DE969809C - Verfahren zur Regeneration von Altpapier - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. JULI 1958

D 11549 IVa/55b

Das Altpapier ist schon lange Zeit ein sehr wichtiger Rohstoff für die Erzeugung von Pappen und die Herstellung billiger Verpackungspapiere und -kartons. Da bei diesen Erzeugnissen die Farbe und die in dem Altpapier enthaltenen Verschmutzungen kaum eine Rolle spielen, braucht dasselbe in den meisten Fällen lediglich mechanisch zerfasert und anschließend in der üblichen Weise auf Papier oder Pappe aufgearbeitet zu werden. Neuerdings ist man jedoch bestrebt, das Altpapier sowie das aus ihm bei der mechanischen Zerfaserung gewonnene Fasermaterial besser zu reinigen und zu bleichen, um dieses Material für die Herstellung mittelfeiner holzhaltiger und holzfreier Papierqualitäten zu verwenden. Für die Regeneration von Altpapier wurden deshalb in jüngerer Zeit mehrere Verfahren entwickelt, die alle den Zweck haben, die vorhandenen Farben, Verschmutzungen, Druckerschwärze, Tinte od. dgl. zu beseitigen und darüber hinaus durch einen Bleich- so prozeß ein weißeres Fasermaterial zu gewinnen. Bei den meisten dieser Regenerationsverfahren werden Alkalien in den verschiedensten Formen angewendet, um die in dem Altpapier zur Fixierung der Druckerschwärze oder der anderen Druckfarben enthaltenen Fette, Harze und Wachse zu verseifen und dadurch wasserlöslich zu machen. Auch Säuren, wie Oxalsäure oder Schwefelsäure, sind für die Regeneration von Altpapier empfohlen worden. Nach anderen Vorschlägen wird die An-

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wendung von Seifen bzw. Seifenersatzstoffen oder von Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol, Petroleum, Benzin, Tetralin, hydrierten Phenolen oder Pyridin, als wirkungsvoll bezeichnet. Die meisten dieser Verfahren konnten jedoch aus wirtschaftlichen Gründen keinen Eingang in die Praxis finden, zumal ein Teil der genannten Chemikalien so teuer ist, daß eine Rückgewinnung unerläßlich wäre.

ίο Auch eine Nachbleiche dieser mit Alkalien od. dgl. vorbehandelten Regenerate mit Chloritbleichlauge ist bereits empfohlen worden. Dieser Vorschlag hat sich jedoch ebenfalls nicht bewährt, weil durch die Einwirkung der Hypochlorite auf die bereits durch den Gebrauch und den Regenerierprozeß geschwächten Papierfasern ein weiterer erheblicher Festigkeits- und Faserverlust verursacht wird.

In jüngerer Zeit hat sich in Amerika ein Regeao nerierverfahren für Altpapier, bei dem Alkalilauge und Peroxydverbindungen enthaltende Stoffe zur Anwendung gelangen, mit ganz gutem Erfolg in der Praxis einführen können. Diese Chemikalien sollen beispielsweise im Holländer, in der Rührbütte oder im »Pulper« dem zerfaserten Altpapiei bei etwa 50 bis 70⁰ zugesetzt werden, wobei schon ziemlich weitgehend gereinigte Regenerate erhalten werden. Keineswegs jedoch kann man diese Stoffe mit frischem, nicht aus Altpapier stammendem Fasermaterial und besonders mit gebleichtem Holzschliff oder Zellstoff vergleichen. Auch die durch Einwirkung von Peroxydverbindungen, insbesondere von Na₂O₂ gewonnenen Regenerate, enthalten nämlich immer noch einen gewissen Teil Farbe, .35 Druckerschwärze und Schmutz, und es ist bereits bekannt, den Wirkungsgrad dieses Regenerationsverfahrens mit dem Ziel eines erhöhten Reinigungsgrads und Bleicheffekts durch Zusätze von oberflächenwirksamen Stoffen, z. B. von Silikaten oder von Netzmitteln, zu verbessern.

Es sind ferner zahlreiche weitere Verfahren zur Regeneration von Altpapier bekannt. So hat man schon zum Regenerieren von Altpapier Kondensationsprodukte aus höhermolekularen Fett- oder Harzsäuren mit polymeren Aminocarbonsäuren verwendet. Hierzu können gegebenenfalls Bleichmittel zugesetzt werden. Die Regenerierung erfolgt bei erhöhter Temperatur. Ferner ist es bekannt, Altpapier so zu regenerieren, daß es mit Emulgierungsmitteln auf Fettbasis, die neutral reagieren, behandelt wird. Derartige Emulgierungsmittel sind beispielsweise Oleylalkoholsulfonate, oleylmethyläthylsulfonsaures Natrium und Handelsprodukte mit dem Zeichen »Igepon«, »Gardinol«, »Lanaclarin«. Ferner ist es bekannt, Altpapier mit Hilfe einer Flotte zu regenerieren, die Alkaliperoxyde oder Erdalkaliperoxyde und Siliciumdioxyd oder andere gelatinöse Stoffe enthält. Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird Altpapier mit einer Flotte regeneriert, die Natriumperoxyd und Natriumsilikat enthält. Das Natriumsilikat soll hierbei angeblich als Netzmittel dienen. Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird die Regenerierung von Altpapier mit einer Emulsion einer flüssigen Fettsäure in einer wäßrigen Lösung eines Alkalisalzes, einer Sulfonsaure oder Fettsäure durchgeführt. Ein Teil dieser Verfahren ermöglicht es zwar, in gewissem Ausmaß die Schmutzstoffe bzw. Farben aus dem Altpapier zu entfernen. Sie geben hierbei aber ein Regenerat von dunkler Färbung, das für die Weiterverarbeitung auf Druckpapier nicht geeignet ist. Die anderen obenerwähnten Verfahren, bei denen die Entfernung der Farbstoffe in Gegenwart eines Bleichmittels durchgeführt wird, geben zwar ein helleres Regenerat, dessen Fasern aber durch das Bleichmittel so angegriffen sind, daß sie zur Herstellung von Papier der gewünschten mechanischen Festigkeit nicht geeignet sind.

Durch die vorliegende Erfindung werden die ge- 8i schilderten Nachteile vermieden, und es wird ein Regenerat von gutem Weißgehalt gewonnen, dessen Fasern so wenig beschädigt sind, daß es ohne Schwierigkeiten zur Herstellung von z. B. Druckpapier verwendet werden kann. Die. Erfindung besteht darin, daß die Regenerierung von Altpapier mittels einer alkalischen wäßrigen Flotte vorgenommen wird, die gleichzeitig Wasserglas, mindestens eine sauer stoff abgebende Verbindung, wie Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd, Perborat, go Percarbonat, mindestens ein Stickstoff in amid- oder sulfonamidartiger Bindung enthaltendes Schutzkolloid und mindestens eine stickstofffreie organische Verbindung mit Netz- und Waschwirkung enthält.

Es wurde ferner gefunden, daß diese Flotten eine besonders gute Wirkung haben, wenn sie als Stickstoff enthaltendes Schutzkolloid ein Kondensationsprodukt eines löslichen Eiweißstoffes oder eines höhermolekularen Eiweißspaltproduktes mit einer seifenbildenden Fett-, Harz- oder Naphthensäure oder mit einer aliphatischen oder aliphatischaromatischen Sulfonsaure enthalten.

Schließlich wurde gefunden, daß als Netzmittel in Flotten gemäß der Erfindung mit ausgezeichnetem Erfolg Alkylbenzolsulfonsäuresalze verwendet werden können, deren Alkylgruppe 10 bis 18 Kohlenstoff atome enthält.

Die Faserschutzmittel bzw. ihre Mischungen werden erfindungsgemäß in Mengen von 0,2 bis 10%, bezogen auf das absolut trockene Fasergewicht,'im alkalischen Medium in Gegenwart von sauerstoffabgebenden Substanzen, wie z. B. Wasserstoffsuperoxyd oder Natriumsuperoxyd, Natriumperborat, Natriumpercarbonat, Natriumpyrophosphat od. dgl., zur Anwendung gebracht. Im Vergleich zu den bisherigen Behandlungsweisen werden bei der Anwendung dieses neuen Verfahrens Altpapierregenerate gewonnen, deren Weißgehalte je nach Zusatz der genannten Mittel um 8 bis 15% höher liegen. Dies ist bei der Regeneration von Altpapier ein sehr bedeutender Vorteil, weil dieser höhere Weißgehalt ohne Erhöhung des Bleichmittelbedarfes erzielt wird, so daß also die Weißgehaltssteigerung niemals auf Kosten von Faserschädigungen oder Faserverlusten geschieht.

Die Faserschädigungen und die Faserverluste sind vielmehr bei der erfindungsmäßigen Arbeitsweise niedriger als bei den vorbekannten Regeneriermethoden. Bei Anwendung der erfindungsmäßigen Arbeitsweise ist eine bleichende Nachbehandlung, wie dies in der Literatur oft empfohlen wird, überflüssig.

Beispiel ι

ίο ι oo kg Zeitungspapier werden in einem Kugelkocher bei einer Stoffdichte von 5% mit 4% Wasserglas, 2*/o- Ätznatron, 2,5% Natriumsuperoxyd und 1% einer Mischung gleicher Teile von alkylbenzolsulfonsäuren! (C 12 bis 18) Natrium und oleyllysalbinsaurem Natrium vermischt und bei 8o° C etwa 2 Stunden lang behandelt. Der Stoff wird dann gut ausgewaschen und in üblicher Weise zu Papier verarbeitet. Der unbehandelte Stoff hatte einen Weißgehalt von 52% und der - fertigbehandelte, gewaschene Stoff einen Weißgehalt von 73%.

Beispiel 2

100 kg farbig bedrucktes Illustrationsdruckpapier werden im »Pulper« mit 6% Wasserglas, 2°/o Ätznatron, 3% Natriumsuperoxyd und 2% einer Mischung aus 2 Teilen Dodezylbenzolsulfonsaurem Natrium und 3 Teilen eines Kondensations-Produktes, das in bekannter Weise durch Einwirkung von Sojaölfettsäurechlorid auf höhermolekulare Eiweißspaltprodukte in alkalischer Lösung erhalten werden kann, gut vermischt und etwa 2 Stunden auf etwa 75° erwärmt. Der so behandelte Stoff wird dann mittels Zellenfilter gewaschen und für die Papiererzeugung dem Mahlholländer zugeführt. Vor dieser Behandlung wurde der Weißgehalt des Stoffes mit 49V0 gemessen, und nach der Behandlung betrug der Gehalt 71%.

B e i s ρ i e 1 3

100 kg gemischtes Altpapier werden in" einer Rührbütte mit 6% Wasserglas, 2% Ätznatron, 3% Natriumsuperoxyd und 3% einer Mischung gleicher Teile von Laurinalkoholsulfonat und eines durch Einwirkung von Paraffinsulfochlorid (C 12 bis 18), wie es unter dem Namen »Mersol D« erhältlich ist, auf Eiweißspaltprodukte bei Gegenwart von Alkalien gewonnenen Kondensationsproduktes gut vermischt und bei 90⁰ 1V2 Stunden lang behandelt. Nach dieser Reaktionszeit wird der Stoff durch einen »Refiner« geleitet und mittels Rohrschleuder von groben mechanischen Verunreinigungen getrennt. Nach dem Auswaschen mittels einer Filterpresse wird der Stoff zu Papier verarbeitet. Der Weißgehalt dieses Materials war vor der Regeneration 43% und nach dieser Behandlung 68%.

Beispiel 4

²5°kg gemischtes Altpapier werden im Kollergang bei einer Stoffdichte von 30% und einer Temperatur von 50⁰ mit 5% Wasserglas, 2% Ätznatron, 2,5% Natriumsuperoxyd und 2"/O einer Mischung gleicher Teile von dodezylbenzolsulfonsaurem Natrium und Oleylsarkosinnatrium gut vermischt. Der Stoff wird dann in einem Vorratsbunker beliebig lange gelagert. Vor der Weiterverarbeitung zu Papier wird dieser so behandelte Stoff auf eine Stoff dichte von 3 °/o verdünnt und gewaschen. Die Weißgehaltssteigerung beträgt bei dieser Behandlung 18 bis 22%. Sie betrug bei Vergleichsversuchen ohne die erfindungsgemäßen Zusätze nur 10 bis 12%.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Regeneration von Altpapier mittels einer alkalischen wäßrigen Flotte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flotte verwendet wird, die a) Wasserglas, b) mindestens eine sauerstoffabgebende Verbindung, wie Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd, Perborat, Percarbonat, c) mindestens ein Stickstoff in amid- oder sulfonamidartiger Bindung enthaltendes Schutzkolloid und d) mindestens eine stickstofffreie organische Verbindung mit Netz- und Waschwirkung enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stickstoff enthaltendes Schutzkolloid ein Kondensationsprodukt eines löslichen Eiweißstoffes oder eines höhermolekularen Eiweißspaltproduktes mit einer seifenbildenden Fett-, Harz- oder Naphthensäure oder mit einer aliphatischen oder aliphatischaromatischen Sulfonsäure verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, da- gs durch gekennzeichnet, daß als stickstofffreie Netz- und Waschmittel alkylbenzolsulfonsaure Salze verwendet werden, deren Alkylgruppe 10 bis 18 Kohlenstoff atome enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 667722, 707 119, 552;

französische Patentschriften Nr. 409 697,
897; USA.-Patentschrift Nr. 2 582496;

Wochenblatt für Papierfabrikation, 1951, S. 546;

Chemisches Centralblatt, Jahrg. 1935, Bd. II, S. 153 (Referat über: Bonnet: Die Bleicherei auf neuen Wegen). no

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