Способ извлечения органической кислоты и способ получения вторичной целлюлозы
Изобретение относится к технологии переработки впитывающих изделий. Предложенный способ извлечения органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, включает стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения супервпитывающих полимеров в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН от 0,5 до 4,5 и включает органическую кислоту. Затем удаляют супервпитывающий полимер с удалением инактивированных супервпитывающих полимеров из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации. Регулируют рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии удаления супервпитывающего полимера, с получением заданного рН. Повышают концентрацию органической кислоты до 1,5-10 масс.% в инактивационном водном растворе, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который подвергнут обработке на стадии регулирования рН. Удаляют супервпитывающий полимер и регулируют рН. Извлекают органическую кислоту из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации. Также предложен способ получения вторичных целлюлозных волокон из использованного впитывающего изделия. Изобретение обеспечивает эффективное извлечение органической кислоты, которая содержится в инактивационном водном растворе, который включает экскремент, и снижение абсолютного количества инактивационного водного раствора, подлежащего обработке. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее раскрытие относится к способу извлечения органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, и к способу получения вторичных целлюлозных волокон из использованного впитывающего изделия при одновременном повышении концентрации и извлечении органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Способы извлечения вторичных целлюлозных волокон из использованных впитывающих изделий известны.
Например, Документ патентной литературы 1 раскрывает способ извлечения целлюлозных волокон из использованных санитарно-гигиенических товаров, которые включают в свой состав целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, и получения вторичной целлюлозы, которая может быть повторно использована в качестве санитарно-гигиенических товаров, где способ включает в себя: стадию разложения с разложением использованных санитарно-гигиенических товаров на целлюлозные волокна и другие материалы в результате прикладывания физической силы к использованным санитарно-гигиеническим товарам в водном растворе, который включает ионы многовалентного металла, или кислотном водном растворе, который имеет рН 2,5 или менее; стадию отделения с отделением целлюлозных волокон из смеси целлюлозных волокон и других веществ, которые вырабатываются на стадии разложения; и стадию обработки с обработкой отделенных целлюлозных волокон озоном, который содержится в водном растворе, который имеет рН 2,5 или менее.
[0003]
Далее, Документ патентной литературы 2 раскрывает, что кислотный водный раствор, который имеет рН 2,5 или менее, включает органическую кислоту, и, что органическая кислота представляет собой, по меньшей мере, один тип, выбираемый из группы, состоящей из винной кислоты, гликолевой кислоты, яблочной кислоты, лимонной кислоты, янтарной кислоты, и уксусной кислоты.
[СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ]
[ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА]
[0004]
[PTL 1] Публикация нерассмотренного японского патента № 2016-881
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА]
[0005]
Предпочтительно инактивировать супервпитывающие полимеры посредством использования органической кислоты, так как многие органические кислоты действуют в качестве слабых кислот и имеют небольшую нагрузку на окружающую среду. С другой стороны, при инактивации супервпитывающих полимеров, которые включают экскремент носителя впитывающего изделия, экскремент, удерживаемый супервпитывающими полимерами, выводят в инактивационный водный раствор, и, следовательно, для утилизации инактивационного водного раствора, который включает экскремент, требуется обработка, такая как стерилизация. Принимая во внимание запросы по охране окружающей среды, предпочтительно извлекать и повторно использовать органическую кислоту, которую включают в инактивационный водный раствор, который включает экскремент.
[0006]
В соответствии с вышеизложенным, задачей настоящего раскрытия является обеспечение способа извлечения органической кислоты, который может позволить эффективно извлекать органическую кислоту, которая входит в инактивационный водный раствор, который содержит экскремент.
Еще одной задачей настоящего раскрытия является обеспечение способа получения вторичной целлюлозы, который сможет позволить получать вторичные целлюлозные волокна при одновременном эффективном извлечении органической кислоты, которая входит в инактивационный водный раствор, который содержит экскремент.
[РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ]
[0007]
Авторы настоящего изобретения обнаружили способ извлечения органической кислоты, который позволяет инактивировать супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, где способ включает в себя: стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения супервпитывающих полимеров в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту; стадию удаления супервпитывающего полимера с удалением инактивированных супервпитывающих полимеров из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации; стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии выделения супервпитывающего полимера, с получением заданного рН; стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты, входящей в инактивационный водный раствор, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационый водный раствор, который подвергнут обработке на стадии регулирования рН, стадии удаления супервпитывающего полимера, и стадии регулирования рН; и стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации.
[ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ]
[0008]
Способ извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию может позволить эффективно извлекать органическую кислоту, которая входит в инактивационный водный раствор, который включает экскремент.
Далее, способ получения вторичной целлюлозы по настоящему раскрытию может позволить получать вторичные целлюлозные волокна при одновременном эффективном извлечении органической кислоты, которая входит в инактивационный водный раствор, который включает экскремент.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009]
[ФИГ. 1] ФИГ. 1 представляет собой технологическую схему для пояснения способа извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию.
[ФИГ. 2] ФИГ. 2 представляет собой технологическую схему для пояснения способа извлечения органической кислоты и экскремента.
[ФИГ. 3] ФИГ. 3 представляет собой технологическую схему, которая иллюстрирует способ получения вторичных целлюлозных волокон по настоящему раскрытию.
[ФИГ. 4] ФИГ. 4 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует пример системы 1 для осуществления на практике настоящего раскрытия.
[ФИГ. 5] ФИГ. 5 представляет собой схематическое изображение, которое показывает пример конструкции устройства для разрывания 11 и устройства для измельчения 12 из ФИГ. 4.
[ФИГ. 6] ФИГ. 6 показывает результаты Примеров 1 и 2.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0010]
Определение
«нерастворимая в воде соль»
В настоящем описании, «нерастворимая в воде» в отношении выражения «нерастворимая в воде соль» предпочтительно классифицируется как «являющаяся трудно растворимой», «являющаяся чрезвычайно трудно растворимой», или как «едва растворимая» в соответствии с «Общим положением 29» «Японской Фармакопеи, 15-го издания», более предпочтительно классифицируется как «являющаяся чрезвычайно трудно растворимой» или как «едва растворимая», и более предпочтительно классифицируется как «едва растворимая».
[0011]
Конкретно, «нерастворимая в воде соль» означает, что количество воды, в котором растворяется 1 г соли в пределах 30 минут в том случае, когда 1 г соли в качестве растворяемого вещества помещают в воду в качестве растворителя и встряхивают энергично каждые 5 минут в течение 30 секунд при 20±5°С, является таким, как приведено ниже.
Являющаяся трудно растворимой: 100 мл или более и менее 1000 мл
Являющаяся чрезвычайно трудно растворимой: 1000 мл или более и менее 10000 мл
Едва растворимая: 10000 мл или более
[0012]
«растворимая в воде соль»
В настоящем описании, «растворимая в воде» в отношении выражения «растворимая в воде соль» предпочтительно классифицируется как «являющаяся относительно легко растворимой», «являющаяся легко растворимой», или как «являющаяся чрезвычайно легко растворимой» в соответствии с «Общим положением 29» «Японской Фармакопеи, 15-го издания», более предпочтительно классифицируется как «являющаяся легко растворимой» или как «являющаяся чрезвычайно легко растворимой», и более предпочтительно классифицируется как «являющаяся чрезвычайно легко растворимой».
[0013]
Конкретно, «растворимая в воде соль» означает, что количество воды, в котором растворяется 1 г соли в пределах 30 минут в том случае, когда 1 г соли в качестве растворяемого вещества помещают в воду в качестве растворителя и встряхивают энергично каждые 5 минут в течение 30 секунд при 20±5°С, является таким, как приведено ниже.
Являющаяся чрезвычайно легко растворимой: менее 1 мл
Являющаяся легко растворимой: 1 мл или более и менее 10 мл
Являющаяся относительно легко растворимой: 10 мл или более и менее 30 мл
В «Общих Положениях 29» «Японской Фармакопеи, 15-го издания» дополнительно представлены следующие категории.
Являющаяся относительно трудно растворимой: 30 мл или более и менее 100 мл
[0014]
«инактивация» в отношении супервпитывающих полимеров
В настоящем описании, «инактивация» в отношении супервпитывающих полимеров (SAPs) означает модифицирование супервпитывающих полимеров, которые удерживают экскремент, с возможностью получить увеличение впитывания предпочтительно в 50 раз или менее, более предпочтительно в 30 раз или менее, и даже более предпочтительно в 25 раз или менее, например, с обеспечением высвобождения удерживаемого экскремента из супервпитывающих полимеров, подавлением впитывания инактивационного водного раствора, и т.д.
Вышеупомянутое увеличение впитывания измеряют следующим образом.
(1) Инактивированные супервпитывающие полимеры помещают в сито и держат во взвешенном состоянии в течение 5 минут, посредством чего удаляют влагу, которая прикреплена к их поверхности, и измеряют их массу до сушки: m1 (г).
[0015]
(2) Инактивированные супервпитывающие полимеры сушат при 120°С в течение 10 минут, и измеряют их массу после сушки: m2 (г).
(3) Величину впитывания (г/г) вычисляют по следующей формуле:
Величина впитывания (г/г) = 100 × m1/m2
В данном случае, инактивационный водный раствор означает водный раствор для инактивирования супервпитывающих полимеров.
[0016]
Более конкретно, настоящее раскрытие относится к следующим аспектам.
[Аспект 1]
Способ извлечения органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, где способ включает в себя:
стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения супервпитывающих полимеров в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту;
стадию удаления супервпитывающего полимера с удалением инактивированных супервпитывающих полимеров из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации;
стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии выделения супервпитывающего полимера, с получением заданного рН;
стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты, входящей в инактивационный водный раствор, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который подвергнут обработке на стадии регулирования рН, стадии удаления супервпитывающего полимера, и стадии регулирования рН; и
стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации.
[0017]
В вышеупомянутом способе, рН инактивационного водного раствора, который инактивирует супервпитывающие полимеры, повышается с помощью экскремента, который удерживается супервпитывающими полимерами и выделяется при инактивировании супервпитывающих полимеров, и рН инактивационного водного раствора повышается в соответствии с повышением концентрации экскремента, в силу чего на стадии регулирования рН, органическая кислота в инактивационном водном растворе претерпевает повышение концентрации в результате корректировки инактивационного водного раствора с получением заданного рН.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в результате корректировки инактивационного водного раствора с получением заданного рН, супервпитывающие полимеры могут быть инактивированы даже в том случае, если концентрация экскремента в инактивационном водном растворе повышена.
Далее, в вышеупомянутом изобретении, органическая кислота может быть извлечена из инактивационного водного раствора, в котором органическая кислота претерпевает повышение концентрации.
Таким образом, вышеупомянутый способ может позволить эффективно извлекать органическую кислоту, которая содержится в инактивационном водном растворе, который включает экскремент. Кроме того, после извлечения органической кислоты, абсолютное количество инактивационного водного раствора, подлежащего обработке, может быть снижено.
[0018]
[Аспект 2]
Способ согласно аспекту 1, где
на стадии регулирования рН, инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН путем добавления органической кислоты, удаления повышающего рН вещества, которое повышает рН, или путем использования сочетания добавления и удаления.
В вышеупомянутом способе, на стадии регулирования рН, инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН при помощи использования заданного средства, посредством которого инактивационный водный раствор может быть легко скорректирован с получением заданного рН.
[0019]
[Аспект 3]
Способ в соответствии с аспектом 2, где
органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая включает карбоксильную группу.
В вышеупомянутом способе, органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая включает карбоксильную группу, в силу чего трудно разрушить ту способность, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, ту способность, которая извлекает органическую кислоту, и т.д.
[0020]
[Аспект 4]
Способ согласно любому из аспектов 1-3, где
стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, составляющую стерилизацию инактивационного водного раствора.
[0021]
Инактивационный водный раствор, который включает экскремент, обычно позволяет размножаться грибкам, которые присутствуют в экскременте, грибкам, которые присутствуют в окружающей среде, и т.д., c течением времени и по мере того, как органическая кислота и экскремент претерпевают повышение концентрации.
В вышеупомянутом способе, стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, в силу чего содержание грибков в инактивационном водном растворе может быть снижено до заданного количества.
[0022]
[Аспект 5]
Способ согласно аспекту 4, где
на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона, диоксида хлора, пероксида водорода, ультрафиолетового излучения, радиоактивного излучения, или их любой комбинации.
[0023]
В вышеупомянутом способе, на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования заданного средства стерилизации, в результате чего содержание грибков в инактивационном водном растворе может быть снижено до заданного количества, и инактивационный водный раствор может быть подвергнут обесцвечиванию и дезодорированию. Отметим далее, в вышеупомянутом способе, заданное средство стерилизации представляет собой средство стерилизации, которое практически не сохраняется в инактивационном водном растворе, в силу чего пребывание в водном растворе органической кислоты средства стерилизации, подлежащего извлечению, является затруднительным, и стадия отделения средства стерилизации становится ненужной (нецелесообразной).
[0024]
[Аспект 6]
Способ согласно аспекту 4 или 5, где
на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения.
В вышеупомянутом способе, на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения, в результате чего бактерии, простейшие (одноклеточные) животные организмы (например, криптоспоридия), и т.д., могут быть быстро дезактивированы.
[0025]
[Аспект 7]
Способ получения вторичных целлюлозных волокон из использованного впитывающего изделия при одновременном повышении концентрации и извлечении органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, где способ включает в себя:
стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения материала, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, извлеченные из использованного впитывающего изделия, в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту;
стадию экстракции (извлечения) материала с экстрагированием материала из инактивационного водного раствора, который претерпел обработку на стадии инактивации;
стадию получения вторичного целлюлозного волокна с получением вторичных целлюлозных волокон из материала, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала;
стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала, с получением заданного рН;
стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты, входящей в инактивационный водный раствор, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который претерпел воздействие на стадии регулирования рН, стадии экстракции материала, и стадии регулирования рН; и
стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации.
[0026]
Вышеупомянутый способ может позволить получать вторичные целлюлозные волокна при одновременном эффективном извлечении органической кислоты, которая содержится в инактивационном водном растворе, который включает экскремент.
[0027]
[Аспект 8]
Способ согласно аспекту 7, где
на стадии регулирования рН, инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН путем добавления органической кислоты, удаления повышающего рН вещества, которое повышает рН, или путем применения сочетания добавления и удаления.
В вышеупомянутом способе, на стадии регулирования рН, инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН при помощи использования заданного средства; в результате чего инактивационный водный раствор может быть легко скорректирован с получением заданного рН с возможностью эффективно получать вторичные целлюлозные волокна.
[0028]
[Аспект 9]
Способ согласно аспекту 8, где органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая включает карбоксильную группу.
В вышеупомянутом способе, органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая имеет карбоксильную группу, в силу чего разрушение той способности, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, той способности, которая извлекает органическую кислоту, и т.д., является затруднительным
[0029]
[Аспект 10]
Способ согласно любому из аспектов 7-9, где
стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, составляющую стерилизацию инактивационного водного раствора.
В вышеупомянутом способе, стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, посредством чего содержание грибков в инактивационном водном растворе может быть снижено до заданного количества.
[0030]
[Аспект 11]
Способ согласно аспекту 10, где
на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона, диоксида хлора, пероксида водорода, ультрафиолетового излучения, радиоактивного излучения, или их любой комбинации.
[0031]
В вышеупомянутом способе, на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования заданного средства стерилизации, в результате чего содержание грибков в инактивационном водном растворе может быть снижено до заданного количества, и инактивационный водный раствор может быть подвергнут обесцвечиванию и дезодорированию. Отметим далее, в вышеупомянутом способе, заданное средство стерилизации представляет собой средство стерилизации, которое практически не сохраняется в инактивационном водном растворе, в силу чего пребывание в водном растворе органической кислоты средства стерилизации, подлежащего извлечению, едва имеет место, и стадия отделения средства стерилизации становится нецелесообразной.
[0032]
[Аспект 12]
Способ согласно аспекту 10 или 11, где
на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения.
В вышеупомянутом способе, на стадии стерилизации, инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения, в результате чего бактерии, простейшие (одноклеточные) животные организмы (например, криптоспоридия), и т.д., могут быть быстро дезактивированы, и могут быть получены удовлетворительные и безопасные вторичные целлюлозные волокна.
[0033]
В дальнейшем в данном документе, способ извлечения органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, по настоящему раскрытию (в дальнейшем в данном документе, который может называться «способом извлечения органической кислоты»), и способ получения вторичных целлюлозных волокон из использованного впитывающего изделия при одновременном повышении концентрации и извлечении органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры (в дальнейшем в данном документе, который может называться «способом получения вторичной целлюлозы») будут описаны подробно.
[0034]
<<Способ извлечения органической кислоты>>
Способ извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию включает в себя следующие стадии.
(А1) стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров путем погружения супервпитывающих полимеров в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией инактивации»)
(А2) стадию удаления супервпитывающего полимера с выделением (удалением) инактивированных супервпитывающих полимеров из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией удаления супервпитывающего полимера»)
(А3) стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии выделения супервпитывающего полимера, с получением заданного рН (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией регулирования рН»)
[0035]
(А4) стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты, входящей в инактивационный водный раствор, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационый водный раствор, прошедший стадию регулирования рН, стадию удаления супервпитывающего полимера, и стадию регулирования рН (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией повышения концентрации»)
(А5) стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который прошел стадию повышения концентрации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией извлечения органической кислоты»)
Способ извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию может дополнительно включать следующую дополнительную стадию.
(А6) стадию стерилизации с проведением стерилизации инактивационного водного раствора, на стадии повышения концентрации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией стерилизации»)
ФИГ. 1 отражает технологическую схему для разъяснения способа извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию.
[0036]
<Стадия Инактивации S1>
На стадии инактивации S1, супервпитывающие полимеры погружают в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту, с тем, чтобы инактивировать супервпитывающие полимеры.
[0037]
Органическая кислота особым образом не ограничивается, если инактивационный водный раствор может быть скорректирован с доведением до заданного рН, позволяющего инактивировать супервпитывающие полимеры, и примеры органической кислоты включают органические кислоты, имеющие кислотную группу, например, карбоксильную группу, сульфогруппу, и т.д. В этой связи, органическая кислота, имеющая сульфогруппу, называется сульфоновой кислотой, и органическая кислота, имеющая карбоксильную группу и не имеющая сульфогруппу, называется карбоновой кислотой. Органическая кислота представляет собой предпочтительно органическую кислоту, имеющую карбоксильную группу, в частности, карбоновую кислоту, с точки зрения осуществления способа извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию, в особенности, с точки зрения расширения возможных вариантов выбора кислоты, которая может образовывать свободную органическую кислоту и нерастворимую в воде соль на стадии вырабатывания органической кислоты.
[0038]
В том случае, когда органическая кислота имеет карбоксильную группу, органическая кислота может иметь одну или несколько карбоксильных групп на молекулу, и предпочтительно имеет несколько карбоксильных групп. Это позволяет органической кислоте легче образовывать хелатный комплекс с двухвалентным металлом или металлом большей валентности, например, кальцием, который входит в экскремент, и снижать содержание золы вторичных целлюлозных волокон, которые должны быть получены из использованного впитывающего изделия.
[0039]
Примеры органической кислоты включают лимонную кислоту, винную кислоту, яблочную кислоту, янтарную кислоту, щавелевую кислоту (которые являются карбоновыми кислотами, имеющими несколько карбоксильных групп), глюконовую кислоту (С6), пентановую кислоту (С5), бутановую кислоту (С4), пропионовую кислоту (С3), гликолевую кислоту (С2), уксусную кислоту (С2), муравьиную кислоту (С1) (которые представляют собой карбоновые кислоты, имеющие одну карбоксильную группу), метансульфоновую кислоту, трифторметансульфоновую кислоту, бензолсульфоновую кислоту, пара-толуолсульфоновую кислоту (которые являются сульфоновыми кислотами).
[0040]
Заданный рН составляет предпочтительно 4,5 или менее, более предпочтительно 4,0 или менее, еще более предпочтительно 3,5 или менее, и даже еще более предпочтительно 3,0 или менее. Если заданный рН является слишком высоким, то инактивация супервпитывающих полимеров может быть недостаточной.
Отметим далее, заданный рН составляет предпочтительно 0,5 или более, и более предпочтительно 1,0 или более. Если заданный рН является слишком низким, то вторичные целлюлозные волокна могут повреждаться, например, при получении вторичных целлюлозных волокон из целлюлозных волокон, а также при инактивировании и удалении супервпитывающих полимеров из материалов, включающих целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры.
[0041]
На стадии инактивации S1, супервпитывающие полимеры могут быть инактивированы, например, путем перемешивания материала, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, при комнатной температуре в течение приблизительно 5-60 минут в инактивационном резервуаре, в котором находится вышеупомянутый инактивационный водный раствор.
[0042]
Вышеупомянутые супервпитывающие полимеры особым образом не ограничиваются, если они используются в качестве супервпитывающих полимеров в данной области, и могут быть упомянуты, например, супервпитывающие полимеры, которые имеют кислотную группу, например, карбоксильную группу, сульфогруппу, и т.д., и предпочтительны супервпитывающие полимеры, которые имеют карбоксильную группу.
В качестве супервпитывающих полимеров, которые имеют карбоксильную группу, могут быть упомянуты, например, полимеры на основе полиакрилата и полимеры на основе безводного полималеата, и в качестве супервпитывающих полимеров, которые имеют сульфогруппу, и т.д., могут быть упомянуты полимеры на основе полисульфоната.
[0043]
<Стадия удаления супервпитывающего полимера S2>
На стадии удаления супервпитывающего полимера S2, инактивированные супервпитывающие полимеры удаляют из инактивационного водного раствора, который был использован на стадии инактивации S1. Инактивированные супервпитывающие полимеры могут быть удалены из инактивационного водного раствора, который был использован на стадии инактивации, при помощи использования, например, фильтра, и т.д.
[0044]
<Стадия регулирования рН S3>
На стадии регулирования рН S3, инактивационный водный раствор, который прошел стадию удаления супервпитывающего полимера S2, корректируют с получением заданного рН.
Поскольку экскремент обычно включает основный компонент, такой как аммиак, рН инактивационного водного раствора обычно повышается, когда инактивируется супервпитывающий полимер в инактивационном водном растворе и высвобождается экскремент в инактивационный водный раствор. Поэтому, предпочтительно корректировать инактивационный водный раствор с получением заданного рН.
[0045]
Заданный рН составляет предпочтительно 4,5 или менее, более предпочтительно 4,0 или менее, еще более предпочтительно 3,5 или менее, и даже еще более предпочтительно 3,0 или менее. Если заданный рН является слишком высоким, то инактивация супервпитывающего полимера может быть недостаточной.
Заданный рН составляет предпочтительно 0,5 или более, и более предпочтительно 1,0 или более. Если заданный рН является слишком низким, то вторичные целлюлозные волокна могут повреждаться, например, при получении вторичных целлюлозных волокон из целлюлозных волокон, а также при инактивировании и удалении супервпитывающих полимеров из материалов, включающих целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры.
[0046]
На стадии регулирования рН S3, инактивационный водный раствор может быть скорректирован с получением заданного рН путем добавления органической кислоты в инактивационный водный раствор.
[0047]
Отметим далее, стадия регулирования рН S3 может корректировать инактивационный водный раствор с получением заданного рН путем удаления повышающего рН вещества, которое повышает рН, из инактивационного водного раствора. В качестве повышающего рН вещества могут быть упомянуты, например, основные компоненты, такие как натрий и аммиак, и т.д., и в качестве средства удаления повышающего рН вещества может быть упомянут электродиализ.
[0048]
В качестве устройства для электродиализа, которое позволяет выполнять электродиализ, может быть упомянуто устройство, в котором катионообменная мембрана, которая может пропускать ионы натрия (Na+), ионы аммония (NH4+), и т.д., и анионообменная мембрана, которая не может пропускать цитратные ионы, располагаются в перемежающемся порядке между парой электродов. Например, инактивационный водный раствор может быть пропущен через вышеупомянутое устройство для электродиализа с возможностью разделения на концентрированный раствор, в котором сконцентрированы ионы натрия (Na+), ионы аммония (NH4+), и т.д., и высаливающий раствор, в котором остается лимонная кислота, и высаливающий раствор можно рассматривать как инактивационный водный раствор.
[0049]
В качестве устройства для электродиализа, которое позволяет выполнять электродиализ, может быть упомянуто устройство, в котором катионообменная мембрана и анионообменная мембрана, которая может пропускать цитратные ионы, располагаются в перемежающемся порядке между парой электродов. Например, вышеупомянутый высаливающий раствор может быть пропущен через вышеупомянутое устройство для электродиализа с возможностью разделения на концентрированный раствор, в котором сконцентрированы цитратные ионы, и высаливающий раствор, и концентрированный раствор можно рассматривать как инактивационный водный раствор.
[0050]
<Стадия повышения концентрации S4>
На стадии повышения концентрации S4, цикл стадии инактивации S1, где используется инактивационный водный раствор, который прошел стадию регулирования рН S3, стадию удаления супервпитывающего полимера S2, и стадию регулирования рН S3, выполняют повторно с тем, чтобы повысить концентрацию органической кислоты в инактивационном водном растворе.
На стадии повышения концентрации S4, в частности, в результате повторного проведения стадии инактивации S1, экскремент, удерживаемый супервпитывающими полимерами, повторно высвобождается в инактивационный водный раствор, посредством чего повышается концентрация экскремента в инактивационном водном растворе. Кроме того, поскольку рН инактивационного водного раствора повышается в соответствии с повышением концентрации экскремента, на стадии регулирования рН S3, когда добавляют органическую кислоту с тем, чтобы корректировать инактивационный водный раствор с получением заданного рН, концентрация органической кислоты в инактивационном водном растворе повышается.
[0051]
В этой связи, на стадии удаления супервпитывающего полимера S2 на стадии повышения концентрации S4, когда удаляют инактивированные супервпитывающие полимеры, часть инактивационного водного раствора может удалиться вместе с супервпитывающими полимерами. В таком случае, на стадии инактивации S1 на стадии повышения концентрации S4, ‘новая’ органическая кислота, вода, и т.д., могут быть добавлены в инактивационный водный раствор, полученный на стадии регулирования рН, с тем, чтобы скорректировать количество инактивационного водного раствора.
[0052]
<Стадия стерилизации S5>
Стадия стерилизации S5 не является существенной стадией способа извлечения по настоящему раскрытию, и представляет собой необязательную стадию, которую вводят при необходимости. Инактивационный водный раствор, который включает экскремент, обычно позволяет размножаться грибкам, которые присутствуют в экскременте, грибкам, которые присутствуют в окружающей среде, и т.д., c течением времени и по мере того, как органическая кислота и экскремент претерпевают повышение концентрации. Стадия стерилизации S5 может быть проведена при помощи использования известного в данной области средства стерилизации, и в качестве средства стерилизации могут быть упомянуты, например, стерилизующие агенты, озон, диоксид хлора, пероксид водорода, ультрафиолетовое излучение и радиоактивное излучение, комбинация вышеупомянутого.
[0053]
В качестве ультрафиолетового излучения, может быть упомянуто, например, дальнее ультрафиолетовое излучение, имеющее длину волны от 210 до 350 нм. На стадии стерилизации S5, бактерии, простейшие (одноклеточные) животные организмы (например, криптоспоридия), и т.д., могут быть быстро дезактивированы в результате использования дальнего ультрафиолетового излучения.
В качестве радиоактивного излучения, могут быть упомянуты электромагнитное излучение (рентгеновские лучи и γ-лучи), пучки частиц (β-лучи, пучки электронов, пучки протонов, пучки дейтронов, α-лучи, и пучки нейтронов), и т.д.
В качестве вышеупомянутой комбинации, предпочтительна комбинация озона и ультрафиолетового излучения, в частности, комбинация озона и дальнего ультрафиолетового излучения. При применении такой комбинации, могут быть быстро дезактивированы не только грибки, но также и вирусы, бактерии, простейшие животные организмы (например, криптоспоридия), и т.д., без повышения концентрации озона и проведения обработки озоном в течение длительного времени, в сравнении с тем случаем, где стадию стерилизации S5 проводят с использованием единственного средства стерилизации озона. В этой связи, при повышении концентрации озона и проведении обработки озоном в течение длительного времени, могут возникать коррозия оборудования под действием озона, необходимость в деозонировании инактивационного водного раствора, и т.д.
[0054]
Стадия стерилизации S5 может позволять стерилизовать инактивационный водный раствор из условия, что число всех бактерий составляет предпочтительно 100 бактерий/мл или менее, более предпочтительно 50 бактерий/мл или менее, и даже более предпочтительно 20 бактерий/мл или менее.
В данном случае, количество всех бактерий измеряют согласно стандарту JIS K0350-10-10:2002 «Test Methods for General Bacteria in Water and Waste Water».
[0055]
Стерилизующее средство представляет собой предпочтительно стерилизующее средство, которое не остается в значительной мере в инактивационном водном растворе после стадии стерилизации S5. Такая опция выбирается с целью предотвратить пребывание стерилизующего средства в водном растворе органической кислоты, из которого должна быть извлечена органическая кислота. Кроме того, на стадии инактивации S1, когда инактивируют супервпитывающие полимеры в материале, который включает супервпитывающие полимеры и целлюлозные волокна, и получают вторичные целлюлозные волокна, существует возможность, что средство стерилизации остается во вторичных целлюлозных волокнах, и может возникнуть необходимость удаления средства стерилизации из вторичных целлюлозных волокон.
В качестве стерилизующих средств, которые не остаются в значительной мере в инактивационном водном растворе, могут быть упомянуты стерилизующие агенты, озон, диоксид хлора, пероксид водорода, ультрафиолетовое излучение и радиоактивное излучение, и комбинация вышеупомянутого.
[0056]
Стадия повышения концентрации S4 может дополнительно включать стадию обесцвечивания с обесцвечиванием инактивационного водного раствора при помощи использования обесцвечивающего средства, стадию дезодорирования с дезодорированием инактивационного водного раствора при помощи использования дезодорирующего средства, и т.д. Это имеет место, так как вышеупомянутый инактивационный водный раствор обычно проявляет окрашивание, запах, и пр., обусловленные экскрементом, ввиду того, что концентрация экскремента повышается.
[0057]
Обесцвечивающее средство представляет собой предпочтительно обесцвечивающее средство, которое не остается в значительной мере в инактивационном водном растворе после стадии обесцвечивания. Дезодорирующее средство представляет собой предпочтительно дезодорирующее средство, которое не остается в значительной мере в инактивационном водном растворе после стадии дезодорирования. Кроме того, предпочтительно, что стерилизующее средство также действует в качестве обесцвечивающего средства и дезодорирующего средства.
[0058]
В качестве стерилизующего средства, которое также действует в качестве обесцвечивающего средства и дезодорирующего средства, могут быть упомянуты, в частности, стерилизующее средство (обесцвечивающее средство и дезодорирующее средство), которое может стерилизовать, обесцвечивать и дезодорировать, и, которое не остается в значительной мере в инактивационном водном растворе после стадии стерилизации S5, озон, диоксид хлора, пероксид водорода, ультрафиолетовое излучение и радиоактивное излучение, и любая комбинация из вышеупомянутого.
[0059]
В данном случае, стадия стерилизации S5 может быть осуществлена в любой точке на стадии повышения концентрации S4, например, до стадии регулирования рН S3 и/или после стадии регулирования рН S3. Кроме того, стадия стерилизации S5 может быть проведена однократно за цикл, включающий стадию инактивации S1, стадию удаления супервпитывающего полимера S2, и стадию регулирования рН S3, и, например, может быть проведена однократно за пять циклов, что соответствующим образом зависит, например, от количества грибков, степени окрашивания, степени запаха, и пр., в инактивационном водном растворе.
В этой связи, на ФИГ. 1, в качестве примера, стадия стерилизации S5 расположена до и после стадии регулирования S3.
[0060]
Стадию повышения концентрации S4 можно проводить до тех пор, пока концентрация органической кислоты в инактивационном водном растворе не составит в итоге 1,5-10,0% по массе, более предпочтительно 2,0-8,0% по массе, и даже более предпочтительно 2,3-6,0% по массе. Поступив таким образом, на стадии инактивации S1, можно эффективно извлекать органическую кислоту при одновременном подавлении ингибирования инактивации супервпитывающих полимеров и осаждении органической кислоты в инактивационном водном растворе.
В этой связи, в инактивационном водном растворе после прохождения стадии повышения концентрации S4, концентрация органической кислоты и экскремента является повышенной.
[0061]
<Стадия Извлечения Органической Кислоты S6>
На стадии извлечения органической кислоты S6, извлекают органическую кислоту из инактивационного водного раствора, который прошел стадию повышения концентрации S4.
Стадия извлечения органической кислоты S6 может позволить извлекать органическую кислоту из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации S1, стадии удаления супервпитывающего полимера S2 или стадии регулирования рН S3, или на стадии стерилизации S5, в рамках проведения стадии повышения концентрации S4, и предпочтительно извлекать органическую кислоту из инактивационного водного раствора, который прошел стадию удаления супервпитывающего полимера S2 или стадию стерилизации S5. Это обусловлено тем, что инактивационный водный раствор, который претерпел обработку на стадии инактивации S1, включает инактивированные супервпитывающие полимеры, которые не подходят для извлечения органической кислоты, и что касается инактивационного водного раствора, который прошел стадию регулирования рН S3, то стадия регулирования рН S3 сама по себе становится нецелесообразной.
[0062]
На стадии извлечения органической кислоты S6 может применяться известный в данной области способ без особого ограничения, и органическая кислота может быть очищена, например, с применением электродиализа.
[0063]
Отметим далее, в том случае, когда из инактивационного водного раствора извлекают не только органическую кислоту, но и экскремент, например, стадию извлечения органической кислоты S6 можно проводить с применением следующего способа извлечения органической кислоты и экскремента, включающего в себя
(В1) стадию осаждения с осаждением нерастворимой в воде соли органической кислоты путем добавления соли металла, которая включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью, или основания, которое включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией осаждения»)
(В2) стадию забора смеси с забором смеси нерастворимой в воде соли органической кислоты и твердого экскремента, полученного из экскремента, из инактивационного водного раствора, который был подвергнут обработке на стадии осаждения (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией забора смеси»)
[0064]
(В3) стадию вырабатывания органической кислоты с получением водного раствора, который включает органическую кислоту, нерастворимую в воде соль и твердый экскремент, путем добавления кислоты, которая может образовывать свободную органическую кислоту и нерастворимую в воде соль (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «кислотой, вырабатывающей свободную органическую кислоту»), и воды в смесь (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией вырабатывания органической кислоты»)
(В4) стадию получения раствора органической кислоты с получением водного раствора органической кислоты, который включает органическую кислоту, путем удаления нерастворимой в воде соли и твердого экскремента из вышеупомянутого водного раствора (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией получения раствора органической кислоты»)
Далее, ФИГ. 2 представляет собой технологическую схему для пояснения способа извлечения органической кислоты и экскремента.
[0065]
<Стадия осаждения S101>
На стадии осаждения S101, соль металла, которая включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью, или основание, которое включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью, (в дальнейшем в данном документе, которое может называться «солью, вырабатывающей нерастворимую в воде соль») добавляют в инактивационный водный раствор для супервпитывающих полимеров, который включает экскремент и органическую кислоту, с тем, чтобы осадить нерастворимую в воде соль органической кислоты. Конкретно, на стадии осаждения S101, соль металла, которая включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью, или основание, которое включает двухвалентный металл или металл с более высокой валентностью, добавляют в инактивационный водный раствор с тем, чтобы получить инактивационный водный раствор, который включает (i) нерастворимую в воде соль органической кислоты, и экскремент [(ii) твердый экскремент и (iii) жидкий экскремент], и (iv) соль водного раствора.
[0066]
В инактивационном водном растворе для супервпитывающих полимеров, который включает экскремент и органическую кислоту, присутствует экскремент, и пр., как например, органическая кислота, фекалии (кал), моча, и тому подобное. Органические кислоты преимущественно растворяются в инактивационном водном растворе, и из числа вышеупомянутого экскремента, (iii) жидкий экскремент, такой как моча, в жидком состоянии, преимущественно растворяется в инактивационном водном растворе, и (ii) твердый экскремент, такой как фекалии, в твердом состоянии, преимущественно диспергируется в инактивационном водном растворе.
[0067]
На стадии осаждения S101, при добавлении соли металла, которая включает двухвалентный металл или металл более высокой валентности, (в дальнейшем в данном документе, которая может просто называться «солью металла») в инактивационный водный раствор, (i) при осаждении нерастворимой в воде соли органической кислоты, инактивационный водный раствор не может быть нейтрализован или может быть нейтрализован до введения соли металла, однако, предпочтительно добавлять основание для нейтрализации (в дальнейшем в данном документе, которое может называться «нейтрализующим основанием») в инактивационный водный раствор до введения соли металла с тем, чтобы нейтрализовать инактивационный водный раствор. Это затрудняет органической кислоте образовывать хелатный комплекс с металлом, в результате чего улучшается извлечение органической кислоты. Метод добавления соли металла после нейтрализации особенно полезен в том случае, когда органическая кислота является органической кислотой, способной образовывать хелатный комплекс с металлом.
[0068]
В этом описании, основание (нейтрализующее основание и основание, вырабатывающее нерастворимую в воде соль) предпочтительно представляет собой основание, подподающее под определение Бренстеда-Лоури, то есть, вещество, способное принимать протон Н+.
[0069]
В этой связи, когда органическая кислота представляет собой органическую кислоту, способную образовывать хелатный комплекс с металлом, нейтрализующее основание предпочтительно представляет собой основание, которое включает одновалентный металл, например, гидроксид лития, гидроксид натрия, или гидроксид калия. Это используется для подавления образования органической кислотой хелатного комплекса.
[0070]
Инактивационный водный раствор для супервпитывающих полимеров, включающий экскремент и органическую кислоту, может быть нейтрализован до рН предпочтительно 5,0-10,0, более предпочтительно 6,0-9,0, и даже более предпочтительно 6,5-8,0, путем добавления нейтрализующего основания. Таким образом, в том случае, когда органическая кислота представляет собой органическую кислоту, способную образовывать хелатный комплекс с металлом, можно подавлять образование органической кислотой хелатного комплекса.
[0071]
Соль металла особым образом не ограничивается, если она может вступать в реакцию с органической кислотой с образованием (i) нерастворимой в воде соли органической кислоты и (iv) растворимой в воде соли.
Предпочтительно, что вышеупомянутая соль металла имеет растворимость, которая классифицируется как «являющаяся чрезвычайно легко растворимой», «являющаяся легко растворимой», «являющаяся относительно легко растворимой», или «являющаяся относительно трудно растворимой» в соответствии с «Общим положением 29» «Японской Фармакопеи, 15-го издания». Это принимают во внимание с тем, чтобы укоротить длительность реакции с органической кислотой и (i) помешать непрореагировавшей соли металла остаться в нерастворимой в воде соли органической кислоты.
[0072]
Соль металла предпочтительно представляет собой соль кислоты и основания, которая двухвалентный металл или металл более высокой валентности.
В том случае, когда соль металла добавляют после нейтрализации инактивационного водного раствора, предпочтительно, что двухвалентные металлы или металлы более высокой валентности, составляющие соль металла, имеют склонность к ионизации, близкую к склонности ионизации металла, составляющего нейтрализующее основание. При этом, органическая кислота в инактивационном водном растворе может превращаться в (i) нерастворимую в воде соль органической кислоты с высоким выходом.
[0073]
Кислота, которая может образовывать соль металла, предпочтительно является растворимой в воде, может представлять собой органическую кислоту или неорганическую кислоту, и предпочтительно является неорганической кислотой. Это принято с точки зрения извлечения органической кислоты. В качестве неорганической кислоты, могут быть упомянуты соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, йодноватая кислота, бромноватая кислота, и т.д.
[0074]
В качестве двухвалентных металлов или металлов более высокой валентности, составляющих соль металла, может быть упомянута группа, состоящая из Mg, Ca, Ba, Fe, Ni, Cu, Zn, и Al, или любая их комбинация. В том случае, когда соль металла содержит двухвалентный металл или металл более высокой валентности, (i) нерастворимая в воде соль органической кислоты (состоящая из органической кислоты и двухвалентного металла или металла более высокой валентности) легче осаждается в инактивационном водном растворе, и на последующей стадии забора смеси, нерастворимая в воде соль органической кислоты обычно легче собирается.
[0075]
Соль металла предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы оно составляло 0,8 эквивалента или более, более предпочтительно 0,9 эквивалента или более, и даже более предпочтительно 1,0 эквивалент или более, относительно органической кислоты. Кроме того, соль металла предпочтительно добавляют в количестве, составляющем 3,0 эквивалента или менее, более предпочтительно 2,5 эквивалента или менее, и даже более предпочтительно 2,0 эквивалента или менее, относительно органической кислоты. (i) Берут такое соотношение с точки зрения образования нерастворимой в воде соли органической кислоты.
Эквивалентное количество означает эквивалентное количество валентности металла, составляющего соль металла, по отношению к числу кислотных групп, составляющих органическую кислоту.
Для того, чтобы определить необходимое для добавления количество соли металла, предпочтительно выяснить количество органической кислоты в инактивационном водном растворе. Количество органической кислоты в инактивационном водном растворе может быть установлено прямым измерением концентрации органической кислоты в инактивационном водном растворе, в который добавляют соль металла, и также может быть определено вычитанием количества инактивационного водного раствора, выводимого вместе с супервпитывающими полимерами, целлюлозными волокнами, и пр. (количества отводимой органической кислоты), из общего количества (история) органической кислоты, добавляемого в инактивационный водный раствор.
Кроме того, в том случае, когда количество органической кислоты в инактивационном водном растворе неизвестно, и т.д., то может быть добавлена соль металла, которая, как полагают, должна составлять избыточное количество по отношению к органической кислоте, и избыточная соль металла может быть отделена от водного раствора органической кислоты на последующих стадии забора смеси, стадии получения раствора органической кислоты, и т.д.
[0077]
В том случае, когда органическая кислота является органической кислотой, имеющей карбоксильную группу, кислота может представлять собой, например, соляную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, и т.д.
[0078]
Кроме того, в том случае, когда органическая кислота является органической кислотой, которая не образует хелатный комплекс с металлом, (i) нерастворимая в воде соль органической кислоты может быть осаждена добавлением основания, вырабатывающего нерастворимую в воде соль, которое включает двухвалентный металл или металл более высокой валентности, в инактивационный водный раствор без нейтрализации инактивационного водного раствора на стадии осаждения S101. Таким образом, органическая кислота и экскремент могут быть извлечены из инактивационного водного раствора, который включает органическую кислоту и экскремент, соответственно, за небольшое количество стадий.
[0079]
В качестве двухвалентных металлов или металлов более высокой валентности, составляющих основание, вырабатывающее нерастворимую в воде соль, может быть упомянута, например, группа, состоящая из Mg, Ca, Ba, Fe, Ni, Cu, Zn, и Al, или любая их комбинация.
В качестве примеров основания, вырабатывающего нерастворимую в воде соль, могут быть упомянуты гидроксид магния, гидроксид кальция, гидроксид меди, и гидроксид цинка, и т.д.
[0080]
Основание, вырабатывающее нерастворимую в воде соль, предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы оно составляло 0,8 эквивалента или более, более предпочтительно 0,9 эквивалента или более, и даже более предпочтительно 1,0 эквивалент или более, относительно органической кислоты. Кроме того, основание, вырабатывающее нерастворимую в воде соль, предпочтительно добавляют в количестве, составляющем 3,0 эквивалента или менее, более предпочтительно 2,5 эквивалента или менее, и еще более предпочтительно 2,0 эквивалента или менее, относительно органической кислоты. (i) Берут такое соотношение с точки зрения образования нерастворимой в воде соли органической кислоты.
Эквивалентное количество означает эквивалентное число валентности двухвалентного металла или металла более высокой валентности, составляющего основание, вырабатывающее нерастворимую в воде соль, по отношению к числу кислотных групп, составляющих органическую кислоту.
[0081]
В качестве примеров органических кислот, которые не образуют хелатные комплексы с металлами, могут быть упомянуты пентановая кислота (С5), бутановая кислота (С4), пропионовая кислота (С3), уксусная кислота (С2), муравьиная кислота (С1), и т.д.
В качестве органической кислоты, способной образовывать хелатный комплекс с металлом, могут быть упомянуты лимонная кислота, щавелевая кислота, винная кислота, и глюконовая кислота, и т.д.
[0082]
На стадии осаждения S101, (i) получают нерастворимую в воде соль органической кислоты, соль кристаллизуется и осаждается. Одновременно, (ii) тонкодисперсные компоненты из числа твердого экскремента, диспергированного в инактивационном водном растворе, (i) прикрепляются к поверхности нерастворимой в воде соли органической кислоты, и (i) внедряются в кристаллы нерастворимой в воде соли органической кислоты и образуют агрегаты. В соответствии с этим, на стадии забора смеси S102, тонкодисперсный (ii) твердый экскремент собирается в виде твердых веществ (то есть, (i) нерастворимая в воде соль органической кислоты и (ii) твердый экскремент) и с меньшей вероятностью оказывается включенным в жидкости (то есть, (iii) жидкий экскремент и (iv) растворимую в воде соль). В результате, концентрация плавающего вещества SS в жидкости уменьшается, забивание фильтра, и пр., почти не возникает во время разделения твердое вещество-жидкость для разделения на жидкую и твердую фазу, и количество шлама, вырабатываемого во время микробиологической обработки жидкости, снижается.
[0083]
Инактивационный водный раствор, который подвергнут обработке на стадии осаждения S101, включает (i) нерастворимые в воде соли органических кислот, (ii) твердый экскремент, (iii) жидкий экскремент, и (iv) растворимые в воде соли.
[0084]
<Стадия забора смеси S102>
На стадии забора смеси S102, смесь нерастворимых в воде солей органических кислот и твердого экскремента отбирают из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии осаждения S101.
Конкретно, стадия забора смеси S102 разделяет инактивационный водный раствор, который включает (i) нерастворимую в воде соль органической кислоты, (ii) твердый экскремент, (iii) жидкий экскремент, и (iv) растворимую в воде соль, на твердое вещество [то есть, (i) нерастворимую в воде соль органической кислоты и (ii) твердый экскремент], и жидкость [то есть, жидкий экскремент и (iv) растворимую в воде соль].
[0085]
<Стадия вырабатывания органической кислоты S103>
На стадии вырабатывания органической кислоты S103, в смесь добавляют кислоту, способную вырабатывать органическую кислоту и нерастворимую в воде соль, и воду с целью получить водный раствор, который включает органическую кислоту и нерастворимую в воде соль и твердый экскремент. Конкретно, на стадии вырабатывания органической кислоты S103, к твердому веществу [то есть, (i) нерастворимой в воде соли органической кислоты и (ii) твердому экскременту] добавляют кислоту, вырабатывающую свободную органическую кислоту, и воду с тем, чтобы получить (v) органическую кислоту, (vi) нерастворимую в воде соль, и (ii) водный раствор, который включает твердый экскремент.
[0086]
Кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, особым образом не ограничивается, если она представляет собой (i) кислоту, которая может высвобождать органическую кислоту из нерастворимой в воде соли органической кислоты и образовывать нерастворимую в воде соль, однако, предпочтительна кислота, имеющая константу диссоциации кислоты (pKa, в воде), которая меньше константы диссоциации кислоты (pKa, в воде) для органической кислоты.
[0087]
В этой связи, в том случае, когда органическая кислота имеет несколько кислотных групп, например, когда органическая кислота является двухосновной кислотой или трехосновной кислотой, предпочтительно, что кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, имеет константу диссоциации кислоты (pKa, в воде), которая меньше наименьшей константы диссоциации кислоты (pKa, в воде) из числа констант диссоциации кислоты (pKa, в воде) для органической кислоты. Это принимают во внимание с точки зрения облегчения образования свободных органических кислот.
[0088]
Кроме того, в том случае, когда кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, имеет несколько кислотных групп, например, когда кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, является двухосновной кислотой или трехосновной кислотой, предпочтительно, что наибольшая константа диссоциации кислоты (pKa, в воде) из числа констант диссоциации кислоты (pKa, в воде) для кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту, является меньше, чем наименьшая константа диссоциации кислоты (pKa, в воде) из числа констант диссоциации кислоты (pKa, в воде) для органической кислоты. Это принимают во внимание с точки зрения эффективности кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту.
[0089]
Кислота, имеющая константу диссоциации кислоты (pKa, в воде), которая меньше константы диссоциации кислоты (pKa, в воде) для органической кислоты, может представлять собой органическую кислоту или неорганическую кислоту, и предпочтительно является неорганической кислотой. В качестве примеров неорганической кислоты, могут быть упомянуты соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, йодноватая кислота, бромноватая кислота, и т.д.
[0090]
В настоящем описании, значения, приведенные в Справочнике по Электрохимии под редакцией Электрохимического Общества, могут быть приняты в качестве констант диссоциации кислоты (pKa, в воде).
Согласно руководству по электрохимии, константы диссоциации кислоты (pKa, 25°С, в воде) для основных соединений являются следующими:
[Органическая кислота]
Винная кислота: 2,99 (pKa1), 4,44 (pKa2)
Яблочная кислота: 3,24 (pKa1), 4,71 (pKa2)
Лимонная кислота: 2,87 (pKa1), 4,35 (pKa2), 5,69 (pKa3)
[Неорганическая кислота]
Серная кислота: 1,99
[0091]
Константы диссоциации кислоты (pKa, в воде) для кислот, не приведенные в справочнике по электрохимии, могут быть определены в результате измерений. В качестве прибора, который можно использовать для измерения констант диссоциации кислоты (pKa, в воде), может быть упомянута, например, система для анализа и оценивания свойств соединений, Т3, произведенная в Sirius Corporation.
[0092]
Кислоту, вырабатывающую свободную органическую кислоту, предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы оно составляло 0,8 эквивалента или более, более предпочтительно 0,9 эквивалента или более, и даже более предпочтительно 1,0 эквивалент или более, относительно органической кислоты. Используют такое соотношение в виду получения нерастворимой в воде соли органической кислоты и (v) органической кислоты в свободном состоянии.
[0093]
Кроме того, кислоту, вырабатывающую свободную органическую кислоту, предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы оно составляло 3,0 эквивалента или менее, более предпочтительно 2,5 эквивалента или менее, и даже более предпочтительно 2,0 эквивалента или менее, относительно органической кислоты. (vii) Это обусловлено требованием обеспечения того, чтобы кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, почти не оставалась в водном растворе органической кислоты, чтобы подлежать извлечению, и обеспечения того, чтобы оборудование почти не корродировало, и т.д.
В данном случае, эквивалентное количество означает эквивалентное количество числа кислотных групп в молекуле кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту, по отношению к числу кислотных групп, составляющих молекулу органической кислоты.
[0094]
Необходимое для добавления количество кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту, может быть установлено на основе (i) композиции нерастворимой в воде соли органической кислоты, а также ее сухой массы.
К тому же, кислота, вырабатывающая свободную органическую кислоту, и вода, которые должны быть добавлены на стадии вырабатывания органической кислоты S103, могут быть добавлены в смесь по отдельности, и могут быть добавлены в смесь вместе в виде водного раствора кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту.
[0095]
<Стадия получения раствора органической кислоты S104>
На стадии получения водного раствора органической кислоты S104, нерастворимую в воде соль и твердый экскремент удаляют из вышеупомянутого водного раствора с тем, чтобы получить водный раствор органической кислоты, который включает органическую кислоту. Конкретно, на стадии получения водного раствора органической кислоты S104, твердое вещество, то есть, (vi) нерастворимую в воде соль и (ii) твердый экскремент, удаляют из водного раствора, который включает (v) органическую кислоту, (vi) нерастворимую в воде соль, и (ii) твердый экскремент, с тем, чтобы получить жидкое вещество, то есть, (vii) водный раствор органической кислоты, который включает (v) органическую кислоту.
[0096]
<<Способ получения вторичных целлюлозных волокон>>
Способ получения вторичных целлюлозных волокон по настоящему раскрытию включает следующие стадии.
(С1) стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров путем погружения материала, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, полученные из использованного впитывающего изделия, в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией инактивации»)
(C2) стадию экстракции материала с экстрагированием материала из инактивационного водного раствора, который претерпел обработку на стадии инактивации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией экстракции материала»)
(С3) стадию получения вторичного целлюлозного волокна с получением вторичных целлюлозных волокон из материала, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией получения вторичного целлюлозного волокна»)
[0097]
(С4) стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала, с получением заданного рН (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией регулирования рН»)
(C5) стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты, входящей в инактивационный водный раствор, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который претерпел обработку на стадии регулирования рН, стадии экстракции материала, и стадии регулирования рН (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией повышения концентрации»)
(C6) стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией извлечения органической кислоты»)
[0098]
Способ получения вторичных целлюлозных волокон по настоящему раскрытию может дополнительно включать нижеприведенную дополнительную стадию.
(С7) стадию стерилизации со стерилизацией инактивационного водного раствора на стадии повышения концентрации (в дальнейшем в данном документе, которая может называться «стадией стерилизации»)
ФИГ. 3 представляет собой технологическую схему, которая иллюстрирует способ получения вторичных целлюлозных волокон по настоящему раскрытию.
[0099]
<Стадия инактивации S201>
На стадии инактивации S201, материал, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, извлеченные из использованного впитывающего изделия, погружают в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН и включает органическую кислоту для инактивации супервпитывающх полимеров.
В качестве материалов, которые включают целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, извлекаемые из использованного впитывающего изделия, могут быть упомянуты материал, состоящий из супервпитывающих полимеров и целлюлозных волокон (например, впитывающие сердцевины/слои), впитывающие изделия (например, впитывающие изделия на основе крошки), и т.д.
[0100]
Заданный рН составляет предпочтительно 4,5 или менее, более предпочтительно 4,0 или менее, еще более предпочтительно 3,5 или менее, и даже более предпочтительно 3,0 или менее. Если заданный рН является слишком высоким, то инактивация супервпитывающих полимеров может оказаться недостаточной.
Кроме того, заданный рН составляет предпочтительно 0,5 или более, и более предпочтительно 1,0 или более. Если заданный рН является слишком низким, то вторичные целлюлозные волокна могут повреждаться, например, при получении вторичных целлюлозных волокон из целлюлозных волокон, а также при инактивировании и удалении супервпитывающих полимеров из материалов, включающих целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры.
[0101]
<Стадия экстракции материала S202>
На стадии экстракции материала S202, материал экстрагируют из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации. Стадия экстракции материала S202 может быть осуществлена при помощи использования, например, фильтра, и т.д.
[0102]
<Стадия получения вторичного целлюлозного волокна S203>
На стадии получения вторичного целлюлозного волокна S203, вторичные целлюлозные волокна получают из материала, который подвергнут обработке на стадии инактивации S201. Конкретное средство получения вторичных целлюлозных волокон особым образом не ограничивается, и эта стадия может быть осуществлена с помощью известных в данной области способов.
Например, как описано в документе 1 Патентной Литературы, в результате вдувания газа озона в водный раствор, который содержит материал, включающий целлюлозные волокна и инактивированные супервпитывающие полимеры (например, инактивационный водный раствор), который подвергнут обработке на стадии инактивации S201, инактивированные супервпитывающие полимеры солюбилизируют, и целлюлозные волокна стерилизуют, отбеливают, дезодорируют, и т.д., с получением вторичных целлюлозных волокон.
[0103]
Стадия регулирования рН S204, стадия повышения концентрации S205, стадия стерилизации S206, и стадия извлечения органической кислоты S207 представляют собой то же самое, что и стадия регулирования рН S3, стадия повышения концентрации S4, стадия стерилизации S5, и стадия извлечения органической кислоты S6, соответственно, в способе извлечения органической кислоты по настоящему раскрытию, и поэтому их описание будет опущено.
[0104]
ФИГ. 4 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует пример системы 1 для осуществления на практике настоящего раскрытия.
Система 1 включает устройство для разрывания 11, устройство для измельчения (превращения в крошку) 12, устройство для первого разделения 13, устройство для первого удаления пыли 14, устройство для второго удаления пыли 15, устройство для третьего удаления пыли 16, устройство для второго разделения 17, устройство для третьего разделения 18, устройство для обработки озоном 19, устройство для четвертого разделения 20, устройство для пятого разделения 21, устройство для обработки озоном 22, устройство для регулирования рН 23, и резервуар для хранения воды 24.
[0105]
Устройство для разрывания 11 прорывает мешок для сбора материала, который включает использованные впитывающие изделия, в инактивационном водном растворе. Устройство для измельчения (превращения в крошку) 12 измельчает использованное впитывающее изделие в инактивационном водном растворе при погружении его ниже поверхности инактивационного водного раствора вместе с мешком для сбора материала. ФИГ. 5 представляет собой схематическое изображение, которое показывает пример конструкции устройства для разрывания 11 и устройства для измельчения 12 из ФИГ. 4.
[0106]
Устройство для разрывания 11 заполняют инактивационным водным раствором В, и проделывают отверстие в мешке для сбора материала А, который погружен в инактивационный водный раствор В. Устройство для разрывания 11 включает резервуар для раствора V и секцию проделывания отверстия 50. Резервуар для раствора V вмещает инактивационный водный раствор В. В резервуаре для раствора V обеспечивают секцию проделывания отверстия 50, и в том случае, когда мешок для сбора материала А помещают в резервуар для раствора V, секция проделывания отверстия 50 прорывает поверхность мешка для сбора материала А, находящемся в соприкосновении с инактивационным водным раствором В.
[0107]
Секция проделывания отверстия 50 включает загрузочный участок 30 и разрывной участок 40. Загрузочный участок 30 загружает (механическим образом проталкивает) мешок для сборки материала А в инактивационный водный раствор В в резервуаре для раствора V. В качестве загрузочного участка 30, может быть упомянуто перемешивающее устройство, и оно включает перемешивающую лопасть 33, несущий вал (вал вращения) 32, несущий перемешивающую лопасть 33, и приводное устройство 31, вращающееся вдоль вала несущего вала 32. Перемешивающая лопасть 33 вращается вокруг вала вращения (несущего вала) 32 с помощью приводного устройства 31, обуславливая тем самым закручивающийся поток инактивационного водного раствора В. Загрузочный участок 30 затягивает мешок для сбора материала А в направлении нижней (донной) части инактивационного водного раствора В (резервуара для раствора V) под действием закручивающегося потока.
[0108]
Разрывной участок 40 размещается в нижней части (предпочтительно в донной части) резервуара для раствора V, и оно включает разрывную лопасть 41, несущий вал (вал вращения) 42, несущий разрывную лопасть 41, и приводное устройство 43, вращающееся вдоль вала несущего вала 42. Разрывная лопасть 41 вращается вокруг вала вращения (несущего вала) 42 с помощью приводного устройства 43, тем самым проделывая отверстие в мешке для сбора материала А, который переместился в нижнюю часть инактивационного водного раствора В (резервуара для раствора V).
[0109]
Устройство для измельчения 12 измельчает использованные впитывающие изделия в мешке для сбора материала А, который погрузился под поверхность воды инактивационного водного раствора В, вместе с мешком для сбора материала А. Устройство для измельчения 12 включает измельчающий участок 60 и насос 63. Измельчающий участок 60 подсоединяется к резервуару для раствора V с помощью трубы 61, и измельчает использованное впитывающее изделие (смешанный раствор 91) в мешке для сбора материала А, которое доставляется вместе с инактивационным водным раствором В из резервуара для раствора V, вместе с мешком для сбора материала А, в инактивационном водном растворе В.
[0110]
В качестве примеров измельчающего участка 60, может быть упомянут двухосный измельчитель (например, двухосная ротационная дробилка, двухосная дифференциальная мельница, и двухосная мельница с высоким усилием сдвига), например, SUMICUTTER (произведенный в Sumitomo Heavy Industries Environment Co., Ltd.). Насос 63 подсоединяется к измельчающему участку 60 с помощью трубы 62, и вытягивает измельченный материал, полученный на измельчающем участке 60, вместе с инактивационным водным раствором В из измельчающего участка 60 (смешанный раствор 92), и отправляет измельченный материал на последующую обработку. Однако, измельченный материал содержит материалы, включающие целлюлозные волокна, супервпитывающие полимеры, материалы мешка для сбора материала А, пленки, нетканые материалы, эластичные элементы, и т.д.
[0111]
Устройство для первого разделения 13 перемешивает смешанный раствор 92, который включает измельченный материал, полученный с помощью устройства для измельчения 12, и инактивационный водный раствор, и в ходе выполнения промывки с удалением грязи (отходы, и пр.) из измельченного материала из смешанного раствора 92, отделяет инактивационный водный раствор 93, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, и направляет таковой в устройство для первого удаления пыли 14.
[0112]
В качестве устройства для первого разделения 13, может быть упомянута промывочная машина, включающая моечный и водоотделительный бак и бак для воды, обхватывающий моечный и водоотделительный бак. Однако, моечный и водоотделительный бак (вращающийся барабан) используют в качестве моечного и фильтрующего через сито бака (разделительного бака). В качестве промывочной машины, может быть упомянута, например, промывочная машина горизонтального типа ECO-22B (произведенная в Inamoto Co., Ltd.).
[0113]
Устройство для первого удаления пыли 14 удаляет посторонние включения, присутствующие в инактивационном водном растворе 93, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, с помощью сита, имеющего множество отверстий, и позволяет получить инактивационный водный раствор 94, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, которые содержат мало посторонних включений. В качестве устройства для первого удаления пыли 14, может быть упомянут например, ситовый сепаратор (вибросито для предварительного рассева), и, в частности, например, разбиватель набивки (произведенный в Satomi Corporation).
[0114]
Устройство для второго удаления пыли 15 удаляет более мелкие посторонние включения из инактивационного водного раствора 94, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, которые содержат мало посторонних включений, который доставляют из устройства для первого удаления пыли 14, с помощью сита, имеющего множество отверстий, и позволяет получить инактивационный водный раствор 95, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, которые содержат совсем мало посторонних включений. В качестве устройства для второго удаления пыли 15, может быть упомянут например, ситовый сепаратор, в частности, например, Ramoscreen (произведенный в Aikawa Iron Works Co., Ltd.).
[0115]
Устройство для третьего удаления пыли 16 позволяет получить, с применением центрифугирования, инактивационный водный раствор 96, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры с совсем малым количеством посторонних включений, из инактивационного водного раствора 95, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры с малым количеством посторонних включений, доставляемого из устройства для второго удаления пыли 15. В качестве устройства для третьего удаления пыли 16, может быть упомянут, например, циклонный сепаратор, в частности, очиститель при наличии низкой концентрации веществ ACT (произведенный в Aikawa Iron Works Co., Ltd.).
[0116]
Устройство для второго разделения 17 разделяет инактивационный водный раствор 96, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, который содержит мало посторонних включений и подается из устройства для третьего удаления пыли 16, на целлюлозные волокна 97, которые включают оставшиеся инактивационный водный раствор и супервпитывающие полимеры, и инактивационный водный раствор 100, который включает супервпитывающие полимеры, с помощью сита, имеющего множество отверстий. В качестве устройства для второго разделения 17, может быть упомянут, например, барабанный ситовый сепаратор, в частности, например, барабанный ситовый дегидратор (произведенный в Toyo Screen Co., Ltd.).
[0117]
Устройство для третьего разделения 18, в ходе разделения целлюлозных волокон 97, доставляемых из устройства для второго разделения 17, на твердое вещество 98, которое включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, и жидкость, которая включает оставшиеся супервпитывающие полимеры и инактивационный водный раствор, с помощью сита, имеющего множество отверстий, прикладывает давление к твердому веществу с измельчением супервпитывающих полимеров в целике. В качестве устройства для третьего разделения 18, может быть упомянут, например, шнековый пресс-дегидратор, в частности, например, шнековый пресс-дегидратор (произведенный в Kawaguchi Seiki Co., Ltd.).
[0118]
Устройство для обработки озоном 19 обрабатывает твердое вещество 98, доставляемое из устройства для третьего разделения 18, посредством водного раствора озона, который включает озон. Благодаря этому, супервпитывающие полимеры подвергают окислению и разложению, супервпитывающие полимеры удаляют из целлюлозных волокон, а водный раствор озона 99, который включает вторичные целлюлозные волокна, отводят.
[0119]
Устройство для четвертого разделения 20 отделяет вторичные целлюлозные волокна из водного раствора озона 99, полученного на выходе из устройства для обработки озоном 19, при помощи использования сита, имеющего множество отверстий. В качестве устройства для четвертого разделения 20, может быть упомянут, например, ситовый сепаратор.
[0120]
Устройство для пятого разделения 21, устройство для обработки озоном 22, устройство для регулирования рН 23, и резервуар для хранения воды 24 представляют собой устройства для регенерации и повторного использования инактивационного водного раствора, использованного в системе 1.
Устройство для пятого разделения 21 позволяет получить инактивационный водный раствор 101, из которого удалены супервпитывающие полимеры, из инактивационного водного раствора 100, который включает супервпитывающие полимеры, с помощью ситового сепаратора, и т.д.
Устройство для обработки озоном 22 стерилизует инактивационный водный раствор 101, из которого удалены супервпитывающие полимеры, посредством озона с получением инактивационного водного раствора 102, который подвергнут обработке стерилизацией. Устройство для регулирования рН 23 корректирует инактивационный водный раствор 102, который подвергнут обработке стерилизацией, с доведением рН до заданного значения с тем, чтобы получить регенерированный инактивационный водный раствор 103. Резервуар для хранения воды 24 позволяет хранить избыток инактивационного водного раствора 103, который регенерирован.
ПРИМЕРЫ
[0121]
Ниже настоящее раскрытие будет описано на примерах, однако, следует иметь в виду, что данное раскрытие не ограничивается этими примерами.
[Пример Получения 1]
Согласно технологической схеме, показанной на ФИГ. 3, получают инактивацонный водный раствор №1, в котором проведено в общей сложности 10 стадий инактивации (стадия инактивации S201 × 10 раз). Органическая кислота представляет собой лимонную кислоту, впитывающее изделие представляет собой использованный одноразовый памперс, и супервпитывающие полимеры представляют собой полимеры на основе полиакрилата натрия. Исходный рН инактивационного водного раствора (первый раз) доводят до 2,0, и рН инактивационного водного раствора (второй - десятый раз) доводят до приблизительно 3,0 на стадии регулирования рН S204.
[0122]
Перед стадией регулирования рН S204, инактивационный водный раствор № 1 подвергают обработке на стадии стерилизации S206 из условия, чтобы число самых распространенных бактерий составляло менее 10 бактерий /мл, посредством озона, и после завершения первой, пятой и десятой стадий стерилизации, берут пробы образцов инактивационного водного раствора № 1 (единожды, пять и десять раз) с течением времени. Кроме того, на первой - десятой стадиях инактивации, отбирают пробы инактивированных супервпитывающих полимеров.
Анализ позволяет выявить, что инактивационный водный раствор № 1 включает 2,7% по массе лимонной кислоты.
[0123]
[Пример Получения 2]
Инактивационный водный раствор № 2 получают тем же способом, что и в Примере Получения 1, за исключением того, что стадию стерилизации S206 не проводят.
В данном случае, в инактивационном водном растворе № 2, после завершения первой, пятой и десятой стадий инактивации, берут пробы образцов инактивационного водного раствора № 2 (единожды, пять и десять раз) с течением времени.
Анализ позволяет выявить, что инактивационный водный раствор № 2, который подвергнут обработке в общей сложности на 10 стадиях инактивации, включает 2,3% по массе лимонной кислоты.
[0124]
[Примеры 1 и 2]
Измеряют число самых распространенных бактерий в каждом из образцов инактивационного водного раствора № 1 и инактивационного водного раствора № 2 с течением времени (единожды, пять и десять раз).
Результаты приведены на Фиг. 6.
Увеличение впитывания (отношение масс) для инактивированных супервпитывающих полимеров, отобранных в качестве проб В Примере Получения 1, является следующим.
Первая стадия инактивации S201: приблизительно 7,0 раз
Вторая - Десятая стадии инактивации S201: приблизительно 22,0 раз
[0125]
Как показано на ФИГ. 6, число самых распространенных бактерий составляет 0 бактерий/г в инактивационном водном растворе № 1 в любом из образцов с течением времени (число самых распространенных бактерий в неразбавленном образце как таковом составляет 0 бактерий/г). Кроме того, образцы (однократно, пять и десять раз) с течением времени в случае инактивационного водного раствора № 1 имеют меньшее окрашивание и меньший запах, чем образцы (однократно, пять и десять раз) с течением времени в случае инактивационного водного раствора № 2, соответственно.
Так, в том случае, когда увеличивают число стадий повышения концентрации и получают вторичные целлюлозные волокна, предполагается, что стадия повышения концентрации предпочтительно включает стадию стерилизации.
[0126]
Отметим далее, что (кратности) увеличения впитывания инактивированных супервпитывающих полимеров на каждой из стадий инактивации со второй по десятую S201 в Примере Получения 1 составляют приблизительно 22,0 раза. Принимая это во внимание, можно понять, что свойство инактивации супервпитывающих полимеров определяется значением рН инактивационного водного раствора, и оно почти не зависит от стадии повышения концентрации S205 (эффекта отведенного экскремента).
[0127]
[Пример Получения 3]
<Cтадия Осаждения S101>
Гидроксид натрия (в твердом состоянии) добавляют к 2000 г инактивационного водного раствора № 1 с доведением рН до 7. Далее, 32 г хлорида кальция в качестве соли металла растворяют в инактивационном водном растворе № 1 при одновременном перемешивании инактивационного водного раствора № 1, (i) цитрат кальция в качестве нерастворимой в воде соли органической кислоты осаждают, и (ii) тонкодисперсный твердый экскремент коагулируют.
[0128]
<Стадия забора смеси S102>
После оставления в покое на 24 часа после добавления хлорида кальция, с применением разделения инактивационного водного раствора № 1 на твердое вещество-жидкость при использовании сетчатого фильтра, получают смесь (во влажном состоянии) (i) цитрата кальция (тетрагидрат) в качестве нерастворимой в воде соли органической кислоты и (ii) твердого экскремента, и в результате сушки смеси (во влажном состоянии) при 120°С в течение 10 минут получают 120 г смеси (в сухом состоянии).
[0129]
<Стадия выработки органической кислоты S103>
30% по массе водного раствора серной кислоты в качестве кислоты, вырабатывающей свободную органическую кислоту, добавляют к смеси (i) цитрата кальция в качестве нерастворимой в воде соли органической кислоты и (ii) твердого экскремента, с получением 1,0 эквивалента на 120 г цитрата кальция (тетрагидрат). Конкретно, при допущении, что 120 г смеси (в сухом состоянии) составляют весь цитрат кальция (тетрагидрат) (= 0,21 моль), в вышеупомянутую смесь (в сухом состоянии) добавляют 30% масс. водного раствора серной кислоты с тем, чтобы общее молярное число ее H+ составило 1,26 моль (молярное число серной кислоты составляет 0,63 моль), что соответствует 1,0 эквиваленту на 1,26 моль, составляющих общее молярное число карбоксильных групп, присутствующих в 0,21 моль цитрата кальция (тетрагидрат).
В водном растворе смеси, (vi) осаждение сульфата кальция в качестве нерастворимой в воде соли проводят в результате добавления 30% по массе водного раствора серной кислоты.
[0130]
<Стадия получения раствора органической кислоты S104>
С применением разделения водного раствора смеси на твердое вещество-жидкость при использовании сетчатого фильтра, получают (vii) приблизительно 65 г водного раствора лимонной кислоты в качестве водного раствора органической кислоты. рН водного раствора лимонной кислоты составляет 2,1.
[0131]
S1 стадия инактивации
S2 стадия удаления супервпитывающего полимера
S3 стадия регулирования рН
S4 стадия повышения концентрации
S5 стадия стерилизации
S6 стадия извлечения органической кислоты
S101 стадия осаждения
S102 стадия забора смеси
S103 стадия вырабатывания органической кислоты
S104 стадия получения раствора органической кислоты
S201 стадия инактивации
S202 стадия экстракции вещества
S203 стадия получения вторичного целлюлозного волокна
S204 стадия регулирования рН
S205 стадия повышения концентрации
S206 стадия стерилизации
S207 стадия извлечения органической кислоты
11 устройство для разрывания
12 устройство для измельчения
13 устройство для первого разделения
14 устройство для первого удаления пыли
15 устройство для второго удаления пыли
16 устройство для третьего удаления пыли
17 устройство для второго разделения
18 устройство для третьего разделения
19 устройство для обработки озоном
20 устройство для четвертого разделения
21 устройство для пятого разделения
22 устройство для обработки озоном
23 устройство для регулирования рН
24 резервуар для хранения воды
1. Способ извлечения органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, содержащиеся в использованном впитывающем изделии, причем способ включает:
стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения супервпитывающих полимеров в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН от 0,5 до 4,5 и включает органическую кислоту;
стадию удаления супервпитывающего полимера с удалением инактивированных супервпитывающих полимеров из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации;
стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии удаления супервпитывающего полимера, с получением заданного рН;
стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты до 1,5-10 масс.% в инактивационном водном растворе, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который подвергнут обработке на стадии регулирования рН, стадии удаления супервпитывающего полимера и стадии регулирования рН; и
стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации.
2. Способ по п. 1, в котором на стадии регулирования рН инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН путем добавления органической кислоты, удаления повышающего рН вещества, которое повышает рН, или путем использования сочетания добавления и удаления.
3. Способ по п. 2, в котором органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая включает карбоксильную группу.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, представляющую собой стерилизацию инактивационного водного раствора.
5. Способ по п. 4, в котором на стадии стерилизации инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона, диоксида хлора, пероксида водорода, ультрафиолетового излучения, радиоактивного излучения или их любой комбинации.
6. Способ по п. 4 или 5, в котором на стадии стерилизации инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения.
7. Способ получения вторичных целлюлозных волокон из использованного впитывающего изделия при одновременном повышении концентрации и извлечении органической кислоты, которая инактивирует супервпитывающие полимеры, причем способ включает:
стадию инактивации с инактивированием супервпитывающих полимеров в результате погружения материала, который включает целлюлозные волокна и супервпитывающие полимеры, выведенные из использованного впитывающего изделия, в инактивационный водный раствор, который имеет заданный рН от 0,5 до 4,5 и включает органическую кислоту;
стадию экстракции материала с экстрагированием материала из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии инактивации;
стадию получения вторичного целлюлозного волокна с получением вторичных целлюлозных волокон из материала, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала;
стадию регулирования рН с корректировкой инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии экстракции материала, с получением заданного рН;
стадию повышения концентрации с повышением концентрации органической кислоты до 1,5-10 масс.% в инактивационном водном растворе, в результате повторного проведения стадии инактивации, где используется инактивационный водный раствор, который подвергнут обработке на стадии регулирования рН, стадии экстракции материала и стадии регулирования рН; и
стадию извлечения органической кислоты с извлечением органической кислоты из инактивационного водного раствора, который подвергнут обработке на стадии повышения концентрации.
8. Способ по п. 7, в котором на стадии регулирования рН инактивационный водный раствор корректируют с получением заданного рН путем добавления органической кислоты, удаления повышающего рН вещества, которое повышает рН, или путем применения сочетания добавления и удаления.
9. Способ по п. 8, в котором органическая кислота представляет собой органическую кислоту, которая включает карбоксильную группу.
10. Способ по любому из пп. 7-9, в котором стадия повышения концентрации дополнительно включает стадию стерилизации, представляющую собой стерилизацию инактивационного водного раствора.
11. Способ по п. 10, в котором на стадии стерилизации инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона, диоксида хлора, пероксида водорода, ультрафиолетового излучения, радиоактивного излучения или их любой комбинации.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором на стадии стерилизации инактивационный водный раствор стерилизуют при помощи использования озона и дальнего ультрафиолетового излучения.
