FI70267B - Foerfarande foer defibrering av avfallspapper - Google Patents

Description

70267

Menetelmä jätepaperin kuiduttamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää kapseloituneita ainesosia sisältävän jätepaperin regeneroimiseksi, jotta 5 tämä voidaan kierrättää kuitumuodossa. Tämä koskee erityisesti menetelmää sellaisen kopiopaperin siistaamiseksi, joka ei sisälxä hiilipartikkeleita, mutta sisältää mikro-kapseleita.

Kaspseloituneita ainesosia sisältävät paperit sisäl-10 tävät tavallisesti ainesosia, kuten painoväriä pigmenttejä, väriaineita tai niiden ainesosia, joita peittää kalvo siten, että ne ovat mikrokapseleiden muodossa. Nämä paperit värjäytyvät paineen vaikutuksesta. Niitä voidaan valmistaa erilaisilla tunnetuilla tekniikoilla, joita on kuvattu yhdysvalta-15 laisissa patenteissa 2 505 470, 2 505 471, 2 505 472, 2 505 488 ja 2 505 489 anottu 8,11.47 ja myönnetty The National Cash Register Co:lie.

Tämän tyyppisten jätepapereiden uudelleenkäyttö on erittäin vaikea toteuttaa. Tähän päivään asti on käytetty 20 niiden jauhatusta aikalisissä olosuhteissa ja näin saatu kuitu on vaahdotettu, värjäytymistä aiheuttavia ainesosia sisältävien mikrokapseleiden eliminoimiseksi.

Tällä tavoin regeneroimalla saatu massa sisältää kuitenkin vaihtelevia ja vaikeasti eliminoitavia värjäytyrniä. 25 Itse asiassa natriumhydroksidin läsnäolo kuidutuksessa aiheuttaa ainakin osittaisen mikrokapseleiden tuhoutumisen ja siis vapauttaa väriä aiheuttavia aineita ja kiihdyttää niiden kiinnittymistä kuituihin.

Jotta vältyttäisiin tältä haitalta on ehdotettu (ranska-30 lainen patenttihakemus 79. 10274, jätetty 13,04.79 J.M. Voith G.m.b.hrn nimeen) tämäntyyppisen jätepaperin kuidusta ilman mitään kemikaaleja.

2 70267 Tässä tapauksessa voidaan myös havaita mikrokapse- ; leiden osittainen tuhoutuminen mekaanisen vaikutuksen johdosta, jolloin haittavaikutukset ovat samat kuin edellä mainittiin. Mikäli käsittely on hellävarainen, tuloksena 5 on riittämätön kuituuntuminen, eikä saada mikrokapseleita erotetuksi vaahdotusvaiheessa, vaan ne väriaineet vapautuvat jatkokäsittelyssä.

Keksinnöllä on tarkoituksena tarjota menetelmä kapseloituneita ainesosia sisältävän jätepaperin uudelleen-10 käyttämiseksi, joka sallii välttää tunnettujen prosessien varjopuolet ja jolla voidaan saada hyvin kuidutettua väritöntä paperimassaa, jolla on korkea vaaleustaso. Sillä on lisäksi etuna, että se on hyvin yksinkertainen toteuttaa teknisesti. Viimeksi massaa, joka on regeneroitu keksinnön 15 mukaisesti voidaan käyttää menestyksellä paino- ja kirjoituspaperin sekä pehmopaperin valmistukseen.

Keksintö koskee prosessia kapseloituneita ainesosia sisältävän jätepaperin regeneroimiseksi ja käsittää jäte-paperin kuidutuksen alkalisessa vesiliuoksessa ja jonka 20 mukaan kuidutukseen käytetään alkalista vesiliuosta, joka sisältää peroksiyhdistettä.

Alkaliseksi yhdisteeksi, jota käytetään keksinnössä käytetyn liuoksen valmistukseen, valitaan yhdiste, joka antaa alkalisen pH:n liuokselle. Näiden joukossa ovat eri-25 tyisesti alkalimetallien, kuten natrium tai kalium, hydroksidit. Natriumhydroksidi soveltuu erityisen hyvin. Alkalien kokonaispitoisuus käytetyissä liuoksissa valitaan tavallisesti yli 0,8 % jätepaperin kokonaiskuivapainosta. Useimmiten se valitaan yli 2,2 %:ksi jätepaperin kokonaispainosta.

30 Yleensä tämä konsentraatio pidetään vähintään 8 %:na.

Parhaat tulokset on saavutettu konsentraatioilla 2,5 %:n ja 6 %:n välillä.

3 70267

Kaikki peroksiyhdisteet soveltuyat käytettäväksi keksinnön mukaan. Yleensä käytetään epäorgaanisia peroksi-yhdisteitä, kuten natriumperoksidia tai vetyperoksidia. Edullisimmin käytetään vetyperoksidia, Peroksiyhdisteen 5 konsentraatio valitaan tavallisesti 0,1 % ja 6 % välillä ja mieluiten 0,3 - 3 % (laksettuna 100 % H^2) jätepaperin kuivapainosta. Kun peroksiyhdisteellä on aikalisiä vaikutuksia, otetaan tämä huomioon muiden alkaliyhdisteiden pitoisuutta määrättäessä.

10 Kuidutus voidaan tehdä liuoksissa, jotka sisältävät muita lisäaineita, kuten peroksiyhdisteen stabilointiaineita, dispergointiaineita ja kompleksinmuodostajia. Täten voidaan käyttää karboksyloituja polymeerejä, kuten sellaisia, joita on kuvattu belgialaisessa patentissa 850066 myönnetty 15 04.01,77 SOLVAY et CIe:lle tai vielä fosforiyhdisteitä, ku ten fosforihappojen substituoituja derivaattoja, erityisesti aminotrimetyleenifosforihappoa, 1-hydroksietylideeni-l,1-di-fosfonihappoa, etyleenidiaminotetrametyleenifosfonihappoa, heksametyleenidiaminotetrametyleenifosfonihappoa, heksa-20 metyleenidiaminotetrametyleenifosfonihappoa ja dietyleeni-triaminopentametyleenifosfonihappoa ja niiden alkali- tai ammoniumsuoloja. Näitä lisäaineita lisätään yleensä määrinä alle 2 %, mieluiten alle 0,5 % jätepaperin kuivapainosta. Määrät vastaten 0,01 % voivat jo olla tehokkaita.

25 Natriumsilikaattia, joka on paperiteollisuudessa usein käytetty peroksiyhdisteiden stabilaattori, voidaan myös käyttää. Tällaisessa tapauksessa sitä käytetään määrinä, jotka eivät ylitä 5 % jätepaperin kuivapainosta. Tällä lisäaineella on kuitenkin varjopuolena, että se usein muodostaa 30 värillisiä agglomeraatteja, mistä syystä asetetaan etusijalle työskennellä ilman tai mahdollisimman vähäisellä natrium-silikaattilisäyksellä.

4 70267

Prosessissa keksinnön mukaan massan sakeus on tavallisesti 0,5 - 10 %, mieluiten 2 - 8 %.

Käytetty lämpötila kuidutuksessa on yleensä yalittu yli 50°C ja mieluiten yli 60°C. Yleensä ei valita lämpö-5 tilaa yli 100°C. Parhaat tulokset on saatu lämpötiloissa 65 - 80°C. Käsittelyn kesto voi olla hyvin vaihteleva. Yleensä se valitaan väliltä 1 - 100 min ja mieluiten 5-60 min.

Jätepaperin kuidutus tapahtuu tavallisesti pulppe-10 rissa tai muussa vastaavassa itsessään tunnetussa laitteessa, joka soveltuu tähän tarkoitukseen. Esimerkkejä tämän tyyppisistä laitteista on kuvattu Tappi Monograph Series No. 31, 1967, jätepaperin painovärin poisto.

Jätepaperin kuidutuksen jälkeen voidaan edetä 15 edullisuuden mukaan joko yhdellä tai useammalla massan pesuvaiheella värillisten ainesosien eliminoimiseksi.

Tämän suorittamiseksi, yleensä, sakeutetaan ja laimennetaan massa useita kertoja peräjälkeen. Yleensä edetään 2-5 perättäisellä massan pesuvaiheella. (Erilaisia 20 tunnettuja laitteita, kuten rumpupesureita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen).

Pesuvedet voidaan edullisesti käyttää, ainakin osittain, uudelleen ja kierrättää prosessissa.

Pesukäsittelyistä voi edullisella tavalla seurata 25 yksi tai useampi valkaisu natriumhypokloriitilla, itse asiassa pesuvaiheiden välissä.

Hypokloriittivalkaisussa lisätään tavallisesti 0,5 - 10 % ja mieluiten 0,8 - 5 % aktiiviklooria suhteessa jätepaperin kuivapainoon. Seoksen pH valitaan tavallisesti 30 väliltä 10,5 ja 12,5. Sitä voi säätää toivottuun arvoon lisäämällä pieniä määriä alkalia, kuten natriumhydroksidia. Massan sakeus valitaan tavallisesti tähän käsittelyyn väliltä 1 - 25 %, useimmiten 3 - 20 %. Lämpötila valitaan 5 70267 yleensä yli 25°C ja mieluiten yli 30°C, Yli 9Q°C lämpötilassa ei tavallisesti toimita. Hyyiä tuloksia on saatu lämpötiloissa välillä 35 ja 65°C.

Valkaisun kesto voi olla hyvin vaihteleva: 5 tavallisesti se valitaan yli 5 min ja useimmiten yli 15 min. Massaa voidaan säilyttää valkaisutornissa hyvin kauan ilman haittavaikutuksia. Kuitenkin yli 8 h viipymäajoilla ei enää voida todeta vaaleusarvon parantamista. Yleensä valkaisun kesto ei ylitä 5 h. Hyviä tuloksia on saavuatettu valkaisu-10 ajoilla, jotka vaihtelevat välillä 20 - 200 min. Hypoklo-riittivalkaisu voidaan suorittaa erilaisissa tunnetuissa laitteissa, jotka sopivat tähän tarkoitukseen, kuten valkaisu torneissa .

Erityisen sopiva sekvenssi kapseloituja ainesosia 15 sisältävän jätepaperin regeneroitiin käsittää seuraavat käsittelyvaiheet: (a) jätepaperin kuidutus pulpperissa lämpötilassa välillä 65 - 86°C lisäyksellä 0,8 - 8 % natrium-hydroksidia, 0,3 - 3 % vetyperoksidia ja 0,05 - 1 % 20 stabilointiainetta joko karboksyloituja poly meerejä tai fosfonihapon substituoituja derivaattoja laskettuina jätepaperin kuivapainosta sekä massan sakeudessa 0,5 - 10 %, (b) vähintään yksi massan pesuvaihe, mieluiten 2-5 25 pesua sekä (c) pestyn massan valkaisu natriumhypokloriitilla mää rällä vastaten 0,8 - 5 % aktiviklooria paperin kuiva-painosta lämpötilassa 40 - 65°C ja massan sakeudessa 3 - 20 %.

30 Massa käsiteltynä keksinnön mukaan voidaan lisäksi, ilman että tämä on mitenkään välttämätöntä, käsitellä edelleen sellaisilla käsittelyillä kuin puhdistus, kiinteiden epäpuhtauksien poisto ja jauhatus.Yleensä massa käsiteltynä keksinnön mukaan puhdistetaan yhdessä vaiheessa kiinteiden 6 70267 epäpuhtauksien eliminoimiseksi. Erilaisia tunnettuja laitteita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen, kuten sykloneita tai tärysihtejä.

Tämä puhdistus suoritetaan useimmiten välittö-5 mästi kuidutuksen jälkeen.

Keksinnön kuvaamiseksi, mutta haluamatta rajoittaa sen aihealuetta, annetaan seuraavassa käytännön sovellutusesimerkkejä (kokeet 2 ja 3).Koe 1 on vertailun vuoksi suoritettu lisäämättä vetyperoksidia sulputusvaiheessa.

10 Esimerkit

Kokeet on tehty "itsekopioituvaa" paperia sisältävällä jätepaperilla. Paperien kuidutus on suoritettu LHOMARGY tyyppisessä sulputtimessa tilavuudeltaan 2 1.

Paperi on revitty käsin ennen sulputtimeen laitta-15 mistä. Tämän jälkeen lisätään vesiliuos, joka sisältää kaikki muut ainesosat lukuunottamatta vetyperoksia. Käytetty vesi sisältää kovuutta 10 saksalaista astetta.

Massan sakeus on 4 %. Liuos lämmitetään koelärapötilaan ja sekoitetaan jätepaperin kanssa yhden minuutin ennen vety-20 peroksidin lisäystä. Käsittely sulputtimessa kestää 30 min. Käsittelyn jälkeen otetaan näyte vaaleuden mittaamiseksi. Vaaleutta verrataan BaSO^:ään käyttäen reflektometriä ELREPHO (ZEISS), jossa on suodin R 457 (normi ISO 2470).

Massa joka saadaan sulputtimesta suodatetaan 25 %:n 25 sakeuteen. Se laimennetaan sitten ioninvaihdetulla vedellä 1 %:n sakeuteen, sekoitetaan 10 min ja sakeutetaan 25 %:iin. Tämä toimitus toistetaan kaksi kertaa. Lämpötila näissä kolmessa pesussa on 25°C. Massan sakeus määrätään sitten 15 %:ksi ja veden kovuus asetetaan 10 saksalaiseksi as-30 teeksi (lisäämällä kalsium-ioneja). Sitten suoritetaan tornivalkaisu natriumhypokloriitilla 120 min aikana.

7 70267

Valkaisun jälkeen massa sakeutetaan 25 %:ksi ja otetaan näyte vaaleusxpääritystä varten. Massa laimennetaan tämän jälkeen ionivaihdetulla vedellä 1 %:n sakeuteen, sekoitetaan 10 min ajan ja sakeutetaan 25 %:ksi. Otetaan uusi 5 näyte vaaleusmittausta varten.

Käytettyjen aineiden laatu, käytetyt sakeudet ja olosuhteet sekä tulokset esitetään taulukossa I tämän jälkeen .

Claims (10)

70267

1. Menetelmä kapseloituneita aineosia sisältävän jäte-paperin regeneroimiseksi kuiduttamalla jätepaperi alkali- 5 sessa vesiliuoksessa, tunnettu siitä, että kuidu-tukseen käytetään alkalista vesiliuosta, joka sisältää peroksiyhdistettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksiyhdiste on vetyperoksidi ^ tai natriumperoksidi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksiyhdiste on vetyperoksidi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksiyhdistettä lisätään 1 5 0,3-3%:n määrä laskettuna jätepaperin kuivapainosta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään alkalista vesiliuosta, joka sisältää natriumhydroksidia.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että käytetään alkalista vesiliuosta, joka sisältää 0,8-8% alkaliyhdisteitä laskettuna jätepaperin kuivapainosta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuidutus tapahtuu lämpötilassa 25 65 - 85°C.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään alkalista vesiliuosta, joka sisältää lisäksi peroksiyhdisteen stabilointiainetta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että peroksiyhdisteen stabilointiaine on karboksyloitu polymeeri tai fosforihapon substituoitu johdannainen. 35 70267

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: (a) jätepaperin kuidutus pulpperissa sakeudessa 0,5-10%, (b) vähintään yksi massan pesu ja 5 (c) pestyn massan valkaisu natriumhypokloriitilla, jota käytetään määrä, joka vastaa 0,8 - 5% aktiiviklooria laskettuna jätepaperin kuivapainosta. Patentkrav 70267