(57)【要約】【課題】従来に比べて低添加量で高い脱水効果を達成するとともに、近年の環境に対する関心の高まりにも配慮し、環境に影響を及ぼさない炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤を提供することを課題とする。【解決手段】特定のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと特定のポリオキシエチレンアルキルエーテル及び特定のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルから選ばれる１種以上を有効成分とする炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤が提供される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）：
【化１】
2004211020.tif 000007
（式中、Ｒ１は炭素数６〜２４のアルキル基；ｌは５〜２０でかつｍ以上の整数、ｍは５〜２０の整数；ＨＬＢが６．５〜１４．０である）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと一般式（ＩＩ）：
【化２】
2004211020.tif 000008
（式中、Ｒ２は炭素数８〜１１のアルキル基；ｎは２〜１０の整数，ｏは０〜２の整数である）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルとを有効成分として含有することを特徴とする炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤。
【請求項２】
一般式（Ｉ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと、一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルの配合割合が、１０：１〜１：１０である請求項１に記載の炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤に関する。さらに詳しくは、紙・パルプ製造における苛性化工程及び炭酸カルシウム製造工程等から排出される炭酸カルシウムスラリーの真空脱水処理によって得られる炭酸カルシウムケーキの含水率を低下させるために添加する炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、紙・パルプ製造工程から排出される炭酸カルシウムを主体とするスラリーは、オリバーフィルター，ヤングフィルターあるいはプレコートフィルターと呼ばれる真空脱水機で脱水され、得られた炭酸カルシウムケーキをキルンで強熱乾燥することにより生石灰を得たり、また、脱水後加圧した炭酸カルシウムケーキを埋め立て等の投棄処理に使用している。また最近では、資源の有効利用の観点から顔料、填料への再利用の検討が進められている。
【０００３】
また、炭酸カルシウム製造工程より排出される炭酸カルシウムスラリーも同様に、上記真空脱水機で脱水され、炭酸カルシウムケーキとした後強熱乾燥して生石灰を得ている。
【０００４】
しかしながら、上記真空脱水機での脱水工程で得られた炭酸カルシウムケーキの含水率が高いと、脱水機の目詰まり及び脱水機表面よりの炭酸カルシウムケーキの離脱が不十分となり、脱水処理能力が低下する。さらに、生成された炭酸カルシウムケーキをキルンで強熱乾燥する際の消費熱量が増加する等の問題が生じていた。上記問題点のうち、脱水機の目詰まりの現在の対応策として、脱水機を止めて洗浄し一時的に目詰まりを除去するための薬剤や方法がとられている。例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルとポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルを有効成分とする脱水促進剤（特開昭６２−１２１７００号公報）や特定のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと特定のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルとを有効成分とするライムマッドの脱水方法（特開２００２−２６６２７３号公報）等が提案されていた。しかしながら、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルは、環境ホルモンに対する問題があり、これらの組合せでは脱水効果が不充分であるなどの問題があり、ＰＲＴＲに該当せず環境に優しい薬剤が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−１２１７００号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６２７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来に比べて低添加量で高い脱水効果を達成するとともに、近年の環境に対する関心の高まりにも配慮し、環境に優しい炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の発明者は、かかる現場における要求を解決し、顧客の満足を得るため、カルシウムスラリーの脱水促進剤について鋭意研究検討した結果、種々の界面活性剤のうち、特定のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド付加物の高級アルコールと、特定のエチレンオキサイド付加物及び特定のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド付加物から選ばれる１種以上の高級アルコールが、炭酸カルシウムケーキの含水率を顕著に低下させることを見出し、この発明を完成させた。
【０００８】
かくしてこの発明によれば、一般式（Ｉ）：
【０００９】
【化３】
Ｒ１Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｌ（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｍＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜２４のアルキル基；ｌは５〜２０でかつｍ以上の整数、ｍは５〜２０の整数；ＨＬＢが６．５〜１４．０である）で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと一般式（ＩＩ）：
【００１０】
【化４】
Ｒ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｏＨ    （ＩＩ）
（式中、Ｒ２は炭素数８〜１１のアルキル基；ｎは２〜１０の整数，ｏは０〜２の整数である）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルを有効成分とする炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤が提供される。
【００１１】
この発明の有効成分である一般式（Ｉ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルは、炭素数６〜２４のアルキル基を有する高級アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加したものであり、市販のものを使用できる。また、当該高級アルコールとしては、ヤシ油還元アルコール等の天然アルコールでも合成アルコールでもよく、合成アルコールの場合は、チーグラーアルコールやオキソアルコールなどが使用できる。
【００１２】
また、一般式（Ｉ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルのＨＬＢは、６．５〜１４．０の間でより望ましい脱水促進効果が得られる。ＨＬＢが６．５より低い場合は、望ましい脱水促進効果は得られない。また、１４．０より高い場合は、発泡性が高くなるため好ましくない。
【００１３】
この発明の有効成分である一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンアルキルエーテルは、炭素数８〜１１のアルキル基を有する高級アルコールにエチレンオキサイドを付加したものであり、市販のものを使用できる。
【００１４】
この発明の有効成分である一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルは、炭素数８〜１１のアルキル基を有する高級アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加したものであり、市販のものを使用できる。また、当該高級アルコールとしては、ヤシ油還元アルコール等の天然アルコールでも合成アルコールでもよく、合成アルコールの場合は、チーグラーアルコールやオキソアルコールなどが使用できる。
【００１５】
また、一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルのＨＬＢは、６．５〜１４．０の間でより望ましい脱水促進効果が得られる。ＨＬＢが６．５より低い場合は、望ましい脱水促進効果は得られない。また、１４．０より高い場合は、発泡性が高くなるため好ましくない。
【００１６】
目的とする好ましい脱水促進効果の点から、一般式（Ｉ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの付加モル数は、５〜２０の整数であるものが用いられ、エチレンオキサイドの付加モル数は、プロピレンオキサイドの付加モル数以上の整数である。また、一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンアルキルエーテルのエチレンオキサイドの付加モル数は２〜１０であり、好ましくは５〜９である。
【００１７】
また、一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルは、エチレンオキサイドの付加モル数は、２〜１０であり、好ましくは５〜９で、プロピレンオキサイドの付加モル数は、１又は２の整数である。
【００１８】
この発明の一般式（Ｉ）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルと、一般式（ＩＩ）のポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルは任意の比率で配合することができるが、どちらか一方だけでは望ましい脱水促進効果は得られず、両化合物を併用することにより高い脱水促進効果を発現する。配合割合としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルとポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルが、１０：１〜１：１０であり、好ましくは５：１〜１：５である。
【００１９】
本発明の化合物は、炭酸カルシウムスラリーを脱水する真空脱水機のバット等に添加し用いられる。炭酸カルシウムスラリーの固形分濃度により添加量は多少変動するが、例えば、該固形分濃度が１８〜２２％の場合、炭酸カルシウムスラリーに対して３０〜３０００ｐｐｍ、好ましくは６０〜５００ｐｐｍで十分な脱水促進効果が得られる。
【００２０】
また、この発明の化合物は、それぞれ水溶液ないしは均一分散体とするために助剤を任意に配合した製剤として用いることができる。その助剤としては、メチルアルコール，エチルアルコール，エチレングリコール，ジエチレングリコール，プロピレングリコール，エチレングリコールジメチルエーテル等の親水性溶剤、灯油、重油、スピンドル油等の炭化水素溶剤が挙げられる。配合される助剤の添加量は、通常、全組成物中に０〜８０重量％であり、好ましくは、０〜５０重量％である。
【００２１】
【実施例】
この発明を試験例により以下に説明するが、これらの試験例によりこの発明が限定されるものではない。なお、試験例においては、以下の表１〜３の化合物を用いた。
【００２２】
【表１】
2004211020.tif 000002
2004211020.tif 000003
【００２３】
【表２】
2004211020.tif 000004
2004211020.tif 000005
【００２４】
試験例１（炭酸カルシウムスラリーの脱水効果確認試験）
某製紙会社の苛性化工程から排出した炭酸カルシウムスラリー（固形分濃度２５％）７００ｍｌを５０〜６０℃に加温し、１リットルのビーカーに入れた。このスラリーに、表２に示す化合物を炭酸カルシウムスラリーに対し８０ｐｐｍとなるように添加した後、撹拌羽根を使用して１２０ｒｐｍ  で３分間撹拌を行った。このスラリーをリーフテスター（（株）宮本製作所製）を用いて真空度５０ｃｍＨｇで吸引濾過した。
【００２５】
このとき生成する炭酸カルシウムケーキの重量を測定する（Ｗ１ｇ）。その後、１０５℃の乾燥器中で６時間乾燥し放冷したときの重量を測定する（Ｗ２ｇ）。炭酸カルシウムケーキの含水率（％）は次式により求められる。
炭酸カルシウムケーキの含水率（％）＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１×１００
試験結果を表３に示す。
（試験結果）
【００２６】
【表３】
2004211020.tif 000006
【００２７】
試験結果より明らかなように、炭酸カルシウムスラリーの固形分濃度が２５％と高濃度であるにもかかわらず、この発明の実施例である試験Ｎｏ．１〜４においては、添加濃度８０ｐｐｍで炭酸カルシウムケーキの含水率が目標値（この場合３３％未満）を達成していることがわかる。また、無添加時に比べて１１％以上、その他の比較例に比べて約３〜７％以上低下しており、顕著な脱水効果が得られていることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明の炭酸カルシウムスラリーの脱水促進剤を使用することにより、炭酸カルシウムスラリーの脱水性の向上、真空脱水機の目詰まり減少及びキルンでの炭酸カルシウムケーキの強熱乾燥時の消費熱量の減少が達成され、生産性が顕著に向上した。