JPH05209384A - 二次繊維から紙を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、新規な泡制御可能なｐＨ感性アルキ
ルアミンポリエーテル界面活性剤を用いた二次繊維から
紙を製造する方法である。 【構成】上記アルキルアミンポリエーテル界面活性剤を
含んでなる再パルプ化水性媒体中で、二次繊維をｐＨ８
〜１２、温度２６．７〜８２．２℃で攪拌し、繊維スラ
リーを生成させ、これを濃縮し、水性流出液とスラリー
濃縮体を生成させ、流出液を乳化し、非セルロース物質
を流出液から分離し、スラリー濃縮体中の非セルロース
汚染物をセルロース繊維から分離し、セルロース繊維か
ら紙を製造することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な界面活性剤を用い
なる二次繊維から紙を製造する方法に関する。この新規
な界面活性剤は特定のアルキルアミンポリオキシアルキ
レンすなわちポリエーテル界面活性剤であり、これは
（ａ）１種以上の脂肪族基よりなる疎水性部分、（ｂ）
第二または第三アミン部分および（ｃ）ポリ（エチレン
−オキシ）（ＥＯ）およびポリ（プロピレン−オキシ）
（ＰＯ）または疎水性エンドキャップ、例えば、ベンジ
ル付加物、よりなる単一ポリエーテル部分よりなり、
（ａ）の部分は（ｂ）の部分にかつ（ｂ）の部分は
（ｃ）の部分に順次結合しているものである。本発明の
方法は主として二次繊維から紙の製造に関する。本発明
の組成物および方法の重要な利点を達成するのに不可欠
の重要なものはＥＯおよびＰＯのモル数および末端キャ
ップ（用いられるならば）の存在である。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第３，１１７，９９９号および
第３，１１８，０００号（共にローム＆ハースＣｏ．に
譲渡）には、本発明の組成物に関係している組成物が開
示されている。米国特許第３，１１７，９９９号には、
次式ＩまたはIIの化合物が開示されている。

【０００３】

【化３】 （式（Ｉ）中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ およびＲ₃ は全炭素数範囲７
〜２３のアルキル基、ａは１５〜４５の整数、ｂは１５
〜６７．５の数、およびｂ：ａは１：１〜１．５：１で
ある。）

【化４】 （式（II）中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ およびＲ₃ は上記のものと同
様、ａ＋ｂは１５〜４５の整数に等しく、ｂ＋ｄは１５
〜６７．５の数に等しく、（ｂ＋ｄ）：（ａ＋ｃ）は
１：１〜１．５：１である。） 米国特許第３，１１８，０００号には、次式III および
IVの化合物が開示されている。

【０００４】

【化５】

【化６】 （式III およびIV中、ＱはＲ₃ ＯまたはＲ₄ ＮＨ；Ｒ₁
およびＲ₂ はＣＨ₃ またはＨであり、Ｒ₂ がＨのときＲ
₁ はＣＨ₃ 、およびＲ₁ がＨのときＲ₂ はＣＨ₃であ
り；Ｒ₃ はアルキル基中の全炭素原子数４〜１８のアル
キル化フェニルまたは炭素原子数８〜１８の直鎖または
分岐鎖アルキル基よりなり；Ｒ₄ は炭素原子数８〜１８
の直鎖アルキル基である。） 環境（すなわち、ｐＨ）の水素イオン（Ｈ⁺ ）濃度によ
りプロトン化または脱プロトン化可能であるノニオン性
界面活性剤はローム＆ハースＣｏ．のスペシャリティ・
ケミカルズ・トリトン Ｒ−Ｗ・サーファクタントのパ
ンフレットＣＳ−４５０（１９７８年９月）に記載され
ている。このパンフレットには、反応式Ｉによるアミン
官能基を含有するノニオン性界面活性剤のプロトン化が
説明されている。

【０００５】

【化７】 ＣＳ−４５０パンフレットに述べられているように、一
連のトリトンＲ−Ｗ界面活性剤は反応式中のｎが１，
２，３，５，７．５，１０，１２．５，および１５の数
値である（構造「Ｒ」のさらにの特性は全くない）ポリ
エトキシアルキルアミンである。

【０００６】最後に、標題「プリミノックス・ポリエト
キシ・アミンズ」（１９５９年１２月）のローム＆ハー
スＣｏ．の出版物ＳＰ−１２７には１，１，１−トリア
ルキルメチルアミン（以後ときどきＴＡＭＡと記載す
る）のポリエチレンオキシド誘導体が記載されている。
一連の「プリミノックスＲ」界面活性剤は「プレメン８
１−Ｒ」（炭素数１２〜１４のＴＡＭＡ）とエチレンオ
キシドとの反応生成物であると記載されている。一連の
「プリミノックスＴ」はプリメンＪＭ−Ｔ（炭素数１８
〜２２のＴＡＭＡ）とエチレンオキシドとの反応生成物
であると記載されている。このパンフレットは一連の
「プリミノックスＲ」または「プリミノックスＴ」はポ
リプロポキシ化してもよいという提案も、それによって
得られる利点も開示していない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題及び手段】本発明は、種
々の紙製造方法、特に二次繊維源（すなわち、非純粋す
なわち再循環繊維）を用いる方法においてサイズの増大
の原因になる予期しないｐＨ感度、十分に制御可能な発
泡傾向（以下に説明）、再循環性および他の多くの利点
を与えるものである。これらの利点は式Ｖの構造のノニ
オン性界面活性剤によって達成される。

【０００８】

【化８】 式Ｖにおいて、 （ａ) Ｒ₁ は水素またはアルキルであり；Ｒ₁ が水素で
ある場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は合計炭素原子数が７
〜２３の範囲内であるアルキルでなければならない；Ｒ
₁ がアルキルである場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ はアル
キルまたは水素であり、Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋Ｒ₃ ＋Ｒ₄ の合計
炭素原子数は７〜３６（好ましくは、約１０〜２０）の
範囲内にある； （ｂ) （Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m 部分はポリ（オキシエチレン）
均一鎖またはブロックポリマー（すなわち、ホモポリマ
ー）でなければならなく、ｍは１〜１５、好ましくは５
〜１３の範囲内の平均値である； （ｃ) Ｙは次の部分（１），（２）および（３）よりな
る群から選択されたものである； （１）構造式（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_n Ｈ（式中、ｎは１〜５
０、好ましくは６〜３０の範囲の数値である）の均一ポ
リ（オキシプロピレン）鎖（ＰＯ）またはブロックポリ
マーまたは残基（すなわち、ホモポリマー） （２）疎水性末端キャップ（例えば、−ＣＨ₂ −φ） （３）疎水性末端エンドキャップ置換ポリオキプロピレ
ン残基 新規の本化合物は所望の操作温度で増進発泡抑制をな
す。好ましいＥＯ−ＰＯポリエーテル（１００〜４００
０、好ましくは約７００〜２５００の範囲のポリエーテ
ル鎖分子量を有するもの）においては、発泡抑制は全Ｅ
ＯおよびＰＯを制限して水素イオン感度を維持しながら
消泡温度（以下に説明）によりＥＯおよびＰＯの長さお
よびＰＯ／ＥＯ比を選択することによって達成される。
ＥＯおよびＰＯの数がブロックまたはヘテロ構成のどち
らであっても夫々１５および５０を越える場合、水素イ
オン感度はゼロに近くわずかであることがわかった。温
度／発泡制御特性はブロックアルキル化によって左右さ
れ、ヘテロポリエーテルでは特に達成不可能であるとい
うこともわかった。

【０００９】以下、本発明を組成物について詳細に説明
する。式Ｖの新規な界面活性剤の合成は普通次の一般構
造式VIを有するアルキルアミンの反応で開始する２工程
法である。

【００１０】

【化９】 （式中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は上記の数値を有
し、かつエチレンオキシド（ＥＯ）約１〜１５モル（好
ましくは、約７〜約１３モル）を有する。）この反応
（上記のように、２工程で達成される）では、中間体が
生成し、この中間体は次いでプロポキシ化またはエンド
キャップ置換される（またはこれら両方の処理が行なわ
れる）。式VIはＲ₁ が水素またはアルキルのいずれであ
るかによって異なる少なくとも２種類のアルキルアミン
を含む。Ｒ₁ がアルキルである場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ および
Ｒ₄ は独立して水素または合計（Ｒ₁ との）炭素原子数
約７〜３６（好ましくは約１０〜２０）のアルキルであ
ってもよい。アルキルであるＲ₁ は次の構造の中間体ア
ルキルアミンポリエーテルを含むものである。

【００１１】

【化１０】 （式中、ａおよびｂは整数であり、同じでも異なっても
よい。）この中間体アルキルアミンポリエーテルは次い
でプロピレンオキシドまたは、例えば、ベンジルクロラ
イド（あるいはそれら両方）と反応して組成物を完成す
る。この構造のアルキルアミンポリエーテルは本明細書
で定義する高いｐＨ感度を有することがわかった。

【００１２】Ｒ₁ が水素である場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ および
Ｒ₄ は、各々、合計炭素原子数約７〜２３のアルキルで
あることが必要である。この好ましい部類のアルキルア
ミンにおいては、アミン結合は第二であり、ポリエーテ
ル部分および１，１，１−トリアルキルメチル炭素水素
部分と結合しているということはわかるであろう。かく
の如く、好ましいポリエーテルは次の構造のものであ
る。

【００１３】

【化１１】 式中、ａ）Ｒ₁ は水素でなければならない；ｂ）Ｒ₂ ，
Ｒ₃ およびＲ₄ は少なくともメチル基でなければなら
ず、Ｒ₂ ＋Ｒ₃ ＋Ｒ₄ の合計炭素原子数は７〜２３の範
囲にある；ｃ）−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m −部分はポリ（オキ
シエチレン）均一鎖ブロックポリマーでなければなら
ず、ｍは１〜１５の範囲内の平均値を有し；およびｄ)
−（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_n −部分はポリ（オキシプロピレン）
均一鎖ブロックポリマーでなければならず、ｎは１〜５
０の範囲の数値を有する。

【００１４】以上論じた２種類のアルキルアミンにおい
て、アミン官能基は前者では第三および後者では第二で
ある。本明細書で特定化したＲ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ
₄ の定義によって、構造：

【化１２】 のアルキルアミンポリエーテルは除外される。この除外
はこの様な物質が意外にもｐＨ感度を示さないからであ
る。これは表１から明らかである。表１では、以上の除
外されたタイプの市販アミンエトキシレートをジアルキ
ルアミンアルキシレートおよび１，１，１−テトラアル
キルメチル第一アミンアルコキシレートとｐＨ感度（こ
こでは表面張力感度として測定）で比較している。非プ
ロポキシレート化物質は低いレベルのｐＨ感度を示すこ
とが表１からわかる（上から物質２および３）。しかし
ながら、これら物質のプロポキシ化はそれらのｐＨ感度
を本質的にゼロまで低下させる（物質４，５，６および
７を比較せよ）。

【００１５】どの場合でも、アミン結合が第二または第
三であっても、窒素原子が結合しているアルキルは本明
細書で開示された界面活性剤の疎水性部分をなす。

【００１６】

【表１】 「炭化水素」が疎水性であるように主として水素および
炭素よりなることを意味するということはこの理由のた
めである。本界面活性剤の炭化水素基が疎水性であると
いう本発明の利点を達成することは不可欠的に重要であ
る。当業者は、合成が終了したとき、全体の分子が表面
張力低下、界面張力、湿潤化、浸透、乳化、発泡および
清浄化などの界面活性剤特性を示すために、上記の強制
が満たされなければならないことを認めるであろう。好
ましい１，１，１−トリアルキルメチルアミン出発物質
は商標名「プリメン」としてローム＆ハースＣｏ．から
市販されている。エトキシル化「プリメン」界面活性剤
もまた「トリトン」ＲＷ−サーファクタントのローム＆
ハースＣｏ．技術出版物ＦＣＳ−４５０（１９７８年９
月）に記載のようにローム＆ハースＣｏ．から市販され
ている。一連の「トリトン」はＴＡＭＡとエチレンオキ
シドとの反応によって製造されたポリオキシアルキルア
ミンである。滴定および分光分析により、「トリトン」
ＲＷ界面活性剤はＲ₁ ＋Ｒ₂ ＋Ｒ₃ が合計１２〜１４の
炭素原子数を有する高分岐１，１，１−トリアルキルメ
チルアミン構造を有すると思われる。

【００１７】代案として、好ましいポリアルコキシル化
１，１，１−トリアルキルメチルアミンの調製は米国特
許第２，８７１，２６６号（１９５９年１月２７日発
行，ローム＆ハースＣｏ．）に説明されている。この特
許は、以下に十分に論じるように、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド（または両方）５〜１００モルが付
加された１，１，１−トリアルキルメチルアミンのポリ
オキシアルキル化誘導体を調製する２工程方法を教示し
ている。この特許の組成物は、１，１，１−トリアルキ
ルメチルアミンのブロックポリ（エチレンオキシ）−ポ
リ（プロピレンオキシ）誘導体の利点が全く記載されて
なく、また少しも認められないという点において本発明
の組成物と異なる。

【００１８】以上述べたように、本分子の疎水性部分は
根本的には第二または第三アミンである化合物中のポリ
エーテル部分に窒素結合によって結合している。アミン
が第二であろうと第三であろうと、アミン窒素がたった
１個のオキシアルキル化部を有することは不可欠的に重
要である。一個より多いポリエーテル鎖を有するアルキ
ルアミンは全くｐＨ感応性ではない。

【００１９】米国特許第２，８７１，２６６号によれ
ば、好ましいＴＡＭＡとエチレンオキシドとの反応は酸
触媒をＴＡＭＡ単独とまたはナフサ、ベンゼンまたはト
ルエンなどの有機溶媒とともに混合することによって最
も有利に達成される。反応に用いる温度は、特に塩酸触
媒が使用される場合、２０℃と１８０℃との間、好まし
くは６０℃と９５℃との間であればよい。次いで、エチ
レンオキシドをＴＡＭＡ／触媒混合物中へ通す。大気圧
以上の圧力の使用は任意である。エチレンオキシド第一
モルの付加は、特にＣ₈ またはＣ₉ アミンが用いられる
とき、かなり容易に生じるということが文献に記載され
ている。続く数モルのエチレンオキシドは、特に炭化水
素部分の大きさが、約Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆の場合、酸触媒を用い
るどの条件下でもたった１モルのエチレンオキシドを付
加し得るまで増大するとき、始めのモルほど容易には付
加しない。

【００２０】米国特許第２，８７１，２６６号に記載さ
れているように、続く数モルのエチレンオキシドは、エ
チレンオキシド第一モルの付加後、酸触媒を中和（例え
ば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウ
ム等で）しかつアルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウ
ムまたはカリウムを含む）などのアルカリ性触媒を用い
るときは、最も容易にモノエトキシル化ＴＡＭＡに付加
する。ナトリウムメトキシド、カリウムエトキシドまた
はナトリウムブトキシドなどのアルカリ金属アルコラー
トもまた望ましいアルカリ性触媒であることもある。続
く数モルのエチレンオキシドを付加させるための反応は
常圧または高圧（約１０〜２０ｐ．ｓ．ｉ．［６０〜１
２０ｋＰａ］では、１００℃〜２００℃間の温度で反応
速度が速くなる）で行なってもよい。好ましい反応温度
範囲１３０℃〜１７０℃である。

【００２１】本発明の界面活性剤を合成するために、１
〜１５モルのエチレンオキシド（好ましくは、７〜１３
モル）を有する単一ブロックポリエーテル鎖をアミノ基
に縮合することが必要である。エチレンオキシド鎖は均
一であることが不可欠的に重要である。別の言い方をす
ると、本発明によれば、オキシドポリエーテル部分はホ
モポリマーまたはブロックポリマーである。エチレンオ
キシドまたはプロピレンオキシド（または他のエポキシ
ド）混合物の付加、あるいはエチレンオキシド以外のも
のの先に記載のアルキルアミンとの縮合は本発明の範囲
外である。この不可欠の重要な要件が認められるときに
のみ、本発明の利点は達成される。

【００２２】本発明の組成物の合成を完了させるために
は、１〜５０モルのプロピレンオキシド（好ましくは、
６〜３０モル）、疎水性末端キャップ、または数モルの
プロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドおよび末端
キャップよりなる混合部分のいずれかを有するより疎水
性で極性の低い第二ポリエーテル鎖をポリエチレンオキ
シド鎖の末端に付加させることが必要である。言い換え
ると、本発明は好ましい面においてポリプロピレンオキ
シドのブロックまたはホモポリマーを先のアルキルアミ
ンと縮合したポリエチレンオキシド中間体のヒドロキシ
末端部分に付加させるものである。

【００２３】アルキルアミンへのエチレンオキシドの二
工程付加後、プロピレンオキシドの付加は一工程で進行
する。プロピレンオキシドはヒドロキシ末端置換エチレ
ンオキシド鎖と比較的円滑に反応して本発明の組成物を
生成させる。プロピレンオキシドブロックポリエーテル
鎖は水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸カリウム、または水酸化カルシウムなどの塩基
性触媒を使用して最良に付加される。かくの如く、１〜
５０モルのプロピレンオキシド（好ましくは、６〜３０
モル）がアルキルアミンエチレンオキシド中間体に付加
される。

【００２４】本発明のそれほど好ましくない面におい
て、ポリプロピレンオキシド鎖またはブロックの一部ま
たは全部を末端キャップ、例えば、ベンジル基、で置換
することができる。本明細で用いることができる他の末
端キャップとしては、メチル、エチル、プロピル、イソ
プロピル、またはｔ−ブチルがある。かくの如く、例え
ば、ベンジル末端化を望む場合、ベンジルクロライドを
ヒドロキシ末端置換ポリエチレンオキシドアルキルアミ
ン中間体と縮合すればよい。ベンジル末端基は、特に本
発明による方法の範囲内では、８モルのプロピレンオキ
シドとほぼ同等（発泡調節の点から）のものであること
がわかった。ポリエチレンオキシド中間体へのポリプロ
ピレンオキシドの付加を調節することが可能であるの
で、ベンジル末端基は、発泡および温度性能を調節する
ための同一の能力を与えないため、好ましくはない。

【００２５】ベンジル末端化ポリプロピレンオキシド部
分はベンジル末端基だけのものまたはポリプロピレンオ
キシドだけのものの代わりに用い得ることは本界面活性
剤の定義の範囲内である。

【００２６】ベンジル末端基は約８モルのプロピレンオ
キシドと性能が大よそ同等のものであるので、ベンジル
末端基による置換は確かに考えられる。すなわち、ポリ
プロピレンオキシドのベンジン末端化を望む場合、プロ
ピレンオキシドの範囲は１〜４２、好ましくは６〜２２
である。同様に、他の末端キャップは、プロピレンオキ
シドのモル数が適当に減少した場合、利用することがで
きる。

【００２７】数種の他の合成方法はアミンおよびエチレ
ンオキシドを縮合するために用いられた、すなわち用い
ることができる。この様な縮合を達成するための一方法
は米国特許第４，１１２，２３１号（Ｂｅｒｏｌ Ｋｅ
ｍｉ ＡＢに譲渡、１９７８年９月５日発行）に記載さ
れている。詳細には、この特許では、フルオロ硼酸ナト
リウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウム、
過塩素酸マンガン、過塩素酸ニッケルおよび過塩素酸亜
鉛よりなる群から選択された中性無機塩を用いてエポキ
シドをアルコール、ポリオールおよびアミンなどの活性
水素を有する有機化合物と縮合させる方法が記載されて
いる。この特許では、好ましい触媒は過塩素酸亜鉛であ
ると記載されている。米国特許第４，１１２，２３１号
の反応条件は８０℃〜約２００℃の範囲内であり、好ま
しくは１００℃〜１５０℃の範囲内である。反応温度は
あらゆる場合、反応物の分解温度未満であり、もって収
率を向上させる。不活性有機溶媒を利用すること、およ
び加圧反応容器を任意に用いることもまた記載されてい
る。米国特許第３，１１７，９９９号には、アルコール
および水の触媒系、反応条件が８０℃および圧力が１平
方インチ（１２０〜１５０ｋＰａ）あたり２０〜３０ポ
ンドであることが記載されている。

【００２８】本発明の組成物は非常に「ｐＨ感応性」で
ある。本明細書で用いる用語「ｐＨ感応性」とは、本組
成物を用いる水性環境の酸性度または塩基性度をただ単
に調節するだけで、これら組成物が界面活性剤として作
用する程度を制御することが可能である。しかし簡単に
述べると、ほぼ８より高いｐＨでは、本組成物は好都合
の清浄性、消泡性、表面張力低下等などすべてを示すノ
ニオン性界面活性剤であり、これら特性はこの様なノニ
オン性界面活性剤に共通である。これらノニオン性界面
活性剤が分散される水性環境のｐＨが８未満に低下する
と（すなわち、本界面活性剤が酸性度の大きい媒体に出
合い始めると）、アミン官能基はプロトン化され（等式
Ｉを参照せよ）、それによってカチオン性界面活性剤を
生じさせる。（この特性変化は用いられる触媒またはア
ミンによって異なるが約ｐＨ＝７〜９で生じる。）その
結果生じたカチオン性界面活性剤はノニオン性界面活性
剤の好都合な特性を示さない。すなわち、それらはその
他水中油などの非混和性懸濁液を安定化させない。これ
らカチオン性界面活性剤は特性において疎水性である傾
向があり、従って水性媒体中に集まりがちである。実施
に関して、これが意味するのは、油／水エマルジョン
（例えば、印刷機の水中インク）が本発明の界面活性剤
によって高いｐＨで安定化される場合、ｐＨの低下（す
なわち、酸の添加によって）はこのエマルジョンを解乳
し、油および水は分離して層となるということである。
さらにこの例としては、Ｃ₁₂〜Ｃ₁₄トリアルキルメチル
アミン−（ＥＯ）₁₀−（ＰＯ）₁₂は破泡温度（以下に明
記）および約１８℃（６５°Ｆ）の曇り点を有する。３
７℃（１００°Ｆ）でのアルカリ性溶液には、この物質
は分散した曇り状態（その曇り点より高い）以外は可溶
でない。なお、酸性化すると、この溶液は澄み、第四級
化類似体がより水溶性であることを示す。本界面活性剤
のｐＨが降下するとき変化する他の測定可能な現象とし
ては、清浄性損失、および表面張力の増大がある。

【００２９】ｐＨに対する感度については、ローム＆ハ
ースＣｏ．によって発行された技術文献のいくつかに述
べられている。しかしながら、これらの論文はブロック
エチレンオキシド、１，１，１−トリアルキルメチルア
ミン誘導体のみについてであって、本発明によるエチレ
ンオキシドおよびプロピレンオキシドブロック（または
それらの同等物）両方を有する界面活性剤についてでは
ない。

【００３０】より詳細には、米国特許第３，１１７，９
９９号及び米国特許第３，１１８，０００号（共にロー
ム＆ハースＣｏ．に譲渡）では、ＥＯを１５〜４５の範
囲およびＰＯを１５〜６７．７の範囲で用い、ｎ対ｍの
比は１：１〜１．５：１の範囲である。これらの物質
は、ポリエーテル部分があまりにも大きすぎるため、ｐ
Ｈ感度をわずかしかまたは全く示さず、また本発明の低
い発泡特性をも示さない。これは表２の「変化」欄で実
証されるが、この表では、ＥＯおよびＰＯのモル数が増
加するとき、表面張力差はゼロに近づいている。これは
増加する分子量がｐＨ感度に逆効果を及ぼすことを実証
している。

【００３１】

【表２】 表２から、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシド
の量を増加させると、ほとんどすべての場合、組成物の
ｐＨ感度を低下させる傾向がある（すなわち、「変化」
が小さくなる）ということがわかる。かくの如く、ロー
ム＆ハース社の特許のもの（表中の物質どれよりも大き
いポリエーテル鎖分子量を有する）よりもまさった本組
成物の予期しない感度が認められる。

【００３２】低分子量の本界面活性剤の極度のｐＨ感度
は、プロトン化により生じる窒素原子上の電荷がローム
＆ハース社の特許の高分子量物質におけるほどは他のポ
リエーテル物質に分散されないということに基因してい
ると思われる。この現象はこれらの物質において簡単に
は全く認められない。

【００３３】「破泡温度」は被試験非イオン性界面活性
剤約０．１重量％を、温度制御可能な３リットル金属ビ
ーカー中の冷水３リットルに添加することによって測定
したものである。金属ビーカーのリムからは、金属ビー
カー中の水から発生した泡を収容するために、発生した
泡柱の高さを測定するための垂直な目盛を有するグラス
シリンダが上方に約３０ｃｍ（１フィート）の距離だけ
突出している。圧力制御可能な水ポンプと連通している
第３０／１５号「Ｖ−ジェット」スプレーノズルがグラ
スシリンダの開口端部近傍に配置されかつ金属ビーカー
中に向けられている。水ポンプにより、ビーカーの内容
物がノズルを通って循環される。本明細書における評価
のために、ポンプによって１０ｐｓｉ（７０ｋＰａ）の
圧力をノズルに与えた。ポンプの作動後短時間で、平衡
の泡高さがグラスシリンダに生じ、この平衡の泡高さは
界面活性剤／水溶液の所定の温度で所定の界面活性剤の
特性を示している。この点で、ビーカー中の温度は徐々
に上昇し、泡柱の高さはほぼ５°Ｆ間隔で記録したもの
である。泡柱の高さが金属ビーカー中の水の表面の上方
７．５ｃｍ（３インチ）の高さに達する温度は物質を試
験するための破泡温度であると定義する。「破泡温度」
のこの定義は実際の抄紙工程において泡抑制能力と十分
に相関関係をなすとわかった。

【００３４】（方法）本組成物が特に十分に適する方法
（これに限定はしないけれども）は広義には紙の調製お
よび二次繊維からの紙製品の調製分野におけるものであ
る。ここで使用の用語「二次繊維」とは、少なくとも一
度すでに紙製品へ転化されたセルロース繊維を意味す
る。かくの如く、二次繊維には、紙ミル加工廃棄物であ
る再生繊維、および少なくとも一度、末端用途に完全に
転化されかつ再使用のために戻された（すなわち、再循
環された）再循環繊維が含まれる。本方法の他の可能な
適用は木などの原繊維源から生じる天然繊維の繊度を高
める分野においてなされる。

【００３５】二次繊維からの紙製品の調製においては、
一般に２種の別個の工程、すなわち脱インキ化、再パル
プ化が認められている。両工程とも、二次繊維を水中繊
維スラリーに希釈する最期工程を必要とする。この最期
工程は本明細書では多段の「再パルプ化」工程と混乱し
ないように解繊またはパルプ化と呼ぶ。脱インキ工程に
おいては、二次繊維は汚染物が除去される。これは実質
的にすべての二次セルロース繊維が実質的にすべての非
セルロース物質すなわち汚染物から分離されて、白いま
たは本質的に白い紙を製造するのに用いることができる
脱汚染済みの二次繊維を生成させることを意味してい
る。いずれか脱インキ工程において、非セルロース系汚
染物は一般に塗料、インキ、サイズ剤（紙製品の耐水性
または受インキ性を高める傾向のある物質をいう）、お
よびステープル、きよう雑物などの汚染物である。

【００３６】他方、「再パルプ化工程」は、二次セルロ
ース繊維と非セルロース成分とが紙形成操作中偶発的に
すなわち非故意的に生じることがある以外は分離されて
いる最終紙製品を生成させるためのものではない。再パ
ルプ化とは、パルプ化済みの二次繊維を処理して非セル
ロース物質（例えば、印刷インキ、塗料）をセルロース
物質のかさ全体にわたって均一に分散させることを意味
するだけである。再パルプ化工程の最終製品は全体にわ
たって分散したある程度の印刷インキ、塗料等を有する
紙である。換言すると、再パルプ化では、普通、高純度
のセルロース製品は生成されない。

【００３７】本発明の方法についての背景を完全なもの
にするために、脱インク化工程は２種の広い分類、すな
わち「浮上」および「洗浄」に分ければよい。浮上脱イ
ンキ方法は一般にパルプ化法の解繊工程で生成するもの
などのパルプ化または解繊済みのセルロース繊維水性ス
ラリー中に空気泡流を通すことを含む。セルロース繊維
スラリーは、浮上装置またはセル（例えば、空気浮上セ
ル）を通過すると、一般に、スラリー中を通過した空気
泡へのインキ粒子の付着を促進する浮上剤で処理され
る。空気泡は水性繊維スラリーの頂部へ上昇しかつかな
りの量の泡すなわち泡沫を発生してインキ粒子を移送
し、泡沫は次いで浮上セルから除去される。「洗浄」脱
インキ方法においては、インキおよび塗料などの不要の
非セルロース物質は水性セルロース繊維スラリー全体に
わたって多少均一に分散または乳化され、特に気泡およ
び次いで泡沫を形成する必要は全くない。（実際、泡お
よび泡沫は一般に洗浄工程の効率を低下させる。）洗浄
工程における目的はインキなどの不要な非セルロース物
質をセルロース物質からこの水性媒体中へ移行させ、次
いで水性媒体を繊維から分離することにある。本発明の
組成物は再パルプ化、浮上脱インキ化および洗浄脱イン
キ化に適用可能である。本組成物を二次繊維処理のこれ
ら３種の方法の各々に予想外にも適用可能であることに
ついて、以下に論じる。

【００３８】本組成物が有用であるとわかった第一の二
次繊維処理分野は再パルプ化である。以上に論じたよう
に、再パルプ化では、二次繊維を用いて低品質の紙およ
び工業用タオル地、線状ボードおよび波状媒体などの紙
製品を製造する。予想外にも、本発明の組成物は再パル
プ化工程において「サイズ安定性」であることがわかっ
た。

【００３９】「サイズ安定性」が何を意味するかを理解
するためには、再パルプ化工程の究極目的が非セルロー
ス物質が全体にわたって実質的に均一に分散している紙
を製造することにあることを思い出さなければならな
い。また、耐水性が望ましい紙相互裏張材および相互積
層材（例えば、６個のビールかん用の紙スリーブにおけ
る）を製造するのに再パルプ化紙をかなりの部分用いる
ので、再パルプ化において従来のノニオン性界面活性剤
を使用することが一般に回避された。従来の界面活性剤
は次いで添加されるアルミサイズ剤の付着に支障を来た
すかあるいはこの付着を抑制する傾向があった。サイズ
剤またはこの付着が妨げられないことが望ましいので
（受インキ性または耐水性などの質を高めるために）、
当然、従来の界面活性剤は再パルプ化工程に使用されな
かったのである。

【００４０】以上のことを例示するために、表３に多く
の試験された物質についてのヘラクレス試験値（秒で）
をいくつか示してある。秒数は着色水性試験流体が挙げ
られた界面活性剤を用いて製造された標準再パルプ化ハ
ンドシートに浸透するのに要した時間を示す。水が浸透
するのに要する秒数が大きくなればなるほど、サイズ剤
が繊維に良好に保持され、かつ紙の耐水性が良好になっ
た。

【００４１】

【表３】 かくの如く、本発明は、一面において、９〜１２の範囲
のｐＨおよび２７℃（８０°Ｆ）〜９３℃（２００°
Ｆ）の範囲の温度に維持された式Ｖの組成物よりなる水
性のアルカリ性媒体中で二次繊維を撹拌して繊維スラリ
ーを生成させ、スラリーをサイジング前駆体と混合する
工程；スラリーを酸性化してそのｐＨを約４．５〜６．
０の範囲に下げてサイズ剤を沈澱させる工程；酸性化ス
ラリーからサイズ増進紙ウェッブを形成する工程；ウェ
ッブを乾燥および形成してサイズ化増進再循環紙を生成
させる工程、の諸工程よりなる二次繊維から解繊、サイ
ズ化増進された耐水性紙製品を生成させるための再パル
プ化方法である。

【００４２】なお他の面において、本発明は次のＡ〜Ｅ
の諸工程よりなる二次繊維を脱インキする低発泡方法を
提供するものである。

【００４３】Ａ．１５重量％までの繊維および乳濁かつ
分散された非セルロース汚染物よりなる繊維を生成させ
るに十分な二次繊維を、８より高いｐＨおよび２７℃
（８０°Ｆ）〜８２℃（１８０°Ｆ）の範囲の温度を有
する式Ｖの組成物よりなるアルカリ性パルプ化水性媒体
中で撹拌する工程； Ｂ．スラリーを２５％までの繊維重量％まで濃縮して水
性流出液およびスラリー濃縮体を生成させる工程； Ｃ．１．流出液を８未満のｐＨまで酸性化して乳化物質
を解乳させること、 ２．凝集剤を上記流出液に添加して解乳非セルロース物
質を流出液から分離すること、 ３．塩基を清澄済みの流出液に添加すること、 によって清澄後水性流出液を撹拌工程Ａに任意に再循環
する工程； Ｄ．スラリー濃縮体中の非セルロース汚染物を脱インキ
によって濃縮中のセルロース繊維から分離する工程； Ｅ．セルロース繊維を紙に形成する工程。

【００４４】上記の方法の好ましい実施において、工程
Ｄは、１．濃縮体を約８未満のｐＨまで酸性化するこ
と；２．酸性化されたスラリーを浮上セル中に通すこ
と；および３．スラリーのｐＨを任意に増大させ、それ
を洗浄工程に通すこと、によって達成される。

【００４５】上記の脱インキ方法は任意の再循環工程
「Ｃ」を有することは注意すべきである。この任意の工
程は当業界では「ホット・ループ清澄」と呼ばれてい
る。技術用語法において、ホット・ループ装置はパルプ
化すなわち解繊装置、ダンプチェスト、清浄器、スラリ
ーを繊維２５％までに濃縮するための装置（例えば、デ
ッカー）、清澄用凝集剤を添加するための清浄システ
ム、高価な薬品および濃縮工程で発生した水のいくらか
をパルプ化工程の初めに再循環させるための戻し装置よ
りなる。初期のパルプ化工程は他のパルプ化助剤ととも
にまたは助剤なしでパルパーによって与えられる高いせ
ん断環境での撹拌によって生じる。２７℃（８０°Ｆ）
〜８２℃（１８０°Ｆ）の範囲内の温度がカ性（ＮａＯ
Ｈ）とともに用いられ、他の解繊すなわちパルプ化薬品
（パルプ化助剤と呼ばれる）ならびに従来のノニオン性
界面活性剤もこのパルプ化工程に用いられた。「ホット
・ループ清浄」は不要の物質を清澄および除去するため
にホット・ループ流中の物質の不要な汚染物を除去する
ことを言う。濃縮後の蒸解液の清浄は普通高分子量（例
えば、百万以上）の凝集剤を添加して乳白度生成物質を
沈澱させることによって達成される。パルプ化において
実施されるように、本発明の組成物は９〜１２の範囲の
ｐＨおよび約８０°Ｆ〜約１８０°Ｆの温度に維持され
る。好ましい実施において、二次繊維源を解繊するため
に１種以上の他のパルプ化助剤が使用される。パルプ化
すなわち解繊後、温混合物は酸で処理してそのｐＨを８
以下の範囲まで下げる。このｐＨ低下により、界面活性
剤が乳化性を解き、その結果パルプ化液が水性相（本発
明の界面活性剤とともに）および実質的に非水性の不要
汚染物相に分れる。この時点で、不要の汚染物は処理流
から分離して放出すればよい。ホット・ループをｐＨ調
整によって清澄した後、この水性混合物は処理流の初め
に戻される。この様にして、高価な薬品は再循環し、不
要の汚染物は処理ラインから除去し、もってループを清
澄させる。本発明の界面活性剤を含有する水性相は、次
いで塩基で処理してアミン官能基を脱プロトン化してノ
ニオン性界面活性剤の特徴を示す高い乳化性を与える。

【００４６】上記の如く、本発明の組成物はまた所望の
最終結果が実質的に再使用可能な白紙である脱インキ工
程における応用がある。単一鎖状アルキルアミンポリエ
チレンオキシドポリエーテルのポリプロポキシ化（また
はベンジル化）により、洗浄および浮上脱インキ工程の
両方に用いることができるノニオン性界面活性剤が得ら
れる。この応用多方面性もまた本組成物のｐＨ感度から
生じる。例えば、高い塩基性ｐＨ範囲に維持される場
合、本ノニオン性界面活性剤は、ＰＯまたは末端ブロッ
クの含有量およびそれらを使用する温度によって異なる
が、発泡する傾向がほとんどまたは全くない。これは、
この時点での過剰の泡がパルプ化効率を低下させるよう
に作用するだけであるため、最期のパルプ化工程では重
要である。過剰の発泡または発泡する傾向はまた空気が
処理中に流入する原因となり、この場合もまたパルプ化
工程の全体の効率が低下することになる。本発明のプロ
ポキシ化またはベンジル化物質では、ローム＆ハースＣ
ｏ．から市販されている「ＰＲおよびプリミノックス」
の一連の物質よりも発泡傾向が実質的に少ないという点
でこれら特質にまさったかなりの利点が得られる。かく
の如く、パルプ化の効率の増大にとっては、プロポキシ
化およびベンジル化が生じることは不可欠的に重要であ
る。この効率増大については、これら物質に関して入手
できる文献のいずれにも全く述べられていない。

【００４７】次に、ｐＨを選択的に低下調整することに
よって、本発明の組成物を含有する媒体の発泡傾向また
は泡安定性を非常に正確に調節することが可能であると
わかった。すなわち、本発明の組成物は、ｐＨ調整によ
って、発泡傾向をほとんど必要としない洗浄式脱インキ
工程および実質的な発泡傾向を必要とする浮上式工程に
連続的に用いることができる。これら先の相互に排他的
な両目的は本発明の界面活性剤を用いてｐＨ調整法によ
って満たされる。

【００４８】

【実施例】以下、一連の実施例について本発明を説明す
る。これら実施例は説明のためのものであって、制限す
るものではない。

【００４９】（実施例１）洗浄式および浮上式脱インキ
工程の両工程での製紙における本発明の組成物の用途を
説明する。砕木を含有しない本５０％および印刷済みの
帳簿５０％よりなる二次繊維を繊維５．５％のコンシス
テンシィで「モダン・スラッシュ・メーカー」パルパー
に添加した。繊維原料１５００ｇｍ、５０％カ性１５ｇ
（繊維１％）、および特定のパルパー添加剤４．５ｃｃ
（繊維０．３％）もまたパルパーに添加した。パルプ化
を６０℃（１４０°Ｆ）で３時間、次いで非撹拌下で４
０分間行なった後、最終パルプ化「バースト」を３０秒
間行った。次いで、この様にパルパーで生成したスラリ
ー１６００ｍｌを浮上セルにより処理するために１５，
０００ｍｌ（濃度０．６）に希釈した。ヴォイス・モダ
ン１７リットル浮上セルは再循環ポンプおよび不要のイ
ンキを水性流の表面を通って上昇させるために泡を発生
させる空気注入システムを有していた。浮上セルに発生
した原料と洗浄によって発生した原料とを比較するため
に、表面下で原料試料を浮上セルから計２０分間で各４
分毎に取り出し、ハンドシートに転化させた。２０分間
のパルプ化後、最終生成物試料をサイド・ヒル・スクリ
ーンで３回洗浄し（洗浄式インキ工程）、次いでハンド
シートに転化させた。浮上セル工程中発生したハンドシ
ートを、３個のヒル洗浄器を通過した後、パルパーから
の原料のハンドシート（すなわち、洗浄または浮上脱イ
ンキを全く行なわないもの）と比較した。この実施にお
いて得られたデータを表４に挙げる。

【００５０】

【表４】 例１，２および６におけるセッケンは、ユニオンＣｏ．
からユニトールＤＳＲ９０として市販されているトール
油脂肪酸を水酸化ナトリウムで中和したものを使用して
その場で製造した。

【００５１】例７および８は本発明の組成物である。両
者の場合、この浮上操作において得られた白色度値はよ
り低いｐＨ（すなわち４．５）で良好であった。さら
に、性能（白色度値によって示される如き）はより多く
プロポキシ化された物質では良好であった。換言する
と、１６分間の浮上脱インキ後得られた白色度値は、プ
ロピレンオキシドを１２モル有する物質については７
８．８、プロピレンオキシドを６モル有する物質につい
ては７２．９、およびプロピル化の全くない物質につい
ては６８．６であった。

【００５２】浮上技術における当業者は表４中の組成物
２が従来の工業上標準の浮上助剤であることを認めるで
あろう。本発明の組成物（すなわち、例７および８の組
成物）では、（表４の「変化」の最終欄において）現在
入手可能な物質よりも良好あるいはそれに等しい白色度
増大が生じることを示しているということに注意してみ
ることは不可欠的に重要である。本発明の実施例の組成
物は工業標準組成物の大よそ半分の量を用いていること
は留意すべきである。かくの如く、コスト上の利点が得
られる。恐らくより重要なことには、セッケンを含有す
る工業標準浮上助剤は通常、工業界でカルシウムセッケ
ン、非水溶性捕収剤と呼ばれるセッケン「スカム」を生
じさせるために用いられる。操作中、ノニオン界面活性
剤の気泡は水および不溶性セッケンを上昇させ、このセ
ッケンには除去インキ粒子が付着する。かくして、イン
キ粒子を含有する不溶性セッケンスカムを浮上セルから
流出させればよい。この種類の浮上助剤の不都合は２点
ある。第一に、浮上段階からの残留セッケンは、脱イン
キ工程の次の段階での付着問題の原因となることがあ
る。第二に、洗浄および浮上脱インキ工程の組合せを用
いる場合、残留セッケンは次の洗浄段階で適切な排水に
妨げを来たす発泡問題の原因となる。

【００５３】（実施例２）本組成物の浮上脱インキの利
用について説明する。

【００５４】浮上脱インキにおける３種の異なる組成物
のハンドシート白色度を工業環境で比較した。３種の組
成物は：（１）ノニルフェノールＥＯ₉ −ＰＯ₆ ；
（２）（１）のもの／ブチルセルロース／アクリル酸ポ
リマーの混合系における如き低発泡性ノニオン性界面活
性剤；および（３）本発明のトリアルキルメチルアミン
−ＥＯ₁₀−ＰＯ₁₂、であった。以上の組成物を以下に記
載の如く浮上脱インキ能力について評価した。

【００５５】まず、印刷された政治文献品質の二次繊維
（すなわち、二次繊維源）供給物を蒸解混合器中、４９
℃（１２０°Ｆ）の温度および１０．０のｐＨで５分間
パルプ化した。この繊維原料は本明細書に記載の実験す
べてに使用した。水酸化ナトリウムまたは他の脱インキ
助剤を繊維原料に添加する前に、試料を取り出し、この
試料からハンドシートを３回のパルパーバッチの各々に
ついての開始標準体として製造した。次に、水酸化ナト
トリウム（ビーズ状）１重量％およびそれぞれの脱イン
キ薬品の繊維原料に添加した。被試験脱インキ組成物を
繊維４ポンドあたり２０ｍｌすなわち繊維１トンあたり
ほぼ２０ポンドの割合で添加した。脱インキ組成物およ
び水酸化ナトリウムを含有する再パルプ化繊維原料をバ
ート・イクウィップメントＣｏ．から市販されている浮
上セル中を３０分間循環させた。（７．０で行うｐＨ感
度試験以外は）１０．５〜１１．５の範囲のｐＨを用
い、温度は２４℃（６５°Ｆ）〜６８℃（７５°Ｆ）の
範囲、および繊維コンシステンシィはほぼ６％を用い
た。浮上装置によって発生した泡を採取し、ハンドシー
トの識別「不合格品」を製造するために使用した。ハン
ドシートの識別「合格品」もまた試料を浮上セルから周
期的に取り出すことによって製造した。この比較評価の
結果を表５に記載する。

【００５６】

【表５】 注）：ハンドシートはインク粒度。シート全体にわたる
分布、および一般シート品質を評価するために拡大下で
調べた。

【００５７】表５に記載の情報に基づいて、組成物３
（本発明の組成物）が、試験された組成物のなかでは、
浮上脱インキセルに使用するのに最も効果的な脱インキ
組成物であることは明らかである。本発明の組成物を用
いて発生した泡は非常に不安定であり、多くのふわふわ
した気泡を形成し、これらは試料を浮上セルから除去す
るとすぐに消える。これは本発明の利点の一つである。
すなわち、不安定な泡では、泡を浮上セルから取り出す
ためによりわずかの貯蔵および移送設備の利用が可能と
なる。

【００５８】浮上脱インキ繊維原料から生成したハンド
シートのハンターの実験評価からさらに確証が得られ
る。組成物３について、「合格品」と「不合格品」との
差はハンターの実験白色度でほぼ２４単位であることが
わかる。組成物２については、差がほぼ１６、および組
成物１については、差がほぼ７である。本発明の組成物
では、従来の浮上助剤の約３００〜約１５０％の白色度
増大が得られることになる。これはこのテクノロジィを
扱っている技術書のいずれにも記載も提案もされていな
い実質的な利点を与えている。

【００５９】上記の実施例は本発明を説明するものであ
る。当業者は本発明の範囲内に当然含まれるいくつかの
変更態様を認めるであるう。

【００６０】（実施例３）本発明の実施において得られ
ることができる追加の泡制御を説明するために、表６，
７および８を参照する。表６は消泡温度についてのいく
つかのアミンポリエーテルに対するプロポキシ化効果を
示している。表７は表６に挙げられた同じ組成物に対す
る泡安定性についてのプロポキシ化効果を例示してい
る。表８は表６および７に挙げられた特定のｔ−Ｃ₁₃−
ＮＨ−ＥＯ₁₀−ＰＯ₁₂Ｈに対する泡安定性についての温
度効果を例示している。

【００６１】

【表６】

【表７】

【表８】 本発明によって与えられた泡制御パラメータを示すべく
表６および７をいかに読むかを説明するために、例え
ば、各表中の最初に挙げた物質を引用する。この物質は
疎水性部分の炭素原子数が１３であるトリアルキルメチ
ルアミンである。第二アミンは疎水性部分および平均
７．５モルのエチレンオキシドに連結している。表６に
挙げたように、この物質についての消泡温度は５８℃
（１３６°Ｆ）である。表７を見ると、４３℃（１１０
°Ｆ）、２６℃（８０°Ｆ）および１０℃（５０°Ｆ）
での泡の高さの各測定では、８テンチ以上の泡の高さが
生じることがわかる。これは測定温度が各々組成物の消
泡温度５８℃（１３６°Ｆ）より低いため正しい。エチ
レンオキシド７．５モルおよびプロピレンオキシド６モ
ルを有しかつ消泡温度が２５℃（７７°Ｆ）である次に
挙げた物質に注目すると、４３℃（１１０°Ｆ）での泡
の高さがゼロであることがわかる。消泡温度に近い２６
℃（８０°Ｆ）では、比較的小さい３インチ柱の泡が発
生する。１０℃（５０°Ｆ）（すなわち、消泡温度２５
℃（７７°Ｆ）よりも実質的に低い）では、大よそ８イ
ンチ頭の泡が生じる。同様に、消泡温度がそれぞれ７
３．９℃（１６５°Ｆ）および８３．３℃（１８２°
Ｆ）であるＥＯ₁₀ＨおよびＥＯ_12.5Ｈが付加した物質で
は、１１０℃，８０℃および５０℃での泡の高さはすべ
て８インチ以上である。

【００６２】比較的少量のプロピレンオキシドがエチレ
ンオキシドポリエーテルに付加すると、消泡温度の実質
的な低下が生じる。例えば、エチレンオキシド１０モル
を有するアルキルアミンポリエーテルへのプロピレンオ
キシド６モルの付加では、消泡温度が３６．１℃（９７
°Ｆ）まで低下する。かくの如く、ｐＨ１２．０欄下の
１１０℃では、泡の高さは本質的にゼロである一方、８
０°および５０℃では、泡の高さは８インチ以上であ
る。

【００６３】表７のｐＨ６．０欄に戻ると、すべての試
料において、４インチ〜６インチの範囲の泡の高さが得
られることを示している。このｐＨで、本発明の組成物
は本質的に第四級化される（すなわち、プロトン化され
た）ことを思い出すべきである。第四級化により、分子
の泡特性についてのプロポキシ化効果が実質的に減少さ
れる。さらに、このｐＨ範囲においてこれら物質の各々
について発生した泡は不安定で、ふわふわしておりかつ
消えやすい。これは表８に例示されており、表８中、発
泡程度およびその安定性は両方とも表６および７から単
一物質について調べたものである。

【００６４】表８は３種の異なる温度範囲および４種の
異なるｐＨ範囲に対して泡の高さおよび泡の安定性を示
している。例えば、１１０°Ｆ（４３．３℃）および８
〜１０のｐＨでは、泡は全く発生しない。これはエトキ
シ化アルキルアミンのプロポキシ化効果を実証するもの
である。さらに、ｐＨがほぼ８からほぼ６まで降下する
と、プロポキシ化効果が軽減されることを表が示してい
る。これは「動的泡の高さ」であることは注意すべきで
ある。動的泡の高さは、静的泡の高さにおいてはスプレ
ー機構が閉ざされるという点で静的泡の高さと異なる。
スプレー機構が６〜８の範囲のｐＨで一旦閉ざされる
と、泡は非常に急速に崩壊する。かくして、６のｐＨで
１１０°Ｆ（４３℃）から横に読むと、６の動的泡の高
さおよびゼロの５分後の泡の高さは大よそ３０秒でゼロ
に崩壊した６インチ柱になる。同様に、４のｐＨでは、
スプレー機構が閉ざされた後、泡の高さがゼロに崩壊す
るのに大よそ５０秒を必要とする。

【００６５】これは本発明の方法の不可解的に重要な面
である。本質的に、ｐＨおよび操作温度の関数としての
動的および静的泡の制御能力は、製紙工程において、泡
制御についての追加のパラメータが確認されたことを意
味する。本発明の組成物をアルカリ性側で製紙に用いる
と、泡はプロピレンオキシド（またはその同等物）の有
無に全く左右される。酸性側では、泡特性に及ぼすプロ
ピレンオキシドの影響はもはや見られない。泡（および
その安定性）の有無はｐＨに全く左右されることはわか
る。すなわち、浮上、洗浄またはこれらの組合せのいず
れかを用いる脱インキ工程において、泡の程度および安
定性はｐＨ、温度またはそれら両方を調節することによ
って制御することができる。

【００６６】かくして、大量の安定な泡を望む場合、適
切にプロポキシ化されたアルキルアミンまたは消泡温度
より低い操作温度の選択は望ましい。安定性の低い泡沫
性泡を望む場合、ｐＨの調節が適切である。これによ
り、泡の程度および安定性を制御する追加のパラメータ
が確認されたことがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 17/07 17/53 (72)発明者 ジェームス・エー・マクドネル アメリカ合衆国、ミネソタ州、セントポー ル、マーレイ・ストリート 1374

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次繊維を解繊する再パルプ化工程を含
   む二次繊維から紙を製造する方法であって、該再パルプ
   化工程が、二次繊維を次式の構造を有する泡制御可能な
   ｐＨ感性アルキルアミンポリエーテル界面活性剤： 【化１】 式中、 ａ) Ｒ₁ は水素またはアルキルでもよい； （１）Ｒ₁ が水素の場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は各々
   全炭素原子数が７〜２３の範囲内にあるアルキルでなけ
   ればならない； （２）Ｒ₁ がアルキルの場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は
   アルキルまたは水素でもよく、Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋Ｒ₃ ＋Ｒ₄
   の全炭素原子数は７〜３６の範囲内にある； ｂ) −（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m −部分はポリオキシエチレン均
   一鎖またはブロックポリマーであり、ｍは１〜１５の範
   囲内の平均値を有する；および ｃ) Ｙは次の（１），（２），（３）よりなる群から選
   択されたものである； （１）構造−（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_n Ｈ（但し、ｎは１〜５０
   の範囲内の平均値を有する）の均一ポリ（オキシプロピ
   レン）鎖ブロックポリマー； （２）疎水性末端キャップ； （３）疎水性末端キャップ置換ポリオキプロピレンブロ
   ックポリマーの残基、を含んでなる再パルプ化水性媒体
   中で、約８〜１２の範囲内のｐＨを与えるのに充分な塩
   基とともに約２６．７℃（８０°Ｆ）〜約８２．２℃
   （１８０°Ｆ）の範囲内の温度で撹拌し、それによって
   分散および乳化した非セルロース汚染物を含有する繊維
   水性スラリーを生じさせることを特徴とする二次繊維か
   ら紙を製造する方法。
2. 【請求項２】 Ａ．二次繊維を８より高いｐＨおよび２
   ６．７℃（８０°Ｆ）〜約８２．２℃（１８０°Ｆ）の
   範囲内の温度を有し、次式の構造を有する泡制御可能な
   ｐＨ感性アルキルアミンポリエーテル界面活性剤： 【化２】 式中、 ａ) Ｒ₁ は水素またはアルキルでもよい； （１）Ｒ₁ が水素の場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は各々
   全炭素原子数が７〜２３の範囲内にあるアルキルでなけ
   ればならない； （２）Ｒ₁ がアルキルの場合、Ｒ₂ ，Ｒ₃ およびＲ₄ は
   アルキルまたは水素でもよく、Ｒ₁ ＋Ｒ₂ ＋Ｒ₃ ＋Ｒ₄
   の全炭素原子数は７〜３６の範囲内にある； ｂ) −（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m −部分はポリオキシエチレン均
   一鎖またはブロックポリマーであり、ｍは１〜１５の範
   囲内の平均値を有する；および ｃ) Ｙは次の（１），（２），（３）よりなる群から選
   択されたものである； （１）構造−（Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_n Ｈ（但し、ｎは１〜５０
   の範囲内の平均値を有する）の均一ポリ（オキシプロピ
   レン）鎖ブロックポリマー； （２）疎水性末端キャップ； （３）疎水性末端キャップ置換ポリオキプロピレンブロ
   ックポリマーの残基、を含んでなるアルカリ性パルプ化
   水性媒体中で撹拌して１５重量％までの繊維および乳化
   かつ分散した非セルロース汚染物よりなる繊維スラリー
   を生成させる工程； Ｂ．このスラリーを繊維重量３０％までの繊維重量％ま
   で濃縮して水性流出液およびスラリー濃縮体を生成させ
   る工程； Ｃ．（１）流出液を８未満のｐＨまで酸性化して乳化か
   つ分散した物質を解乳し、（２）凝集剤を上記流出液に
   添加して解乳済みの非セルロース物質を流出液から分離
   し、（３）塩基を清澄化済みの流出液に添加することに
   よって、水性流出液を清澄後撹拌工程Ａに任意に再循環
   させる工程； Ｄ．スラリー濃縮体中の非セルロース汚染物を濃縮体中
   のセルロース繊維から脱インキによって分離する工程；
   および Ｅ．セルロース繊維を紙に形成する工程；の諸工程より
   なる二次繊維から紙を製造する方法。
3. 【請求項３】 工程Ｄが、（１）濃縮体を約８未満のｐ
   Ｈまで酸性化すること；（２）酸性化スラリーを浮上セ
   ル中に通すこと；および（３）スラリーのｐＨを任意に
   増大させかつスラリーを洗浄工程に通すこと；によって
   達成されることを特徴とする請求項２に記載の方法。