DE68903636T2

DE68903636T2 - Verfahren zum enttinten von altpapier.

Info

Publication number: DE68903636T2
Application number: DE8989905927T
Authority: DE
Inventors: Bruce Darlington
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1988-05-02
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2009-04-08
Also published as: DE68903636D1

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe von Sekundärfasern durch inberührungbringen der aufgeschlagenen Sekundärfasern mit einem wässrigen Medium, das ein Polymermaterial enthält mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 20ºC bis 70ºC und substituierter Polyethylenoxidverbindung, um die Druckfarbe in getrennte Massen zu agglomerieren und Abtrennen der agglomerierten Druckfarbe aus dem Zellstoff enthaltenden wässrigen Medium.

Der Hintergrund der Erfindung

Sekundärfasern dienen seit langem als Quelle für Rohfasermaterial bei der Papierherstellung. Die Wiederverwendung von Sekundärfasern steigt ständig. Sekundärfasern müssen behandelt werden, um Druckfarbe zu entfernen, um die Herstellung von Papier mit hoher Qualität zu erlauben. Jahrelang wurde hauptsächlich mit Wasser- oder auf Öl basierenden Druckfarben gedruckt, die zufriedenstellend durch die konventionellen Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe entfernt werden konnten. Bei den konventionellen Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe werden die Sekundärfasern mechanisch aufgeschlagen und mit einem wässrigen Medium, das ein oberflächenaktives Mittel enthält, in Berührung gebracht. Das mechanische Aufschlagen und die Wirkung des oberflächenaktiven Mittels ergibt eine Trennung der Druckfarbe von den aufgeschlagenen Fasern. Die dispergierte Druckfarbe wird dann von den aufgeschlagenen Zellulosefasern durch Waschen oder Flotation abgetrennt.
Steigende Mengen von Sekundärfasern stammen aus reprografischen Druckverfahren wie elektrofotografischem Kopieren, beispielsweise Xerografie, und berührungsfreiem Drucken, beispielsweise Laserdruck oder Ink-Jet-Druck. Die Schwierigkeit des Entfernens von Druckfarbe von xerografisch bedruckten Sekundärfasern rührt vom Binder der xerografischen Toner her, der sich von den üblichen, auf Öl basierenden Druckfarben unterscheidet. Der Binder xerografischer Toner ist üblicherweise ein Polymermaterial, das durch Wärme auf dem Papier fixiert wird. Binder xerografischer Toner werden durch die üblicherweise verwendeten oberflächenaktiven Mittel wie Nonylphenolethoxylate kaum dispergiert. Im Ergebnis ist ein aus xerografisch bedruckten Sekundärfasern hergestelltes Papier ein Produkt niedriger Qualität, weil es hohe Schmutzzahlen aufweist, d.h. das Papier enthält sichtbare Tonerteilchen.
Häufig werden in reprografischen Verfahren wie Xerografie magnetische Druckfarben oder magnetische Toner verwendet. Solche magnetischen Toner enthalten im allgemeinen einen polymeren Binder, der durch konventionelle Entfernungsverfahren für Druckfarben nicht wirksam entfernt werden kann. Die ansteigende Menge von Sekundärfasern, die magnetische Toner enthalten, hat die Rückgewinnung dieser Sekundärfasern wirtschaftlich interessant gemacht. Bis jetzt hat das fehlen der Möglichkeit, magnetische Toner von Sekundärfasern zu entfernen, die Wiederverwendung dieser Sekundärfasern auf Papierprodukte mit geringer Qualität beschränkt.
Aus WO-A-81/01022 ist das Entfernen von Druckfarbe aus Abfällen von elektrofotografischem Kopierpapier bekannt durch Aufschlagen des Papiers unter Bildung einer wässrigen Aufschlämmung. Die Druckfarbe wird von dem Papier entfernt, durch einen Fänger wie Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polyacrylate in Verbindung mit einer Auffangchemikalie wie Alkoholen, gesättigten primären Kohlenwasserstoffen oder Mischungen derselben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe von Sekundärfasern, die durch reprografische Druckverfahren bedruckt sind, zu schaffen, so daß ein von Druckfarbe befreiter Zellstoff geschaffen wird, der zur Herstellung von Papier in einer Qualität geeignet ist, die vergleichbar ist mit Papier, das aus original Zellstoff hergestellt ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe von Sekundärfasern durch die Schritte
(a) Aufschlagen der Sekundärfasern in Gegenwart eines polymeren Materials mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 20ºC bis 70ºC,
(b) Inberührungbringen der aufgeschlagenen Sekundärfaser mit einer Entfärbungsverbindung oder einer Mischung solcher Verbindungen für eine zum Agglomerieren der Druckfarbe in getrennte Massen ausreichende Zeit und
(c) Abtrennen der agglomerierten Druckfarbe aus dem den Zellstoff enthaltenden wässrigen Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung(en) von Schritt (b) der Formel genügen
R(OC&sub2;CH&sub2;)nR¹,
in der R ein geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, R¹ ausgewählt ist aus Halogen, Phenoxy oder C&sub1; bis C&sub4;-Alkoxy und
n die durchschnittliche Zahl der Ethylenoxideinheiten und eine ganze Zahl oder Bruch im Bereich von 1 bis 20 ist.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind solche, in denen R C&sub1;&sub0; bis C&sub1;&sub5;-linear oder verzweigtes Alkyl, R¹ Phenoxy oder Halogen, insbesondere Chlor oder Brom ist und n eine ganze Zahl oder ein Bruch zwischen 3 bis 12 ist.
Verbindungen der Formel I , in der R¹ etwas anderes als Halogen ist, können leicht hergestellt werden durch Umsetzen eines Halids der Formel I mit einer Verbindung der Formel M - OR¹, in der M Alkali ist, beispielsweise Natrium oder Kalium, und R¹ die zuvor angegebene Definition, ausgenommen Halogen, hat.
Erfindungsgemäß geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polystyrol oder Styrol-Carbonsäure-Copolymer.
Das Styrol-Carbonsäure-Copolymer ist eines mit einem Styrolgehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 60 bis 80 Gewichtsprozent und einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 20ºC bis 70ºC, vorzugsweise von 25ºC bis 50ºC. Bevorzugte Styrol-Carbonsäure-Copolymere sind Styrol-acrylatcopolymere wie beispielsweise Styrol-Methylacrylat, Styrol-Ethylacrylat, Styrol-Butylacrylat und Styrol-Ethylhexylacrylat. Das Letztere ist besonders bevorzugt. Die erfindungsgemäß bevorzugt zu verwendenden Styrol-acrylatcopolymere sind kommerziell erhältlich oder können nach gut bekannten Verfahren hergestellt werden.
Für die erfindungsgemäße Verwendung geeignetes Polystyrol ist ein solches mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 20ºC bis 70ºC und vorzugsweise von 25ºC bis 50ºC.
Insbesondere enthält die Erfindung die Schritte des Aufschlagens der Sekundärfasern zu Pulpe, Inberührungbringen der aufgeschlagenen Zellulose mit einem wässrigen alkalischen Medium, das das Polymermaterial und die Verbindung der formel I enthält für eine ausreichende Zeit, um die Druckfarbenteilchen zu agglomerieren und Abtrennen der agglomerierten Druckfarbenteilchen aus deiu Zellstoff enthaltenden wässrigen alkalischen Medium.
Das Aufschlagen der Sekundärfasern kann durch Verwendung jeglicher bekannter Verfahren und Vorrichtungen erfolgen. Üblicherweise werden die Sekundärfasern in einem sogenannten Hydrostofflöser behandelt, der eine wässrige Aufschlämmung der Papierfasern erzeugt. Solche Zellstoffaufschlämmungen enthalten üblicherweise 3 bis 20 Gewichtsprozent und gewöhnlich 4 bis 8 Gewichtsprozent trockene Papierfasern, bezogen auf Gesamtgewicht der Aufschlämmung. Das Inberührungbringen des Zellstoffes mit einem wässrigen Medium, das das Polymermaterial und eine Verbindung der Formel I enthält,kann üblicherweise im Stofflöser ausgeführt werden, weil lediglich das Polymermaterial und die Verbindung der Formel I der Faseraufschlämmung zugesetzt werden. Der pH-Wert der Faseraufschlämmung kann sauer, neutral oder alkalisch sein und wird durch Zugabe von Säure oder Base eingestellt. Obwohl die Berührung des Zellstoffes mit dem wässrigen Medium, das Polymermaterial und Verbindung der Formel I enthält, bei Raumtemperatur ausgeführt werden kann, werden vorzugsweise leicht erhöhte Temperatur, z.B. von etwa 40ºC bis etwa 90ºC verwendet. Eine Berührungstemperatur im Bereich von 45ºC bis 75ºC scheint die besten Ergebnisse zu bringen.
Der Zellstoff wird mit dem wässrigen Medium, das Polymermaterial und Verbindung der Formel I enthält, für eine ausreichende Zeit in Berührung gebracht, um die Druckfarbenteilchen in getrennten Massen oder Kugeln zu agglomerieren. In Abhängigkeit von der Druckfarbenbeladung der Sekundärfasern kann die Berührungszeit variieren von kurz, wie 10 Minuten, bis zu etwa 1 Stunde, obwohl für die meisten Fälle eine Berührungszeit im Bereich von 15 bis 45 Minuten zufriedenstellende Ergebnisse ergeben sollte.
Die Druckfarbenkügelchen haben üblicherweise einen Durchmesser von 2 bis 5 mm oder mehr und können leicht aus dem Zellstoff enthaltenden wässrigen Medium durch übliche Maßnahmen wie Zentrifugieren, Flotieren, Sedimentieren, Filtrieren oder dergleichen abgetrennt werden. Da das erfindungsgemäße Verfahren auch für Sekundärfasern anwendbar ist, die mit magnetischen Druckfarben bedruckt sind, können Druckfarbenagglomerate auch durch magnetische Trennvorrichtungen entfernt werden.
Ohne dadurch an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Verbindung der Formel 1 mit dem Polymermaterial reagiert und seine Glasübergangstemperatur wirksam erniedrigt, so daß die Oberflächenenergie der Polymerteilchen verringert ist und sie bei der Aufschlagtemperatur halbflüssig oder klebrig werden. Die klebrigen Teilchen ziehen Druckfarbenteilchen und Tonerteilchen in der Zelluloseaufschlämmung an und bilden große Agglomerate, die sauber von den Zellulosefasern getrennt werden können.
Die üblicherweise verwendete Menge der Verbindung der Formel I liegt im Bereich von 0,1 Gewichtsprozent bis 1,5 Gewichtsprozent, gewöhnlich von 0,3 Gewichtsprozent bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der zu behandelnden Sekundärfasern.
Das Polymermaterial ist üblicherweise in Mengen von 0,1 Gewichtsprozent bis 2,0 Gewichtsprozent, gewöhnlich von 0,5 Gewichtsprozent bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamttrockengewicht der zu behandelnden Sekundärfasern vorhanden. Verschiedene elektrografische Druckfarben enthalten als Binder ein Styrol-acrylatcopolymer, wie er erfindungsgemäß verwendet wird. Beispielsweise wurde der Toner, der in Savin-Kopiergeräten Modelle 7010 und 7015 verwendet wird, analysiert durch Kombination von thermischen Verfahren und Infrarottechnik, und es wurde festgestellt, daß er 49 Gewichtsprozent eines Copolymers aus 80 Gewichtsprozent Styrol/20 Gewichtsprozent 2-Ethylhexyl- Acrylat, 38 Gewichtsprozent Magnetit und 13 Gewichtsprozent Ruß enthält. Wenn mit derartigen Druckfarben gedruckte Sekundärfasern verwendet werden, werden die Sekundärfasern selbst zur Quelle des Styrol-acrylatpolymer.
Wenn mindestens 20 Gewichtsprozent (Trockensubstanz) der Gesamtmenge der zu behandelnden Sekundärfasern mit einer Druckfarbe bedruckt ist, die ein geeignetes Styrol-acrylatpolymer enthält, kann auf die getrennte Zugabe von Polymermaterial zur Zelluloseaufschlämmung verzichtet werden.
Es ist selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren chargenweise oder kontinuierlich ausgeführt werden kann. Außerdem kann das wässrige Medium zum Aufschlagen der Zellulose andere übliche Hilfsmittel, die beim Entfernen der Druckfarbe verwendet werden, enthalten, zum Beispiel oberflächenaktive Mittel, Bleichmittel, optische Aufheller, Weichmacher, Entschäumer, Dispergiermittel, Komplexbildner und dergleichen, ebenso wie andere, konventionelle zum Entfernen von Druckfarbe verwendete Mittel wie beispielsweise ethoxylierte Alkanole, wie die in US-A-4,162,186 beschriebenen Nonylphenol-Ethoxylate.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachfolgenden Beispiele detaillierter beschrieben, soll jedoch dadurch nicht beschränkt werden.

Beispiel 1

Die in diesen Beispielen verwendeten Sekundärfasern waren 21,59 x 27,94 cm (8 1/2 x 11 inch) große Blätter, die auf einer Seite mit einem gleichmäßigen Prüfmuster mittels eines Hewlett-Packard-Laserdruckers bedruckt waren.
(A) Das Prüfmuster wurde auf einen Satz von Blättern auf einem Savin 7010-Kopiergerät kopiert unter Verwendung einer Druckfarbe oder Toners enthaltend 49 Gewichtsprozent eines 80 Gewichtsprozent/20 Gewichtsprozent Styrol/2-Ethylhexyl-acrylatcopolymeren, 38 Gewichtsprozent Magnetit und 13 Gewichtsprozent Ruß. Jedes bedruckte Blatt enthielt 3,3 Gewichtsprozent Toner.
(B) Das Testmuster wurde auf einen anderen Satz von Blättern auf einem IBM III, Modell 60 Kopiergerät kopiert unter Verwendung einer Druckfarbe oder Toner enthaltend 60 bis 70 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat, 10 bis 20 Gewichtsprozent Nylon und 20 Gewichtsprozent Ruß. Jedes der bedruckten Blätter enthielt 1,3 Gewichtsprozent Toner.
Die blanken Prüfblätter ohne Kopien wiesen eine Weiße von 84 bis 85% 150 auf, bestimmt nach TAPPI-Verfahren T-217 (Technical Association of the Pulp and Paper Industry) und eine mittlere Fleckenzahl von 9 mm im bestimmt nach TAPPI-Verfahren T-437 pm-78. Diese Verfahren wurden verwendet, um Weiße und Schmutzzahl aller in diesem Beispiel behandelten Muster und der der nachfolgenden Beispiele zu bestimmen.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt das Entfernen von Druckfarbe von Sekundärfasern gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Verbindung der Formel I, in der R eine Mischung von C&sub1;&sub0;&sub1; bis C&sub1;&sub5; geradkettigen Alkylgruppen ist, n 9 ist und R Chlor ist, wobei die Verbindung die Formel hat
CH&sub3;(CH&sub2;)&sub9;&submin;&sub1;&sub4;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub9;Cl.
Es wurden verschiedene Versuche ausgeführt unter Verwendung unterschiedlicher Gewichtsverhältnisse von Prüfbogen, bedruckt mit Druckfarben (A),enthaltend Styrol-acrylatcopolymer und Prüfbogen, bedruckt mit Druckfarbe (B), wie in Beispiel 1 beschrieben ist. Das Aufschlagen der Zellulosefasern wurde im wesentlichen nach dem TAPPI-verfahren 204 ausgeführt, ausgenommen, dafi der Zelluloseaufschlämmung kein Bleichmittel zugesetzt wurde. Mit geringen Änderungen wurde das Verfahren bei jedem Versuchslauf wie folgend verwendet.
9,1 bis 9,5 g der Prüfbogen wurden in 2,54 cm (1 inch) lange quadratische Stücke zerrissen und in ein Becherglas mit 400 ml warmem Wasser gegeben, der pH-Wert mit Natriumhydroxid in dem Bereich von 10 bis 11 eingestellt. Nach 30 Minuten bis 1 Stunde Einweichen wurde die Mischung in einen Waring-Mischer überführt und mit hoher Geschwindigkeit 20 bis 30 Sekunden aufgeschlagen. Die Aufschlämmung wurde dann in das Becherglas überführt und unter ständigem Rühren auf eine Temperatur im Bereich von 60ºC bis 80ºC erwärmt. Es wurden unterschiedliche Mengen dieser Verbindung der Formel I zugegeben in Form einer 1%-igen wässrigen Lösung, um 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht des Papiers, der Verbindung der Formel I in der Aufschlämmung zu haben.Die alkalische Zelluloseaufschlämmung, die die Verbindung der Formel I enthält, wurde gerührt, bis sich die Druckfarbenteilchen zu wahrnehmbaren festen Massen agglomeriert hatten, wobei die Berührungszeit im Bereich von 10 bis 45 Minuten lag. Nach der Agglomerierung der Druckfarbenteilchen wurde die Zelluloseaufschlämmung mit Wasser auf ein Volumen von 4 l verdünnt,und die agglomerierte Druckfarbe wurde mit einem Kobalt-Samarium-Magnet entfernt (Alternativ könnte die agglomerierte Druckfarbe gleicherweise leicht entfernt werden durch konventionelles Zentrifugieren, Filtrieren, Flotieren, Absetzen, Dekantieren oder Waschen). Nach Entfernen der Druckfarbe durde die Zelluloseaufschlämmung auf ein 0,25 mm (60 mesh) Sieb gegeben und die entwässerte Zellulose in 4 l Wasser erneut aufgeschlämmt. Der Entwässerungs- und Wiederaufschlämmungsschritt wurde wiederholt, und aus der erhaltenen Zelluloseaufschlämmung wurde ein handgeschöpftes Blatt erstellt durch Entwässern mit einem Buchner-Trichter nach TAPPI- Verfahren T-218m-83. Die Weiße und die Verschmutzungszahl des handgeschöpften Bogens wurde dann nach den in Beispiel 1 angegebenen TAPPI-Verfahren bestimmt.
Die nachfolgende Tabelle enthält die Ergebnisse von 8 Versuchen.
A ist Gewichtsprozent magnetische Druckfarbe des bedruckten Papiers in der Zelluloseaufschlämmung,
B ist Gewichtsprozent nichtmagnetischer Druckfarbe des bedruckten Papiers in der Zelluloseaufschlämmung,
I ist Gewichtsprozent dfer verwendeten Verbindung der Formel I, bezogen auf Gesamttrockengewicht Papier,
t ist die Berührungszeit in Minuten von Zelluloseaufschlämmung und Verbindung der Form 1,
T ist die Berührungstemperatur in ºC,
E ist die Weiße des handgeschöpften Blattes in %ISO und
D ist die Schmutzzahl des handgeschöpften Blattes in mm²/m². Versuch

Beispiel III

Eine Mischung von 23,2 g Prüfpapier B, 400 ml entionisiertes Wasser und 10 ml wässrige Calciumchloridlösung, enthaltend 11,76 g/l CaCl&sub2;.2H&sub2;O wurde in eineu Waring-Mischer 25 Sekunden aufgeschlagen. Die Zelluloscaufschlämmung wurde dann in ein 600 ml Becherglas überführt und der pH-Wert mit verdünnter Natriumhydroxidlösung auf 10,5 eingestellt. Die Aufschlämmung wurde unter Rühren auf etwa 36ºC erwärmt, und 0,03 g der in Beispiel II verwendeten Verbindung der Formel I wurden zugesetzt. Die Temperatur wurde auf 75ºC erhöht und die Zelluloseaufschlämmung eine Stunde heftig gerührt. Die Zelluloseaufschlämmung wurde dann auf 4 l verdünnt und handgeschöpfte Bogen gebildet. Durch die übermäßige Ausfällung von Calcium war die Zahl der Druckfarbenteilchen in den handgeschöpften Bogen sehr klein. Die mittlere Schmutzfläche war kleiner als 0,02 mm²/m², und die handgeschöpften Bogen hatten eine Weiße von 73,8% ISO.

Beispiel IV

Eine Mischung von 121,0 g Papierprobe B, 120,47 g Papierprobe A wurden mit 4000 ml entionisiertem Wasser in einem Adirondack-Auflöser von 7,6 l (2 Gallonen) Größe aufgeschlagen. Die Zelluloseaufschlämmung enthielt noch OR 19,38 g 50%-ige Natriumhydroxidlösung, 2,03 g Bayhibit AM, (eine 50%-ige Lösung von 2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarbonsäure, erhältlich von Mobay Chemical Co.) und 0,70 g der in den Beispielen II und III verwendeten Verbindung der Formel I. Nach dem Aufschlagen während 1 Stunde bei 75ºC wurden von der Zelluloseaufschlämmung handgeschöpfte Blätter erstellt. Diese wiesen eine Weiße von 83,6% ISO auf, die enthaltenen Druckfarbenteilchen belegten eine mittlere Fläche von etwa 1,9 mm²/m².

Beispiel V

Ein Styrol-acrylatcopolymerlatex wurde hergestellt durch Mischen von 6 g Pliotone 2503 (Produkt von Goodyear Corp.) in 100 ml einer 1%-igen wässrigen Lösung von 9- ethoxylat von Nonylphenol.In ein 600 ml Becherglas wurden 27,83 g Versuchspapier B, 400 ml entionlslertes asser, 30 ml Bayhibit AM Inhibitor, 3,0 g des Pliotone 2503- Latex, 0,25 g hydrophobiertes Siliziumdioxid (Produkt der Firma Callaway Chemical Co.) als Entschäumer und 0,03 g der in den zuvorstehenden Beispielen verwendeten Verbindung der Formel I eingegeben. Der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung wurde durch Zugabe von verdünnter wässriger Natriumhydroxidlösung auf 10,5 eingestellt und die Aufschlämmung auf 75ºC erwärmt und 40 Minuten intensiv gerührt. Die Zelluloseaufschlämmung wurde dann auf 4 l verdünnt und handgeschöpfte Blätter erstellt. Die Druckfarbenteilchen in den 2 handgeschöpften Blättern hatten eine Größe von 0,8 mm²/m², die handgeschöpften Blätter wiesen eine Weiße von 77,1% ISO auf.

Beispiel VI

Eine Menge von 124,74 kg (275 Pfund) eines mit einem Laser-Drucker bedruckten Altpapiers wurde in 1022 l (270 Gallonen) Leitungswasser gegeben, das 210 ppm Calciumcarbonathärte aufwies. Die Mischung wurde dann in einem Stofflöser mit Spiralrotor gemischt. Der pH der Zellulosemischung wurde durch Zugabe von 582,6 g Natriumhydroxid auf 10,3 eingestellt. Die Anfangstemperatur der Zellulosemischung war 30ºC (86ºF) und wurde schrittweise durch Einspritzen von Dampf in den Stofflöser erhöht. Nach 3 Minuten war die Temperatur auf 41ºC (107ºF) angestiegen. Es wurde eine Mischung enthaltend 624 g von 0,59 mm (28 mesh) A-75 Picolastic Polystyrol (Hercules Inc. , Wilmington, DE) dispergiert in 18,9 l (5 Gallonen) Wasser, enthaltend 316,8 g Wetsan 225 (Santek Chemicals, Appleton, WI) zugesetzt.
Nach 10 Minuten hatte sich die Temperatur der Zelluloseaufschlämmung auf 56ºC (133ºF) erhöht. Es wurden 389,5 g einer Mischung von 95% der in Beispiel II verwendeten Verbindung der Formel 1 und 5% Dequest 2010 (1-Hydroxyethan-1,1-disphosphonsäure von Monsanto Chemical Corp., St. Louis, MO) zugesetzt. Nach 24 Minuten Aufschlagen betrug die Temperatur 59ºC (138ºF). Es wurden 171,2 g Entschäumer Foambrake SC-52 (erhältlich von Santek Chemicals, Appleton, WI) zugesetzt. Das Aufschlagen wurde fortgesetzt bis zu einer Gesamtzeit von 45 Minuten, wobei die Temperatur bei 59ºC bis 61ºC (138 bis 141ºF) gehalten wurde.
Proben der Aufschlämmung wurden periodisch während des Aufschlagens gezogen und zur Herstellung von handgeschöpften Bogen auf einer Nobel und Wood Bogenformvorrichtung verwendet. Das Wachstum der agglomerierten Tonerteilchen wurde während des Aufschlagens sichtbar. Vor der Zugabe jeglicher Chemikalien wiesen die Tonerteilchen in der Dispersion im allgemeinen einen Durchmesser von kleiner als 0,1 mm auf. Nach 5 Minuten Aufschlagen war die Teilchengröße angewachsen, und zahlreiche hatten einen Durchmesser von 0,5 mm. Nach 25 Minuten Aufschlagen waren viele der Teilchen auf 1 bis 2 mm Durchmesser angewachsen. Es trat ein weiteres Wachstum der Tonerteilchen auf, und dies wurde sichtbar am Ende des Aufschlagens nach 40 Minuten. Nach dem Auflösen wurden die Gehalte des Stofflösers in einen Lagerbehälter gepumpt und auf 3% Konsistenz (d.h. 3% trockenes Papier in Wasser) verdünnt und durch einen Schlitz-Entstipper mit 0,36 mm (0,014 inch) breiten Schlitzen gepumpt. Der Druckabfall über das Sieb betrug 0,69 bar (10 Pfund pro Quadratinch). Das Zurückgehaltene bestand aus 14 bis 18% des Zugeführten.
Das vom Schlitz-Entstipper Akzeptierte wurde weiter verdünnt auf 0,7% Konsistenz und durch einen 7,62 cm (3 inch) Bauer-Zentrifugalreiniger geschickt. Bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 75,7 l (20 Gallonen) pro Minute betrug der Druckabfall 2,21 bar (32 Pfund pro Quadratinch). Die zurückgehaltene Menge war 12 bis 14%.
Das vom Zentrifugalreiniger Akzeptierte wurde zur Herstellung von handgeschöpften Bogen auf einer Nobel und Wood-Schöpfvorrichtung verwendet. Diese Bogen hatten eine Weiße von 74,8% 150 im Vergleich zu 75,% 150 von unbedruckten Flächen des ursprünglichen Altpapiers. Der Schmutzgehalt des durch den Zentrifugalreiniger Gereinigten war weniger als 5 mm²/m². Der Aschegehalt des Produktes aus dem Zentrifugalreiniger betrug 1,4% im Vergleich zu 9,8% des Originalpapiers.
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Papierprodukten mit sehr hoher Qualität aus Sekundärfasern erlaubt, die mit elektrofotografischen Druckfarben bedruckt waren.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von Druckfarbe von Sekundärfasern durch die Schritte

(a) Aufschlagen der Sekundärfaser in Gegenwart eines polymeren Materials mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 20-70ºC,

(b) Inberührungbringen der aufgeschlagenen Sekundärfaser mit einer Entfärbungsverbindung oder einer Mischung solcher Verbindungen für eine zum Agglomerieren der Druckfarbe in getrennte Massen ausreichende Zeit, und

(c) Abtrennen der agglomerierten Druckfarbe aus dem den Zellstoff enthaltenden wäßrigen Medium,

dadurchgekennzeichnet,

daß die Verbindung(en) von Schritt (b) der Formel genügen R(OCH&sub2;CH&sub2;)nR¹, in der R eine gradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 6-20 Kohlenstoffatomen ist,

R¹ ausgewählt ist aus Halogen, Phenoxy oder C&sub1;-C&sub4; Alkoxy und

n die durchschnittliche Zahl der Ethylenoxideinheiten und eine ganze Zahl oder Bruch im Bereich von 1-20 ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurchgekennzeichnet,

daß die Verbindung von Schritt (b) eine solche ist, in der R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 10-15 Kohlenstoffatomen ist,

R Halogen oder Phenoxy ist und

n eine ganze Zahl oder ein Bruch im Bereich von 3-12 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurchgekennzeichnet, daß die Entfärbungsverbindung von Schritt (b) der formel genügt CH&sub3;(CH&sub2;)&sub9;&submin;&sub1;&sub4;(OCH&sub2;CH&sub2;)&sub9;Cl.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß das polymere Material von Schritt (a) Polystyrol oder ein Styrol-Carbonsäure Copolymer ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, daß das Styrol-Carbonsäure Copolymer ein Styrol-Acrylat Copolymer ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß das Styrol-Acrylat Copolymer ein Copolymer von Styrol und 2-Ethylhexylacrylat ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, daß das Styrol-Carbonsäure Copolymer einen Styrolgehalt von mindesten 50 Gew.-% aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß das polymere Material in Schritt (a) in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf Gesamtgewicht trockene Sekundärfaser, verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß die Entfärbungsverbindung in Schritt (b) in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf Gesamtgewicht trockene Sekundärfaser, verwendet wird.

10. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1-9, dadurchgekennzeichnet, daß die Berührung des Zellstoffes mit dem das polymere Material enthaltenden wäßrigen Medium in Schritt (a) und mit der Entfärbungsverbindung in Schritt (b) bei einer Temperatur von 40-90ºC ausgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß das wäßrige Aufschlagmedium einen Komplexbildner enthält, um die Ausfällung von Kalzium zu verhindern.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß das wäßrige Medium zum Aufschlagen ein Entschäumungsmittel enthält.