
상기 다이제스터는 봉쇄되고 목재 칩 및 다이제스팅 조성물은 고압 하에서 적합한 쿡 온도로 가열된다. 다이제스터 내 특정 온도 및 압력("H-인자")에서 할당된 쿠킹 시간 후, 다이제스터 내용물(펄프 및 흑액)은 보유 탱크로 수송된다. 액체(다이제스터에서 형성된 흑액)가 흑 회수 지역, 즉 흑액 증발기로 보내지는 동안 보유 탱크 내 펄프는 갈색 스톡 세정기로 수송된다. 흑액은 예를 들어 다중 효과 증발기를 사용하여 높은 고체 함량, 보통 60-80% 고체로 증발된다. 고체 함량이 높을수록, 흑액을 펌핑하기가 더 어렵고 펄프 분쇄기는 더 많은 스케일 문제점을 가질 것이다. 가장 성가신 스케일 중 하나는 다이제스터를 포함하는 펄프 분쇄기의 다양한 부위, 흑액 증발기 부위, 및 갈색 스톡 세정 부위에 형성되는 칼슘 및 마그네슘염 스케일, 주로 그들의 카보네이트 스케일이다.
대부분 상업적 분쇄기는 흑액 증발기로써 다중 효과 증발기("MEE")를 사용한다. 상기 증발기는 일반적으로 길이에 있어서 4 내지 8 이펙트(effect)의 범위에 있다. 일반적으로, 원하지 않는 스케일링은 단지 하나 또는 두 이펙트에서 발생한다. 현재, 대부분 분쇄기는 어떤 스케일 방지제도 사용하지 않지만 오히려 흑액 증발기 구획을 중단하고 뜨거운 산으로 스케일을 세정, 즉 산 세정함으로써 스케일 문제점에 맞선다. 사용되는 산이 분쇄기 배관 및 장비에 부식을 일으키기 때문에 상기 뜨거운 산 분출은 제지 공장 생산에 불리하게 영향을 미치고 걱정거리이다.
크래프트 쿡은 매우 알칼리성이며, 보통 10 내지 14, 더 특히 12 내지 14의 pH를 가진다. 다이제스팅 조성물은 다량의 황화나트륨을 포함하며, 이는 가속제로 사용되어 상기 쿡의 탈리그닌화 속도를 증가시킨다. 이는 목재 칩에서 리그닌을 방출하는 역할을 하고 따라서 셀룰로스는 펄프로써 이용가능하게 된다.
크래프트 공정에서 작업 조건의 조합은 스케일 형성 및 침착을 조장하고 스케일이 형성, 침착 및 그것이 접촉하게 되는 금속 및 다른 표면에 부착하려는 경향을 증가시킨다. 이러한 가공 조건 하에서, 물에 존재하고 크래프트 공정에서 목재로부터 침출되는 칼슘 및 마그네슘 및 소량의 기타 이온들은 카보네이트와 반응할 수 있고 칼슘 및 마그네슘 카보네이트 스케일의 침착으로 더 빠른 스케일링을 만들 수 있다. 이러한 스케일은 모두 칼슘 및 마그네슘 카보네이트가 침착하고 부착될 수 있는 표면을 가진 다이제스터, 배관, 열 교환기 등에 자주 침착된다. 이러한 침착물은 시간이 지날수록 성장하여 뜨거운 산 세정에 의해 스케일 침착물을 제거하기 위해 펄프 제조 생산 라인의 하류에서 원하지 않는 조기의 셧다운을 가져올 수 있다.
EP-A 1 408 103은 세제 또는 표백 응용분야를 위한 조성물을 개시하고, 상기 조성물은 하나 이상의 포스포네이트 성분 및 카르복실화된 프룩탄 화합물로 이루어지는 하나 이상의 성분으로 이루어져 있다.
US-A 5,777,090은 산업 공정에서 스케일 형성 방지를 위한 제제에 사용되는 포스포네이트 화합물에 대한 대안으로써 이눌린 화합물의 사용을 개시한다.
미국 특허 제 7,172,677호는 펄프 다이제스터에서 발견되는 조건 하에서 칼슘 스케일의 방지는 화학적 펄핑 공정의 다이제스터에 첨가되는 특정 조성물을 사용함으로써 달성할 수 있다는 것을 개시한다. 상기 조성물은 화학식(I) X2NCH2PO3M2를 갖는 화합물로부터 선택된 하나 이상의 포스포네이트, 화학식(I)의 포스포네이트의 아민 산화물, 및 화학식(II) (Y)(R')(OH)C-PO3M2를 갖는 화합물 또는 그의 혼합물을 포함한다. M은 수소, 알칼리금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄으로부터 독립적으로 선택되고, X는 H, R, 또는 -CH2PO3M2로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, R은 2 내지 6 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 -NX2 치환된 알킬기이고, R'은 1 내지 17 탄소 원자를 갖는 알킬기이고 임의로 분지화되고 임의로 불포화되고, Y는 -PO3M2, H 또는 R'로부터 선택된다.
미국 특허 제 7,300,542호는 하나 이상의 포스포네이트를 화학적 펄핑 공정의 흑액에 첨가함으로써 알칼리성 화학적 펄핑 공정에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법을 개시한다. 상기 포스포네이트는,
(I) M2O3P-CH2-N(R1)-(CH2)m-N(R2)-CH2PO3M2, (II) R3-C(OH)(PO3M2)2, (III) N-(CH2PO3M2)3, (IV) C(CH2CH2-COOM)(CH2-COOM)(COOM)(PO3M2)의 화학식을 가진 화합물, (V) 화학식 (I) 및 (III)의 포스포네이트의 아민 산화물, 또는 그의 혼합물로부터 선택되고, 여기서, M은 수소, 알칼리금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄으로부터 독립적으로 선택되고, R1 및 R2는 -CH2PO3M2, 또는 -(CH2)n-N-(CH2PO3M2)2로부터 독립적으로 선택되며, m은 2 또는 3이고, n은 2 또는 3이며, R3은 1 내지 17 탄소 원자를 갖는 알킬기이고 R3은 임의로 분지화되고 임의로 불포화된다.
두 미국 특허 모두는 크래프트 다이제스터 및 크래프트 흑액 증발기 내 칼슘염에 대한 스케일방지제(anti-scalant)로써 유기 포스포네이트의 효능에 대해 보고한다. 두 특허 모두는 화학적 펄핑 공정의 강 알칼리성 조건 하에서 특정 유기 포스포네이트 및 그의 혼합물이 칼슘염 스케일의 형성을 방지할 수 있다는 것을 나타낸다. 그 결과는 이 제품들의 최적 성능이 각 제품에 대해 다르게 사용되는 제품의 농도의 다소 낮은 한계 범위 이내에 속한다는 것을 추가로 나타낸다. 이 제품 중 다수는 100 ppm 정도 및 다른 것들의 경우 훨씬 더 적은 수치로 평준화된 성능을 나타낸다. 이러한 제품의 더 높은 농도를 사용하는 것은 개선된 칼슘 카보네이트 방지를 가져오지 않는다. 이 때문에 상기 선행기술 문헌들이 제안한 기술에 개선의 여지가 있다.
따라서, 특히 상업용 화학적 펄프 가공 장비에서 금속 표면에 스케일 형성, 침착 및 부착을 방지하는 개선된 방법 및 조성물이 매우 요구되고 있다.
화학적 펄프 가공 설비의 장비, 용기 및/또는 배관에서 금속 및 기타 표면에 칼슘염 스케일의 형성, 침착 및 부착을 방지하는 화학적 펄프 가공에서 사용하기 위한 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 화학적 펄프 가공 설비의 장비, 용기 및/또는 배관에서 표면에 칼슘염 스케일의 형성, 침착 및 부착을 방지하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다. 특히 칼슘 카보네이트 침전을 방지하는 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 것에 관한 개선된 효과를 가져오는 유기-포스포네이트 제품을 발견하는 것이 본 발명의 더욱 추가적인 목적이다.
상기 및 다른 목적들은 하기의 한정되지 않는 더 상세한 설명에 기술되는 발명에 의해 달성된다.
이 목적들은, 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 하나로부터 선택된 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 카르복실화된 프룩탄 화합물로 이루어진 하나 이상의 성분 (II)로 이루어진 조성물의 스케일 방지 유효량을 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터 내 알칼리성 수성 혼합물에 또는 화학적 펄핑 공정의 흑액에 첨가하는 단계를 포함하는 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법에 의해 달성되는데, 여기서
상기 화합물 (i)는 다음 일반식을 가지는 화합물로부터 선택된, 하나 이상의 아미노알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트염이고:
(X)a[N(W)(Y)2-a]z
상기 식에서, X는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOG, F, Br, Cl, I, OG, SO3H, SO3G 및 SG 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C200 ,000, 바람직하게 C1-C50 ,000, 가장 바람직하게 C1-C2 ,000인, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; 상기 식에서, V는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; R'은 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, G는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 및 SR' 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C200 ,000, 바람직하게 C1-C50 ,000, 가장 바람직하게 C1-C2 ,000인, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; Y는 ZPO3M2, [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V이고; x는 1-50,000의 정수이고; z는 0-200,000으로, 이렇게 함으로써 z는 X 내 탄소 원자 수 이하이며, a는 0 또는 1이고; n은 0 내지 50,000의 정수이고; a=0일 때 z=1이고; z=0 및 a=1일 때, X는 [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(Y)]n-V이고; Z는 C1 -6 알킬렌 사슬이고; M은 H 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온으로부터, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택되고; W는 H, X, 및 ZPO3M2로부터 선택되며; K는 ZPO3M2 또는 H이고 따라서 z=0 및 a=1 또는 W가 H 또는 X일 때 K는 ZPO3M2이고; 단, 아미노알킬렌 포스폰산(및 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)은 둘 이상의 포스폰산 (또는 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)기를 포함하고;
상기 화합물 (ii)는 다음 화학식을 갖는 하나 이상의 (비-아미노) 알킬렌 포스폰산, 또는 상응하는 (비-아미노) 알킬렌 포스포네이트이고:
D-[C(OH)(PO3M2)2]y
상기 식에서, D는 (사슬 및/또는 기가) SO3H, SO3J, COOJ, OJ 및 SJ 성분으로 임의로 치환될 수 있는 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬; 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, V는 (라디칼 및/또는 기가) SO3H, SO3R', COOR', OR' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, J는 (라디칼 및/또는 기가) SO3H, SO3R', COOR', OR' 또는 SR'으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고, R'은 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이고 x는 1-50,000의 정수이고; y는 1-50의 정수이고 따라서 y는 D 내 탄소원자 수 이하이며; M은 H 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온으로부터, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택되고;
상기 화합물 (iii)은 포스포노-알칸-폴리카르복실산 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민에 기반한 그것의 상응하는 염으로부터 선택되는, 하나 이상의 (비-아미노) 알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 포스포네이트이고, 상기 알칸 성분은 C3 -20 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이고 상기 포스폰산 라디칼 대 카르복실산 라디칼의 몰비는 2:3 내지 1:7의 범위에 있고;
상기 화합물 (iv)는 탄화수소 사슬에 관하여, 종결 또는 분지 위치에서 ZPO3M2, 및/또는 -E-N(W)(Y)로 치환된 아미노기를 포함하는 6 내지 2,000,000 탄소 원자를 가지는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로부터 선택되고, 이에 따라 아미노알킬렌 포스폰산 치환체 대 탄화수소 사슬 내 탄소 원자 수의 몰비는 2:1 내지 1:40의 범위에 있고, 이에 따라 이용가능한 NH/NH2 관능성의 30% 이상은 상응하는 아미노알킬렌 포스폰산으로 및/또는 -E-N(W)(Y) 치환된 기로 변환되고, 상기 알킬렌 성분은 C1 -6으로부터 선택되고; E는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOL, F, Br, Cl, I, OL, SO3H, SO3L 및 SL 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C2 ,000, 바람직하게 C1-C500, 가장 바람직하게 C1-C200인 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, 상기 식에서, V는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, 상기 R'은 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; 상기 L은 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 및 SR' 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C2 ,000, 바람직하게 C1-C500, 가장 바람직하게 C1-C200인 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; 상기 식에서, Y는 ZPO3M2; [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V이고; x는 1-50,000의 정수이고; n은 0 내지 50,000의 정수이고; M은 H 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온으로부터, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택되고; W는 H, E, 및 ZPO3M2로부터 선택되며; 바람직하게 W는 ZPO3M2이며; K는 ZPO3M2 또는 H이고, 따라서 W가 H 또는 E일 때 K는 ZPO3M2이고; 단, 아미노알킬렌 포스폰산(및 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)은 둘 이상의 포스폰산기(또는 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트기)를 포함하며;
상기 추가의 성분 (II)는 카르복실화된 프룩탄 성분으로 이루어지고 (a) 알킬 성분에 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 카르복시알킬프룩탄, 바람직하게 카르복시알킬이눌린, (b) 상응하는 디카르복시 유사체로 전환된 단당류 단위의 몰 백분율로 표시된 10 내지 100%, 바람직하게 20 내지 90%의 산화도(DO)를 가지는 디카르복시프룩탄, 바람직하게 디카르복시이눌린, (c) 6-카르복시프룩탄, 바람직하게 6-카르복시이눌린, 및/또는 (d) 0.2 내지 3.0의 카르복시알킬화 또는 카르복시아실화 정도를 가진 프룩탄 폴리카르복실산, 바람직하게 이눌린 폴리카르복실산, 또는 (e) 그의 혼합물의 군으로부터 선택된다.
본 발명의 목적은 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 적어도 하나로부터 선택된 하나 이상의 상기 포스포네이트 성분 (I) 및 상기 카르복실화된 프룩탄 화합물 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 중 하나 이상으로 이루어지는 하나 이상의 상기 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)로 이루어지는 조성물을 사용하여 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법에 의해 추가로 달성되며, 다음 단계:
(a) 화학적 펄핑 공정 다이제스터 내 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 혼합된 상기 조성물에 대하여 상기 조성물 농도의 칼슘염 스케일 방지 프로파일 및 하나 이상의 상기 포스포네이트 성분으로 이루어진 그것의 성분의 양, 및, 추가로, 하나 이상의 상기 카르복실화된 프룩탄 성분 및 공정 온도를 시간의 함수로써 측정하는 단계,
(b) 시간, 온도 및 압력의 공정 작업 조건, 및 수성 다이제스팅 조성물, 또는 흑액 조성물 각각에 기반한 상기 선택된 화학적 펄핑 공정에 요구되는 칼슘염 스케일 방지 능력을 식별하는 단계,
(c) 조성물을 단계 (a) 및 (b)에 기반한 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정의 상기 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각 혼합할 때, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 효과적으로 방지하는 조성물의 적합한 성분, 상기 조성물 내 그것들의 양 및 상기 조성물의 사용 농도를 선택하는 단계, 및
(d) 선택된 조성물을 상기 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 다이제스션(digestion) 단계 동안 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 화학적 펄핑 공정의 흑액 회수 단계 동안 흑액 조성물과 각각, 혼합하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 목적은 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 적어도 하나로부터 선택된 하나 이상의 상기 포스포네이트 성분 (I) 및 상기 카르복실화된 프룩탄 화합물 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 중 하나 이상으로 이루어지는 하나 이상의 상기 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)로 이루어지는 조성물을 사용하여 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법에 의해 추가로 달성되며, 다음 단계:
(a) 시간, 온도 및 압력의 공정 작업 조건, 및 수성 다이제스팅 조성물, 또는 흑액 조성물 각각에 기반한 상기 선택된 화학적 펄핑 공정에 요구되는 칼슘염 스케일 방지 능력을 식별하는 단계,
(b) 조성물을 단계 (a)에 기반한 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정의 상기 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각 혼합할 때, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 효과적으로 방지하는 조성물의 적합한 성분, 상기 조성물 내 그것들의 양 및 상기 조성물의 사용 농도, 및 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각, 혼합된 상기 선택된 조성물에 대하여 시간의 함수로써 선택된 조성물 농도의 칼슘염 스케일 방지 프로파일 및 그것의 성분의 양, 및 공정 온도를 선택하는 단계, 및
(c) 포스포네이트 성분(들) 및 카르복실화된 프룩탄 성분(들)의 선택된 조성물을 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스션 단계 동안, 또는 상기 화학적 펄핑 공정의 흑액 회수 단계 동안 각각, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물 각각과 혼합하는 단계
를 포함한다.
상기 단계 (a) 내지 (d), 및 (a) 내지 (c)를 각각 포함하는, 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정에서 수성 시스템 내 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 마지막 두 방법에서, 상기 화학적 펄핑 공정의, 화학적 펄핑 공정 다이제스터 내 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물 각각과 혼합된 조성물에 대하여 시간에 대한 함수로써 상기 조성물 농도의 칼슘염 스케일 방지 프로파일 및 공정 온도는 본원에 기술된 것처럼 실험실 실험을 수행함으로써, 또는 더 큰 규모의 시험을 수행함으로써 측정될 수 있다. 각 화학적 펄핑 공정이 가공되는 목재의 유형에 따라 다를 것이기 때문에, 사용되는 특정 작업 조건, 다이제스터 내 조성물, 또는 흑액의 조성물 각각, 등 본 발명의 특정 조성물 및 원하는 스케일 방지를 달성하기 위해 필요한 그것의 요구되는 사용 농도는 특정 펄핑 공정에 의존할 것이다. 선택되는 화학적 펄핑 공정의 시간, 온도 및 압력, 및 수성 다이제스팅 조성물, 또는 흑액 조성물 각각의 공정 작업 조건에 기반한 상기 선택된 화학적 펄핑 공정에 의해 요구되는 칼슘 스케일 방지 능력과 함께 칼슘염 방지 프로파일을 이용함으로써, 임의의 당업자는 상기 조성물이 선택된 화학적 펄핑 공정 내 수성 다이제스팅 조성물과 또는 흑액 조성물과 각각, 혼합될 때, 상기 선택된 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 효율적으로 방지하는 적합한 조성물 및 그것의 사용 농도를 선택할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 또한 식물 섬유를 칩으로 변환하는 단계, 다이제스터의 알칼리성, 수성 시스템 내 화학적 펄핑 공정에서 칩을 펄프로 변환하는 단계, 조성물의 스케일 방지 유효량을 수성 시스템과 및/또는 다이제스터로부터 회수한 흑액과 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 조성물이 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 적어도 하나로부터 선택된 하나 이상의 상기 성분 (I) 및 상기 카르복실화된 프룩탄 화합물 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 중 하나 이상으로 이루어지는 하나 이상의 상기 성분 (II)로 이루어지는, 종이 펄프 제조 공정에 의해 또한 달성된다. 이 공정은 바람직하게 크래프트 공정이다.
본 발명의 목적은 또한, 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 적어도 하나로부터 선택된 하나 이상의 상기 포스포네이트 성분 (I) 및 상기 카르복실화된 프룩탄 화합물 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 중 하나 이상으로 이루어지는 하나 이상의 상기 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)로 이루어지는, 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하기 위한 조성물에 의해 달성된다.
상기 언급한 바와 같이, 본원에 사용된 용어 "칼슘 스케일 형성"은 한정없이, 칼슘 및 마그네슘염 스케일, 주로 그들의 카보네이트 및 술페이트염, 및 본원에 기술된 공정에서 형성된 불용성 염으로 이루어지는 임의의 및 모든 스케일의 형성을 항상 포함한다.
더 상세하게 기술되는 화합물 (i)는 다음 일반식을 가지는 화합물로부터 선택된, 하나 이상의 아미노알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트염이다
(X)a[N(W)(Y)2-a]z
상기 식에서, X는 C1-C200 ,000, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; 여기서, Z는 C1 -6 알킬렌 사슬; M은 H로부터 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온으로부터, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택되고; V는 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; K는 ZPO3M2 또는 H이고, 따라서 z=0 및 a=1일 때 또는 W가 H 또는 X일 때 K는 ZPO3M2이고, n은 0 내지 50,000의 정수이고, x는 1-50,000의 정수이고;
W는 H, X 및 ZPO3M2로부터 선택되고;
Y는 ZPO3M2, [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V로부터 선택되고;
z는 0-200,000이고, 이렇게 함으로써 z는 X 내 탄소 원자 수 이하이며,
a는 0 또는 1;
a=0일 때 z=1이고; z=0 및 a=1일 때, X는 [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(Y)]n-V이며;
단, 아미노알킬렌 포스폰산(및 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)은 둘 이상의 포스폰산 (또는 상응하는 포스포네이트)기를 포함한다.
z인, [N(W)(Y)2-a] 단위의 수는 라디칼, 사슬 및 X를 형성하는 단위에 존재하는 C 원자의 수 이하이다. 다른 바람직한 실시태양에서, z는 X 내 C 원자의 수의 절반 이하이다.
본 발명에서 사용된 화합물 (i)의 바람직한 실시태양에서, 화합물 (i)의 일반식에서 언급된 X는 C1-C50 ,000, 가장 바람직하게 C1-C2 ,000 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택된다.
X가 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택될 때, 상기 라디칼은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 치환될 수 있다.
X가 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고 상기 라디칼이 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 치환될 때, 화합물 (i)의 이러한 실시태양에서, 상기 라디칼 및/또는 기는 -OH, -COOH, -COOG, -F, -Br, -Cl, -I, -OG, -SO3H, -SO3G 및 -SG 성분으로 임의로 치환될 수 있다. G는 탄화수소 라디칼이 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환될 수 있는 C1-C200 ,000, 바람직하게 C1-C50 ,000, 가장 바람직하게 C1-C2 ,000 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택된다. G가 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고 탄화수소 라디칼이 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 치환되는 실시태양은 상기 탄화수소 라디칼 및/또는 상기 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기를 -OH, -COOH, -COOR', -F, -Br, -Cl, -I, -OR', -SO3H, -SO3R', 및 -SR' 성분으로 치환함으로써 변형될 수 있고, 여기서 상기 R'은 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다. G는 ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 추가로 선택될 수 있고, 상기 식에서, Z, M, V, K, Y, n 및 x는 상기 정의된 것과 같은 의미를 가진다.
V가 상기 언급된 것처럼 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼(들)인 화합물 (i)의 추가적 실시태양에서, 상기 라디칼(들)은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 치환되고, 상기 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼 및/또는 상기 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기는 -OH, -COOH, -COOR', -F, -Br, -Cl, -I, -OR', -SO3H, -SO3R', 및 -SR' 성분으로 임의로 치환되고, 여기서 R'은 이미 상기에 정의한 것과 같은 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다.
더 자세하게 언급한 것처럼, 화합물 (ii)의 비-아미노알킬렌 포스포네이트는 다음 일반식을 가지는, 알킬렌 포스폰산, 또는 상응하는 알킬렌 포스포네이트이다:
D-[C(OH)(PO3M2)2]y
상기 식에서, D는 C1-C100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, 여기서, V는 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, x는 1-50,000의 정수; y는 1-50의 정수이고 따라서 y는 D 내 탄소 원자 수 이하이며; M은 H 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택된다.
y인 (PO3M2)2] 단위의 수는 D를 형성하는 사슬, 기 및 라디칼 내 존재하는 C 원자의 수 이하이다. 다른 바람직한 실시태양에서, y는 D 내 C 원자 수 절반 이하이다.
임의로, D가 C1 -100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬로부터 선택될 경우, 그것은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있는데, 상기 사슬 및/또는 기는 -COOJ, -OJ, -SO3H, -SO3J, 및 -SJ 성분으로 임의로 치환될 수 있고, J는 C1 -100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택된다.
D가 C1 -100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬로부터 선택되고, 사슬은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환되고 상기 사슬 또는 기는 -COOJ, -OJ, -SO3H, -SO3RJ, 및 -SJ 성분으로 치환되고, J는 C1 -100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되는 경우, J의 상기 라디칼들은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있고 상기 라디칼(들) 및/또는 기(들)은 -COOR', -OR', -SO3H, -SO3R', 및 -SR'성분으로 임의로 치환될 수 있고 여기서 R'은 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이다.
대안적으로, D가 [V-O]x-V로부터 선택되고, 이 때 V가 상기 언급한 것처럼 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼일 때, 상기 라디칼(들)은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있다.
D가 [V-O]x-V로부터 선택되고 V가 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고 상기 라디칼들이 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기들로 치환되는 경우, 상기 라디칼들 및/또는 기들은 -COOR', -OR', -SO3H, -SO3R', 및 -SR'성분으로 치환될 수 있고 여기서 R'은 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이다.
더 상세하게, 화합물 (iv)의 비-아미노알킬렌 포스포네이트는 종결 또는 분지 위치에서 탄화수소 사슬에 대하여 ZPO3M2 및/또는 -E-N(W)(Y)로 치환된 아미노기를 포함하는 6 내지 2,000,000 탄소 원자를 가지는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로부터 선택되고, 그렇게 함으로써 아미노알킬렌 포스폰산 치환체 대 탄화수소 사슬 내 탄소 원자 수의 몰 비는 2:1 내지 1:40의 범위에 있고, 따라서 이용가능한 NH/NH2 관능성의 30% 이상은 상응하는 아미노알킬렌 포스폰산으로 및/또는 -E-N(W)(Y) 치환된 기로 변환되고, 상기 알킬렌 성분은 C1 -6으로부터 선택되고; E는 C1-C2,000, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼,
[V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V (여기서, V는 C2 -50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼임)으로부터 선택되고;
Y는 ZPO3M2, [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V이고;
Z는 C1 -6 알킬렌 사슬이고;
x는 1-50,000의 정수이고;
n은 0 내지 50,000의 정수이고;
M은 H로부터 및 알칼리, 알칼리 토 및 암모늄 이온, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 및 양성자화된 아민으로부터 선택되며;
W는 H, E 및 ZPO3M2로부터 선택되고; 바람직하게 W는 ZPO3M2이고;
K는 ZPO3M2 또는 H이고, 따라서 W가 H 또는 E일 때, K는 ZPO3M2이며;
단, 아미노알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트는 각각 둘 이상의 포스폰산, 또는 포스포네이트기를 포함한다.
생성물 (iv)의 정의에서 언급된 치환체 E-N(W)(Y) 내의 라디칼 E는 바람직하게 C1-C500, 가장 바람직하게 C1-C200, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼을 포함한다.
상기 라디칼 E가 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택될 경우, 상기 라디칼은 하나 이상의 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있고, 상기 탄화수소 라디칼(들) 및/또는 상기 기(들)은 -OH, -COOH, -COOL, -F, -Br, -Cl, -I, -OL, -SO3H, -SO3L 및/또는 -SL 성분으로 임의로 치환될 수 있고 여기서 L은 C1 -2,000, 바람직하게 C1 -500, 가장 바람직하게 C1-C200 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼, ZPO3M2, [V-N(K)]n-K, [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, 상기 식에서 Z, M, V, K, Y, n 및 x는 상기 정의된 것과 같은 의미를 가진다. L이 상기 탄화수소 라디칼로부터 선택될 경우, 상기 라디칼들은 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있고 상기 라디칼 및/또는 기는 -OH, -COOH, -COOR', -F, -Br, -Cl, -I, -OR', -SO3H, -SO3R' 및/또는 -SR' 성분으로 임의로 치환될 수 있고 여기서 R'은 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이다.
상기 라디칼 E가 [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고 여기서 V가 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼일 때, 상기 탄화수소 라디칼들은 하나 이상의 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기(들)로 치환될 수 있다. 상기 탄화수소 라디칼 및/또는 기는 -OH, -COOH, -COOR', -F, -Br, -Cl, -I, -OR', -SO3H, -SO3R' 또는 -SR' 성분으로 임의로 치환될 수 있고 여기서 R'은 C1 -12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다.
화합물 (i)의 바람직한 실시태양에서, X 또는 Y는 W가 ZPO3M2일 때 ZPO3M2와 다르다. 다른 바람직한 수행에서, X는 z=0 및 a=1일 때 V가 C2-C4 선형 또는 분지형 탄화수소 라디칼인, [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(Y)]n-V이다. 또 다른 선택에서, W 및 K는 X가 [V-O]x-V일 때 ZPO3M2이다. 다른 바람직한 수행에서, z는 X 내 탄소 원자 수 절반 이하이다. 다른 선택에서 X가 COOH, COOG, SO3H, SO3G, OG, SG, OH, F, Br, Cl 또는 I기로 치환된 C1-C50 알킬 사슬일 때, W 및 Y는 [V-N(K)]x-K 또는 [V-N(Y)]n-V이다.
바람직한 화합물 (i)는 바람직하게 다음 식을 갖는 알킬렌 폴리아미노 폴리포스폰산 및 그의 염을 포함한다
M2O3P-CH2-N(R1)-(CH2)m-N(R2)-CH2-PO3M2,
상기 식에서, R1 및 R2는 -CH2PO3M2 또는 -(CH2)n-N-(CH2PO3M2)2로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 m = 2 내지 6, 바람직하게 2 또는 3, 및 n은 2 또는 3이다. 적합한 알킬렌 폴리아미노 폴리포스폰산 및 그의 염은 에틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스폰산) 및, 바람직하게 그것의 알칼리염, 특히 나트륨염, 헥사메틸렌디아민 테트라 (메틸렌 포스폰산) 및 바람직하게 그것의 알칼리 염, 특히 칼륨염, 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 포스폰산) 및 바람직하게 그것의 알칼리염, 특히 나트륨염이다. 화학식 (i) (X)a[N(W)(ZPO3M2)2-a]z의 바람직한 성분 (I)는, 특히 X=C1-C8 탄화수소 라디칼, W = X 또는 ZPO3M2 및 Z = C1-C4 알킬렌 사슬인, 아미노 폴리포스폰산 및 그의 염, 이를테면 아미노 트리스(메틸렌 포스폰산)N(CH2PO3H2)3("ATMP"), 및 그것의 염, 바람직하게 알칼리염, 특히 나트륨염을 추가로 포함한다.
화합물 (i) 및 (iv) 아미노알킬렌 포스폰산기 및 그것의 염은 바람직하게 다음 군으로부터 선택될 수 있다: 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스폰산); 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 포스폰산); 1,3-프로판 디아민-N,N'-비스(2-아미노에틸)헥사(메틸렌 포스폰산); L-리신-N,N,N',N'-테트라(메틸렌 포스폰산); L-알라닌-N,N- 디(메틸렌 포스폰산); 폴리((프로필 또는 에틸) 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)) 치환된 폴리에틸렌 이민; 글리신 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 알라닌 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); β-알라닌 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 글루탐산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 4-아미노메틸 1,8-옥탄 디아미노 헥사(메틸렌 포스폰산); 6-아미노 헥산산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 9-아미노 노난산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 11-아미노 운데칸산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 12-아미노 도데칸산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 폴리(비닐아미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 및 폴리(비닐아미노 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산))).
다른 접근에서 바람직한 화합물 (i) 및 (iv) 아미노알킬렌 포스폰산기 및 그것의 염은 다음 군으로부터 선택될 수 있다: 4-아미노 부탄산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 메티오닌 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); L-리신 N,N,N',N'-테트라(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 아스파르트산 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 페닐알라닌 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 트레오닌 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 2-에탄올 아민 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 6-헥산올 아민 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 4-부탄올 아민 N,N-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 디(2-에탄올)아민(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 디프로판올 아민(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 2-(2-아미노에톡시)에탄올 비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 3-프로판올 아민 비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 톨루엔 디아민 테트라(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 1,6-헥사메틸렌 디아민 테트라(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 1,4-부탄 디아민 테트라(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 1,2-에틸렌 디아민 테트라(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 선형 또는 분지형 폴리에틸렌 이민 폴리(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 메틸 또는 에틸 또는 프로필 또는 부틸 또는 헥실 또는 헵틸 또는 옥틸 또는 노닐 또는 데실 또는 도데실 아민 비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 아닐린 비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); C12 -22 지방 아민 비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 티오글리콜산 S-(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 시스테인 S,N,N-트리(에틸 또는 프로필 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 메틸(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)) 티오에테르; 에틸 또는 프로필 또는 펜틸 또는 헥실 또는 옥틸 또는 페닐 또는 나프틸 또는 데실 또는 도데실(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)) 티오에테르; 프로판산 3-옥시(프로필 또는 에틸 이미노 비스 (메틸렌 포스폰산)); 부탄산 4-옥시(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 펜탄산 5-옥시(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 아세트산 2-옥시(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 타르타르산 O,O'-비스(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 히드록시숙신산 O-(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)); 부티르산 α-옥시-(프로필 또는 에틸 이미노 비스(메틸렌 포스폰산)).
화학식 D-[C(OH)(PO3H2)2]y를 가지는 화합물 (ii)는 바람직하게 알킬렌 폴리포스폰산 및 그들의 염이고, 이들은 하나의 선택에서 알킬기가 C2 -10, 더 바람직하게 C2-6으로부터 선택되는 화학식 1-히드록시알킬렌 1,1-디포스폰산, 하나의 특정 수행에서 1-히드록시에틸렌 1,1-디포스폰산 (H2O3P)2-C(OH)-CH3, ("HEDP"), 바람직하게 그의 알칼리염, 특히 나트륨염의 종으로 표시될 수 있다. 다른 선택에서, 알킬렌 포스폰산인 화합물 (ii) 내 D는 V가 C2 -10 선형 또는 분지형 탄화수소 라디칼로부터 선택되고 x가 1-50인 [V-O]x-V이다.
화합물 (iii)의 바람직한 포스포노-알칸-폴리카르복실산 및 그것의 염은 2-포스포노부탄 1,2,4-트리카르복실산 HO2C-CH2-C(CO2H)(PO3H2)-(CH2)2-CO2H, 및 그것의 염, 바람직하게 그것의 알칼리염, 특히 나트륨염이다.
제1 성분 (i) 아미노알킬렌 포스폰산 및 그것의 염은 아민 및 포름알데히드의 첨가를 통해 아인산 - 예를 들어 삼염화인 PCl3의 가수분해로부터 발생되는 - 을 변환하는 알려진 공정에 의해 제조될 수 있으며, 여기서 아민은 일반식 (X)a[N(W)(H)2-a]z을 가지고, 문자 X, N 및 W는 상기 언급된 것과 같은 의미를 가진다. 얻어진 알킬렌 포스폰산은 이어서 알칼리 또는 알칼리 토 수산화물 또는 암모니아 또는 아민으로 처리됨에 따라 부분의 또는 전체의 포스포네이트염을 산출할 수 있다. 상기 반응은 일반적으로 알려지고, 예를 들어, GB 1.142.294 및 US-A 3,288,846에 언급된다.
비-아미노알킬렌 포스포네이트 성분 (ii) 및 (iii)은 알려진 공정에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 화학식 D-[C(OH)(PO3M2)2]y의 성분 (ii)에서 D = CH3일 때, 상기 성분 (ii)는 PCl3를 아세트산 및 물의 혼합물에 첨가한 후 증기 처리 및 증류에 의한 미반응 아세트산의 회수에 의해 만들어질 수 있다. 성분 (iii) 포스포노-알칸-폴리카르복실산을 제조하는 것에 관하여, 이 종류의 화학물질의 합성은 2-포스폰산 부탄 1,2,4-트리카르복실산 (HOOC-CH2-C(PO3H2)(COOH)-CH2-CH2COOH)로 예시될 수 있다. 이 화학물질은 디메틸말레에이트와 디메틸포스파이트의 반응 후에 나트륨 메톡사이드의 존재 하에 부가 생성물과 메틸 아크릴레이트를 반응시켜 합성할 수 있고 상응하는 유리산기로의 4개의 에스테르기 가수분해에 의해 종료될 수 있다.
화합물 (iv)의 예는 화학식 [H2O3P(CH2)]2N(CH2)mCH{(CH2)nN[(CH2)PO3H2]2}{(CH2)pN[(CH2)PO3H2]2}의 화합물이고, 상기 식에서 m, n 및 p는 예를 들어 1, 2, 3 또는 4이고, 이를테면, 4-아미노메틸 1,8-옥탄디아민 헥사(메틸렌 포스폰산) 및 그의 상응하는 염이며, 여기서 m=3, n=4, 및 p=1이고, 이는 CH2O, H3PO3, 및 HCl와 반응하는 NH2-(CH2)3-CH(CH2)4- NH2)CH2-NH2로부터 시작하여 제조될 수 있다.
제1 성분 (I) 대 제2 성분 (II)의 중량비는 넓은 범위에서 선택될 수 있으나, 일반적으로 20:1 내지 1:6, 바람직하게 10:1 내지 1:4, 더 바람직하게 8:1 내지 1:3의 범위에 있다.
성분 (II)로써 사용된 카르복실화된 프룩탄을 생산하는 출발 물질로써 사용된 프룩탄은 다량의 무수 프룩토오스 단위를 가진 올리고- 및 다당류이고, 다분산 사슬 길이 분포를 가질 수 있고 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게 프룩탄은 이눌린의 경우에서와 같이, 주로 베타-2,1 결합을 포함한다. 성분 (II)를 생산하는 출발 물질로써 사용된 프룩탄은 식물성 공급원 또는 기타 공급원으로부터 직접적으로 얻은 생성물 뿐만 아니라 분별화, 효소적 합성 또는 가수분해에 의해 평균 사슬 길이가 수정되고, 증가되거나 감소된 생성물일 수 있다.
수정된 평균 사슬 길이, 및 발명의 기술에 따라 성분 (II)로써의 사용에 적합한 카르복실화된 프룩탄은 효소적으로 증가된 사슬 길이를 갖는 프룩탄, 짧아진 사슬을 가지는 프룩탄 가수분해 생성물 및 수정된 사슬 길이를 가지는 분별화된 생성물로부터 만들어질 수 있다. 이눌린과 같은 프룩탄의 분별화는 예를 들어, 저온 결정화(WO 96/01849 참조), 컬럼 크로마토그래피(WO 94/12541 참조), 멤브레인 여과(EP-A-0440074, EP-A-0627490) 또는 알코올을 이용한 선별적 침전을 포함하는 알려진 기술에 의해 달성될 수 있다. 더 짧은 프룩탄을 산출하는 가수분해는 예를 들어, 효소적으로 (엔도-인술라아제), 화학적으로 (물 및 산) 또는 불균일 촉매작용 (산 컬럼)으로 수행될 수 있다. 환원되고, 산화되고, 히드록시알킬화되고/되거나 가교된 프룩탄은 성분 (II)로써 사용되는 카르복실화된 프룩탄을 생성하는 적합한 출발 물질로 또한 표시될 수 있다. 프룩탄은 적어도 3 내지 약 1000의 평균 사슬 길이 (중합도, DP)를 가진다. 바람직하게 평균 사슬 길이는 3 내지 60, 특히 5 내지 30 단당류 단위이다. 바람직한 프룩탄은 이눌린(베타-2,1-프룩탄) 또는 개질된 이눌린이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서 상기 조성물의 프룩탄 성분(II)는 바람직하게 1.5 내지 2.8 범위의 치환도(DS)를 가진 카르복시메틸이눌린 및/또는 카르복시에틸이눌린, 및/또는 상응하는 디카르복시 유사체로 변환된 단당류 단위의 몰 백분율로 표시된 20 내지 90%의 산화도(DO)를 가진 디카르복시이눌린이다.
카르복시메틸이눌린은 WO 95/15984에 언급된 클로로아세트산과 프룩탄의 반응에 의해 제조될 수 있다. 카르복시에틸이눌린은 WO 96/34017의 방법에 따라 제조될 수 있다. 이렇게 제조된 카르복시알킬이눌린은 3.0까지의 치환도(DS)를 가질 수 있다. 이러한 카르복시알킬이눌린의 DS는 일반적으로 0.2 내지 3.0, 바람직하게 1.0 내지 2.8의 범위 내에 있다. 청구된 기술 내에서 사용에 바람직한 카르복시알킬이눌린은 1.5 내지 2.8, 가장 바람직하게 1.8 내지 2.5의 범위에서 DS를 갖는다.
디카르복시이눌린은 이눌린 원료의 산화를 통하여 얻을 수 있다. 무수 프룩토오스 단위는 고리 열림으로 디카르복시(히드록시에톡시)에틸렌옥시 단위로 변환된다. 상기 산화는 WO 91/17189에 기술된 것처럼 히포할라이트와 함께 한 단계로, 또는 WO 95/12619에 기술된 것처럼 퍼요오데이트 및 클로라이트와 함께 두 단계로 진행될 수 있다. 바람직한 산화도(DO)는 20 내지 90%의 범위에 있으며, DO는 상응하는 디카르복시 유사체로 변환된 단당류 단위의 (몰) 백분율이다.
6-카르복시 이눌린은 잘 알려진 물질이다. 이것은 WO 95/07303의 방법에 따른 산화에 의해 얻을 수 있다.
프룩탄 폴리카르복실산은 연속적인 산화 및 상기 선택된 출발 물질의 카르복시알킬화에 의해 제조될 수 있다. 상기 물질은 0.2 내지 2.0의 DO 및 0.2 내지 3, 바람직하게 0.5 내지 2.5의 카르복시-알킬/-아실 치환도를 가진다.
바람직하게 칼슘염 스케일 형성하는 카보네이트 및 술페이트로부터 선택된 이용가능한 칼슘 양이온 및 음이온의 충분한 양을 가진 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법에 따라, 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)로 이루어지는 상기 언급된 조성물의 스케일 방지 유효량을 다이제스터 내 수성 시스템과 또는 특정 온도 범위에서 유지되는 화학적 펄핑 공정의 흑액과 혼합하여 칼슘염 스케일 형성을 방지하는데, 여기서 상기 포스포네이트 성분(들) (I) 및 프룩탄 성분(들) (II)는 상기 정의된 각각의 화합물로부터 선택된다. 상기 다이제스터의 온도 범위는 일반적으로 약 110 내지 약 180 ℃, 바람직하게 약 150 내지 약 175 ℃이다. 흑액 증발기 내 전형적인 온도 범위는 상기 효과에 따라, 일반적으로 약 80 내지 약 180 ℃의 범위에 있다.
본 발명의 수성 조성물은 당업자에게 알려진 임의의 관습적인 방법을 사용하여 다이제스터에 또는 다이제스터로부터 회수된 흑액에 첨가될 수 있다. 또한, 본 발명의 수성 조성물은 직접적으로 다이제스팅 조성물에 첨가될 수 있거나, 수성 공급 조성물의 충전 이전에 다이제스터에 충전되는 수성 공급 조성물의 하나에, 또는 예를 들어 흑액 증발기 전에, 흑액 회수 단계 전 흑액에 직접적으로 도입될 수 있거나, 또는 예를 들어 MEE의 이펙트 사이에, 흑액 회수 단계 동안 흑액에 첨가될 수 있다. 알칼리성 펄핑 공정의 다이제스터의 pH는 9 이상이다. 크래프트 공정의 경우에서, 다이제스터의 pH는 바람직하게 약 10 내지 약 14이고, 더 바람직하게 약 12 내지 약 14이다. 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 흑액의 pH는 9 이상이다. 크래프트 공정의 경우에서, 흑액의 pH는 전형적으로 약 10 내지 약 14, 더 전형적으로 약 12 내지 14이다.
본 발명의 수성 조성물은 당업자에게 알려진 임의의 관습적인 방식으로 회분식 다이제스터 또는 상기 흑액에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 회분식 다이제스터 작업에서, 본 발명의 수성 조성물의 첨가는 다이제스터 쿡 순환의 초기, 또는 흑액 회수 단계 초기에 각각, 또는 다이제스터 쿡 순환 동안, 또는 흑액 증발기 순환 동안 각각 벌크 첨가일 수 있거나, 또는 다이제스션 순환 또는 흑액 증발기 순환 각각의 전반에 걸쳐, 또는 다이제스터 쿡 순환을 통하여 연속적으로 또는 흑액이 회수될 때 다중 충전으로 첨가될 수 있다.
본 발명의 수성 조성물을 벌크 충전으로 다이제스터 쿡 순환 초기에 또는 근처에 다이제스터에 또는 흑액 증발 순환의 초기에 또는 근처에 흑액에 첨가하는 것이 현재 바람직하다. 연속적인 다이제스터 작업의 경우에서, 본 발명의 수성 조성물 첨가는 전형적으로 다이제스터에 또는 흑액에 각각 연속적으로 첨가되어 각각 다이제스터 또는 흑액 내의 상기 조성물의 효과적인 농도를 유지할 수 있다. 흑액 증발기 단계 전에 흑액이 저장 용기에 유지되는 경우, 본 발명의 조성물은 상기 언급된 것처럼 첨가될 수 있다.
사용된 본 발명의 스케일 방지 조성물의 양은 칼슘염 스케일, 특히 칼슘 카보네이트 및 칼슘 술페이트 스케일의 형성, 침착 및 부착이 특정 화학적 펄핑 시설의 다이제스터, 갈색 스톡 세척기 및/또는 흑액 회수 지역에 만족스럽게 방지되는 시간에 걸쳐서, 각각 다이제스터 내 또는 흑액 증발기 내에 상기 조성물의 효과적인 스케일 방지 농도를 제공하는데 충분한 유효량이다. 다이제스터에 첨가하기 위한 상기 조성물 내 성분의 및 상기 조성물 자체의 적합한 농도는 과도한 실험 작업 없이 본 명세서의 공개에 기반한 요구되는 시간 동안 원하는 스케일 방지를 도달할 수 있도록 쉽게 선택될 수 있다.
본 발명은 본 발명을 한정하거나 제한하는 것을 의도하지 않는 다음 실시에에 추가로 기술된다. 다르게 지시되지 않는 경우, 모든 양은 중량으로 표현된다.
실시예 1
본 스케일 방지 조성물은 제1 성분으로써 에틸렌디아민 테트라 (메틸렌 포스폰산)의 나트륨염, 및 제2 성분으로써 2.5의 DS를 가진 카르복시메틸이눌린으로 이루어져 있다.
방법:
크래프트 쿡을 추출기 포트 및 응축기가 더해져 시스템이 압력 하에 있을 때 시료가 당겨지는 MK 시스템(메사추세츠, 댄버스(Danvers)) 6 L 다이제스터에서 수행하였다. 크래프트 쿡에서 사용된 조건은 5:1의 액체 대 목재 비, 18.5% 효과적인 알칼리, 25% 황화도 및 Na2CO3의 다양한 수준을 포함하였고, 가장 빈번하게 시험된 농도는 5 g/L이었다. 각 크래프트 쿡 이전에, H2SO4의 10% (v/v) 수용액을 10 분 동안 다이제스터 내에서 순환시켜서 임의의 존재하는 침착물을 제거하였다. 상기 산 용액을 배수시키고 다이제스터를 탈이온수로 수차례 헹구었다. 4 리터의 백액(상기 언급됨)을 다이제스터에 첨가하였고 초기 온도를 기록하였다. 다음으로 800 그램의 오븐 건조된 소나무 칩을 다이제스터 칩 배스킷에 놓고 액에 침지시켰다. 배스킷이 준비가 되었을 때, 초시계를 시작하였고, 시료(약 5 ml)를 다이제스터로부터 인출하여 반응 가열 순서를 시작하였다. 액체 시료를 수냉각된 응축기를 사용하여 매 15 분 마다 인출하고, 이는 10 mL 미만의 총 부피를 가졌다. 상기 응축기를 각 샘플링 전에 완전하게 퍼징하였다. 인출된 시료의 1 밀리리터를 5 ml의 4 % HCl 용액을 가지는 15-mL 원심관에 정량적으로 이동시켰다. 약 3-mL의 남아있는 시료를 10-mL 일회용 주사기로 인출하고 주사기 필터(0.45-μm 공극 크기 멤브레인)를 통과시켰다. 1 밀리리터의 여과물을 5 ml의 4 % HCl 용액을 포함하는 다른 15-mL 원심관에 정량적으로 이동시켰다. 시험관 내 산으로 흑액 리그닌을 침전시켰다. 다음으로 시험관의 원심분리로 투명한 상청액을 만들었다. 퍼킨엘머(PerkinElmer)(코네티컷, 쉘톤(Shelton)) 100 A 애널리스트 원자 흡광 분석기(Analyst Atomic Absorption Spectrometer)를 사용하여 칼슘 농도를 측정하였다.
시간에 의존하는 다이제스터 내 존재하는 칼슘 농도에 관한 결과는 도 1 및 2에 나타난다.
도 1의 곡선은 스케일 방지제가 없이, 유일한 스케일 방지제로써 Na5EDTMPA (에틸렌디아민 테트라 (메틸렌 포스폰산)의 나트륨염을 의미함)로, 및 Na5EDTMPA 및 2.5의 DS를 가지는 카르복시메틸이눌린을 의미하는 CMI DS2,5의 혼합물로 얻어진 결과를 나타낸다.
도 2의 곡선은 스케일 방지제가 없이, 유일한 스케일 방지제로써 Na4HEDP (1-히드록시에틸렌 디포스폰산의 테트라 나트륨염을 의미함)로, 및 Na4HEDP 및 2.5의 DS를 가지는 카르복시메틸이눌린을 의미하는 CMI DS 2,5의 혼합물로 얻어진 결과를 나타낸다.
실시예 2
본 스케일 방지 조성물은 제1 성분으로써 1-히드록시에틸리덴(1,1-디포스폰산)의 나트륨염, 및 제2 성분으로써 2.5의 DS를 가진 카르복시메틸이눌린으로 이루어져 있다.
방법: 실시예 1과 동일함. 결과는 도 3에 나타남.
실시예에 서술된 실험실 시험 데이터 및 밀(mill) 시행 결과에 의해 명백하게 볼 수 있는 것처럼, 본 발명의 특정 유기 포스포네이트 성분 및 카르복실화된 프룩탄 성분으로 이루어진 블렌딩 생성물은 칼슘 카보네이트 방지는 프룩탄 성분을 포함하지 않는 생성물과 비교시 20 % 이상 증가하였다. 또한, 시험 결과는 유기 포스포네이트 성분이 상기 카르복실화된 프룩탄 성분과 병용될 경우 50 ppm 내지 100 ppm 사이의 사용 수준에서 비교할 만한 성능을 나타낸다. 이 결과가 나타내는 것은 사용 수준이 증가할 때 성능 저하가 관찰되는지, 또 카르복실화된 프룩탄 성분의 첨가 때문에 성능 저하가 발생하지 않고 오히려 성능의 증가가 관찰되는 것이다. 선행 기술에서 제안된 상기 유기 포스포네이트가 상기 유기 포스포네이트 생성물의 일부의 경우 성능 저하를 나타내었기 때문에 이 결과는 중요하다. 사용 수준이 50 ppm 내지 100 ppm으로 증가할 때, 본 발명의 스케일 방지 조성물은 더 높은 사용 농도 및 그에 따른 개선된 성능을 가져올 것이다. 덧붙여, 본 발명의 유기 포스포네이트와 함께 카르복실화된 프룩탄 성분을 사용하는 것은 유기-포스포네이트의 스케일방지 성능을 증가시킬 뿐만 아니라, 카르복실화된 프룩탄 성분의 첨가는 중금속 제거 및 하류의 세정 및 표백 공정의 효율을 개선한다.

Claims (15)

  1. 하기 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 하나 이상으로부터 선택된 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 화합물로 이루어진 하나 이상의 성분 (II)로 이루어진 조성물의 스케일 방지 유효량을 화학적 펄핑 공정의 다이제스터 내 알칼리성 수성 혼합물에 및/또는 화학적 펄핑 공정의 흑액에 첨가하는 단계를 포함하고,
    상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터 내 알칼리성 수성 혼합물에 또는 화학적 펄핑 공정의 흑액에 첨가되는 조성물 내 하나 이상의 성분 (I) 대 하나 이상의 성분 (II)의 중량비가 20:1 내지 1:6의 범위에 있는 것인,
    화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법:
    상기 화합물 (i)는 다음 일반식을 가지는 화합물로부터 선택된, 하나 이상의 아미노알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트염이고:
    (X)a[N(W)(Y)2-a]z
    상기 식에서, X는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOG, F, Br, Cl, I, OG, SO3H, SO3G 및 SG 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C200,000, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; 상기 식에서, V는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2-50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; R'은 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, G는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 및 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C200,000, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; Y는 ZPO3M2, [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V이고; x는 1-50,000의 정수이고; z는 0-200,000이고, 따라서 z는 X 내 탄소 원자 수 이하이며, a는 0 또는 1이고; n은 0 내지 50,000의 정수이고; a=0일 때 z=1이고; z=0 및 a=1일 때, X는 [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(Y)]n-V이고; Z는 C1-6 알킬렌 사슬이고; M은 H로부터 및 알칼리, 알칼리 토, 암모늄, 및 양성자화된 아민 이온으로부터 선택되고; W는 H, X, 및 ZPO3M2로부터 선택되며; K는 ZPO3M2 또는 H이고 따라서 z=0 및 a=1 또는 W가 H 또는 X일 때 K는 ZPO3M2이고; 단, 아미노알킬렌 포스폰산(및 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)은 둘 이상의 포스폰산 (또는 상응하는 포스포네이트)기를 포함하고;
    상기 화합물 (ii)는 다음 화학식을 갖는 하나 이상의 알킬렌 포스폰산, 또는 그것의 상응하는 알킬렌 포스포네이트이고:
    D-[C(OH)(PO3M2)2]y
    상기 식에서, D는 (사슬 및/또는 기가) SO3H, SO3J, COOJ, OJ 및 SJ 성분으로 임의로 치환될 수 있는 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬; 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, V는 (라디칼 및/또는 기가) SO3H, SO3R', COOR', OR' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2-C50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, J는 (라디칼 및/또는 기가) SO3H, SO3R', COOR', OR' 또는 SR'으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C100 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼로부터 선택되고, R'은 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이고 x는 1-50,000의 정수이고; y는 1-50의 정수이고 따라서 y는 D 내 탄소 원자 수 이하이며; M은 H로부터 및 알칼리, 알칼리 토, 암모늄 이온, 및 양성자화된 아민 이온으로부터 선택되고;
    상기 화합물 (iii)은 하나 이상의 포스포노-알칸-폴리카르복실산 및 알칼리, 알칼리 토, 암모늄, 및 양성자화된 아민 이온에 기반한 그것의 상응하는 염으로부터 선택되고, 상기 알칸 성분은 C3-20 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 사슬이고 상기 포스폰산 라디칼 대 카르복실산 라디칼의 몰비는 2:3 내지 1:7의 범위에 있고;
    상기 화합물 (iv)는 탄화수소 사슬에 관하여, 종결 또는 분지 위치에서 ZPO3M2, 및/또는 -E-N(W)(Y)로 치환된 아미노기를 포함하는 6 내지 2,000,000 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로부터 선택되고, 이에 따라 아미노알킬렌 포스폰산 치환체 대 탄화수소 사슬 내 탄소 원자 수의 몰비는 2:1 내지 1:40의 범위에 있고, 이에 따라 이용가능한 NH/NH2 관능성의 30% 이상은 상응하는 아미노알킬렌 포스폰산으로 및/또는 -E-N(W)(Y) 치환된 기로 변환되고, 상기 알킬렌 성분은 C1-6으로부터 선택되고; E는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOL, F, Br, Cl, I, OL, SO3H, SO3L 및 SL 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C2,000 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고, 상기 식에서, V는 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 또는 SR' 성분으로 임의로 치환된 하나 이상의 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C2-50 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, 상기 R'은 C1-12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; 상기 L은 (라디칼 및/또는 기가) OH, COOH, COOR', F, Br, Cl, I, OR', SO3H, SO3R' 및 SR' 성분으로 임의로 치환될 수 있는 하나 이상의 C1-C12 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족기로 임의로 치환된 C1-C2,000, 선형, 분지형, 고리형 또는 방향족 탄화수소 라디칼; ZPO3M2; [V-N(K)]n-K; [V-N(Y)]n-V 또는 [V-O]x-V로부터 선택되고; 상기 식에서, Y는 ZPO3M2; [V-N(K)]n-K 또는 [V-N(K)]n-V이고; x는 1-50,000의 정수이고; n은 0 내지 50,000의 정수이고; M은 H로부터 및 알칼리, 알칼리 토, 암모늄 및 양성자화된 아민 이온으로부터 선택되고; W는 H, E 및 ZPO3M2로부터 선택되며; K는 ZPO3M2 또는 H이고, 따라서 W가 H 또는 E일 때 K는 ZPO3M2이고; 단, 아미노알킬렌 포스폰산(및 그것의 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트)은 둘 이상의 포스폰산 아미노알킬렌 포스폰기(또는 상응하는 아미노알킬렌 포스포네이트기)를 포함하며;
    상기 추가의 성분 (II)는 카르복실화된 프룩탄 성분으로 이루어지고, (a) 알킬 성분에 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 카르복시알킬프룩탄, (b) 상응하는 디카르복시 유사체로 전환된 단당류 단위의 몰 백분율로 표시된 10 내지 100%의 산화도(DO)를 가지는 디카르복시프룩탄, (c) 6-카르복시프룩탄, 및/또는 (d) 0.2 내지 3.0의 카르복시알킬화 또는 카르복시아실화 정도를 가진 프룩탄 폴리카르복실산, 또는 (e) 그의 혼합물의 군으로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포스포네이트 성분 (I)이 알킬렌 폴리아미노 폴리포스폰산 및 그들의 염, 폴리포스폰산 및 그들의 염, 및 알킬렌 폴리포스폰산 및 그들의 염으로부터 선택되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포스포네이트 성분 (I)이 M2O3P-CH2-N(R1)-(CH2)m-N(R2)-CH2-PO3M2 및 그의 염으로부터 선택되고, 상기 식에서 R1 및 R2이 -CH2PO3M2 및 -(CH2)n-N-(CH2PO3M2)2로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 m = 2 내지 6, 및 n이 2 또는 3인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포스포네이트 성분 (I)이 X=C1-C8 탄화수소 라디칼, W = X 또는 ZPO3M2 및 Z = C1-C4 알킬렌 사슬인 화학식 (X)a[N(W)(ZPO3M2)2-a]z를 가진 화합물 (i)로부터 선택되는 아미노 폴리포스폰산 및 그의 염으로부터 선택되는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화합물 (i) 내 X 또는 Y가 W가 ZPO3M2일 때 ZPO3M2와 다르고, X가 [V-O]x일 때 W 및 K가 ZPO3M2인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화합물 (i) 내 X가 [V-N(K)]x-K 또는 [V-N(Y)]n-V로 표시되고, 여기서 z=0 및 a=1일 때 V가 C2-4 선형 또는 분지형 탄화수소 라디칼인 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, X가 COOH, COOG, SO3H, SO3G, OG, SG, OH, F, Cl, Br 또는 I기로 치환된 C1-50 알킬 사슬일 때, 화합물 (i) 내 W 및 Y가 [V-N(K)]x-K 또는 [V-N(Y)]n-V로부터 선택되는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 포스포네이트 성분(I)이 에틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스폰산) 및 그의 염, 헥사메틸렌-디아민 테트라 (메틸렌 포스폰산) 및 그의 염, 디에틸렌트리아민 펜타 (메틸렌 포스폰산) 및 그의 염, 아미노 트리스 (메틸렌 포스폰산) 및 그의 염, 1-히드록시에틸렌 (1,1-디포스폰산) 및 그의 염, 및 2-포스포노 1,2,4-부탄 트리카르복실산 및 그의 염으로부터 선택되는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 화합물 (ii)가 1-히드록시알킬렌 1,1-디포스폰산 및 그의 염으로부터 선택되고, 여기서 알킬렌기가 C2-C10, 선형 또는 분지형 탄화수소 라디칼로부터 또는 V가 C2-10이고 x가 1-50인 [V-O]x-V로부터 선택되는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 카르복실화된 프룩탄 성분(II)가 알킬 성분에 1 내지 4 탄소 원자를 가지는 카르복시알킬이눌린, 상응하는 디카르복시 유사체로 전환된 단당류 단위의 몰 백분율로 표시된 10 내지 100%의 산화도를 가지는 디카르복시이눌린, 6-카르복시이눌린, 및 0.2 내지 3.0의 카르복시알킬화 또는 카르복시아실화 정도를 가진 이눌린 폴리카르복실산, 또는 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  11. (a) 화학적 펄핑 공정 다이제스터 내 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 혼합되는 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물에 대하여 상기 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물 농도의 칼슘염 스케일 방지 프로파일 및 하나 이상의 포스포네이트 성분 및, 추가로, 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 성분으로 이루어진 성분의 양 및 공정 온도를 시간의 함수로써 측정하는 단계,
    (b) 시간, 온도 및 압력의 공정 작업 조건, 및 수성 다이제스팅 조성물, 또는 흑액 조성물 각각에 기반한 선택된 화학적 펄핑 공정에 요구되는 칼슘염 스케일 방지 능력을 식별하는 단계,
    (c) 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물을 단계 (a) 및 (b)에 기반한 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정의 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각 혼합할 때, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 효과적으로 방지하는 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물의 적합한 성분, 상기 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물 내 그것들의 양 및 상기 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물의 사용 농도를 선택하는 단계, 및
    (d) 제1항 또는 제2항에 따른 선택된 조성물을 상기 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 다이제스션 단계 동안 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 화학적 펄핑 공정의 흑액 회수 단계 동안 흑액 조성물과 각각 혼합하는 단계
    를 포함하는, 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)를 포함하는 제1항 또는 제2항에 언급된 조성물을 첨가함으로써 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법.
  12. (a) 시간, 온도 및 압력의 공정 작업 조건, 및 수성 다이제스팅 조성물, 또는 흑액 조성물 각각에 기반한 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정에 요구되는 칼슘염 스케일 방지 능력을 식별하는 단계,
    (b) 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 단계 (a)에 기반한 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정의 상기 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각 혼합할 때, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 칼슘염 스케일 형성을 효과적으로 방지하는 제1항 또는 제2항에 따른 조성물의 적합한 성분, 상기 제1항 또는 제2항에 따른 조성물 내 그것들의 양 및 상기 제1항 또는 제2항에 따른 조성물의 사용 농도, 및 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 상기 화학적 펄핑 공정의 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물과 각각, 혼합되는 상기 제1항 또는 제2항에 따른 조성물에 대하여 시간의 함수로써 상기 제1항 또는 제2항에 따른 조성물 농도의 칼슘염 스케일 방지 프로파일 및 그것의 성분의 양, 및 공정 온도를 선택하는 단계, 및
    (c) 제1항 또는 제2항에 따른 포스포네이트 성분(들) 및 카르복실화된 프룩탄 성분(들)의 선택된 조성물을 화학적 펄핑 공정의 다이제스션 단계 동안, 또는 화학적 펄핑 공정의 흑액 회수 단계 동안 각각, 상기 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 다이제스팅 조성물과, 또는 다이제스터로부터 회수된 흑액 조성물 각각과 혼합하는 단계
    를 포함하는, 하나 이상의 포스포네이트 성분 (I) 및 하나 이상의 카르복실화된 프룩탄 성분 (II)를 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 첨가함으로써 선택된 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하는 방법.
  13. 식물 섬유를 칩으로 변환하는 단계, 다이제스터의 알칼리성, 수성 시스템 내 화학적 펄핑 공정에서 칩을 펄프로 변환하는 단계, 조성물의 스케일 방지 유효량을 수성 시스템과 및/또는 다이제스터로부터 회수한 흑액과 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 조성물이 제1항 또는 제2항에 따른 조성물인 종이 펄프 제조 공정.
  14. 제1항 또는 제2항에 따른, 화합물 (i), (ii), (iii) 및 (iv) 중 하나로부터 선택된 하나 이상의 성분 (I) 및 카르복실화된 프룩탄 화합물 (a), (b), (c), (d) 및 (e) 중 하나로 이루어지는 하나 이상의 성분 (II)로 이루어지고, 알칼리성 화학적 펄핑 공정 내 수성 시스템에서 칼슘염 스케일 형성을 방지하기 위한 조성물.
  15. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200047704A (ko) * 2017-09-11 2020-05-07 솔레니스 테크놀러지스, 엘.피. 화학 목재 펄프의 향상된 산소 탈리그닌화 방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2626373A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-14 Dequest AG Method for the manufacture of concentrated aqueous solutions of alkali metal salt of carboxymethyl fructan
WO2013178875A1 (en) * 2012-05-29 2013-12-05 Kemira Oyj A process for the treatment of fibre material and a new composition
JP6236392B2 (ja) * 2012-10-01 2017-11-22 日本製紙株式会社 多硫化物製造用電解槽による連続電解方法及びそれを実施する電解装置
FI126260B (en) * 2013-05-20 2016-09-15 Kemira Oyj Antifouling mixture and its use
US9481590B2 (en) 2013-11-26 2016-11-01 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Poly(zwitterion-alt-sulfur dioxide) copolymer
AU2014385285B2 (en) * 2014-03-06 2019-02-14 Solenis Technologies Cayman, L.P. Composition and method of scale control in regulated evaporative systems
EP3561031A1 (en) 2018-04-27 2019-10-30 The Procter & Gamble Company Alkaline hard surface cleaners comprising alkylpyrrolidones
EP4234668A3 (en) 2018-04-27 2023-10-04 The Procter & Gamble Company Hard surface cleaners comprising carboxylated fructan
EP3561032A1 (en) 2018-04-27 2019-10-30 The Procter & Gamble Company Antimicrobial hard surface cleaners comprising alkylpyrrolidones
EP3569682B1 (en) 2018-05-15 2022-12-07 The Procter & Gamble Company Liquid hard surface cleaning compositions having improved viscosity
EP3569683B1 (en) 2018-05-15 2020-10-14 The Procter & Gamble Company Liquid acidic hard surface cleaning compositions providing improved maintenance of surface shine, and prevention of water marks and splash marks
US20210002826A1 (en) * 2019-07-01 2021-01-07 Solenis Technologies, L.P. Kraft pulp mill scale control with end group modified polycarboxylates
EP4053254A1 (en) 2021-03-04 2022-09-07 The Procter & Gamble Company Hard surface cleaning composition comprising polyalkylene glycol
WO2023170160A1 (en) 2022-03-09 2023-09-14 Basf Se Polymeric imidazolium compounds for enhancing the activity of antimicrobial agents
WO2024013193A1 (en) 2022-07-12 2024-01-18 Basf Se Alkoxylated alkanols for enhancing the activity of antimicrobial agents
WO2024083600A1 (en) 2022-10-20 2024-04-25 Basf Se Odor controlling bacteria

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025972A1 (en) 1996-12-10 1998-06-18 Cooperatie Cosun U.A. Fructan-polycarboxylic acid
JP2002517651A (ja) * 1998-06-09 2002-06-18 コオペラテイエ コスン ユー．エイ． 採油での堆積物防止方法
JP2004532945A (ja) * 2001-06-06 2004-10-28 ソリユテイア・インコーポレイテツド カルシウム塩スケールの抑制方法
JP2006503168A (ja) 2002-10-10 2006-01-26 ソリユテイア・ヨーロツプ・ソシエテ・アノニム 向上した汚れ除去を発揮する洗浄剤組成物

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL285361A (ko) 1961-11-13 1900-01-01
GB1142294A (en) 1966-02-08 1969-02-05 Albright & Wilson Mfg Ltd Improvements in production of amino alkylene phosphonic acids
NL9001027A (nl) 1990-04-27 1991-11-18 Tno Werkwijze voor de bereiding van calciumbindende polycarboxyverbindingen op basis van polysacchariden, alsmede fosfaat-vervangers voor wasmiddelen op basis van deze polycarboxyverbindingen.
DE4003140A1 (de) 1990-02-02 1991-08-08 Suedzucker Ag Verfahren zur herstellung eines glucose-, fructose- und saccharosearmen inulooligosaccharid-produktes
BE1006377A3 (fr) 1992-11-24 1994-08-09 Raffinerie Tirlemontoise Sa Procede de separation d'une composition polydispersee de saccharides, produits obtenus par ce procede et utilisation des produits obtenus dans des compositions alimentaires.
DE4316425C2 (de) 1993-05-17 1998-05-20 Suedzucker Ag Verfahren zur Herstellung von langkettigem Inulin, das so hergestellte Inulin sowie dessen Verwendung
NL194919C (nl) 1993-09-07 2003-07-04 Tno Werkwijze voor het oxideren van koolhydraten.
NL9301905A (nl) 1993-11-04 1995-06-01 Inst Voor Agrotech Onderzoek Werkwijze voor het oxideren van koolhydraten.
NL9302163A (nl) 1993-12-10 1995-07-03 Univ Delft Tech Gecarboxymethyleerde oligo- en polysacchariden als kristallisatie inhibitors.
WO1996001849A1 (en) 1994-07-07 1996-01-25 Tiense Suikerraffinaderij Naamloze Vennootschap Fractionated polydisperse compositions
WO1996034017A1 (en) 1995-04-27 1996-10-31 Coöperatie Suiker Unie U.A. Inulin derivatives
NL1008371C2 (nl) * 1998-02-20 1999-08-24 Cooperatie Cosun U A Werkwijze voor het bestrijden van aanslag in het suikerproces.
NL1014985C2 (nl) * 2000-04-19 2001-10-24 Co Peratie Cosun U A Sequestreren.
MY129053A (en) 2001-06-06 2007-03-30 Thermphos Trading Gmbh Composition for inhibiting calcium salt scale
US7241363B2 (en) * 2004-06-26 2007-07-10 International Paper Company Methods to decrease scaling in digester systems
US7727945B2 (en) 2005-07-15 2010-06-01 Akzo Nobel N.V. Modified polysaccharides
US7597766B2 (en) * 2007-08-03 2009-10-06 American Sterilizer Company Biodegradable detergent concentrate for medical instruments and equipment
EP2090645A1 (en) * 2008-01-22 2009-08-19 Thermphos Trading GmbH Surface treatment composition containing sugar phosphonates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025972A1 (en) 1996-12-10 1998-06-18 Cooperatie Cosun U.A. Fructan-polycarboxylic acid
JP2002517651A (ja) * 1998-06-09 2002-06-18 コオペラテイエ コスン ユー．エイ． 採油での堆積物防止方法
JP2004532945A (ja) * 2001-06-06 2004-10-28 ソリユテイア・インコーポレイテツド カルシウム塩スケールの抑制方法
JP2006503168A (ja) 2002-10-10 2006-01-26 ソリユテイア・ヨーロツプ・ソシエテ・アノニム 向上した汚れ除去を発揮する洗浄剤組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200047704A (ko) * 2017-09-11 2020-05-07 솔레니스 테크놀러지스, 엘.피. 화학 목재 펄프의 향상된 산소 탈리그닌화 방법
KR102656393B1 (ko) * 2017-09-11 2024-04-12 솔레니스 테크놀러지스, 엘.피. 화학 목재 펄프의 향상된 산소 탈리그닌화 방법

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AU2010224861A1 (en) 2011-09-29
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US20120160438A1 (en) 2012-06-28
WO2010106077A1 (en) 2010-09-23
CA2755758C (en) 2016-09-06

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