(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙プロセス中の脱水効率を改善するための方法であって、
有効量の大豆粉を含み、ｐＨが８〜９である脱水剤溶液を調製するステップと、
前記脱水剤溶液を抄紙機に加えるステップと、
ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩およびアクリルアミドを含む有効量のカチオン性ポリマーを前記抄紙機に加えるステップと、
を含み、
前記大豆粉の前記有効量が、乾燥パルプあたりの大豆粉の重量比に基づいて、０．０５ｌｂ／ショートトンから２０ｌｂ／ショートトン（０．０２５ｋｇ／ｔから１０ｋｇ／ｔ）であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記脱水剤溶液が前記抄紙機のウェットエンド位置に加えられることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記脱水剤溶液がプレス部に入る前の紙シートに噴霧されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、前記カチオン性ポリマーの前記有効量が、乾燥パルプあたりの前記カチオン性ポリマーの重量比に基づいて、０．１ｌｂ／ショートトンから５ｌｂ／ショートトン（０．０５ｋｇ／ｔから２．５ｋｇ／ｔ）であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法であって、有効量の界面活性剤を含む脱水剤溶液を前記抄紙機に加えるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記界面活性剤が、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドを含むトリブロックコポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の方法であって、前記界面活性剤の前記有効量が、乾燥パルプあたりの界面活性剤の重量比に基づいて、０．１ｌｂ／ショートトンから５ｌｂ／ショートトン（０．０５ｋｇ／ｔから２．５ｋｇ／ｔ）であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法であって、１種以上の添加剤を前記抄紙機に加えるステップをさらに含むことを特徴とし、前記１種以上の添加剤が、歩留り向上剤、紙力増強剤、サイズ剤、微粒子、ミョウバン、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項９】
パルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための方法であって、
有効量の大豆粉を含み、ｐＨが８〜９である脱水剤溶液を調製するステップと、
前記脱水剤溶液をパルプ乾燥機に加えるステップと、
ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩およびアクリルアミドを含む有効量のカチオン性ポリマーを前記パルプ乾燥機に加えるステップと、
を含み、
前記大豆粉の前記有効量が、乾燥パルプあたりの大豆粉の重量比に基づいて、０．０５ｌｂ／ショートトンから２０ｌｂ／ショートトン（０．０２５ｋｇ／ｔから１０ｋｇ／ｔ）であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、有効量の界面活性剤を含む脱水剤溶液を前記パルプ乾燥機に加えるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、製紙プロセスまたはパルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための組成物および方法に関する。より詳細には、本開示は、脱水効率を改善するための製紙プロセスまたはパルプ乾燥プロセスにおける大豆をベースとした脱水剤溶液の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な製紙プロセスにおいて、製紙原材料のスラリーを脱水して、紙シートが形成される。紙を製造する方法は、一般に、一連の様々なプロセスを含む。最初に、原材料のスラリーを重力または慣性脱水に供する。これは、製紙機の早期段階の形成部において実施され得る。次に、真空脱水技術が利用され、続いてプレス脱水が利用される。最後に、シートを熱にさらして、残った水を蒸発させる。このステップは、製紙機のドライヤー部で起こる。
【０００３】
脱水の費用は、後続の脱水プロセスごとに増大する。すなわち、重力脱水はプレス脱水よりも費用が低い。したがって、できる限り多くの水を早期段階の脱水プロセスにおいて除去することが有利である。本質的に、紙製造の速度は、水を除去し得る速度により規定される。大半の抄紙機についての製造速度は、抄紙機のドライヤー部の乾燥容量により制限される。したがって、製紙プロセスの速度を高め、その費用を低減するために、シートがドライヤー部に入る前に、紙シートからできる限り多くの水を除去することが非常に有利である。したがって、シートから水を除去する速度を高めることができる任意の化学薬品処理が、製紙業者にとって価値がある。
【０００４】
多くの化学薬品、例えば歩留り向上剤などが、当技術分野において公知であり、例えば、紙を製造するのに使用される原材料に見られる微細粒子を保持するために使用される。そのような歩留り向上剤は、重力、慣性、および真空脱水の速度を高めることもできる。これらの化学薬品を製紙完成紙料に加えることができ、これには、凝集剤、界面活性剤、凝固剤、微粒子、歩留り向上剤などが含まれ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
製紙プロセス中の脱水効率を改善するための方法が本明細書において開示される。一態様では、製紙プロセス中の脱水効率を改善するための方法は、有効量の大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液を抄紙機に加えるステップを含む。
【０００６】
水性パルプスラリーを脱水するための方法もまた本明細書において開示される。一態様では、水性パルプスラリーを脱水するための方法は、水性パルプスラリーに、有効量の大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液を加えるステップと、パルプスラリーを脱水するステップとを含む。
【０００７】
パルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための方法もまた開示される。一態様では、本方法は、有効量の大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液をパルプ乾燥機に加えるステップを含む。
【０００８】
脱水剤溶液もまた本明細書において開示される。一態様では、製紙プロセスまたはパルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための脱水剤溶液は、有効量の大豆をベースとした成分と有効量の界面活性剤とを含む。
【０００９】
上記は、以下の詳細な説明がより良く理解されるように、本開示の特徴および技術的利点をかなり大まかに略述したものである。本出願の特許請求の範囲の主題を形成する、本開示のさらなる特徴および利点を以下に説明する。開示した概念および特定の実施形態を、変形または他の実施形態を設計するための基礎として容易に利用して、本開示の同じ目的を実施できることが当業者により認識されるべきである。そのような均等な実施形態が、添付の特許請求の範囲に規定される通りの本開示の趣旨および範囲から逸脱しないこともまた当業者により理解されるべきである。
【００１０】
本発明の詳細な説明を、図面を具体的に参照しながら、以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の脱水剤の一態様を組み込んだ脱水試験からの実験データを示すグラフである。
【図２】本開示の脱水剤の異なる態様を組み込んだ脱水試験からの実験データを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
製紙プロセスまたはパルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための組成物および方法が本明細書において開示される。製紙プロセスは、一般に、パルプから紙製品を製造する方法として定義される。このプロセスは、水性セルロース製紙完成紙料を形成するステップと、完成紙料を排水してシートを形成するステップと、シートを乾燥させるステップとを含み得る。添加剤、例えば脱水剤などを、製紙完成紙料に加えて、排水または脱水プロセスを操作することができる。添加剤を加えた後に、通常は長網抄紙機または円網抄紙機で、パルプを脱水することができる。
【００１３】
長網抄紙機では、パルプ完成紙料（「紙料スラリー」としても知られる）は、ヘッドボックスから、連続式の、移動するオープンメッシュファブリック上に堆積される。スラリー中の水は、ファブリックを通して排水され、パルプマットが形成される。ファブリックまたはワイヤーを通した最初のドレネージ後に、マットがワイヤー上で運ばれるときに、徐々に増大する真空の適用によって、マットはさらに脱水される。真空は、真空箱として知られる一連の要素によって、マットの下側に適用される。真空は、フォーミングファブリックからマットを取り除く前に、クーチロールで適用することもできる。この時点での公称マット濃度は、約１６％から約２０％である。次いでパルプマットは抄紙機のプレス部に入る。プレス部は通常約２個から４個のプレスニップを含んでおり、ここで機械的圧搾によりさらなる水が除去される。プレス後の公称マット濃度は、約４０％から約５０％である。プレス部の後に、蒸発手段により、通常ドライヤー部での熱風衝突により、さらなる水がシートから除去される。シートの最終濃度は、一般に、約８０％から約８６％（オーブン乾燥基準）または約９０％から約９５％（空気乾燥基準）の範囲である。
【００１４】
円網抄紙機では、バットに完成紙料が入っており、回転するファブリックで被覆したシリンダを使用して、マットが形成される。バット中の完成紙料／スラリーはシリンダ上に持ち上げられ、水のドレネージがファブリック／スクリーンを通して起こり、マットが形成される。マットは、シリンダ上でさらに真空脱水され、そこで、長網抄紙機について記載したように、マットはプレス部およびドライヤー部に移される。
【００１５】
製紙プロセスの機械的水除去部、例えば、真空、プレス、およびドライヤーの最適な性能を達成するように努めることによって、脱水を最大化することができる。脱水を最大化するために、紙料温度を可能な限り高く、通常約１５０°Ｆから約１６０°Ｆに維持して、水粘度を低下させることによって水除去を促進する。また、蒸気室を使用して、プレス部の前にマットの温度を上げることができる。
【００１６】
当業者は、パルプ乾燥機がサイズプレスを含まないことを除いて、パルプ乾燥機が上記の製紙機に類似していることを理解するであろう。
【００１７】
本発明者らは、特定の脱水剤を製紙機またはパルプ乾燥機に加えることによっても、脱水を最大化することができることを予期せず発見した。本開示を通して、「脱水剤」または「脱水剤溶液」への言及は、単一の脱水剤または脱水剤溶液を意味し得るか、本開示の脱水剤または脱水剤溶液の２種、３種、４種またはそれ超の任意の組合せを意味し得ることが理解されるべきである。本開示の脱水剤／脱水剤溶液のいずれも、スラリーまたは溶液で、製紙機またはパルプ乾燥機におけるある位置、例えば、完成紙料、薄紙料、濃紙料等に加えることができる。開示した方法に関連して複数の脱水剤を使用する場合、脱水剤または脱水剤溶液を、任意の順序で完成紙料に加えることができるか、下に別段の記載がない限り、脱水剤を単一の溶液またはスラリーで同時に加えることができる。一態様では、マット強化プロセス中にパルプが真空脱水される前に、脱水剤溶液を完成紙料に加える。例えば、脱水剤溶液を、長網抄紙機パルプドライヤーでヘッドボックスの前に加えてもよい。
【００１８】
本開示の脱水剤溶液は、従来のウェットエンド添加剤で用いられる伝統的なウェットエンド位置に加えることができる。これらの位置には、例えば、完成紙料、薄紙料、および／または濃紙料が含まれ得る。実際のウェットエンド位置は重要ではないと考えられる。脱水剤溶液は、シートの形成後にプレス部の前に加えることもできる。例えば、脱水剤溶液は、プレス部に入る前の湿紙に噴霧することができる。脱水剤溶液がこの位置で加えられる場合、必要とされる用量および／またはウェットエンドで起こり得る干渉の効果を潜在的に低減し得る。
【００１９】
ある特定の態様において、本開示の脱水剤溶液は大豆を含む。以後、この種の脱水剤溶液を、「大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液」または「大豆をベースとした脱水剤溶液」と称することがあり、本段落に列挙された全ての配合物を含むことが意図される。例えば、一態様では、本開示の脱水剤溶液は大豆粉を含む。本開示に従って、大豆粉は約５０％のデンプンおよび約５０％の大豆タンパク質を含むことが理解されるべきである。別の態様では、本開示の脱水剤溶液は大豆タンパク質を含む。さらなる態様では、脱水剤溶液は、大豆粉と大豆タンパク質との組合せを含む。他の態様では、脱水剤溶液は大豆タンパク質からなり、これは該溶液が大豆タンパク質の他にさらなる添加剤を含まないことを意味する。またさらなる態様では、脱水剤溶液は大豆粉からなり、これは該溶液が大豆粉の他にさらなる添加剤を含まないことを意味する。他の態様では、脱水剤溶液は、大豆タンパク質と大豆粉との組合せからなり、これは該溶液が大豆タンパク質と大豆粉との組合せの他にさらなる添加剤を含まないことを意味する。
【００２０】
大豆粉の溶液は、当業者によって調製することができ、例示的な例として、約１０グラムの大豆粉を約９０グラムの水に分散させることができる。次に、およそ１５ｍＭのＮａ２Ｓ２Ｏ５を加えることができ、塩基（例えば０．１Ｎ  ＮａＯＨであるがこれに限定されない）を加えることによって、溶液のｐＨを約８から約９の間に調整することができる。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、メタ重亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ５）が大豆粉の溶解を助け、大豆タンパク質が放出されるという仮説が立てられる。生じた溶液を、製紙完成紙料に加える前に、約１時間撹拌してもよい。ここでも、前述のことは単に大豆粉溶液を含む脱水剤を製造する方法の例示的な例であり、記載した特定の量は、完成紙料中のパルプの量に基づいて調整することができる。
【００２１】
大豆タンパク質の溶液は、当業者によって調製することができ、ある特定の態様では、該溶液は、大豆粉の溶液と類似の様式で調製することができる。しかしながら、大豆タンパク質の溶液を調製するときには、メタ重亜硫酸ナトリウムを加えなくてもよいであろう。大豆タンパク質は、ｐＨが約８に調整された水に容易に溶解することができる。
【００２２】
脱水剤溶液中の脱水剤の有効量は、脱水されるパルプの特徴、製紙機装置、パルプ乾燥機装置、およびスラリーに含有される原材料に基づいて経験的に決定される。脱水剤溶液の大豆粉または大豆タンパク質成分に関して、大豆成分の用量は、乾燥パルプ１トンあたりの大豆のポンドに基づいて、約０．０５ｌｂ／トンから約２０ｌｂ／トンである。さらなる態様では、大豆成分の用量は、乾燥パルプ１トンあたりの大豆のポンドに基づいて、約１ｌｂ／トンから約１５ｌｂ／トン、または約１ｌｂ／トンから約１０ｌｂ／トンである。いくつかの態様では、大豆成分の用量は、約２ｌｂ／トンから約６ｌｂ／トンであり、他の態様では、大豆成分の用量は、乾燥パルプ１トンあたりの大豆のポンドに基づいて、約２ｌｂ／トンから約４ｌｂ／トンである。
【００２３】
本開示のある特定の態様に従った脱水剤溶液は大豆をベースとした脱水剤溶液であるものの、他の態様では、脱水剤溶液は凝集剤を含み得る。任意の種類の凝集剤を本開示に従って使用することができ、ある特定の態様では、凝集剤はカチオン性ポリマーである。したがって、ある特定の態様では、大豆をベースとした脱水剤溶液を完成紙料に加えることができ、カチオン性ポリマーなどの凝集剤を含む別個の脱水剤溶液を完成紙料に加えることができる。いくつかの態様では、大豆をベースとした脱水剤溶液をまず完成紙料に加えた後、次にカチオン性ポリマーを含む脱水剤溶液を加えることができ、他の態様では、カチオン性ポリマーを含む脱水剤溶液を加えた後に、大豆をベースとした脱水剤溶液を完成紙料に加えることができる。
【００２４】
本開示により企図されるカチオン性ポリマーには、例えば、アクリルアミド、アリルアミン、ビニルアミン、ジアルキルアミノアルキルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルアクリレート第四級塩、ジアルキルアミノアルキルアクリレート酸塩、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート第四級塩、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート酸塩などであるがこれらに限定されないモノマーが含まれ得る。アルキル基は一般に約１個から約１０個の炭素原子を含む。ある特定の態様では、アルキル基は、約１個から約７個の炭素原子を含み、さらなる態様では、アルキル基は約１個から約４個の炭素原子を含む。
【００２５】
本開示のカチオン性ポリマーに関連して使用することができるカチオン性モノマーの具体例としては、ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ）、ジメチルアミノエチルアクリレートメチルスルフェート第四級塩、ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロリド第四級塩、ジメチルアミノエチルアクリレート硫酸塩、ジメチルアミノエチルアクリレート塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド第四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルスルフェート第四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリレートベンジルクロリド第四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート硫酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート塩酸塩、ジアルキルアミノアルキルアクリルアミドまたはメタクリルアミドおよびこれらの第四級または酸塩、例えば、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドメチルスルフェート第四級塩、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド硫酸塩、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩酸塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドメチルスルフェート第四級塩、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド硫酸塩、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド塩酸塩、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジアリルジエチルアンモニウムクロリドおよびジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）からなる群から選択される１種以上の要素が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
特定の一態様では、大豆粉を含む脱水剤溶液が完成紙料に加えられ、続いてジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩／アクリルアミド（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／ＡｃＡｍ）を含む脱水剤溶液が加えられる。この態様におけるカチオン性ポリマーの活性含有量は、約３５％であり得る。
【００２７】
ある特定の態様では、カチオン性ポリマーの用量は、乾燥パルプ１トンあたりの活性カチオン性ポリマーのポンドに基づいて、約０ｌｂ／トンから約５ｌｂ／トンまたは約０．１ｌｂ／トンから約２ｌｂ／トンである。他の態様では、カチオン性ポリマーの用量は、約０．５ｌｂ／トンから約３ｌｂ／トンであり、他の態様では、乾燥パルプ１トンあたりの活性カチオン性ポリマーのポンドに基づいて、カチオン性ポリマーの用量は、約２ｌｂ／トンから約４ｌｂ／トンである。
【００２８】
カチオン性ポリマー脱水剤溶液は、例えば、約３５％のポリマー活性分を含む、油中水型エマルションなどのエマルションの形態とすることもできる。生成物は、使用前にメイクダウン（ｍａｋｅ  ｄｏｗｎ）または「転相（ｉｎｖｅｒｔ）」する必要があり得、例示的な一例として、約１ｇのカチオン性ポリマーを約９９ｇの水に、約８００ｒｐｍの撹拌下で約３０分間混合することによって、実験室においてポリマーを転相することができよう。次いでこの１％生成物を、所望の濃度（通常約０．０１％から約１％の間）に希釈した後、完成紙料に加えることができる。当技術分野において、メイクダウン装置（混合装置）を使用して、生成物を約０．５％から約１％の溶液に転相することができ、次いで、所望の溶液濃度に事後希釈した後、供給ポンプを使用して完成紙料に溶液を供給する。
【００２９】
本開示のある特定の態様に従って、脱水剤溶液は、１種以上の界面活性剤も含むことができる。界面活性剤は、水とある他の液体との間の界面張力、または水と固体との間の界面張力を意味する、水の表面張力を低下させる化合物である。界面活性剤は通常、両親媒性の有機化合物であり、これらが疎水性基（それらの尾部）と親水性基（それらの頭部）の両方を含むことを意味する。したがって、界面活性剤は、水不溶性部分と水溶性部分の両方を含む。界面活性剤は、カチオン性電荷、アニオン性電荷を有することができるか、全く電荷を帯びていなくてもよい。本開示の一態様では、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、例えば、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯのトリブロックコポリマー（ここで、ＰＥＯ（ポリエチレンオキシド）は親水性であり、ＰＰＯ（ポリプロピレンオキシド）はより疎水性である）とすることができる。したがって、本開示の一態様では、脱水剤溶液は、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯのトリブロックコポリマーを含むことができる。界面活性剤の溶液は、例えば、公知の量の界面活性剤を水に加え、混合して溶液を形成するなど、当技術分野において公知のプロセスにより作製することができる。
【００３０】
ある特定の態様では、界面活性剤の用量は、乾燥パルプ１トンあたりの界面活性剤のポンドに基づいて、約０ｌｂ／トンから約５ｌｂ／トンまたは約０．５ｌｂ／トンから約２ｌｂ／トンである。他の態様では、界面活性剤の用量は、乾燥パルプ１トンあたりの界面活性剤のポンドに基づいて、約１ｌｂ／トンから約３ｌｂ／トンまたは約２ｌｂ／トンから約４ｌｂ／トンである。
【００３１】
本開示の特定の態様では、脱水剤溶液は、大豆粉および／または大豆タンパク質と１種以上の界面活性剤との混合物を含む。任意の態様では、本開示の方法は、大豆をベースとした成分、例えば、大豆粉や大豆タンパク質などを含む脱水剤溶液を単に含むことができる。しかしながら、上述のように、さらなる脱水剤溶液を使用することができる。例示的な例として、本明細書において開示した任意の方法は、第１の、大豆をベースとした脱水剤溶液、例えば、大豆粉および／または大豆タンパク質を含む脱水剤溶液などと、１種以上のカチオン性ポリマーを含む第２の脱水剤溶液と、１種以上の界面活性剤を含む第３の脱水剤溶液とを含むことができる。各脱水剤溶液を完成紙料に加える順序は重要ではなく、上述のように、ある特定の態様では、第１の脱水剤溶液は、完成紙料に加える前に、第３の脱水剤溶液と合わせることができる。
【００３２】
特定の一態様では、製紙プロセスまたはパルプ乾燥プロセス中の脱水効率を改善するための脱水剤溶液は、有効量の大豆をベースとした成分および有効量の界面活性剤を含む。大豆をベースとした成分は、本明細書において開示した任意の大豆をベースとした成分であってもよい。例えば、大豆をベースとした成分は、大豆粉および／または大豆タンパク質を含んでもよい。界面活性剤は、本明細書において開示した任意の界面活性剤とすることができる。例えば、界面活性剤は、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドを含むトリブロックコポリマーであってもよい。各成分の有効量は、本明細書において開示したそのような成分の任意の量とすることができる。例えば、大豆をベースとした成分の有効量は、約０．０５ｌｂ／トンから約２０ｌｂ／トンであってもよく、界面活性剤の有効量は、約０．１ｌｂ／トンから約５ｌｂ／トンであってもよい。
【００３３】
本開示の脱水剤溶液と組み合わせて他の添加剤を使用することができる。しかしながら、本開示の脱水剤が適切に機能するためにはさらなる添加剤は必要とされないことに留意されたい。他の添加剤には、例えば、歩留り向上剤、紙力増強剤、サイズ剤、微粒子、ミョウバン、またはこれらの任意の組合せが含まれ得る。
【００３４】
本開示の脱水剤溶液および添加剤は、水性セルロースパルプスラリー（例えば、完成紙料）を脱水するための方法において使用することができる。ある特定の態様では、水性パルプスラリーを脱水するための方法は、（ａ）水性パルプスラリーに有効量の大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液を加えるステップと、（ｂ）パルプスラリーを脱水するステップとを含み得る。大豆をベースとした成分は、大豆タンパク質および／または大豆粉とすることができる。製紙機またはパルプ乾燥機は、パルプスラリーを含み得る。
【００３５】
本開示の脱水剤溶液および添加剤は、抄紙機で紙シートの脱水を促進するための方法においても使用することができる。一態様では、そのような方法は、（ａ）大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液を抄紙機に加えるステップを含む。大豆をベースとした成分は、大豆タンパク質および／または大豆粉とすることができる。脱水剤溶液を抄紙機に加える特定の位置に関して、脱水剤溶液を、例えば、従来のウェットエンド添加剤で用いられるウェットエンド位置、完成紙料、および／またはプレス部でもしくはプレス部の前に加えることができよう。さらに、脱水剤溶液は、プレス部脱水の前に紙シートに噴霧することもできる。
【００３６】
本開示の脱水剤溶液および添加剤は、パルプ乾燥機の脱水を促進するための方法においてさらに使用することができる。一態様では、そのような方法は、（ａ）大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液をパルプ乾燥機に加えるステップを含む。大豆をベースとした成分は、大豆タンパク質および／または大豆粉とすることができる。脱水剤溶液をパルプ乾燥機に加える特定の位置に関して、脱水剤溶液を、例えば、従来のウェットエンド添加剤で用いられるウェットエンド位置に、完成紙料に、および／または機械のヘッドボックスで加えることができよう。
【００３７】
本開示の脱水剤溶液および添加剤は、製紙プロセス中の脱水効率を改善するための方法においてさらに使用することができる。一態様では、本方法は、（ａ）大豆をベースとした成分を含む脱水剤溶液を抄紙機に加えるステップを含む。大豆をベースとした成分は、大豆タンパク質および／または大豆粉とすることができる。脱水剤溶液を抄紙機に加える特定の位置に関しては、脱水剤溶液を、例えば、従来のウェットエンド添加剤で用いられるウェットエンド位置に、完成紙料に、および／またはプレス部でもしくはプレス部の前に加えることができよう。さらに、脱水剤溶液は、プレス部の前に紙シートに噴霧することもできる。
【００３８】
前述のことは、例示のために提示され、本開示の範囲を制限することを意図しない以下の実施例を参照することにより、より良く理解されるであろう。
【００３９】
［実施例１］
古段ボール（ＯＣＣ）完成紙料の濃紙料を製紙工場から得た。水を用いて完成紙料を１％に希釈し、１，２００ｍＬの生じた完成紙料溶液を、１２００ｒｐｍの混合下で、２つの異なる瓶に（各瓶に６００ｍＬ）加えた。大豆粉の溶液を約２ｌｂ／トンの量で第１の瓶に加え、大豆粉の溶液をまた約４ｌｂ／トンの量で第２の瓶に加えた。生じた溶液を３０秒間混合した。
【００４０】
次に、完成紙料溶液を、３００ｍｂａｒの真空下で９０秒間、１００メッシュワイヤーで排水した。生じたウェットパッド（シート）の重量を次いで記録した。その後、ウェットパッドを２枚のフェルトの間に配置した。挟んだパッドを次いで金属ワイヤーの上に置き、固定プレスを使用して７バールの圧力下で２分間プレスした。
【００４１】
プレスしたパッドの重量を記録した後、パッドを約１０５℃の温度を有する加熱オーブンに一夜入れた。その後、パッドの乾燥重量を記録した。プレス固形分は、プレスパッドおよび乾燥パッドの重量によって計算した。
【００４２】
図１に見られるように、大豆粉を加えることで、プレスパッドの固形分が著しく改善した。プレスパッドの固形分が高いほど、水分含有量が低くなる。
【００４３】
［実施例２］
大豆粉溶液を完成紙料に加えた１５秒後に、１ｌｂ／トンの「凝集剤１」を溶液として完成紙料に加えたことを除いて、実施例１を実施するのに用いたのと同じステップを実施例２について繰り返した。凝集剤１は、ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩／アクリルアミド（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ／ＡｃＡｍ）のコポリマーである。コポリマーの活性含有量は３５％である。
【００４４】
この実験からの結果を図２において見ることができる。ここでも、完成紙料に大豆粉を組み入れることに由来するプレス脱水効果が著しいことを見ることができる。凝集剤１が脱水プロセスに有益な効果を及ぼすこともまた見ることができる。
【００４５】
ここにおいて開示および特許請求した組成物および方法の全てを、本開示に照らして、過度な実験を行うことなく、作製および実行することができる。本発明は多くの様々な形態で実施することができるものの、本発明の特定の好ましい実施形態を本明細書において詳細に説明した。本開示は、本発明の原則を例証するものであり、本発明を例示した特定の実施形態に限定することを意図しない。さらに、明示的に逆の記載がない限り、「ａ」という単語の使用は、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を含むことが意図される。例えば、「脱水剤」は、「少なくとも１種の脱水剤」または「１種以上の脱水剤」を含むことが意図される。
【００４６】
絶対的にまたは近似的にのいずれかで示した任意の範囲は、両方を包含することが意図され、本明細書において用いた任意の定義は、限定ではなく明瞭化を意図している。本発明の広い範囲を規定する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、具体的な実施例に記載した数値を可能な限り正確に報告する。しかしながら、任意の数値は、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本来含むものである。さらに、本明細書において開示した全ての範囲は、その範囲に含まれるあらゆる下部範囲（全ての小数値および整数値を含めて）を包含することが理解されるべきである。さらに、本発明は、本明細書において記載した多様な実施形態のいくつかまたは全てのあらゆる可能な組合せを包含する。本明細書において記載したここで好ましい実施形態に対する多様な変化および変形が、当業者に明らかであることもまた理解されるべきである。そのような変化および変形は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、またその意図される利点を減ずることなく、成すことができる。したがって、そのような変化および変形が、添付の特許請求の範囲により包含されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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