(57)【要約】  界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液及び紙製品の製造におけるその使用。界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液には二種類ある。第一の型は酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液であり、第二の型は消泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液である。この溶液を使用して、製紙プロセスにおける原料として使用するためのリサイクル可能な紙製品を細砕することができる。この溶液を使用して、製紙ラインの機械の内外部品を洗浄することもできる。【選択図】  図１
2009508019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
この混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品をリサイクルする方法。
【請求項２】
前記リサイクル可能な紙製品がステッカー用の下地、新聞印刷用紙、着色コーティングされた紙箱製品、コーティングされた紙箱製品、コーティングされた段ボール紙、及びそれらの組み合わせの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リサイクル可能な紙製品がラテックスコーティング、シリコーンコーティング及びその組み合わせの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透とを含む処理溶液がシルザイム（Silzyme）(登録商標)を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合物が約50％〜約90％の、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
紙の繊維がラテックスコーティング、シリコーンコーティングまたはその組み合わせから分離するのに少なくとも十分に長く、前記混合物をブレンドすることをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記混合物が約５〜約８のpHを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記混合物を液体成分と固体成分とに濾過し、その固体成分をウェット・エンドに導入することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
分離した液体にフロッキング剤を添加して、汚染物質を除去することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
紙製品をリサイクルする方法で再使用するために前記液体をリサイクルすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記液体を直接廃水処理システムに放出することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
前記混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品のリサイクル方法。
【請求項１３】
前記リサイクル可能な紙製品が、ワックスコーティングされたボール紙、紙箱製品、及び段ボール紙の少なくとも一種を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記混合物が脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液約50％〜約90％を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記混合物が約５〜約８のｐＨを有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記混合物を液体成分と固体成分とに濾過し、前記固体成分をウェット・エンドに導入することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
分離した前記液体にフロッキング剤を添加して、そこから汚染物質を除去することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
紙をリサイクルする方法で再使用するために前記液体をリサイクルすることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記液体を廃水処理システムに直接放出することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
パルプ材を準備すること；
前記パルプ材を標準的な製紙方法で加工すること；
前記加工されたパルプ材に酵素剤と界面活性剤と浸透とを含む処理溶液を添加して、均質混合物を作ること；及び
前記混合物を標準的な製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品の製造プロセス。
【請求項２１】
ペーパー・ウェブ搬送システム上に均一に紙料を分配するためのヘッドボックスと、ここで前記搬送システムは紙料が搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に、液体を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する；ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、製紙で使用するために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための白水システムとを含む製紙ラインの部品の処理方法であって、
前記ラインが待機中の間に、界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して白水混合物を作り、搬送システムを通して前記混合物を循環させること；
前記混合物を廃水処理システムに排出すること；及び
連続して使用するために白水システムに水を補給すること、
を含む前記方法。
【請求項２２】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が酵素剤を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が脱泡剤を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液のpHが約５〜約８であり、前記ヘッドボックスが、白水混合物が供給される液体供給システムを有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記混合物を約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)の温度に加熱し、加熱された前記混合物を搬送システムを通して循環させる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記混合物を約１〜約３時間、搬送システムを通して循環させる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
製紙ラインの部品がヘッドボックス、長網テーブル、ブレストロール、クーチロール及びダンディロールの少なくとも一つを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記紙料がリサイクル可能な古紙と新しい原料との混合物を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
搬送システムを通して白水混合物を循環させる前に、製紙ラインの部品に界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を噴霧することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約１％〜約６％シルザイム(登録商標)濃縮物である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約10％〜約20％シルザイム(登録商標)濃縮物である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を部品表面に約20〜約30分間静置してから、前記白水混合物を搬送システムを通して循環させる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する、ペーパー搬送システム上に、紙料を均一に分配するために紙料をヘッドボックスに供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、紙料を製造し易くするために排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの白水システムにおいて粘着性異物として公知の成分が水に不溶性の粒子を形成するのを防ぐ方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を白水システムに添加して、酵素を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記酵素を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法。
【請求項３４】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して白水混合物内で約0.05〜約0.1容積％の酵素含有溶液を形成する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する、ペーパーウェブ搬送システム上に、紙料を均一に分配するために紙料をヘッドボックスに供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、原料を製造し易くするために排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの部品の処理方法であって、
脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して、脱泡剤を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記脱泡剤を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法。
【請求項３６】
製紙パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、液体を排出させ、液体が噴霧されたペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、前記排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させてウェブを製造し易くするための白水システムと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインの一部を掃除する方法であって、
界面活性剤と浸透剤と剥離剤とを含む水溶液を噴霧して前記製造ラインの一部表面を覆うこと；及び
前記溶液を噴霧した製造ラインの一部から前記溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法。
【請求項３７】
水溶液を噴霧する段階において、前記溶液がさらに脱泡剤を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
水溶液を噴霧する段階において、前記溶液が酵素溶液である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させ、製紙用パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排水の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために排水の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにウェブがコーターシステムに到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインのコーターシステムを掃除する方法であって、
ラインが待機中の間に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を噴霧して前記コーターシステムの表面を覆うこと；及び
前記コーターシステムから前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法。
【請求項４０】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液をコーターシステム表面上に約20〜約30分間静置する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記コーターシステムから水約800〜約3000psiで濯ぎ落とす、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約10％〜約20％シルザイム (登録商標)濃縮物である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に原料を均一に分配させ、製紙用パルプが前記搬送システム上に均一に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、前記排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために前記排液の少なくとも幾らかを前記搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにコーターシステムに前記ウェブが到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインのフィルターの掃除方法であって、
製紙ラインからフィルターを取り外すこと；
界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を含む浴に前記フィルターを沈めること；
前記浴からフィルターを取り出すこと；及び
高圧水で前記フィルターを洗浄すること、を含む前記方法。
【請求項４４】
前記浴を約120°F（約49℃）の温度に保持する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記高圧水の圧力が約800psi〜約3000psiであり、高圧水の温度が約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記浴が約20％のシルザイム（登録商標）濃縮物を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に製紙用パルプ紙料を均一に分配させ、前記搬送システム上に製紙用パルプを均一に分配したままでペーパー・ウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ペーパー・ウェブを製造し易くするために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムとを含む、製紙ラインで紙を製造する方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加することを含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[関連する出願のクロスリファレンス]
［0001］2005年9月13日出願の米国特許仮出願第60/716,704号、2005年10月5日出願の第60/723,674号、2006年１月17日出願の第60/759,492号、及び2006年３月21日出願の60/784,365号に基づいて、優先権が主張され、これらの内容は全て、本明細書中、参照として含まれる。
[背景]
［0002］通常、製紙方法では原料をその繊維構造物に変形し、次いでこれらの繊維を紙製品に再編成する。これらの繊維は、破布、種子繊維、ジュート、亜麻、草、動物性繊維及び植物性繊維などの種々の供給源から得ることができる。ここ最近では、リサイクル(再生利用)可能な製品由来の繊維が単独であろうと他の供給源由来の繊維との組み合わせであろうと、製紙プラントの重要な原料になってきた。
［0003］数世紀にわたって製紙における経験から得た知識があるにもかかわらず、この業界ではいまだに多くの技術的な課題に直面している。製紙業界で原料として使用するリサイクル可能な紙製品を細砕するための現行方法では、リサイクル可能な製品を構成している個々の繊維を損傷することが多いので、原料の全体的な品質が低下している。さらに、リサイクル可能な原料、及び原料の他の供給源を使用する製造法は、原料中の不純物及び／または製造ラインの他の領域でプロセス由来の不純物が存在する結果として、加工装置に入る汚染物との戦いが今も続いている。たとえばラテックス及びシリコーンコーティング由来の不純物は機械部品の表面に溜まって、製造装置の性能並びに再生（リサイクル）された紙製品の品質に影響を与えてしまうことがある。その結果、製紙プラントでは、機械類からの汚染物質を掃除するために頻繁に休止期間を取らなければならない。清掃プロセスは高くつき、総合的に生産性の損失を被ることがある。従って、より効率的に製紙を実施し、高品質の再生紙製品をもたらす方法及び材料に関して製紙業界ではかなりの需要がある。
【０００２】
[発明の概要]
［0004］一態様において、本発明は、リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
この混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品をリサイクルする方法を提供する。
［0005］別の態様において、本発明は、リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
前記混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品のリサイクル方法を提供する。
［0006］さらに別の態様において、本発明は、パルプ材を準備すること；
前記パルプ材を標準的な製紙方法で加工すること；
前記加工されたパルプ材に酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、均質混合物を作ること；及び
前記混合物を標準的な製紙方法のウェット・エンドに導入すること、を含む紙製品の製造方法を提供する。
［0007］さらに別の態様において、本発明は、ペーパー・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配するためのヘッドボックスと、ここで前記搬送システムは紙料が搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に、液体を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する；ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、製紙で使用するために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための白水システムとを含む製紙ラインの部品の処理方法であって、
前記ラインが待機中の間に、界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して白水混合物をつくり、搬送システムを通して前記混合物を循環させること；
前記混合物を廃水処理システムに排出すること；及び
連続して使用するために白水システムに水を補給すること、を含む前記方法を提供する。
［0008］別の態様では、本発明は、紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する、ペーパー搬送システム上に、紙料を均一に分配するために紙料をヘッドボックスに供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、紙料を製造し易くするために排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの白水システムにおいて粘着性異物として公知の成分が水に不溶性の粒子を形成しないようにする方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を白水システムに添加して、酵素を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記酵素を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法を提供する。
［0009］別の態様では、本発明は、紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する、ペーパーウェブ搬送システム上に、紙料を均一に分配するために紙料をヘッドボックスに供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、原料を製造し易くするために排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの部品の処理方法であって、
脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して、脱泡剤を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記脱泡剤を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法を提供する。
【０００３】
［0010］さらに別の態様では、本発明は、製紙パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、液体を排出させ、液体が噴霧されたペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、前記排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させてウェブを製造し易くするための白水システムと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインの一部を掃除する方法であって、
界面活性剤と浸透剤と剥離剤とを含む水溶液を噴霧して前記製造ラインの一部表面を覆うこと；及び
前記溶液を噴霧した製造ラインの一部から前記溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法を提供する。
［0011］別の態様では、本発明は、液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させ、製紙用パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排水の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために排水の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにウェブがコーターシステムに到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインのコーターシステムを掃除する方法であって、
ラインが待機中の間に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を噴霧して前記コーターシステムの表面を覆うこと；及び
前記コーターシステムから前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法を提供する。
【０００４】
［0012］別の態様では、本発明は、液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に原料を均一に分配させ、製紙用パルプが前記搬送システム上に均一に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、前記排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために前記排液の少なくとも幾らかを前記搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにコーターシステムに前記ウェブが到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む製紙ラインのフィルターの掃除方法であって、
製紙ラインからフィルターを取り外すこと；
界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を含む浴に前記フィルターを沈めること；
前記浴からフィルターを取り出すこと；及び
高圧水で前記フィルターを洗浄すること、を含む前記方法を提供する。
【０００５】
［0013］さらに別の態様では、本発明は、液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に製紙用パルプ紙料を均一に分配させ、前記搬送システム上に製紙用パルプを均一に分配したままでペーパー・ウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ペーパー・ウェブを製造し易くするために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムとを含む、製紙ラインで紙を製造する方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加することを含む、前記方法を提供する。
［0014］本発明の他の側面は、詳細な説明及び付記図面を考慮することにより明らかになるだろう。
【０００６】
[図面の簡単な説明]
［0015］図１は、製紙ラインの一態様に従った原料調製プロセスを図式的に示す図である。
［0016］図２は、製紙プロセスの間の望ましい凝集と望ましくない凝集を形成するリサイクルされた紙製品成分の概略図である。
［0017］図３は、素材から最終製品までの紙製品を製造するラインを概略的に示す図である。
［0018］図４は、開放白水システムを有する製紙プロセスの部分概略図である。
［0019］図５は、閉鎖白水システムを有する製紙プロセスの部分概略図である。
［0020］図６は、製紙ラインのウェット・エンドの概略部分側面図である。
［0021］図７は、ウェットエンドでのヘッドボックスの斜視図である。
［0022］図８は、本発明のリサイクル設備の使用態様の略平面図である。
【０００７】
[詳細な説明]
［0023］本発明の態様について詳細を述べる前に、本発明は以下の記載や付記図面に示された構築物の詳細及び部品の配置に本出願を限定するものではないことを理解すべきである。本発明は、他の態様も可能であり、種々の方法で実施、実行することが可能である。また、本明細書中で使用する表現及び専門用語は、記載する目的であると理解すべきであり、限定するものとしてみなすべきではない。本明細書中の「などの」、「含む」または「有する」及びその変形の使用は、以後列記する項目及びその等価物並びに追加項目を包含することを意味している。他に記載または限定しないかぎり、「据え付ける」、「接続する」、「支持する」及び「結合する」なる用語並びにその等価物は、直接的及び間接的に据え付け、接続、支持及び結合することの両方の意味を包含する。本明細書中に記載の百分率は、他に具体的に記載しない限り、容積百分率である。
［0024］本明細書中に記載されたどの数値範囲も、下限値から上限値までの全ての値を含むものと理解される。たとえば濃度範囲が１％〜50％と記載されているとき、２％〜40％、10％〜30％または１％〜３％などの値が本明細書中に、明示的に例示されているものとする。これらは具体的に意図されるものの例に過ぎず、例示された最下限値と最上限値との間及びこれらを含む数値の全ての可能な組み合わせも本明細書中で明示的に述べられていると考えるべきである。
【０００８】
［0025］本発明の幾つかの態様は、界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液 (以後、「処理溶液」という)及び、消費前及び／または消費後リサイクル可能な紙から製造した製品を含む、紙製品の製造におけるこれらの処理溶液の使用に関する。幾つかの態様においては、処理溶液は環境に優しく、無害でpH中性である。この処理溶液はリサイクル可能な紙料(ペーパーストック)を繊維の構造的一体性を劣化させることなく個々の繊維に細砕するのに使用できる。新しい再生紙製品のための成分がリサイクル可能な紙料を100パーセント含むかまたは幾らか少ない割合で含むか否かにかかわらず、保持された繊維及び他の望ましい細砕された成分の集合体を新しい高品質の再生紙製品に転換することができる。さらに、この処理溶液は、製造プロセスで紙を活発に製造している間に、製紙ラインの機械装置の内外部品の掃除に使用することができる。従って、それぞれの製紙サイクルの間に、紙を製造する成分の汚染物質を減らし、その結果として有用な紙対リサイクル可能な紙製品(損紙)のトン数を増加させ、機械装置の定期的な洗浄を実施するのに必要な休止時間の長さ及び頻度を最小化することができる。この処理溶液は、オフライン処置の間にも製紙ラインの機械装置を清掃するのに使用することができる。定期的な洗浄操作の間に、たとえば「煮沸除去」処置において、機械部品の内外表面を洗浄するためにこの処理溶液を使用することができる。
【０００９】
［0026］本発明の処理溶液には二種類ある。最初のタイプは酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液 (以後、「酵素溶液」という)であり、第二のタイプは脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液(以後、「脱泡剤溶液」という)である。
【００１０】
［0027］[酵素溶液]
［0028］酵素溶液は、実質的に抗菌作用を有しない、ベースの水性混合物として製造することができる。酵素溶液は、界面活性剤−浸透剤−剥離剤と酵素剤とを含む。界面活性剤-浸透剤-剥離剤は、バイオマスが油、脂、及び脂肪廃棄物によって厚く包まれるのを防ぐことによって、典型的なバイオマス廃水処理システムへの害を少なくとも部分的に抑制するように作用する。界面活性剤-浸透剤-剥離剤は、界面活性剤-溶媒、バインダー-増粘剤、浸透剤または洗剤と水を含む。一態様において、界面活性剤-浸透剤-剥離剤は、約2.3%〜約2.4%のN-メチル-2-ピロリドン(界面活性剤-溶媒)、約0.2%〜約0.4%のエトキシル化オクチルフェノール(バインダー-増粘剤)、約1.5%〜約1.6%のタキサノール(texanol)(浸透剤または洗剤)と残余分の水を含む。市販の界面活性剤-浸透剤-剥離剤としては、Renew  SystemsのAqueous  ReActivator(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州)が挙げられる。態様によっては、Renew  SystemsのDecontaminator(商標)(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州)を界面活性剤-浸透剤-剥離剤に添加して、界面活性剤-浸透剤-剥離剤の化学的性質を軟化させることができる。
［0029］酵素剤は、水とプロピレングリコール(1.8〜1.9％)などを含む酵素プロテクト安定剤溶液中に一種以上の酵素を含むことができる。本明細書で意図する「酵素」なる用語は、高分子量の生体細胞によって産生され、立体的に配置された特徴的な構造中に結合された複数のアミノ酸からなる公知の複合タンパク質と、新しく且つ遺伝子操作された酵素組成物とを含むものとする。種々の基本酵素としては、加水分解酵素、異性化酵素、リガーゼ、リアーゼ、オキシドレダクターゼ及びトランスフェラーゼが挙げられる。より具体的には、酵素はリケニホルミス菌(Bacillus  licheniformis)株の発酵由来であってもよい。好適な酵素の例としては、リパーゼ、アルファ-アミラーゼ、プロテアーゼ(1.8〜1.9%)などまたはその混合物が挙げられる。市販の酵素剤としては、Renew  SystemsのXzyme(登録商標)(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州)が挙げられる。水性酵素溶液中で使用される酵素の容積割合は、約0.01〜約3容積%の範囲であってもよい。
［0030］酵素溶液は、界面活性剤-浸透剤-剥離剤と酵素剤とを、１部の酵素剤に対して約８〜約10部の界面活性剤-浸透剤-剥離剤の容積比で混合することによって製造される。一態様において、酵素溶液は１部の酵素剤に対して約９部の界面活性剤-浸透剤-剥離剤を混合することによって製造される。別の態様では、酵素溶液は、１部の酵素剤に対して約10部の界面活性剤-浸透剤-剥離剤を混合することによって製造される。得られた酵素溶液を約２時間ブレンドし、その後、濁度とpH測定を実施する。このpHは、pHスケールで約５〜約８などの中性pH範囲に保持するのが望ましい。pHがこの中性範囲にない場合には、ホウ酸ナトリウム(NaBO4)の水溶液などの塩基性溶液を使用して、酵素溶液のpHを上昇させることができ、クエン酸または塩酸の水溶液などの酸性溶液を使用して酵素溶液のpHを低下させることができる。市販の酵素溶液としては、Renew  Systemsのシルザイム（Silzyme）(登録商標)(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州)が挙げられる。酵素溶液は水で希釈して使用前に0.065％〜約50％酵素溶液を得ることができる。
【００１１】
［0031］[脱泡溶液]
［0032］脱泡溶液は、上記界面活性剤-浸透剤-剥離剤と脱泡剤(または消泡剤)を含む。脱泡剤は、シリコーンエマルションと安定剤とを含むことができ、これを使用して,
処理を妨げることがあるタンパク質、気体、界面活性剤または石鹸と、窒素を含む材料による発泡を減少させることができる。脱泡剤の例としては、2-オクタノール、硫酸化油、有機リン酸塩、シリコーン流体、メチルポリシロキサン及びその組み合わせが挙げられる。市販の脱泡剤としては、Foam  Out(登録商標)(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州)が挙げられる。
［0033］脱泡剤溶液は、界面活性剤-浸透剤-剥離剤と脱泡剤とを、少なくとも約98部の界面活性剤-浸透剤-剥離剤対約２部の脱泡剤の容積比で混合することによって製造する。得られた脱泡剤溶液を約２時間ブレンドし、その後濁度とpHを測定する。pHは、pHスケールで約５〜約８などの中性pH範囲に保持するのが望ましい。pHが中性範囲にない場合、ホウ酸ナトリウム(NaBO4)の水溶液などの塩基性溶液を使用して脱泡剤溶液のｐHを上昇させ、クエン酸または塩酸の水溶液などの酸性溶液を使用して、脱泡剤溶液のpHを低下させることができる。市販の脱泡剤溶液としては、Renew  SystemsのNuFiber(登録商標)(Renew  Systems，Inc．製。ベイシティ、ミシガン州。)が挙げられる。
【００１２】
［0034］[リサイクル紙の細砕]
［0035］処理溶液を使用してリサイクル可能な紙に細砕する、ペーパーリサイクルプロセス１０を図１に示す。一種以上のリサイクル可能な紙が本プロセスのリサイクル可能な紙料となる。この酵素溶液を使用するプロセスでは、リサイクル可能な紙料としては、ステッカー用の下地、新聞印刷用紙、着色及び／またはコーティングされた段ボール紙箱製品、及びコーティングされた段ボール紙として使用されるような、放出された（release）紙製品が挙げられる。これら及び他の種類のリサイクル可能な紙製品で使用されるように、コーティングとしてはシリコーン及びラテックス成分が挙げられる。脱泡剤溶液を使用するプロセスでは、リサイクル可能な紙料としては、ワックスコーティングされたボール紙(wax-coated  carton：WCC)、紙箱製品及び段ボール(たとえば「古い」段ボール(old  corrugated  cardboard：OCC))が挙げられる。
［0036］このペーパーリサイクルプロセス１０では、リサイクル可能な紙料１２を細断することにより開始して、細断されたリサイクル可能な紙を製造する。このリサイクル可能な紙料を任意の所望のサイズ、特にできるだけ小さく細断する。一態様において、リサイクル可能な紙料は１“(インチ）×１”(インチ)の正方形に細断する。
［0037］次いで細断されたリサイクル可能な紙料を、周囲(室)温度で処理溶液１４と混合する。この混合物は約10〜約50％の細断紙と、約50％〜約90％の処理溶液とを含むことができる。この処理溶液は、細断された紙製品を一本一本の細長い木材パルプ繊維２０、顔料２１、接着剤/バインダー２３(通常、酵素プロセスのみ)、及び通常、たとえば公知のベースシートフィラー２５を含む、図２に示されているような個々の構成成分に細砕する。繊維２０は長く、処理溶液のpHが中性であるため、少なくとも部分的に実質的に劣化しないままである。細断紙料は、約１５〜約２０分間、処理溶液中でブレンドまたは攪拌することによって湿潤させることができる。
［0038］次いでこの混合物を所定の時間、ブレンドまたは混合（１６）して、おおよそ均質の混合物を形成する。混合時間は約２〜約１０分であってもよい。混合物１６をブレンドすると、一つ一つの細片が実質的に個々の繊維２０などのその構成成分に分かれて、新しい高品質紙製品の製造に適した構成成分となるように、処理溶液によって、細断されたリサイクル可能な紙料の一つ一つの細片の結合剤が分解される。
［0039］次いで均質混合物を、およそ周囲温度〜約180°F(約82℃)などの所定の温度１８に、所定時間、たとえば約２時間保持する。所望の温度１８で均質混合物を保持する間、ブレンドプロセスを継続して均質混合物の保持を促進し、リサイクル可能な紙料をその構成成分にさらに分解するのを助けることができる。温度が周囲温度よりも上昇させるのが望ましい場合、例示であって限定的ではないが、予熱した水を処理溶液に添加することによって温度を保持することができる。酵素プロセスにおいて、酵素溶液約15ガロンを加熱処理水約14,000ガロンに添加することができる。脱泡プロセスにおいて、脱泡溶液約30ガロンを加熱処理水約14,000ガロンに添加することができる。
［0040］次に、周囲温度よりも上に加熱してあろうとなかろうと、この混合物を周囲温度(標準的な室温)または約70°F(約21℃)に、たとえば製紙プロセスに適用するまで放冷しておく。一態様において、混合物を周囲温度で静置するにつれて、得られる液体及び固体成分は、少なくとも部分的に分離することができ、たとえばインクなどの汚染物質は上部層からすくい取ることができる。あるいは、この混合物を、熱を適用して任意の特定の温度に保持することができる。
［0041］好適な容積の１８からの混合物を、図１及び３に示すように標準的な製紙プロセス２６に供給することができる。あるいは、混合物を細砕されたリサイクル可能な紙混合物のパルプ(固体成分)から液体(濾液)を分離することによってさらに処理することができる。種々の濾過プロセスを別々か、または互いに組み合わせて使用することができ、プレスベルト、重力濾過、及び／または真空濾過を挙げることができる。液体２８を処理し、その条件に依存して、処理溶液を細断されたリサイクル可能な紙１４と組み合わせるプロセスで使用するためにリサイクルするか、または廃水処理システム３５に送ることができる。パルプ２２は濯ぐことができ２４、標準的な製紙プロセス２６で紙料として使用することができる。図1に示されているように、１８からの混合物は、漂白処理３８とブレンド処理４０を受けてから標準的な製紙プロセス２６に直接転送されるか、２０で液体成分と固体成分とに分離される。
［0042］望ましくは、１８からの混合物は、図１及び図３に示されているような標準的な紙製品製造プロセス２６に供給される。混合物はプロセス２６のウエットエンド２７(図３)で導入され、紙料の所望のコンシステンシー(稠度)を形成することができる。あるいは、濾過段階を使用するときには、再生パルプをウエットエンド２７に導入して、所望により100パーセントの再生紙製品含有量かそれ以下の紙製品を製造することができ、得られた濾液は、処理溶液を細断されたリサイクル可能な紙料１４と合わせるプロセスにリサイクルするか、またはたとえば中和などの液体２８の追加処理の必要なく、廃水処理システム３５へ直接送られる。
［0043］既に述べたように、そして図１に示されているように、濾過した廃水２８は製紙プロセスで再利用するためにリサイクルすることができるか、または廃水処理システム３５などに配分するか、またはそれらを併用できる。フロッキング剤を廃水３０に添加して、例示であって限定するものではないが、インクなどの汚染物質を廃水から分離することができる。フロッキング剤は、ウエスタンベントナイトと、結晶性シリカ(SiO2)または石英などの成分を含む、アイテム番号WE-KM-4で、Wastewater  Engineers，Inc．オックスフォード、ミシガン州から市販されている他の特許品との混合物を含むことができる。次いで、この廃液及びフロッキング剤混合物をたとえば真空フィルタを使用して濾過して(３２)、廃液から液体または固体の汚染物質を除去することができる。汚染物質を除去した後、通常、リサイクルプロセスからのpH中性の廃液副生成物３４は１４での再利用に、または環境に悪影響を与えることなく、廃水処理システム３５などを経て環境中に廃棄するのに適している。
【００１３】
［0044］[白水システムの添加剤]
［0045］本発明の別の側面においては、白水システム３６が通常の開放系(図４)か通常の閉鎖系(図５)であれ、再循環白水システム３６の少なくとも一部に処理溶液を添加剤として使用することを含む。経済的な理由から、この白水システムが開放系であるか閉鎖系であるかにかかわらず、製紙プロセスで使用される処理液として定義することができる白水システム３６は集められるかまたは部分的に集められ、通常少なくとも一部再循環される。供給される新しい水３８を白水システム３６にパイプ輸送して、白水システム３６の所望のレベルまたは流体収容能力を維持する。趨勢は再循環閉鎖白水システムを使用する方向に向かっている。ここではたとえば紙料（ストック）調製液由来の水、繊維及び添加剤を含む白水４０を所定のサイクル期間、再循環させる。この白水システム３６は、長網テーブル４６(図４〜５)のワイヤ及び／またはファブリックからの廃水を捕捉し、液体供給システム４１を介して流体の少なくとも一部をたとえば紙料製造チャンバ３９に戻す。このチャンバ３９は図１の１８及び／または２４からの再生（リサイクルされた）紙料を製紙プロセスに組み込むか、及び／またはそこから下流に組み込むことができる。白水システム３６に加えられた処理溶液は、白水４０の耐用期間を大きく延長し、界面活性剤により表面張力を低下させてパルプを回収し易くすることによって、洗浄のための製紙ラインの洗浄頻度と停止期間を減らし、一方で製紙プロセスで必要で且つ消費される新しい水３８の量を減らす。たとえば、白水システム３６内で処理溶液を使用すると、白水４０の耐用期間を約10％〜約50％延ばすことができることが示された。
［0046］酵素溶液が白水４０の耐用期間を延長する一つの方法は、「粘着性異物」が形成するのを防ぐことによる。粘着性異物はシリコーン、ラテックス及び炭酸カルシウムなどの凝固成分の水不溶性ゲル粒子を含むことが公知である。粘着性異物は、製紙プロセスでは極めて望ましくない。というのも、これらは得られた紙製品にくぼみや穴を形成しかねず、「損紙」または屑紙と表現されるものを形成し得るからである。さらに、粘着性異物はウエットエンド２７の種々の製紙機械部品上に蓄積して、必要な洗浄頻度と機械の修理修繕作業を増やし、機械の停止期間を長期化してしまう。さらにシリコーンを含むコーティング層が紙製品に適用されている場合には、酵素溶液はコーティング中に必要なシリコーン成分量を減らすことができる。これは白水４０内に液体シリコーンが存在するからであって、これは粘着性異物の形成を防ぐ白水４０内の酵素溶液の内容物によってもたらされる。さらに、pH中性の酵素溶液によって、ポリマー設備を製紙システムに導入できるので、かなりの経費削減が見込まれる。
［0047］白水システム３６は、液体約10,000〜約20,000ガロンを含んでいてもよい。新しい水３８は、たとえばプレス前に紙製品のウェブに水を注ぐか濯ぐために使用される、一つ以上の高圧ニードルまたはジェットシャワー４２として表される、液体適用システムを介して白水システム３６に補充される。容積による濃度レベルは、たとえば一つ以上のジェットシャワー４２によって、処理溶液を白水４０に連続的にまたは定期的に加えることによって、白水混合物中に保持することができる。処理溶液をジェットシャワー４２によって添加することにより、ジェットシャワー４２のすぐ下の長網テーブル４６のワイヤー及び／またはファブリックの清掃できるので付加利益が生じる。特に１８において混合物が濾過されない場合、追加の処理溶液は、１８で混合物から標準的な製紙プロセス２８に導入され得ることも理解すべきである。
［0048］酵素溶液は、システム内の生物膜を減らし、白水４０内に粘着性異物が蓄積しないようにするのに特に有用である。この酵素溶液を白水４０に添加して、白水４０内に約0.05〜約0.1酵素容積％の濃度レベルの白水混合物を達成することができる。しかしながら、白水４０内の酵素溶液濃度レベルは、新しい水を白水システム３６に添加するに連れて、経時で減少する可能性がある。従って、0.1容積％の酵素溶液濃度レベルは、たとえば一つ以上のジェットシャワー４２によって、連続的にまたは定期的に酵素溶液を白水４０に添加することによって、白水混合物中で保持することができる。一態様において、酵素溶液はシルザイム（Silzyme）(登録商標)である。
【００１４】
［0049］[回復煮沸除去]
［0050］ウエットエンド２７は、約６週ごとに行われうる、計画的な回復清掃、または「回復煮沸除去」を受けなければならない。回復清掃によって、全ての機械部品を洗浄し、白水４０の古い供給分を排出し、白水システム３６を新しい水で満たす。処理溶液を混合して、製紙プロセスの間に白水４０で通常、均一循環させると、回復清掃の頻度は約６週間毎から約８週間毎に減らせるので、白水４０の耐用期間は約２週間延長できる。従って、製紙プロセス１２の経済効率は、新しい水３８の消費を減らすことによって、機械の停止期間の頻度を減らすことによって、及び屑紙の発生を減少させ、所定の期間で生成した有効紙製品のトン数を増加させることによって、改良することができる。たとえば、標準的な製紙プロセス２６の中にくまなく約0.1％Silzyme(登録商標)を含む白水を循環させると、最終紙製品１トン当たり約50.00ドルから約250.00ドルまで販売可能な紙製品の価値を増加させることができる。経済効率がこのように上昇するのは、処理溶液が機械部品上にパルプ、バインダー、種々の添加剤及び粘着性異物(酵素溶液の場合)の蓄積を防ぐ能力に由来するもので、これによって長期にわたり回復清掃の頻度を減らし、屑紙生成量を減らす。このことは、所定の期間で販売可能な紙製品の生産量が増加したことを意味する。
［0051］回復清掃は通常、ラインが停止状態の時、製紙ラインのウエットエンド３０の中でくまなく実施する。ヘッドボックス４４の内部(図６及び７)を含むウエットエンド２７の露出した部品、長網テーブル４６、及び全てのロール類及びプレス類、たとえばブレストロール４８、クーチロール５０及びダンディロール５１に処理溶液を噴霧する。この処理溶液は、たとえば標準的なハンドポンプ噴霧器、または他の任意の噴霧分注メカニズムを使用して部品上に適用することができる。適用後、煮沸除去を実施する前に、所定の時間、たとえば約20〜約30分間またはそれ以上、処理溶液を部品上に置いておく。一態様において、ウエットエンド２７の露出部品に水中約10％〜約20％のSilzyme(登録商標)濃縮物の処理溶液を噴霧する。たとえば水1500ガロン供給分をSilzyme(登録商標)濃縮物300ガロンと合わせて、Silzyme(登録商標)20容積％溶液を配合することができる。
［0052］煮沸除去は、約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)などの高温で、白水システム３６内のポンプを介して処理溶液-白水混合物を循環させることによって実施することができる。この温度範囲は、およそではあるが、これは通常、必然的に約180°F(約82℃)〜約240°F(約116℃)を変動する通常の煮沸温度範囲よりもだいぶ低い。白水４０中に処理溶液が含まれるので、そして指定の機械部品の内部表面に直接追加の処理溶液が噴霧されるので、煮沸除去温度を下げることが可能である。従って、煮沸の間に消費されるエネルギー量を大きく減少させることができる。煮沸除去手順は、約１〜約３時間の間、実施できる。煮沸除去を実施した後、白水４０と処理溶液混合物をさらに処理する必要なく、廃水処理システムに直接排出することができる。
［0053］[保守煮沸除去]
［0054］回復保守清掃の間以外に、白水システム３６はウエットエンド２７の定期的な保守清掃または「保守煮沸除去」手順の間に排出することができる。保守清掃は通常、たとえば種々のグレードの紙を製造する間の切り替えの間など都合の良いときに実施する。この保守清掃プロセスは、処理溶液の濃度を低くし得ることを除いては、回復清掃プロセスと同様である。一態様において、ウェットエンド２７の露出した部品に約１％〜約６％Silzyme(登録商標)濃縮物の処理溶液を噴霧する。保守煮沸除去手順は、回復煮沸除去手順について上記したものと同様の方法で実施することができる。
［0055］[長網テーブルのワイヤとファブリック表面の清掃]
［0056］回復清掃及び保守清掃は、長網テーブル４６のワイヤ表面及び／またはファブリック表面でも実施することができる。通常「所定の位置で清掃(clean-in-place：CIP)」と称される、定位置にある間にワイヤ及び／またはファブリックを清掃するために、処理溶液は、たとえば携帯スプレーアプリケーターによって、その外部表面全体に噴霧するなどして適用する。処理溶液を、たとえば約20〜30分間などの所定の時間、静置する。次いでワイヤ及び／またはファブリックに約800psiで水を吹き付けることによって動力洗浄操作を実施する。このとき水は約120°F(約49℃)〜約140°F(約60℃)の温度で噴霧することができる。得られた水と処理溶液を白水システム３６に排水し、そこで回復または保守煮沸除去の間など、白水４０は廃水処理システムに排水する時間になるまでそのまま留まることができる。一態様において、処理溶液は約６％Silzyme(登録商標)濃縮物である。
［0057］ワイヤ及び／またはファブリックの回復清掃を実施するために、処理溶液を約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)の温度に保持する。ワイヤ及び／またはファブリックを約20〜約30分間、漬したままにする。その後、システムの煮沸除去を約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)の温度で実施する。得られた水と処理溶液は廃水処理システムに排出することができる。次いで、ワイヤ及び／またはファブリックを生産に戻すことができる。一態様において、処理溶液は約１％〜約６％Silzyme(登録商標)濃縮液である。
［0058］ワイヤ及び／またはファブリックのCOP保守清掃を実施するために、ワイヤ及び／またはファブリックを除去した後、処理溶液を外部表面に噴霧する。処理溶液を約20〜約30分間静置してから、それを噴霧パワーウォッシャーで濯ぎ落とす。このとき水圧は約800〜約3000psiであり、水温は約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)である。得られた水と処理溶液は、廃水処理システムに排出することができる。次いでワイヤ及び／またはファブリックを再設置することができる。一態様において、処理溶液は約１％Silzyme(登録商標)濃縮物である。
【００１５】
［0059］[フィルターの清掃]
［0060］白水システム３６は通常、単なる例示であって限定するものではないが、パルプ残渣、粘着性異物(酵素プロセスの場合)、炭酸カルシウム、バインダー及び他の添加剤を含む不純物を除去するために一つ以上のフィルター(示されていない)を有する。フィルターは通常定期的な清掃も必要であるが、これは処理溶液により円滑にすることができる。フィルターを外し、処理溶液の浴中に完全に浸漬し、これを約120°F(約49℃)に保持することができる。フィルターは、たとえば約20〜約30分間などの所定の時間、処理溶液中に浸漬することができる。次いでフィルターを取り出し、水で約800〜約3000psi、約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)でパワー洗浄する。得られた水と処理溶液を廃水処理システムに排出することができ、フィルターは連続使用するために、再設置する。一態様において、処理溶液は約20％Silzyme(登録商標)濃縮物である。
［0061］[コーターシステムの清掃]
［0062］図６に示されているように、製紙プロセスのウエットエンド２７から下流で、コーターシステム６０は、様々なコーティング、たとえば顔料、バインダー及び添加剤(即ち不溶化剤、可塑剤、防腐剤及び染料)を、たとえば紙製品に適用することができる。コーターシステム６０には、白水システム３６からの別の流体システム(示されていない)があるので、適用されているタイプのコーティングを保持するために別のタンクを有する。時間と共にコーターシステム６０の上にコーティング成分が蓄積し得るので、定期的に清掃する必要がある。コーターシステム６０は回復煮沸除去プロセスまたは保守煮沸除去プロセスを使用して清掃することができる。
［0063］回復煮沸除去プロセスでは、コーターシステム６０内のどのフィルターでも取り出して、上記のように清掃することができる。次いで約10〜20％Silzyme(登録商標)溶液を約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)で、約２〜約３時間、システム内を通して循環させる。従って、2000ガロンの容積のコーターシステムでは、20％Silzyme(登録商標)溶液は、水1600ガロン中に400ガロンのSilzyme(登録商標)濃縮物を混合して製造することができ、ここで水は約120°F(約49℃)に加熱することができる。煮沸除去プロセスの完了後、清掃したフィルターを交換して、約120°F(約49℃)の温度の水を約10〜約20分間、次いで、コーターシステム６０内をくまなく循環させることができる。コーターシステム６０中の温水を廃水処理システムに排出すると、コーターシステム６０は使用準備が整う。
［0064］コーターシステム６０の保守清掃を実施するために、約１％〜約６％のSilzyme(登録商標)溶液を約120°F（約49℃）〜約165°F(約74℃)で約２〜約３時間、システム６０内を通して循環させる。保守清掃の間、フィルターは所定の位置に残したままにすることができる。従って、2000ガロンの容積コーターシステム６０では、６％Silzyme(登録商標)溶液は、水1880ガロン中に120ガロンのSilzyme(登録商標)濃縮物を混合して製造することができ、その後、約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)に予熱することができる。煮沸除去の完了後、システム６０を廃水処理システムに直接排出する。次いでコーターシステム６０に約120°F(約49℃)の温度の新しい水を充填し、ここで水を約10〜約20分間、システム６０内をくまなく循環させる。この温水を廃水処理システムに排出すると、コーターシステム６０は再使用の準備が整う。
［0065］コーターシステム６０とフィルターは、携帯スプレーアプリケーターによって約10％〜約20％のSilzyme(登録商標)溶液をたとえばその外部表面に適用することによって表面を清掃することができる。外部表面上に噴霧した後、Silzyme(登録商標)溶液を約20〜約30分間静置する。次いで、Silzyme(登録商標)溶液を約800〜約3000psiでパワー洗浄機からの高圧水で濯ぎ落とす。このプロセスは、表面清掃の所望の程度を達成するまで、必要に応じて繰り返すことができる。
【００１６】
［0066］図８は、リサイクル可能な紙プロセスと製紙プロセスとを組み合わせた製紙設備の一態様を示す。リサイクル可能な紙は選別領域６に運ばれ、そこで紙製品は組成毎に選別される。ステッカーの裏材に使用されているような剥離紙、新聞印刷用紙、着色及び／またはコーティングされた紙箱製品、及びコーティングされた段ボール紙を含むリサイクル可能な紙製品は、酵素溶液でリサイクルするための一つのカテゴリーに分けることができる。ワックスコーティングされたカートン(wax-coated  carton：WCC)、紙箱製品、及び段ボール紙(たとえば「古い」段ボール紙(“old”corrugated  cardboard：OCC))を含むリサイクル可能な紙は、脱泡剤でリサイクルするための別のカテゴリーに分けることができる。選別された紙は、製紙プロセスのためのリサイクル可能な紙料となり、使える状態になるまで貯蔵設備５に収容することができる。
［0067］リサイクル可能な紙は、図８に示されている段階に従って処理することができる。リサイクル可能な紙料は、細片に細断される細断領域２に搬送される。次いで細断した紙をバッチタンク類３に運び、そこで処理溶液とを合わせ、ブレンドして実質的に均質混合物を形成する。この均質混合物は、図１に関して概説した段階に従ってさらに処理して、製紙プロセス７用の紙料（ストック）を形成することができる。
［0068］リサイクルプロセスからの紙料は、製紙ラインのウェットエンド２７でヘッドボックス４４(図３、６及び７)に送られる。ヘッドボックス４４はリサイクルプロセスから、たとえばワイヤまたはプラスチックメッシュを含むペーパーウェブ搬送システム上に紙料を均一に送る。図４と５の白水システム３６などの処理液を搬送システム上の紙料に適用する。製紙用パルプが搬送システム上に均一に分配されたままでウェブを形成する間、液体はメッシュを通して排出する。図４及び５の白水システム３６のような液体処理システムは搬送システムの中を通過する液体を捕捉して、液体の少なくとも一部を搬送システムに再循環させる。液体が製紙用パルプから水抜きされるにつれて、繊維はより凝集性のウェブを形成する。真空をウェブ下に適用することができ、その間、ダンディロールはウェブをそっと押しつつウェブ上面に乗る。次いでウエブをベルトから分離して、フェルト上に置くことができる。このフェルトはローラーの間を運ばれて、さらにウェブから水を取り除く。この時点で、水分量は約６５％に減らすことができる。次いでフェルトを一連の加熱されたローラーの周りを通して、ウェブを乾燥して約３％〜約４％の水分量とし、幾つかのカレンダースタックを通して紙を平滑にする。紙をコーティングするか及び／または水分量を調節してからロールに巻き取る。
［0069］処理溶液は、製紙プロセスの再循環白水システムに添加して、上記のように製紙ラインの機械の内外部品を清掃することができる。さらに上記のごとく、処理溶液は、全て上述されているように、機械の回復清掃、機械の保守清掃、長網テーブルのワイヤ及びファブリック表面の清掃並びにコーターシステムの清掃の間に使用することができる。
［0070］上記態様は例示的な態様であり、且つ説明するものであって、限定するものではないことは理解すべきである。リサイクルされた紙が使用されているかどうかに関わらず、処理溶液は標準的な製紙プロセス２６で直接使用することもできる。この処理溶液は、製紙用パルプ構成成分の表面張力を低下させるためにプロセス２６で使用される処理済みパルプ材に添加して、製紙用パルプのより均質なブレンドを提供することができる。それゆえ、「損紙」が形成する可能性が低下する。
［0071］かくして、本発明は、中でも紙製品の製造で使用されるプロセスに関連し、これを提供する。本発明の特徴及び利点は以下の請求の範囲で述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】［0072］図１は、製紙ラインの一態様に従った原料調製プロセスを図式的に示す図である。
【図２】［0073］図２は、製紙プロセスの間の望ましい凝集と望ましくない凝集を形成するリサイクルされた紙製品成分の概略図である。
【図３】［0074］図３は、素材から最終製品までの紙製品を製造するラインを概略的に示す図である。
【図４】［0075］図４は、開放白水システムを有する製紙プロセスの部分概略図である。
【図５】［0076］図５は、閉鎖白水システムを有する製紙プロセスの部分概略図である。
【図６】［0077］図６は、製紙ラインのウェット・エンドの概略部分側面図である。
【図７】［0078］図７は、ウェット・エンドでのヘッドボックスの斜視図である。
【図８】［0079］図８は、本発明のリサイクル設備の使用態様の略平面図である。
【図１】
2009508019.tif 000003
【図２】
2009508019.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月4日(2008.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
この混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品をリサイクルする方法。
【請求項２】
前記リサイクル可能な紙製品がステッカー用の下地、新聞印刷用紙、着色コーティングされた紙箱製品、コーティングされた紙箱製品、コーティングされた段ボール紙、及びそれらの組み合わせの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リサイクル可能な紙製品がラテックスコーティング、シリコーンコーティング及びその組み合わせの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液がシルザイム（Silzyme）(登録商標)を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合物が約50％〜約90％の、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
紙の繊維がラテックスコーティング、シリコーンコーティングまたはその組み合わせから分離するのに少なくとも十分に長く、前記混合物をブレンドすることをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
リサイクル可能な紙製品を細断すること；
この細断された紙製品に脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、液体成分と固体成分とを含む混合物を形成すること；
前記混合物をブレンドすること；及び
この混合物を製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品のリサイクル方法。
【請求項８】
前記リサイクル可能な紙製品が、ワックスコーティングされたボール紙、紙箱製品、及び段ボール紙の少なくとも一種を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記混合物が脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液約50％〜約90％を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記混合物が約５〜約８のｐＨを有する、請求項１または７に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合物を液体成分と固体成分とに濾過し、前記固体成分をウェット・エンドに導入することを含む、請求項１または７に記載の方法。
【請求項１２】
分離した前記液体にフロッキング剤を添加して、そこから汚染物質を除去することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
紙をリサイクルする方法で再使用するために前記液体をリサイクルすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記液体を廃水処理システムに直接放出することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
パルプ材を準備すること；
前記パルプ材を標準的な製紙方法で加工すること；
前記加工されたパルプ材に酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して、均質混合物を作ること；及び
前記混合物を標準的な製紙方法のウェット・エンドに導入すること、
を含む紙製品の製造方法。
【請求項１６】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に製紙用パルプ紙料を均一に分配させ、前記搬送システム上に製紙用パルプを均一に分配したままでペーパー・ウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ペーパー・ウェブを製造し易くするために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムとを含む、製紙ラインで紙を製造する方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加することを含む、前記方法。
【請求項１７】
ペーパー・ウェブ搬送システム上に均一に紙料を分配するためのヘッドボックスと、ここで前記搬送システムは紙料が搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に、液体を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有する；ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、製紙で使用するために排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための白水システムとを含む製紙ラインの部品の処理方法であって、
前記ラインが待機中の間に、界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して白水混合物を作り、搬送システムを通して前記混合物を循環させること；
前記混合物を廃水処理システムに排出すること；及び
連続して使用するために白水システムに水を補給すること、
を含む前記方法。
【請求項１８】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が酵素剤を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が脱泡剤を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液のpHが約５〜約８であり、前記ヘッドボックスが、白水混合物が供給される液体供給システムを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記混合物を約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)の温度に加熱し、加熱された前記混合物を搬送システムを通して循環させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記混合物を約１〜約３時間、搬送システムを通して循環させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
製紙ラインの部品がヘッドボックス、長網テーブル、ブレストロール、クーチロール及びダンディロールの少なくとも一つを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記紙料がリサイクル可能な古紙と新しい原料との混合物を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
搬送システムを通して白水混合物を循環させる前に、製紙ラインの部品に界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を噴霧することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約１％〜約６％シルザイム(登録商標)濃縮物である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約10％〜約20％シルザイム(登録商標)濃縮物である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を部品表面に約20〜約30分間静置してから、前記白水混合物を搬送システムを通して循環させる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有するペーパー・ウェブ搬送システム上に、紙料を均一に分配するためのヘッドボックスに、紙料を供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、紙料を製造し易くするために、排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの白水システムにおいて粘着性異物として公知の成分が水に不溶性の粒子を形成するのを防ぐ方法であって、
酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を白水システムに添加して、酵素を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記酵素を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法。
【請求項３０】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を添加して白水混合物内で約0.05〜約0.1容積％の酵素含有溶液を形成する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
紙料からのパルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、水を紙料に適用して液体を排出させる液体適用システムを有するペーパー・ウェブ搬送システム上に、紙料を均一に分配するためのヘッドボックスに、紙料を供給するための紙料調製チャンバと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、原料を製造し易くするために、排出された白水の少なくとも幾らかを再循環させるための白水システムとを含む、製紙ラインの部品の処理方法であって、
脱泡剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記白水システムに添加して、脱泡剤を含む白水混合物を形成すること；及び
ペーパ・ウェブ搬送システム上にウェブを形成する間、前記脱泡剤を含む白水混合物を流体適用システムに再循環させること、を含む前記方法。
【請求項３２】
製紙パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間、液体を排出させ、液体が噴霧されたペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させるためのヘッドボックスと、排液の少なくとも幾らかを捕捉し、前記排液の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させてウェブを製造し易くするための白水システムと、ウェブを受け取り、さらに液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインの一部を掃除する方法であって、
界面活性剤と浸透剤と剥離剤とを含む水溶液を噴霧して前記製造ラインの一部表面を覆うこと；及び
前記溶液を噴霧した製造ラインの一部から前記溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法。
【請求項３３】
水溶液を噴霧する段階において、前記溶液がさらに脱泡剤を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
水溶液を噴霧する段階において、前記溶液が酵素溶液である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に紙料を均一に分配させ、製紙用パルプが搬送システム上に均等に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、排水の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために排水の少なくとも幾らかを搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにウェブがコーターシステムに到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインのコーターシステムを掃除する方法であって、
ラインが待機中の間に、酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を噴霧して前記コーターシステムの表面を覆うこと；及び
前記コーターシステムから前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を濯ぎ落とすこと、を含む前記方法。
【請求項３６】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液をコーターシステム表面上に約20〜約30分間静置する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を前記コーターシステムから水約800
〜約3000psiで濯ぎ落とす、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記酵素剤と界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液が約10％〜約20％シルザイム (登録商標)濃縮物である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
液体を噴霧したペーパ・ウェブ搬送システム上に原料を均一に分配させ、製紙用パルプが前記搬送システム上に均一に分配されたままでウェブを形成する間に液体を排出させるためのヘッドボックスと、前記排液の少なくとも幾らかを捕捉し、ウェブを製造し易くするために前記排液の少なくとも幾らかを前記搬送システムに再循環させるための酵素を含む白水システムと、ウェブを受け取り、さらにコーターシステムに前記ウェブが到達する前に液体を除去するためのプレスとを含む、製紙ラインのフィルターの掃除方法であって、
製紙ラインからフィルターを取り外すこと；
界面活性剤と浸透剤とを含む処理溶液を含む浴に前記フィルターを沈めること；
前記浴からフィルターを取り出すこと；及び
高圧水で前記フィルターを洗浄すること、を含む前記方法。
【請求項４０】
前記浴を約120°F（約49℃）の温度に保持する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記高圧水の圧力が約800psi〜約3000psiであり、高圧水の温度が約120°F(約49℃)〜約165°F(約74℃)である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記浴が約20％のシルザイム（登録商標）濃縮物を含む、請求項３９に記載の方法。
【国際調査報告】
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2009508019.tif 000012
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