KR19980083194A - Method of making absorbent material - Google Patents
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Abstract
본 발명에는 수분 함량 약 40 % 초과의 비파손 및 비절단 재생 섬유 슬러지를 제공하는 단계; 상기 재생 섬유 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성하는 단계; 및 상기 습윤 펠릿을 건조시키는 단계를 포함하는 흡수성 재료의 제조 방법이 제공되어 있다. 흡수성 재료는 특히 공업 등급의 폐기물 액체 흡수재 및(또는) 동물 깔짚으로서 유용하다.The present invention comprises the steps of providing non-damaged and uncut recycled fiber sludge with a moisture content greater than about 40%; Pelletizing the recycled fiber sludge to form wet pellets; And drying the wet pellets is provided. Absorbent materials are particularly useful as industrial grade waste liquid absorbents and / or animal litter.
Description
본 발명은 흡수성 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 재생 섬유 슬러지로부터 흡수성 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an absorbent material. More specifically, the present invention relates to a method of making an absorbent material from recycled fiber sludge.
흡수성 재료, 특히 과립상 흡수성 재료는 다양한 공업용 및 가정용 목적에 사용된다. 전형적인 용도로는 바닥 및 다른 표면에 엎지른 물, 오일, 그리스 및 용제와 같은 액체의 흡수, 및 고양이 깔짚(litter)과 같은 동물 깔짚으로서의 용도가 있다.Absorbent materials, in particular granular absorbent materials, are used for a variety of industrial and domestic purposes. Typical uses include absorption of liquids such as water, oils, greases and solvents spilled onto the floor and other surfaces, and as animal litter, such as cat litter.
종래 과립상 액체 흡수재로는 통상적으로 천연 발생의 유기 또는 무기 흡수성 재료, 예를 들면 점토, 모래, 나무 토막, 톱밥, 땅콩 껍질, 벼 외피 및 조각조각 찢어진 종이, 판지 및 신문용지가 있다. 동물 깔짚은 특별한 종류의 과립상 액체 흡수재를 포함하고, 애완동물, 특히 고양이를 포함하여 가정에서 동물 배설물을 수거하는데 사용된다. 종래 동물 깔짚은 전형적으로 불활성의 고표면적 재료, 예를 들면 점토, 벤토나이트 및 셀룰로오스를 포함한다. 냄새를 향상시키고(시키거나) 감추기 위하여 상기 재료 중 몇몇에는 방향제 및 냄새 조절제를 첨가할 수 있다.Conventional granular liquid absorbent materials typically include naturally occurring organic or inorganic absorbent materials such as clay, sand, wood chips, sawdust, peanut shells, rice hulls and shredded paper, cardboard and newsprint. Animal litter contains a special kind of granular liquid absorbent material and is used to collect animal feces at home, including pets, especially cats. Conventional animal litter typically includes inert high surface area materials such as clay, bentonite and cellulose. Fragrances and odor modifiers may be added to some of the materials to enhance and / or hide odors.
공업 등급의 폐기물 액체 흡수재 및 동물 깔짚을 포함하는 종래 흡수성 재료는 일반적으로 흡수성이 낮고, 먼지 털기 및 처리의 문제를 겪는다는 점에서 불리하다. 전형적인 선행 기술의 흡수성 재료는 그 자체의 중량과 동일하거나 그 보다 적은 양의 액체를 흡수할 수 있다. 따라서, 상기 재료는 빨리 포화되어, 자주 버리고 교체해야 한다. 이는 공업 등급의 폐기물 액체 흡수재 및 동물 깔짚을 사용하는 것과 관련하여 비용을 증가시킨다. 특히 동물 깔짚과 관련하여, 포화된 깔짚은 종종 깔짚 트레이 및 팬에 달라붙기 때문에 처리 문제가 있다. 종래 흡수재는 또한 일반적으로 약 36 내지 약 50 lb/ft3의 높은 벌크 밀도를 갖는데, 이는 소비자에게 취급 문제를 야기한다. 종래 깔짚은 또한 가정 애완동물의 발에 들러붙어 깔짚이 깔짚 박스로부터 흩뜨려지게 하는 경향이 있다. 이는 가사 문제를 야기한다. 또한, 점토 흡수재와 같은 무기 흡수재는 마모성이 있으며, 바닥 근처에 손상을 유발할 수 있다.Conventional absorbent materials, including industrial grade waste liquid absorbents and animal litter, are generally disadvantageous in that they have low absorbency and suffer from problems of dusting and disposal. Typical prior art absorbent materials may absorb liquid in amounts equal to or less than their weight. Thus, the material quickly saturates and must be discarded and replaced frequently. This increases the costs associated with using industrial grade waste liquid absorbers and animal litter. Particularly with regard to animal litter, saturated litter is often a processing problem because it clings to litter trays and pans. Conventional absorbers also generally have a high bulk density of about 36 to about 50 lb / ft 3 , which causes handling problems for the consumer. Conventional litter also tends to cling to the home pet's feet, causing litter to be scattered from litter boxes. This causes housework problems. In addition, inorganic absorbers, such as clay absorbers, are abrasive and can cause damage near the floor.
제지 공장으로부터 섬유 슬러지를 처리하는 방법에 대한 요구가 증가하고 있다. 종래 종이 잉크 제거 공장에서는, 100 톤의 건조 폐지를 약 65 내지 약 80 톤의 건조 재생(재사용) 섬유로 가공할 수 있다. 나머지 20 내지 35 톤의 폐지는 사용할 수 없어, 잉크 제거 공장에서 생산된 슬러지의 일부가 된다. 사용불가능한 슬러지는 전형적으로 물을 약 50 내지 약 70 % 함유한다. 그러므로, 100 톤의 건조 폐지는 처리를 요하는 약 70 내지 약 120 톤의 습윤 슬러지를 생산할 수 있다.There is an increasing demand for a method of treating fibrous sludge from a paper mill. In a conventional paper ink removal plant, 100 tons of dry waste paper can be processed into about 65 to about 80 tons of dry recycled (reused) fibers. The remaining 20 to 35 tonnes of waste paper cannot be used and become part of the sludge produced in the ink removal plant. Unusable sludge typically contains about 50 to about 70% water. Therefore, 100 tons of dry waste paper can produce from about 70 to about 120 tons of wet sludge that requires treatment.
슬러지 처리를 위한 종래 방법에는 매립식 처리, 땅에 펴기, 혼합 및 소각이 있다. 매립식 처리 및 땅에 펴기 위한 부지는 놀라운 속도로 고갈되고 있고, 새로운 부지의 설립은 환경 문제로 인하여 어렵다. 또한, 슬러지의 혼합 및 소각은 환경 문제를 일으킨다. 몇몇 혁신적인 슬러지 처리 기술로는 슬러지를 연료용 펠릿으로 또는 건축용, 열분해용, 가스화용 및 시멘트 혼입용 경량 응집물로 가공하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 기술은 일반적으로 복잡한 방법 및 값비싼 장비의 사용을 필요로 한다.Conventional methods for sludge treatment include landfilling, spreading, mixing and incineration. Landfills and landfills are being depleted at an alarming rate, and the construction of new sites is difficult due to environmental issues. In addition, the mixing and incineration of sludge causes environmental problems. Some innovative sludge treatment techniques include the processing of sludge into fuel pellets or lightweight aggregates for construction, pyrolysis, gasification and cement incorporation. However, these techniques generally require the use of complex methods and expensive equipment.
또한, 섬유 슬러지의 동물 깔짚으로의 혼입이 보고되었다. 예를 들어 로위(Lowe) 등의 미국 특허 제4,721,059호에는 제지 공정 동안 얻은 폐기물로부터 제조한 동물 필러가 기재되어 있다. 로위 등의 동물 필러의 제조 방법은 탈수된 섬유가 디럼퍼(delumper), 축소 밀 또는 종이 절단기에 의해 섬유 길이 1 내지 10 ㎜, 바람직하게는 섬유 길이 1 내지 4 ㎜로 파손 또는 절단됨을 필요로 한다는 점에서 결점이 있다. 섬유를 특정 섬유 길이로 파손 또는 절단하는데는 추가의 제조 단계가 요구되므로, 제조 비용이 상승된다.In addition, incorporation of fiber sludge into animal litter has been reported. For example, US Pat. No. 4,721,059 to Lowe et al. Describes animal fillers prepared from waste obtained during the papermaking process. The method of producing animal fillers such as rowi or the like requires that the dehydrated fibers are broken or cut into fiber lengths of 1 to 10 mm, preferably 1 to 4 mm in length by a delumper, shrink mill or paper cutter. There is a drawback in that. The cost of manufacture increases because additional manufacturing steps are required to break or cut the fibers to specific fiber lengths.
코티진(Cortigene) 등의 미국 특허 제4,203,388호에는 이차 섬유 공장의 펠릿화되고 건조된 불량품을 포함하는 동물 깔짚이 기재되어 있다. 코티진 등의 동물 깔짚의 제조 방법은 슬러지가 수분 함량 약 32 내지 40 %로 탈수되어야 한다는 점에서 결점이 있다. 슬러지를 수분 함량 40 % 이하로 탈수시키는 것은 어려울 수 있다. 더욱이, 코티지 등의 특허 문헌에 기재된 방법은 탈수된 슬러지 케이크가 펠릿화 단계 전에 작은 조각으로 절단됨을 필요로 한다. 슬러지를 수분 함량 40 % 이하로 탈수시키고 슬러지 케이크를 작은 조각으로 절단하는데는 추가의 제조 단계가 요구되므로 제조 비용이 상승된다.US Pat. No. 4,203,388 to Cortigene et al. Describes animal litter comprising pelletized and dried rejects of secondary fiber plants. The method for producing animal litter, such as cortizin, is disadvantageous in that the sludge must be dehydrated with a water content of about 32-40%. It may be difficult to dewater the sludge to below 40% moisture content. Moreover, the process described in the patent literature of Cottage et al. Requires that the dewatered sludge cake is cut into small pieces before the pelletizing step. Dehydration of the sludge to 40% or less of water content and cutting of the sludge cake into small pieces requires additional manufacturing steps, thus increasing the manufacturing cost.
섬유 슬러지를 재생 종이 제품으로 재생시키는 방법들이 개발되어 왔지만, 이러한 방법들은 얻어진 재생 종이 제품의 질을 조절하는 것이 어렵기 때문에 널리 허용되지 못하였다.Although methods have been developed to recycle fiber sludge into recycled paper products, these methods have not been widely accepted because of the difficulty in controlling the quality of the obtained recycled paper product.
따라서, 공업 등급의 폐기물 액체 흡수재 및 동물 깔짚과 같은 가정용 흡수재로서의 사용을 위한 흡수성 재료를 포함하여 신규하고(하거나) 더 우수한 흡수성 재료가 요구된다. 이외에, 섬유 슬러지의 사용 또는 처리를 위한 신규하고(하거나) 더 우수한 방법이 요구된다. 본 발명은 이에 관한 것일 뿐 아니라 다른 중요한 목적에 관한 것이다.Thus, there is a need for new and / or better absorbent materials, including absorbent materials for use as industrial grade waste liquid absorbers and household absorbents such as animal litter. In addition, new and / or better methods for the use or treatment of fiber sludge are needed. The present invention relates not only to this but also to other important objects.
본 발명은 일부 흡수성 재료의 제조 방법 및 흡수성 재료 그 자체에 관한 것이다. 하나의 실시태양에서, 수분 함량 약 40 % 초과의 비파손 및 비절단 재생 섬유 슬러지를 제공함을 포함하는 흡수성 재료의 제조 방법이 제공된다. 이 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성한 후, 이를 건조시킨다.The present invention relates to methods of making some absorbent materials and to the absorbent material itself. In one embodiment, a method of making an absorbent material is provided that includes providing undamaged and uncut recycled fiber sludge with a moisture content greater than about 40%. The sludge is pelletized to form wet pellets and then dried.
본 발명의 다른 국면은 수분 함량 약 50 % 초과 내지 약 70 % 미만의 재생 섬유 슬러지를 제공함을 포함하는 흡수성 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 이 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성한 후, 이를 건조시킨다.Another aspect of the invention relates to a method of making an absorbent material comprising providing recycled fiber sludge with a moisture content of greater than about 50% and less than about 70%. The sludge is pelletized to form wet pellets and then dried.
본 발명의 또다른 국면은 수분 함량 약 40 % 초과의 비파손 및 비절단 재생 섬유 슬러지를 제공함을 포함하는 방법으로 제조한 흡수성 재료에 관한 것이다. 이 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성한 후, 이를 건조시킨다.Another aspect of the invention relates to an absorbent material made by a method comprising providing non-damaged and uncut recycled fiber sludge with a moisture content greater than about 40%. The sludge is pelletized to form wet pellets and then dried.
본 발명의 역시 또다른 국면은 재생 섬유 슬러지로부터 제조한 흡수성 재료에 관한 것이다. 이 흡수성 재료는 벌크 밀도가 약 36 lb/ft3미만이고, 액체 흡수능은 약 1.1 이상이다.Yet another aspect of the present invention relates to an absorbent material made from recycled fiber sludge. This absorbent material has a bulk density of less than about 36 lb / ft 3 and a liquid absorbency of at least about 1.1.
본 발명의 다른 국면은 흡수성 재료와 액체를 접촉시킴을 포함하는 액체의 흡수 방법에 관한 것이다. 흡수성 재료는 수분 함량 약 40 % 초과의 비파손 및 비절단 재생 섬유 슬러지를 제공함을 포함하는 방법으로 제조한다. 이 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성한 후, 이 습윤 펠릿을 건조시킨다.Another aspect of the present invention relates to a method for absorbing liquids, comprising contacting the liquid with an absorbent material. Absorbent materials are prepared by a method comprising providing non-damaged and uncut recycled fiber sludge with a moisture content greater than about 40%. The sludge is pelletized to form wet pellets, and then the wet pellets are dried.
본 발명의 실시태양에 의해 매우 바람직하고 예기치 않은 잇점이 달성된다. 이와 관련하여, 본 발명의 흡수성 재료는 바람직한 액체 흡수능을 갖는다. 따라서, 소량의 흡수성 재료를 사용하여 대용량의 액체를 흡수할 수 있다. 바람직한 액체 흡수능은 본 발명의 흡수성 재료의 비용 효과를 증가시킨다. 또한, 종래 흡수성 재료 만큼 자주 버리거나 새 흡수성 재료로 교체할 필요가 없다. 이는 환경 문제를 줄인다. 이외에, 본 발명은 원료로서 재생 섬유 슬러지를 이용하는데, 이 재생 섬유 슬러지의 처리는 생산자의 총비용에 포함된다. 그러므로, 본 발명의 실시태양을 사용하여 흡수성 재료의 생산 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.Very preferred and unexpected advantages are achieved by embodiments of the present invention. In this regard, the absorbent material of the present invention has a desirable liquid absorption capacity. Therefore, a small amount of absorbent material can be used to absorb a large amount of liquid. Preferred liquid absorbent capacity increases the cost effectiveness of the absorbent material of the present invention. In addition, there is no need to discard or replace with new absorbent materials as often as conventional absorbent materials. This reduces environmental problems. In addition, the present invention utilizes recycled fiber sludge as raw material, which is included in the total cost of the producer. Therefore, embodiments of the present invention can be used to significantly reduce the production cost of absorbent materials.
본 발명의 흡수성 재료는 벌크 밀도가 낮아 소비자가 취급하기 쉽다. 본 발명의 재생 섬유 슬러지로부터의 흡수성 재료의 제조 방법은 간단하며, 최소의 제조 단계를 포함한다. 그러므로, 본 발명의 방법에는 선행 기술의 섬유 슬러지로부터의 흡수성 재료의 제조와 관련되어 요구될 수 있는 슬러지의 광대한 탈수, 섬유 파손 또는 절단 및(또는) 탈수된 슬러지 케이크의 작은 조각으로의 절단과 같은 추가 제조 단계가 필요하지 않다.The absorbent material of the present invention has a low bulk density and is easy for the consumer to handle. The process for producing the absorbent material from the recycled fiber sludge of the present invention is simple and includes minimal production steps. Therefore, the process of the present invention involves extensive dewatering, fiber breakage or cutting of sludge and / or cleavage of the dewatered sludge cake into small pieces which may be required in connection with the preparation of absorbent materials from the prior art fiber sludge. No additional manufacturing steps are needed.
본 발명의 상기 국면 및 다른 국면들은 본 발명의 상세한 설명 및 특허 청구의 범위로부터 보다 명백해질 것이다.These and other aspects of the invention will be apparent from the description and claims of the invention.
상기 및 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같은 다음의 용어들은 달리 지정되지 않는 한 다음의 의미를 갖는 것으로 이해될 것이다.The following terms, as used above and throughout this specification, will be understood to have the following meanings unless otherwise specified.
재생 섬유 슬러지는 공장, 예를 들면 폐지를 재생 섬유로 가공하는 티슈 등급의 잉크 제거 밀에서 탈수 장치로부터 배출되는 일차 압축성의 폐기물 고체를 나타낸다. 재생 섬유 슬러지는 주로 물, 셀룰로오스 섬유 및 사이즈, 충전제, 염료, 안료, 코팅 재료 및 잉크를 포함하여 종이 제조에 사용되는 다른 첨가제로 이루어진다. 재생 섬유 슬러지는 일반적으로 습윤시 어두운 회색이고, 건조시 밝은 회색이다.Reclaimed fiber sludge refers to primary compressible waste solids discharged from the dehydration unit in a factory, for example, a tissue grade ink removal mill processing waste paper into recycled fibers. Recycled fiber sludge consists mainly of water, cellulose fibers and other additives used in paper making, including size, fillers, dyes, pigments, coating materials and inks. Recycled fiber sludge is generally dark gray when wet and light gray when dry.
비파손(non-broken down)은 축소 밀 또는 종이 절단기에 의해서와 같이 파손되거나 조각조각 찢어지지 않은 슬러지를 함유하는 재생 섬유 슬러지를 나타낸다. 비파손 섬유 슬러지는 일반적으로 기계 컨베이어에 의해 운반되어 펠릿화 장치로 공급될 수 있는 슬러지를 포함한다.Non-broken down refers to recycled fiber sludge containing sludge that is not broken or torn, such as by a mill or paper shredder. Undamaged fiber sludge generally includes sludge that can be conveyed by a mechanical conveyor and fed to a pelletizer.
비절단(uncut)은 탈수된 후 작은 조각으로 절단되지 않은 재생 섬유 슬러지 케이크를 나타낸다.Uncut refers to a recycled fiber sludge cake that is dehydrated and not cut into small pieces.
습윤 펠릿은 건조시키기 전 재생 섬유 슬러지로부터 형성된 펠릿을 나타낸다.Wet pellets represent pellets formed from recycled fiber sludge prior to drying.
액체 흡수능은 본 명세서에 기재된 흡수성 재료가 액체를 흡수하는 능력을 나타낸다. 액체 흡수능은 흡수성 재료에 의해 흡수된 액체 중량을 흡수성 재료 중량으로 나누어서 표현한다.Liquid absorbent capacity refers to the ability of an absorbent material described herein to absorb a liquid. The liquid absorbency is expressed by dividing the weight of the liquid absorbed by the absorbent material by the weight of the absorbent material.
용어 % 또는 퍼센트는 중량 백분율을 나타낸다.The term% or percent refers to weight percentage.
본 명세서에 제공된 흡수성 재료는 고흡수성으로 비극성 액체, 예를 들면 오일 및 그리스와 같은 석유 기재의 액체, 극성 액체, 예를 들면 물 및 뇨와 같은 수성 액체, 및 유기 용제를 포함하는 용제를 흡수하는데 사용할 수 있다. 본 발명의 흡수성 재료는 엎지른 오일과 같은 표면 위에 우연히 엎지른 액체 및 바닥재, 작업대 및 차도 위의 용제를 흡수하는데 매우 유용하다. 또한, 본 발명의 흡수성 재료는 구체적으로 동물 뇨 및 다른 배설액을 흡수하기 위한 동물 깔짚, 특히 고양이 깔짚으로서 유용하다. 본 발명의 방법은 재생 섬유 슬러지의 처리와 관련된 환경 문제를 다룬다. 본 명세서에 제공된 방법은 간단하며, 최소 장비로 수행할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 흡수성 재료의 제조 방법은 예를 들면 폐지 재생 공장 내에서 또는 근처에서 실시할 수 있다. 이는 재생 섬유 슬러지를 별개의 가공 시설로 수송할 필요를 제거한다.The absorbent material provided herein absorbs non-polar liquids such as petroleum-based liquids such as oils and greases, polar liquids such as aqueous liquids such as water and urine, and organic solvents with high absorption. Can be used. Absorbent materials of the present invention are very useful for absorbing liquids on liquids and floorings, workbenches and driveways that accidentally spill on surfaces such as spilled oil. In addition, the absorbent material of the present invention is particularly useful as animal litter, especially cat litter, for absorbing animal urine and other feces. The process of the present invention addresses environmental issues associated with the treatment of recycled fiber sludge. The method provided herein is simple and can be performed with minimal equipment. For this reason, the manufacturing method of the absorbent material of this invention can be implemented in or near a waste paper recycling plant, for example. This eliminates the need to transport recycled fiber sludge to a separate processing facility.
본 발명은 일부 흡수성 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에는 수분 함량 약 40 % 초과의 재생 섬유 슬러지의 사용이 포함된다. 특정 폐지 재생 공장에서 실시되는 조작에 따라, 재생 섬유 슬러지는 또한 이차 슬러지를 포함할 수 있다. 이차 슬러지는 주로 미생물 생물량으로 이루어진다. 그러나, 안전성 및 환경의 고려로 인하여, 재생 섬유 슬러지는 이차 슬러지를 실질적으로 거의 포함하지 않거나 전형 포함하지 않는 것이 바람직하다.The present invention relates to a method of making some absorbent materials. The process of the present invention involves the use of recycled fiber sludge with a moisture content greater than about 40%. Depending on the operations performed at certain waste paper recycling plants, recycled fiber sludge may also include secondary sludge. Secondary sludge consists mainly of microbial biomass. However, due to safety and environmental considerations, it is preferable that the recycled fiber sludge contains substantially little or no typical secondary sludge.
재생 섬유 슬러지의 재 함량은 폐지에 혼입되는 첨가제의 양을 나타낸다. 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 일반적으로 약 20 내지 약 80 %이다. 충전제 및 코팅 재료, 예를 들면 잡지를 많이 함유하는 폐지는 재 함량이 높은 재생 섬유 슬러지를 제공한다. 신문 용지 잉크 제거 밀로부터의 재생 섬유 슬러지는 일반적으로 재 함량이 낮다. 재의 대표적인 샘플은 다음 물질로 이루어진다(문헌 [A.H. Nadelman 및 LP Neston, TAPPI, 제43(2)권, 제120쪽(1960)] 참조).The ash content of the recycled fiber sludge indicates the amount of additives incorporated into the waste paper. The ash content of recycled fiber sludge is generally about 20 to about 80%. Waste paper containing a large amount of fillers and coating materials, such as magazines, provides recycled fiber sludge with a high ash content. Recycled fiber sludge from newsprint ink removal mills is generally low in ash content. Representative samples of ash consist of the following materials (see A.H. Nadelman and LP Neston, TAPPI, Vol. 43 (2), p. 120 (1960)).
물질%matter%
SiO2로서 Si46.4Si46.4 as SiO 2
Al2O3로서 Al40.6Al40.6 as Al 2 O 3
Fe2O3로서 Fe 1.5Fe 1.5 as Fe 2 O 3
TiO3로서 Ti 1.5Ti 1.5 as TiO 3
CaO로서 Ca 7.4Ca 7.4 as CaO
MgO로서 Mg 0.9Mg 0.9 as MgO
Na2O로서 Na 0.3Na 0.3 as Na 2 O
K2O로서 K NilK Nil as K 2 O
SO2로서 S 0.3S 0.3 as SO 2
P2O5로서 P 0.8P 0.8 as P 2 O 5
900 ℉에서의 강열 감량 0.1Ignition loss at 900 ℉ 0.1
미확인 물질 0.2Unidentified Substance 0.2
합계 100.0Total 100.0
본 발명의 방법에 사용된 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 예를 들면 재생 섬유 슬러지가 얻어지는 밀, 재생 섬유 슬러지에 혼입되는 특정 성분 등에 따라 변화할 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 낮다. 이는 일반적으로 슬러지에 존재하는 무기 물질 농도의 측정치인 재가 이로부터 제조되는 흡수성 재료의 액체 흡수능에는 실질적으로 기여하지 못하기 때문이다.The ash content of the recycled fiber sludge used in the process of the present invention may vary depending on, for example, the mill from which the recycled fiber sludge is obtained, the specific components incorporated in the recycled fiber sludge, and the like. In a preferred embodiment, the ash content of the recycled fiber sludge is low. This is because the ash, which is generally a measure of the concentration of inorganic substances present in the sludge, does not substantially contribute to the liquid absorption capacity of the absorbent material produced therefrom.
바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 약 80 % 미만이고, 약 75 % 미만의 재 함량이 보다 바람직하다. 훨씬 더 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 약 70 % 미만이고, 약 65 % 미만의 재 함량이 훨씬 더 바람직하다. 역시 더 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 약 60 % 미만이고, 약 55 % 미만의 재 함량이 훨씬 더 바람직하다. 여전히 더 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 50 % 미만, 예를 들면 약 47 %이고, 약 45 % 미만의 재 함량이 역시 더 바람직하다. 또한 보다 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 재 함량은 약 30 % 미만이고, 약 25 % 미만의 재 함량이 훨씬 더 바람직하다. 재생 섬유 슬러지의 구체적으로 바람직한 재 함량은 약 23 %이다.Preferably, the ash content of recycled fiber sludge is less than about 80%, and ash content less than about 75% is more preferred. Even more preferably, the ash content of recycled fiber sludge is less than about 70%, and ash content less than about 65% is even more preferred. Still more preferably, the ash content of recycled fiber sludge is less than about 60%, and ash content of less than about 55% is even more preferred. Still more preferably, the ash content of recycled fiber sludge is less than 50%, for example about 47%, and ash content of less than about 45% is also more preferred. Also more preferably, the ash content of recycled fiber sludge is less than about 30%, and ash content of less than about 25% is even more preferred. Particularly preferred ash content of recycled fiber sludge is about 23%.
상기한 바와 같이, 본 발명의 방법에 사용되는 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 약 40 % 초과이다. 다음에 상세히 설명되는 바와 같이, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 중요한 인자이고, 슬러지가 펠릿으로 쉽게 가공되게 할 뿐만 아니라 얻어진 흡수성 재료의 액체 흡수능에도 영향을 줄 수 있다. 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 약 40 % 초과 내지 약 70 %이다. 보다 바람직하게는, 슬러지의 수분 함량은 약 42 % 내지 약 70 % 미만이고, 약 50 % 내지 약 70 % 미만의 수분 함량이 훨씬 더 바람직하다. 여전히 더 바람직하게는, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 약 55 % 내지 약 70 % 미만이고, 약 60 % 내지 약 70 % 미만의 수분 함량이 역시 더 바람직하다. 특히 바람직한 수분 함량은 약 60 % 초과 내지 약 68 %이고, 보다 바람직하게는 약 60 % 초과 내지 약 66 %이고, 훨씬 더 바람직하게는 약 63 %이다.As mentioned above, the moisture content of the recycled fiber sludge used in the process of the present invention is greater than about 40%. As will be explained in detail below, the moisture content of regenerated fiber sludge is an important factor and can not only allow the sludge to be easily processed into pellets, but also affect the liquid absorbing capacity of the obtained absorbent material. Preferably, the moisture content of the recycled fiber sludge is greater than about 40% to about 70%. More preferably, the water content of the sludge is from about 42% to less than about 70%, even more preferably from about 50% to less than about 70%. Still more preferably, the moisture content of the recycled fiber sludge is from about 55% to less than about 70%, and more preferably from about 60% to less than about 70%. Particularly preferred moisture content is greater than about 60% to about 68%, more preferably greater than about 60% to about 66%, even more preferably about 63%.
재생 섬유 슬러지는 전형적으로 약 50 % 내지 약 70 %의 수분을 함유한다. 수분 함량을 감소시키기 위하여, 슬러지를 예를 들면 펠트 프레스 또는 스크류 프레스 장치를 포함하는 임의의 적합한 탈수 장치로 탈수시킬 수 있다. 물론, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 물을 첨가하여 증가시킬 수 있다.Recycled fiber sludge typically contains about 50% to about 70% moisture. In order to reduce the water content, the sludge can be dewatered with any suitable dewatering device, including for example a felt press or a screw press device. Of course, the moisture content of the recycled fiber sludge can be increased by adding water.
수분 함량이 약 40 % 초과인 재생 섬유 슬러지를 제공한 후, 슬러지를 펠릿화하여 습윤 펠릿을 형성한다. 광범위한 펠릿화 장치를 이용하여 슬러지를 펠릿화 수 있다고 생각되지만, 특정 장치, 특히 다이 롤러 펠릿화기 형태의 장치가 상기 조작이 바람직함을 알게 되었다. 다이 롤러 펠릿화 장치 내의 다이는 금속 고리 형태이다. 조작하는 동안, 다이는 약 2 또는 3회 회전하여 재생 섬유 슬러지를 압착 및 압출시킬 수 있다. 다이 롤러 펠릿화 장치 내의 압출력은 다이 표면과 접한다. 그러므로, 슬러지는 점차적으로 다이 표면 상에 매트를 형성하지만, 그럼에도 불구하고 슬러지는 다이로부터 막힘없이 연속적으로 배출될 수 있다.After providing regenerated fiber sludge with a moisture content greater than about 40%, the sludge is pelletized to form wet pellets. While it is believed that sludge can be pelletized using a wide range of pelletizing apparatus, certain apparatuses, especially those in the form of die roller pelletizers, have found that this operation is preferred. The die in the die roller pelletizer is in the form of a metal ring. During operation, the die may be rotated about two or three times to squeeze and extrude recycled fiber sludge. The extrusion force in the die roller pelletizer is in contact with the die surface. Therefore, the sludge gradually forms a mat on the die surface, but the sludge can nevertheless be discharged continuously without clogging from the die.
다이 롤러 펠릿화 장치와는 달리, 압출력이 다이 표면과 접하는 것 이외의 방향으로 인가되는 펠릿화 장치, 예를 들면 스크류 압출기 장치를 포함하는 특정 장치는 펠릿화 조작에 사용하는데 덜 바람직함을 알게 되었다. 이는 상기와 같은 다른 압출기 장치가 막히게 되는 경향이 증가하기 때문이다. 이와 관련하여, 스크류 압출기 장치는 재생 섬유 슬러지를 다수 홀을 갖는 평평한 다이로부터 압출한다. 스크류 압출기에서 압출력은 다이 표면에 대해 수직이다. 조작하는 동안, 슬러지는 점차적으로 다이 표면 상에 매트를 형성하며, 이는 장치의 홀을 막는다.Unlike die roller pelletizing devices, it is found that certain devices, including pelletizing devices, for example screw extruder devices, in which extrusion forces are applied in a direction other than contacting the die surface, are less desirable for use in pelletizing operations. It became. This is because there is an increased tendency for other extruder devices such as the above to become clogged. In this regard, the screw extruder apparatus extrudes regenerated fiber sludge from a flat die having multiple holes. In a screw extruder the extrusion force is perpendicular to the die surface. During operation, the sludge gradually forms a mat on the die surface, which closes the holes of the device.
조정가능한 절단 나이프를 사용하여 압출된 슬러지를 목적하는 길이를 갖는 습윤 펠릿으로 절단할 수 있다. 바람직하게는, 습윤 펠릿의 직경은 약 3/32 인치 내지 약 1/4 인치이고, 길이가 약 1/8 인치 내지 약 1/2 인치이다. 보다 바람직하게는, 습윤 펠릿의 직경은 약 1/8 인치 내지 약 3/16 인치이고, 길이는 약 3/16 인치 내지 약 5/16 인치이다.An adjustable cutting knife can be used to cut the extruded sludge into wet pellets of the desired length. Preferably, the wet pellets have a diameter of about 3/32 inches to about 1/4 inches and a length of about 1/8 inch to about 1/2 inch. More preferably, the wet pellets have a diameter of about 1/8 inch to about 3/16 inches and a length of about 3/16 inches to about 5/16 inches.
상기한 바와 같이, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 슬러지가 펠릿으로 추가 가공하는데 상당한 영향을 줄 수 있다. 재생 섬유 슬러지의 수분 함량이 약 70 % 이상과 같이 높다면, 압출시키는 동안 물이 슬러지로부터 배출된다. 이는 결과적으로 물과 슬러지상을 분리시켜 형성한다. 이외에, 얻어진 습윤 펠릿은 구조적 통합성이 부족하고, 건조시키기 전에 서로 고착되는 경향이 있다. 재생 섬유 슬러지의 수분 함량이 약 70 % 미만인 경우, 압출시키는 동안 물의 배제는 실질적으로 방지된다. 이외에, 습윤 펠릿의 구조적 통합성은 약 70 % 미만의 수분 함량에서 실질적으로 향상된다. 습윤 펠릿이 서로 고착되는 경향은 수분 함량 약 65 % 미만의 재생 섬유 슬러지를 사용함으로써 실질적으로 제거할 수 있다. 그러나, 슬러지의 수분 함량이 약 42 % 미만, 예를 들면 약 40 %로 감소됨에 따라, 재생 섬유 슬러지의 펴짐성은 감소한다. 그 결과, 수분 함량 약 40 %의 재생 섬유 슬러지를 압출시킴에 있어 어려움에 직면하게 되고, 펠릿화 장치의 다이가 막히는 경향이 증가한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서, 재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 약 40 % 초과, 예를 들면 약 42 % 이상이다. 수분 함량이 약 40 % 미만으로 떨어짐에 따라, 다이가 막히는 현상이 반복되어 일어나고, 수분 함량 약 25 % 이하에서는 막힘 현상이 심각하여 펠릿화 장치를 정지시켜야 한다.As mentioned above, the moisture content of the recycled fiber sludge can have a significant impact on the sludge further processing into pellets. If the moisture content of the recycled fiber sludge is as high as about 70% or more, water is discharged from the sludge during extrusion. This results in the separation of water and sludge phases. In addition, the wet pellets obtained lack structural integrity and tend to stick to each other before drying. If the moisture content of the recycled fiber sludge is less than about 70%, the exclusion of water during the extrusion is substantially prevented. In addition, the structural integrity of the wet pellets is substantially improved at a moisture content of less than about 70%. The tendency of the wet pellets to stick to each other can be substantially eliminated by using recycled fiber sludge with a moisture content of less than about 65%. However, as the water content of the sludge is reduced to less than about 42%, for example about 40%, the spreadability of the recycled fiber sludge decreases. As a result, difficulties are faced in extruding recycled fiber sludge with a moisture content of about 40% and the die tendency of the pelletizing apparatus is clogged. Thus, in a preferred embodiment of the present invention, the moisture content of the recycled fiber sludge is greater than about 40%, for example at least about 42%. As the water content drops below about 40%, the clogging of the die occurs repeatedly, and below the water content of about 25%, the blockage is severe and the pelletizer must be stopped.
재생 섬유 슬러지의 수분 함량은 펠릿 형성에 영향을 주는 것 이외에, 얻어진 펠릿의 액체 흡수능에 현저한 영향을 줄 수도 있다. 예를 들면, 수분 함량 약 40 % 초과, 예를 들면 약 42 %로 수분 함량이 높은 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿은 수분 함량 약 42 % 미만, 예를 들면 약 40 % 이하로 수분 함량이 낮은 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿에 비해 액체 흡수능이 향상된다는 것을 알게 되었다. 본 발명자들은 임의의 조작 이론에 한정되는 것을 바라는 것은 아니지만, 수분 함량이 높은 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿이 향상된 액체 흡수능을 갖는 이유는 다음과 같다. 건조시키는 동안, 습윤 펠릿 내의 수분은 증발되어 빈 공간을 생성한다. 이러한 빈 공간은 액체를 포함할 수 있다. 수분 함량이 높은 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿은 수분 함량이 낮은 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿에 비해 빈 공간이 많다. 빈 공간이 더 많은 펠릿은 더 많은 양의 액체를 흡수 또는 포함할 수 있다.In addition to affecting pellet formation, the moisture content of regenerated fiber sludge may have a significant effect on the liquid absorption capacity of the obtained pellets. For example, pellets made from recycled fibrous sludge with a high moisture content above about 40%, for example about 42%, have a low moisture content below about 42%, for example up to about 40%. It has been found that the liquid absorption capacity is improved compared to pellets prepared from fiber sludge. While the inventors do not wish to be bound to any theory of operation, the reason why pellets made from recycled fiber sludge with a high moisture content has improved liquid absorption capacity is as follows. During drying, the moisture in the wet pellets evaporates to create an empty space. This empty space may contain a liquid. Pellets made from high moisture content recycled fiber sludge have more empty space than pellets made from low water content recycled fiber sludge. Pellets with more empty space may absorb or contain larger amounts of liquid.
습윤 펠릿을 펠릿화 장치로부터 방출시킨 후, 펠릿을 건조시킨다. 다양한 건조 기술을 이용하여 습윤 펠릿을 건조시키며, 이러한 기술은 본 명세서를 기초로 하여 당업자에게 명백할 것이다. 바람직하게는, 펠릿이 상호간에 실질적으로 움직이지 않은 채로 남아 있음으로써 마찰 운동을 실질적으로 피하는 방법을 사용하여 펠릿을 건조시킨다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 마찰 운동은 펠릿이 서로에 대하여 또는 건조 장치의 벽과 같은 다른 표면에 닿는 펠릿 운동을 나타낸다. 마찰 운동은 펠릿의 부식 및(또는) 파괴 뿐만 아니라 미세물질과 먼지를 생성시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다. 바람직한 실시태양에서, 컨베이어 건조기 장치를 사용하여 습윤 펠릿을 건조시킨다. 컨베이어 건조기의 사용은 건조 공정 동안 펠릿의 마찰 운동을 최소화하여 먼지 또는 미세물질의 생산을 실질적으로 제거한다. 이와는 달리, 회전 건조기와 같은 다른 건조기는 펠릿의 파괴 및 미세물질과 먼지의 생성을 유발할 수 있어서 이들의 사용은 피해야 한다.After the wet pellet is released from the pelletizing apparatus, the pellet is dried. Various drying techniques are used to dry the wet pellets, which techniques will be apparent to those skilled in the art based on this specification. Preferably, the pellets are dried using a method that substantially avoids frictional motion by leaving the pellets substantially intact with one another. Friction movement as used herein refers to pellet movement in which the pellets touch each other or other surfaces such as walls of the drying apparatus. Friction movement is undesirable because it can produce fine materials and dust as well as corrosion and / or destruction of the pellets. In a preferred embodiment, the wet pellets are dried using a conveyor dryer apparatus. The use of a conveyor dryer minimizes the frictional movement of the pellets during the drying process, substantially eliminating the production of dust or fines. In contrast, other dryers, such as rotary dryers, can cause pellet breakdown and the generation of fines and dust and their use should be avoided.
바람직한 실시태양에서, 습윤 펠릿을 수분 함량 약 10 % 미만, 바람직하게는 수분 함량 약 5 %로 건조시킨다. 건조된 펠릿의 바람직한 수분 함량은 습윤 펠릿을 약 230 ℉ 내지 약 260 ℉로 약 5분 내지 약 10분의 시간 간격 동안 가열하여 얻을 수 있다. 습윤 펠릿을 목적하는 온도로 가열하고, 펠릿을 목적하는 수분 함량으로 건조시키는데 사용하기 위하여 다양한 열원을 이용할 수 있다. 적합한 열원에는 예를 들면 스팀 및 천연 가스가 포함된다. 건조시킨 후, 건조된 펠릿을 주변 공기로 냉각시킬 수 있다.In a preferred embodiment, the wet pellets are dried to less than about 10% moisture content, preferably about 5% moisture content. The preferred moisture content of the dried pellets can be obtained by heating the wet pellets from about 230 ° F. to about 260 ° F. for a time interval of about 5 minutes to about 10 minutes. Various heat sources may be used for heating the wet pellets to the desired temperature and for drying the pellets to the desired moisture content. Suitable heat sources include, for example, steam and natural gas. After drying, the dried pellets can be cooled with ambient air.
바람직하다면, 방취제 및(또는) 방향제를 흡수성 재료에 혼입시킬 수 있다. 이러한 혼입은 재생 섬유 슬러지의 가공, 예를 들면 탈수 후 및 펠릿화전, 또는 건조 전에 수행할 수 있다. 방취제 및(또는) 방향제의 혼입은 흡수성 재료를 동물 깔짚으로서 사용할 경우 특히 바람직할 수 있다. 선택된 특정 방취제 및(또는) 방향제는 예를 들면 고려되는 사용 목적에 따라 변화될 수 있다. 적합한 방취제 또는 방향제에는 예를 들면 처취 앤드 드와이트 캄파니, 인크.(Church Dwight Co., Inc., Princeton, NJ)에서 시판되는 고양이 깔짚 방취제 또는 베이킹 소다가 있다.If desired, deodorants and / or fragrances may be incorporated into the absorbent material. Such incorporation can be carried out for the processing of regenerated fiber sludge, for example after dehydration and before pelletization or before drying. Incorporation of deodorants and / or fragrances may be particularly desirable when absorbent materials are used as animal litter. The particular deodorant and / or fragrance selected may, for example, vary depending on the intended purpose of use. Suitable deodorants or fragrances are, for example, cat litter deodorants or baking soda available from Church Dwight Co., Inc., Princeton, NJ.
본 발명의 흡수성 재료는 액체 흡수능이 큰 것이 바람직하다. 바람직한 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 재료는 액체 흡수능이 약 1.1 이상이고, 약 1.1 초과, 예를 들면 약 1.2, 약 1.3 또는 약 1.4의 액체 흡수능이 보다 바람직하다. 훨씬 더 바람직하게는, 흡수성 재료의 액체 흡수능은 약 1.5 이상이고, 약 1.6 이상의 액체 흡수능이 여전히 더 바람직하다. 또다른 바람직한 실시태양에서, 흡수성 재료의 액체 흡수능은 약 1.6 이상이다.It is preferable that the absorbent material of this invention has a big liquid absorption capacity. In a preferred embodiment, the absorbent material of the present invention has a liquid absorbency of at least about 1.1, and more preferably a liquid absorbency of greater than about 1.1, for example about 1.2, about 1.3 or about 1.4. Even more preferably, the absorbent material has a liquid absorbency of at least about 1.5 and a liquid absorbency of at least about 1.6 is still more preferred. In another preferred embodiment, the liquid absorbent capacity of the absorbent material is at least about 1.6.
본 발명의 흡수성 재료는 벌크 밀도가 낮은 것이 바람직하고, 이는 소비자가 취급하기 쉽게 한다. 본 발명자들은 벌크 밀도가 낮은 흡수성 재료는 일반적으로 재 함량이 낮은 재생 섬유 슬러지로부터 얻어진다는 것을 알게 되었다. 이는 재의입도가 일반적으로 섬유의 입도보다 훨씬 작고, 입도가 더 작은 입자는 전형적으로 벌크 밀도가 큰 펠릿을 형성하기 때문인 것으로 믿어진다.The absorbent material of the present invention is preferably low in bulk density, which makes it easier for the consumer to handle. We have found that absorbent materials with low bulk density are generally obtained from recycled fiber sludge with low ash content. It is believed that this is because the re-particle size is generally much smaller than the fiber size, and the smaller particle size typically forms pellets of high bulk density.
바람직한 실시태양에서, 본 발명의 흡수성 재료의 벌크 밀도는 약 36 lb/ft3미만, 예를 들면 약 35, 34, 33, 32 및 31 lb/ft3이다. 보다 바람직하게는, 흡수성 재료의 벌크 밀도는 약 30 lb/ft3미만, 예를 들면 약 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21 및 20 lb/ft3또는 그 미만이다.In a preferred embodiment, the bulk density of the absorbent material of the present invention is less than about 36 lb / ft 3 , for example about 35, 34, 33, 32 and 31 lb / ft 3 . More preferably, the bulk density of the absorbent material is less than about 30 lb / ft 3 , for example about 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21 and 20 lb / ft 3 or less. .
본 발명의 흡수성 재료를 사용하여 액체, 예를 들면 오일을 포함하는 석유 기재의 액체와 같은, 표면에 엎질러진 액체를 흡수할 수 있다. 엎질러진 액체는 흡수성 재료를 액체와 접촉시켜, 예를 들면 흡수성 재료를 엎질러진 액체 위에 침착시켜 흡수시킨다. 흡수성 재료는 액체를 흡수하고, 습윤된 흡수성 재료는 수거하여 적합하게 처리할 수 있다.The absorbent material of the present invention can be used to absorb liquids, such as liquids spilled on a surface, such as petroleum based liquids including oils. The spilled liquid contacts the absorbent material with the liquid, for example by depositing the absorbent material onto the spilled liquid to absorb it. The absorbent material absorbs the liquid, and the wet absorbent material can be collected and properly disposed of.
본 발명의 흡수성 재료는 동물 깔짚으로 사용하는데 특히 적합하다. 흡수성 재료를 깔짚 팬에 넣고, 동물, 예를 들면 고양이와 같은 가정 애완동물이 흡수성 재료에 배설함으로써 동물로부터의 배설물과 접촉시킨다. 사용된 흡수성 재료는 변기로 수세하는 바와 같이 쉽게 처리된다.The absorbent material of the present invention is particularly suitable for use as animal litter. The absorbent material is placed in a litter pan and the animal, such as a domestic pet such as a cat, is brought into contact with feces from the animal by excretion in the absorbent material. The absorbent material used is easily disposed of as flushed with the toilet.
본 발명을 다음 실시예로 더 설명한다. 실시예는 실예이고, 단지 예시를 위함이며, 첨부된 특허 청구의 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않을 것이다.The invention is further illustrated by the following examples. The examples are illustrative, only for illustrative purposes and should not be considered as limiting the scope of the appended claims.
실시예Example
실시예 1 내지 5 및 7은 본 발명의 영액 내의 펠릿화 흡수성 재료의 제조 방법을 설명한다. 실시예 6은 본 발명의 영액에 포함되지 않는 펠릿화 흡수성 재료의 제조 방법을 설명한다. 실시예 8 내지 13은 실시예 1 내지 7에서 제조된 흡수성 재료 뿐만 아니라 선행 기술의 흡수성 재료의 액체 흡수능의 평가를 위한 시험을 설명한다.Examples 1 to 5 and 7 illustrate a method for producing the pelletized absorbent material in the stock solution of the present invention. Example 6 describes a method for producing a pelletized absorbent material which is not included in the solution of the present invention. Examples 8-13 describe tests for evaluating the liquid absorbent capacity of the absorbent materials prepared in Examples 1-7 as well as the absorbent materials of the prior art.
실시예 1 내지 12는 실예이지만, 실시예 13은 예측하는 실시예이다.Examples 1 to 12 are examples, but Example 13 is an example to predict.
실시예 1Example 1
미국 내의 잉크 제거 폐지 공장으로부터의 재생 섬유 슬러지를 사용하여 흡수성 재료를 제조하였다. 슬러지는 벨트 프레스를 사용하여 수분 함량 약 65 %로 탈수시켰으며, 재 함량은 약 23 %인 것으로 분석되었다. 슬러지를 다이 롤러 펠릿화 장치에 직접 공급하여 펠릿화시켰다. 습윤 펠릿은 실험실용 건조 오븐 또는 벨트 컨베이어 건조 장비를 사용하여 수분 함량 10 % 미만으로 건조시켰다.Absorbent materials were prepared using recycled fiber sludge from an ink removal waste plant in the United States. The sludge was dewatered to about 65% moisture content using a belt press and the ash content was analyzed to be about 23%. Sludge was pelletized by feeding directly to a die roller pelletizing apparatus. The wet pellets were dried to less than 10% moisture content using a laboratory drying oven or belt conveyor drying equipment.
실시예 2 내지 6Examples 2-6
펠릿화시키기 전 슬러지를 수분 함량 약 70 %(실시예 2), 약 60 %(실시예 3), 약 50 %(실시예 4), 약 42 %(실시예 5) 및 약 30 %(실시예 6)로 탈수시킨다는 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다.Sludge content of water before pelleting about 70% (Example 2), about 60% (Example 3), about 50% (Example 4), about 42% (Example 5) and about 30% (Example Example 1 was repeated except dehydration with 6).
실시예 7Example 7
재생 섬유 슬러지를 카나다 내의 잉크 제거 폐지 공장으로부터 얻는다는 것을 제외하고는 실시예 3의 방법을 반복하였다. 이 슬러지의 재 함량은 약 47 %인 것으로 분석되었다.The method of Example 3 was repeated except that recycled fiber sludge was obtained from an ink removal waste plant in Canada. The ash content of this sludge was analyzed to be about 47%.
실시예 8Example 8
실시예 1 내지 7에서 제조된 펠릿을 벌크 밀도(lb/ft3) 및 물 흡수능(건조 펠릿 g 당 흡수된 물 g)에 대해 평가하였다. 이 평가 결과를 하기 표 1에 기재하였다.The pellets prepared in Examples 1-7 were evaluated for bulk density (lb / ft 3 ) and water absorption capacity (g water absorbed per g dry pellets). The evaluation results are shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
표 1을 조사한 결과 본 발명의 바람직한 실시태양을 나타내는 흡수성 재료(실시예 1 내지 5)는 실시예 6에서 제조된 흡수성 재료에 비해 벌크 밀도가 낮고, 물 흡수능이 개선된다는 것을 보여준다. 수분 함량 50 % 이상의 재생 섬유 슬러지로부터 제조된 펠릿(실시예 1 내지 4)은 특히 향상된 물 흡수능을 나타낸다. 이외에, 표 1을 조사한 결과 물 흡수능은 재 함량 약 47 % 미만에서 향상된다는 것을 나타낸다.Investigation of Table 1 shows that the absorbent materials (Examples 1 to 5), which represent preferred embodiments of the present invention, have a lower bulk density and improved water absorption compared to the absorbent materials prepared in Example 6. Pellets made from recycled fiber sludge with a moisture content of 50% or more (Examples 1 to 4) exhibit particularly improved water absorption. In addition, the examination of Table 1 shows that the water absorption capacity is improved at less than about 47% ash content.
실시예 9Example 9
본 실시예는 실시예 3에서 제조된 펠릿 및 2가지의 시판 점토 고양이 깔짚의 벌크 밀도 및 물 흡수능을 평가 및 비교한 것이다. 이 평가 결과를 하기 표 2에 기재하였다.This example evaluates and compares the bulk density and water absorption of the pellets prepared in Example 3 and two commercial clay cat litters. The evaluation results are shown in Table 2 below.
[표 2]TABLE 2
표 2를 조사한 결과 본 발명의 흡수성 재료는 선행 기술의 점토 고양이 깔짚에 비해 벌크 밀도가 낮고, 물 흡수능이 개선된다는 것을 보여준다.Examination of Table 2 shows that the absorbent material of the present invention has a lower bulk density and improved water absorption compared to the clay cat litter of the prior art.
실시예 10Example 10
본 실시예는 실시예 3에서 제조된 펠릿, 조각조각 찢어진 폐지 및 시판 점토 흡수재의 벌크 밀도 및 오일 흡수능의 평가 및 비교에 관한 것이다. 이 평가 결과를 하기 표 3에 기재하였다.This example relates to the evaluation and comparison of the bulk density and oil absorption capacity of the pellets prepared in Example 3, torn scrap paper and commercial clay absorbers. The evaluation results are shown in Table 3 below.
[표 3]TABLE 3
표 3을 조사한 결과 본 발명의 흡수성 재료는 선행 기술의 점토 깔짚에 비해 벌크 밀도가 낮고, 선행 기술의 점토 고양이 깔짚에 비해 오일 흡수능이 개선된다는 것을 보여준다. 조각조각 찢어진 폐지는 실시예 3의 펠릿보다 벌크 밀도가 낮고 오일 흡수능이 높지만, 원료로서 시장 가격의 제품을 이용하기 때문에 본 발명의 흡수성 재료보다 비용이 상당히 비싸다.Examination of Table 3 shows that the absorbent material of the present invention has a lower bulk density compared to the clay litter of the prior art, and the oil absorption capacity is improved compared to the clay cat litter of the prior art. The scrapped torn waste paper has a lower bulk density and higher oil absorption capacity than the pellets of Example 3, but it is considerably more expensive than the absorbent material of the present invention because it uses a market price product as a raw material.
실시예 11Example 11
본 실시예는 액체 흡수능에 대한 펠릿 크기의 효과의 평가에 관한 것이다. 모두 인치로 표현된 다음의 치수를 갖는 6개의 상이한 크기의 펠릿을 제조하였다.This example relates to the evaluation of the effect of pellet size on liquid absorption capacity. Six different size pellets were made with the following dimensions all expressed in inches.
(A) 직경 3/32 및 길이 3/16;(A) diameter 3/32 and length 3/16;
(B) 직경 3/32 및 길이 7/16;(B) diameter 3/32 and length 7/16;
(C) 직경 1/8 및 길이 3/16;(C) diameter 1/8 and length 3/16;
(D) 직경 1/8 및 길이 7/16;(D) 1/8 diameter and 7/16 length;
(E) 직경 1/4 및 길이 3/16; 및(E) 1/4 diameter and length 3/16; And
(F) 직경 1/4 및 길이 7/16.(F) 1/4 diameter and length 7/16.
펠릿 (A) 내지 (F)를 물 흡수능에 대해 평가하였다. 이 평가 결과를 다음 표 4에 기재하였다.Pellets (A) to (F) were evaluated for water absorption capacity. The evaluation results are shown in Table 4 below.
[표 4]TABLE 4
표 4를 조사한 결과 직경 3/32 인치 초과의 펠릿, 더 작은 펠릿, 및 특히 길이 3/16 인치의 펠릿에 대해 물 흡수능이 향상됨을 보여준다. 본 실시예에서 평가한 펠릿의 6가지 크기 중에서 크기 (C)의 펠릿의 물 흡수능이 가장 컸다.Examination of Table 4 shows that water absorption is improved for pellets larger than 3/32 inches in diameter, smaller pellets, and especially pellets 3/16 inches in length. Among the six sizes of the pellets evaluated in this example, the water absorption capacity of the pellets of size (C) was the largest.
실시예 12Example 12
본 발명의 흡수성 재료를 고양이가 있는 가정에 공급하였다. 흡수성 재료를 고양이 깔짚으로서의 효과에 대해 고양이 소유자가 평가하게 하였다. 고양이 소유자는 본 발명의 흡수성 재료가 (A) 액체를 잘 흡수하고; (B) 고양이 발에 붙는 경향이 실질적으로 없고; (C) 실질적으로 먼지가 없고; (D) 깔짚 팬을 쉽게 세척하게 하고; (E) 새 흡수재를 교체하는 사이에 관리를 거의 또는 전혀 필요로 하지 않고; (F) 수세가능하여 쉽게 처리가능하고; (G) 깔짚 팬으로부터 분산되는 경향이 실질적으로 없고; 그리고 (H) 고양이 소유주에게 시각적으로 좋아 보인다는 점에서 고양이 깔짚으로서 효과적이라고 보고하였다.The absorbent material of the present invention was supplied to a home with a cat. Cat absorbers were evaluated by cat owners for their effectiveness as cat litter. Cat owners find that the absorbent material of the present invention (A) absorbs liquids well; (B) there is substantially no tendency to stick to cat paws; (C) is substantially dust free; (D) make the litter pan easy to clean; (E) little or no management is required between replacing new absorbents; (F) flushable and easily handled; (G) substantially free from dispersion from litter pans; And (H) reported to be effective as cat litter in that it looks good to cat owners.
또한, 고양이가 뇨 및(또는) 배설물을 배설할 곳을 찾을 경우 본 발명의 흡수성 재료에 끌린다고 보고하였다.It has also been reported that cats are attracted to the absorbent material of the present invention when they find a place to excrete urine and / or feces.
실시예 13Example 13
흡수성 재료에 방향제, 살균약 및(또는) 살균제도 포함시킨다는 것을 제외하고는 실시예 12에서 실시한 평가를 반복하였다. 상기한 성질 (A) 내지 (H) 이외에, 흡수성 재료는 (I) 악취를 흡수하고; (J) 세균 성장을 지연시키고; (K) 깔짚 팬이 덜 눈에 띄게 하고; (L) 기분좋은 냄새를 갖고; 그리고 (M) 교체 사이의 시간 간격을 연장시킨다는 점에서 효과적인 동물 깔짚이라고 인정되었다.The evaluation made in Example 12 was repeated except that the absorbent material included fragrances, bactericides and / or bactericides. In addition to the above properties (A) to (H), the absorbent material absorbs (I) malodor; (J) delay bacterial growth; (K) make the litter pan less noticeable; (L) has a pleasant odor; And (M) it was recognized as an effective animal litter in terms of extending the time interval between replacements.
본 발명의 흡수성 재료는 바람직한 액체 흡수능을 갖는다. 따라서, 소량의 흡수성 재료를 사용하여 대용량의 액체를 흡수할 수 있다. 바람직한 액체 흡수능은 본 발명의 흡수성 재료의 비용 효과를 증가시킨다. 또한, 종래 흡수성 재료 만큼 자주 버리거나 새 흡수성 재료로 교체할 필요가 없다. 이는 환경 문제를 줄인다. 이외에, 본 발명은 원료로서 재생 섬유 슬러지를 이용하는데, 이 재생 섬유 슬러지의 처리는 생산자의 총비용에 포함된다. 그러므로, 본 발명을 사용하여 흡수성 재료의 생산 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.The absorbent material of the present invention has a desirable liquid absorbing ability. Therefore, a small amount of absorbent material can be used to absorb a large amount of liquid. Preferred liquid absorbent capacity increases the cost effectiveness of the absorbent material of the present invention. In addition, there is no need to discard or replace with new absorbent materials as often as conventional absorbent materials. This reduces environmental problems. In addition, the present invention utilizes recycled fiber sludge as raw material, which is included in the total cost of the producer. Therefore, the present invention can be used to significantly reduce the production cost of the absorbent material.
본 발명의 흡수성 재료는 벌크 밀도가 낮아 소비자가 취급하기 쉽다. 본 발명의 재생 섬유 슬러지로부터의 흡수성 재료의 제조 방법은 간단하며, 최소의 제조 단계를 포함한다. 그러므로, 본 발명의 방법에는 선행 기술의 섬유 슬러지로부터의 흡수성 재료의 제조와 관련되어 요구될 수 있는 슬러지의 광대한 탈수, 섬유 파손 또는 절단 및(또는) 탈수된 슬러지 케이크의 작은 조각으로의 절단과 같은 추가 제조 단계가 필요하지 않다.The absorbent material of the present invention has a low bulk density and is easy for the consumer to handle. The process for producing the absorbent material from the recycled fiber sludge of the present invention is simple and includes minimal production steps. Therefore, the process of the present invention involves extensive dewatering, fiber breakage or cutting of sludge and / or cleavage of the dewatered sludge cake into small pieces which may be required in connection with the preparation of absorbent materials from the prior art fiber sludge. No additional manufacturing steps are needed.
본 명세서에 기재된 것 이외에 본 발명의 각종 변형이 상기한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 이러한 변형은 첨부된 특허 청구의 범위의 영역 내에 포함될 것이다.Various modifications of the invention in addition to those described herein will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description. Also, such modifications will fall within the scope of the appended claims.
Claims (23)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970018394A KR100456985B1 (en) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Process for the Preparation of Absorbent Materials |
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ID=43664758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| US10881077B2 (en) | 2015-10-23 | 2021-01-05 | Société des Produits Nestlé S.A. | Low density pet litters and methods of making such pet litters |
| US11457606B2 (en) | 2015-10-23 | 2022-10-04 | Société des Produits Nestlé S.A. | Low density pet litters and methods of making and using such pet litters |
Also Published As
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