JPH10509486A - セルロース液の汚染減少方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルロース系材料のパルプ化または脱インキから誘導される粘着物は、粘着物を含有するセルロース液に、架橋した不溶性のイオン化し得る膨潤性ポリマー粒子の水中エマルジョンの添加により制御される。

Description

【発明の詳細な説明】 セルロース液の汚染減少方法 本発明は、紙製造及び脱インキ工程におけるセルロース液に伴う粘着性問題の 最小限化に関する。 脱インキ液を含む紙製造液が、凝集しかつ粘着性残渣として堆積する傾向を持 つコロイド状の疎水性物質により汚染される傾向にあることは、よく知られてい る。これらの残渣は、液を処理するのに使用する装置の上、及び／またはその液 から製造された紙の中に堆積する。 粘着物は、原パルプ化工程から始まり、それは、パルプにされる繊維の中にあ る天然の粘着物質によるか、繊維とパルプ化工程で用いられる化学物質との間の 相互作用によって生じるものによる。また、粘着物は、脱インキ工程で生じる。 例えば、脱インキでは、しばしばセルロース材料をアルカリ条件にさらすが、こ れにより、コロイド状で疎水性の粘着物質が発生する。 粘着物汚染を少なくするために、各種処理が知られている。例えば、この目的 のために、濃厚製紙原料をベントナイトで処理することが知られている。ベント ナイトは、品質が一定しない天然起源の材料である。制御可能な品質の合成材料 を用いて、粘着物汚染の減少を達成できることが望ましい。また、ベントナイト を用いて得られるよりも良好な結果の得られることが望ましい。 また、各種ポリマーを使用することが知られている。具体例としては、ＵＳ− Ａ−５４３３８２４、５３６８６９４、５２９２４０３、５２４６５４９及び４ １８４９１２、及びＥＰ−Ａ−２８０４４５ 及び４６４９９３に述べられている低分子量の凝集剤及びポリマーである。 粘着物を制御するために、異なった、改良された、低コストの、再現性のある 方法の必要性が残されている。 本発明によれば、捕集粒子を液と混合することを含む方法によって、セルロー ス系材料のパルプ化または脱インキ化に由来するコロイド状の粘着物質によるセ ルロース液の汚染を減少する。そして、この方法において、捕集粒子は、水中で のポリマー粒子のエマルジョンとして提供されるポリマー粒子であり、該ポリマ ーは、 ａ）少なくとも２０重量％の、水に対し２０℃で５ｇ／１００ｃｃ未満の溶解 度を有する疎水性単量体、 ｂ）少なくとも１０重量％の、実質的に非イオン化された場合には単量体混合 物に優先的に溶解するが、イオン化された場合には、優先的に水に溶解する親水 性のイオン化単量体、 ｃ）０〜５０重量％の、単量体混合物に優先的に溶解し、かつ、水に対し２０ ℃で５ｇ／１００ｃｃ超過の溶解度を有する非イオン化単量体、 ｄ）０．０５〜１０％の架橋剤 からなる水不溶性の単量体混合物から形成され、ａ、ｂ、ｃ及びｄの割合は、単 量体（ｂ）をイオン化するために、水中のエマルジョンの３％（乾量ポリマー） を酸またはアルカリとブレンドして形成された水性組成物が、該ポリマーを膨潤 した粒子形状で含有する液状組成物となるような割合である。 これらのエマルジョンを用いた脱インキ方法、及び一定の新規なエマルジョン は、これと同日出願（６０／３４９３参照）中に述ベられている。 この方法の間（すなわち、エマルジョンを加えて、コロイド状粒子をポリマー 粒子上に捕集するとき）、液のｐＨは、多くの場合、中性に近いが（例えば、約 ｐＨ６〜８）、ある場合には、液は、より酸性（例えば、ｐＨ４以下、ｐＨ３ま でも）であるか、またはよりアルカリ性（例えば、ｐＨ９までかｐＨ１０．５ま でも）であり得る。 本発明の利点は、ポリマー組成を適当に選択することにより、この方法の間に 存在するどのようなｐＨ環境に対しても、ポリマーを最適化することができるこ とにある。 ポリマーは、粘着物質を粒子上に集めることができるように、この方法の間、 その粒子形状を実質的に保持すべきである。したがって、各単量体の割合は、こ れが達成されるように選択される。特に粒子の性質が実質的に保持されることを 確実にするには、充分な架橋剤を含ませるべきである。架橋剤の量が低すぎると 、使用中にポリマーが完全に溶解するので、好ましくない。 粒子がその粒子形状を実質的に保持しているか否かは、粘度を観察することに より判定することができる。 好ましくは、ポリマーエマルジョンは、水とブレンドして３％組成物とし、こ の方法で一般に行われているｐＨに調整したとき、ブルックフィールドＲＶＴ粘 度計で測定した該組成物の粘度が５０，０００ｃｐｓ未満、好ましくは１０，０ ００ｃｐｓ未満、最も好ましくは２，０００ｃｐｓ未満となるものである。一般 に、粘度は、５０ｃｐｓと１０００ｃｐｓとの間である。しかしながら、ポリマ ーが、この方法において都合よく用いることができるような濃度を有する組成物 として加えられるならば、若干の方法において、１００，０００ｃｐｓを越える 粘度を与えるポリマーを使用することができ る。 ポリマーは、この方法で一般に行われているｐＨにおいて、１５μｍ未満、最 も好ましくは１０μｍ未満の粒径を有するものであって、通常、粒径が５μｍ未 満、特に３μｍ未満のときに最良の結果が得られる。粒径は、通常０．１μｍ超 過、好ましくは０．３μｍ超過である。 ポリマー粒子は、単量体（ｂ）単位がイオン化したときに膨潤する。エマルジ ョンは、通常、単量体（ｂ）単位が実質的にイオン化されないｐＨで乳化重合す ることにより製造され、この状態でポリマーは、好ましくは０．５μｍ未満、最 も好ましくは０．３μｍ未満の粒径を持つ。それは、通常０．０２μｍ超過、そ して、一般には０．０５μｍ超過である。一般に、この方法で一般に行われるｐ Ｈにおいて、粒径は、膨潤していない粒径の通常少なくとも約１．５倍、多くの 場合、少なくとも２．５倍であることが、通常好ましい。粒径は、普通は、膨潤 していない粒径の約５または８倍以下であるが、例えば、１５または２０倍とい う高度の膨潤により、なお有用な結果が得られる。ここに定義される全ての粒径 は、レーザー光散乱法により決定される、粒子の９５重量％の粒径（すなわち、 直径）である。したがって、典型的には、粒子は、５０〜３００ｎｍの大きさか ら３００〜１５００ｎｍの大きさまで膨潤する。 粒子の全溶解を防ぎ、特に、使用中の粒径を所望の大きさに制御し、そして、 粘度の増大を最小限度にするために、充分な架橋剤を含有させる必要がある。一 般に、架橋剤の量は、少なくとも０．１重量％、通常は少なくとも０．２重量％ （２，０００ｐｐｍ）である。このようなポリマーは、単量体（ｂ）が部分的に のみイオン化されて実質的に中性のｐＨでこの方法が実施される場合に、特に有 用である。例えば、この方法は、約６．５〜８のｐＨにおいて、この条件下では 所望の粒径を持つが、もしｐＨがより高い（例えば、ｐＨ１０）か、またはより 低い（例えば、ｐＨ３）ときにはさらに膨潤するようなポリマーを用いて実施す ることができる。 しかしながら、好ましくは、ポリマーは、完全にイオン化されたときに、膨潤 していない直径の１５または２０倍まで、好ましくは８倍までのみ膨潤するよう な架橋剤と他の単量体との割合を用いて製造される。このとき、このようなポリ マーは、この方法のｐＨが特に高いかまたは特に低い場合に、ポリマー溶解また は高すぎる粘度の危険なしに、この方法において用いることができる。 このようなポリマーは、架橋剤の高い量、通常少なくとも０．５重量％、典型 的には１または２重量％から５重量％を用いることにより得られる。架橋剤の量 及び他の単量体の割合は、３％組成物がポリマーの最高の潜在的膨潤を達成する ために、充分なアルカリまたは酸にさらされたときに（例えば、ｐＨ３またはｐ Ｈ１０）、ポリマーが要求される相対的に低い膨潤速度と要求される相対的に低 い粘度となるように、選択される。 ポリマーエマルジョンは、単量体（ｂ）がそのｐＨで単量体混合物中に優先的 に溶解するように、単量体（ｂ）が実質的にイオン化されず、かつ、生成したポ リマーが実質的にイオン化及び膨潤されないｐＨで、単量体混合物の常法による 水中油型乳化重合により好適に製造される。しかしながら、最終組成物のｐＨを 単量体がイオン化するｐＨに調節すると、ポリマーは膨潤する。 単量体は、通常、全てエチレン系不飽和単量体である。 単量体混合物中に優先的に溶解する単量体に言及するとき、該単量体が水中油 型乳化重合混合物の水相よりはむしろ油相に溶解し、 水相中で実質的に単量体の重合が起こらないのに充分であることを意味する。 水中油型乳化重合は、親水性のイオン化し得る単量体がイオン化されず、単量 体混合物中に優先的に溶解するｐＨである重合ｐＨで行われ、定型的には、これ は、２〜１１の範囲である。 単量体（ｂ）がアニオン性（通常、カルボキシルモノマー）である場合、重合 ｐＨは、普通は酸性であるべきで、典型的には約２−５または６であり、そして 、生成ポリマーは、ｐＨが次いでアルカリ性、典型的には７超過、例えば、７． ５または８〜１０に調整されたときに膨潤する。 単量体（ｂ）がカチオン性（通常、アミン系単量体）である場合、重合ｐＨは 、通常アルカリ性、典型的には８〜１０、多くの場合９であり、そして、ポリマ ーは、次いで、酸性媒体中、典型的にはｐＨ４〜６で、完全に膨潤状態にするこ とができる。 疎水性単量体（ａ）の量は、通常２０〜８０％である、普通は、４０％超過で ある。通常、それは７０％未満であり、多くの場合６０％未満である。約５０％ の量が多くの場合に好ましい。 親水性のイオン化し得る単量体（ｂ）の量は、通常１０〜８０重量％である。 この量は、典型的には、少なくとも２０％であり、通常少なくとも３０％、多く の場合４０％である。あまりに多量含まれると、水性相中に単量体（ｂ）が溶解 するのを防ぐ単量体（ａ）の選択が困難となるので、通常、単量体ｂの量は、６ ０％未満である。約５０％が多くの場合に好ましい。 単量体（ｃ）は、任意であるが、ｐＨ感度を増大させることなく親水性特性を 向上させるために、所望により含ませることができる。一般に、その量は、３０ ％未満、通常１０％未満であり、通常はこ のモノマーは省かれる。 架橋剤量は、通常０．１％超過である。該量は、単量体（ａ）、（ｂ）、及び （ｃ）の相対的な割合に依存する。単量体（ｂ）量の増大は、過剰な膨潤に抵抗 するために、要求される架橋剤（ｄ）の量を増大させる傾向にある。逆に、単量 体（ａ）量の増大は、要求される架橋剤（ｄ）の量を減少させる傾向にある。こ の量は、ポリマー粒子から実質的にポリマーが溶解されないほど充分に高いこと が好ましい。したがって、ゲル含量で測定される溶解分画が１％未満であること が好ましい。 疎水性単量体（ａ）は、２０℃での水に対する溶解度が５ｇ／１００ｃｃ未満 でなければならず、そして、この溶解度は、通常は、重合ｐＨと実質的に独立し ており、例えば、２〜１０のｐＨ範囲の全てにおいて、疎水性単量体は、通常、 この低い溶解度値を有している。好ましくは、水に対する疎水性単量体の溶解度 は、さらに低い、例えば、１．５ｇ／１００ｃｃ未満である。 イオン化し得ない親水性単量体（ｃ）の溶解度は、通常、疎水性単量体に対し て定義される溶解度の最高値よりも大きい値であり、典型的には２０℃で１０ｇ ／１００ｃｃ超過であるが、通常、２０℃で２００ｇ／１００ｃｃ以下である。 これらの溶解度は、普通はｐＨと実質的に独立している。 重合は、エチレン系不飽和単量体を含む付加重合である。重合は、架橋剤の不 存在下、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した分子量が１００， ０００〜５００，０００の範囲になるように実施される。 疎水性単量体（ａ）は、水中油型乳化重合において、エチレン系不飽和カルボ キシルモノマーとの共重合に通例用いられている如何 なる単量体であってもよい。したがって、これらは、アルキル（メタ）アクリレ ート類、スチレン類、ビニルエステル類、アクリロニトリル類、会合モノマー（ 例えば、脂肪族アルキルまたはアルカリルまたはアラルキルなどの疎水性基で停 止された、ペンダントポリエトキシ鎖を有するアクリル酸エステル類またはアリ ルエステル類）、またはビニルエステル類から選ばれる。好ましい単量体（ａ） は、スチレン、及びアルキル基が通常炭素数１〜８であるが脂肪族アルキルであ り得るアルキル（メタ）アクリレートから選ばれる。好ましいモノマー（ａ）は 、エチルアクリレートであるが、スチレン、メチルアクリレート、ブチルアクリ レートを含む他の適当な単量体でもよい。単量体（ａ）の混合物を用いることが できる。 イオン化し得る単量体（ｂ）は、通常エチレン系不飽和カルボン酸またはアミ ンである。適当なカルボン酸類は、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、ク ロトン酸、マイン酸（または無水物）である。好ましい酸は、メタクリル酸であ る。適当なイオン化し得るアミン類は、モノアルキル及びジアルキルのアミノア ルキル（メタ）アクリレート類及びジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレ ート類である。 イオン化し得ない親水性単量体（ｃ）は、例えば、ヒドロキシアルキル（メタ ）アクリレート、典型的にはヒドロキシエチル（メタ）アクリレートである。 架橋剤（ｄ）は、油溶性の多エチレン系不飽和架橋剤、または水中油型乳化重 合中に架橋を起こすのに好適な他の架橋剤である。典型的な物質は、ジビニルベ ンゼン、ジアリルフタレート、及びジ、トリ及びテトラ官能性（メタ）アクリレ ートである。好ましい物質は、ジアリルフタレート（ＤＡＦ）である。 水中油型乳化重合は、乳化重合により形成されるポリマー粒子が０．５μｍ未 満、通常０．３μｍ未満、そして、好ましくは０．０２μｍ超過、典型的には０ ．０５〜０．２μｍの乾燥寸法（レーザー光散乱により決定される）を持つよう な方法で実施される。したがって、粒子の少なくとも９０重量％、多くの場合少 なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも１００重量％がそのような寸法を持 っている。 乳化ポリマーは、所望の粒径とするために適当である広範な汎用の水中油型乳 化重合手法により製造される。したがって、典型的には、単量体混合物が形成さ れ、そして、適当な乳化剤の存在下に重合ｐＨで水中に乳化される。代表的な乳 化剤は、アニオン性のものであって、好ましくは脂肪族アルコールエトキシレー ト硫酸塩である。乳化剤の量は、典型的には、約３％である。乳化は、常法に従 って、乳化剤を含有する水中に単量体混合物を均質化することにより達成される 。 重合は、過硫酸アンモニウムのような代表的な水溶性開始剤を含ませることに より開始される。 重合は、好ましくは、少なくとも７０℃、通常は９０℃未満の温度で行われる 。重合は、普通は、１〜３時間続けられる。所望により、重合中、単量体を重合 混合物中に供給することができる。 最終ポリマーエマルジョン中のポリマーの合計量は、通常、２０〜４０重量％ である。したがって、重合前に全ての単量体がエマルジョン中にある場合、その 量は、好ましくは同じ範囲にある。 ポリマー粒子は、疎水性と親水性成分を有し、かくして両親媒性であるとみな し得ることが理解される。ポリマー粒子の疎水性成分は、おそらくその疎水性の ために、コロイド状の粘着性物質と相互 作用することができ、それによって、コロイド状粒子をポリマー粒子により捕集 し、凝集体を形成するものと思われる。 これらの凝集体の形成により、どのような環境下にあろうとも、充分に汚染が 減少し、例えば、他の工程を通過する前の液の汚染を防ぎ、付加的な処理によっ て汚染の危険はより少なくまたは減少する。 しかしながら、一般に、凝集した粘着物質を液中のセルロース繊維上に固定す るか、あるいは凝集した粘着物質を液から分離することが好ましい。 ポリマーがカチオン性の場合、粘着物質の凝集体及びポリマー粒子は、液中で セルロース繊維に対して実質的に充分にカチオン性となるので、付加的な処理な しに繊維上に固定することができ、繊維含量が例えば０．１％超過のように相対 的に高い場合は、特にそうである。しかしながら、繊維に対する凝集体のカチオ ン性は、粒状ポリマー材料の添加の前または後に、液中にカチオン性ポリマー材 料を含有させることによって改良することができる。これは、普通の場合である が、粒状物質がアニオン性の場合には、特に望ましい。 液中のセルロース繊維上に粘着物質を固定するかわりに、液から粘着物質を除 去することが望ましく、そして、捕集した粘着物質の除去は、粒状ポリマー物質 の添加の前、あるいはより通常は後に、水溶性の凝集剤または凝析剤を添加する ことにより、促進される。一般に、この凝集剤または凝析剤は、粒状ポリマー材 料に対する対イオン性である。一般に、粒状物質は、アニオン性であり、凝集剤 または凝析剤は、カチオン性である。 本発明の好ましい方法では、粘着物質の捕集にアニオン性の粒状ポリマーを使 用し、繊維上に粘着物質を固定するために、あるいは 沈殿、濾過、浮選などによる液から粘着性カチオンの除去を促進するために、低 分子量のカチオン性凝集剤を使用する。典型的に、懸濁液中のセルロース含量は 、２％未満である。ある場合、沈殿、濾過、浮選などによる除去をさらに改良す るために、凝析剤、通常はカチオン性凝析剤を加えることが望ましい。 カチオン性凝集剤は、多官能金属塩（例えば、ａｌｕｍ）などの無機凝集剤で あり得るが、カチオン性のポリマー物質が好ましい。典型的に、これは、２００ 万未満、多くの場合、１００万未満の分子量（ゲルパーミエーションクロマトグ ラフィーで測定）を有している。固有粘度（懸濁レベル粘度計により、ｐＨ７． ５に緩衝された１Ｎ水酸化ナトリウム中、２５℃で測定）で表して、３ｄｌ／ｇ 未満、多くの場合１．５ｄｌ／ｇ未満である。 凝集剤は、ポリエチレンイミン、ポリアミン（例えば、ジアミンとエピクロル ヒドリンとの縮合物）、及びエチレン系不飽和カチオン性単量体のポリマー（所 望により５０％までの他の単量体、通常はアクリルアミドまたは他の非イオン性 単量体と共重合される）などの汎用のカチオン性凝集剤であり得る。好ましいカ チオン性単量体は、ジアリルジアルキル第４級塩、殊にジアリルジメチルアンモ ニウムクロライド、及びジアルキルアミノアルキル（メタ）−アクリレートまた は−アクリルアミド（通常は酸付加物または第４級アンモニウム塩として）であ る。その一例は、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの第４級塩である 。カチオン性単量体は、ポリマーを形成する単量体少なくとも８０重量％である ことが好ましく、通常は１００重量％である。好ましい物質は、ポリＤＡＤＭＡ Ｃである。 凝析剤が用いられる場合には、それは、通常、固有粘度が４ｄｌ ／ｇ超過、多くの場合６ｄｌ／ｇ超過の物質である。それは、非イオン性のアク リルアミドまたはイオン性のアクリルアミドから成ることができ、例えば、アク リルアミドとアクリル酸ナトリウムまたは前述のカチオン性単量体の一つの適量 との共重合体である。 本発明が適用される一つの液は、脱インキ工程からの洗浄液である。脱インキ 工程では、パルプを形成し、そのパルプを洗浄や浮選などの分離工程に付し、イ ンキ粒子をパルプから分離する。本発明で処理される液は、パルプからのインキ 粒子の除去に使用された洗浄液（多くの場合、液からのインキ粒子の濾過または 他の分離の後）であり、あるいは脱インキされたパルプの排出液である。 本発明は、例えば、ｐＨ８〜１０．５、多くの場合９〜１０．５のアルカリ条 件下での脱インキパルプ化工程におけるような工程で特に価値を有する。という のは、これらのアルカリ条件により、セルロース系材料からのコロイド状粘着物 質の脱離が促進されるからである。 脱インキ工程からの洗浄液（例えば、該工程中でのパルプ洗浄に用いられた液 または該工程後にパルプから分離された液）は、一般に、０．０１〜１重量％の セルロース含量を有している。このような液の処理のために本発明が使用される 場合、浮選または沈殿工程により液から、若干のまたは全部のセルロース含量と 共に、捕集された粘着性物質が除去されるのが通常であり、この除去は、通常捕 集粒子の添加の後に、凝集剤を添加することにより促進される。 本発明は、脱インキ工程そのもの、すなわち、パルプからのインキの除去を促 進するために、ポリマー粒子をパルプ化または脱インキ工程において含有させる ような工程には、拡張されないことに留意すべきである。インキ粒子は、この段 階では、コロイド状の粘着 性物質ではない。 また、この発明は、パルプ化されたセルロース系材料から導かれる汚染の処理 に有用である。したがって、粒状のポリマー材料は、パルプ化工程で添加するこ とができ、あるいは、より通常では、紙製造工程における濃い製紙原料または薄 い製紙原料または白水（例えば、リサイクルされた排水）に添加することができ る。このような工程において、粘着物質及び粒状ポリマーを、カチオン性ポリマ ー粒子の使用により、あるいは、粒状ポリマーの添加の前、より通常は後に、カ チオン性凝集剤の添加により、白水、薄いまたは濃い製紙原料中の繊維上に固定 することが一般に好ましい。液が白水の場合、セルロース系材料の濃度は、通常 ０．０１〜１％である。液が薄い製紙原料の場合、濃度は、通常０．２〜２％で あり、液が濃い製紙原料または薄い製紙原料成分の場合には、濃度は、通常１． ５〜５％である。 粒状材料の投与量は、液の全重量に基づいて、普通は、１〜５０ｐｐｍの範囲 であり、液中のセルロース含量に基づいて、１〜５０００ｐｐｍ、多くの場合５ ０〜１０００ｐｐｍである。エマルジョンは、一般に、ポリマー濃度を０．００ ５〜０．５％、多くの場合０．０１〜０．１％に希釈した後に加えられる。 カチオン性のポリマー凝集剤が使用される場合には、一般に、１〜２００ｐｐ ｍ活性ポリマー（液の重量に基づいて）、あるいはセルロース繊維に基づいて、 １〜２０００ｐｐｍ、多くの場合２０〜１０００ｐｐｍである。 以下に、本発明の実施例を挙げる。実施例１ 本例は、重合体エマルジョンの製造を説明するものである。 単量体供給原料を、１５５重量部のアクリル酸エチル、１５５重量部のメタク リル酸、及び５．９重量部（約２％）のフタル酸ジアリルから調製する。この単 量体供給原料を、３１０重量部の水、５．７重量部の硫酸化エトキシル化Ｃ_{12-1 4} 脂肪アルコール系界面活性剤の２７％溶液、及び０．１重量部の金属イオン封 鎖剤と均質化する。得られたエマルジョンを、３０部の水と０．５５部の過硫酸 アンモニウムとの溶液と共に、重合混合物を約８５℃に保持しながら３６０部の 水、５．７５部の上記界面活性剤、０．１部の金属イオン封鎖剤及び０．３８部 の過硫酸アンモニウムの溶液に約９０分かけて徐々に供給する。重合混合物を約 １時間その温度に保持してから、冷却する。 生成エマルジョンは、約３０重量％の重合体を含有している。必要ならば、こ れを濾過して、粗大粒子を除去してもよい。製造したままのエマルジョンは、９ ５重量％が約１００ｎｍ（０．１μｍ）の粒子である粒度範囲（レーザ光散乱法 によって測定）のものである。 エマルジョンを、ｐＨ８において、水で３％の固形分に希釈すると、その粒度 は、少なくとも９５％が約３μｍとなり、粘度は、ブルックフィールドＲＴＶ粘 度計で測定して約１５０ｃｐｓになる。 工程を異なる量の架橋剤を用いて繰り返しても、中和していないエマルジョン の粒度は、一定（平均して約０．１μｍ）のままであるが、中和した膨潤エマル ジョンの粒度は、８より高いｐＨに中和した後の種々の量の架橋剤での概算平均 粒度を示す以下の表に示すように、架橋剤の量によって変動する。 高アルカリ膨潤性の実施例１で示した重合体類（一般に、０．２５％以下の量 の架橋剤を用いて製造される）は、増粘剤として市販されている。より高い量の 架橋剤を有する重合体類は、新規の物質である。それらの低い膨潤性のために、 それらは、増粘剤として有用でない。実施例２ 粘着物を除去する重合体エマルジョンの能力を説明するために、実験室での実 験において実施例１による重合体エマルジョン（１．９％のＤＡＰを使用）を用 いて、実験室での実験を行った。 セルロース繊維懸濁液を製造して、濃厚製紙原料を生成した。濃厚製紙原料は 、２％濃度の板紙製紙原料からの繊維画分と２％濃度のラベル製紙原料から得た 濾液だけからなるものであった。濾液は、共に７５μｍ未満の寸法のものである 繊維微粉と充填剤並びに粘着物を含む付随の溶解コロイド物質を含んでいた。実 験を中性ｐＨ及び周囲温度で行った。 エマルジョンを、希釈懸濁液（０．３％の重合体濃度）として濃厚製紙原料に 添加し、５分間攪拌した。その後、カチオン性重合体凝集剤を添加し、５分間攪 拌した後、製紙原料成分を動的排水びんによる濾過によって分離した。使用した カチオン性重合体凝集剤は、ポリ塩化ジアリルジメチルアンモニウム溶液であっ た。 濾過は、繊維微粉、充填剤、及び粘着物を含む溶解コロイド物質を含有する濾 液から繊維画分を分離する作用を有した。この濾液の 濁り度を測定した（結果をＦＴＵで示す）。次に、濾液を遠心分離して、溶解コ ロイド物質から繊維微粉及び充填剤を分離し、そして溶解コロイド物質を含む濃 縮物の全有機炭素を調べた（結果をｍｇ／１でのＴＯＣとして示す）。 結果を、エマルジョン及び凝集剤溶液の用量を繊維に対するパーセントとして 示す表１に示す。 この表は、該工程において本発明で定義したエマルジョンを含有させる利点を 明らかに証明している。実施例３ 本例は、高濃度にパルプ化し、引き続き濃厚製紙原料を選別及び清浄化し、引 き続き浮選脱インクして、インクを含む不良画分及びアンダーフローを提供し、 そして希薄紙料の選別、清浄及び洗浄脱インクを行う標準の方法で実施した再生 パルプ脱インク法の例である。浮選脱インキ及び希薄製紙原料の清浄化からのア ンダーフロー を、本発明においてエマルジョンを添加する地点に遠心分離を介して通し、次に 、処理液を洗浄脱インキアンダーフローとブレンドする。次に、エマルジョン粒 子を含有する得られた混合液に、カチオン性重合体凝集剤（ポリＤＡＤＭＡＣ重 合体）、次に高分子量凝析剤を添加し、その後、溶解空気清澄化する。溶解空気 清澄化からの合格画分の濁り度を測定した。 結果を表２に示す。 これも、実施例１のエマルジョンを使用する場合に得られる低濁り度が、性能 が改善されたことを証明している。実施例４ 実施例３で説明した一般方法を利用して工場実験を行い、概して等量の同様の 凝集剤及び凝析剤を利用する場合、実施例１のエマルジョンをさらに使用して、 ＴＯＣ率の顕著な低減を示すことができることを見出した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｆ 220/44 Ｃ０８Ｆ 220/44 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 バーク アンソニー ジョン イギリス国 ビーディー20 ８ジェーワイ ノース ヨークシャー州、コノンリー、 エアービュー 62

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．捕集粒子をセルロース液と混合することからなる、セルロース系材料のパ ルプ化または脱インクから得られるコロイド状粘着物質によるセルロース液の汚 染を減少する方法であって、前記捕集粒子が、重合体粒子の水性エマルジョンと して供給され、かつ以下の成分を含有する水不溶性単量体混合物： ａ）少なくとも２０重量％の、５ｇ／１００ｃｃより低い水への溶解度を有 する疎水性単量体： ｂ）少なくとも１０重量％の、実質的にイオン化されていない場合に単量体 ブレンドに優先的に溶解可能であるが、イオン化された場合に水に優先的に溶解 可能な親水性のイオン化し得る単量体： ｃ）０〜５０重量％の、単量体ブレンドに優先的に溶解可能であり、かつ約５ｇ ／１００ｃｃより高い水への溶解度を有するイオン化し得ない親水性単量体：及 び ｄ）０．０５〜１０％の架橋剤 から成る重合体粒子であり、かつａ、ｂ、ｃ及びｄの割合が、３％（乾量重合体 ）の水性エマルジョンを酸またはアルカリとブレンドして単量体（ｂ）をイオン 化することによって生成される水性組成物が、膨潤粒子状の重合体を含有する液 状組成物となるようなものであることを特徴とする方法。 ２．前記液が、脱インク工程からの洗浄水である請求項１記載の方法。 ３．前記液が、製紙工程からの濃厚製紙原料、希薄製紙原料または白水である 請求項１記載の方法。 ４．水溶性凝集剤または凝析剤を前記液に添加する前記請求項のいずれかに記 載の方法。 ５．前記重合体粒子が、アニオン性であり、かつ水溶性カチオン性凝固剤を引 き続き前記液に添加する前記請求項のいずれかに記載の方法。 ６．前記粘着物が重合体粒子と共に集合し、かつ沈降、濾過または浮選によっ て前記液から除去される請求項５記載の方法。 ７．凝集剤が、前記液に添加され、そして凝集剤が、ポリアミン類、ポリエチ レンイミン類、及び８０〜１００％のエチレン系不飽和カチオン性単量体、好ま しくはＤＡＤＭＡＣと、０〜２０％のエチレン系不飽和非イオン性単量体との共 重合体類から選択される請求項４〜６のいずれかに記載の方法。 ８．前記エマルジョンが、膨潤していない場合に０．０２〜０．５μｍの粒度 を有し、かつパルプ中での普通のｐＨにおいて前記非膨潤粒度の少なくとも１． ５倍である、０．１〜５μｍの粒度を有する前記請求項のいずれかに記載の方法 。 ９．前記重合体エマルジョンが、パルプ中での普通のｐＨで、ブルックフィー ルドＲＶＴ粘度計によって測定して１０，０００ｃｐｓより低い粘度を示す前記 請求項のいずれかに記載の方法。 １０．架橋剤の量が、少なくとも０．５重量％である前記請求項のいずれかに 記載の方法。 １１．単量体（ａ）の量が４０〜７０％であり、単量体（ｂ）の量が３０〜６ ０％であり、そして単量体（ｃ）の量が０〜３０％であり、また、単量体（ａ） 、（ｂ）及び（ｃ）が、それぞれエチレン系不飽和である前記請求項のいずれか に記載の方法。 １２．単量体（ａ）が、（メタ）アクリル酸アルキル類、スチレン類、ビニル エステル類、アクリロニトリル類、会合エチレン系不飽和単量体類、及びビニル エーテル類から選択され、単量体（ｂ） が、エチレン系不飽和カルボン酸類及びアミン類から選択され、単量体（ｃ）が 、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルであり、そして単量体（ｄ）が、油溶 性ポリエチレン系不飽和単量体である前記請求項のいずれかに記載の方法。