DK146163B - Fremgangsmaade til regenerering af brugt papir - Google Patents

Description

(19) DANMARK

lj| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT πυ 146163 B

keg/

DiREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 1282/74 (51) lnt.CI.3: D 21 C 5/02 (22) Indleveringsdag: 08 mar 1974 (41) Aim. tilgængelig: 10 sep 1974 (44) Fremlagt: 11 jul 1983 (86) International ansøgning nr.:- (30) Prioritet: 09 mar 1973 DE 2311674 (71) Ansøger: ‘DEGUSSA AK71ENGESELLSCHAFT; 6000 Frankfurt 1, DE.

(72) Opfinder: Wilhelm *Bemdt; DE.

(74) Fuldmægtig: Internationalt Patent-Bureau_ (54) Fremgangsmåde til regenerering af brugt papir

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til regenerering af brugt papir ved indvirkning af blegende og eventuelt kompleksdannende kemikalier, efterfølgende flotation samt genanvendelse af flotationsvandet.

Til overføring af brugt papir i et fuldgyldigt papirråstof er det nødvendigt at fjerne trykfarverne. Dertil kendes der forskellige fremgangsmåder. I USA foretrækkes trykfarvefjernelse ved vask, se f.eks. beskrivelsen til US-patent nr. 2.580.161; i Europa er derimod rensningen af brugt papir ved flotation slået igennem. Den i dag almindelige arbejdsmåde er beskrevet i tysk fremlæggelsesskrift nr. ® 1.517.172. Ved denne helt alment som "de-inking-proces" kendte fremgangsmåde slås

PO

(ø brugt papir under samtidig tilsætning af kemikalierne chargevis op og når efter en 10 kvælde- eller reaktionstid på ca. 2 timer og et påfølgende gennemløb af sorterings- apparat og raffinør til den engentlige flotation. I denne fraskilles de under de ^ forudgående behandlingstrin fra papirfibrene løste trykfarver fra papirmaterialet, Q og de udskilles som skum.

2 146163

De-inking-processen er ganske vist indført i praksis, men pulperen kan kun arbejde chargevis, og stoftætheden i pulperen og karret udgør på grund af kemikalieindvirkningen maksimalt 6%.

Det ville være ønskeligt at foretage blegningen ved de-inking-processen ved høj stoftæthed, da indvirkningen af blege- og de-inking-kemikalierne herved principielt medfører et bedre resultat.

Det er i USA-patentskrift nr. 3.056.713 blevet foreslået at underkaste brugt papir de-inking ved stor stoftæthed. Ved denne kendte fremgangsmåde bleges papiret i upulpet tilstand, f.eks. blot skåret i strimler, ved en stoftæthed på f.eks. 25%, idet behandlingen udføres i en roterende koger eller i en roterende tromle. Sådanne apparater er ikke almindeligt tilgængelige i papirindustrien, og da de desuden er teknisk meget krævende og tager megen plads op, har denne fremgangsmåde ikke vundet indpas i praksis.

Det tilsigtes nu med den foreliggende opfindelse at gennemføre den i og for sig kendte de-inking-proces med en blegning ved stor stoftæthed i de til de-inking-processen forhåndenværende apparater.

Dette opnås ved en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved, at det brugte papir slås op som netop pumpeligt stof i en pulper til en stoftæthed på 1-8%, eventuelt under tilsætning af en kompleksdanner, derpå afvandes til 12-30% og derefter blandes i en blander med de sædvanlige de-inking-kemikalier -eventuelt med undtagelse af den allerede i pulperen tilsatte kompleksdanner -dernæst bleges i et blegetårn ved en stoftæthed på 12-25% i løbet af 1-3 timer ved 10-50°C, fortyndes til en stoftæthed på 2-6%, på kendt måde føres gennem faststofrenser, udligningskar, raffinør 0g flotationsapparat ved sædvanlig stoftæthed, hvorpå det færdige stof fortykkes til 3-30%, og det tiloversblivende vand føres tilbage dels til flotationen og eventuelt dels til pulperen.

Stoftætheden i pulperen kan fortrinsvis andrage 2-4 %, efter fortykning 15-25 7„, blegetemperaturen andrager fortrinsvis 20-40°G og blegetiden fortrinsvis *2 timer.

Faren for farveudtværing i pulperen hindres med sikkerhed, da det brugte papir kun slås op til pumpelighed, dvs. endnu tilstedeværelse af pap ir stykker, og enhver intensiv opplukning undgås. Opslagningen kan på denne måde foregå uden tilstedeværelse af den samlede mængde de-inking-kemikalier. Kun kompleksdanneren kan eventuelt tilsættes'.

Som de-inking-kemikalier anvendes de kendte stoffer.

Således kommer som kompleksdannere salte af ethylendiaminotetraeddikesyre, frem for alt natriumsaltet, på tale. Kompleksdannerne kan tilsættes på fast form, men fortrinsvis som i handelen tilgængelige 40 vægt%'s opløsninger, i mængder på 0-0,5, fortrinsvis 0,2-0,3 vægt?. (40 vægt?/s opløsning), baseret på vægten af det brugte papir.

146163 3

Blegekemikalier er natriumperoxid eller hydrogenperoxid og alkali (i ækvivalente mængder).

Beregnet på brugt papir anvendes 1-3 vægt% natriumperoxid, fortrinsvis 1,5-2 vægti, eller ækvivalente mængder hydrogenperoxid og natronlud, 0-6 vægt!, fortrinsvis 3-5 vægt! vandglas (i handelen tilgængelig opløsning 38-40° Bé), 0,05-0,5 vægt7=, fortrinsvis 0,2 vægti emulgator (polyglycolether af fedtsyre eller fedtalkohol) og 0-1,2 vægt?», fortrinsvis 0,4-0,9 vægt7o, af en alifatisk carboxylsyre med den almene formel C^H^OH^COOH. n kan ligge mellem 10 og 24, m mellem 21 og 49 og x mellem 0 og 4, se tysk patentskrift nr. 1.517.172. Emulgatorerne, såsom syrer, anvendes i form af i handelen tilgængelige opløsninger. Perforbindelserne og vandglas blandes fortrinsvis separat og tilføres derpå sammen papirgrøden.

Perforbindelserne anvendes i vandige opløsninger af 1-5 vægt7o, beregnet som natriumperoxid.

De med kemikalierne tilførte vandmængder er så små, at blegningen i blege-tårnet gennemføres uden vanskeligheder ved 12-30 7o's stoftæthed. Fremgangsmåden kan også drives fuldt ud kontinuerligt, dvs. pulperen kan også arbejde kontinuerligt.

Opfindelsen forklares nærmere ved hjælp af figuren og et eksempel:

Det brugte papir A slås op i en pulper 1, gennemløber et mellemkar 2 og afvandes i et højfortykningsfilter 3 til 12-30 7»'s stoftæthed. Det bliver derpå med en snekke 4 ført til en blander 5 og blandet med proceskemikalierne L og falder fra denne i et blegetårn 6, fra hvilket det efter 1-3 timers reaktionstid efter fortynding til 2-6 %'s stoftæthed udtages. Stofsuspensionen gennemløber først et yderligere opplukningstrin, den kontinuerlige pulper 7, og videre-behandles derefter på samme måde, som det i dag er sædvanligt ved affarvning af brugt papir. Den gennemløber således en tykstofrenser 8, et udligningskar 13, en raffinør 9 og endelig flotationsceller 10, hvori fraskillelsen af trykfarverne sker. Materialet fra flotationen fortykkes på et filter 11 og går derfra til papirfabrikken. Det i sekundærcellerne 10a ved flotationen dannede skum fortykkes med en centrifuge 12. Det fra filtrene 3 og 11 og centrifugen 12 kommende vand opsamlet som bagvand RV og anvendes til forsyningen af pulperen 1, fortyndingen ved tårnudtaget 6 og fortyndingen før flotationen 10.

Arbejdsbetingelserne for de enkelte fremgangsmådetrin er som angivet i det følgende:

Opslagningen i pulperen 1 sker ved en stoftæthed på 1-8, fortrinsvis 2-4 7o. Pulperen kan drives kontinuerligt. Opplukningen bliver nu drevet så vidt, at der - som allerede nævnt - dannes et netop pumpeligt materiale. Enhver videregående energitilførsel undgås, da den kun fører til en udtværing af trykfarven på 146163 4 papirfibrene og derved formindsker rensningseffekten. I.pulperen anvendes udelukkende bagvand. Temperaturen kan ligge mellem 10 og 50°C, fortrinsvis ved 20-40°C. Til forbedring af den senere peroxidblegning kan der - som allerede nævnt - i pul-peren tilsættes en i handelen tilgængelig kompleksdanner D.

Mellemkarret 2 tjener som pufferkar mellem pulperen 1 og højfortykningsfilteret 3.

I høj fortykningsfilteret 3 bliver stofsuspensionen bragt til en stoftæthed på 12-30 %, fortrinsvis 15-25 %. Egnede apparaturer er båndtrykfilter eller dob-beltsipresse.

Snekken 4 bringer stoffet til blanderen 5. Allerede i snekken tilsættes de . til.processen nødvendige resterende kemikalier L; det er herved bedst, at de øvrige kemikalier blandes intensivt med den forblandede opløsning af perforbindelser og vandglas, f.eks. ved hjælp af et intensivt røreværk. Den samlede blanding sættes derpå til stoffet i blanderen 5. Som blander 5 kommer i papir- og cellu-loseindustrien kendte blandere til anvendelse, såsom sønderdelingsvalser eller tykstofblander. En for intensiv æltning er uønsket og nedsætter affarvningsresul,-tatet.

. Blegetårnet 6 anvendes i en udføreisesform, som f.eks. er kendt fra blegningen af træslib.

I det kontinuerligt arbejdende opplukningsapparat, der er indføjet efter blegetårnet, opplukkes det brugte papir yderligere. Hertil er en normal pulper egnet.

Den yderligere oparbejdning adskiller sig ikke fra konventionelle fremgangsmåder. Således sker flotationen på sædvanlig måde ved en stoftæthed på 0,8-1,5 %. Materialet fortykkes så meget på filteret 11, som det er muligt med de forhåndenværende midler. Det bør også her tilstræbes at installere et højfortykningsfilter, hvormed der kan opnås stoftætheder på 30 %.

Dermed bliver det muligt i vidtgående grad at slutte vandkredsløbet i de-inking-systemet, hvilket nedsætter faren for tilsmudsninger i papirfabriken. Også ved fuldstændig lukket føring af vandkredsløbet forlader vand med affarvet stof systemet. Af denne grund må der til supplering tilføres frisk vand FV eller driftsvand fra papirfabriken. Tilsætningen af dette vand sker fortrinsvis før flotationen 10.

Eksempel I en kontinuerligt arbejdende pulper opslås pr. time 2000 kg brugt papir (lige dele aviser og blade) under samtidig tildosering af 4 kg/time af en 40 vægt%'s i handelen tilgængelig opløsning af natriumsaltet af diethylentriaminopentaeddike-syre til 2 %'s stoftæthed, det føres til et båndtrykfilter og fortykkes således til 20 %'s stoftæthed. Det der dannede stof går til en tykstofblander og blandes med en opløsning, hvori de øvrige kemikalier er indeholdt i nedennævnte koncentra- 146163 5 tioner. Til denne maskine flyder der pr. time 1000 liter væske, der indeholder 40 kg natriumperoxid, 60 kg vandglas (38-40° Bé), 4 kg fedtalkoholpolyglycolether og 10 kg oliesyre, hvilket baseret på brugt papir udgør 2% natriumperoxid, 3% vandglas, 0,2% fedtalkoholpolyglycolether og 0,5% oliesyre.

Opløsningen frembringes kontinuerligt, idet der ved hjælp af en hurtig-rører opnås en fuldstændig omdannelse af oliesyren til natriumsæbe, der disper-geres.

Efter blanding med kemikalierne falder det brugte papirmateriale ned i et blegetårn, som det er sædvanligt ved blegning af træslib. Efter en reaktionstid på 2 timer ved en stoftæthed på 18 % og 30°C bliver stoffet taget ud af det kontinuerligt arbejdende tårn. Det gennemløber en tykstofrenser itil fraskillelse af hæfteklammer, en stripper og når til flotationens blandingscelle, hvori der sker en fortynding til en stoftæthed på 1 %. I en serie på 7 flotationsceller, der er anbragt efter hinanden, fjernes trykfarveandelen med skummet.

Det således rensede stof gennemløber endnu en sorteringsrensning, bestående af en med runde huller udstyret vibrationssorterer og en med slidser udstyret tryksorterer. Det fortykkes derefter til 15 %'s stoftæthed og neutraliseres efter fornyet opslagning i en rørebeholder kontinuerligt med fortyndet svovlsyre.

Det ved båndtrykfilteret fremkomne vand tilbageføres straks igen til pulpe-ren. Mængden af manglende vand i pulperen dækkes ved hjælp af spildevand, som fremkommer ved filteret efter flotation og sortering. Det samme vand tjener til udsprøjtning af stoffet i blegetårnet og til fortynding i blandingscellen ved flotationen. På dette sted forekommende manglende mængde suppleres med vand, der fremkommer i papirfabriken.

Ved denne arbejdsmåde opnås et regenereret stof, der har en hvidhed ("Elrepho" filter 6) på 65. Ved en sammenlignelig fremstilling ifølge den sædvanlige fremgangsmåde omhandlet i tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.517.172 opnås derimod ved samme kemikalietilsætning et regenereret stof, hvis hvidhed kun andrager 60, og som ikke opnår det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen vundne materiales renhed.

Det tekniske fremskidt ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ligger i muligheden for ved stor stoftæthed at kunne blege brugt papir i sædvanlige de-inking-apparaturer, uden at der optræder en farveudtværing. Der kan samtidig foreligge et fuldt ud lukket vandkredsløb, dvs. de ikke benyttede de-inking-kemikalier føres tilbage i pulperen og behøver kun suppleres.