DE2303827C3

DE2303827C3 - Flotation process for the regeneration of waste paper

Info

Publication number: DE2303827C3
Application number: DE19732303827
Authority: DE
Inventors: Johannes C Dr. Lohn Solothurn Ulrich (Schweiz)
Original assignee: Papierfabrik Biberist, Biberist, Solothurn (Schweiz)
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1976-05-06

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flotationsverfahren zur Regenerierung von Altpapier, insbesondere zur Entfernung von Druckfarben aus bedrucktem Altpapier.The present invention relates to a flotation process for the regeneration of waste paper, in particular for the removal of printing inks from printed paper Waste paper.

In bekannten Flotationsverfahren wird das Altpapier im Pulper in wäßriger Dispersion unter Zugabe von Dispergiermitteln, Bleichmitteln, Alkalien und Flotationsmitteln aufgefasert und anschließend von unauflösbaren Unreinheiten befreit. In Fiotationsapparaten wird darauf die abgelöste Druckfarbe vom Faser/Füllstoff-Gemisch getrennt.In known flotation processes, the waste paper is in the pulper in an aqueous dispersion with the addition of Dispersants, bleaches, alkalis and flotation agents are frayed and then of indissoluble Frees impurities. The detached printing ink is then removed from the fiber / filler mixture in fiotation machines separated.

Behandlungen zum Entfernen von Druckfarbe aus Altpapier werden vom Fachmann in der Papierindustrie allgemein, und auch im nachstehenden, mit dem angelsächsischen Ausdruck »deinking« bezeichnet.Treatments to remove printing ink from waste paper are well known by those skilled in the paper industry generally, and also in the following, referred to with the Anglo-Saxon expression "deinking".

Ein Nachteil solcher Flotationsverfahren besteht darin, daß bei der Ablösung und Dispergierung der Druckfarben auf die nachfolgende Flotation Rücksicht genommen werden muß, so daß besonders wirksame und billige Dispergiermittel nicht eingesetzt werden können. Gleicherweise können sich auch die eingesetzten Hilfsmittel, wie Natriumperoxid, Natronlauge und Wasserglas, nachteilig auf die Flotation auswirken, wenn sie die Sammlerwirkung der Flotationszusätze, wie ölsäure, Tallöl oder Schmierseife, durch zu hohen pH-Wert beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß infolge der hohen Verdünnung in der Flotation das Abwasser nur zu einem geringen Teil wieder zum Pulpereintrag verwendet werden kann.A disadvantage of such flotation processes is that during the detachment and dispersion of the Printing inks on the subsequent flotation must be taken into account, so that they are particularly effective and cheap dispersants cannot be used. The deployed Auxiliaries such as sodium peroxide, caustic soda and water glass have a detrimental effect on flotation, if the collector effect of the flotation additives, such as oleic acid, tall oil or soft soap, is too high affect the pH value. Another disadvantage is that due to the high dilution in the Flotation only a small part of the wastewater can be reused for pulp input.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die vorstehend beschriebenen SS Nachteile nicht aufweist, kontinuierlich betrieben werden kann und es bei kontinuierlichem Betrieb ermöglicht, einen großen Teil des anfallenden Abwassers zurückzuführen und wieder zu verwenden.It is the object of the present invention to provide a method which the above-described SS Does not have disadvantages, can be operated continuously and, with continuous operation, enables recycle and reuse a large part of the waste water produced.

Gegenstand der Erfindung ist ein Flotationsverfahren zur Regenerierung von Altpapier, wobei das Altpapier zuerst unter Zugabe von Dispergiermittel und Alkali aufgelöst wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die wäßrige Dispersion des Altpapiers durch mechanische Eindickung auf eine Stoffdichte gebracht wird, die ⁶S oberhalb der Eintragungsstoffdichte liegt, daß das der Dispersion hierbei entzogene Wasser für die Herstellung eines neuen Ansatzes einer Dispersion für die Dispergierungs- und Auflösephase verwendet wird, und daß dann das Flotationsmittel zugesetzt und die Flotation durchgeführt wird.The invention relates to a flotation process for the regeneration of waste paper, the waste paper being first dissolved with the addition of dispersants and alkali, which is characterized in that the aqueous dispersion of the waste paper is brought to a consistency ⁶ S above the input consistency by mechanical thickening is that the water withdrawn from the dispersion is used for the preparation of a new batch of a dispersion for the dispersing and dissolving phase, and that the flotation agent is then added and the flotation is carried out.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit ein zweistufiges Deinking-Flotationsverfahren, bei welchem die Dispergierungs- und Auflösephase so von der Flotationsphase getrennt ist, daß die in der Dispergierungs- und Auflösephase verwendeten Chemikalien in einem separaten Kreislauf geführt werden können, so daß nur ein unschädlicher Anteil davon in die Flotationsphase gelangtThe process according to the invention is thus a two-stage deinking flotation process in which the The dispersing and dissolving phase is separated from the flotation phase in such a way that the and the chemicals used in the dissolving phase can be circulated in a separate circuit, so that only a harmless part of it gets into the flotation phase

Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, wobei dem Pulper gleichzeitig sowohl die für Dispergierung und Auflösung, wie auch die für die Flotation benötigten Chemikalien zugesetzt werden, erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren nur die Zugabe der in der Dispergier- und Auflösephase benötigten Chemikalien. Danach wird die wäßrige Suspension, die beispielsweise eine Stoffdichte von 3 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockengewicht, aufweist, gegebenenfalls nach mechanischer Vorreinigung, in einem Eindicker, beispielsweise in einem Banddruckfilter, mechanisch auf eine Stoffdichte von vorzugsweise 15 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockengewicht, gebracht. Das der wäßrigen Dispersion aus der Dispergier- und Auflösephase durch die mechanische Eindickung entzogene Wasser, das den Großteil der in dieser Phase eingesetzten Chemikalien, wie Dispergiermittel und Alkalien, enthält, kann durch Zusatz von Frischwasser und Chemikalien auf die Anfangskonzentration aufgefrischt und als Dispergiermedium in der Dispergier- und Auflösephase eines neuen Ansatzes von zu regenerierendem Altpapier eingesetzt werden, so daß das Wasser aus dieser Phase in geschlossenem Kreislauf zirkuliert. Durch diese Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich ausgeführt werden, wobei sich ein wesentlich verminderter Verbrauch an Chemikalien und Frischwasser erzielen läßt.In contrast to known processes, in which the pulper is used for both dispersion and at the same time Dissolution, as well as the chemicals required for the flotation are added, takes place in the invention Process only the addition of the chemicals required in the dispersing and dissolving phase. After that the aqueous suspension, which for example has a consistency of 3 to 6 percent by weight, is based on dry weight, if necessary after mechanical pre-cleaning, in a thickener, for example in a belt pressure filter, mechanically to a consistency of preferably 15 to 30 percent by weight, based on dry weight. That of the aqueous dispersion from the dispersing and dissolving phase The water withdrawn by mechanical thickening, which makes up the majority of that used in this phase It contains chemicals, such as dispersants and alkalis, by adding fresh water and chemicals refreshed to the initial concentration and used as a dispersing medium in the dispersing and dissolving phase a new approach to regenerated waste paper to be used, so that the water out this phase circulates in a closed circuit. Through this embodiment, the invention Processes are carried out continuously, resulting in a significantly reduced consumption of chemicals and allows fresh water to be achieved.

Die eingedickte Dispersion wird nun der Flotationsphase zugeführt, wobei sie beispielsweise in einem zweiten Pulper oder einer anderen Mischvorrichtung mit Frischwasser verdünnt und mit den Flotationschemikalien versetzt wird. In dieser Verfahrensstufe wi-d die auf den Papierfasern in gelockerter Form vorhandene Druckfarbe, hauptsächlich durch die Einwirkung von mechanischen Scherkräften, von den Fasern abgelöst. In der Flotationsphase wird die eingedickte Dispersion vorzugsweise auf eine Stoffdichte von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockengewicht, verdünnt, auf mechanische Art von groben Unreinheiten, wie Büroklammern, Kunststoffteilen u. dgl., befreit und die abgelöste Druckfarbe wird flotiert und danach entfernt.The thickened dispersion is now fed to the flotation phase, for example in one second pulper or other mixing device with fresh water and diluted with the flotation chemicals is moved. In this process stage, the loosened form on the paper fibers is wi-d Printing ink is detached from the fibers, mainly through the action of mechanical shear forces. In the flotation phase, the thickened dispersion is preferably reduced to a consistency of 1 percent by weight, based on dry weight, diluted, on mechanical type of coarse impurities, such as paper clips, Plastic parts and the like, freed and the detached printing ink is floated and then removed.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nicht nur eine wesentliche Chemikalieneinsparung, sondern auch eine sichere Führung des Flotationsvorganges sowie die Erzielung eines höheren Weißgrades des regenerierten Altpapiers.The method according to the invention enables not only a substantial saving in chemicals, but also also a safe management of the flotation process as well as the achievement of a higher degree of whiteness of the regenerated Waste paper.

Die im nachstehenden praktischen Ausführungsbeispiel angegebenen Werte des prozentualen Weißgehaltes wurden photometrisch ermittelt und beziehen sich auf den Weißgrad der Vergleichsbasis MgO = 100%.The percentage whiteness values given in the practical example below were determined photometrically and relate to the whiteness of the comparison basis MgO = 100%.

example

Für das Anfahren einer kontinuierlich betriebenen Anlage werden in einen Pulper von 25 m³ Volumen 20 m³ Abwasser einer Papiermaschine von 35" C sowieFor starting a continuously operating plant be in a pulper of 25 m ³ volume of 20 m ^{3 of} waste water of a paper machine of 35 "C and

23 G323 G3

50 kg handelsübliches Wasserglas, 5 kg eines Gemisches von sulfonierten Fettsäuren als Dispergiermittel und 20 kg Natriumperoxid eingefüllt.50 kg of commercially available water glass, 5 kg of a mixture filled with sulfonated fatty acids as a dispersant and 20 kg of sodium peroxide.

In dieses Dispersionsmedium werden IGOO kg gemischtes Altpapier eingetragen und danach während 30 min aufgefasert Die erhaltene Fasersuspension wird in eine Bütte übergeführt und darin während 1 h mittels Rührwerk bewegt Danach wird die Fasersuspension in einer Dickstoff-Vorreinigung von groben, artfremden Verunreinigungen befreit und mittels eines Banddruckfilters auf einen Feststoffgehalt von 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Trockengewicht gebracht Nach dieser Behandlung ist noch keine Aufhellung des Faser Stoffs festzustellen.IGOO kg are mixed into this dispersion medium Entered waste paper and then frayed for 30 min. The fiber suspension obtained is transferred to a vat and agitated in it for 1 h by means of a stirrer. The fiber suspension is then poured into a thick matter pre-cleaning of coarse, alien impurities and using a belt pressure filter brought to a solids content of 20 percent by weight, based on dry weight After this Treatment has not yet revealed any lightening of the fiber material.

Anschließend wird der erhaltene Dickstoff in einem kontinuierlichen Pulper mit 8 kg ölsüure und 5 kg Natronlauge in Schuppen versetzt und auf eine Stoffdichte von 4 Gewichtsprozent bezogen auf Trockengewicht gebracht Nach einer durchschnittlichen Aufenthaltsdauer von 20 min wird das Gemisch in eine weitere Bütte übergeführt in dieser mit Wasser auf eine Stoffdichte von 1 Gewichtsprozent bezogen auf Trockengewicht, verdünnt mechanisch, beispielsweise mittels Sieben und Hydrozyklonen, von artfremden Stoffen, wie Büro- und Heftklammern, Kunststoffteilen, Latexrückständen. Sand u. dgU befreit, flotiert und die flotierte Schicht von der Oberfläche, beispielsweise durch ein Paddelsystem, entferntThe thick matter obtained is then in a continuous pulper with 8 kg of oleic acid and 5 kg of sodium hydroxide solution offset in scales and to a consistency of 4 weight percent based on dry weight After an average stay of 20 minutes, the mixture is transferred to another Bütte transferred in this with water to a consistency of 1 percent by weight based on dry weight, mechanically diluted, for example by means of sieves and hydrocyclones, of foreign substances, such as Paper clips and staples, plastic parts, latex residues. Sand and dgU freed, floated and the floated Layer removed from the surface, for example by a paddle system

Bei einem Eintragsweißgrad von 453% zeigt das regenerierte Altpapier einen Weiögrad von 64,4%.With an entry degree of whiteness of 453%, the regenerated Recovered paper has a whiteness of 64.4%.

Im allgemeinen kann das im Eindicker aus der Dispersion entfernte Wasser mit einem Drittel der zum Anfahren der Anlage eingesetzten Chemikalienmenge aufgefrischt mit Frischwasser oder Papiermaschinenabwasser auf das Anfangsvolumen ergänzt und danach als Dispersionsmedium in der Dispergier- und Auflösephase der ersten Verfahrensstufe zur Behandlung einer neuen Partie von Altpapier eingesetzt werden.In general, this can be done in the thickener from the dispersion removed water with a third of the amount of chemicals used to start up the system refreshed with fresh water or paper machine wastewater to the initial volume and then supplemented as a dispersion medium in the dispersing and dissolving phase the first stage of the process to treat a new batch of waste paper.

Im vorliegenden Fall wird das im Eindicker entzogene Wasser in den ersten Pulper zurückgeführt, mit Papiermaschinenabwasser auf 20 m³ ergänzt und 1,2 kg eines Fettalkoholpolygiykoläthers als Dispergiermittel und 5 kg Natronlauge in Schuppen zugesetzt, wonach die vorstehend beschriebene Behandlung mit einer neuen Partie zu regenerierendem Altpapier wiederholt wird.In the present case, the water removed in the thickener is returned to the first pulper, ^{supplemented with paper machine waste water to 20 m 3} and 1.2 kg of a fatty alcohol polyglycol ether as a dispersant and 5 kg of sodium hydroxide solution are added in flakes, after which the treatment described above with a new batch to be regenerated Waste paper is repeated.

Bei einem Eintragsweißgrad von 36,6% zeigt das regenerierte Altpapier nach der Behandlung einen Weißgrad von 563%.With an input whiteness of 36.6%, the regenerated waste paper shows a whiteness after the treatment of 563%.

Durch eine Nachbehandlung mit oxidativen oder reduktiven Bleichmitteln kann der Weißgrad dieses Papiers auf 623% gebracht werden.Post-treatment with oxidative or reductive bleaching agents can reduce the whiteness of this paper can be brought to 623%.

Claims

Patent claims:

1. Flotation process for the regeneration of waste paper, whereby the waste paper is first added with S is dissolved by dispersant and alkali, characterized in that the aqueous Dispersion of the waste paper is brought to a consistency by mechanical thickening that above the density of the entry is that the water removed from the dispersion for the Preparation of a new approach to a dispersion used for the dispersing and dissolving phase is, and that the flotation agent is then added and the flotation is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous dispersion before the flotation phase brought to a consistency of 15 to 30 percent by weight, based on dry weight becomes 2ö