(57)【要約】洗浄されたセルロースパルプの水性スラリーに、効果的に脱水する量の１またはそれ以上の非イオン性界面活性剤と、１またはそれ以上のアニオン性界面活性剤の混合物を添加することを含む、水性セルロースパルプスラリーの脱水方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）洗浄されたセルロースパルプの水性スラリーに、効果的に脱水する量の、１またはそれ以上の非イオン性界面活性剤と、１またはそれ以上のアニオン性界面活性剤との混合物を添加する；
ｂ）パルプを脱水する；
ことを含む水性セルロースパルプスラリーの脱水方法。
【請求項２】
前記アニオン性界面活性剤が、アルコールサルフェート、アルコールアルコキシサルフェート、スルホン酸塩、スルホコハク酸ジアルキル、エトキシ化アルコールとスルホコハク酸のエステルからなる群から選択されるものである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非イオン性界面活性剤が、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、アルコールエトキシレートからなる群から選択されるものである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アニオン性界面活性剤が、アルコールサルフェート、アルコールアルコキシサルフェートからなる群から選択されるものであり、前記非イオン性界面活性剤が、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレートからなる群から選択されるものである請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アニオン性界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウムまたはラウリルエーテル硫酸ナトリウムである請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記非イオン性界面活性剤が、第二級直鎖アルコールエトキシレートおよびノニルフェノールエトキシレートからなる群から選択されるものである請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記パルプスラリーに、効果的に消泡する量の１またはそれ以上の消泡剤を添加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記消泡剤が、Ｃ１６アルコールとＣ１８アルコールの混合物である請求項８に記載の方法。
【請求項９】
前記パルプスラリーに、１またはそれ以上の凝集剤を添加することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記水性セルロースパルプスラリーが市販パルプスラリーである請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロースパルプの水性スラリーの脱水を助けるための、非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤の混合物の利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維状の物質の水性スラリーやマットからの水の除去を助けるために、様々な界面活性剤が利用されてきた。例えば、長網抄紙機や円網抄紙機上のセルロース抄紙スラリーの脱水を助けるためのアニオン性界面活性剤の使用が、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＵＳ０１／２０２７６号公報に開示されている。アニオン性、非イオン性、あるいはカチオン性の界面活性剤によって補助された、長網抄紙機上の水性鉱滓綿スラリーの脱水方法が米国特許第４，０６２，７２１号公報に開示されている。しかしながら、脱水工程の効率と適応性を向上させるため、特に、ある場所で作られた後に抄紙場所へ運ばれるものである市販パルプのために、改良された添加剤が今もなお必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
我々は、水性セルローススラリーの脱水工程において非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤を組み合わせて使用することが、いずれかの界面活性剤単独の使用に比べて脱水効果を高めることを見出した。
【０００４】
すなわち、本発明の第一の態様は、
ａ）洗浄されたセルロースパルプの水性スラリーに、効果的に脱水する量の１またはそれ以上の非イオン性界面活性剤と、１またはそれ以上のアニオン性界面活性剤との混合物を添加する
ｂ）パルプを脱水する
ことを含む水性セルロースパルプスラリーの脱水方法に関するものである。
【０００５】
アニオン性界面活性剤と組み合わせて非イオン性界面活性剤を使用することは、アニオン性界面活性剤を、少ないアニオン界面活性剤の添加量で同じ効果（含量改善の点で）を与えるような、脱水助剤としてより有効なものとし、更に、アニオン性界面活性剤単独では不可能な効果水準に到達する性能とする。
【０００６】
アニオン性界面活性剤の添加量を低減することは、工場の水系に入れるカチオン性物質の量を減らすことにもなる。
【０００７】
最後に、本発明の二種併用界面活性剤方式は、性能、作動能力、コストの点からみた個々の機械における脱水の必要性に応じて、脱水計画を調整できる点で、優れた適応性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜用語の説明＞
「アルコールアルコキシサルフェート」は、Ｒ２がＣ８〜Ｃ１８のアルキル基で、Ｒ３がないかメチレンで、ｘが１から約５０の整数である、式R2O(R3CH2CH2O)xSO3-M+のアニオン性界面活性剤化合物を意味する。アルコールアルコキシサルフェートはＭがＮａ、Ｋ、Ｍｇ、ＮＨ４等のようなカウンターイオンである塩の形、あるいはＭがＨである酸の形で存在する。代表的なアルコールアルコキシサルフェートには、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリルエーテル硫酸アンモニウムが含まれる。アルコールアルコキシサルフェートは、イリノイ州、ノースフィールドのステパンカンパニーから入手することができる。
【０００９】
「アルコールアルコキシレート」は、Ｒ６がＣ８〜Ｃ２４のアルキル基で、ｘが１〜２０で、ｙが１〜２０である、式R6O(C2H4O)x(C3H6O)yHの非イオン性界面活性剤化合物を意味する。アルコールアルコキシレートは、プロピレンオキシドおよび必要によってはエチレンオキシドと、ここでは共にＲ６ＯＨとして規定される、Ｃ８〜Ｃ２４のアルキルアルコールあるいはＣ８〜Ｃ２４のアルキルアルコールの混合物とを反応させることによって作られる。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドは、ランダムあるいはブロックの形で添加されてもよい。アルコールアルコキシレートは、テキサス州、ヒューストンのハンツマンコーポレーションより入手することができる。
【００１０】
「アルコールエトキシレート」は、Ｒ１がＣ５〜Ｃ２５のアルキル基あるいはＣ５〜Ｃ２５のヒドロキシアルキル基で、ｎが１〜３０である、式R1O(CH2 CH2O)nHの非イオン性界面活性剤化合物あるいはその混合物を意味する。好ましいアルコールエトキシレートは、Ｒ１がＣ８〜Ｃ１８のアルキル基あるいはＣ８〜Ｃ１８のヒドロキシアルキル基で、ｎが１〜２０のものである。アルコールエトキシレートは、コネティカット州、ダンベリーのユニオンカーバイドから商品名タージトール（Tergitol）として、テキサス州、ヒューストンのサソルノースアメリカ株式会社から商品名アルフォニック（Alfonic）として、入手することができる。
【００１１】
「アルコールサルフェート」は、Ｒ２とＭが別途規定されているものである、式R2OSO3Mの化合物を意味する。代表的なアルコールサルフェートには、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸塩、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸マグネシウム、セチル硫酸塩、オクチル硫酸塩、ノニル硫酸塩、デシル硫酸塩、４−ウンデコナル７−エチル−２−メチル硫酸ナトリウム塩（ニューヨーク州ナイアガラフォールズのナイアセットコーポレーションから入手できるナイアプルーフアニオン性界面活性剤４）等が含まれる。
【００１２】
「アルコキシ」および「アルコキシル」は、アルキル基が別途規定されているものである、アルキル−Ｏ−基を意味する。代表的なアルコキシ基には、メトキシル、エトキシル、プロポキシル、ブトキシル等が含まれる。
【００１３】
「アルキル」は、一つの水素原子を取り除くことによって直鎖あるいは分岐の飽和炭化水素基から得られる一価の置換基を意味する。代表的なアルキル基には、メチル、エチル、ｎ−およびｉｓｏ−プロピル等が含まれる。
【００１４】
「アルキルフェノールエトキシレート」は、Ｒ５が必要によっては１個あるいは２個のＣ８〜Ｃ１２のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基であって、ｐが１〜３０である、式R5O(CH2 CH2O)pHの非イオン性界面活性剤化合物を意味する。好ましいアルキルフェノールエトキシレートは、Ｒ５がＣ９アルキルで置換されたフェニル基で、ｐが１〜２０であるものである。アルキルフェノールエトキシレートは、ニュージャージー州、クランバリーのローディア株式会社から商品名イゲパル（Igepal）として入手することができる。
【００１５】
「アルキレン」は、二つの水素原子を取り除くことによって直鎖あるいは分岐の飽和炭化水素基から得られる二価の置換基を意味する。代表的なアルキレン基には、メチレン、エチレン、プロピレン等が含まれる。
【００１６】
「アリール」は、約６から約２０の炭素原子であり、好ましくは約６から約１０の炭素原子である、芳香族単環系または多環系を意味する。アリールには、２つのアリール基がアルキレン基、アルケニレン基、あるいはアルキニレン基でつながっている環系も含まれる。アリールは、場合によっては１またはそれ以上のアルキル基、アルコキシ基、あるいはハロアルキル基によって置換されている。代表的なアリール基には、フェニル、ビフェニル、ナフチル、シスおよびトランスのスチルベン、ビフェニルメチル、ジフェニルアセチレン等が含まれる。
【００１７】
「アリールアルキル」は、Ｃ１〜Ｃ８のアルキレン基を介して、母体分子部分と結合しているアリール基を意味する。Ｃ１〜Ｃ２のアルキレン基が好ましい。代表的なアリールアルキル基には、フェニルメチル、フェニルエチル、フェニルプロピル、１−ナフチルメチル等が含まれる。
【００１８】
「セルロースパルプ」は、木のようなセルロース系材料のクラフト蒸解あるいは亜硫酸蒸解によって生じる繊維の混合物を意味する。代表的なセルロースパルプには、漂白パルプ、無漂白パルプ、溶解パルプが含まれる。典型的な漂白パルプには、約６０から約７０％のセルロースと、約３０から約４０％のヘミセルロースと、約１％未満のリグニンが含まれている。未漂白パルプには、一般的には約６５から約７５％のセルロースと、約２０から約３０％のヘミセルロースと、約５％以下のリグニンが含まれている。溶解パルプは約１００％のセルロースである。
【００１９】
「シクロアルキル」は、約５から約１０の炭素原子の非芳香族単環系あるいは多環系を意味する。環系の環の好ましい大きさには、約５から６の環原子が含まれる。シクロアルキルには、場合によってはアルキル、アルコキシ、ハロアルキルから選択される１あるいはそれ以上の置換基で置換されていてもよい。代表的なシクロアルキルには、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等が含まれる。
【００２０】
「スルホコハク酸ジアルキル」は、Ｒ9とＲ１０が独立にアミル、オクチル、２−エチルヘキシル、イソブチル、トリデシル、ラウリルから選択され、Ｍが別途規定されたものである、式R9OOCCH2 CH (SO3M)COOR10であるアニオン性界面活性剤化合物を意味する。代表的なスルホコハク酸ジアルキルは、スルホコハク酸ジオクチルである。スルホコハク酸ジアルキルは、ニュージャージー州、ウエストパターソンのサイテックインダストリーズから入手することができる。
【００２１】
「脂肪酸エトキシレート」は、Ｒ７がＣ７〜Ｃ２５のアルキル基で、ｒが１〜３０である、式R7COO(CH2CH2O)rHの非イオン性界面活性剤化合物を意味する。脂肪酸エトキシレートは、ペンシルヴァニア州、アンブラーのエマリーグループ、ヘンケルコーポレーションから入手することができる。
【００２２】
「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基の１つの炭素原子には１以下のヒドロキシル基しか結合しない条件で、１から３のヒドロキシル基によって置換されたＣ１〜Ｃ８のアルキルを意味する。代表的なヒドロキシアルキルには、ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル等が含まれる。
【００２３】
「市販パルプ」は、一貫生産型でない製紙工場（すなわちその場所にパルプ工場をもっていない製紙工場）に向けた市場で通常売られている、化学紙グレードのパルプを意味する。市販パルプには、おむつや関連するサニタリー用品に使用される綿パルプや、レーヨン製造で使用される溶解パルプも含まれる。市販パルプの最終用途には、紙およびボード製品、吸収用製品（おむつ、生理用品等）、不織布、レーヨン、その他セルロース製品が含まれる。
【００２４】
「パルプスラリー」は、別途規定されたセルロースパルプの水中のスラリーを意味する。典型的なパルプスラリーは、約０．２から約０．４％（セルロース繊維の質量％）の含量を有する。通常の市販パルプスラリーは、約０．５から約２％の含量を有する。
【００２５】
「スルホネート」は、Ｒ８がＣ８〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ１２のシクロアルキル基、Ｃ８〜Ｃ１８のアリール基、あるいはＣ８〜Ｃ１８のアルキルアリール基である、式Ｒ８ＳＯ３Ｍで表わされるアニオン性界面活性剤化合物を意味する。代表的なスルホネートには、ドデシルスルホン酸塩、テトラデシルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸（ＡＢＳＡ）およびアルキルベンゼンスルホン酸の塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＡＢＳ）、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、石油スルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩が含まれる。スルホネートは、イリノイ州、ノースフィールドのステパンカンパニーより入手することができる。
【００２６】
「エトキシ化アルコールとスルホコハク酸のエステル」は、Ｒ１１がＣ８〜Ｃ１８のヒドロキシアルキルで、ｔが１から約１０の整数で、Ｍが別途規定されたものである、式R11(OCH2CH2)tOOCH(SO3M)CH2COOMのアニオン性界面活性剤化合物を意味する。代表的なエトキシ化アルコールとスルホコハク酸のエステルは、スルホコハク酸ラウレス（シェルコポール（Schercopol）ＬＰＳ、ニュージャージー州、クリフトンのシェルケミカルズ（scher chemicals）株式会社より入手可能）である。
【００２７】
＜好ましい態様＞
本発明は、水性セルロースパルプスラリーの脱水性を改良するための、１またはそれ以上のアニオン性界面活性剤と、１またはそれ以上の非イオン性界面活性剤とを含む、二種併用界面活性剤方式である。
【００２８】
本発明の好ましい態様では、アニオン性界面活性剤は、アルコールサルフェート、アルコールアルコキシサルフェート、スルホン酸塩、スルホコハク酸ジアルキル、エトキシ化アルコールとスルホコハク酸のエステルからなる群から選択される。
【００２９】
別の好ましい態様では、非イオン性界面活性剤は、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸エトキシレートおよびアルコールエトキシレートからなる群から選択される。
【００３０】
別の好ましい態様では、アニオン性界面活性剤は、アルコールサルフェートおよびアルコールアルコキシサルフェートからなる群から選択され、非イオン性界面活性剤は、アルコールエトキシレートおよびアルキルフェノールエトキシレートからなる群から選択される。
【００３１】
別の好ましい態様では、アニオン性界面活性剤は、ドデシル硫酸ナトリウムおよびラウリルエーテル硫酸ナトリウムからなる群から選択される。
【００３２】
別の好ましい態様では、非イオン性界面活性剤は、第二級直鎖アルコールエトキシレートおよびノニルフェノールエトキシレートからなる群から選択される。
【００３３】
アニオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の最適な添加量は、脱水されるパルプの特性に基づいて実験的に決定される。一般的には、アニオン性界面活性剤の添加量は、乾燥パルプ１トン当たりの活性成分のポンド基準で、約０．０５から約１０ｌｂ／ｔｏｎであり、好ましくは約０．２５から約０．７５ｌｂ／ｔｏｎである。非イオン性界面活性剤の量は、乾燥パルプ１トン当たりの活性成分のポンド基準で、通常約０．００１から約１０ｌｂ／ｔｏｎであり、好ましくは約０．２５から約０．７５ｌｂ／ｔｏｎである。
【００３４】
アニオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤は、任意の順序で添加しても、あるいは同時に添加してもよい。
【００３５】
これらの界面活性剤は、パルプが洗浄（蒸解／漂白剤残渣を取り除くため）された後、マット圧密化（mat consolidation）工程で減圧脱水される前に、パルプと混合される。例えば、界面活性剤は、長網抄紙機のパルプ乾燥機のヘッドボックスのすぐ前に添加されてもよい。
【００３６】
本発明の別の好ましい態様では、１またはそれ以上の有効量の消泡剤がパルプスラリーに添加される。
【００３７】
代表的な消泡剤には、乳化剤と共に水中に存在する形のＣ８〜Ｃ４８のアルコール、エトキシ化プロポキシ化アルコールのようなＣ８〜Ｃ４８のアルコキシ化アルコール、シリコーン、ワックス（ｐｐｍレベルのみ）、シリカ、エチレンビスステアロマイド（油中に分散された粒子）化合物、トリグリセリドエステルとポリエチレングリコールエステルの混合物が含まれる。好ましい消泡剤は、Ｃ１６とＣ１８のアルコールの１０％活性成分混合物である。消泡剤は、イリノイ州、ネイパービルのオンデオナルコカンパニーや他の会社から入手することができ、また、当該技術分野で公知の技術を用いて容易に合成することができる。
【００３８】
消泡剤の最適な量は、脱水されるパルプの特性に基づいて実験的に決定される。一般的に、使用されるパルプの乾燥物１トンあたりの消泡剤のポンド基準で、約０．５から約１０ｌｂ／ｔｏｎであり、好ましくは約１から約３ｌｂ／ｔｏｎである。
【００３９】
消泡剤は、アニオン性および非イオン性の界面活性剤の前でも、後でも、あるいは同時に添加されてもよい。
【００４０】
本発明の別の好ましい態様では、１またはそれ以上の有効量の凝集剤がパルプスラリーに添加される。
【００４１】
代表的な凝集剤には、ジメチルアミン−エピクロロヒドリンを含むポリアミン、ジエチレントリアミンとアジピン酸の縮合ポリマーを含むポリアミドアミン、ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ＥＤＣ／ＮＨ３ポリマー、アクリルアミド／ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド塩共重合体、アクリルアミド／ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド塩共重合体、ポリ（ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド塩）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド塩）、ポリアクリル酸およびその塩、アクリル酸／ジアリルジメチルアンモニウムクロリド共重合体、アクリルアミド／ジアリルジメチルアンモニウムクロリド共重合体、ミョウバン、ポリ塩化アルミニウムおよび他のアルミニウムをベースとした凝集剤、ポリビニルアミン、ビニルホルムアミドとビニルアミンの共重合体、ビニルアセテート、ビニルアルコール、アクリルアミドが含まれる。
【００４２】
これら凝集剤のすべてが市販品として入手でき、あるいは当該技術分野で公知の技術を用いて容易に合成することができる。
【００４３】
典型的な凝集剤の添加量は、パルプの乾燥物１トンあたりのポリマー活性物基準で、約０．１から約２０ｌｂ／ｔｏｎであり、好ましくは約０．２から約１０ｌｂ／トンであり、より好ましくは約０．５から約６ｌｂ／ｔｏｎである。
【００４４】
凝集剤は、アニオン性および非イオン性の界面活性剤の前、後、あるいは同時に添加される。好ましくは凝集剤は界面活性剤の前に添加され、消泡剤が添加される場合には、消泡剤の前に添加される。
【００４５】
非イオン性およびアニオン性の界面活性剤、凝集剤、消泡剤の添加後、パルプは、好ましくは「長網抄紙機」あるいは「丸網紙機」上で脱水される。
【００４６】
長網抄紙機では、パルプ（約０．５から約２％の含量の「ストックスラリー」として知られる）は、ハンドボックスから連続稼動しているオープンメッシュ網上へ堆積させられる。スラリー中の水は網を通りぬけて排出され、パルプマットが形成される。網やワイヤーを通り抜ける最初の自由排水の後、マットは、徐々に真空度が上げられる装置によって、運ばれたワイヤの上のままさらに脱水される。減圧は、真空ボックスとして知られる一連の装置によってマットの裏面にされる。減圧は、成形網からのマット除去のすぐ前である、巻きロールでされてもよい。この時点での名目マット含量は、約１６％から約２０％である。パルプマットはそれから、通常２から４の加圧ニップからなり、そこでさらに機械的圧搾によって水が取り除かれる部分である、機械の加圧部へと入る。加圧後の名目マット含量は、約４０％から約４５％である。加圧部の後、さらに水は、一般的には熱風を当てるものである、蒸発装置によって取り除かれる。シートの最終的な含量は、一般的には約８１％から約８６％（オーブン乾燥基準）、あるいは約９０％から約９５％（空気乾燥基準）である。
【００４７】
円網抄紙機では、ストックスラリーはタンクの中に入っており、回転する、網に覆われた円筒がマットを形成するのに使用される。タンクの中のストックスラリーは円筒の上に取り出され、水の排出は、マットを形成するための網／スクリーンを通じてなされる。長網抄紙機で述べたような加圧部と乾燥部へ移されると、マットは円筒上でさらに減圧脱水される。
【００４８】
脱水は、機械的な水除去部（減圧、加圧、乾燥機）の最高の性能を得るようにすることによって最大化される。脱水を最大限にする手段として、水の粘度を下げることによって水の除去を促進するために、ストックスラリーの温度はできるだけ高く、一般的には約１５０°Ｆから約１６０°Ｆ（約６５℃から約７１℃）に保たれる。また、加圧部の前にマットの温度を上げるために蒸気ボックスを用いることもできる。パルプのｐＨは、繊維ができるだけ膨張せず、より容易に排水されるように、約４から約５に低く保たれる。
【００４９】
これまでに述べたことは以下の実施例を参照することによってより理解されるが、実施例は本発明の説明のためのものであって、発明の範囲を限定するものではない。
【００５０】
以下の実施例においては、「ＳＤＳ」はドデシル硫酸ナトリウムを意味し、「ＮＰＥ」はノニルフェノールエトキシレートを意味し、「ＬＡＥ１」は５モルエトキシ化されたＣ１１〜Ｃ１５の第二級直鎖アルコールエトキシレート（タージトール（Tergitol）１５Ｓ−５、コネティカット州、ダンベリーのユニオンカーバイド）を意味し、「ＬＡＥ２」は７モルエトキシ化されたＣ１１〜Ｃ１５の第二級直鎖アルコールエトキシレート（タージトール（Tergitol）１５Ｓ−７、コネティカット州、ダンベリーのユニオンカーバイド）を意味し、「ＬＡＥ３」は９モルエトキシ化されたＣ１１〜Ｃ１５の第二級直鎖アルコールエトキシレート（タージトール（Tergitol）１５Ｓ−５、コネティカット州、ダンベリーのユニオンカーバイド）を意味し、「ＮＰＥ１」は、５モルエトキシ化されたノニルフェノールエトキシレート（ニュージャージー州、クランバリーのローディア株式会社のイゲパル（Igepal）ＣＯ−５２０）を意味し、「ＮＰＥ２」は、８．５モルエトキシ化されたノニルフェノールエトキシレート（ニュージャージー州、クランバリーのローディア株式会社のイゲパル（Igepal）ＣＯ−６２０）を意味し、「ＮＰＥ３」は、１２モルエトキシ化されたノニルフェノールエトキシレート（ニュージャージー州、クランバリーのローディア株式会社のイゲパル（Igepal）ＣＯ−７２０）を意味する。
【００５１】
排水能は、ＶＤＴ装置を使用して真空破壊時間を測定することによって評価された。ＶＤＴ試験では、パッドを形成するためにかけられる減圧下で、紙料はアームストロム（Ahlstrom）１２７８ろ紙（フィラデルフィア州、マウントホーリースプリングスのアールストロムフィルトレーション株式会社より入手可能）を通して排水される。４００ｍｌのろ液を排水するのに必要な時間と、パッドからの連続水相の除去に要する時間が記録される。真空ポンプは、真空破壊後から一分間運転され、最終パッド真空度といわれる真空度が記録される。それからパッドはＶＤＴ＋装置から取り出され、秤量され、１０５℃のオーブン中で乾燥される。乾燥パッドの質量はパッドの含量を決定するために使用される。
【００５２】
真空破壊時間はパルプからの水の除去速度の尺度となる。最終パッド真空度は、パッドの透気度に反比例する。良好な構造は空気の伝達に大きな抵抗を与え、その結果高い最終パッド真空度となる。パッド含量は水除去の総量の尺度となる。より高いパッド含量は、高い脱水能と相関するものである。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
この実験は、アニオン性界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）と、非イオン性界面活性剤のノニルフェノールエトキシレート（ＮＰＥ）における、含量として与えられる減圧脱水結果を示している。北漂白クラフト広葉樹繊維紙料（ＮＢＨＫパルプＡ）が、１．５５質量％の含量で使用された。各試験の試料の大きさは、１５０°Ｆに加熱された紙料５００ｍｌである。紙料は排水に先立って８００ｒｐｍで混合された。排水の２０秒前に、非イオン性界面活性剤の次にアニオン性界面活性剤が、順に添加された。空気漏出（air breakthrough）の後に、６０秒の減圧脱水時間がとられた。パッドの基準質量の１８０ｌｂ／１０００ｆｔ２が目安となる。結果を表1に示す。
【００５４】
【表１】
2005530054.tif 000002
【００５５】
表１に示されるように、ＳＤＳでは、減圧脱水後のパッド含量に４ポイント以上の改善が見られるのに対し、一方ＮＰＥでは０．６２５ｌｂ／Ｔの添加水準で1ポイント未満の含量の改善しか見られない。両方を０．６２５ｌｂ／Ｔの水準で添加したＮＰＥとＳＤＳの組み合わせでは、トータルで６．２６ポイントの含量の改善がみられる。この含量の増加は、それぞれの界面活性剤単独の単一添加で見込まれる増加よりも大きい。
【００５６】
（実施例２）
この実施例は、自然脱水（４００ｍｌまでの時間）と、実施例１のパルプのパルプマットを横切る最終圧力差（最終真空度）を示している。さらに、パッドを通る空気の漏出のための時間が、「漏出のための時間」として示される。結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
2005530054.tif 000003
【００５８】
表２からは、界面活性剤処理によっては４００ｍｌのろ液を集めるのに要する時間に違いはみられず、漏出時間は少し増加したことが分かる。減圧脱水の改善に重要なことは、最終真空度である。測定された最終真空度の改善は、実験の間、マットがより高い減圧にさらされていた、つまり言い換えると含量が改善されることを示す。ＮＰＥは少ししか最終真空度を改善しないが、ＮＰＥとＳＤＳの組み合わせでは最も高い最終真空度を示すことが着目される。
【００５９】
（実施例３）
この実施例では、市販パルプの減圧脱水の促進における非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤の間の相互作用をさらに調べる。ここでは３つの異なる直鎖アルコールエトキシレート（ＬＡＥ）と３つの異なるノニルフェノールエトキシレーと（ＮＰＥ）について調べられた。ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）とラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）である、２つの異なるアニオン性界面活性剤も使用された。実験条件は、１．７質量％の含量を有する第二の北漂白広葉樹クラフト市販パルプ（ＮＢＨＫパルプＢ）が使用されたことを除いては、前の実施例で説明されているものと同じである。非イオン性界面活性剤が最初にパルプに添加され、続いて１０秒後にアニオン性界面活性剤が添加された。脱水はアニオン性界面活性剤添加の２０秒後に始められた。
【００６０】
実験の初期設定は、アニオン性界面活性剤だけの使用で達成される含量改善の添加量曲線を作成するために使用される。これらの結果は表３に示されており、この中にはＳＤＳとのものと、ＳＬＥＳとのものの、２つの混合された界面活性剤の実験も含まれている。両方の場合において、使用された非イオン性界面活性剤はＮＰＥ２である。
【００６１】
【表３】
2005530054.tif 000004
【００６２】
表３は、ＳＬＥＳがＳＤＳと比べて含量の改善において優れていることを示している。先と同様に、含量の改善は最終真空度の測定値の改善と相関がある。０．５ｌｂ／ＴのＮＰＥ２が０．５ｌｂ／ＴのＳＤＳと一緒に使用された時、０．５ｌｂ／ＴのＳＤＳ単独使用に対して、４．２４ポイントの含量の改善が見られる。この結果は、ＳＤＳの添加量を１．０ｌｂ／Ｔに単純に２倍するよりもよい。同様に、０．５ｌｂ／ＴのＳＬＥＳと一緒に０．５ｌｂ／ＴのＮＰＥ２を添加すると、０．５ｌｂ／ＴのＳＬＥＳ単独使用よりも２．９９ポイント含量が上がる結果となった。この結果もまた、ＳＬＥＳの添加量を１．０ｌｂ／Ｔに２倍するよりもよい。
【００６３】
（実施例４）
０．５ｌｂ／ＴのＳＤＳと、６つの代表的な非イオン性界面活性剤をそれぞれ３つの添加水準で使用した一連の実験が、本実施例中に示される。これらの結果は表４にまとめられている。０．５ｌｂ／Ｔの水準の非イオン性界面活性剤で見られるそれぞれの値が、２つの測定値の平均であることが注目される。
【００６４】
【表４】
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【００６５】
表４のデータは、０．５ｌｂ／ＴのＳＤＳだけのブランク値に対して、０．７５ｌｂ／Ｔの非イオン性界面活性剤の添加で、含量が５ポイントも増加したことを示している。すべての場合において、０．５ｌｂ／Ｔの非イオン性界面活性剤の添加（０．５ｌｂ／ＴのＳＤＳに加えて）は、ただＳＤＳの添加量を２倍にしたものと比べて（表３参照）、含量が改善された結果を与える。先と同様に、含量の改善は、最終真空度と相関がある。非イオン性界面活性剤の効果は、３種の、それぞれ２つの異なるタイプの界面活性剤を代表するものについて示したように、非常に一般的なものである。
【００６６】
本発明は説明のために詳細に説明されてきたが、この詳細な説明はそのような目的のためだけのものであり、特許請求の範囲で限定されている場合を除いて、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく様々な改良、修正、変更が当業者にされることは理解されるであろう。特許請求の範囲と均等な意味および範囲のすべての変更は、本発明の範囲に包含される。
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【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】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記消泡剤が、Ｃ１６アルコールとＣ１８アルコールの混合物である請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
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