(57)【要約】有効な量の選択されたホスホン酸塩またはホスホン酸塩ブレンドを、化学パルプ化プロセスの蒸解段階中に水性蒸解がま組成物と混和することによる、化学パルプ化プロセスに見出される条件下での、カルシウム塩スケールの形成抑制を改良する組成物および方法。該組成物および方法は、特にクラフトパルプ化プロセスにおける使用によく適合している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学パルプ化プロセスのアルカリ性水性混合物におけるカルシウム塩スケールの形成を抑制するスケール抑制組成物であって、該組成物は、前記化学パルプ化プロセスの蒸解がまに添加され、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
の化合物、
式：
【化１】
2004532945.tif 000101
の化合物、
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物
（上記式においてＭは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムから独立に選択され、ＸはＨ、Ｒ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択され、その場合Ｒは、炭素原子２から６個を有するアルキル基または−ＮＸ２置換されたアルキル基であり、Ｒ’は、炭素原子１から１７個を有するアルキル基であり、Ｒ’は場合によって分枝し、場合によって不飽和であり、Ｙは、−ＰＯ３Ｍ２、Ｈ、またはＲ’から選択される。）から選択される、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を含み、
前記ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合は、活性酸基準のホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えることを条件とする、前記組成物。
【請求項２】
Ｍが、水素またはアルカリ金属から独立に選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｍがアルカリ金属である場合、Ｍがナトリウムまたはカリウムである請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
Ｘが−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２またはＲから独立に選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
Ｘの少なくとも１つがＲであり、Ｒが−（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であり、前式においてｎが２から６の整数であり、Ｘ’がＲまたは−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
各ＸがＲであり、Ｒが−（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であり、前式においてｎが２から６の整数であり、Ｘ’がＲまたは−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される請求項４に記載の組成物。
【請求項７】
Ｙが−ＰＯ３Ｍ２である請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
Ｒ’が炭素原子１から５個を有するアルキル基である請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩である請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩である請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシドである請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩の混合物である請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との混合物である請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも２つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩の混合物である請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３であり、活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して約５００から約１０００ｐｐｍである請求項９に記載の組成物。
【請求項１６】
前記ホスホン酸塩が、ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２である請求項１０に記載の組成物。
【請求項１７】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約２００ｐｐｍである請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項９に記載の組成物。
【請求項１９】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項９に記載の組成物。
【請求項２１】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１５０から約１０００ｐｐｍである請求項２０に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項９に記載の組成物。
【請求項２３】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項９に記載の組成物。
【請求項２４】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項２３に記載の組成物。
【請求項２５】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択される第２のホスホン酸塩との混合物である請求項１２に記載の組成物。
【請求項２６】
前記第２のホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項２５に記載の組成物。
【請求項２８】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約８０から約１０００ｐｐｍである請求項２５に記載の組成物。
【請求項２９】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項２５に記載の組成物。
【請求項３０】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２との混合物であるである請求項１２に記載の組成物。
【請求項３１】
活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍである請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３から選択される第２のホスホン酸塩との混合物である請求項１２に記載の組成物。
【請求項３３】
前記第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項３２に記載の組成物。
【請求項３４】
前記第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項３２に記載の組成物。
【請求項３５】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第１のホスホン酸塩と、式ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第２のホスホン酸塩との混合物である請求項１３に記載の組成物。
【請求項３６】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項３５に記載の組成物。
【請求項３７】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約５００ｐｐｍである請求項３５に記載の組成物。
【請求項３８】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項３５に記載の組成物。
【請求項３９】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１５０ｐｐｍである請求項３５に記載の組成物。
【請求項４０】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２とＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１００から約１０００ｐｐｍである請求項１２に記載の組成物。
【請求項４１】
前記ホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３と（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍである請求項１２に記載の組成物。
【請求項４２】
前記アルカリ性水性混合物のｐＨが少なくとも９である請求項１に記載の組成物。
【請求項４３】
化学パルプ化プロセスにおいてカルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であって、前記化学パルプ化プロセスの、蒸解がま内のアルカリ性水性混合物に、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を添加することを含み、
前記少なくとも１つのホスホン酸塩が、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
を有する化合物、
式：
【化２】
2004532945.tif 000102
を有する化合物、
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物
（上記式においてＭは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムから独立に選択され、ＸはＨ、Ｒ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択され、その場合Ｒは、炭素原子２から６個を有するアルキル基または−ＮＸ２置換されたアルキル基であり、Ｒ’は、炭素原子１から１７個を有するアルキル基であり、Ｒ’は場合によって分枝し、場合によって不飽和であり、Ｙは、−ＰＯ３Ｍ２、Ｈ、またはＲ’から選択される。）から選択され、
前記ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合は、活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えることを条件とする、前記方法。
【請求項４４】
Ｍが、水素またはアルカリ金属から独立に選択される請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
Ｍがアルカリ金属である場合、Ｍがナトリウムまたはカリウムである請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
Ｘが−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２またはＲから独立に選択される請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
Ｘの少なくとも１つがＲであり、Ｒが−（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であり、前式においてｎが２から６の整数であり、Ｘ’がＲまたは−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
各ＸがＲであり、Ｒが−（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であり、前式においてｎが２から６の整数であり、Ｘ’がＲまたは−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
Ｙが−ＰＯ３Ｍ２である請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
Ｒ’が炭素原子１から５個を有するアルキル基である請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩である請求項４３に記載の方法。
【請求項５２】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩である請求項４３に記載の方法。
【請求項５３】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（ＩＩＩ）のホスホン酸塩である請求項４３に記載の方法。
【請求項５４】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩の混合物である請求項４３に記載の方法。
【請求項５５】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との混合物である請求項４３に記載の方法。
【請求項５６】
前記ホスホン酸塩が、少なくとも２つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩の混合物である請求項４３に記載の方法。
【請求項５７】
前記ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３であり、活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５００から約１０００ｐｐｍである請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
前記ホスホン酸塩が、ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２である請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約２００ｐｐｍである請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項５１に記載の方法。
【請求項６１】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項５１に記載の方法。
【請求項６３】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１５０から約１０００ｐｐｍである請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、また活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項５１に記載の方法。
【請求項６５】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である請求項５１に記載の方法。
【請求項６６】
活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択される第２のホスホン酸塩との混合物である請求項５４に記載の方法。
【請求項６８】
前記第２のホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項６７に記載の方法。
【請求項７０】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約８０から約１０００ｐｐｍである請求項６７に記載の方法。
【請求項７１】
前記第２のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍである請求項６７に記載の方法。
【請求項７２】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２との混合物である請求項５４に記載の方法。
【請求項７３】
活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍである請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３から選択される第２のホスホン酸塩との混合物である請求項５４に記載の方法。
【請求項７５】
前記第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の前記混合物の量は、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項７４に記載の方法。
【請求項７７】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第１のホスホン酸塩と、式ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第２のホスホン酸塩との混合物である請求項５５に記載の方法。
【請求項７８】
前記第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍである請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約５００ｐｐｍである請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍである請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
前記第１のホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、活性酸基準の混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１５０ｐｐｍである請求項７７に記載の方法。
【請求項８２】
前記ホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２とＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１００から約１０００ｐｐｍである請求項５４に記載の方法。
【請求項８３】
前記ホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３と（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍである請求項５４に記載の方法。
【請求項８４】
前記化学パルプ化プロセスが、クラフトプロセスである請求項４３に記載の方法。
【請求項８５】
カルシウム塩スケールが蒸解がま内で抑制される請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
カルシウム塩スケールが、褐色紙料洗浄区域内で抑制される請求項８４に記載の方法。
【請求項８７】
カルシウム塩スケールが、黒液回収区域内で抑制される請求項８４に記載の方法。
【請求項８８】
前記カルシウム塩スケールが、炭酸カルシウムまたは硫酸カルシウムである請求項４３に記載の方法。
【請求項８９】
前記カルシウム塩スケールが、炭酸カルシウムである請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記アルカリ性水性混合物のｐＨが少なくとも９である請求項４３に記載の方法。
【請求項９１】
カルシウム塩スケールを形成するのに十分な量の利用可能なカルシウムカチオンと炭酸塩および硫酸塩から選択したアニオンを有する、化学パルプ化プロセスの水性系において、前記カルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であって、
カルシウム塩スケールの形成を抑制する温度範囲内に保持した前記化学パルプ化プロセスの蒸解がま内の前記水性系と、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を混和するステップを含み、前記ホスホン酸塩が、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
を有する化合物、
式：
【化３】
2004532945.tif 000103
を有する化合物、
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物
（上記式においてＭは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムから独立に選択され、ＸはＨ、Ｒ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択され、その場合Ｒは、炭素原子２から６個を有するアルキル基または−ＮＸ２置換されたアルキル基であり、Ｒ’は、炭素原子１から１７個を有するアルキル基であり、Ｒ’は場合によって分枝し、場合によって不飽和であり、Ｙは、−ＰＯ３Ｍ２、Ｈ、またはＲ’から選択される。）から選択され、
前記ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合は、活性酸基準の前記ホスホン酸塩の量が、前記蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えることを条件とする、前記方法。
【請求項９２】
前記ホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３とＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約５００ｐｐｍである請求項１３に記載の組成物。
【請求項９３】
前記ホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３とＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２との混合物であり、活性酸基準の前記混合物の量が、前記蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約５００ｐｐｍである請求項５５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学パルプ化プロセスの水性アルカリ性系におけるスケール形成を抑制する組成物、および方法に関する。より具体的には、本発明は、化学パルプ化装置におけるカルシウム塩スケール析出物の形成、析出、および付着を抑制する組成物、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙は、商工業に、また家庭において世界中で広く使用され、様々な用途を有する。したがって、パルプ製造は、十分な量の紙を生産するため、大きな工業的規模により世界中で行われている。したがって，このようなパルプ製造作業は、製造装置の休止時間を最小とし、またパルプ製造工程の効率低下期間を最小として、費用効果的な、効率的な操作で行うことが、非常に望ましいことである。
【０００３】
工業的パルプ製造の基本的ステップは、植物繊維をチップに変換し、チップをパルプに変換し、（場合によって）パルプを漂白し、パルプを洗浄し、かつパルプを、筆記用紙、新聞用紙、文書用紙などの紙製品として使用できる適正な紙に変換することである。
【０００４】
典型的には、工業的パルプ製造作業では、いくつかの化学パルプ化プロセスが使用されている。よく知られている工業的アルカリ性化学パルプ化プロセスには、クラフト（または硫酸塩）法、ソーダ法、およびアルカリ性亜硫酸法が含まれる。クラフト法により、どんなパルプ生産プロセスの中でも最も強い繊維が作られ、一部には蒸解薬品の効率的な回収法のために、クラフト法は最も一般的に使用されるパルプ製造プロセスである。本発明は、どんな上記のアルカリ性化学パルプ化プロセスにも適用可能性を有するが、本発明はクラフト法について特に有用であり、したがってクラフト法をより詳細に下記に記述する。
【０００５】
最初に、適切な木を収穫し、樹皮を剥ぎ、次いで適切な大きさのフレークまたはチップに刻む。これらの木材チップは、選別し、小さいチップと、大きいチップが除かれる。次いで、残った適切な木材チップは、蒸解がま（チップと蒸解組成物溶液とを保持する容器またはタンクであり、このようなタンクはバッチまたは連続操作向けに設計することができる）に投入される。
【０００６】
例えば、バッチ型蒸解がまでは、木材チップ、ならびに、前述の蒸解がまによる蒸解からの使用済み排液である「弱黒液」と、新規か、または薬剤回収プラントからかいずれかの、水酸化ナトリウムおよび硫化ナトリウム溶液である「白液」との混合物を、蒸解がま中にポンプ送りする。蒸解工程では、木材繊維を結合させているリグニンが、白液中に溶解し、パルプと黒液とを生成する。
【０００７】
蒸解がまを密封し、高圧下で、適切な蒸解温度まで、蒸解がま組成物を加熱する。蒸解がま内における特別な温度および圧力（Ｈファクタ）による所定の蒸解時間の後、蒸解がま内容物（パルプおよび黒液）を、保持タンクに移す。保持タンク内のパルプを褐色紙料洗浄機に移す一方、液体（蒸解がま内で生成された黒液）は黒液回収区域、すなわち黒液蒸発缶に送られる。黒液は、例えば、多効蒸発缶を使用して、通常は固形分６０〜８０％の、高固形分含量まで蒸発される。固形分含量が高いほど、黒液をポンプ送りするのが困難になり、製紙工場はより著しいスケール問題を抱えるであろう。蒸解がま、黒液蒸発缶区域、および褐色紙料洗浄区域を含むパルプ工場の種々の区域で生じる炭酸カルシウムスケールは、最も厄介なスケール問題の一つである。
【０００８】
大抵の商業的製紙工場は、黒液蒸発缶として多重効用蒸発缶（ＭＥＥ）を使用している。これらの蒸発缶は一般に、４から８段の効用範囲を有する長さのものである。一般に、望ましくない炭酸カルシウムのスケールは、１または２段でだけ発生する。現在、大抵の工場は、全くスケール抑制剤を使用していない。むしろ黒液蒸発缶部門を操業停止し、熱酸、すなわち酸洗浄で、炭酸カルシウムのスケールを洗浄除去することにより、スケール問題に対処している。この熱酸の吹出しは、製紙工場の生産に悪影響をおよぼし、また、使用される酸が、工場配管および装置を腐食させるので、懸念すべき問題になっている。
【０００９】
クラフト蒸解液は、高度にアルカリ性であり、通常１０から１４、より詳細には１２から１４のｐＨを有する。蒸解がま組成物は、大量の亜硫酸ナトリウムを含有し、亜硫酸ナトリウムは、蒸解液の脱リグニン速度を増加させる促進剤として使用する。この作用で、木材チップ中のリグニンが放出され、したがってセルロースが、パルプとして利用可能になる。
【００１０】
クラフト法における操作条件の組合せが、スケール生成および析出を助長し、蒸解液と接触するに至る範囲内の金属表面および他の表面に炭酸カルシウムスケールを形成し、析出し、かつ付着させる傾向を増加させる。このような工程条件のもとで、水中に存在し、またクラフト法により木材から浸出するカルシウムが、炭酸塩と反応し、かなり急速にスケール化をもたらして、炭酸カルシウムスケールを付着させる。このようなスケールはしばしば、蒸解がま、配管、熱交換器などの中に付着され、これら全てのものが、炭酸カルシウムが析出し、かつ付着することができる表面を有している。このような析出物は、時間が経つと蓄積されて、熱酸洗浄によりスケール析出物を除去するため、下流におけるパルプ製造ラインの望ましくない早い時期での操業停止を招く可能性がある。
【００１１】
いくつかの特許および技術論文が、スケール形成の問題を開示している。「Ａｎ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｎｔ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｄｉｇｅｓｔｅｒ  Ｓｃａｌｅ」、Ｒ．Ｈ．Ｗｉｎｄｈａｇｅｒ、Ｐａｐｅｒ  Ｔｒａｄｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ、ｐｐ．４２〜４４、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ５，１９７３において、蒸解がま内における、蒸解がま蒸解液からのスケール析出を抑制するため、炭酸カルシウムスケール抑制剤として、少量のモノアミノメチレンホスホン酸（ＡＴＭＰ）を使用することが開示されている。
【００１２】
米国特許第４７９９９９５号（１９８９年１月２４日Ｄｒｕｃｅ  Ｋ．Ｃｒｕｍｐ他に発行）は、パルプ蒸解がま内で見出される条件下におけるカルシウムスケールの抑制が、非イオン界面活性剤と一緒にパルプ液に添加して、ポリアミノ（ポリアルキレンホスホン）酸の混合物を使用することにより達成されていることを、開示している。この米国特許はまた、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）（「ＮＴＭＰ」または「ＡＴＭＰ」）、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（「ＨＥＤＰ」）、および１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸ナトリウム（「ＮａＨＥＤＰ」）などのホスホン酸が、スケールを制御するために通常使用されていると言われていることを開示している。しかし、当該特許は、黒液中でのＨＥＤＰの使用により実際にスケールが助長され、また黒液中での非イオン界面活性剤の存在なしでのジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）（「ＤＴＰＭＰ」）の使用により、限定されたスケールの減少が得られるだけであったことを開示している。当該特許は、非イオン界面活性剤の使用が、スケール減少を改善させることを開示しているが、化学パルプ化プロセスでは、詳細には蒸解がまでは、界面活性剤の使用を避けることが好ましい。本発明の組成物は、アルカリ性化学パルプ化プロセス蒸解がまに添加する場合、非イオン界面活性剤の必要性がなく化学パルプ化プロセスにおけるカルシウム塩スケールを抑制するのに有効である。
【００１３】
カナダ特許第１０６９８００号（Ｐｈｉｌｉｐ  Ｓ．Ｄａｖｉｓ他、１９８０年１月１５日）は、黒液への、オルガノホスホン酸塩、例えば、アミノオルガノホスホン酸塩と１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、例えばアミノトリ（メチレンホスホン酸）（ＡＭＰ）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＡ）、およびヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）（ＨＭＤＴＡ）、とのブレンドの添加が、９を超えるｐＨで、黒液蒸発缶中の炭酸カルシウムスケールを減少させることを開示している。この特許はまた、開示されたブレンドの代わりに個々の（単一の）ホスホン酸塩を使用することは、９を超えるｐＨで炭酸カルシウムの晶出を抑制するのに有効ではなかったことも開示している。
【００１４】
米国特許第４８５１４９０号（１９８９年７月２５日Ｆｕ  Ｃｈｅｎ他に発行）は、冷却、ボイラ、コンバージョンコーティング、紙およびパルプ処理、ならびにガス洗浄などのいくつかの水系に有効な、析出制御剤としての用途を有すると言われているヒドロキシアルキレンアミノアルキレンホスホン酸塩官能基を含有する水溶性ポリマーを開示している。
【００１５】
米国特許第５５３４１５７号（１９９６年７月９日Ｃｒａｉｇ  Ｄ．Ｉｍａｎ他に発行）は、ポリエーテルポリアミンメチレンホスホン酸塩を使用して、高ｐＨの処理水におけるスケール形成塩の形成、析出、および付着性を抑制する方法を開示している。その４欄、３５〜５１行において、この米国特許は、ＨＥＤＰおよびＡＴＭＰなどの抑制剤は、アルカリ性ｐＨ条件ではスケール抑制剤として役に立たないことを開示している。
【００１６】
米国特許第５５６２８３０号（１９９６年１０月８日Ｄａｖｏｒ  Ｆ．Ｚｉｄｏｖｅｃ他に発行）は、ポリエポキシコハク酸またはその塩、およびホスホノカルボン酸またはその塩を組み合わせたものを添加することにより、水性系における腐食、ならびにスケール形成および析出を抑制する方法を開示している。
【００１７】
米国特許第５５５２０１８号（１９９６年９月３日Ｊｏｈａｎ  Ｄｅｖｅｎｙｎｓに発行）は、過酸を使用して、既に化学試薬の存在における脱リグニン処理、すなわちクラフト蒸解、にかけられている化学紙パルプの脱リグニン選択性を改善する方法を開示している。この方法において、安定剤としてホスホン酸塩が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前述の特許および技術論文にもかかわらず、詳細には工業的化学パルプ処理装置における、金属表面へのスケールの形成、析出、および付着を抑制するための強化された方法および組成物が高度に望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の目的は、化学パルプ化プロセス施設の設備、容器および／または配管内の金属表面および他の表面への、カルシウム塩スケールの形成、析出、および付着を抑制する組成物を提供することである。本発明のさらに他の目的は、化学パルプ化プロセス施設の設備、容器および／または配管内の表面への、カルシウム塩スケールの形成、析出、および付着を抑制する方法を提供することである。
【００２０】
これらの、および他の目的は、本明細書において以後、より非限定的な詳細について記述される本発明において達成されるものである。
【００２１】
本発明により、化学パルプ化プロセスのアルカリ性水性混合物におけるカルシウム塩スケールの形成を抑制するためのスケール抑制組成物であって、化学パルプ化プロセスの蒸解がまに組成物を添加し、組成物が、スケール抑制有効量の、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
の化合物、式：
【００２２】
【化１】
2004532945.tif 000002
の化合物、
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物（上記式においてＭは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムから独立に選択され、ＸはＨ、Ｒ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択され、その場合Ｒは、炭素原子２から６個を有する、アルキル基または−ＮＸ２置換されたアルキル基であり、Ｒ’は、炭素原子１から１７個を有するアルキル基であり、Ｒ’が場合によって分枝し、場合によって不飽和であり、またＹは、−ＰＯ３Ｍ２、Ｈ、またはＲ’から選択される。）から選択される少なくとも１つのホスホン酸塩を含み、ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準のホスホン酸塩の量が、蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えるという条件を有する、組成物を提供している。
【００２３】
さらに本発明により、化学パルプ化プロセスにおけるカルシウム塩スケール形成を抑制するための方法であって、化学パルプ化プロセスの蒸解がま内の水性アルカリ性混合物に、スケール抑制有効量の上記の組成物を混和するステップを含む方法を提供している。
【００２４】
なお、さらに本発明により、前記カルシウム塩スケールを形成する炭酸塩および硫酸塩から選択した、十分な量の利用可能なカルシウムカチオンおよびアニオンを有する、化学パルプ化プロセスの水性系におけるカルシウム塩スケール形成を抑制するための方法であって、カルシウム塩スケールの形成を抑制する温度範囲内に保持した化学パルプ化プロセスの蒸解がま内の水性系に、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を混和するステップを含み、少なくとも１つのホスホン酸塩が上記に定義しているものである方法を提供している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の第１の実施形態は、化学パルプ化プロセスのアルカリ性水性混合物におけるカルシウム塩スケールの形成を抑制するためのスケール抑制組成物であって、化学パルプ化プロセスの蒸解がまに組成物を添加し、その組成物が、スケール抑制有効量の、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
の化合物、
式：
【００２６】
【化２】
2004532945.tif 000003
の化合物、
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物（上記式においてＭは、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムから独立に選択され、ＸはＨ、Ｒ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択され、その場合Ｒは、炭素原子２から６個を有する、アルキル基または−ＮＸ２置換されたアルキル基であり、Ｒ’は、炭素原子１から１７個を有するアルキル基であり、Ｒ’は場合によって分枝し、場合によって不飽和であり、Ｙは、−ＰＯ３Ｍ２、Ｈ、またはＲ’から選択される。）から選択される少なくとも１つのホスホン酸塩を含み、ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準のホスホン酸塩の量が、蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えるという条件を有する、組成物に関する。
【００２７】
本発明のホスホン酸塩において、Ｍは水素、またはアルカリ金属であることが好ましく、またアルカリ金属はナトリウムおよびカリウムが好ましく、ＸはＲ、または−ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２であることが好ましく、Ｙは−ＰＯ３Ｍ２であることが好ましく、また、Ｒ’は、炭素原子１から５個を有するアルキル基であることが好ましい。
【００２８】
適切なホスホン酸塩の例は、下記の表１中のホスホン酸塩を含むが、それらに限定されるものではない。下記の表１は、式（Ｉ）および（ＩＩ）の代表的なホスホン酸塩の式を提供する。表１中のホスホン酸塩は、商標Ｄｅｑｕｅｓｔ（登録商標）のもとにＳｏｌｕｔｉａ  Ｉｎｃ．社、ミズーリ州、セントルイス、５７５  Ｍａｒｙｖｉｌｌｅ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｄｒｉｖｅ、から入手可能であり、それらのＤｅｑｕｅｓｔ（登録商標）ホスホン酸塩製品番号により識別される。
【００２９】
【表１】
2004532945.tif 000004
表１に掲げるＤｅｑｕｅｓｔホスホン酸塩の式および、対応する名称を下記に示す。
【００３０】
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０００−アミノトリス（メチレンホスホン酸）
Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２）３
Ｄｅｑｕｅｓｔ２００６−アミノトリス（メチレンホスホン酸）のナトリウム塩
Ｎａ５Ｈ［Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）３］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０１０−１−ヒドロキシエチリデン（１，１−ジホスホン酸）
ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｈ２）２
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０１６−１−ヒドロキシエチリデン（１，１−ジホスホン酸）のナトリウム塩
Ｎａ４［ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３）２］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０４１−エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）
Ｈ８［（Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）２］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０４６−エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）５ナトリウム塩
Ｎａ５Ｈ３［（Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）２］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４−［１，６−ヘキサンジイルビス［ニトリロビス（メチレン）］］テトラキスホスホン酸カリウム塩
Ｋ６Ｈ２［（Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）２］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０６０−ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）
（Ｈ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３ＣＨ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｈ２）２］
Ｄｅｑｕｅｓｔ２０６６−ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）のナトリウム塩
Ｎａ７Ｈ３［（Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）２］
【００３１】
他の好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩は、化合物Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、またはその塩であり、その塩はナトリウム、カリウム、アンモニウムなどである。化合物がナトリウム塩である場合、化合物は式ＮａｘＨｙ［（Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３）２］を有し、式中ｘ＋ｙは１２であり、本明細書において４ＮＨＭＰと称する。この化合物は、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第５２６１４９１号の実施例１中に開示される手順により調製することができる。
【００３２】
１つの好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩は、Ｘの少なくとも１つがＲであり、Ｒが（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であるホスホン酸塩であり、ｎは２から６、好ましくは２から４、の整数であり、またＸ’はＲ、またはＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される。他の好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩は、各ＸがＲであり、Ｒが（ＣＨ２）ｎＮＸ’２であるホスホン酸塩であり、ｎは２から６、好ましくは２から４、の整数であり、またＸ’はＲ、またはＣＨ２ＰＯ３Ｍ２から独立に選択される。
【００３３】
より好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩は、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２，または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択されるホスホン酸塩である。
【００３４】
好ましい式（ＩＩ）のホスホン酸塩は、ＹがＰＯ３Ｍ２であり、Ｒが、炭素１から５個のアルキルであるホスホン酸塩である。より好ましい式（ＩＩ）のホスホン酸塩は、ＹがＰＯ３Ｍ２であり、Ｒがメチルであるホスホン酸塩である。
【００３５】
好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシドは、−Ｏ←＋Ｎ−（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である。
【００３６】
本発明により、式（Ｉ）、（ＩＩ）、および（ＩＩＩ）のホスホン酸塩から独立に選択される、少なくとも２つのホスホン酸塩のブレンドが使用できる。２つのホスホン酸塩のブレンドを使用するのが現在好ましく、式（Ｉ）または式（ＩＩ）のホスホン酸塩のいずれかとの、式（Ｉ）のホスホン酸塩のブレンドがより好ましく、２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩のブレンドが最も好ましい。ブレンドの組成は、各ホスホン酸塩が少なくとも約１重量％の量で存在する場合、各成分の百分率によって、広く１から９９重量％まで広い範囲にわたって変動する可能性がある。各ホスホン酸塩が、少なくとも約１０重量％の量で存在するのが好ましい。２つの成分のブレンドの場合、各ホスホン酸塩が、約１０から約９０重量％の量で存在するのが好ましく、約２０から約８０重量％の量で存在するのがより好ましい。
【００３７】
試験のため、本発明により使用できるホスホン酸塩の一連のブレンドを調製した。全活性酸含量３０％を有する濃縮液として、ブレンドを調製し、次いで使用するため所望の濃度まで希釈した。これらのブレンド（下記に記述する）は、実施例中に記述する手順により、シミュレーションとしてのクラフト蒸解におけるカルシウム塩スケール抑制剤として試験した。これらの様々なブレンドの重量比は、下記の表２に示されている。
【００３８】
【表２】
2004532945.tif 000005
【００３９】
本発明において使用するための好ましいブレンドは、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、［１，６−ヘキサンジイルビス［ニトリロビス（メチレン）］］テトラキスホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、またはそれらの塩から選択したホスホン酸塩のブレンドであり、ホスホン酸は、式（Ｉ）、または（ＩＩ）のホスホン酸塩から選択している。より好ましいブレンドは、式（Ｉ）のホスホン酸塩から選択した他のホスホン酸塩との、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、［１，６−ヘキサンジイルビス［ニトリロビス（メチレン）］］テトラキスホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、またはそれらの塩から選択しているホスホン酸塩のブレンドであり、また、式（ＩＩ）のホスホン酸塩から選択したホスホン酸塩との、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、またはそれらの塩のブレンドである。
【００４０】
本発明のスケール抑制組成物の製造、および使用において、ホスホン酸塩、またはホスホン酸塩の混合物の有効な量を使用する。この有効な量は、本発明を実施するのに使用する１種または複数の特定のホスホン酸塩、ならびに、蒸解がまにおける組成、蒸解がまの操作条件（すなわちＨファクタ）、褐色紙料洗浄区域および黒液回収区域における組成および操作条件、ならびに、当分野の通常の技術者に知られている他の因子を含むが、それらに限定しない他の因子によって決まる。ホスホン酸塩の有効な量の選択は、本明細書読了後の当分野の技術者には容易に明らかであろう。
【００４１】
本発明のスケール抑制組成物には、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩；少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩；少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド；少なくとも２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩の混合物；少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩、もしくは少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシドと、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との混合物；少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシドとの混合物；または、少なくとも２つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩の混合物が含まれるが、それらに限定されない。本発明のスケール抑制組成物は、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩；少なくとも２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩の混合物；または、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との混合物であることが好ましい。
【００４２】
本発明のスケール抑制組成物が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩である場合、１種または複数のホスホン酸塩、および、有効にスケールを抑制する各ホスホン酸塩の量は、下記の通りである。
【００４３】
本明細書で使用する、スケール抑制剤のｐｐｍ使用レベルは、密度１ｇ／ｍｌを有すると仮定した液を投入した全液重量に基づいている。
【００４４】
ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５００から約１０００ｐｐｍ、また好ましくは約６００から約８００ｐｐｍである。
【００４５】
ホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約２０から約５００ｐｐｍ、またより好ましくは約３０から約５００ｐｐｍである。
【００４６】
ホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１５０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約２００から約５００ｐｐｍである。
【００４７】
ホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約４０から約５００ｐｐｍである。
【００４８】
ホスホン酸塩が（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約２０から約５００ｐｐｍである。
【００４９】
好ましい式（Ｉ）のホスホン酸塩は、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、より好ましくは（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、また最も好ましくは（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である。
【００５０】
本発明のスケール抑制組成物が、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩である場合、ホスホン酸塩はＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２であり、また活性酸基準の有効スケール抑制ホスホン酸塩量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約２００ｐｐｍ、好ましくは約３０から約１００ｐｐｍである。
【００５１】
本発明のスケール抑制組成物が、式（Ｉ）のホスホン酸塩の少なくとも１つのアミンオキシドである場合、有効スケール抑制アミンオキシド量は、活性酸基準の量であり、それは対応する式（Ｉ）のホスホン酸塩の有効な量に等しい。
【００５２】
本発明のスケール抑制組成物が、少なくとも２つの式（Ｉ）のホスホン酸塩の混合物である場合、１種または複数のホスホン酸塩、および有効にスケールを抑制する各ホスホン酸塩の量は、下記の通りである。
【００５３】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、第２のホスホン酸塩は、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択するのが好ましい。第２のホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約２００から約５００ｐｐｍである。第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３０から約５００ｐｐｍである。第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約８０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３００から約５００ｐｐｍである。第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３０から約５００ｐｐｍである。
【００５４】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、第２のホスホン酸塩は、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、から選択するのが好ましい。第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約５０から約５００ｐｐｍである。第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約４０から約５００ｐｐｍである。
【００５５】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、第２のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約１００から約５００ｐｐｍである。
【００５６】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、第２のホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約１００から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約５００から約６００ｐｐｍである。
【００５７】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２であり、第２のホスホン酸塩が、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約５０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約１５０から約５００ｐｐｍである。
【００５８】
少なくとも２つの式（１）のホスホン酸塩の好ましいブレンドは、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２の、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２とのブレンド、または、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２の、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、またはＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、とのブレンドである。
【００５９】
少なくとも２つの式（１）のホスホン酸塩の最も好ましいブレンドは、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２の、Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２とのブレンドである。
【００６０】
本発明のスケール抑制組成物が、少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との混合物である場合、１つまたは複数のホスホン酸塩、および有効にスケールを抑制する各ホスホン酸塩の量は、下記の通りである。
【００６１】
ブレンドが、式Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３、の第１のホスホン酸塩と、式ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２の第２のホスホン酸塩との混合物である、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約５００ｐｐｍ、好ましくは約５０から約３００ｐｐｍである。
【００６２】
好ましいブレンドは、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２、または（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第１のホスホン酸塩と、式ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２から選択した第２のホスホン酸塩との混合物である。
【００６３】
第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３０から約５００ｐｐｍである。第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約２０から約５００ｐｐｍ、好ましくは約２０から約１５０ｐｐｍである。第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ２）６Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１５０ｐｐｍ、好ましくは約４０から約８０ｐｐｍである。第１のホスホン酸塩が、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２である場合、活性酸基準の混合物の量は、蒸解がまに投入した全液重量に対して、約３０から約１０００ｐｐｍ、好ましくは約５０から約５００ｐｐｍである。
【００６４】
少なくとも１つの式（Ｉ）のホスホン酸塩と、少なくとも１つの式（ＩＩ）のホスホン酸塩との最も好ましいブレンドは、（Ｍ２Ｏ３ＰＣＨ２）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）２と、ＣＨ３Ｃ（ＯＨ）（ＰＯ３Ｍ２）２とのブレンドである。
【００６５】
本発明の第２の実施形態は、化学パルプ化プロセスにおいてカルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であり、化学パルプ化プロセスの蒸解がま内のアルカリ性水性混合物に、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を添加するステップを含む方法であって、少なくとも１つのホスホン酸塩が、式：
Ｘ２ＮＣＨ２ＰＯ３Ｍ２    （Ｉ）
を有する化合物、
式：
【００６６】
【化３】
2004532945.tif 000006
を有する化合物、
【００６７】
式（Ｉ）のホスホン酸塩のアミンオキシド、
またはそれらの混合物（上記式においてＭ、Ｘ、Ｒ、Ｒ’およびＹは、上記において定義されている通りである。）から選択され、ホスホン酸塩がＮ（ＣＨ２ＰＯ３Ｍ２）３である場合、活性酸基準のホスホン酸塩の量が、蒸解がまに投入される全液重量に対して２５ｐｐｍを超えるという条件を有する方法に関する。
【００６８】
さらに、本発明の第２の実施形態により、本発明はまた、カルシウム塩スケールを形成することが可能な炭酸塩および硫酸塩から選択された、十分な量の利用可能なカルシウムカチオンおよびアニオンを有する化学パルプ化プロセスの水性系において、カルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であって、スケール抑制有効量の少なくとも１つのホスホン酸塩を、約１１０℃から約１８０℃、好ましくは約１５０℃から約１７５℃、の温度範囲内に保持した、化学パルプ化プロセスの蒸解がま内の水性系に混和して、カルシウム塩スケールの形成を抑制するステップを含み、その際ホスホン酸塩が上述のものである方法でもある。
【００６９】
化学パルプ化プロセス、例えばクラフト法、における、本発明の方法の実用において、本発明の水性ホスホン酸塩組成物は、蒸解がま内のアルカリ性水性組成物に混和される。本発明の水性ホスホン酸塩組成物は、当分野の通常の技術者に知られている任意の従来の手段を使用して、蒸解がまに添加することができる。さらに、本発明の水性ホスホン酸塩組成物は、蒸解がま組成物に直接添加することができ、または、前者の水性供給組成物を投入する前に、蒸解がまに投入される水性供給組成物の１つに導入することができる。アルカリ性化学パルプ化プロセスの蒸解がま内のｐＨは、少なくとも９である。クラフト法の場合、蒸解がま内のｐＨは、約１０から約１４が好ましく、約１２から約１４がより好ましい。本発明の水性ホスホン酸塩組成物は、当分野の通常の技術者に知られている任意の従来のやり方で、バッチ蒸解がまに添加することができる。例えば、バッチ蒸解がまの操作では、本発明の水性ホスホン酸塩組成物の添加は、蒸解がまの蒸解サイクルの最初、もしくは蒸解がまの蒸解サイクル中でのバルク添加とすることができ、または本発明の水性ホスホン酸塩組成物は、蒸解サイクルの全体にわたる多数回の投入として、もしくは蒸解がま蒸解サイクル全体にわたって連続的に添加することができる。蒸解がまの蒸解サイクルの最初、もしくは蒸解がまの蒸解サイクルの最初に近いバルク添加として、本発明の水性ホスホン酸塩組成物を添加するのが現在は好ましい。連続的な蒸解がま操作の場合、ホスホン酸塩の有効濃度を維持するため、本発明の水性ホスホン酸塩組成物の添加は、普通連続的に添加する。
【００７０】
本発明のスケール抑制組成物の使用量は、蒸解がま、褐色紙料洗浄機、および／または黒液回収区域内において、カルシウム塩スケール、詳細には炭酸カルシウムもしくは硫酸カルシウムスケールの形成、析出、および付着が十分に抑制されている期間にわたって、蒸解がま内においてホスホン酸塩の有効なスケール抑制濃度を提供するのに十分な量である有効な量とする。本発明を使用する当分野の通常の技術者には、特定の化学パルプ化施設の蒸解がま、褐色紙料洗浄機、および黒液回収区域内における、カルシウム塩スケールの受入れ可能なレベルが分かるであろうし、本明細書の開示に基づいて、所要の期間についての所望のスケール抑制を達成するため、蒸解がまに添加する適切なホスホン酸塩および濃度を、容易に選択することができるであろう。本明細書読了後の当分野の技術者には、本明細書において言及している型の、および他の多くの因子によって、所望の抑制性を達成するのに必要な本発明のホスホン酸塩量が決定されることが明らかであろう。これらの量の決定は、過度の実験を行うことなく、本明細書において提供する指示を考慮した、当分野の技術者の通常のスキルの範囲内にあるものである。
【００７１】
本発明の第３の実施形態は、選択された化学パルプ化プロセスの水性系においてカルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であり、（ａ）時間、温度、および圧力、ならびに水性蒸解がま組成物についてのプロセス操作条件に基づいて、選択された化学パルプ化プロセスが必要とするカルシウム塩スケール抑制能力を特定するステップと、（ｂ）ステップ（ａ）に基づいて、また、化学パルプ化プロセスの蒸解がまの水性蒸解がま組成物に混和するホスホン酸塩組成物についての、時間の関数としての、ホスホン酸塩濃度および工程温度のカルシウム塩スケール抑制プロフィルに基づいて、選択された化学パルプ化プロセスにおける水性蒸解がま組成物にホスホン酸塩を混和する場合の、選択された化学パルプ化プロセスにおけるカルシウム塩スケール形成を有効に抑制する、適切なホスホン酸塩組成物およびホスホン酸塩使用濃度を選択するステップと、（ｃ）化学パルプ化プロセスの蒸解段階の間に、選択された化学パルプ化プロセスにおける水性蒸解がま組成物に、選択されたホスホン酸塩組成物を混和するステップとを含み、選択されたホスホン酸塩組成物が、本発明につき上記において定義されているものである方法に関する。
【００７２】
本発明の第４の実施形態は、選択された化学パルプ化プロセスの水性系においてカルシウム塩スケールの形成を抑制する方法であり、（ａ）化学パルプ化プロセスの蒸解がまの水性蒸解がま組成物に混和するホスホン酸塩組成物についての、時間の関数としての、ホスホン酸塩濃度および工程温度のカルシウム塩スケール抑制プロフィルを決定するステップと（ｂ）時間、温度、および圧力、ならびに水性蒸解がま組成物についてのプロセス操作条件に基づいて、選択された化学パルプ化プロセスが必要とするカルシウム塩スケール抑制能力を特定するステップと、（ｃ）ステップ（ａ）および（ｂ）に基づいて、選択された化学パルプ化プロセスにおける水性蒸解がま組成物にホスホン酸塩を混和する場合の、選択された化学パルプ化プロセスにおけるカルシウム塩スケール形成を有効に抑制する、適切なホスホン酸塩組成物およびホスホン酸塩使用濃度を選択するステップと、（ｄ）化学パルプ化プロセスの蒸解段階の間に、選択された化学パルプ化プロセスにおける水性蒸解がま組成物に、選択されたホスホン酸塩組成物を混和するステップとを含み、選択されたホスホン酸塩組成物が、本発明につき上記において定義されているものである方法に関する。
【００７３】
本発明の第３および第４の実施形態において、化学パルプ化プロセスの蒸解がまの水性蒸解がま組成物に混和するホスホン酸塩組成物についての、時間の関数としての、ホスホン酸塩濃度および工程温度のカルシウム塩スケール抑制プロフィルは、本明細書に記述するものなどの実験室実験を行うことによって、または大規模試験を行うことによって決定することができる。処理される木材の種類、使用される特定の操作条件、蒸解がま内の組成物などによって、それぞれの化学パルプ化プロセスが異なるので、特定のホスホン酸塩、またはホスホン酸塩のブレンド、および所望のスケール抑制を達成するために必要なそれらの所要使用濃度は、特定の化学パルプ化プロセスに依存するであろう。時間、温度、および圧力、ならびに水性蒸解がま組成物についてのそのプロセス操作条件に基づいて、選択された化学パルプ化プロセスが必要とするカルシウム塩スケール抑制能力と共にカルシウム塩スケール抑制プロフィルを利用することにより、当分野の通常の技術者は、選択された化学パルプ化プロセスにおける水性蒸解がま組成物にホスホン酸塩を混和する場合の、選択された化学パルプ化プロセスにおけるカルシウム塩スケール形成を有効に抑制する、適切なホスホン酸塩組成物およびホスホン酸塩使用濃度を選択できる。
【００７４】
本発明は、本発明を限定しまたは制限するためではない下記の実施例においてさらに記述される。特に示さない限り全ての量は、重量で表している。
【００７５】
（実施例）
下記の実施例においてクラフト蒸解試験を用いた。クラフト蒸解試験は、本発明のプロセスにおける本発明の組成物の使用を例示している。これらの試験を実施するに当り、蒸解の間、選択された時間に蒸解がまの組成物の試料を採取した。全カルシウム、および抑制されたカルシウムの濃度を、原子吸光分光法（ＡＡ）を使用して分析的に測定した。下記に記述する一般的手順に従った。さらに、試験した各ホスホン酸塩組成物について、蒸解がまに投入した全液量に対し１０、５０、１００、および５００ｐｐｍ（１００万分の１）活性酸、の抑制剤レベルで、また抑制剤が存在しない場合についても、一般に試験を行った。
【００７６】
本明細書において使用する活性酸レベルは、実際に添加したホスホン酸塩の量に相当する遊離酸の量である。特に指定しない限り、「％」の使用は、重量基準に基づく。
【００７７】
クラフト蒸解試験
本明細書において用いるクラフト蒸解試験は、木材チップからクラフト系へカルシウムがゆっくり抽出される模擬蒸解がま組成物中における、本発明の組成物のスケール抑制性能を評価するため計画した。試験は、ＭＫ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．製ミニミル実験室蒸解がま内における、液体と木材の比が５：１である標準的なクラフト蒸解とした。蒸解がま水性組成物温度は、周囲温度から１８０℃まで１時間で立上げ、次いで１８０℃でさらに１から２時間保持した。蒸解の間高い圧力および温度のもとに種々の時間間隔で、液体冷却型抽出器を使用し蒸解がまから試料を採取して、下記の「クラフト蒸解中におけるカルシウム放出の監視」節中に記載しているように、ＡＡにより、カルシウム濃度を監視した。
【００７８】
木材チップの乾燥：
マツの木材チップは、１２．５ｍｍスロット付きふるいを通過させ、小さいピンを除去した。
【００７９】
チップは、手で選別して、どんな樹皮または木節も取り除き、木材チップは１１０℃で１２時間乾燥した。これは、水分および抽出物における変動性を低減するために行った。木材チップは乾燥剤を有する容器に貯蔵し、室温まで冷却させた。
【００８０】
白液／蒸解がま投入物の調製
１８．５％有効アルカリによって、硫化度２５％、および１リットル当り炭酸ナトリウム５グラムを有する、液体と木材の比が５：１のものを調製した。白液中に導入した炭酸ナトリウムには、クラフト工場における回収工程に典型的に持ち込まれるものを代表とした。
【００８１】
使用したホスホン酸塩の投入物により、蒸解がまに投入した全液重量に対する、蒸解がまにおける所望の、活性酸に相当するｐｐｍが得られた。
【００８２】
白液は、次の手順により調製した。およそ２リットルの、２回イオン交換水を、４リットルのメスフラスコに移した。５０％水酸化ナトリウム３２２．９９ｇ、Ｎａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏ  １６３．７６ｇ、および無水炭酸ナトリウム２０．０ｇを４リットルフラスコに添加し、溶解させ、所望の濃度に到達させるのに十分な抑制剤を添加し、かつ２回イオン交換水を添加して標線まで満たした。
【００８３】
試験を行う前に、１０％硫酸溶液を使用し蒸解がまを酸洗浄して、どんな既存の析出物も除去した。酸洗浄の後、蒸留水で蒸解がまをすすいだ。
【００８４】
上述のように調製したマツの乾燥木材チップ８００ｇを、木材チップ支持器に添加した。白液（４Ｌ）および木材チップを蒸解がまに移し、最初の温度および時刻を記録した。
【００８５】
クラフト蒸解中におけるカルシウム放出の監視
ＡＡ分析のために試料５ｍＬを採取し、蒸解がまにおける加熱シーケンスを開始した。
【００８６】
（ＡＡ分析は、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ１００型分光計を用いフレーム測光法による原子吸光によって行った；Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、Ｈｏｂａｒｔ  Ｈ．Ｗｉｌｌａｒｄ，Ｌｙｎｎ  Ｌ．Ｍｅｒｒｉｔｔ，Ｊｒ．；Ｊｏｈｎ  Ａ  Ｄｅａｎ、４ｔｈ  Ｅｄｄｉｔｉｏｎ、Ｄ．  Ｖａｎ  Ｎｏｓｔｒａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ａｕｇｕｓｔ  １９６５を一般的に参照されたい）
【００８７】
試料１ミリリットル（１ｍＬ）を、４％ＨＣｌ溶液５ｍＬと共に遠心管に定量的に移し、ＡＡを用いて、試料のカルシウム含量、すなわち全カルシウム、を測定した。残りの試料を、１０ｍＬシリンジ中に吸入し、０．４５μｍシリンジフィルタを通して濾過した。濾液１ｍＬを、４％ＨＣｌ溶液５ｍＬと共に遠心管に定量的に移し、ＡＡを用いて、濾液のカルシウム含量、すなわち抑制されたカルシウム、を測定した。
【００８８】
試験の期間、例えばおよそ２〜４時間について、１５分毎に凝縮器ライン内の液を除去し、温度を測定し、液体試料５ｍＬを引き出した。上述のＡＡ分析手順を繰り返した。試験の終わりに、カルシウム含量および温度データを、温度に対してプロットした。
【００８９】
下記の各実施例は、上に挙げた一般的手順によって実施した。大抵の実施例において、４つの濃度レベルでホスホン酸塩を試験した。全てのレベルは、液合計重量に対する活性酸基準のホスホン酸塩のｐｐｍで示している。
【００９０】
本明細書において指定したものを除いて、実施例において使用した薬品はＦｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社から入手した。実施例において個別にまたブレンドで使用したＤｅｑｕｅｓｔホスホン酸塩は、Ｓｏｌｕｔｉａ  Ｉｎｃ．社（モンタナ州、セントルイス）から入手した。４ＮＨＭＰは、本明細書に記述する手順によって調製した。
【００９１】
本明細書において以後、以下に示す表３〜９６は、異なるレベルのホスホン酸塩、およびホスホン酸塩の混合物により、蒸解がまで行った、一連の試験実施についてのデータを提供するものである。試験しているホスホン酸塩またはブレンドは、下記の各表の見出しにおける製品名（本明細書において表１〜２において定義している）により特定される。温度は、摂氏度である。カルシウムのｐｐｍ（１００万分の１の単位）は、合計の液に対する重量によるｐｐｍである。
【実施例１】
【００９２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ２００６を試験した。下記の表４〜７中に結果を示している。さらに、抑制剤を添加しない対照実験を行った。下記の表３中に結果を示している。表３におけるデータは、実施例１〜８のための対照標準として使用することができる。
【００９３】
【表３】
2004532945.tif 000007
【００９４】
【表４】
2004532945.tif 000008
【００９５】
【表５】
2004532945.tif 000009
【００９６】
【表６】
2004532945.tif 000010
【００９７】
【表７】
2004532945.tif 000011
実施例１のデータは、使用レベル５００ｐｐｍによって、より低い使用レベル、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。データはまた、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約５００から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００およびＤｅｑｕｅｓｔ２００６の使用が有効であることも示唆している。
【実施例２】
【００９８】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ２０１６を試験した。下記の表８〜１１中に結果を示している。
【００９９】
【表８】
2004532945.tif 000012
【０１００】
【表９】
2004532945.tif 000013
【０１０１】
【表１０】
2004532945.tif 000014
【０１０２】
【表１１】
2004532945.tif 000015
実施例２のデータは、使用レベル１００および５０ｐｐｍにより、使用レベル１０および５００ｐｐｍ、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータはまた、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約２００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０およびＤｅｑｕｅｓｔ２０１６の使用が有効であることも示唆している。
【実施例３】
【０１０３】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ２０５４を試験した。下記の表１２〜１５中に結果を示している。
【０１０４】
【表１２】
2004532945.tif 000016
【０１０５】
【表１３】
2004532945.tif 000017
【０１０６】
【表１４】
2004532945.tif 000018
【０１０７】
【表１５】
2004532945.tif 000019
実施例３のデータは、使用レベル５００ｐｐｍにより、１０、５０および１００ｐｐｍの使用レベル、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約１５０から約１０００ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ２０５４の使用範囲が有効であることを示唆している。
【実施例４】
【０１０８】
活性酸１００、５０、および１０ｐｐｍにおける、実施例節において記述した、クラフト蒸解試験において、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０６０Ｓを試験した。下記の表１６〜１８中に結果を示している。
【０１０９】
【表１６】
2004532945.tif 000020
【０１１０】
【表１７】
2004532945.tif 000021
【０１１１】
【表１８】
2004532945.tif 000022
実施例４のデータは、使用レベル５０および１００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの使用レベル、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１０００ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ２０６０Ｓの使用範囲が有効であることを示唆している。
【実施例５】
【０１１２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ２０６６を試験した。下記の表１９〜２２中に結果を示している。
【０１１３】
【表１９】
2004532945.tif 000023
【０１１４】
【表２０】
2004532945.tif 000024
【０１１５】
【表２１】
2004532945.tif 000025
【０１１６】
【表２２】
2004532945.tif 000026
実施例５のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの使用レベル、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１０００ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ２０６６の使用範囲が有効であることを示唆している。
【実施例６】
【０１１７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸で４ＮＨＭＰを試験した。下記の表２３〜２６中に結果を示している。
【０１１８】
【表２３】
2004532945.tif 000027
【０１１９】
【表２４】
2004532945.tif 000028
【０１２０】
【表２５】
2004532945.tif 000029
【０１２１】
【表２６】
2004532945.tif 000030
実施例６のデータは、使用レベル１０、５０、１００および５００ｐｐｍにより、抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約１０から約１０００ｐｐｍの４ＮＨＭＰの使用範囲が有効であることを示唆している。
【実施例７】
【０１２２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ６００４を試験した。下記の表２７〜３０中に結果を示している。
【０１２３】
【表２７】
2004532945.tif 000031
【０１２４】
【表２８】
2004532945.tif 000032
【０１２５】
【表２９】
2004532945.tif 000033
【０１２６】
【表３０】
2004532945.tif 000034
実施例７のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの使用レベル、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約５０から約１０００ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ６００４の使用範囲が有効であることを示唆している。
【実施例８】
【０１２７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でＤｅｑｕｅｓｔ２０４６を試験した。下記の表３１〜３４中に結果を示している。
【０１２８】
【表３１】
2004532945.tif 000035
【０１２９】
【表３２】
2004532945.tif 000036
【０１３０】
【表３３】
2004532945.tif 000037
【０１３１】
【表３４】
2004532945.tif 000038
実施例８のデータは、使用レベル１０、５０、１００および５００ｐｐｍにより、抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約１０から約１０００ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ２０４６の使用範囲が有効であることを示唆している。
【０１３２】
ホスホン酸塩のブレンド
一連の、ホスホン酸塩のブレンドを作製し、次いで、上記に記述している手順により、蒸解がまにおける炭酸カルシウムスケール抑制剤として試験した。これらの種々のブレンドの組成物を上記の表２に示している。
【実施例９】
【０１３３】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験において、抑制剤を使用しない対照標準を試験した。下記の表３５中に結果を示し、実施例１０〜２５のための対照標準として使用することができる。
【０１３４】
【表３５】
2004532945.tif 000039
【実施例１０】
【０１３５】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド７８を試験した。下記の表３６〜３９中に結果を示している。
【０１３６】
【表３６】
2004532945.tif 000040
【０１３７】
【表３７】
2004532945.tif 000041
【０１３８】
【表３８】
2004532945.tif 000042
【０１３９】
【表３９】
2004532945.tif 000043
実施例１０のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約５０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００または２００６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０６６または２０６０とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１１】
【０１４０】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド７９を試験した。下記の表４０〜４３中に結果を示している。
【０１４１】
【表４０】
2004532945.tif 000044
【０１４２】
【表４１】
2004532945.tif 000045
【０１４３】
【表４２】
2004532945.tif 000046
【０１４４】
【表４３】
2004532945.tif 000047
実施例１１のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約５０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００または２００６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１２】
【０１４５】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８０を試験した。下記の表４４〜４７中に結果を示している。
【０１４６】
【表４４】
2004532945.tif 000048
【０１４７】
【表４５】
2004532945.tif 000049
【０１４８】
【表４６】
2004532945.tif 000050
【０１４９】
【表４７】
2004532945.tif 000051
実施例１２のデータは、使用レベル１０、５０、１００および５００ｐｐｍにより、抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約１０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００または２００６と、４ＮＨＭＰとのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１３】
【０１５０】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８１Ｂを試験した。下記の表４８〜５１中に結果を示している。
【０１５１】
【表４８】
2004532945.tif 000052
【０１５２】
【表４９】
2004532945.tif 000053
【０１５３】
【表５０】
2004532945.tif 000054
【０１５４】
【表５１】
2004532945.tif 000055
実施例１３のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０６６または２０６０とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１４】
【０１５５】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８２を試験した。下記の表５２〜５５中に結果を示している。
【０１５６】
【表５２】
2004532945.tif 000056
【０１５７】
【表５３】
2004532945.tif 000057
【０１５８】
【表５４】
2004532945.tif 000058
【０１５９】
【表５５】
2004532945.tif 000059
実施例１４のデータは、使用レベル５０および１００ｐｐｍにより、１０または５００ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１５０ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１５】
【０１６０】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８３Ａを試験した。下記の表５６〜５９中に結果を示している。
【０１６１】
【表５６】
2004532945.tif 000060
【０１６２】
【表５７】
2004532945.tif 000061
【０１６３】
【表５８】
2004532945.tif 000062
【０１６４】
【表５９】
2004532945.tif 000063
実施例１５のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約５００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１６と、４ＮＨＭＰとのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１６】
【０１６５】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８３Ｂを試験した。下記の表６０〜６３中に結果を示している。
【０１６６】
【表６０】
2004532945.tif 000064
【０１６７】
【表６１】
2004532945.tif 000065
【０１６８】
【表６２】
2004532945.tif 000066
【０１６９】
【表６３】
2004532945.tif 000067
実施例１６のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約５００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１６と、４ＮＨＭＰとのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１７】
【０１７０】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８４を試験した。下記の表６４〜６７中に結果を示している。
【０１７１】
【表６４】
2004532945.tif 000068
【０１７２】
【表６５】
2004532945.tif 000069
【０１７３】
【表６６】
2004532945.tif 000070
【０１７４】
【表６７】
2004532945.tif 000071
実施例１７のデータは、使用レベル１００および５００ｐｐｍにより、１０または５０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約８０から約１０００ｐｐｍの使用範囲における４ＮＨＭＰと、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１８】
【０１７５】
活性酸１００ｐｐｍにおける、実施例の節において記述した、クラフト蒸解試験において、ブレンド８５を試験した。下記の表６８中に結果を示している。
【０１７６】
【表６８】
2004532945.tif 000072
実施例１８のデータは、使用レベル１００ｐｐｍにより、抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約７０から約２００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００または２００６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１６とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例１９】
【０１７７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８６を試験した。下記の表６９〜７２中に結果を示している。
【０１７８】
【表６９】
2004532945.tif 000073
【０１７９】
【表７０】
2004532945.tif 000074
【０１８０】
【表７１】
2004532945.tif 000075
【０１８１】
【表７２】
2004532945.tif 000076
実施例１９のデータは、使用レベル１０、５０、１００および５００ｐｐｍにより、抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約１０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０６０または２０６６と、４ＮＨＭＰとのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例２０】
【０１８２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド８７を試験した。下記の表７３〜７６中に結果を示している。
【０１８３】
【表７３】
2004532945.tif 000077
【０１８４】
【表７４】
2004532945.tif 000078
【０１８５】
【表７５】
2004532945.tif 000079
【０１８６】
【表７６】
2004532945.tif 000080
実施例２０のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約５０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０６０または２０６６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。５０ｐｐｍの抑制剤と、１００ｐｐｍの抑制剤とのデータ間の差異は、実験に使用した木材チップによると考えられる。５０ｐｐｍの抑制剤に比べて、１００ｐｐｍの抑制剤を使用する利点は、曲線の高さに対する曲線の形において見られる。
【実施例２１】
【０１８７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド９４を試験した。下記の表７７〜８０中に結果を示している。
【０１８８】
【表７７】
2004532945.tif 000081
【０１８９】
【表７８】
2004532945.tif 000082
【０１９０】
【表７９】
2004532945.tif 000083
【０１９１】
【表８０】
2004532945.tif 000084
実施例２１のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０００または２００６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０４６とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例２２】
【０１９２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド９５を試験した。下記の表８１〜８４中に結果を示している。
【０１９３】
【表８１】
2004532945.tif 000085
【０１９４】
【表８２】
2004532945.tif 000086
【０１９５】
【表８３】
2004532945.tif 000087
【０１９６】
【表８４】
2004532945.tif 000088
実施例２２のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０１０または２０１０６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０４６とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例２３】
【０１９７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド９６を試験した。下記の表８５〜８８中に結果を示している。
【０１９８】
【表８５】
2004532945.tif 000089
【０１９９】
【表８６】
2004532945.tif 000090
【０２００】
【表８７】
2004532945.tif 000091
【０２０１】
【表８８】
2004532945.tif 000092
実施例２３のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約３０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０４６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０５４とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例２４】
【０２０２】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド９７を試験した。下記の表８９〜９２中に結果を示している。
【０２０３】
【表８９】
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【０２０４】
【表９０】
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【０２０５】
【表９１】
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【０２０６】
【表９２】
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実施例２４のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０６０または２０６６と、Ｄｅｑｕｅｓｔ２０４６とのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【実施例２５】
【０２０７】
実施例の節で記述したクラフト蒸解試験で、５００、１００、５０および１０ｐｐｍの活性酸でブレンド９８を試験した。下記の表９３〜９６中に結果を示している。
【０２０８】
【表９３】
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【０２０９】
【表９４】
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【０２１０】
【表９５】
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【０２１１】
【表９６】
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実施例２５のデータは、使用レベル５０、１００および５００ｐｐｍにより、１０ｐｐｍの抑制剤の使用、または抑制剤を使用しないものに比べて、カルシウム抑制の著しい改良がもたらされることを示している。本実施例のデータは、本発明によりカルシウム塩スケールを抑制するのに、約２０から約１０００ｐｐｍの使用範囲のＤｅｑｕｅｓｔ２０４６と４ＮＨＭＰとのブレンドの使用が有効であることを示唆している。
【０２１２】
上記の説明は例示のためであり、限定するものと解釈すべきではない。当分野の技術者には、種々の改変および変更が容易に示唆されるであろう。したがって、前述のものは例示にすぎないとみなし、かつ本発明の範囲は、上記の特許請求の範囲から確認されるべきものと考えている。また、それぞれの、かつあらゆる特許請求の範囲の限定は、従来技術中に存在する変形形態を除いて、逐語的に列挙しているものとはわずかに異なる任意の、かつ全ての変形形態を含むものと文字通り解釈されるべきであると考えている。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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