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KR100876116B1 - 조성물, 양성 고분자 응집제 및 이들의 용도 - Google Patents

조성물, 양성 고분자 응집제 및 이들의 용도 Download PDF

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KR100876116B1
KR100876116B1 KR1020047002881A KR20047002881A KR100876116B1 KR 100876116 B1 KR100876116 B1 KR 100876116B1 KR 1020047002881 A KR1020047002881 A KR 1020047002881A KR 20047002881 A KR20047002881 A KR 20047002881A KR 100876116 B1 KR100876116 B1 KR 100876116B1
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anionic
sludge
monomer unit
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모리요시오
아다치고이치
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도아고세이가부시키가이샤
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Abstract

양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및 소망에 따라 비이온성 단량체 단위를 구성단량체 단위로 하고, 0.5% 염점도가 10~120mPaㆍs인 양성 고분자를 함유하는 조성물에 있어서, 상기 양성 고분자로서 하기 식(1)을 만족하는 제1 양성 고분자와, 하기 식(2)을 만족하는 제2 양성 고분자 또는 하기 식 (3) 및 식(4)을 만족하는 제3 양성 고분자를 함유하는 조성물.
Ca1/An1 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (1),
Ca2/An2 < 1 ㆍㆍㆍㆍ (2),
Ca3/An3 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (3),
|(Ca1 - An1) - (Ca3 - An3)| ≥ 1.5 ㆍㆍㆍㆍ (4)
[또한, Ca1 및 An1은 각각 상기 제1 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타내고, Ca2 및 An2, Ca3 및 An3는 각각 상기와 마찬가지로, 상기 제2 및 제3 양성 고분자에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
이 제공된다. 상기 조성물은 다양한 오니에 대해 응집탈수성능이 우수하며, 특히 잉여비율이 큰 오니에 대해서도 응집탈수성능이 우수하고, 또한, 초지용 보류향상 에도 사용될 수 있다.

Description

조성물, 양성 고분자 응집제 및 이들의 용도{COMPOSITION, AMPHOTERIC POLYMERIC FLOCCULANT AND USE OF BOTH}
본 발명은 응집력 및 탈수성이 우수하고 여과속도가 빠르며, 우수한 플록(floc)을 얻을 수 있다고 하는 각종 응집탈수성능이 우수한 조성물 및 양성 고분자 응집제 및 이들의 오니(汚泥)의 탈수용도, 초지(抄紙)용 보류향상용도 및 그 외의 다른 용도에 관한 것이다.
종래, 오니의 탈수처리에는 양이온성 고분자 응집제가 단독으로 사용되고 있지만, 최근 오니 발생량의 증가 및 오니 성상의 악화로 인해, 종래의 양이온성 고분자 응집제로는 오니의 처리량에 한계가 있는 경우나, 탈수케이크 함수율, SS 회수율 및 케이크의 여과포로부터의 박리성 등의 점에서 처리상태가 만족스럽지 않은 경우가 있어, 이 점을 개선하는 것이 요구되고 있다.
종래의 양이온성 고분자 응집제의 이들 단점을 개량하기 위해, 다양한 양성 고분자 응집제나 이를 사용한 탈수방법이 다양하게 제안되고 있다.
예컨대, (1) 무기 오니를 함유하지 않은 무기 응집제를 첨가한 pH가 5~8인 유기질 오니에 특정 이온당량의 양이온이 풍부한 양성 고분자 응집제를 첨가하는 오니 탈수방법(일본국 특허공고 평5-56199호 공보), (2) pH가 5~8인 유기질 오니에 아크릴레이트계 양이온성 고분자 응집제와 양성 고분자 응집제를 병용하는 오니 탈수방법(일본국 특허 제2933627호 공보), (3) 오니에 무기 응집제를 첨가하여 pH를 5 미만으로 설정하고, 특정 조성의 음이온이 풍부한 양성 고분자 응집제를 첨가하는 탈수방법(일본국 특허공개 평6-239호 공보), 및 (4) 배수에 무기 응집제, 음이온성 고분자 응집제 및 양이온이 풍부한 양성 고분자 응집제를 순차로 첨가하는 유기성 배수의 처리방법(일본국 특허공개 평6-134213호 공보) 등이 알려져 있다.
그러나, 상기 (1) ~ (4)의 탈수방법은 그런 대로 장점을 가지고 있지만, 최근 폐수의 탈수화 하기 어려운 경향에 대해 유효한 방법이라고 말하기는 어려웠다.
즉, 폐수처리 후의 COD 값을 보다 낮추고자 하는 요구가 있기 때문에, 폐수에 대한 활성 오니처리의 비율이 종래보다 높아지고 있어, 오니 탈수처리를 행한 오니는 잉여 오니를 다량 함유하게 되며, 또 제지 폐수에 있어서는 폐수 중의 섬유분의 회수율이 상승하고 있기 때문에, 오니 중의 섬유분 함유량이 낮아져서 종래 고분자 응집제나 오니 탈수방법으로는 대응할 수 없는 경우가 있었다.
한편, 초지공정에 있어서는, 종래보다 충전재를 함유한 지료(stuff)를 초지기에 송입하는 최종농도로 희석할 때 또는 희석 후에, 보류향상제(retention aid)를 첨가하여, 초지기로부터의 백수(white water) 중으로 충전재의 유출을 억제시켜 수율을 향상시키고 있다.
보류향상제로서는 통상 수용성 고분자량의 양이온성 중합체가 사용되고 있다. 보다 구체적으로는, 양이온성 아크릴아미드계 폴리머, 그 부분가수분해물 및 만니히(Mannich) 변성물 등이 열거되고, 최근에는 지료에 대해 양이온성 폴리머를 첨가한 후, 벤토나이트(bentonite)를 첨가하는 보류향상방법(일본국 특허공개 평4-281095호 등)이나 지료에 대해 아크릴아미드계 폴리머와 음이온성 알루미늄을 함유하는 실리카졸을 병용 첨가하는 방법(일본국 특허 제2945761호 등)이 주목받고 있다. 이것에 사용되는 아크릴아미드계 폴리머는 단량체 고형분을 10~40질량%로 하여, 수용액 중합 등으로 제조되고, 수용액 중합으로 얻어진 중합체는 통상 고점조 페이스트상이다. 이 때문에, 보류향상제로서 사용하는 경우에는 물로 페이스트를 0.1~0.5질량%로 희석하여 수용액으로 사용한다.
이와 같은 보류향상제는 펄프섬유 사이의 결합력을 증가시키고 최종제품의 파열 및 신장 등의 강도를 증가시키는 목적으로 사용되는 지력증강제와는 초지 공정에서의 첨가 타이밍이나 사용되는 중합체의 분자량이 본질적으로 다르다. 즉, 첨가 타이밍으로서는, 지력증강제는 지료에 황산알루미늄 등의 정착제를 첨가한 후에 첨가하는 것에 반하여, 보류향상제는 초지기에 송입하기 직전에 지료에 첨가하여 가능한 한 지료펄프 현탁물 플록의 응집이 파괴되지 않도록 할 필요가 있다. 사용하는 중합체의 분자량에 관해서는, 지력증강제의 분자량은 수십만인데 반해, 보류향상제는 백만을 초과하는 고분자량체가 아니면, 충분한 보류성이 실현될 수 없다. 또 이와 같은 고분자량체이기 때문에, 지력증강제의 첨가량은 펄프에 대해 0.1~0.5질량%인데 반해, 보류향상제는 0.01~0.05질량%으로 극소량이 첨가된다. 이상의 성질로부터 알 수 있는 바와 같이, 보류향상제에는 배수처리에 사용되는 응집제에 가까운 성질이 요구된다.
이와 같은 보류향상제는, 분자량이 100만을 초과하는 고분자량체이기 때문 에, 중합 후에 얻어지는 수분을 함유하는 페이스트상의 중합체는 물에서의 용해성이 극히 낮고, 실제 초지공정에서 수용액으로서 사용되는 경우 완전히 희석될 때까지 극히 장시간이 요구되는 문제점을 갖고 있었다.
또한, 종래의 보류향상제는 보류향상성능이 충분하지 않고, 특히 알카리성 초지 영역에서의 보류성능에 큰 결점을 갖고 있었다. 최근에는, 초지공정의 폐쇄화가 진행되고 있고, 재이용된 물 및 펄프 섬유에는 충전재 유래의 수용성 무기물 등이 다량 혼재되어 있어, 종래의 보류향상제로서는 보류성능이 충분하지 않았다.
본 발명은 다양한 오니에 대해 응집탈수성능이 우수하고, 특히 잉여 비율이 큰 오니에 대해서도 응집탈수성능이 우수한 조성물, 고분자 응집제 및 오니 탈수방법, 및 물에서의 용해성이 우수하고, 초지공정에서의 보류향상성능이 우수한 보류향상제를 발견하기 위해 예의검토를 행한 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 다양한 검토를 행한 결과, 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 공중합 비율이 다른 2종 이상의 양성 고분자를 함유하는 조성물이 유효하다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 (메타)아크릴레이트로 표기하고, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 (메타)아크릴아미드로 표기하고, 아크릴산 또는 메타크릴산을 (메타)아크릴산으로 표기한다.
1. 조성물
본 발명의 조성물을 구성하는 양성 고분자로서는 양이온성 단량체 단위 및 음이온성 단량체 단위를 필수 구성단량체 단위로 하는 공중합체이면 좋다.
양이온성 단량체로서는 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트 및 디에틸아미노-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노알킬 (메타)아크릴레이트의 염산염 및 황산염 등의 3급염; 디알킬아미노알킬 (메타)아크릴레이트의 염화메틸 부가물 등의 할로겐화알킬 부가물 및 염화벤질 부가물 등의 할로겐화 아릴 부가물 등의 4급염; N,N-디메틸 (메타)아크릴아미드 등의 디알킬 (메타)아크릴아미드 등의 염산염 및 황산염 등의 3급염; 디알킬 (메타)아크릴아미드의 염화메틸 부가물 등의 할로겐화알킬 부가물 및 염화벤질 부가물 등의 할로겐화아릴 부가물 등의 4급염 등이 열거된다.
음이온성 단량체로서는 (메타)아크릴산 및 그 나트륨염 등의 알칼리 금속염 또는 암모늄염; 말레산 등 및 그들의 알칼리 금속염; 아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 등의 아크릴아미드 알킬알칸술폰산 및 그 알칼리 금속염 또는 암모늄염; 및 비닐 술폰산 및 그 알칼리 금속염 또는 암모늄염 등이 열거된다.
양성 고분자로서는 필요에 따라 상기 단량체 이외의 단량체, 구체적으로는 비이온성 단량체를 병용하여도 좋다. 비이온성 단량체로서는 (메타)아크릴아미드, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노알킬 (메타)아크릴레이트, 디알킬아미노프로필 (메타)아크릴아미드 등의 디알킬아미노알킬 (메타)아크릴아미드, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 알킬 (메타)아크릴레이트, 알콕시알킬 (메타)아크릴레이트, 비닐피리딘, 비닐이미다졸 및 알릴아민 등을 열거할 수 있다. 이들 중에서도, (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
어느 단량체라도 단독 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서의 바람직한 단량체의 조합으로서는 ① 양이온성 단량체로서 디알킬아미노알킬 아크릴레이트의 3급염 또는 4급염, 음이온성 단량체로서 아크릴산염 및 비이온성 단량체로서 아크릴아미드로 이루어진 공중합체, ② 양이온성 단량체로서 디알킬아미노알킬 메타크릴레이트의 3급염 또는 4급염, 음이온성 단량체로서 아크릴산염 및 비이온성 단량체로서 아크릴아미드로 이루어진 공중합체, 및 ③ 양이온성 단량체로서 디알킬아미노알킬 메타크릴레이트의 3급염 또는 4급염, 디알킬아미노알킬 아크릴레이트의 3급염 또는 4급염, 음이온성 단량체로서 아크릴산염 및 비이온성 단량체로서 아크릴아미드로 이루어진 공중합체가 있다.
본 발명에 있어서의 양성 고분자는 분자량의 지표인 0.5% 염점도가 10~120m㎩ㆍs인 것으로, 후술하는 양성 고분자 응집제로서 사용하는 경우, 안정된 탈수처리를 달성하기 위해서는 15~90m㎩ㆍs이 바람직하다.
본 발명에 있어서 0.5% 염점도는 4% 염화나트륨 수용액에 양성 고분자를 0.5중량% 용해시킨 시료를 25℃에서 B형 점도계로 로터(rotor) No.1 또는 2를 이용하여 60rpm으로 측정한 값을 말한다.
양성 고분자의 제조방법에 있어서는 특별한 제한은 없고, 일반적인 중합방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 수용액 중합이라면, 중합 개시제로서 과황산칼륨, 과황산암모늄, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염이나 산화ㆍ환원계 중합 개시제 등을 이용하여 열라디칼 중합을 행하는 방법이나, 벤조인 및 아세토페논형 광 중합 개시제를 이용하여 자외선 조사에 의해 광라디칼 중합을 행할 수도 있다. 또, 역상의 에멀션중합이라면, 상기 중합 개시제 이외에 아조비스이소부티로니트릴이나 과산화 벤조일 등의 수불용성 개시제를 이용하여 중합을 행해도 좋다.
얻어진 겔상태의 중합체는 그 후 공지의 방법으로 절단ㆍ세단한다. 세단된 중합체는 밴드식 건조기, 회전식 건조기, 원적외선식 건조기 및 진동유동식 건조기 등의 건조기를 사용하여 온도 60~150℃ 정도에서 건조하고, 롤식 분쇄기 등으로 분말상태의 공중합체로 되어 입도조정된다.
본 발명의 조성물은 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 공중합비율이 다른 2종 이상의 양성 고분자를 함유하는 것으로, 구체적으로는 하기 식(1)을 만족하는 제1 양성 고분자와, 하기 식(2)을 만족하는 제2 양성 고분자 또는 하기 식(3) 및 식(4)을 만족하는 제3 양성 고분자를 병용하여 이루어진 것이다.
Ca1/An1 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (1),
Ca2/An2 < 1 ㆍㆍㆍㆍ (2),
Ca3/An3 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (3),
|(Ca1 - An1) - (Ca3 - An3)| ≥ 1.5 ㆍㆍㆍㆍ (4)
[또한, Ca1 및 An1은 각각 상기 제1 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타내고, Ca2 및 An2는 각각 상기와 마 찬가지로, 상기 제2 양성 고분자에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타내고, Ca3 및 An3는 각각 상기와 마찬가지로, 상기 제3 양성 고분자에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
본 발명은 바람직한 실시예에 따르면, 상기 양성 고분자로서 양이온이 풍부한 제1 양성 고분자와 음이온이 풍부한 제2 양성 고분자가 병용된다. 이 경우, 제1 양성 고분자로서는 Ca1/An1가 1.5~10.0인 것이 바람직하고, 제2 양성 고분자로서는 Ca2/An2가 0.5~0.9인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 모두 양이온이 풍부한 양성 고분자인 제1 양성 고분자 및 제3 양성 고분자의 2종이 병용되고, 즉 그것을 구성하는 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 차가 큰 것과 작은 것을 병용한 것이다. 이 경우, 조성물 중의 전체 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위 중의 비이온성 단량체 단위의 비율이 60몰% 이상인 것, 즉 이온성 단량체 단위가 40몰% 미만인 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는 Ca1/An1으로서는 1.2~40.0이 바람직하고, Ca3/An3으로서는 1.2~40.0이 바람직하다. |(Ca1 - An1) - (Ca3 - An3)|으로서는 1.5~40.0이 바람직하다. 이 값이 1.5를 만족하지 않으면, 응집제로서 사용한 경우 본 발명과 동일한 고성능의 응집성능을 발휘할 수 없다. 조성물 중의 전체 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위 중의 비이온성 단 량체 단위의 비율이 60몰%를 만족하지 않으면, 응집제로서 사용한 경우 응집력이 저하하는 경우가 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 양성 고분자는 상기 단량체 단위비율을 만족시키도록 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위 및 필요에 따라 비이온성 단량체 단위를 공중합하여 얻을 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 제1 양성 고분자에 상기 제2 양성 고분자 또는 제3 양성 고분자를 혼합함으로써 제조될 수 있다. 또, 후술하는 오니의 탈수나 초지공정에 있어서는 각각의 성분을 별도로 첨가할 수 있다.
제1, 제2 및 제3 양성 고분자로서는 각각 1종을 사용하거나, 2종 이상을 병용할 수 있으며, 상기 제1, 제2 및 제3의 양성 고분자의 1종씩을 사용하는 것이 간편하여 바람직하다.
조성물에 있어서의 양성 고분자의 비율로서는 목적에 따라 적당하게 설정하면 좋지만, 제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 병용하는 경우, 제1 양성 고분자가 20~60질량% 및 제2 양성 고분자가 40~80질량%의 범위가 바람직하고, 또한 제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 병용하는 경우, 제1 양성 고분자가 10~90질량% 및 제3 양성 고분자가 90~10질량%의 범위가 바람직하다.
2. 용도
본 발명의 조성물은 다양한 용도로 응용하는 것이 가능하다. 예컨대, 고분자 응집제 및 도료용 등의 증점제가 열거된다. 고분자 응집제로서는 오니탈수제 및 보류향상제 등의 제지공정에 있어서의 초지용 약제 등이 열거된다.
본 발명에서 얻어지는 조성물은 고분자 응집제로서 유용하며, 특히 오니탈수제 및 보류향상제로서 유용하다. 이하, 오니탈수제 및 보류향상제에 관해 설명한다.
1) 오니탈수제 및 오니 탈수방법
본 발명의 오니탈수제(이하, 양성 고분자 응집제라고 하는 경우도 있음)를 사용하는 경우에는 황산수소나트륨, 황산나트륨 및 술파민산 등, 탈수처리에 악영향을 미치지 않는 한 공지의 첨가제와 혼합하여 사용해도 좋다.
본 발명의 오니탈수제는 다양한 오니에 적용가능하며, 하수, 분뇨, 및 식품공업, 화학공업 및 펄프 또는 제지공업 오니 등의 일반 산업배수에서 발생하는 유기성 오니 및 응집침강 오니를 포함한 혼합오니 등을 열거할 수 있다.
본 발명의 오니탈수제는 특히 섬유분이 적은 오니, 즉 잉여비율이 높은 오니에 바람직하게 적용할 수 있다. 구체적으로는, 잉여비율이 5SS% 이상인 오니에 바람직하게 적용할 수 있고, 보다 더 바람직하게는 5~80SS%인 오니에 적용할 수 있다. 제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 병용하는 형태는 잉여비율이 20SS% 이상, 바람직하게는 20~80SS%인 오니에 적용하는 것이 좋다. 또한, 제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 병용하는 형태는 잉여비율이 5SS% 이상, 바람직하게는 5~40SS%인 오니에 적용하는 것이 좋다.
본 발명의 오니탈수제를 사용하는 탈수방법은, 구제적으로는 오니에 오니탈수제를 첨가한 후, 이것에 의해 오니플록을 형성시키는 것이다. 플록의 형성방법은 공지의 방법을 따르는 것이 좋다.
또, 필요에 따라서, 무기 응집제, 유기 양이온성 화합물, 양이온성 고분자 응집제 및 음이온성 고분자 응집제를 병용할 수 있다.
무기 응집제로서는 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 염화제2철, 황산제1철 및 폴리황산철 등을 예시할 수 있다.
유기 양이온성 화합물으로서는 폴리머폴리아민, 폴리아미딘 및 양이온성 계면활성제 등을 예시할 수 있다.
무기 응집제 또는 유기 양이온성 화합물을 첨가한 경우에 있어서는 pH를 4~8로 하는 것이 보다 효과적으로 오니의 처리를 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
pH의 조정방법으로서는 무기 응집제 또는 유기 양이온성 화합물을 첨가한 후, 상기 pH값을 만족하는 경우는 특히 pH 조정을 할 필요는 없으나, 본 발명에서 한정하는 범위를 만족하지 않는 경우는 산 또는 알칼리를 첨가하여 조정한다.
산으로서는 염산, 황산, 아세트산 및 술파민산 등을 열거할 수 있다. 또, 알칼리로서는 가성소다, 가성칼륨, 소석회 및 암모니아 등이 열거된다.
양이온성 고분자 응집제로서는 상기 양이온성 단량체의 단독 중합체 및 상기 양이온성 단량체 및 비이온성 단량체의 공중합체 등을 열거할 수 있다.
음이온성 고분자 응집제로서는 상기 음이온성 단량체의 단독 중합체 및 상기 음이온성 단량체 및 비이온성 단량체의 공중합체 등을 열거할 수 있다.
본 발명에 있어서, 섬유분이 적은 오니, 즉 잉여비율이 높은 오니를 사용하는 경우에 있어서는 음이온성 고분자 응집제와 병용하는 것이 바람직하다.
이 경우에 있어서, 고분자 응집제의 오니로의 첨가방법으로서는 별도여도 또 는 동시여도 좋지만, 음이온성 고분자 응집제를 첨가한 후 양성 고분자 응집제를 첨가하는 것이 이들 고분자 응집제의 병용효과가 최대가 되기 때문에 바람직하다.
제1 및 제2 양성 고분자를 병용하는 경우, 음이온성 고분자 응집제로서는 음이온성 단량체 단위가 30몰% 이상인 공중합비율의 공중합체로 이루어진 것이 바람직하고, 40몰% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
제1 및 제3 양성 고분자를 병용하는 경우, 음이온성 고분자 응집제로서는 음이온성 단량체 단위가 5몰% 이상인 공중합비율의 공중합체로 이루어진 것이 바람직하다.
어느 경우에도, 음이온성 고분자 응집제 및 양성 고분자 응집제의 병용비율로서는 사용하는 전체 고분자 응집제의 합계량에 대하여 음이온성 고분자 응집제가 1~70질량%, 양성 고분자 응집제가 99~30질량%인 것이 바람직하다.
또, 오니에 첨가하는 응집제는 사용하는 전체 고분자 응집제의 합계된 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 비율이 하기 식(5)을 만족하도록 첨가하는 것이 바람직하다.
0.3 ≤ Caall / Anall ≤ 10 ㆍㆍㆍㆍ (5)
[또한, 상기 식(5)에 있어서, Caall 및 Anall는 각각 전체 사용 고분자 응집제의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
이 범위외에서 사용하면, 플록의 조립성이 부족하게 되거나, 전체 응집제의 필요 첨가량이 엄청나게 증가하거나 하여, 얻어진 케이크의 함수율이 높아지는 경우가 있다.
제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 병용하는 경우, 상기 비율이 하기 식(5-1)을 만족하도록 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.
0.3 ≤ Caall / Anall ≤ 4.0 (5-1)
[또한, 상기 식(5-1)에 있어서, Caall 및 Anall은 상기 식(5)과 동일하다.]
제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 병용하는 경우, 상기 비율이 하기 식(5-2)을 만족하도록 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.
0.5 ≤ Caall / Anall ≤ 10.0 (5-2)
[또한, 상기 식(5-2)에 있어서, Caall 및 Anall은 상기 식(5)과 동일하다.]
양성 고분자 응집제와 그의 다른 응집제의 첨가량, 교반속도, 교반시간 등은 종래 행해지고 있는 탈수조건을 따르면 좋다.
제1 및 제2 양성 고분자을 병용하는 경우, 제1 및 제3 양성 고분자를 병용하는 경우, 어느 경우에도 양성 고분자 응집제의 오니에 대한 첨가비율로서는 5~500ppm이 바람직하고, SS에 대해서는 0.05~1질량%가 바람직하다. 양성 고분자 응집제와 그 외의 고분자 응집제를 병용하는 경우는, 전체 고분자 응집제의 합계량이 상기 첨가비율을 만족하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 형성된 플록을 공지의 수단을 이용하여 탈수하여, 탈수 케이 크로 한다.
탈수장치로서는, 스크류프레스형 탈수기, 벨트프레스형 탈수기, 필터프레스형 탈수기 및 스크류 디캔터 등을 예시할 수 있다.
또, 본 발명의 오니탈수제는 여과부를 갖는 조립 농축조를 사용하는 탈수방법에도 적용가능하다.
구체적으로는, 오니에 무기 응집제를 첨가하고, 오니탈수제를 더 첨가한 후, 또는 오니탈수제와 함께 상기 오니를 여과부를 가진 조립 농축조에 도입하여, 상기 여과부로부터 여액을 취출함과 동시에 조립하고, 이 조립물을 탈수기로 탈수처리하는 방법 등이 열거된다.
2) 보류향상제 및 초지방법
본 발명의 조성물을 보류향상제로서 사용하는 경우, 조성물 원료인 양성 고분자로서는 분말상인 것이 바람직하다. 또, 실제 사용에 있어서는 원료인 양성 고분자를 물에 용해시켜 0.01~0.5질량% 수용액으로서 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01~0.1질량% 수용액이다.
보류향상제로서는 제1 및 제2 양성 고분자를 병용한 조성물이 바람직하다.
보류향상제의 사용방법으로서는 일반적인 방법을 따르면 좋고, 예컨대, 지료를 초지기에 주입하는 최종농도로 희석할 때 또는 희석 후에 첨가한다.
보류향상제가 적용되는 지료로서는 통상의 초지공정에서 사용하는 것이면 좋고, 통상 적어도 펄프 및 충전재를 함유하고, 필요에 따라 충전재 이외의 첨가제, 구체적으로는 사이즈제, 정착제, 지력증강제 및 착색제 등을 함유한다.
충전재로서는 백토, 카올린, 아갈라이트(agalite), 탈크, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산석회, 황산바륨, 산화아연 및 산화티타늄 등이 열거된다. 사이즈제로서는 아크릴산ㆍ스티렌 공중합체 등이 열거되고, 정착제로서는 황산알루미늄, 양이온성 전분 및 알킬케텐 이량체 등이 열거되고, 지력증강제로서는 전분 및 양이온성 또는 양성 폴리아크릴아미드 등이 열거된다.
보류향상제의 첨가방법으로서는 조성물의 수용액을 첨가할 수도 있고, 또는 조성물 원료의 양성 고분자의 수용액을 첨가한 후 다른 양성 고분자의 수용액을 첨가할 수도 있다.
보류향상제의 바람직한 첨가비율로서는 지료 중의 건조펄프 질량당 0.05~0.8질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05~0.5질량%이다.
보류향상제로서는 상술된 Caall 및 Anall의 비율이 상기 식(5-1)을 만족하도록 첨가하는 것이 바람직하다.
보류향상제의 첨가 후의 지료의 pH로서는 5~10으로 유지하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~8이다. 보류향상제의 첨가 후에 지료는 즉시 초지기에 주입된다.
이하에 실시예 및 비교예를 열거하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
또한, 이하에 있어서, 「부」는 질량부를 의미한다.
각 예에서 사용하는 양성 고분자 및 음이온성 고분자 응집제는 각각 하기 표 1 및 표 2에 표시하는 분말상의 것을 사용하였다.
또, 각 표에 있어서의 약호는 이하에 의미를 나타낸다.
ㆍ DAC : 디메틸아미노에틸 아크릴레이트의 염화메틸 4급염
ㆍ AA : 아크릴산
ㆍ AMD : 아크릴아미드
양성 고분자 구성단량체 (몰비) Ca/An 0.5%염점도 (mPaㆍs)
CR - 1 DAC/AA/AMD (42/5/53) 8.40 71
CR - 2 DAC/AA/AMD (60/15/25) 4.00 70
CR - 3 DAC/AA/AMD (12/2/86) 6.00 85
CR - 4 DAC/AA/AMD (60/5/35) 12.00 60
AR - 1 DAC/AA/AMD (30/35/35) 0.86 35
CO - 1 DAC/AA/AMD (33/28/39) 1.18 45
CO - 2 DAC/AA/AMD (40/28/32) 1.43 44
CO - 3 DAC/AA/AMD (19/3/78) 6.33 80
음이온성 고분자 응집제 구성단량체 (몰비) 0.5%염점도 (mPaㆍs)
AN - 1 AA (100) 70
AN - 2 AA/AMD (50/50) 120
실시예 I - 1
양성 고분자로서 CR-1 25부와 AR-1 75부를 사용하고, 이들을 혼합하여 조성 물을 제조하여, 이것을 양성 고분자 응집제 BL-1(표 3)로서 사용했다.
폐지펄프폐수의 스컴폐수(SS : 33400㎎/ℓ, VSS : 16900㎎/ℓ, 섬유분 : 290㎎/ℓ)와 잉여 오니(SS : 10700㎎/ℓ, VSS : 8200㎎/ℓ, 섬유분 : 80㎎/ℓ)의 55 : 45(SS%) 혼합오니 200㎖를 300㎖ 비커에 채취하고, 이것에 양성 고분자 응집제를 첨가한 후, 빈 300㎖ 비커에 이액하고, 총 5회 이액조작을 실시한 후, 약숟가락으로 50회 교반하여 플록을 형성시켰다. 이 때의 플록의 조립성을 하기의 3단계로 평가하여, 얻어진 플록의 입자지름을 측정했다.
그 후, 80메시 여과포를 필터로서 이용하여, 상기 오니플록 분산액을 중력여과하고, 10초 후의 여액용량을 측정하여, 이를 여과속도로 했다. 또, 여과포 상의 케이크의 자립성과 얻어진 여액의 외관을 하기의 3단계로 평가했다.
얻어진 케이크를 4㎜Ф의 펀칭메탈에 끼우고, 6.5kg × 3분간 하중을 가하여, 펀칭홀로부터 이탈된 케이크의 중량(펀칭 누설)을 칭량하는 동시에, 여과포로의 박리성을 하기의 3단계로 평가했다.
평가결과를 표 4에 나타낸다. 실시예 I - 1의 오니탈수방법은 평가를 행한 모든 응집성능이 우수하였다.
ㆍ조립성
우수; 교반하자 마자 입자지름이 큰 플록을 형성하였다. 양호; 교반을 얼마동안 계속하면 입자지름이 큰 플록을 형성하였다. 불량; 교반을 계속하여도 입자지름이 작은 플록밖에 형성되지 않았다.
ㆍ여과액 외관
우수; 완전하게 투명함. 양호; 약간의 부유물이 있음. 불량; 다량의 부유물이 있음.
ㆍ자립성
중력여과시에 플록 분산액을 원통에 넣고, 여과 후, 원통을 떼어냈을 때에 있어서,
우수; 완전하게 케이크가 자력으로 흐르지 않음. 양호; 약간의 케이크가 흐름. 불량; 케이크가 흘러 버림.
ㆍ박리성
케이크를 여과포로부터 떼어냈을 때의 여과포의 상태가,
우수; 전혀 오염되지 않음. 양호; 약간 오염됨. 불량; 오염되어 버림.
실시예 I - 2 ~ 실시예 I -5
양성 고분자 응집제로서, 하기 표 3 에 표시하는 양성 고분자를 사용하여 실시예 I - 1과 동일하게 하여 제조한 BL-2도 사용하였다.
오니에 표 4에 표시하는 음이온성 고분자 응집제를 첨가한 후, 표 4에 표시하는 양성 고분자 응집제를 첨가한 것 이외에는 실시예 I - 1과 동일하게 하여 오니의 탈수처리를 행하였다.
실시예 I - 1과 동일하게 평가한 결과를 표 4에 표시한다. 실시예 I - 2 ~ 실시예 I - 5의 오니탈수방법은 모든 경우에 평가를 행한 모든 응집성능이 우수하였다.
양성 고분자 응집제 사용 양성 고분자 (부) 혼합 구성단량체 평균비 (몰비) 혼합 후 Ca/An
BL-1 CR-1 (25) AR-1 (75) DAC/AA/AMD (33/28/39) 1.18
BL-2 CR-2 (40) AR-1 (60) DAC/AA/AMD (40/28/32) 1.43
실 시 예 사용 응집제 평가 결과
음이온성 고분자 응집제 (ppm) 양성 고분자 응집제 (ppm) Caall/ Anall 조 립 성 플록 지름 (mm) 여과 속도 여과액 외관 펀칭 누설 (g) 자 립 성 박 리 성
I-1 O BL-1 (180) 1.18 양호 10~13 145 양호 0.3 양호 우수
I-2 AN-1 (7) BL-1 (173) 0.99 우수 10~20 165 양호 0.0 우수 우수
I-3 AN-2 (11) BL-1 (169) 1.01 우수 10~15 160 양호 0.0 우수 양호
I-4 AN-1 (15) BL-2 (165) 1.00 우수 8~15 155 양호 0.1 우수 양호
I-5 AN-2 (25) Bl-2 (155) 1.00 우수 5~10 150 양호 0.2 우수 양호
비교예 I - 1
오니에 표 5에 표시하는 양성 고분자 응집제를 사용한 것 이외에는 실시예 I - 1과 동일하게 하여, 오니의 탈수처리를 행하였다.
실시예 I - 1과 동일하게 평가한 결과를 표 5에 표시한다.
비교예 I - 1에서 사용한 양성 고분자 응집제 CO - 1의 구성단량체 비율은 실시예 I - 1에서 사용한 양성 고분자 응집제 BL - 1의 혼합 후의 구성단량체 비율과 동일하였지만, 모든 응집성능이 불충분하였다.
비교예 I - 2 및 비교예 I -3
오니예 표 5에 표시하는 음이온성 고분자 응집제 및 양성 고분자 응집제를 사용한 것 이외에는 실시예 I - 2 ~ 실시예 I - 5와 동일하게 하여, 오니의 탈수처리를 행하였다.
실시예 I - 1과 동일하게 평가한 결과를 표 5에 표시한다.
비교예 I - 2 및 비교예 I - 3에서 사용한 양성 고분자 응집제 CO-1 및 CO-2의 구성단량체 비율은 각각 양성 고분자 응집제 BL-1 및 BL-2의 혼합 후의 구성단량체 비율과 동일하였지만, 모든 응집성능이 불충분하였다.
비 교 예 사용 응집제 평가 결과
음이온성 응집제 (ppm) 양성 고분자 응집제 (ppm) Caall/ Anall 조 립 성 플록 지름 (mm) 여과 속도 여과액 외관 펀칭 누설 (g) 자 립 성 박 리 성
I-1 O CO-1 (180) 1.18 불량 1~2 45 혼탁 4 양호 불량
I-2 AN-1 (10) CO-1 (170) 1.00 불량 1~2 80 혼탁 2 양호 불량
I-3 AN-1 (16) CO-2 (164) 0.99 불량 1~2 85 혼탁 3 양호 불량
실시예 Ⅱ - 1
양성 고분자로서 CR-1 30부와 CR-3 70부를 사용하고, 이들을 혼합하여 조성물을 제조하여, 이것을 양성 고분자 응집제 BL-3(표 6)으로서 사용하였다.
제지ㆍ펄프배수 혼합오니(SS: 47900㎎/ℓ, VSS: 29000㎎/ℓ, 섬유분: 8500㎎/ℓ) 200㎖를 300㎖ 비커에 채취하고, 이것에 양성 고분자 응집제를 첨가한 후, 빈 300㎖ 비커에 이액하고, 총 5회 이액조작을 실시한 후, 약숟가락으로 50회 교반하여 플록을 생성시켰다. 이 때의 플록의 조립성을 실시예 I - 1과 동일하게 3단계로 평가하고 소정 회수의 교반 후의 플록의 입자지름을 평가하였다.
그 후, 80메시 여과포를 필터로서 이용하여, 상기 오니플록 분산액을 중력여과하고, 10초 후의 여액용량을 측정하여, 이를 여과속도로 하였다. 또, 여과포 상의 케이크의 자립성, 얻어진 여액의 외관 및 여과포에서의 박리성을 실시예 I - 1과 동일하게 3단계로 평가하였다.
케이크의 함수율은 얻어진 오니플록을 여과포 상에 위치시키고, 미니 벨트기를 이용하여 주행속도 0.5m/분, 0.5kg/㎠으로 3단 압축 후, 케이크를 105℃ × 12시간 가열한 다음, 그 감량치로부터 구하였다.
평가 결과를 표 7에 표시한다. 실시예 Ⅱ - 1의 오니탈수방법은 평가를 행한 모든 오니성능이 우수하였다.
양성 고분자 응집제 사용 양성 고분자 (부) 혼합 구성단량체 평균비 (몰비) (Ca1-An1)- (Ca2-An2) 비이온성 단량체/전체 단량체 (몰%) 혼합 후 Ca/An
BL-3 CR-1 (30) CR-3 (70) DAC/AA/AMD (19/3/78) 27 78 6.3
실 시 예 사용 응집제 평가 결과
양성 고분자 응집제 (ppm) Caall/ Anall 조 립 성 플록 지름 (mm) 여과 속도 여과액 외관 함수율 (%) 자 립 성 박 리 성
Ⅱ - 1 BL-3 (60) 6.33 양호 3~5 90 양호 61.1 양호 양호
비교예 Ⅱ - 1
오니에 표 8에 표시하는 양성 고분자 응집제를 사용한 것 이외에는 실시예 Ⅱ - 1과 동일하게 하여, 오니의 탈수처리를 행하였다.
실시예 Ⅱ - 1과 동일하게 평가한 결과를 표 8에 표시한다.
비교예 Ⅱ - 1에서 사용한 양성 고분자 응집제 CO-3의 구성단량체 비율은 실시예 Ⅱ - 1에서 사용한 양성 고분자 응집제 BL-3의 혼합 후의 구성단량체 비율과 동일하였지만, 모든 응집성능이 불충분하였다.
비 교 예 사용 응집제 평가 결과
양성 고분자 응집제 (ppm) Caall/ Anall 조 립 성 플록 지름 (mm) 여과 속도 여과액 외관 함수율 (%) 자 립 성 박 리 성
Ⅱ - 1 CO-3 (60) 6.33 불량 1~2 50 혼탁 63.1 양호 불량
실시예 Ⅲ - 1 및 실시예 Ⅲ - 2
보류향상제로서 CR-1 70부와 AR-1 30부의 비율로 그들의 합계량 0.05질량%를 함유하는 수용액을 사용하였다. 보류향상제의 제조는 CR-1 및 AR-1을 교반 하에 물에 첨가하고, 첨가 후 30분간 용해하였고, 30분 더 교반하였다. 이를 보류향상제 BL-4(표 9)로 한다.
마찬가지로, CR-4 60부와 AR-1 40부의 비율로 그들의 합계량 0.05질량%를 함유한 수용액을 상기와 동일하게 하여 제조했다. 이를 보류향상제 BL-5(표 9)로 한다.
LBKP 시트를 붕해, 고해(beating)한 CSF=450㎖의 1질량% 펄프 슬러리를 조제하고, 1000rpm로 교반하면서, 하기 ①~⑤의 성분을 이 순서대로 첨가하고, 동적 배수단지(dynamic drainage jar)법으로 총 보류율을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 10에 표시한다. 펄프 슬러리의 최종 pH는 7.2였다.
① 경질 탄산칼슘: 20질량%(펄프 슬러리 중의 펄프 고형분에 대한 비율. 이하 대 펄프라 함)
② 양이온성 전분: 0.3질량%(대 펄프)
③ 황산알루미늄: 1.7질량%(대 펄프)
④ 지력증강제[DAC/AA/AM = 20/10/70(몰비)의 공중합체의 15질량% 수용액. 점도; 3500mPaㆍs]; 0.5질량%(대 펄프)
⑤ 보류향상제: 250ppm (고형분, 대 펄프)
실시예 Ⅲ - 3
실시예 Ⅲ - 1에 있어서, 보류향상제로서 양성 고분자 AR-1의 0.05질량% 수용액을 70ppm(고형분, 대 펄프)을 첨가한 후, 양성 고분자 CR-1의 0.05질량% 수용액을 고형분으로 하여 175ppm(고형분, 대 펄프)을 첨가한 것 이외에는 실시예 Ⅲ - 1과 동일한 방법으로 보류향상제로서의 성능을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 10에 표시한다.
비교예 Ⅲ - 1
보류향상제로서 양이온성 아크릴계 중합체[DAC : AM = 10/90(몰비)의 공중합체, 0.5% 염점도 70mPaㆍs, 페이스트상 제품] 0.05질량%를 함유하는 수용액을 사용하였다. 보류향상제의 제조는 양이온 A를 교반 하에 물에 첨가하였는데, 완전하게 용해될 때까지 180분이 요구되었다. 이를 보류향상제 양이온 A라 한다.
실시예 Ⅲ - 1에 있어서, 보류향상제로서 양이온 A 250ppm(고형분, 대 펄프)을 사용한 것 이외에는, 실시예 Ⅲ - 1과 동일한 방법으로 보류향상제로서의 성능 을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 10에 표시한다.
보류향상제 사용 양성 고분자 (부) 혼합 구성단량체 평균비 (몰비) 혼합 후 Ca/An
BL-4 CR-1 (70) AR-1 (30) DAC/AA/AMD (38/15/47) 2.57
BL-5 CR-4 (60) AR-1 (40) DAC/AA/AMD (46/19/35) 2.39
보류향상제(ppm) 총 보류 (%)
제1 첨가 제2 첨가
BL-4 BL-5 AR-1 양이온 A CR-1
실시예 Ⅲ - 1 250 86.6
실시예 Ⅲ - 2 250 87.1
실시예 Ⅲ - 3 75 175 87.2
비교예 Ⅲ - 1 250 84.1
본 발명의 조성물은, 양성 고분자 응집제로서 사용한 경우 오니탈수제로서 다양한 오니에 대해, 특히 잉여비율이 높은 오니에 대해서도 여과속도가 빠르고, 얻어지는 플록의 입자지름이 크고, 자립성 및 박리성이 우수하다고 하는 각종 응집탈수성능이 우수해지고, 또한, 보류향상제로서 초지공정에서의 보류향상을 달성할 수 있다.

Claims (19)

  1. 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및 소망에 따라 비이온성 단량체 단위를 구성단량체 단위로 하고, 0.5% 염점도가 10~120mPaㆍs인 양성 고분자를 함유하는 조성물에 있어서, 상기 양성 고분자로서 하기 식(1)을 만족하는 제1 양성 고분자와, 하기 식(2)을 만족하는 제2 양성 고분자 또는 하기 식 (3) 및 식(4)을 만족하는 제3 양성 고분자를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
    Ca1/An1 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (1),
    Ca2/An2 < 1 ㆍㆍㆍㆍ (2),
    Ca3/An3 ≥ 1 ㆍㆍㆍㆍ (3),
    |(Ca1 - An1) - (Ca3 - An3)| ≥ 1.5 ㆍㆍㆍㆍ (4)
    [또한, Ca1 및 An1은 각각 상기 제1 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타내고, Ca2 및 An2는 각각 상기와 마찬가지로, 상기 제2 양성 고분자에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타내고, Ca3 및 An3는 각각 상기와 마찬가지로, 상기 제3 양성 고분자에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
  2. 제1항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 함유하고, 이들 양성 고분자 모두 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및 비이온성 단량체 단위를 필수 구성단량체 단위로 함유하며, 조성물 중의 전체 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위 중의 비이온성 단량체 단위의 비율이 60몰% 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 기재된 조성물을 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 양성 고분자 응집제.
  5. 제4항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 함유하는 것을 특징으로 하는 양성 고분자 응집제.
  6. 제4항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 함유하고, 이들 양성 고분자 모두 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및 비이온성 단량체 단위를 필수 구성단량체 단위로 함유하며, 조성물 중의 전체 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위 중의 비이온성 단량체 단위의 비율이 60 몰% 이상인 것을 특징으로 하는 양성 고분자 응집제.
  7. 오니에 대하여 제4항에 기재된 양성 고분자 응집제를 첨가하고, 이어서 탈수하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  8. 제7항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제2 양성 고분자를 함유하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  9. 제7항에 있어서, 양성 고분자로서 상기 제1 양성 고분자와 제3 양성 고분자를 함유하고, 이들 양성 고분자 모두 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및 비이온성 단량체 단위를 필수 구성단량체 단위로 함유하며, 조성물 중의 전체 양성 고분자에 있어서의 전체 구성단량체 단위 중의 비이온성 단량체 단위의 비율이 60 몰% 이상인 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  10. 제8항에 있어서, 음이온성 고분자 응집제를 더 병용하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 음이온성 고분자 응집제는 음이온성 단량체 단위가 30몰% 이상인 공중합비율의 공중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  12. 제9항에 있어서, 음이온성 고분자 응집제를 더 병용하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 음이온성 고분자 응집제는 음이온성 단량체 단위가 5몰% 이상인 공중합비율의 공중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
  14. 제7항에 있어서, 사용하는 전체 고분자 응집제의 합계된 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 비율이 하기 식(5)을 만족하도록 오니에 고분자 응집제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
    0.3 ≤ Caall / Anall ≤ 10 ㆍㆍㆍㆍ (5)
    [또한, 상기 식(5)에 있어서, Caall 및 Anall는 각각 전체 사용 고분자 응집제의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
  15. 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 사용하는 전체 고분자 응집제의 합계된 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 비율이 하기 식(5- 1)을 만족하도록 오니에 고분자 응집제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
    0.3 ≤ Caall / Anall ≤ 4.0 (5-1)
    [또한, 상기 식(5-1)에 있어서, Caall 및 Anall는 각각 전체 사용 고분자 응집제의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
  16. 제9항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 사용하는 전체 고분자 응집제의 합계된 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 비율이 하기 식(5-2)을 만족하도록 오니에 고분자 응집제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 오니 탈수방법.
    0.5 ≤ Caall / Anall ≤ 10.0 (5-2)
    [또한, 상기 식(5-2)에 있어서, Caall 및 Anall는 각각 전체 사용 고분자 응집제의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
  17. 제2항에 기재된 조성물을 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초지용 보 류향상제.
  18. 지료에 대하여 제17항에 기재된 보류향상제를 첨가하고, 이어서 초지하는 것을 특징으로 하는 초지방법.
  19. 제18항에 있어서, 사용하는 전체 보류향상제의 합계된 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위의 비율이 하기 식(5-1)을 만족하도록 보류향상제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 초지방법.
    0.3 ≤ Caall / Anall ≤ 4.0 (5-1)
    [또한, 상기 식(5-1)에 있어서, Caall 및 Anall는 각각 전체 사용 보류향상제의 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 합계량을 100몰로 환산한 경우에 있어서, 전체 양이온성 단량체 단위량 및 전체 음이온성 단량체 단위량의 몰수를 나타낸다.]
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080230193A1 (en) * 2004-01-20 2008-09-25 Toagosei Co., Ltd. Composition Containing Amphoteric Water-Soluble Polymer
JP5512068B2 (ja) * 2006-03-24 2014-06-04 三菱レイヨン株式会社 水処理方法
PL1982759T3 (pl) * 2007-03-21 2012-04-30 Omya Int Ag Traktowany powierzchniowo węglan wapnia i jego zastosowanie w oczyszczaniu ścieków
ES2373571T3 (es) * 2007-03-21 2012-02-06 Omya Development Ag Proceso para la purificación de agua.
ES2342495T3 (es) * 2007-03-21 2010-07-07 Omya Development Ag Procedimiento de eliminacion de compuestos disruptores endocrinos.
ES2324739T3 (es) * 2007-06-15 2009-08-13 Omya Development Ag Carbonato calcico tratado mediante reaccion superficial en combinacion con adsorbente hidrofobico para el tratamiento de aguas.
PL2391660T3 (pl) * 2009-01-30 2015-04-30 Solenis Tech Cayman Lp Czwartorzędowe polimery zawierające winyloaminę jako dodatki w wytwarzaniu papieru
US9556562B2 (en) * 2012-12-06 2017-01-31 Kemira Oyj Compositions used in paper and methods of making paper
FI126610B (en) 2015-01-27 2017-03-15 Kemira Oyj Particulate polymer product and its use
JP6755503B2 (ja) * 2016-08-30 2020-09-16 ハイモ株式会社 有機質汚泥の脱水方法
CN108276520A (zh) * 2018-02-01 2018-07-13 威尔(福建)生物有限公司 用于处理造纸污泥的助剂及其制备方法
CN108249736B (zh) * 2018-02-11 2021-12-14 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种油气田用污泥减量化药剂体系及其应用
JP6908205B1 (ja) * 2019-09-26 2021-07-21 荒川化学工業株式会社 紙力増強剤、紙および紙の製造方法
EP3854936A1 (en) * 2020-01-22 2021-07-28 Kemira Oyj Product containing an anionic cellulose derivative and its use in paper industry
KR20240137966A (ko) * 2023-03-09 2024-09-20 에스엔에프 그룹 제지폐수 및 폐수처리공정 중의 콜로이드성 toc원 처리기술

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252600A (ja) 1987-03-06 1988-10-19 Mitsui Saianamitsudo Kk 汚泥脱水剤
US6225395B1 (en) 1997-11-04 2001-05-01 Elf Atochem, S.A. Aqueous stable dispersions based on water-soluble polymers containing a cationic dispersant comprising hydrophobic units

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3639208A (en) * 1968-03-04 1972-02-01 Calgon Corp Polyamphoteric polymeric retention aids
JPS63158200A (ja) 1986-12-22 1988-07-01 Dia Furotsuku Kk 汚泥の脱水方法
JP2933627B2 (ja) 1988-07-19 1999-08-16 ダイヤフロツク株式会社 汚泥の脱水方法
JPH0231900A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 汚泥の処理方法
JPH06239B2 (ja) 1988-12-29 1994-01-05 栗田工業株式会社 有機性汚泥の脱水方法
DE69026744T2 (de) * 1989-02-23 1996-10-17 Nippon Catalytic Chem Ind Amphoterer Elektrolyt, Verfahren zur Herstellung und Entwässerungsmittel für organische Schlämme
US5252184A (en) * 1989-08-03 1993-10-12 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Additive for production of paper
JP2790497B2 (ja) * 1989-08-03 1998-08-27 株式会社日本触媒 製紙用添加剤
JP2899034B2 (ja) 1990-01-31 1999-06-02 三井化学株式会社 製紙用添加剤
GB9024016D0 (en) 1990-11-05 1990-12-19 Allied Colloids Ltd Clay compositions,their manufacture and their use in the production of paper
DE4216167A1 (de) 1992-05-18 1993-11-25 Roehm Gmbh Wasserlösliche Polymerdispersionen
JP3340477B2 (ja) 1992-09-22 2002-11-05 日本製紙株式会社 有機性排水の凝集処理法
US5914366A (en) * 1993-11-24 1999-06-22 Cytec Technology Corp. Multimodal emulsions and processes for preparing multimodal emulsions
JPH08209588A (ja) * 1994-07-29 1996-08-13 Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd 強化段ボール原紙の製造法
JP2826962B2 (ja) 1994-10-17 1998-11-18 三洋化成工業株式会社 高分子凝集剤
SE9504081D0 (sv) 1995-11-15 1995-11-15 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
JP3633726B2 (ja) * 1996-06-14 2005-03-30 ハイモ株式会社 汚泥の処理方法
MY118538A (en) * 1997-01-20 2004-12-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Polymeric compositions and their production and uses
GB9719473D0 (en) * 1997-09-12 1997-11-12 Allied Colloids Ltd Polymeric viscosifiers, their production and use
AU741531B2 (en) * 1997-09-30 2001-12-06 Nalco Chemical Company Colloidal borosilicates and their use in the production of paper
US5961838A (en) * 1997-12-18 1999-10-05 Nalco Chemical Company Amphoteric polymer/polyamine combinations for color removal and clarification of paper mill waste water
US6262168B1 (en) * 1998-03-11 2001-07-17 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
JP2000202500A (ja) * 1999-01-19 2000-07-25 Sony Corp 有機汚泥の脱水処理方法
JP4201419B2 (ja) * 1999-01-29 2008-12-24 三井化学アクアポリマー株式会社 汚泥脱水剤
JP2001071000A (ja) * 1999-09-06 2001-03-21 Toagosei Co Ltd パルプ又は製紙工業汚泥の脱水方法
JP2001179300A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Toagosei Co Ltd パルプ又は製紙工業汚泥の脱水方法
GB0020862D0 (en) * 2000-08-25 2000-10-11 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Polymeric compositions for dewatering sewage sludges
US6485651B1 (en) * 2001-03-28 2002-11-26 Ondeo Nalco Company Quick inverting liquid flocculant

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252600A (ja) 1987-03-06 1988-10-19 Mitsui Saianamitsudo Kk 汚泥脱水剤
US6225395B1 (en) 1997-11-04 2001-05-01 Elf Atochem, S.A. Aqueous stable dispersions based on water-soluble polymers containing a cationic dispersant comprising hydrophobic units

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