KR20200023292A - 조성물, 그 용도 및 습식 강화 수지 제거 및 제지 장비 오염 방지를 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
조성물, 및 조성물을 이용하여 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 방법이 개시된다. 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다.
Description
본 발명은 조성물, 및 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 방법에 관한 것이다.
습식 강화 수지는 제지 프로세스에서 사용되는 주요 첨가제이다. 습식 강화 수지, 예를 들어, 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE)의 이용은 가교결합된 화학물질의 축적 및 습식 프레스 펠트의 오염을 초래하고, 그에 따라 소정 기간 후에 펠트가 투과성을 잃게 되고 물 흡수 속력이 감소된다. 종이 밀은 오염된 펠트를 세정하는데 시간 및 돈을 소비하고, 심지어 펠트를 빈번하게 교환하여야 한다.
습식 프레스 펠트 세정 또는 습식 강화 수지 오염물 세정을 위해서 현재 이용되는 화학적 제품은 매우 부식성 또는 매우 산성이다. 이러한 화학적 제품은 부식적이고, 재생 또는 생분해될 수 없고, 안전한 취급에 적합하지 않다. 또한, 그러한 제품은 습식 강화 수지 오염물을 제거할 뿐만 아니라, 펠트 자체도 손상시킬 수 있다.
따라서, 장비를 상당히 손상시키지 않으면서, 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하는데 있어서 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하는데 있어서 매우 효과적인 제품이 요구되고 있다. 또한, 그러한 제품은 취급에 있어서 안전하여야 하고 친환경적이어야 하며, 예를 들어 재생 가능 및/또는 생분해 가능하여야 한다.
본 발명의 하나의 목적은 종래 기술이 직면한 문제에 대한 해결책을 제공하거나 그러한 문제를 경감시키는 것이다.
특히, 본 발명의 하나의 목적은, 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한, 실질적으로 생분해 가능하고, 안전하며, 효과적인 조성물을 제공하는 것이다.
습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터의 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 본 발명에 따른 전형적인 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매; 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다.
습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터의 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 본 발명에 따른 전형적인 방법은 장비를 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하고, 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다.
습식 강화 수지가 제지 프로세스의 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 본 발명에 따른 전형적인 방법은, 제지 프로세스에서 습식 강화 수지를 첨가하기 전에 및/또는 도중에 및/또는 후에, 장비를 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하고, 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다.
약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함하는 조성물의 본 발명에 따른 전형적인 용도는 장비를 조성물과 접촉시키는 것에 의해서 장비를 세정하는 것이다.
본 발명의 조성물은 다수의 장점을 갖는다. 조성물은 재생 가능하고, 친환경적이며, 실질적으로 생분해될 수 있다. 세정 조성물은 FDA를 준수하고, 그에 따라 식품과 접촉되도록 사용되는 종이, 보드 또는 기타의 제조에서 사용되는 장비의 세정에 적합하다. 조성물은, 장비를 손상시키지 않으면서, 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하는데 있어서 그리고 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하는데 있어서 안정적이고 매우 효과적이다. 조성물의 성분들이 시너지 효과를 또한 나타낼 수 있고, 조성물은, 개별적인 성분들보다, 더 높은 세정 효율 또는 용량을 가질 수 있다.
본 개시 내용의 다른 목적, 특징 및 장점이 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정 예가, 본 발명의 특정 실시 양태를 나타내지만, 단지 예시로서 제공되었다는 것을 이해하여야 하는데, 이는 이러한 상세한 설명으로부터 당업자가 본 발명의 사상 및 범위 내의 다양한 변화 및 수정을 명확하게 이해할 것이기 때문이다.
이하의 개략도는 본원 명세서를 구성하고, 본 발명의 특정 양태를 추가적으로 나타내기 위해서 포함된 것이다. 본 발명은, 본원에서 제공된 특정 실시 양태에 관한 구체적인 설명과 조합하여 이러한 도면 중 하나 이상을 참조할 때 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 예 2에서 설명된 바와 같은 펠트 컨디셔닝 프로세스이다.
도 1은 예 2에서 설명된 바와 같은 펠트 컨디셔닝 프로세스이다.
본 발명은, 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한, 안정적이고, 재생 가능하며, 친환경적이고, FDA를 준수하며, 취급이 안전한 조성물을 제공한다.
본 발명의 특정 실시 양태는 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터의 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 조성물에 관한 것이고, 그러한 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매; 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산은 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게 시트르산이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제는 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온은 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 또는 Ni+2로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산 농도는 15% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매 농도는 0% 내지 15%, 바람직하게 3% 내지 8% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제 농도는 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온 함유 촉매 농도는 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 그러한 세정 조성물은 하나 이상의 희석제로 추가적으로 희석되고, 희석제:조성물, 중량:중량 비율은 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1 범위이다.
본 발명의 특정 실시 양태는 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하는 방법에 관한 것이고, 그러한 방법은 장비를 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하고, 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산은 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게 시트르산이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제는 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온은 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 또는 Ni+2로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산 농도는 15% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매 농도는 0% 내지 15%, 바람직하게 3% 내지 8% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제 농도는 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온 함유 촉매 농도는 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 그러한 세정 조성물은 하나 이상의 희석제로 추가적으로 희석되고, 희석제:조성물, 중량:중량 비율은 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1 범위이다. 특정 실시 양태에서, 세정은 상승된 온도에서 실시된다. 특정의 다른 실시 양태에서, 접촉 시간은 0.1초 내지 5시간, 바람직하게 30초 내지 1시간, 더 바람직하게 1분 내지 30분이다. 특정의 다른 실시 양태에서, 제지 장비는 습식 프레스 펠트, 건조기 직물, 습식 강화 수지를 이용하는 제지 프로세스에서 사용되는 제지 장비, 또는 다른 제지 기계 표면이다. 특정 실시 양태에서, 습식 강화 수지는 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지이다.
본 발명의 특정 실시 양태는 습식 강화 수지가 제지 프로세스의 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하는 방법에 관련되며, 그러한 방법은 제지 프로세스에서 습식 강화 수지를 첨가하기 전에 및/또는 도중에 및/또는 후에, 장비를 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하고, 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산은 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게 시트르산이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제는 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온은 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 또는 Ni+2로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산 농도는 15% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매 농도는 0% 내지 15%, 바람직하게 3% 내지 8% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제 농도는 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온 함유 촉매 농도는 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 그러한 세정 조성물은 하나 이상의 희석제로 추가적으로 희석되고, 희석제:조성물, 중량:중량 비율은 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1 범위이다. 특정의 다른 실시 양태에서, 접촉 시간은 0.1초 내지 5시간, 바람직하게 30초 내지 1시간, 더 바람직하게 1분 내지 30분이다. 특정의 다른 실시 양태에서, 제지 장비는 습식 프레스 펠트, 건조기 직물, 습식 강화 수지를 이용하는 제지 프로세스에서 사용되는 제지 장비, 또는 다른 제지 기계 표면이다. 특정 실시 양태에서, 습식 강화 수지는 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지이다.
본 발명의 특정 실시 양태는 장비를 조성물과 접촉시키는 것에 의해서 장비를 세정하기 위한 조성물의 용도에 관한 것이고, 그러한 조성물은 약한 유기산의 수성 용액; 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제; 2가 금속 이온 함유 촉매 및 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산은 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게 시트르산이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제는 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온은 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 또는 Ni+2로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특정 실시 양태에서, 약한 유기산 농도는 15% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 글리콜 에테르 함유 용매 농도는 0% 내지 15%, 바람직하게 3% 내지 8% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 계면활성제 농도는 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 2가 금속 이온 함유 촉매 농도는 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3% 이내이다. 특정 실시 양태에서, 그러한 세정 조성물은 하나 이상의 희석제로 추가적으로 희석되고, 희석제:조성물, 중량:중량 비율은 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1 범위이다. 특정 실시 양태에서, 세정은 상승된 온도에서 실시된다. 특정의 다른 실시 양태에서, 접촉 시간은 0.1초 내지 5시간, 바람직하게 30초 내지 1시간, 더 바람직하게 1분 내지 30분이다. 특정 실시 양태에서, 장비는 제지 장비이다. 특정의 다른 실시 양태에서, 제지 장비는 습식 프레스 펠트, 건조기 직물, 습식 강화 수지를 이용하는 제지 프로세스에서 사용되는 제지 장비, 또는 다른 제지 기계 표면이다. 특정 실시 양태에서, 제지 장비는 제지 프로세스에서의 습식 강화 수지의 이용으로부터 형성된 오염물질을 포함한다. 특정 실시 양태에서, 습식 강화 수지는 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지이다.
본 발명의 다른 실시 양태가 본원 전체를 통해서 설명된다. 본 발명의 하나의 양태와 관련하여 설명된 임의의 실시 양태가 본 발명의 다른 양태에도 적용되고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본원에서 설명된 각각의 실시 양태는, 본 발명의 모든 양태에 적용될 수 있는 본 발명의 실시 양태인 것으로 이해된다. 본원에서 설명된 임의의 실시 양태가 본 발명의 임의의 방법 또는 조성물과 관련하여 구현될 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지라는 것이 고려된다. 또한, 본 발명의 조성물 및 키트가 본 발명의 방법을 달성하기 위해서 이용될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 장비는 제지 장비이다. 특정 실시 양태에서, 제지 장비는 제지 프로세스에서의 습식 강화 수지의 이용으로부터 형성된 오염물질을 포함한다.
본 발명에 따른 조성물은 약한 유기산의 수성 용액을 포함한다. 약한 유기 산의 이용은, 프로세스 조작자 및 작업자 모두뿐만 아니라 세정되는 장비과 관련하여, 조성물이 보다 온화하고 안전하도록 한다. 그러나, 동시에, 이는 조성물로 얻어지는 예상치 못한 충분한 세정 효과를 촉진한다. 하나의 바람직한 실시 양태에 따라, 조성물 내의 유기산 농도는 10% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이다.
본 발명의 약한 유기산은 1.5 초과, 바람직하게 2 초과, 보다 바람직하게 3 초과의 pKa를 가질 수 있다. 약한 유기 산은 2염기산 또는 3염기산일 수 있고, 3 내지 6의 범위 내의 적어도 하나의 pKa 값을 가질 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 양태에 따라, 약한 유기산은 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게 유기 산은 시트르산이다.
조성물은 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제를 더 포함한다. 조성물 내의 계면활성제 농도는 바람직하게 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13%일 수 있다. 계면활성제는, 본 개시 내용에서 언급된 바와 같이, 친수성 헤드 그룹 및 소수성 테일 그룹을 포함한다. 비이온성 계면활성제는 대전되지 않은 친수성 헤드 그룹을 갖는 계면활성제이고, 수성 용액 내에서 이온으로 분해되지 않는다. 바람직하게 비이온성 계면활성제는 에톡실레이트, 특히 지방 알코올 에톡실레이트, 알콕실레이트 및 코카미드를 포함한다. 본 발명에 유용한 계면활성제는 청구된 조성물의 성분들이 서로 혼화될 수 있게 하며, 이들을 양호하게 분산시켜 유지하며, 마이크로-에멀전을 형성한다. 계면활성제는 또한 조성물의 개별적인 성분의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 양태에 따라, 계면활성제는 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
적합한 도데칸올 에톡실레이트는 1몰의 도데칸올마다 1 이상의 몰의 에틸렌 옥사이드를 포함하는 비이온성 계면활성제이다. 특정 실시 양태에서, 에틸렌 옥사이드와 도데칸올의 몰비는 7:1이다.
적합한 이소트리데실 알코올 에톡실레이트는 1몰의 이소트리데실 알코올마다 1 이상의 몰의 에틸렌 옥사이드를 포함하는 비이온성 계면활성제이다. 특정 실시 양태에서, 에틸렌 옥사이드와 이소트리데실 알코올의 몰비는 9:1이다.
적합한 폴리소르베이트는 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르로 구성된 비이온성 계면활성제이다. 폴리소르베이트의 예는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리소르베이트 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트이다.
특정 실시 양태에서, 적합한 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르는 폴리옥시에틸렌 2,6,8-트리메틸-4-노닐 에테르일 수 있다.
조성물은 2가 금속 이온 함유 촉매를 더 포함한다. 하나의 실시 양태에 따라, 조성물 내의 2가 금속 이온 함유 촉매 농도는 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3% 이내일 수 있다. 2가 금속 이온은 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2로 이루어진 그룹, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 및 Ni+2의 그룹으로부터 선택될 수 있다. 조성물이 2가 금속 이온 함유 촉매를 포함할 때 얻어지는 효과의 원인은 아직 완전히 이해되지 않았다. 그러나, 이론에 구속되길 원치 않으면서, 산화-환원 반응 또는 일부 킬레이팅 반응이 관련될 수 있는 것으로 예상된다.
2가 금속 이온 함유 촉매는 염의 형태일 수 있고, 반대 이온은 임의의 적합한 유기 또는 무기, 2가 또는 1가 음이온, 바람직하게 시트레이트, 아세테이트, 말레에이트, 설페이트 또는 클로라이드, 보다 더 바람직하게 설페이트 또는 클로레이트이다.
하나의 바람직한 실시 양태에 따라, 조성물은 글리콜 에테르 함유 용매를 포함한다. 글리콜 에테르 함유 용매는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르 함유 용매 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게, 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 조성물 내의 글리콜 에테르 함유 용매 농도는 0% 내지 15%, 바람직하게 0.01% 내지 15%, 더 바람직하게 3% 내지 8% 이내일 수 있다.
본 발명의 조성물은 습식 강화 수지 오염물을 제거하고 및/또는 제거를 통해서 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하고, 제지 장비 상에서 습식 강화 수지로부터 가교결합된 화학물질이 형성되는 것을 방지하거나 감소시킨다.
세정 조성물은, 제지 장비의 세정을 위해서 사용되고 장비와 접촉되기 전에, 희석될 수 있다. 희석제는 물, 양립 가능한(compatible) 화학 물질, 양립 가능한 화학적 혼합물 또는 예비-혼합물, 양립 가능한 액체, 양립 가능한 고체 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 물일 수 있다. "양립 가능한"이라는 것은 조성물의 성분들 사이의 분리 및/또는 석출을 초래하지 않는 것, 그리고 그러한 것을 조성물에 첨가 및/또는 혼합하는 동안 및/또는 그 이후에 조성물의 마이크로-에멀전 상태를 유지하는 것이다. 본 발명의 하나의 실시 양태에 따라, 중량:중량으로 주어진, 희석제:조성물 비율은 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1이다.
조성물은 장비와, 바람직하게 제지 장비와 접촉된다. 그러한 접촉은 조성물을 장비 표면에 분무하는 것, 장비를 적시거나 조성물 내로 담그는 것, 또는 장비와 접촉되는 순환 프로세스 유동에 조성물을 적용하는 것에 의해서 실행될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 양태에 따라, 세정은 상승된 온도에서 실시된다. 이는, 조성물 및/또는 장비가 세정 시간에 상승된 온도에 있다는 것을 의미한다. 상승된 온도에서의 세정은 서로 접촉되기 전에 및/또는 접촉되는 동안 상승된 온도로 세정 조성물 또는 세정되는 장비, 또는 그 둘 모두를 가열하는 것을 통해서 실시된다. 세정 조성물 또는 세정되는 장비, 또는 그 둘 모두가 상온 초과 내지 130 ℃ 미만, 바람직하게 45 ℃ 내지 70℃, 더 바람직하게 50 ℃ 내지 60 ℃의 온도까지 가열된다. 바람직한 온도 범위에서, 에너지 최적화된 세정 성능이 관찰된다.
접촉 시간은 세정되는 장비의 면적, 세정되는 장비 표면의 유형, 및/또는 장비의 오염 정도에 따라 달라진다. 접촉 방법은 세정되는 장비에 따라 달라진다. 접촉 방법은 전술한 바와 같이 적시는 것, 분무하는 것 또는 임의의 다른 적합한 접촉 방법일 수 있다. 최소 생산 시간 손실로 최적의 세정이 얻어지도록, 접촉 시간이 최적화된다. 하나의 실시 양태에서, 접촉 시간은 0.1초 내지 5시간, 바람직하게 30초 내지 1시간, 더 바람직하게 1분 내지 30분이다.
본 발명의 조성물은 바람직하게 제지 장비, 특히 제지 프로세스 내의 습식 강화 수지의 이용으로부터 형성된 오염물질을 포함하는 제지 장비의 세정을 위해서 이용된다. 세정되는 장비는 습식 프레스 펠트, 건조기 직물, 또는 습식 강화 수지를 이용하는 제지 프로세스에서 사용된 임의의 제지 장비, 또는 다른 제지 기계 표면일 수 있다. 바람직하게, 조성물은 습식 프로세스 펠트 또는 건조기 직물을 세정하기 위해서 사용된다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게, 특히 습식 강화 수지가 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지일 때, 습식 강화 수지에 의해서 유발되는 오염물을 세정하기 위해서 이용된다.
정의
청구범위 및/또는 명세서에서 "포함하는"이라는 용어와 함께 사용될 때, 부정관사("a" 또는 "an")의 이용은 "하나"를 의미할 수 있으나, 또한 "하나 이상", "적어도 하나" 및 "하나 또는 하나 초과"를 또한 의미한다.
본 문헌 전체를 통해서 "약"은, 값을 결정하기 위해서 이용된 장치 또는 방법에 대한 오류의 표준 편차를 포함하는 값을 나타내기 위해서 사용된다.
청구범위에서의 "또는"이라는 용어의 사용은, 비록 개시 내용이 대안들 만을 그리고 "및/또는"을 지칭하는 정의를 지지하지만, 명시적으로 대안적인 것 만을 지칭하지 않는 한 또는 대안적인 것들이 상호 배타적이 아닌 한, "및/또는"을 의미하기 위해서 사용된 것이다.
본 개시 내용에서 사용된 바와 같이, "포함하는"(그리고 "포함한다"와 같은 '포함하는'의 모든 형태), "가지는"(그리고 "가지고 있다"와 같은 '가지고 있는'의 모든 형태), "포괄하는"(그리고 "포괄한다"와 같은 '포괄하는'의 모든 형태), 및 "함유하는"(그리고 "함유한다'의 모든 형태)는 포괄적 또는 개방형이고, 부가적인, 인용되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
본원 전체를 통해서 설명된 조성물의 성분의 백분율은 조성물 내의 성분의 중량 백분율이다. 중량 백분율은 성분들이 불순물을 함유하지 않는다는 가정 하에서 계산된다.
실시예
이하의 실시예 및 도면은 본 발명의 바람직한 실시 양태를 나타내기 위해서 포함된 것이다. 당업자는, 실시예 또는 도면에서 개시된 기술이, 발명자가 발견한 기술이 본 발명의 실시에서 양호하게 기능한다는 것을 나타내고, 그에 따라 그 실시를 위해서 바람직한 모드를 구성하는 것으로 간주될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 당업자는, 본 개시 내용에 비추어, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고도, 개시된 특정 실시 양태에서 많은 변화가 이루어질 수 있고 여전히 유사한 또는 비슷한 결과를 획득할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
실시예 1: 습식 프레스 펠트의 세정
이러한 연구를 위해서, 각각의 세트가 2개의 샘플을 포함하는, 펠트 샘플의 4개의 세트를 이용하였다. 약 2" 직경의 원형 펠트 샘플을 벌크 펠트 샘플로부터 무작위적으로 다이-컷팅하였다. 3개의 세트가 화장지 및 타월 생산 종이 밀(밀 1 내지 3)로부터 취해졌다. 나머지 세트는 실험실 내에서 PAE로 오염된 최초의(virgin) 펠트였다(VF). 원형으로 절단된 최초 펠트 샘플을 PAE 용액 내에 담궜고, 이어서 가교-결합을 촉진하기 위해서 105 ℃ 내에서 2.5시간 동안 가열하였다.
각각의 펠트 샘플을 개별적으로 세척하고 테스트하였다. 테르고토미터(tergotometer)를 이용하여 펠트 샘플을 세척하였다. 풀린 섬유가 세척 사이클과 린스 사이클 사이에서 수집되었다. 이러한 섬유 수집물을 작은 공으로 말고, 건조하였고, 중량을 측정하였고, 결과에서 "섬유 손실"로 기록하였다. 오염물질 제거에 대해서 보고된 결과를 섬유 손실에 대해서 보정하였다.
각각의 세트로부터의 하나의 펠트 샘플을 5%(w/w)의 조성물 A(표 1)로 세척하였다. 조성물을 수돗물로 희석하였다. 각각의 세트로부터의 다른 펠트 샘플을 수돗물로 세척하였고, 비교를 위한 대조 표준으로서 사용하였다. 펠트를 분리된 세척 용기들 내에 배치하였고, 테르고토미터 내에 배치하였다. 테르고토미터를 제1 세척 단계 중에 30분 동안 60℃에서 작동시켰고; 각각의 용기에 대해서 pH를 체크하고 기록하였다. 이어서, 용기 내용물을 진공 체 위로 부어 펠트 샘플 및 손실 섬유를 수집하였다. 샘플 및 용기를 수돗물로 헹굼하고, 15분 동안 동일 온도에서의 헹굼 사이클을 위해 샘플을 용기 내에 다시 배치하였고; 각각의 용기에 대해서 pH를 체크하고 기록하였다. 다시, 이러한 용기의 내용물을 진공 체 위로 부어 펠트 샘플 및 손실 섬유를 수집하였다.
각각의 펠트 샘플의 질량을 세척 전 및 세척 후에 기록하였다. 펠트 섬유 손실이 각각의 세척 및 헹굼 사이클에서 수집되었고, 섬유 손실 백분율로서 중량 측정하였다. 이러한 섬유 손실 백분율은, 펠트에 대한 화학적 처리가 얼마나 가혹하였는지를 나타낸다. 섬유 손실은 부분적으로 화학적 처리의 가혹함에 기인하고 그리고 부분적으로 펠트가 세척 연구에서 사용된 밀로부터의 사용된 펠트였고 새로운 펠트가 아니었다는 사실에 기인하였다. 섬유 손실을 고려한 후에, 세척 전 및 세척 후 측정 사이의 펠트 질량의 나머지 차이는 오염물질 제거에 기인한 것이고 그러한 것으로 기록되었다. 이상적으로, 화학적 처리는, 너무 많은 섬유 손실 및 펠트에 대한 손상을 유발하지 않으면서, 가장 많은 양의 오염물질을 제거한다. 제거된 오염물질 백분율 및 섬유 손실 백분율이 표 2 및 표 3에서 각각 보고되었고, 다음과 같이 계산되었다
% 제거된 오염물질 = (100×[초기 중량(g) - (최종 중량(g) + 수집된 섬유 중량(g))])/(초기 중량(g))
% 섬유 손실 = (100×수집된 섬유 중량(g))/(초기 중량(g))
디지털 타이머를 갖춘 Gurley 정밀 다공도 테스터를 이용하여 세척 전 및 세척 후 펠트에 대해서 다공도(또는 공기 투과율) 테스트를 실시하였다. 개별적인 펠트 샘플을 통과하는 공기로 테스트를 실시하였다. 디지털 타이머는 제어된 부피의 공기가 샘플을 통과하는 시간의 길이를 기록한다. 세척 전 다공도는, 펠트 소공을 막을 수 있는, 펠트의 임의의 오염을 설명한다. 세척 후 테스트는 목표로 하는 오염물질의 제거 후의 다공도를 나타낸다. 따라서, 세척 전 및 세척 후 다공도를 비교하는 것은 전체적인 오염 제거를 나타낸다. 다공도 시간이 Gurley 초로 기록되었고, 세척 전 및 세척 후에 대해서 비교되었다. Gurley 다공도 초가 짧을수록, 펠트가 보다 다공적이다. 더 깨끗한 펠트는 더 큰 다공도를 가질 것이며, 그에 따라 더 짧은 Gurley 다공도 초는 보다 양호한 세정 능력을 나타낸다. Gurley 다공도 초가 표 4에 기록되어 있다.
물 흡수 속력이 또한 세척 전 및 세척 후 펠트에 대해서 실시되었다. 100 ml의 신선한 탈이온수를 8 oz의 직선형-측면의, 넓은 주둥이의 병에 첨가하였다. 펠트 샘플을 손으로 편평하게 하였고, 핀셋을 이용하여 물 표면의 상단에 배치하였다. 펠트가 물 표면에 초기에 닿을 때와 펠트 샘플의 침강 시작 사이의 시간이 기록되었다. 흔히, 펠트가 (심지어 세척 후에도) 너무 오염되었을 수 있고, 너무 소수적이어서 물이 직물에 침투하지 못할 수 있다. 테스트가 180초를 초과하여 실시되는 경우에, "180 초 초과" 또는 "물 흡수 속력 테스트 실패"로 기록하였다. 이러한 테스트는, 세척 전 및 세척 후 측정을 비교한 후에, 펠트가 얼마나 "개방/자유로웠는지(open/free)" 그리고 펠트가 얼마나 친수적 또는 소수적이었는지에 의해서, 얼마나 용이하게 펠트 샘플이 물을 흡수할 수 있는지를 표시하는데 도움을 준다. 더 깨끗한 펠트는 더 빠른 물 흡수 속력을 (오염물질이 해당 장소를 덜 차지하기 때문에, 물을 흡수하기 위한 더 많은 개방 장소를) 가지며 그에 따라 물 흡수 초(second)가 더 작을 것이다. 물 흡수 초가 표 5에 기록되어 있다.
표 2의 결과는, 5%의 조성물 A를 이용한 세척이, 대조 표준에 비해서, 상당히 더 큰 백분율의 오염물질을 제거하는 것을 보여준다. 표 3의 결과는, 모든 유형의 테스트된 펠트에서, 5%의 조성물 A를 이용한 세척에서의 섬유 손실 백분율이 매우 작았고, 대조 표준의 섬유 손실 백분율과 유사하였다는 것을 보여준다. 표 4의 결과는, 5%의 조성물 A로 세척함으로써, 대조 표준에 비해서, 펠트의 다공도가 더 증가된 것(Gurley 다공도 초가 감소된 것)을 보여준다. 표 5의 결과는, 5%의 조성물 A로 세척함으로써, 대조 표준에 비해서, 펠트의 물 흡수 속력이 상당히 증가된 것(물 흡수 초가 감소된 것)을 보여준다. 따라서, 조성물 A는, 펠트를 상당히 손상시키지 않으면서(표 3), 펠트로부터 오염물질을 세정한다(표 2, 표 4 및 표 5).
실시예 2: 습식 강화 수지가 습식 프레스 펠트를 오염시키는 것을 방지.
직경이 약 2"인 최초 펠트 샘플을 표준 다이 컷팅기로 절단하였다. 이어서, 샘플의 하나의 세트를 조성물 A의 10%(w/w) 수성 용액 내에 그리고 다른 세트를 대조 표준으로서 사용된 물 내에 배치하였다. 샘플을 상온에서 5분 동안 담궜고 45 ℃ 오븐 내에서 밤새(16시간) 건조시켰다. 탈이온수를 이용하여 습식 강화 수지(PAE)를 희석하였다. 건조된 담궈졌던 펠트를 희석된 PAE 용액(2.5% w/w) 내에 배치하였고 상온에서 5분 동안 담궜고, 이어서 45 ℃ 오븐에서 6.5 시간 동안 건조하였고 이어서 4.5 시간 동안 90 ℃ 오븐 내에서 가교 결합시켰다. 펠트를 테르고토미터 내에서 150 rpm에서 60 ℃의 600 ml 수돗물 내에서 30분 동안 세척하였다(도 1). 섬유 손실, 다공도 및 물 흡수 속력을 실시예 1에서 설명된 바와 같은 프로세스로 측정하였다. 증가된 백분율 중량을 다음과 같이 계산하였다
% 증가된 중량 = (100×[(최종 중량(g) + 수집된 섬유 중량(g)) - 초기 중량(g)])/(초기 중량(g))
증가된 백분율 중량, 섬유 손실, Gurley 다공도 초, 및 물 흡수 초를 표 6에 기록하였다. 조성물 A의 10% 수성 용액 내에 배치되었던 펠트에 대한 증가된 백분율 중량을 대조 표준 펠트(조성물 A의 10% 수성 용액 대신 물 내에 배치되었던 펠트)에 비교하였다. 조성물 A의 10% 수성 용액 내에 배치되었던 다공도 및 물 흡수 속력이 대조 표준에 비해서 더 컸다(Gurley 다공도 초 및 물 흡수 초가 더 작다). 이러한 결과는 PAE가 펠트를 오염시키는 것을 조성물 A가 방지한다는 것을 보여준다. 조성물 A의 10% 수성 용액 내에 배치되었던 펠트의 섬유 손실 백분율은 대조 표준에 비해서 작았다. 이는, 조성물 A가 펠트를 손상시키지 않는다는 것을 보여준다.
| 중량% | |
| 물 | 61.5 |
| 시트르산 | 25 |
| 이소트리데실 알코올 에톡실레이트(9 EO) | 5 |
| 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 | 5 |
| Carbowet GA-211 (Air Products) | 3 |
| FeSO4 | 0.5 |
| 밀 1 | 밀 2 | 밀 3 | VF | |
| 조성물 A (5%) | 1.03 | 2.16 | 1.81 | 1.032 |
| 대조 표준 | 0.87 | 1.42 | 1.41 | 0.485 |
| 밀 1 | 밀 2 | 밀 3 | VF | |
| 조성물 A (5%) | 0.83 | 0.76 | 0.68 | 0.97 |
| 대조 표준 | 0.84 | 0.51 | 0.62 | 0.65 |
| 밀 1 | 밀 2 | 밀 3 | VF | |||||
| 세척 전 | 세척 후 | 세척 전 | 세척 후 | 세척 전 | 세척 후 | 세척 전 | 세척 후 | |
| 조성물 A (5%) | 9.86 | 8.67 | 12.30 | 9.42 | 12.98 | 10.88 | 7.62 | 9.43 |
| 대조 표준 | 9.98 | 9.52 | 14.73 | 13.17 | 13.43 | 11.81 | 7.62 | 10.00 |
| 밀 1 | 밀 2 | 밀 3 | VF | ||||
| 세척 전 | 세척 후 | 세척 전 | 세척 후 | 세척 전 | 세척 후 | 세척 후 | |
| 조성물 A (5%) | 11.82 | 3.54 | 3.30 | 2.64 | >180 | 7.76 | 5.06 |
| 대조 표준 | 10.91 | 45.73 | 3.15 | 3.40 | >180 | >180 | 102.68 |
| 제형 | 증가된 중량(%) | 섬유 손실(%) | Gurley 다공도(초) | 물 흡수(초) | ||
| 평균 | STDEV | 평균 | STDEV | |||
| 대조 표준 | 2.73 | 0.74 | 8.15 | 0.42 | 319.310* | 14.22 |
| 조성물 A (10%) | 2.21 | 1.25 | 8.00 | 0.32 | 4.21 | 0.33 |
* 대조 표준에서, 물 흡수 소비 테스트가 180초 보다 길게 실시되었다.
Claims (16)
- 습식 강화 수지 오염물을 제지 장비로부터 세정하기 위한 및/또는 습식 강화 수지가 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 조성물로서
- 약한 유기산의 수성 용액,
- 계면활성제, 바람직하게 비이온성 계면활성제,
- 2가 금속 이온 함유 촉매, 및
- 선택적으로 글리콜 에테르 함유 용매를 포함하는, 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 약한 유기산이 시트르산, 아디프산, 글리콜산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 계면활성제가 이소트리데실 알코올 에톡실레이트, 도데칸올 에톡실레이트, 에톡실화 2,4,7,9-테트라메틸5-데신-4,7-디올, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 폴리소르베이트, 계면활성제를 포함하는 에톡실화 2차 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2가 금속 이온이 Ca+2, Mg+2, Ba+2, Fe+2, Cu+2, Ni+2, Mn+2 및 Co+2, 바람직하게 Fe+2, Ca+2, Cu+2 또는 Ni+2로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 글리콜 에테르 함유 용매가 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
유기산 농도가 10% 내지 45%, 바람직하게 20% 내지 30% 이내이고; 및/또는 계면활성제 농도가 2% 내지 25%, 바람직하게 5% 내지 13% 이내이고; 및/또는 글리콜 에테르 함유 용매 농도가 0% 내지 15%, 바람직하게 3% 내지 8% 이내이고; 및/또는 2가 금속 이온 함유 촉매 농도가 0.01% 내지 5%, 바람직하게 0.25% 내지 3%이고, 나머지가 물인, 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 희석제를 가지고, 상기 희석제는 물, 양립 가능한 화학 물질, 양립 가능한 고체, 양립 가능한 액체 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 바람직하게 물인, 조성물. - 제7항에 있어서,
희석제:조성물, 중량:중량 비율이 500:1 내지 0:1, 바람직하게 200:1 내지 9:1인, 조성물. - 장비를 조성물과 접촉시킴으로써 장비를 세정하기 위한, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물의 용도.
- 제9항에 있어서,
상기 조성물 및/또는 상기 장비가 상승 온도에 있는, 용도. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
접촉 시간이 0.1초 내지 5시간, 바람직하게 30초 내지 1시간, 더 바람직하게 1분 내지 30분인, 용도. - 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장비가 제지 장비, 바람직하게 습식 프레스 펠트, 습식 강화 수지를 이용하는 제지 프로세스에서 사용되는 제지 장비, 또는 다른 제지 기계 표면인, 용도. - 제12항에 있어서,
상기 제지 장비가 제지 프로세스에서의 습식 강화 수지의 이용으로부터 형성된 오염물질을 포함하는, 용도. - 제13항에 있어서,
상기 습식 강화 수지가 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지인, 용도. - 습식 강화 수지가 제지 프로세스에서 제지 장비를 오염시키는 것을 방지하기 위한 방법으로서, 상기 제지 프로세스에서 습식 강화 수지를 첨가하기 전에 및/또는 도중에 및/또는 후에, 상기 장비를 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 습식 강화 수지가 폴리아미드-에피클로로히드린(PAE) 수지인, 방법.
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