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Diese Erfindung betrifft ein Entfärbungsmittel, das zum
Regenerieren von Abfallpapieren wie gebrauchten Zeitungen
und Magazinen verwendet werden soll. Genauer ausgedrückt
betrifft sie ein Entfärbungsmittel, das in der Lage ist,
einer entfärbten Pulpe einen hohen Weißgrad und eine
kleine restliche Druckerschwärzenzahl zu geben, wenn es
in einem Entfärbeverfahren von gebrauchten Zeitungen und
Magazinen in einem Flotations- oder Flotations-/Wasch-
Kombinationssystem verwendet wird.
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Die Regenerierung von Abfallpapier wie gebrauchten
Zeitungen und Magazinen wurde für eine lange Zeit
durchgeführt. Die seit einiger Zeit herrschende
Verminderung von Pulpenquellen und eine Erhöhung des
Pulpenpreises haben weiterhin die Wichtigkeit der
effektiven Verwendung von Abfallpapier erhöht. Weiterhin
wurde die Anwendung von entfärbter Pulpe vergrößert und
gefördert.
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Auf der anderen Seite unterscheidet sich das Abfallpapier
der letzten Zeit von konventionellen im Hinblick auf die
Drucktechniken, Drucksysteme und Bestandteile von
Druckschwärzen bzw. -farben. Weiterhin wird nun
Abfallpapier verwendet, das niemals wiedergewonnen und
regeneriert wurde. Als ein Ergebnis wird die
Regenerierung des Abfallpapiers im Hinblick auf das
Entfärben zunehmend schwieriger. Zum Fördern des
Entfärbens wurden daher Versuche zur Verbesserung von
Entfärbungsgeräten durchgeführt.
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Diese Versuche umfassen z. B. das Vorsehen eines Turmes,
der das Altern bei hoher Konzentration beabsichtigt,
wobei eine Aufbereitungsvorrichtung oder ein Kneter zum
Fördern der Freisetzung einer Farbe bzw. Druckerschwärze
durch Auferlegung einer physikalischen Kraft gefördert
wird, oder das Zurverfügungstellen eines Hochkonsistenz
Entfaserungspulpers.
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Beispiele von Chemikalien, die zum Trennen und Entfernen
von Druckerschwärzen und anderen Verunreinigungen aus
Abfallpapier lange Zeit verwendet wurden, umfassen
alkalische Mittel (z. B. Äztnatron, Natriumsilikat,
Natriumcarbonat, Natriumphosphat), Bleichmittel (z. B.
Wasserstoffperoxid, Hyposulfit, Hypochlorit),
Sequestriermittel (z. B. EDTA, DTPA) und Entfärbemittel
(z. B. anionische oberflächenaktive Mittel wie
Alkylbenzolsulfonate, Schwefelsäureester von höheren
Alkoholen, alpha-Olefinsulfonate, Dialkylsulfosuccinate;
nicht-ionische oberflächenaktive Mittel wie
Ethylenoxidaddukte von höheren Alkoholen, Alkylphenole
und Fettsäuren, Alkanolamide). Eine dieser Substanzen
oder eine Mischung davon wurde verwendet. Obwohl diese
Entfärbemittel ausgezeichnet in Bezug auf die
Schaumfähigkeit bei der Flotationsbehandlung sind, sind
sie im Hinblick auf die Fähigkeit zum Sammeln von
Druckerschwärze schlecht. Beim Waschsystem sind die
Detergenzien dieser Entfärbemittel weiterhin beschränkt.
Zusätzlich verursacht die hohe Schaumfähigkeit beim
Drainageschritt eine Schwierigkeit des Schäumens. Daher
weist die entfärbte Pulpe, die unter Verwendung dieser
Entfärbemittel erhalten wird, geringe Qualitäten auf.
Obwohl die resultierende entfärbte Pulpe einen hohen
Weißgrad aufweist, sieht sie dunkel und trübe aus, was
die Menge an zu verwendender entfärbter Pulpe z. B. bei
einem Karton und Zeitungen vermindert. Um das dunkle und
trübe Aussehen der resultierenden entfärbten Pulpe zu
vermindern ist es alternativ erforderlich, ein
Bleichmittel in einer erhöhten Menge dazuzugeben.
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Diese Erfinder haben intensive Untersuchungen
durchgeführt, um ein Entfärbemittel zum Regenerieren von
Abfallpapier zu entwickeln, das eine ausgezeichnete
Fähigkeit zum Sammeln einer Druckerschwärze bei der
Flotationsbehandlung zeigt und somit eine entfärbte Pulpe
mit einem hohen Weißgrad, einer kleinen restlichen
Farbzahl und einer kleinen Anzahl an nicht-freigesetzter
Farbe bzw. Druckerschwärze ergibt. Als ein Ergebnis haben
sie diese Erfindung vollendet.
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Demgemäß schafft diese Erfindung ein Entfärbemittel zum
Regenerieren von Abfallpapier, umfassend als einen
aktiven Bestandteil ein Reaktionsprodukt, erhalten durch
Reaktion einer Verbindung mit einer OH-Gruppe, das durch
die nachfolgenden Komponenten (A) oder (B) oder einer
Mischung davon mit einer Dicarbonsäure oder einem
Ahhydrid davon gekennzeichnet ist:
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(A) Eine Verbindung, erhalten durch Zugabe von
Ethylenoxid und Propylenoxid zu einer höheren
Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen derart, daß
das molare Verhältnis von Ethylenoxid/Propylenoxid
von 1 bis 4 gesteuert wird und daß die Gesamtmenge
des zugegebenen Ethylenoxides und Propylenoxides auf
10 bis 50 Mol im Durchschnitt gesteuert wird; und
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(B) ein unvollständiger Ester aus einem mehrwertigen
Alkohol, zu dem Ethylenoxid und Propylenoxid in
einer solchen Art zugegeben wurden, daß das molare
Verhältnis von Ethylenoxid/Propylenoxid auf 1 bis 4
gesteuert wird und daß die Gesamtmenge des
zugegebenen Ethylenoxides und Propylenoxides auf 10
bis 50 Mol pro OH-Gruppe im Durchschnitt gesteuert
wird, und einer höheren Fettsäure mit 8 bis 22
Kohlenstoffatomen.
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Ein Entfärbemittel sollte die folgenden Funktionen
aufweisen:
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(1) Erniedrigung der Oberflächenspannung zwischen
Zellulose und Druckerschwärze;
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(2) Inhibition der Readhäsion von von Zellulose
freigelassenen Druckerschwärzen;
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(3) hohe Blasenadsorptionsfähigkeit für
Druckerschwärzen; und
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(4) angemessene Schaumfähigkeit.
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Ein Entfärbemittel sollte diese vier Funktionen gut
ausgewogen schaffen.
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Die Verbindung (A), die erfindungsgemäß verwendet werden
soll, ist eine Verbindung mit einer OH-Gruppe, während
der erfindungsgemäß zu verwendende unvollständige Ester
(B) eine Verbindung mit vorzugsweise 1 bis 5 OH-Gruppen,
mehr bevorzugt von 1 bis 2 OH-Gruppen ist.
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Das Molekulargewicht der Verbindung (A) und des
unvollständigen Esters (B) ist vorzugsweise von 800 bis
40000, mehr bevorzugt von 900 bis 30000 und noch mehr
bevorzugt von 1200 bis 20000.
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Die höhere Fettsäure, die erfindungsgemäß für die
Herstellung der Verbindung (A) oder des unvollständigen
Esters (B) verwendet werden soll, weist eine
Carboxylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise von 16 bis 22 Kohlenstoffatome auf. Unter
diesen höheren Fettsäuren ist eine gesättigte Fettsäure
mehr bevorzugt.
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Wenn die höhere Fettsäure, die erfindungsgemäß für die
Herstellung der Verbindung (A) oder den unvollständigen
Ester (B) verwendet werden soll, weniger als 8
Kohlenstoffatome aufweist, wird die Dispersion einer von
Zellulose freigelassenen Druckerschwärze gefördert, und
somit wird die Druckerschwärze fein zerteilt, was zu
einem geringen Weißgrad der resultierenden entfärbten
Pulpe führt. Wenn die Ahzahl der Kohlenstoffatome der
Fettsäure 22 übersteigt, wird auf der anderen Seite die
Wirkung der Erniedrigung der Oberflächenspannung zwischen
Zellulose/Druckerschwärze geschwächt, was zu einer großen
Menge an nicht-freigelassener Druckerschwärze und daher
einer Pulpe mit schlechtem Aussehen führt.
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Spezifische Beispiele der höheren Fettsäure umfassen
Decansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, Oleinsäure, Elaidinsäure, Erucinsäure,
Linolsäure, Talgölfettsäuren, Kokosnußölfettsäuren,
Palmölfettsäuren und halb-gehärtete oder gehärtete
Produkte davon. Diese Fettsäuren können entweder alleine
oder als eine Mischung von zwei oder mehr von diesen
verwendet werden.
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Unter diesen höheren Fettsäuren sind Palmitinsäure,
Stearinsäure, Oleinsäure, Elaidinsäure, Erucinsäure,
Linolsäure, Linolensäure, Talgölfettsäuren,
Palmölfettsäuren und halb-gehärtete und gehärtete
Produkte davon bevorzugt ebenfalls wie eine Mischung von
zwei oder mehr von diesen, und Palmitinsäure,
Stearinsäure, Talgölfettsäuren, Palmölfettsäuren und
halb-gehärtete oder gehärtete Produkte davon sind mehr
bevorzugt ebenso wie eine Mischung von zwei oder mehr von
diesen.
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Zu der höheren Fettsäure können das Ethylenoxid und
Propylenoxid entweder durch Block- oder Zufallszugabe
Zugegeben werden, obwohl die zuletztgenannte Zugabe
bevorzugt ist. Das molare Verhältnis von
Ethylenoxid/Propylenoxid kann im Bereich von 1 bis 4,
vorzugsweise von 1 bis 3 liegen. Wenn das molare
Verhältnis kleiner ist als 1, ist die von Zellulose
freigesetzte Druckerschwärze stark dispergiert, und die
Fähigkeit des Entfärbemittels zum Bilden einer
Schaumschicht auf der Oberfläche der Flüssigkeit in einem
Flotationsgerät ist gering. In diesem Fall kann daher nur
einer kleine Menge einer Schaumschicht gebildet werden,
die die Druckerschwärze trägt, was einen geringen
Weißgrad der resultierenden entfärbten Pulpe verursacht.
Wenn das molare Verhältnis 4 übersteigt, zeigt auf der
anderen Seite das Entfärbemittel in dem Flotationsgerät
eine geringe Blasenadsorptionsfähigkeit. Als ein Ergebnis
ist die Fähigkeit der Schaumschicht zum Sammeln der
Druckerschwärze begrenzt, und somit zeigt die
Schaumschicht eine Schwache Farbe. In diesem Fall
verursacht die hohe Fähigkeit zum Bilden einer
Schaumschicht auf der Oberfläche der Flüssigkeit in dem
Flotationsgerät eine beachtliche Bildung an Schaum und
geringe Schaumbrucheigenschaften an einer
Schaumeinsackstelle. Diese Phänomene verursachen im
Hinblick auf die Verarbeitungsfähigkeit große
Schwierigkeiten.
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Die durchschnittliche Gesamtmolzahl des zugegebenen
Ethylenoxids und Propylenoxids kann im Bereich von 10 bis
50, vorzugsweise von 20 bis 35 pro aktives
Wasserstoffatom in der höheren Fettsäure oder dem
mehrwertigen Alkohol liegen. Wenn die zugegebene Molzahl
kleiner ist als 10, wird die Freisetzung der
Druckerschwärze von Zellulose und die Sammlung der
freigesetzten Druckerschwärze schwierig, was einen
geringen Weißgard der resultierenden entfärbten Pulpe
verursacht. Wenn die zusätzliche Molzahl 50 übersteigt,
macht die geringe Schaumschicht-Bildungsfähigkeit an der
Oberfläche der Flüssigkeit in dem Flotationsgerät es
unmöglich, die Schaumschicht, die die gesammelte
Druckerschwärze trägt, aus dem System abzuführen, was
einen geringen Weißgrad der resultierenden entfärbten
Pulpe verursacht.
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Die Verbindung (A) kann auf konventionelle Weise
hergestellt werden, wie es beispielsweise in den
japanischen Patenten 1525644 (entspricht DE-3401444
(OLS)) und 1554913 beschrieben ist.
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Der mehrwertige Alkohol, der erfindungsgemäß zur
Herstellung des unvollständigen Esters (B) verwendet
werden soll, hat von 2 bis 24 Kohlenstoffatome und von 2
bis 14 OH-Gruppen.
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Spezifische Beispiele des mehrwertigen Alkohols, der
erfindungsgemäß zur Herstellung des unvollständigen
Esters (B) verwendet werden soll, umfassen Ethylenglykol,
Propylenglykol, Glycerin, Diglycerin, Triglycerin,
Trimethylolpropan, Pentaerythritol und Sorbit.
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Der unvollständige Ester (B) kann durch Zugabe eines
Alkylenoxides (z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid) zu dem
mehrwertigen Alkohol und durch anschließende Veresterung
des erhaltenen Produktes mit einer höheren Fettsäure
erhalten werden. Alternativ kann er beispielsweise durch
Zugabe eines Alkylenoxids zu einer Mischung aus einem
Fett und einem mehrwertigen Alkohol; oder durch
Veresterung eines mehrwertigen Alkohols mit einer höheren
Fettsäure und durch anschließende Zugabe eines
Alkylenoxides dazu erhalten werden. Der Veresterungsgrad
des unvollständigen Esters kann in dem Bereich von 30 bis
90 %, vorzugsweise von 50 bis 75 % liegen. Wenn der
Veresterungsgrad davon weniger ist als 30 %, wird die
Freisetzung der Druckerschwärze von Zellulose schwierig
und als ein Ergebnis verbleibt eine große Menge an nicht-
freigesetzter Druckerschwärze. Wenn der Veresterungsgrad
90 % übersteigt, wird auf der anderen Seite die Fähigkeit
zum Sammeln der Druckerschwärze in dem Flotationsgerät
verschlechtert, und als ein Ergebnis wird der Weißgrad
der resultierenden entfärbten Pulpe erniedrigt.
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Ein Reaktionsprodukt, erhalten durch Reaktion der oben
erwähnten Verbindung (A) oder des unvollständigen Esters
(B) oder einer Mischung davon mit einer Dicarbonsäure,
ist der aktive Bestandteil des Entfärbemittels zum
Regenerieren von Abfallpapier gemäß dieser Erfindung.
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Wenn die Verbindung (A) und der unvollständige Ester (B)
in Kombination als eine Mischung davon verwendet werden,
ist das Gewichtsverhältnis der Verbindung (A) zu dem
unvollständigen Ester (B) von 95/5 bis 5/95, vorzugsweise
von 90/10 bis 50/50 und mehr bevorzugt von 80/20 bis
60/40.
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Bei der Reaktion zwischen der Verbindung (A) oder dem
unvollständigen Ester (B) oder einer Mischung davon und
der Dicarbonsäure ist es bevorzugt, ungefähr 1 Mol
Dicarbonsäure pro restlicher OH-Gruppe der Verbindung (A)
oder des unvollständigen Esters (B) oder einer Mischung
davon zu verwenden. Wenn die Verbindung (A) oder der
unvollständige Ester (B) oder eine Mischung davon in
einer extrem größerem Menge bei der zuvor genannten
Reaktion verwendet wird, verursacht die geringe Fähigkeit
der Druckerschwärzensammlung in dem Flotationsgerät einen
geringen Weißgrad der resultierenden entfärbten Pulpe.
Wenn die Dicarbonsäure in einer deutlich größerem Menge
verwendet wird, wird auf die anderen Seite die
Freisetzung der Druckerschwärze von Zellulose schwierig,
und somit verbleibt eine große Menge an nicht-
freigesetzter Druckerschwärze. In diesem Fall hat die
resultierende entfärbte Pulpe ein schlechtes Aussehen.
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Spezifische und nicht-begrenzende Beispiele der
Verbindung (A) umfassen z. B. POE/POP Glykolmonostearat
(EO = 20 Mol, PO = 10 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonooleat (EO = 25 Mol, PO = 20 Mol,
statistisch), POE/POP Glykolmonolaurat (EO = 10 Mol, PO
= 8 Mol, Statistisch), POE/POP Glykolmonomyristat (EO
= 25 Mol, PO = 25 Mol, statistisch), POE/POP
Glykolmonopalmitat (EO = 40 Mol, PO = 10 Mol, Block),
POE/POP Glykolmonoelaidat (EO = 10 Mol, PO = 3 Mol,
Block), POE/POP Glykolmonolinolat (EO = 15 Mol, PO
= 5 Mol, Block), POE/POP Glykolmonotalgölfettsäureester
(EO = 30 Mol, PO = 20 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonotalgöl-halbhydrierter Fettsäureester (EO
= 20 Mol, PO = 15 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonotalgöl-hydrierter Fettsäureester (EO
= 12 Mol, PO = 12 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonokokosnußölfettsäureester (EO = 36 Mol, PO
= 14 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonopalmölfettsäureester (EO = 16 Mol, PO
= 16 Mol, statistisch).
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Unter diesen sind POE/POP Glykolmonostearat (EO
= 20 Mol, PO = 10 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonooleat (EO = 25 Mol, PO = 20 Mol,
Statistisch), POE/POP Glykolmonopalmiat (EO = 40 Mol,
PO = 10 Mol, Block), POE/POP Glykolmonoelaidat (EO
= 10 Mol, PO = 3 Mol, Block), POE/POP
Glykolmonolinolat (EO = 15 Mol, PO = 5 Mol, Block),
POE/POP Glykolmonotalgölfettsäureester (EO = 30 Mol, PO
= 20 Mol, Block), POE/POP Glykolmonotalgöl-
halbhydrierter Fettsäureester (EO = 20 Mol, PO
= 15 Mol, Block), PGE/PGP Glykolmonotalgöl-hydrierter
Fettsäureester (EO = 12 Mol, PO = 12 Mol, Block),
POE/POP Glykolmonopalmölfettsäureeste (EO = 16 Mol, PO
= 16 Mol, statistisch) bevorzugt, und POE/POP
Glykolmonostearat (EO = 20 Mol, PO = 10 Mol, Block),
POE/POP Glykolmonopalmitat (EO = 40 Mol, PO = 10 Mol,
Block), PGE/POP Glykolmonoelaidat (EO = 10 Mol, PO
= 3 Mol, Block), POE/POP Glykolmonotalgöl-hydrierter
Fettsäureester (EO = 12 Mol, PO = 12 Mol, Block) sind
mehr bevorzugt.
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Spezifische und nicht-beschränkende Beispiele des
unvollständigen Esters (B) umfassen z. B. POE/POP
Glycerindistearat (EO = 60 Mol, PO = 30 Mol,
statistisch), POE/POP Glykololeat (EO = 25 Mol, PO
= 10 Mol, Block, Veresterungsgrad: 50 %), POE/POP
Glycerinstearat (EO = 60 Mol, PO = 50 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad: 40 %), POE/POP
Trimethylolpropandistearat (EO = 75 Mol, PO = 60 Mol,
statistisch), POE/POP Glycerinoleat/stearat (EO
= 45 Mol, PO = 15 Mol, Block, Veresterungsgrad 75 %),
POE/POP Pentaerythritolaurat (EO = 80 Mol, PO
= 60 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 40 %), POE/POP
Trimethylolpropanoleat (EO = 50 Mol, PO = 40 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad: 60 %), POE/POP Sorbitoleat
(EO = 100 Mol, PO = 60 Mol, Block, Veresterungsgrad:
70 %), POE/POP Sorbitanstearat (EO = 100 Mol, PO
= 80 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 60 %), POE/POP
Glycerinlaurat (EO = 90 Mol, PO = 30 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad 30 %), POE/PGP
Diglycerinlaurat (EO = 80 Mol, PO = 60 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad: 60 %), POE/POP
Glycerinstearat (EO = 75 Mol, PO = 40 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad: 70 %), POE/POP Addukt von
Talgöl/Glycerin (1/0,15 Mol) Mischung (EO = 60 Mol, PO
= 27 Mol, statistisch), POE/POP Addukt von hydriertem
Talgöl/Glycerin (1/05 Mol) Mischung (EO = 40 Mol, PO
= 20 Mol, Block), POE/POP Addukt von hydriertem
Kokosnußöl/Glycerin (1/0,3 ml) Mischung (EO = 90 Mol,
PO = 30 Mol, Block)
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Unter diesen sind POE/POP Glycerindistearat (EO
= 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch), POE/POP
Glykololeat (EO = 25 Mol, PO = 10 Mol, Block,
Veresterungsgrad: 50 %), POE/POP Glycerinstearat (EO
= 60 Mol, PO = 50 Mol, statistisch, Veresterungsgrad:
40 %), POE/POP Trimethylolpropandistearat (EO = 75 Mol,
PO = 60 Mol, statistisch), POE/POP
Glycerinoleat/Stearat (EO = 45 Mol, PO = 15 Mol,
Block, Veresterungsgrad: 75 %), POE/POP
Trimethylolpropanoleat (EO = 50 Mol, PO = 40 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad: 60 %), POE/POP
Sorbitololeat (EO = 100 Mol, PO = 60 Mol, Block,
Veresterungsgrad: 70 %), POE/POP Sorbitanstearat (EO
= 100 Mol, PO = 80 Mol, statistisch,
Veresterungsgrad: 60 %) POE/POP Glycerinstearat (EO
= 75 Mol, PO = 40 Mol, statistisch, Veresterungsgrad:
70 %), POE/POP Addukt von Talgöl/Glycerin (1/0,5 Mol)
Mischung (EO = 60 Mol, PO = 27 Mol, statistisch),
POE/POP Addukt von hydriertem Talgöl/Glycerin
(1/0,15 Mol) Mischung (EO = 40 Mol, PO = 20 Mol,
Block), POE/POP Addukt von hydriertem Kokosnußöl/Glycerin
(1/0,3 Mol) Mischung (EO = 90 Mol, PO = 30 Mol,
Block) bevorzugt und POE/POP Glycerindistearat (EO
= 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch), POE/POP
Sorbitanstearat (EO = 100 Mol, PO = 80 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad 60 %), POE/POP
Glycerinstearat (EO = 75 Mol, PO = 40 Mol,
statistisch, Veresterungsgrad 70 %), POE/POP Addukt von
hydriertem Talgöl/Glycerin (1/0,15 Mol) Mischung (EO
= 40 Mol, PO = 20 Mol, Block), POE/POP Addukt von
hydriertem K0kosnußöl/Glycerin (1/0,3 Mol) Mischung (EO
= 90 Mol, PO = 30 Mol, Block) sind mehr bevorzugt.
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Unter der Verbindung (A) und dem unvollständigen Ester
(B) ist der unvollständige Ester (B) bevorzugt.
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Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Entfärbemittels
verwendete Dicarbonsäure umfaßt aliphatische
Dicarbonsäuren und zyklische Dicarbonsäuren. Unter diesen
sind aliphatische Dicarbonsäuren bevorzugt. Spezifische
Beispiele der Dicarbonsäure umfassen Oxalsäure,
Succinsäure, Maleinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure und
Phthalsäure. Wenn diese Dicarbonsäuren Ahhydride bilden,
ist es bevorzugt, diese Ahhydride zu verwenden. Beispiele
der Ahhydride umfassen Maleinsäureanhydrid,
Succinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid und
Phthalsäureanhydrid.
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Das Entfärbemittel zum Regenerieren von Abfallpapier
gemäß dieser Erfindung kann durch ein willkürliches
Verfahren ohne Beschränkung hergestellt werden. Es kann
durch Mischen der obengenannten Verbindung (A) oder des
unvollständigen Esters (B) oder einer Mischung davon mit
einer OH-Gruppe mit einer Dicarbonsäure oder einem
Anhydrid davon durch Erhitzen hergestellt werden.
Beispiele eines solchen Herstellungsverfahrens umfassen
solche, die in JP-B-46-41887 (entspricht US-Patent
3 322 703), JP-B-60-33098, US-Patent 2 316 234 (1943),
US-Patent 2 028 091 (1936, J. Chem. Soc. Japan, 2, S.
261-265 (1976), Hiroshi Horiguchi Gosei Kaimenkasseizai
(Synthesized Surface Active Agent), überarbeitete und
verbesserte Auflage S. 203-204, Sankyo Shuppan K.K.
(1970) und Yukagaku, 26 (5), S. 283-286 (1977)
beschrieben sind (der Ausdruck "JP-B", wie er hierin
verwendet wird, bedeutet eine geprüfte japanische
Patentveröffentlichung). Insbesondere wird ein derartiges
Herstellungsverfahren vorzugsweise bei einer
Reaktionstemperatur von 80 bis 200ºC (wenn ein
Dicarbonsäureanhydrid verwendet wird, eine Temperatur von
80 bis 110ºC bevorzugt ist, während dann, wenn eine
Dicarbonsäure verwendet wird, ist eine Temperatur von 150
bis 200ºC bevorzugt ist) in der Gegenwart eines
Katalysators in einer Menge von 0 bis 5 Gew.%, bezogen
auf das Gesamtgewicht aller Ausgangsmaterialien für eine
Reaktionszeit von 8 bis 12 Stunden durchgeführt.
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Das Molekulargewicht des Entfärbemittels zum Regenerieren
von Abfallpulpe gemäß dieser Erfindung ist vorzugsweise
von 950 bis 40000.
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Das Entfärbemittel zum Regenerieren von Abfallpapier
gemäß dieser Erfindung kann in Portionen bei einem oder
jedem der Schritte: Abfallpapier-Entfaserungsschritt,
Knetbehandlungsschritt, Alterungsturmschritt und
Flotationsschritt zugegeben werden. Jedoch kann die
höchste Wirkung durch Zugabe des Mittels bei dem
Abfallpapier-Entfaserungsschritt erzielt werden. Es ist
bevorzugt, das Entfärbemittel in einer Menge von 0,05 bis
1,0 Gew.%, bezogen auf das Abfallpapiermaterial,
zuzugeben.
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Um diese Erfindung weiter zu erläutern, und nicht um
diese zu beschränken, werden die folgenden Beispiele
angegeben. Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen
sich alle Prozentangaben der Verbindungen auf das
Gewicht.
PRODUKTIONSBEISPIEL 1
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Einem Vierhalskolben (1 l) wurden 567,7 g
Polyoxethylen/Polyoxypropylen (nachfolgend der
Einfachheit halber mit POE/POP) Glykolmonostearat (EO
= 20 Mol, PO = 10 Mol, Blockpolymerisation (EO:
Ethylenoxid, PO: Propylenoxid, : zusätzliche Molzahl);
die Abkürzungen werden nachfolgend angewandt), 29,3 g
Succinsäureanhydrid und 3,0 g Natriumacetat, das als ein
Katalysator verwendet wurde, zugeführt. Die resultierende
Mischung konnte dann bei einer Reaktionstemperatur von
100ºC unter Rühren bei einer Rate von 500 Upm unter einer
Stickstoffatmosphäre 10 Stunden lang reagieren.
PRODUKTIONSBEISPIEL 2
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Einem Vierhalskolben (1 l) wurden 571,9 g eines
Materials, erhalten durch statistische Polymerisation von
60 Mol EO und 27 Mol PO mit einer Mischung aus Talgöl und
Glycerin (molares Verhältnis: 1:0,5) und 28,1 g
Maleinsäureanhydrid zugeführt. Die resultierende Mischung
konnte dann bei einer Reaktionstemperatur von 100ºC unter
Rühren bei einer Rate von 500 Upm unter einer
Stickstoffatmosphäre 10 Stunden lang reagieren.
PRODUKTIONSBEISPIEL 3
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Einem Vierhalskolben (1 l) wurden 580,9 g POE/POP
Trimethylolpropanester (EO = 75 Mol, PO = 60 Mol,
statistische Polymerisation), 16,1 g Maleinsäureanhydrid
und 3,0 g Natriumhydroxid zugeführt. Die resultierende
Mischung konnte dann bei einer Reaktionstemperatur von
110ºC unter Rühren bei einer Rate von 500 Upm unter einer
Stickstoffatmosphäre 12 Stunden lang reagieren.
BEISPIEL 1
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Altzeitungen wurden in Stücke von 2 x 5 cm geschnitten.
Eine definierte Menge dieser Stücke wurde in eine
tragbare Entfaserungsmaschine gegeben, und dann wurden
Wasser, 1,0 % (bezogen auf das Gewicht; das gleiche gilt
nachfolgend), bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Ätznatron, 3,0 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Natriumsilikat, 3,0 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
einer 30%igen wäßrigen Lösung aus Wasserstoffperoxid und
0,4 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke, eines jeden
Entfärbungsmittels, die in Tabelle 1 spezifiziert sind,
dazu zugeführt. Nach dem Entfasern bei einer
Pulpenkonzentration von 5 % bei 55ºC für 20 Minuten wurde
die Mischung 60 Minuten bei 50ºC gealtert. Als nächstes
wurde Wasser da zugegeben, um dadurch die
Pulpenkonzentration auf 1,0 % zu erniedrigen. Dann wurden
1,0 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke, CaCl&sub2;
dazugegeben, und die resultierende Mischung wurde einer
Flotation bei 30ºC für eine Dauer von 10 Minuten
unterworfen. Nach der Vollendung der Flotation wurde die
Pulpenaufschlämmung konzentriert, unter Erhalt einer
Konzentration von 6 %, und wurde dann mit Wasser
verdünnt, um dadurch eine Konzentration von 1 % zu
erhalten. Nach der Behandlung mit einer TAPPI-
Blattmaschine wurde ein Pulpenblatt erhalten. Die
Weißheit des erhaltenen Pulpenblattes wurde dann mit
einem Kolorimeter (Diffusion/Reflektionstyp) gemessen,
während die gesamte restliche Druckerschwärzenzahl und
die nicht-freigesetzte Druckerschwärzenzahl mit einem
Bildanalysator (x 100) bestimmt wurden. Weiterhin wurde
die Höhe der Schaumschicht auf der Oberfläche der
Flüssigkeit in dem Flotationsgerät 3 Minuten nach der
Initiierung der Flotation bestimmt.
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Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
TABELLE 1
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
POE/POP Glykolmonostearat (EO = 20 Mol, PO 10 Mol, Block, Produktionsbeispiel 1)
POE/POP Glykolmonooleat (EO = 25 Mol, PO = 20 Mol, statistisch)
POE/POP Glykolmonolaurat (EO = 10 Mol, PO = 8 Mol, statistisch)
POE/POP Glycerindistearat (EO = 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch)
POE/POP Glykolmonostearat (EO = 7 Mol, PO = 10 Mol, Block)
Succinsäureanhydrid
Glutarsäureanhydrid
Phthalsäureanhydrid
Maleinsäureanhydrid
TABELLE 1 (Fortsetzung)
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Vergleichsprodukt
POE/POP Glycerindistearat (EO = 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch)
POE/POP Glycerinstearat (EO = 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch, Veresterungs-grad = 95 %)
POE/POP Glycerinehter (EO = 60 Mol, PO = 30 Mol, statistisch)
Ammoniumstearat
POE/Nonylphenylether (EO = 9 Mol)
Maleinsäureanhydrid
Bemerkung *1): "Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid" bedeutet das Verhältnis von
Säureanhydrid pro Mol der restlichen OH-Gruppe in der Verbindung
TABELLE 2
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
TABELLE 2 (Fortsetzung)
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Vergleichsprodukt
BEISPIEL 2
-
Altzeitungen wurden in Stücke von 2 x 5 cm geschnitten.
Eine definierte Menge dieser Stücke wurde in eine
tragbare Entfaserungsmaschine gegeben, und dann wurden
Wasser, 1,0 % bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Ätznatron, 0,5 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Natriumsilikat Nr. 3 und 0,4 %, bezogen auf die
Altzeitungsstücke, eines jeden Entfärbemittels, das in
Tabelle 3 spezifiziert ist, dazugegeben. Nach dem
Entfasern bei einer Pulpenkonzentration von 5 % bei 45ºC
für 20 Minuten wurde die Mischung dehydratisiert, um
dadurch die Pulpenkonzentration auf 18 % einzustellen.
Dann wurden 1,5 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Ätznatron, 2,5 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Natriumsilikat Nr. 3 und 3,0 %, bezogen auf die
Altzeitungsstücke einer 30%igen wäßrigen Lösung aus
Wasserstoffperoxid dazugegeben. Nach dem Mischen wurde
die resultierende Mischung bei einer Pulpenkonzentration
von 15 % bei 50ºC 90 Minuten lang gealtert. Dann wurde
Wasser dazugegeben, um dadurch die Pulpenkonzentration
auf 4 % zu erniedrigen. Dann wurde die Mischung weiterhin
in einer tragbaren Entfaserungsmaschine 5 Minuten lang
entfasert, und Wasser wurde dazugegeben, um dadurch die
Pulpenkonzentration auf 1,0 % zu senken. 1,0 %, bezogen
auf die Altzeitungsstücke, CaCl&sub2; wurden dazugegeben, und
die resultierende Mischung wurde einer Flotation bei 30ºC
für 10 Minuten unterworfen. Nach der Vollendung der
Flotation wurde die Pulpenaufschlämmung konzentriert,
unter Erhalt einer Konzentration von 6 %, und wurde dann
mit Wasser verdünnt, um dadurch eine Konzentration von
1 % zu ergeben. Nach der Behandlung mit einer TAPPI-
Blattmaschine wurde ein Pulpenblatt erhalten. Die Weiße
des erhaltenen Pulpenblattes wurde dann mit einem
Kolorimeter (Diffusion/Reflektionstyp) gemessen, während
die Anzahl der gesamten restlichen Druckerschwärzen und
die Anzahl der nicht-freigesetzte Druckerschwärze mit
einem Bildanalysator (x 100) bestimmt wurden. Weiterhin
wurde die Höhe der Schaumschicht auf der Oberfläche der
Flüssigkeit in dem Flotationsgerät 3 Minuten nach der
Initiierung der Flotation bestimmt. Tabelle 4 zeigt die
Ergebnisse.
TABELLE 3
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
POE/POP Addukt von Talgöl/Glycerin (1/0,5 Mol) Mischung (EO = 60 Mol, PO = 27 Mol, statistisch, Produktionsbeispiel 2)
POE/POP Sorbitoleat (EO = 100 Mol, PO = 60 Mol, Block, Veresterungsgrad: 70 %)
POE/POP Sorbitanstearat (EO = 100 Mol, PO = 80 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 60%)
POE/POP Glycerinlaurat (EO = 90 Mol, PO = 30 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 30 %)
Maleinsäureanhydrid
Succinsäureanhydrid
TABELLE 3 (Fortsetzung)
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Vergleichsprodukt
POE/POP Addukt von Talgöl/Glycerin (1/0,5 Mol) Mischung (EO = 60 Mol, PO = 72 Mol, statistisch)
POE/POP Sorbitoleat (EO = 36 Mol, PO = 18 Mol, Block, Veresterungsgrad: 70 %)
POE/POP Sorbitether (EO =
100 Mol, PO = 60 Mol, Block)
Natriumdodecylbenzolsulfonat
Maleinsäureanhydrid
Succinsäureanhydrid
Bemerkung *1): "Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid" bedeutet das Verhältnis von
Säureanhydrid pro Mol der restlichen OH-Gruppe in der Verbindung
TABELLE 4
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
TABELLE 4 (Fortsetzung)
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Vergleichsprodukt
BEISPIEL 3
-
Altmagazine wurden in Stücke von 2 x 5 cm geschnitten
Eine definierte Menge dieser Stücke wurde in einen
Niedrig-Konzentrationspulper geführt, und dann wurden
Wasser, 0,5 % bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Ätznatron, 1,5 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke,
Natriumsilikat Nr. 3 , 1,0 %, bezogen auf die
Altzeitungsstücke, einer 30%igen wäßrigen Lösung aus
Wasserstoffperoxid und 0,05 %, bezogen auf die
Altzeitungsstücke eines jeden Entfärbemittels, das in
Tabelle 5 spezifiziert ist, dazugegeben. Nach dem
Entfasern bei einer Pulpenkonzentration von 15 % bei 45ºC
für 20 Minuten wurde Wasser dazugegeben, um dadurch die
Pulpenkonzentration auf 4,0 % zu erniedrigen. Dann wurde
Wasser weiterhin hinzugegeben, um die Pulpenkonzentration
auf 1,0 % zu erniedrigen. Als nächstes wurde die Mischung
einer Flotation bei 30ºC für 10 Minuten unterworfen. Nach
der Vollendung der Flotation wurde die
Pulpenaufschlämmung konzentriert, unter Erhalt einer
Konzentration von 6 %, und wurde dann mit Wasser
verdünnt, um dadurch eine Konzentration von 1 % zu
ergeben. Nach dem Behandeln mit einer TAPPI-Blattmaschine
wurde ein Pulpenblatt erhalten.
-
Die Weiße des erhaltenen Pulpenblattes wurde dann mit
einem Kolorimeter (Diffusion/Reflektionstyp) gemessen,
wobei die Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze und
die Anzahl der nicht-freigesetzten Tinte mit einem
Bildanalysator (x 100) bestimmt wurden. Weiterhin wurde
die Höhe der Schaumschicht auf der Oberfläche der
Flüssigkeit in dem Flotationsgerät 3 Minuten nach der
Initiierung der Flotation bestimmt. Tabelle 6 zeigt die
Ergebnisse.
TABELLE 5
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
POE/POP Trimethylolpropandistearat (EO = 75 Mol, PO = 60 Mol, statistisch, Produktionsbeispiel 3)
POE/POP Glycerinoleat/Stearat (EO = 45 Mol, PO = 15 Mol, Block, Veresterungsgrad: 75 %)
POE/POP Pentaerythritollaurat (EO = 80 Mol, PO = 60 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 40 %)
POE/POP Trimethylolpropandistearat (EO = 75 Mol, PO = 60 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 60 %)
Maleinsäureanhydrid
Glutarsäureanhydrid
Succinsäureanhydrid
Phthalsäureanhydrid
TABELLE 5 (Fortsetzung)
Verbindung
Säureanhydrid
Verhältnis von Verbindung zu Säureanhydrid *1)
Vergleichsprodukt
POE/POP Trimethylolpropandistearat (EO = 90 Mol, PO = 72 Mol, statistisch)
POE/POP Pentaerythritollaurat (EO = 20 Mol, PO = 15 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 40 %)
POE/POP Trimethylolpropanether (EO = 90 Mol, PO = 72 Mol, statistisch)
Natrium-alpha-olefinsulfonat
Natriumoleat
Maleinsäureanhydrid
Succinsäureanhydrid
Bemerkung *1): "Verhältnis von verbindung zu Säureanhydrid" bedeutet das Verhältnis von
Säreanhydrid pro Mol der restlichen OH-Gruppe in der Verbindung
TABELLE 6
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
TABELLE 6 (Fortsetzung)
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Vergleichsprodukt
BEISPIEL 4
-
Altzeitungen wurden in Stücke von 2 x 5 cm geschnitten.
Eine definierte Menge dieser Stücke wurde einem Niedrig-
Konzentrationspulper zugeführt, und dann wurden Wasser,
0,5 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke, Ätznatron,
1,0 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke, Natriumsilikat
Nr. 3, 0,8 %, bezogen auf die Altzeitungsstücke, einer
30%igen wäßrigen Lösung aus Wasserstoffperoxid, 0,05 %
eines Chelatisierungsmittels (DTPA) und 0,06 %, bezogen
auf die Altzeitungsstücke eines jeden Entfärbemittels,
das in Tabelle 7 spezifiziert ist, dazu zugeführt. Nach
dem Entfasern bei einer Pulpenkonzentration von 4 % bei
40ºC für 15 Minuten wurde Wasser dazugegeben, um dadurch
die Pulpenkonzentration auf 1,0 % zu erniedrigen. Dann
wurde die Mischung einer Flotation bei 30ºC für 10
Minuten unterworfen. Nach der Vollendung der Flotation
wurde die Pulpenaufschlämmung konzentriert, unter Erhalt
einer Konzentration von 6 %, und wurde dann mit Wasser
verdünnt, unter Erhalt einer Konzentration von 1 %. Nach
dem Behandeln mit einer TAPPI-Blattmaschine wurde ein
Pulpenblatt erhalten.
-
Die Weiße des erhaltenen Pulpenblattes wurde dann mit
einem Kolorimeter (Diffusion/Reflektionstyp) gemessen,
während die gesamte Anzahl der restlichen Druckerschwärze
und die Anzahl der nicht-freigesetzte Druckerschwärze mit
einem Bildanalysator (x 100) bestimmt wurden. Weiterhin
wurde die Höhe der Schaumschicht auf der Oberfläche der
Flüssigkeit in dem Flotationsgerät 3 Minuten nach der
Initiierung der Flotation bestimmt. Tabelle 8 zeigt die
Ergebnisse.
TABELLE 7
Verbindung
Dicarbonsäure
Verhältnis von Verbindung zu Dicarbonsäure *1)
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
POE/POP Glycerinlaurat (EO = 80 Mol, PO = 60 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 60 %)
POE/POP Glycerinstearat (EO = 75 Mol, PO = 40 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 70 %)
POE/POP Glykololeat (EO = 25 Mol, PO = 10 Mol, Block, Veresterungsgrad: 50 %)
Oxalsäure
Maleinsäure
Succinsäure
Adipinsäure
TABELLE 7 (Fortsetzung
Verbindung
Dicarbonsäure
Verhältnis von Verbindung zu Dicarbonsäure *1)
Vergleichsprodukt
POE/POP Glycerinstearat (EO = 55 Mol, PO = 60 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 70 %)
POE/POP Glykololeat (EO = 40 Mol, PO = 16 Mol, Block, Veresterungsgrad: 50 %)
POE/POP Glycerinether (EO = 60 Mol, PO = 50 Mol, statistisch)
POE/POP Glycerinhexylat (EO = 60 Mol, PO = 50 Mol, statistisch, Veresterungsgrad: 40 %)
POE Laurylether (EO p = 10 Mol)
Maleinsäure
Succinsäure
Adipinsäure
Bemerkung *1): "Verhältnis von verbindung zu Säureanhydrid" bedeutet das Verhältnis
von
Säreanhydrid pro Mol
der restlichen OH-Gruppe in der Verbindung
TABELLE 8
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Produkt der Erfindung
Vergleichsprodukt
TABELLE 8 (Fortsetzung)
Weißgrad (%)
Gesamtzahl der restlichen Druckerschwärze (Zahl/1 Feld)
Zahl der nicht-freigesetzten Drukkerschwärze (Zahl/1 Feld)
Schaumhöhe
Vergleichsprodukt
-
Während die Erfindung detailliert und unter Bezugnahme
auf spezifische Beispiele davon beschrieben wurde, ist es
dem Fachmann offenbar, daß verschiedene Änderungen und
Modifizierungen darin gemacht werden können, ohne den
Rahmen und Umfang davon zu verlassen.