FI73015B - FOERFARANDEN FOER ATT AVLAEGSNA BLAECK FRAON SEKUNDAERA FIBER. - Google Patents

FOERFARANDEN FOER ATT AVLAEGSNA BLAECK FRAON SEKUNDAERA FIBER. Download PDF

Info

Publication number
FI73015B
FI73015B FI803553A FI803553A FI73015B FI 73015 B FI73015 B FI 73015B FI 803553 A FI803553 A FI 803553A FI 803553 A FI803553 A FI 803553A FI 73015 B FI73015 B FI 73015B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fibers
ink
process according
temperature
surfactant
Prior art date
Application number
FI803553A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI803553L (en
FI73015C (en
Inventor
James E Maloney
Richard E Freis
Thomas R Oakes
Original Assignee
Diamond Shamrock Process Chem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diamond Shamrock Process Chem filed Critical Diamond Shamrock Process Chem
Publication of FI803553L publication Critical patent/FI803553L/en
Publication of FI73015B publication Critical patent/FI73015B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI73015C publication Critical patent/FI73015C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02Working-up waste paper
    • D21C5/025De-inking
    • D21C5/027Chemicals therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Description

7301 57301 5

Keksinnön kohteena ovat menetelmät musteen tai muiden saastuttavien aineiden poistamiseksi jäte- ja hylky-selluloosa-kuiduista (toisin sanoen ei ensimmäistä kertaa käytetyistä tai alkuperäisistä kuiduista) tai kuitulähteistä. Varsin-5 kin keksinnön kohteena ovat pesumenetelmät musteen poista miseksi uudelleenkierrätetyistä selluloosakuiduista, erikoisesti sellaiset pesumenetelmät, joissa käytetään pinta-aktiivisia pesuaineita sisältäviä vesiväliaineita.The invention relates to methods for removing ink or other contaminants from waste and scrap cellulose fibers (i.e., not first-time or original fibers) or fiber sources. In particular, the invention relates to washing methods for removing ink from recycled cellulosic fibers, in particular to washing methods using aqueous media containing surfactant detergents.

Ainakin muinaisegyptiläisten ajoilta asti on ihminen toden-10 nut edulliseksi valmistaa ja käyttää paperia. Aivan viime aikoihin asti on kautta maailman paperi valtaosaltaan valmistettu muuttamalla paperiksi alkuperäisiä eli aikaisemmin käyttämättömiä kuituja, esim. kasviskuituja, kuten puu- tai puuvillakuituja. Viime aikoina on huomattava osa siitä 15 selluloosakuitumassasta, jota Amerikan Yhdysvalloissa on käytetty paperin valmistuksessa, ollut jäte- tai hylkykuituja, toisin sanoen kuituja, jotka ainakin jo kerran aikaisemmin on muutettu paperiksi. Tällaisten uudelleen käytettyjen kuitujen luokkina mainittakoon jätekuitumassa, joka on paperi-20 tehtaan käsiteltyä jäte- ja uudelleenkierrätettyä kuitumassaa, ja uudelleenkierrätetyt kuidut, jotka jo aikaisemmin on täydellisesti muutettu niiden lopulliseen kuluttajan käyttöön tarkoitettuun sopiviksi ja jotka yleensä on palautettu paperitehtaaseen uudelleen käytettäviksi. Molemmista näistä 25 kuitulajeista käytetään seuraavassa nimitystä "jätekuidut".At least since the days of the ancient Egyptians, man has found it advantageous to make and use paper. Until very recently, the majority of paper around the world has been made by converting paper into original, ie previously unused, fibers, such as vegetable fibers such as wood or cotton fibers. Recently, a significant portion of the 15 cellulosic pulps used in papermaking in the United States of America have been waste or scrap fibers, i.e., fibers that have been converted to paper at least once in the past. Categories of such recycled fibers include waste pulp, which is treated waste and recycled pulp from a paper mill, and recycled fibers which have previously been completely converted to their end-use and are generally returned to the paper mill for re-use. Both of these 25 types of fibers are hereinafter referred to as "waste fibers".

Keksinnön mukaan käytetään edullisesti uudelleenkierrätettyjä kuituja, joista muste voidaan poistaa.According to the invention, recycled fibers are preferably used from which the ink can be removed.

Alkuperäisten kuitumassojen täydentämiseksi tai korvaamiseksi likimain samanlaatuisilla jätekuiduilla on tällaisia 30 kuituja, esim. liikekirjanpitopaperia, sanomalehtipaperia, aikakauslehtipaperia, tietokoneiden kirjoituspapereita, kartonkia, jne., käsiteltävä musteen ja lukuisten muiden ei-selluloosaa olevien materiaalien tai saastutusaineiden (esim. sideaineiden, liimojen, pinnoitteiden, märkälujuutta 35 lisäävien hartsien, pigmenttien poistamiseksi, joita alkuaan on lisätty paperiin haluttujen ominaisuuksien, kuten märkä-luiuuden, värin, kiillon, jne. antamiseksi paperille). Jokai- 2 73015To supplement or replace the original pulps with waste fibers of approximately the same quality, such fibers, e.g., business accounting paper, newsprint, magazine paper, computer writing paper, paperboard, etc., must be treated with ink and numerous other non-cellulosic materials, binders, binders, binders, or contaminants. to remove wet strength resins, pigments initially added to the paper to impart desired properties such as wet bone strength, color, gloss, etc. to the paper). Each 2,70101

Jokaisen tavanomaisen käsittelyn ensimmäisenä vaiheena, minkä tarkoituksena on poistaa haitallisia ei-selluloosaa olevia saasteita, on tällaisten materiaalien uudelleen-kuidutus, toisin sanoen uudelleenkierrätettyjen jätekuitu-5 jen käsittely niiden palauttamiseksi varsinaisten sellu- loosakuitujen muotoon. Uudelleenkuidutus (joka yleensä suoritetaan saattamalla nämä uudelleenkierrätetyt kuidut kosketukseen kosketukseen lämmitetyn, tavallisesti emäksisen vesiväliaineen kanssa, jossa voi olla lukuisia eri-10 laisia käsittelyn apuaineita tai kemikaaleja), pyrkii irroittamaan ja erottamaan ei-selluloosamateriaalit sellu-loosakuiduista siten, että nämä ei-selluloosaa olevat saasteet voidaan eristää näistä kuiduista.The first step in any conventional treatment to remove harmful non-cellulosic contaminants is the re-defibering of such materials, i.e. the treatment of recycled waste fibers to restore them to the shape of actual cellulose fibers. Refiberization (usually performed by contacting these recycled fibers with a heated, usually basic aqueous medium, which may contain a wide variety of processing aids or chemicals) seeks to detach and separate non-cellulosic materials from cellulosic fibers so that these non-cellulosic fibers contaminants can be isolated from these fibers.

Tavanomaisesti sovelletaan kahta erilaista ja toisistaan 15 erittäin paljon eroavaa menetelmää ei-selluloosaa olevien komponenttien eristämiseksi uudelleenkuidutuksen jälkeen ja täten musteesta puhdistettujen kuitujen valmistamiseksi. Näistä molemmista menetelmistä käytetään nimityksiä "vaahdo-tus” ja "pesu". Vaahdotusmenetelmien soveltaminen musteen 20 eristämiseksi perustuu yleensä siihen, että ilmakuplavirta saatetaan menemään dispergoitujen selluloosakuitujen vesi-virran (toisin sanoen uudelleenkuidutetun selluloosakuitu-lietteen) läpi, jolloin tässä selluloosakuitulietteessä on vaahdotusaineita, jotka edistävät mustehiukkasten adheesio-25 ta ilmakupliin. Ilmakuplat nousevat kuitulietteen pinnalle ja siirtävät mustehiukkaset mukanaan ja kehittävät täten vaahtoa, joka voidaan poistaa vaahdotuskennosta. Tämä menetelmä perustuu siihen, että muste ja kuidut ovat epätasaisesti jakautuneet lietteenmuodostus-vaahdotusväliaineeseen.Conventionally, two different and very different methods are used to isolate non-cellulosic components after re-fiberization and thus to produce ink-purified fibers. Both of these methods are referred to as “flotation” and “washing.” The application of flotation methods to isolate ink 20 is generally based on passing an air bubble stream through a water stream of dispersed cellulosic fibers (i.e., re-fiberized cellulosic fiber slurry). promote the adhesion of the ink particles to air bubbles.The air bubbles rise to the surface of the fibrous sludge and carry the ink particles with them and thus develop foam which can be removed from the flotation cell.This method is based on the uneven distribution of ink and fibers in the sludge formation foam.

30 Toisin sanoen oletetaan, että kuidut pysyvät lietteessä alhaalla, kun taas muste nousee pinnalle kuplien mukana. "Pesumenetelmää" sovellettaessa ovat puolestaan muste ja kuidut enemmän tai vähemmän tasaisesti jakautuneet koko lietteessä, eikä erikoisesti haluta vaahtoamista tai kuplien 35 muodostumista, vaikka näitäkin ilmiöitä esiintyy. Pesu-menetelmän tarkoituksena on saattaa muste siirtymään kuiduista vesiväliaineeseen ja tämän jälkeen erottaa vesiväli-aine kuiduista. Näin ollen pesumenetelmään tyypillisesti 3 7301 5 sisältyy jätekuitujen uudelleen kuidutus mustetta poistavassa vesiväliaineessa, edullisesti niukkavaahtoisissa olosuhteissa, minkä käsittelyn avulla muste (ja mahdollisesti läsnäolevat muut ei-selluloosaa olevat saasteet) saatetaan 5 mekaanisesti ja/tai kemiallisesti poistumaan kuiduista ja jakautumaan enemmän tai vähemmän tasaisesti koko väliaineeseen. Uudelleenkuidutusvaiheen jälkeen seuraa tällöin tyypillisesti vesiväliaineen ainakin osittainen muuttaminen, esim. laimentaminen ja/tai seulominen.30 In other words, it is assumed that the fibers remain low in the slurry, while the ink rises to the surface with the bubbles. In the case of the "washing method", in turn, the ink and the fibers are more or less evenly distributed throughout the slurry, and foaming or the formation of bubbles 35 are not particularly desirable, although these phenomena also occur. The purpose of the washing method is to cause the ink to migrate from the fibers to the aqueous medium and then to separate the aqueous medium from the fibers. Thus, the washing process typically involves re-defibering the waste fibers in an ink-removing aqueous medium, preferably under low-foaming conditions, by which the ink (and any other non-cellulosic contaminants present) is mechanically and / or chemically removed from the fibers and more or less evenly distributed throughout. medium. This is followed by a at least partial modification of the aqueous medium, e.g. dilution and / or screening, after the re-fiberization step.

10 Muste voidaan jossain määrin poistaa kuiduista pesumenetelmää soveltaen pelkästään kuitujen kanssa sekoitetun veden vaikutuksesta. Muste voidaan kuitenkin suuremmaksi osaksi poistaa sekoittamalla veteen pinta-aktiivista pesuainetta.10 The ink can be removed to some extent from the fibers by the washing method alone under the influence of water mixed with the fibers. However, most of the ink can be removed by mixing a surfactant with water.

Tämä pinta-aktiivinen pesuaine voi tehostaa vesiväliaineen 15 kykyä poistaa mustetta kuiduista. Valitettavasti eräät pinta-aktiiviset pesuaineet, jotka tehokkaasti helpottavat musteen poistamista kuiduista, eivät erikoisen tehokkaasti ylläpidä niukkavaahtoisia olosuhteita. Tavanomaiset mus-teenpoistokäsittelyt, joissa pinta-aktiivisia pesuaineita 20 on käytetty pesutyyppisessä musteenpoistokäsittelyssä, ovat usein kehittäneet liiallista vaahtoamista (uudelleenkuidu-tus-, pesu-, erotus- tai puhdistusvaiheissa) asteeseen, jossa on käytettävä erilaisia ylivirtaussäiliöitä tai poisto-laatikoita käsittelylaitteiston jaksottaisen ylivaahtoamisen 25 vastaanottamiseksi. Tämän ongelman eräs ehdotettu ratkaisu perustuu siihen, että massaan eli lietteeseen lisätään kemiallisia vaahdonhävitysaineita vaahdon vähentämiseksi. Nämä vaahtoa hävittävät kemikaalit lisäävät musteenpoiston kokonaistehokkuutta, mutta niiden ensisijaisena tehtävänä on 30 pelkästään vaahtoamisen vähentäminen.This surfactant detergent can enhance the ability of the aqueous medium 15 to remove ink from the fibers. Unfortunately, some surfactant detergents that effectively facilitate the removal of ink from the fibers do not particularly effectively maintain low-foam conditions. Conventional deinking treatments in which the surfactant detergents 20 have been used in a wash-type deinking treatment have often developed excessive foaming (in the re-fiberization, washing, separation or cleaning steps) to a degree where different overflow tanks or removal boxes have to be used. receiving. One proposed solution to this problem is based on the addition of chemical defoamers to the pulp to reduce foam. These defoaming chemicals increase the overall efficiency of ink removal, but their primary function is to reduce foaming alone.

Musteenpoistoon, joka on suoritettu soveltamalla erilaisia tavanomaisia vaahdotusmenetelmiä, voi liittyä useita haittoja. Ensinnäkin on vaahdotuskäsittelyn pääomainvestoinnit suuremmat kuin pesukäsittelyn vaatimat pääomainvestoinnit.Ink removal performed using a variety of conventional flotation methods can have several disadvantages. First, the capital investment in flotation treatment is higher than the capital investment required in washing treatment.

35 Toiseksi vaahdotuskäsittely sujuu tehokkaasti ainoastaan siinä tapauksessa, että syötetyllä kuitumassalla on asianmukainen konsistenssi. Tämän konsistensin vaihtelut aiheutta- 4 73015 vat sen nopeuden vaihteluja, jolla ilmakuplat nousevat kuituvirran läpi, mikä puolestaan kehittää sen nopeuden haitallisia vaihteluja, jolla saasteet saadaan poistetuiksi lietteestä. Syötetyn kuitumassan muutkin vaihtelut 5 voivat aiheuttaa vaikeuksia. Jos esim. jätekuidut ovat kotoisin erikoispinnoitetusta paperista, voivat tässä paperissa esiintyvät luonnolliset tai synteettiset liima-usaineet tai muut ei-selluloosamateriaalit vaikuttaa haitallisesti vaahdotusväliaineeseen, kuten on selitetty DE-10 kuulutusjulkaisussa 2.143.912, julkaistu 8.3.1973, siv. 2, kolmas kappale. Lisäksi on selluloosakuitujen painopro-senttimäärä syötetyssä kuitumassassa vaahdotuskäsittelyä sovellettaessa yleensä pienempi kuin pesukäsittelyssä, mikä pakottaa käyttämään enemmän vettä. Kolmanneksi on vaahdotus-15 kennossa kehittyvien kuplien halkaisijan oltava määrätyissä rajoissa, jotta nämä kuplat tehokkaasti kuljettaisivat mukanaan mustehiukkasia selluloosakuiduista. Määrämittaisten ilmakuplien kehittäminen ei ole teknisesti vaikeaa mutta monimutkaistaa käsittelyä. Lopuksi mainittakoon, että vaah-20 dotuskäsittelyt luonteenomaisesti kehittävät vaahtoa, joka on koottava, valutettava ja palautettava ympäristöön.35 Second, the flotation treatment is effective only if the pulp fed has an appropriate consistency. Variations in this consistency cause variations in the rate at which air bubbles rise through the flow of fibers, which in turn develop detrimental variations in the rate at which contaminants are removed from the slurry. Other variations 5 in the pulp fed can also cause difficulties. For example, if the waste fibers are from specially coated paper, the foaming medium may be adversely affected by the natural or synthetic sizing agents or other non-cellulosic materials present in this paper, as described in DE-10 publication 2,143,912, published March 8, 1973, p. 2, third paragraph. In addition, the weight percentage of cellulosic fibers in the fed pulp when applying the flotation treatment is generally lower than during the washing treatment, which forces the use of more water. Third, the diameter of the bubbles evolving in the flotation-15 cell must be within certain limits in order for these bubbles to efficiently carry ink particles from the cellulosic fibers. The development of fixed-size air bubbles is not technically difficult but complicates processing. Finally, foam treatments typically generate foam that must be collected, drained and returned to the environment.

Tämän keksinnön tarkoituksena on välttää tai vähentää pesu-tyyppisten musteenpoistomenetelmien haittoja ja samalla saavuttaa näiden menetelmien edut, varsinkin verrattuna 25 monimutkaisempiin, enemmän pääomaa vaativiin ja herkempiin vaahdotusmenetelmiin.The object of the present invention is to avoid or reduce the disadvantages of washing-type ink removal methods and at the same time to achieve the advantages of these methods, especially compared to more complex, more capital-intensive and more sensitive flotation methods.

Keksinnön ansiosta saadaan entistä parempi pesumenetelmä, jossa määrättyyn luokkaan kuuluvat ei-ioniset pinta-aktiivi-set aineet johtavat sekä hallittuun vaahtoamiseen (eli 30 vaahdonhävitysilmiöihin) että suureen musteenpoistotehokkuu- teen. Tämän keksinnön mukaisissa pesutyyppisissä musteen-poistomenetelmissä kehittyy vähän vaahtoa tai ei mitään vaahtoa. Keksinnön mukaisen menetelmän tehokkuuden toisena osoituksena on yllätyksellisesti todettu, että käsittelyn 35 avainasemassa oleva vaihe (eli uudelleenkuidutus) voidaan suorittaa suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa. Lisäksi voidaan uudelleenkuidutukseen eli pesuun käytettävän vesi- 5 73015 väliaineen tyyppiä yksinkertaistaa, koska pinta-aktiivis-ten pesuaineiden luokasta valittua yhtä ainoata ei-ionista pinta-aktiivista pesuainetta (tai haluttaessa tästä luokasta valittujen pinta-aktiivisten pesuaineiden yhdistel-5 mää) voidaan käyttää ja täten samalla saavuttaa sekä erit täin suuri musteenpoistotehokkuus että hyvät vaahdonhävi-tysvaikutukset.Thanks to the invention, an even better washing method is obtained in which non-ionic surfactants belonging to a certain class lead to both controlled foaming (i.e., defoaming phenomena) and high ink removal efficiency. The washing-type ink removal methods of this invention generate little or no foam. Another demonstration of the effectiveness of the process of the invention has surprisingly been found in the key step of treatment 35 (i.e., re-fiberization) to be performed at relatively low temperatures. In addition, the type of aqueous medium used for re-fiberization, i.e. washing, can be simplified because a single nonionic surfactant selected from the class of surfactants (or, if desired, a combination of surfactants selected from this class) can be used and thus at the same time achieving both very high ink removal efficiency and good defoaming effects.

Lyhyesti sanottuna saadaan keksinnön ansiosta parannettu pesumenetelmä saasteista pääasiallisesti vapautettujen 10 jätekuitujen valmistamiseksi, minkä pesumenetelmän eräänä vaiheena on, että: nämä jätekuidut suspendoidaan kuumaan vesiväliaineeseen, joka lämmitetään rajoissa noin 27...noin 82, edullisesti 35...60 °C olevaan lämpötilaan ja läsnä on pinta-aktii-15 vista pesuainetta, jossa on oksietyleeniglykoliketju, jonka ketjun toisessa pääteasemassa oleva hydroksyyli on korvattu alifaattisella tai alkyyliaromaattisella eetteriryhmällä, ja toisessa pääteasemassa oleva hydroksyyli on korvattu polyoksipropyleeniryhmällä tai 20 bentsyylieetteriryhmällä.In short, the invention provides an improved washing process for producing substantially deflated waste fibers, one step of which comprises: suspending these waste fibers in a hot aqueous medium heated to a temperature in the range of about 27 to about 82, preferably 35 to 60 ° C; a surfactant is present having an oxyethylene glycol chain in which the hydroxyl at one end of the chain has been replaced by an aliphatic or alkyl aromatic ether group and the hydroxyl at the other end has been replaced by a polyoxypropylene group or a benzyl ether group.

Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa sekoitetaan saastuneet jätekuidut veteen ja pinta-aktiiviseen pesuaineeseen, mikä saattaa saasteet, esim. musteen, erottumaan kuiduista ja jakautumaan tasaisemmin vesiväliaineessa, minkä 25 jälkeen saasteista pääasiallisesti vapautuneet kuidut erotetaan tai eristetään saastuneesta vesiväliaineesta, esim. linkoamalla, dekantoimalla, suodattamalla tai varsinkin seulomalla. Sen jälkeen, kun saasteista puhdistetut kuidut on erotettu tai otettu talteen vesiväliaineesta, voidaan 30 käsittelyä jatkaa konsentroimis- tai laimennusvaiheella, minkä jälkeen voi seurata muita pesutyyppisiä vaiheita, esim. laimentamista ja/tai seulomista, jolloin nämä vaiheet voidaan suorittaa sekoittamalla laimennettuja kuituliettei-tä. Keksintöä sovellettaessa aloitetaan musteen poistaminen 35 erikoisen edullisesti kuiduttamalla jätekuidut uudelleen, jolloin keksinnön mukaan käytettävä pinta-aktiivinen pesuaine voi olla läsnä uudelleenkuidutusvaiheen aikana.In the process of the invention, the contaminated waste fibers are mixed with water and a surfactant detergent, which causes the contaminants, e.g. ink, to separate from the fibers and more evenly distributed in the aqueous medium, after which the substantially released fibers are separated or isolated from the contaminated aqueous medium, e.g. by centrifugation, decantation, decantation. especially by screening. After the decontaminated fibers have been separated or recovered from the aqueous medium, the treatment can be continued with a concentration or dilution step, followed by other washing-type steps, e.g., dilution and / or screening, these steps can be performed by mixing the diluted fiber slurries. In the practice of the invention, the removal of ink is particularly advantageously initiated by re-fiberizing the waste fibers, whereby the surfactant detergent used according to the invention may be present during the re-fiberization step.

6 730156 73015

Yllätyksellisesti tämän keksinnön mukaan käytettävien pinta-aktiivisten pesuaineiden tehokkuus määritettynä kuitujen standardivalkoisuuskokeiden avulla ei korreloi samankaltaisten valkoisuuskokeiden kanssa, joita käytetään 5 puuvillapesun tehokkuuden määrittämiseksi. Näin ollen on vaikeaa selittää se korkea musteenpoiston tehokkuustaso, joka saavutetaan käyttämällä keksinnön mukaisia pinta-aktiivisia pesuaineita. Keksintö ei ole sidottu mihinkään teoriaan, mutta nykyään oletetaan, että määrätty hydrofii-10 listen ja hydrofobisten tai lipofiilisten ominaisuuksien välinen tietty tasapaino voidaan saavuttaa muuntamalla edellä mainitulla tavalla oksietyleeniglykoliketjua, ja tämä tasapaino korostaa sekä musteenpoiston tehokkuutta että vaahdon hävittämistä. Näin ollen oksietyleeniglykolin 15 alifaattisen tai alkyyliaromaattisen eetterin päätteenä on joko bentsyylieetteriryhmä tai polyoksipropyleeniryhmä, joka myötävaikuttaa vähintään yhtä paljon hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien tasapainoon kuin bentsyylieetteriryhmä olisi tehnyt sen asemesta. Saadulla ei-20 ionisella pinta-aktiivisella pesuaineella on "vaahdon- hävityslämpötila" (joka määritellään seuraavassa), ja joka tyypillisesti on huoneenlämmön yläpuolella, mutta edullisesti ei yli 82 °C, jolloin tyypillinen "vaahdonhävitys-lämpötila" on rajoissa 10...82 °C, valinnaisesti alle 60 °C.Surprisingly, the effectiveness of the surfactant detergents used in accordance with this invention, as determined by standard fiber whiteness tests, does not correlate with similar whiteness tests used to determine the effectiveness of cotton washing. Thus, it is difficult to explain the high level of ink removal efficiency achieved by using the surfactant detergents of the invention. The invention is not bound by any theory, but it is now assumed that a certain balance between hydrophilic and hydrophobic or lipophilic properties can be achieved by modifying the oxyethylene glycol chain as mentioned above, and this balance emphasizes both deinking efficiency and defoaming. Thus, the aliphatic or alkyl aromatic ether of oxyethylene glycol 15 terminates in either a benzyl ether group or a polyoxypropylene group, which contributes at least as much to the balance of hydrophobic and hydrophilic properties as the benzyl ether group would have done instead. The resulting non-ionic surfactant detergent has a "defoaming temperature" (defined below), and is typically above room temperature, but preferably not above 82 ° C, with a typical "defoaming temperature" in the range of 10 to 82 ° C. ° C, optionally below 60 ° C.

25 Keksintöä kuvaavat oheiset piirustukset, joiden kuviot 1 ja 2 havainnollistavat keksinnön mukaisten eri pinta-aktiivisten pesuaineiden vaahdonhävityskyvyn isotermejä (kuten seuraavassa määritellään).The invention is illustrated by the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 illustrate the isotherms of the foam dissipation ability of the various surfactant detergents of the invention (as defined below).

Tässä hakemuksessa on seuraavilla sanonnoilla seuraavat 30 merkitykset; "musteenpoistolla" tarkoitetaan todellista kemiallista musteen poistamista, jossa vesiväliaine kemiallisesti poistaa mustetta jätekuiduista. Tällainen kemiallinen musteenpoisto on erotettava ’’mekaanisesta" musteenpois-tosta, jossa veden vaikutus voimakkaasti sekoitetussa vesi-35 massassa fysikaalisesti poistaa mustetta kuitujen pinnasta ja dispergoi tai jakaa tämän musteen koko vesiväliaineeseen.In this application, the following 30 meanings have the following meanings; "ink removal" means the actual chemical removal of ink in which the aqueous medium chemically removes ink from the waste fibers. Such chemical de-inking must be distinguished from "mechanical" de-inking, in which the action of water in a heavily mixed water-35 mass physically removes ink from the surface of the fibers and disperses or distributes this ink throughout the aqueous medium.

7 730157 73015

Sanonta "tasaisesti jakautunut" tarkoittaa suspendoitu-nutta ja/tai dispergoitunutta ja/tai liuennutta ainetta. Dispergoituneet materiaalit tai dispergoituneet faasit pidetään kolloidisina ja/tai ei-laskeutuvina, kun taas 5 suspendoituneet materiaalit voivat laskeutua ajan mittaan.The phrase "evenly distributed" means a suspended and / or dispersed and / or dissolved substance. Dispersed materials or dispersed phases are considered colloidal and / or non-settling, while suspended materials may settle over time.

Sanontoja "musteenpoisto" ja "saasteenpoisto" käytetään tässä yleensä keskenään samanarvoisina tarkoittamaan ei-selluloosaa olevien saasteiden poistamista jätekuiduista. Tällaisiin saasteihin kuuluvat tavallisesti painomuste tai 10 muut mustetyypit (mukaanluettuna musteen kännin, väriaineet, kuten värit tai pigmentit, jne) mutta niihin voi myös kuulua pinnoitteita, sideaineita, paperipigmenttejä, liimoja, tartunta-aineita ja mitä tahansa muita saasteita, joita tyypillisesti on läsnä tällaisissa jätekuiduissa.The terms "deinking" and "decontamination" are generally used interchangeably herein to mean the removal of non-cellulosic contaminants from waste fibers. Such contaminants typically include printing ink or other types of inks (including ink flaps, dyes such as dyes or pigments, etc.) but may also include coatings, binders, paper pigments, adhesives, adhesives, and any other contaminants typically present in such inks. jätekuiduissa.

15 "Vaahdonhävityslämpötila" mittaa pinta-aktiivisen pesuaineen käyttäytymistä vesiväliaineessa, ja tätä käsitettä käytetään yleisemmin tunnetun same-pistekokeen vaihtoehtona. Tämän hakemuksen keksijät ovat havainneet, että vaahdonhävityslämpötilaa koskevat mittaukset antavat luotet-20 tavamman osoituksen määrätyn pinta-aktiivisen pesuaineen kyvystä hävittää vaahtoa kuin tavanomaiset samepistemääri-tykset, varsinkin paperitehtaan käsittely- ja musteen-poistotoiminnoissa. Eräiden pinta-aktiivisten pesuaineiden kohdalla on vaahdonhävittämislämpötila pääasiallisesti sama 25 kuin samepistelämpötila, joka on määritetty 1% liuoksesta. Käytettäessä kuitenkin ei-ionista pinta-aktiivista pesuainetta, jonka etyleenioksidin ja propyleenioksidin suhde (E0/P0-suhde) on suuri, voivat vaahdon hävityslämpötila ja samepistelämpötila poiketa huomattavasti toisistaan, varsin-30 kin todellisissa musteenpoisto-olosuhteissa.15 "Foam Dissipation Temperature" measures the behavior of a surfactant in an aqueous medium, and this term is more commonly used as an alternative to the well-known same spot test. The inventors of this application have found that foam decomposition temperature measurements provide a more reliable indication of the ability of a given surfactant detergent to remove foam than conventional cloud point determinations, especially in paper mill handling and ink removal operations. For some surfactant detergents, the defoaming temperature is essentially the same as the cloud point temperature determined from a 1% solution. However, when a nonionic surfactant with a high ethylene oxide to propylene oxide ratio (E0 / PO0 ratio) is used, the foam disposal temperature and the cloud point temperature can differ considerably, quite under actual ink removal conditions.

Vaahdonhävityslämpötilat mitataan lisäämällä noin 0,1 paino-% kokeiltavaa ei-ionista pinta-aktiivista pesuainetta 3 litraan kylmää vettä, joka on lämpötilaltaan säädettävässä 3 litran metallia olevaan laboratoriopikariin. Tämän pikarin 35 reunasta ulottuu noin 60 cm ylöspäin lasisylinteri tässä pikarissa kehittyvän vaahdon keräämiseksi, ja tässä lasi- β 73015 sylinterissä on pystyasteikko kehittyvän vaahtopatsaan korkeuden mittaamiseksi. Lähellä lasisylinterin avopäätä on pikariin suunnattuna tyyppiä 30/15 "V-Jet" oleva ruisku-suutin, joka on yhteydessä paineeltaan säädettävään vesi-5 pumppuun. Tämä vesipumppu kierrättää pikarin sisällöt suuttimen läpi. Tässä käytettäviä määrityksiä varten kohdistaa pumppu suuttimeen 70 kPa suuruisen paineen. Lyhyen ajan kuluttua pumpun käynnistämisestä kehittyy lasisylinte-rissä tasapainotilassa oleva vaahdonkorkeus, ja tätä tasa-10 painokorkeutta pidetään määrätyn pinta-aktiivisen pesuaineen ja vesiliuoksen tunnusmerkkinä määrätyssä lämpötilassa. Tässä vaiheessa säiliössä olevan veden lämpötilaa vähitellen korotetaan, ja vaahtopylvään korkeus merkitään noin 2,8 °C välein. Lämpötila, jossa vaahtopylvään korkeus 15 laskee rajoissa noin 7,5...13 cm olevaan korkeuteen pikarissa olevan veden pinnasta, sanotaan kokeiltavan materiaalin vaahdonhävityslämpötilaksi. Tämän vaahdonhävityslämpötilan on todettu hyvin korreloivan materiaalin vaahdonhävitys-kyvyn kanssa todellisissa musteenpoistokäsittelyissä.The defoaming temperatures are measured by adding about 0.1% by weight of the nonionic surfactant to be tested to 3 liters of temperature-controlled cold water in a 3-liter metal cup. Extending about 60 cm upward from the edge 35 of this cup is a glass cylinder for collecting the foam developing in this cup, and this glass β 73015 cylinder has a vertical scale for measuring the height of the developing foam column. Near the open end of the glass cylinder is a 30/15 "V-Jet" syringe nozzle directed into the cup, which is connected to a pressure-adjustable water-5 pump. This water pump circulates the contents of the goblet through the nozzle. For the assays used herein, the pump applies a pressure of 70 kPa to the nozzle. Shortly after the pump is started, an equilibrium foam height develops in the glass cylinder, and this equilibrium weight height is considered to be a characteristic of a given surfactant detergent and aqueous solution at a given temperature. At this point, the temperature of the water in the tank is gradually raised and the height of the foam column is recorded at approximately 2.8 ° C intervals. The temperature at which the height of the foam column 15 drops to a height of about 7.5 to 13 cm above the surface of the water in the goblet is said to be the defoaming temperature of the material to be tested. This defoaming temperature has been found to correlate well with the defoaming ability of the material in actual ink removal treatments.

20 Kuten edellä mainittiin, sisältävät tämän keksinnön mukaan käytettävät pinta-aktiiviset pesuaineet oksietyleeniketjun, jonka kummankin pään päätteenä on eetteriryhmä. Toisessa päässä oleva eetteriryhmä on alifaattinen tai alkyyliaro-maattinen, ja toisessa päässä on eetteriryhmänä oksipropy-25 leeniketju, joka puolestaan on joko hydroksipäätteinen tai bentsyylieetteripäätteinen. Riippuen halutusta hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien tasapainosta voi toisena pääteryhmänä olla bentsyylieetteriryhmä yksistään.As mentioned above, the surfactants used in the present invention comprise an oxyethylene chain having an ether group at each end. The ether group at one end is aliphatic or alkylaromatic, and the ether group at the other end is an oxypropylene-25 chain, which in turn is either hydroxy-terminated or benzyl-ether-terminated. Depending on the desired balance of hydrophobic and hydrophilic properties, the second end group may be a benzyl ether group alone.

Keksinnön mukaisten edullisten pinta-aktiivisten pesuaineiden tyypillinen rakennekaava on seuraava:The typical structural formula of the preferred surfactant detergents of the invention is as follows:

R-<cAr4--£-OC0H. 4—-WC,,Hc-)- YR <cAr4-- £ -OC0H. 4 —- WC ,, Hc -) - Y

a 2 4 n 3 6 jossa kaavassa a on 0 tai 1 ,a 2 4 n 3 6 where a is 0 or 1,

Ar on aromaattinen, edullisesti monosyklinen tähde R on alifaattinen ryhmä n on arvoltaan noin 3...noin 50 9 73015 m on arvoltaan noin 0...50 ja Y on valittu hydroksin ja bentsyylin parista ja tarkoittaa bentsyyliä siinä tapauksessa, että m = 0.Ar is aromatic, preferably the monocyclic residue R is an aliphatic group n has a value of about 3 to about 50 9 73015 m has a value of about 0 to 50 and Y is selected from hydroxy and benzyl and represents benzyl in the case where m = 0 .

R-ryhmä on tyypillisesti tyydytetty ja sisältää vähintään 5 6 hiiliatomia. Kun a = 0, sisältää R 6...24 hiiliatomia, kun a = 1, sisältää R normaalisti enintään 18 hiiliatomia. Lyhyesti sanottuna R(Ar) -ryhmä sisältää vähintään 6 ali-faattista hiiliatomia ja enintään yhteensä 24 hiiliatomia. Edellä esitetyn rakennekaavan voidaan katsoa sisältävän 10 pinta-aktiivisten pesuaineiden kaksi pääluokkaa, nimittäin (a) alkyylifenolien alkyleenioksidiadduktiotuotteet, ja (b) korkeampien (enemmän kuin 5 hiiliatomia sisältävien) alifaattisten alkoholien alkyleenioksidiadduktiotuotteet. Hydrofiilisen segmentin aikaansaamiseksi pinta-aktiivisen 15 pesuaineen ei-ionisessa molekyylissä kondensoidaan ensin alkyylifenoli tai korkeampi alifaattinen alkoholi etyleeni-oksidin kanssa ja yhdistetään sitten hydrofobiseen ryhmään, j-ona voi olla joko oksipropyleeniketju (joka on saatu kon-densoimalla propyleenioksidin kanssa) tai bentsyyliryhmä 20 tai oksipropyleeniketju, jonka päätteenä on bentsyyliryhmä.The R group is typically saturated and contains at least 5 to 6 carbon atoms. When a = 0, R contains 6 to 24 carbon atoms, while a = 1, R normally contains up to 18 carbon atoms. Briefly, the R (Ar) group contains at least 6 aliphatic carbon atoms and up to a total of 24 carbon atoms. The above structural formula can be considered to include two main categories of surfactant detergents, namely (a) alkylene oxide adducts of alkylphenols, and (b) alkylene oxide adducts of higher aliphatic alcohols (containing more than 5 carbon atoms). To provide a hydrophilic segment in the nonionic molecule of a surfactant detergent, an alkylphenol or higher aliphatic alcohol is first condensed with ethylene oxide and then combined with a hydrophobic group, which may be either an oxypropylene chain (obtained by condensation with propylene oxide) or a benzyl group. an oxypropylene chain terminated by a benzyl group.

Oksietyleeniketjusta käytetään välistä nimitystä poly-(etyleenioksidi),ja polyoksipropyleeniketjusta käytetään välistä nimitystä poly-(propyleenioksidi), jolloin tyypillisesti tarkoitetaan vierusasemassa olevaa oksidia.The oxyethylene chain is referred to as poly (ethylene oxide), and the polyoxypropylene chain is referred to as poly (propylene oxide), typically referring to an adjacent oxide.

25 Yhdisteitä alkyylifenoli-poly-(etyleenioksidi)-poly-(propy- leenioksidi) sisältäviä pinta-aktiivisia pesuaineita valmistetaan yleensä käyttämällä lähtömateriaaleina alkyylifenoli-polyetyleenioksideja. Lähtömateriaaleina käytetyt alkyyli-fenoli-polyetyleenioksidit edustavat pinta-aktiivisten pesu-30 aineiden ennestään tunnettua luokkaa, jota jo kauan on käytetty lukuisissa erilaisissa teollisuusprosesseissa. Näiden tunnettujen materiaalien yleinen rakennekaava onSurfactant detergents containing alkylphenol-poly- (ethylene oxide) -poly- (propylene oxide) are generally prepared using alkylphenol-polyethylene oxides as starting materials. The alkylphenol-polyethylene oxides used as starting materials represent a previously known class of surfactant detergents that has long been used in a number of different industrial processes. The general structural formula of these known materials is

1 ^0)~ (0Wn- 0H1 ^ 0) ~ (0Wn- 0H

10 7301 5 jossa kaavassa on haarautumaton tai haarautunut yksi arvoinen alkyyliradikaali, jossa on 6...18 hiiliatomia, edullisesti 8...12 hiiliatomia, ja joka edullisesti voidaan empiirisesti kuvata kaavalla CaH2a+1 (fenoliytimeen 5 on edullisesti liittynyt ainoastaan yksi , mutta keksinnön piiriin kuuluvat myös yhdisteet, joissa on useita ryhmiä R-j ), n on arvoltaan 3...50, edullisesti 6...15, jokainen (-0-C2H^-)-yksikkö on valmistettu avaamalla etyleenioksi-direngas /\ CH2 -CH2 10 joka myös tunnetaan oksiraanina. (Alkyyliketjut on joskus kuvattu merkinnällä "C ", jossa "a" on ketjussa olevien hiiliatomien määrä, esim. 2. Tällä on tarkoitus kuvata yhdistettä CaH2a+1, kun on kysymys tyydyttyneistä yhdisteistä). Yhdisteiden alkyylifenoli-poly-(etyleenioksidi) eräs 1 5 erikoisen hyvin tunnettu luokka on nonyylifenoli-polyety-leenioksidi (NP-EO). Nonyylifenoli-polyetyleenioksideille on tunnusomaista yhdeksän hiiliatomin alkyyliketju, joka on liittynyt fenolin aromaattiseen ytimeen, johon myös on liittynyt (orto-, meta- tai para-asemaan alkyyliketjuun 20 nähden) hydroksipäätteinen polyeetteriketju, jossa on 1...40 etyleenioksidiyksikköä, joten toisin sanoen n on arvoltaan 1...40. Vaikka tällaisia tavanaomäisia tuotteita NP-EO voidaan synteettisesti valmistaa melko puhtaina fraktioina, joissa suureella n on melko määrätty arvo, myydään 25 näitä tuotteita yleensä molekyyliseoksina, joissa suureella n on useita eri arvoja. Nämä seokset luonnehditaan niiden suureen n keskiarvolla, joten tavanomainen materiaali on NP-EOg mikä tarkoittaa, että nonyylifenoliydintä kohden on keskimäärin 9,5 etyleenioksidiyksikköä (moolia) (n = 9,5). 30 Sellaisia nonyylifenoli-polyetyleenioksideja, joissa suureen n keskiarvot ovat rajoissa 1...40, saadaan kaupan useilta yrityksiltä, esim. toiminimi GAF Company, tavaramerkillä "Igepal", Rohm & Haas Company, tavaramerkillä "Triton", ja Jefferson Chemical Company tavaramerkillä "Surfonic".10 7301 5 in which a straight-chain or branched monovalent alkyl radical of 6 to 18 carbon atoms, preferably 8 to 12 carbon atoms, and which can preferably be empirically represented by the formula CaH2a + 1 (preferably only one but also within the scope of the invention are compounds having several groups R 1), n has a value of 3 to 50, preferably 6 to 15, each (-O-C 2 H 4 -) unit is prepared by opening an ethyleneoxy-dir-ring / CH 2 - CH2 10 also known as oxirane. (Alkyl chains are sometimes described by the notation "C", where "a" is the number of carbon atoms in the chain, e.g. 2. This is to describe CaH2a + 1 in the case of saturated compounds). One particularly well-known class of alkylphenol-poly (ethylene oxide) compounds is nonylphenol-polyethylene oxide (NP-EO). Nonylphenol polyethylene oxides are characterized by an alkyl chain of nine carbon atoms attached to the aromatic core of the phenol, which is also attached (in the ortho, meta or para position to the alkyl chain 20) by a hydroxy-terminated polyether chain having 1 to 40 ethylene oxide units, i.e. is worth 1 ... 40. Although such conventional products NP-EO can be synthetically prepared as fairly pure fractions with a fairly defined value of n, these products are generally sold as molecular mixtures with a number n of several different values. These mixtures are characterized by their mean n mean, so the usual material is NP-EOg which means that there is an average of 9.5 ethylene oxide units (moles) per nonylphenol core (n = 9.5). 30 Nonylphenol polyethylene oxides with average values in the range of 1 to 40 are available from a number of companies, such as GAF Company under the trade mark "Igepal", Rohm & Haas Company under the trade mark "Triton" and Jefferson Chemical Company under the trade mark " Surfonic ".

11 7301 511 7301 5

Keksinnön mukaan käytetään alkyylifenoli-polyetyleenioksi-deja, joiden polyetyleenioksidiketjun etäispäähän on liittynyt joukko propyleenioksidiyksiköitä (-OCgHg-) tai bentsyy-liryhmä, jolloin polypropyleenioksidiketju (mikäli sitä käytetään) edullisesti on hydroksipäätteinen (-0H) tai bentsyy-lipäätteinen (-C^CgHg) seuraavan rakenteen saamiseksiAccording to the invention, alkylphenol-polyethylene oxides are used which have a number of propylene oxide units (-OCgHg-) or a benzyl group attached to the distal end of the polyethylene oxide chain, the polypropylene oxide chain (if used) preferably being hydroxy-terminated (-OH) or benzyl-C-terminal to obtain the following structure

'oc2"t>;-<0C3H6>—Y'OC2' s>; - <0C3H6> -Y

jossa kaavassa tarkoittaa samaa kuin edellä on määritelty, Y on valittu hydroksin tai bentsyylin parista, n tarkoittaa samaa kuin edellä on määritelty ja m on arvoltaan 0...50, edullisesti noin 4...noin 48 (Y on bentsyyli, kun m = 0).wherein Y is as defined above, Y is selected from hydroxy or benzyl, n is as defined above and m is 0 to 50, preferably about 4 to about 48 (Y is benzyl when m = 0).

On todettu välttämättömäksi, että polyetyleenioksidisegment-ti sijaitsee molekyylin hydrofobisen osan vieressä (toisin sanoen alkyylifenoksiosan tai suuremman molekyylipainon omaavan alkoholiosan vieressä), jotta saavutettaisiin tämän keksinnön edulliset tulokset.It has been found necessary that the polyethylene oxide segment be located adjacent to the hydrophobic portion of the molecule (i.e., adjacent to the alkylphenoxy portion or the higher molecular weight alcohol portion) in order to achieve the preferred results of this invention.

Yleensä luvulla m on nollasta poikkeava arvo. Kun m ei ole nolla, mutta Y on hydroksyyli, on edullisesti ryhmän (0CgHg)m edustamassa suhteellisen hydrofobisessa segmentissä riittävän monta propyleenioksidiyksikköä, niin että se myötävaikuttaa molekyylin hydrofobiseen luonteeseen vähintään yhtä paljon kuin bentsyyliryhmä myötävaikuttaa siihen. On myös todettu, että oksipropyleeniketjun päätteenä olevan hydroksyyliryhmän korvaaminen erilaisilla muilla pääteryhmillä kuten bentsyylillä, ei ole vähentänyt yhdisteiden alkyylifenoli-poly-(etyleenioksidi)-poly-(propyleenioksidi) keksinnön mukaista käyttökelpoisuutta. Jos kuitenkin propy-leenioksidin (PO) ja etyleenioksidin (E0) yksiköiden suhde on riittävän suuri, on Y tavallisesti parhaiten hydroksyyli-ryhmä.Usually the number m has a non-zero value. When m is not zero but Y is hydroxyl, there are preferably enough propylene oxide units in the relatively hydrophobic segment represented by the group (OCgHg) m to contribute at least as much to the hydrophobic nature of the molecule as the benzyl group does. It has also been found that the replacement of the hydroxyl group terminating the oxypropylene chain with various other end groups such as benzyl has not reduced the utility of the alkylphenol-poly- (ethylene oxide) -poly- (propylene oxide) compounds of the invention. However, if the ratio of the units of propylene oxide (PO) to ethylene oxide (E0) is sufficiently high, Y is usually best a hydroxyl group.

Keksinnön mukaiset hydroksipäätteiset nonyylifenoli-poly-etyleenioksidipropyleenioksidit (ΝΡ-Ε0-Ρ0-0Η) valmistetaan, soveltamalla tämän alan tekniikasta ennestään tunnettuja 12 7301 5 menetelmiä. Niinpä voidaan tuotetta ΝΡ-Ε0-Ρ0-0Η valmistaa saattamalla NP-EO (esim. "Igepal" tai "Triton") reagoimaan propyleenioksidin kanssa esim. 100...150 °C:ssa ja noin 100...400 kPa paineessa, jolloin läsnä on emäksis-5 tä katalysaattoria, esim. kaliumhydroksidia. US-patentis- sa 3.021.372 (Dupre ja kumpp) on erikoisesti selitetty edullisten hydroksipäätteisten oktyylifenoli- ja nonyyli-fenoli-polyetyleenioksidi-polypropyleenioksidien valmistus, ja tämän patentin opetus liitetään viitteenä tähän 10 selitykseen. Yleensä NP-EO-materiaalin valmistuksessa käytettyä katalysaattoria ei poisteta ennen PO-segmenttien lisäämistä (olisi siis käytettävä ei-neutraloitua yhdistettä NP-EO).The hydroxy-terminated nonylphenol-polyethylene oxide propylene oxides (ΝΡ-Ε0-Ρ0-0Η) of the invention are prepared by applying the methods 12,701,5 known in the art. Thus, the product ΝΡ-Ε0-Ρ0-0Η can be prepared by reacting NP-EO (e.g. "Igepal" or "Triton") with propylene oxide at e.g. 100-150 ° C and a pressure of about 100-400 kPa, wherein a basic catalyst, e.g. potassium hydroxide, is present. U.S. Patent 3,021,372 (Dupre et al.) Specifically describes the preparation of preferred hydroxy-terminated octylphenol and nonylphenol-polyethylene oxide-polypropylene oxides, and the teachings of this patent are incorporated herein by reference. In general, the catalyst used in the preparation of the NP-EO material is not removed before the addition of the PO segments (thus, the non-neutralized compound NP-EO should be used).

Keksinnön soveltamisessa edullisesti käytettävien pinta-15 aktiivisten pesuaineiden muodostaman luokan eräänä toisena tyyppinä mainittakoon suuremman molekyylipainon omaavi-en eli pitkäketjuisten alkoholien adduktiotuotteet hydroksipäätteisten tai bentsyylipäätteisten etyleenioksidi-propy-leenioksidin kanssa, jolloin polyetyleenioksidi-segmentti 20 yhdistää korkeamman alkoholin muodostaman osan polypropy- leenioksidi-segmenttiin. "Suuremman molekyylipainon omaavilla" eli "pitkäketjuisilla" alkoholeilla tarkoitetaan tässä haarautumattomia tai haarautuneita, tyydyttyneitä tai tyydyttämättömiä, primäärisiä tai sekundäärisiä alkoholeja, 25 joissa on 6...noin 24 hiiliatomia, ja joiden molekyyli- paino yleensä on rajoissa noin 75...300. Näitä materiaaleja sanotaan joskus myös rasva-alkoholeiksi. Korkeamman molekyylipainon omaavista alkoholeista valmistetut ei-ioniset pinta-aktiiviset pesuaineet voidaan kuvata seuraavalla kaa-30 valla: V'^Vrf'OWr»-* jossa kaavassa R2 on haarautumaton tai haarautunut tyydyttynyt tai tyydyttämätön yksiarvoinen alifaattinen ketju, jossa on noin 6...noin 24 (edullisesti 10...18) hiiliatomia, Y on valittu hydroksin tai bentsyylin parista, n on arvoltaan noin 13 7 3 01 5 3 ...50 (edullisesti 6...15), m on arvoltaan noin O...noin 50 (edullisesti noin 4...noin 48), jolloin Y on bentsyyli, kun m = 0.Another type of surfactant detergent used in the practice of the invention is the addition products of higher molecular weight alcohols, i.e. long chain alcohols, with hydroxy-terminated or benzyl-terminated ethylene oxide-propylene segment oxide, whereby the polyethylene oxide moiety 20 By "higher molecular weight" or "long chain" alcohols is meant herein unbranched or branched, saturated or unsaturated, primary or secondary alcohols having from 6 to about 24 carbon atoms and generally having a molecular weight in the range of about 75 to 300 . These materials are also sometimes called fatty alcohols. Nonionic surfactant detergents prepared from higher molecular weight alcohols can be represented by the following formula: wherein R 2 is a straight or branched saturated or unsaturated monovalent aliphatic chain of about 6 ... about 24 (preferably 10 to 18) carbon atoms, Y is selected from hydroxy or benzyl, n is about 13 7 3 01 5 3 to 50 (preferably 6 to 15), m is about 0 .. about 50 (preferably about 4 to about 48), wherein Y is benzyl when m = 0.

Edullisesti käytettäviä korkeamman molekyylipainon omaavien 5 alkoholien hydroksipäätteisiä EO-PO-adduktiotuotteita voi daan valmistaa lisäämällä EO-PO-polyeetterisegmenttejä tyydyttyneisiin tai tyydyttämättömiin alkoholeihin, joilla on haluttu hiilirunko. Tällöin voidaan käyttää joko synteettisiä alkoholeja (toisin sanoen alkoholeja, jotka on 10 valmistettu tunnettujen Ziegler- tai karbonylointiprosessien avulla), tai sellaisia alkoholeja, joita yleensä valmistetaan pelkistämällä luonnossa esiintyviä rasvahappoja rasva-alkoholeiksi. Lähtömateriaaleina käytettäviä rasvahappoja voidaan saada uuttamalla luonnollisista lähteistä, kuten 15 kookospähkinäöljystä, palmuöljystä, talista, laardista ja mäntyöljystä. Alkoholin hiiliketjun pituus ja rakenne määräytyy lähtömateriaaleina käytettyjen rasvahappojen luonteesta tai niiden synteesissä sovelletuista olosuhteista. Erikoisen haluttuja alkoholirakenteita voidaan tieten-20 kin valmistaa luonnollisista lähteistä tislaamalla tai muulla vastaavalla tavalla, tai soveltamalla edellä mainittuja synteettisiä menetelmiä ja tämän jälkeen tislaamalla. Keksinnön mukaan erikoisen edullisesti käytettävät alkoholin EO-PO-adduktiotuotteet valmistetaan synteettisesti seok-25 sesta, jossa alkuaan on 16 hiiliatomin alkoholia ja 18 hiili-atomin alkoholia, joihin on liitetty E05(P0)^3-OH-hydroksi-päätteinen polyeetteriketju.Preferably, the hydroxy-terminated EO-PO adducts of higher molecular weight alcohols can be prepared by adding EO-PO polyether segments to saturated or unsaturated alcohols having the desired carbon backbone. In this case, either synthetic alcohols (i.e., alcohols prepared by known Ziegler or carbonylation processes) or alcohols which are generally prepared by reducing naturally occurring fatty acids to fatty alcohols can be used. The fatty acids used as starting materials can be obtained by extraction from natural sources such as coconut oil, palm oil, tallow, lard and tall oil. The length and structure of the carbon chain of the alcohol are determined by the nature of the fatty acids used as starting materials or the conditions used in their synthesis. Particularly desired alcohol structures can, of course, also be prepared from natural sources by distillation or the like, or by applying the above-mentioned synthetic methods and then distilling. Particularly preferred alcohol EO-PO adducts according to the invention are prepared synthetically from a mixture of an alcohol having 16 carbon atoms and an alcohol having 18 carbon atoms to which an E05 (PO)? 3-OH-hydroxy-terminated polyether chain is attached.

Kuten edellä jo mainittiin, ovat keksinnön mukaiset ei-ioni-set pinta-aktiiviset pesuaineet tavallisesti hydroksipäät-30 teisiä tai bentsyylipäätteisiä. Hydroksipäätteinen tuote saadaan tietenkin siinä tapauksessa, että propyleenioksidi-yksiköitä lisätään polyetyleenioksidiketjuun (joka myös on hydroksipäätteinen). Bentsyyliryhmä voidaan päätteenä liittää rakenteeseen saattamalla bentsyylikloridi reagoimaan 35 hydroksipäätteisen alkyylifenoli-EO-PO-materiaalin kanssa sen jälkeen, kun NP-EO-PO-OH-materiaali on saatettu reagoi- 1H 7301 5 maan metallisen natriumin kanssa. Tämä voidaan yleensä tehdä lämpötila-alueella noin 93...150 °C.As already mentioned above, the nonionic surfactants of the invention are usually hydroxy-terminated or benzyl-terminated. The hydroxy-terminated product is, of course, obtained in the case where propylene oxide units are added to the polyethylene oxide chain (which is also hydroxy-terminated). The benzyl group can be terminated in the structure by reacting benzyl chloride with a hydroxy-terminated alkylphenol-EO-PO material after reacting the NP-EO-PO-OH material with sodium metal. This can usually be done in a temperature range of about 93 to 150 ° C.

Keksinnön mukaan edullisesti käytettävien pinta-aktiivisten pesuaineiden hydrofiilisten ja hydrofobisten ominaisuuksien 5 tasapaino voidaan karkeasti päättää hydrofiilisen molekyyli-osan ja hydrofobisen molekyyliosan rakennekaavan mukaisesta painosuhteesta. Siinä tapauksessa, että pinta-aktiivisen pesuaineen molekyylissä on sekä E0- että PO-yksiköitä, on E0/P0-suhde päätekijä, joka määrää minkä tahansa määrätyn 10 R(Ar) -pääteryhmän hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien välisen tasapainon. Ellei mitään PO:a ole läsnä (m = 0), on oksietyleeniketjun koko (luvun n arvo) suhteessa pääteasemassa olevan bentsyylieetterin hydrofobiseen myötävaikutukseen eräs päätekijä tässä tasapainossa, nytkin määrät-15 tyä R(Ar) -ryhmää tarkastettaessa.The balance of hydrophilic and hydrophobic properties of the surfactant detergents preferably used according to the invention can be roughly determined by the weight ratio of the hydrophilic moiety to the hydrophobic moiety according to the structural formula. In the case where the surfactant detergent molecule contains both E0 and PO units, the E0 / PO ratio is the main factor determining the balance between the hydrophobic and hydrophilic properties of any given R (Ar) end group. If no PO is present (m = 0), the size of the oxyethylene chain (number n value) relative to the hydrophobic contribution of the benzyl ether at the terminal position is a major factor in this equilibrium, even when the R (Ar) group is determined.

CLCL

Tapauksissa, joissa E0/P0-suhde on päätekijä hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien tasapainon määrittämiseksi, ovat E0:n ja PO:n tyypilliset suhteet (toisin sanoen suhteet n:m) rajoissa noin 1:4...4:1. Alempia "vaahdonhävityslämpö-20 tiloja" esiintyy tyypillisesti siinä tapauksessa, että E0/P0-suhde on pienempi kuin 1:1, ja varsinkin silloin, kun on olemassa vähintään noin 6 propyleenioksidiyksikköä. Sopivan hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien tasapainon valinta aikaansaadaan edullisesti turvautumalla edellä mainit-25 tuun "vaahdonhävityslämpötilaan" sen sijaan, että verrattaisiin joko samepisteitä tai teoreettisesti laskettuja HLB-arvoja. Kuten edellä jo mainittiin, pidetään vaahdonhävitys-lämpötiloja erikoisen edullisena indikaattorina, kun halutaan saavuttaa vesiliukoisuuden tai dispergoitumiskyvyn, vaahdon-30 hävitysominaisuuksien ja musteenpoisto-ominaisuuksien välinen keksinnön mukainen haluttu tasapaino. Muut ehdot edullisten ei-ionisten pinta-aktiivisten pesuaineiden valitsemiseksi liittyvät uudelleenkuidutus- ja/tai musteenpoistolämpötiloihin, musteenpoiston tehokkuuteen, joka määrätään kuitujen 35 standardivalkoisuuskokeiden avulla, tai muihin samankaltai siin käytännöllisiin näkökohtiin.In cases where the E0 / PO ratio is the main factor in determining the balance of hydrophobic and hydrophilic properties, the typical ratios of E0 to PO (i.e., ratios n: m) are in the range of about 1: 4 to 4: 1. Lower "defoaming heat-20 states" typically occur when the E0 / PO0 ratio is less than 1: 1, and especially when there are at least about 6 propylene oxide units. The selection of an appropriate balance of hydrophobic and hydrophilic properties is preferably accomplished by resorting to the aforementioned "foam decomposition temperature" rather than comparing either cloud points or theoretically calculated HLB values. As already mentioned above, defoaming temperatures are considered to be a particularly advantageous indicator when it is desired to achieve the desired balance between water solubility or dispersibility, defoaming properties and ink removal properties of the invention. Other conditions for selecting preferred nonionic surfactant detergents relate to refiberization and / or ink removal temperatures, ink removal efficiency determined by standard fiber whiteness tests, or other similar practical considerations.

15 7301 515 7301 5

Seuraavassa selitetään oheisten kuvioiden perusteella eräs menetelmä sopivan ei-ionisen pinta-aktiivisen pesuaineen valitsemiseksi.In the following, a method for selecting a suitable nonionic surfactant detergent will be described with reference to the accompanying figures.

Kuviossa 1 on yhteenvetona esitetty hydroksipäätteisten 5 nonyylifenoli-EO-PO-pinta-aktiivisten pesuaineiden ominaisuu det vaahdonhävityslämpötilan kannalta arvosteltuina. Kuvion 1 pystyakseli osoittaa etyleenioksidikondensaatin (-C^P^-) moolien määrää, ja vaakasuora akseli osoittaa propyleeni-oksidikondensaatin (-OC^Hg) moolien määrää nonyylifenoli-10 osan (CgH^g-CgH^-) moolia kohden. Piirustuksen viivat, jotka yleensä säteilevät origosta (vaahdonhävitys-isotermi) yhdistävät E0:n ja PO:n eri yhdistelmät, jotka antavat osoitetun vaahdonhävityslämpötilan ja antavat täten sen EO-PO-yhdistel-män, jota käytettäessä esiintyy vaahtoamista niukasti tai ei 15 ollenkaan.Figure 1 summarizes the properties of hydroxy-terminated nonylphenol-EO-PO surfactants in terms of foam decomposition temperature. The vertical axis of Figure 1 shows the number of moles of ethylene oxide condensate (-C ^ P ^ -), and the horizontal axis shows the number of moles of propylene oxide condensate (-OC ^ Hg) per mole of nonylphenol-10 moiety (CgH ^ g-CgH ^ -). The lines of the drawing, which generally radiate from the origin (defoaming isotherm), combine the various combinations of E0 and PO to give the indicated defoaming temperature and thus give the EO-PO combination with little or no foaming.

Keksintöä sovellettaessa musteenpoistokäsittely käynnistetään ja jatketaan siitä, kunnes saavutetaan tasapainotila (käsittelyä jatketaan riittävän kauan suurehkojen lämpötila-vaihtelujen poistamiseksi). Kun tämä tasapainotila on saavu-20 tettu, määritetään koko musteenpoistokäsittelyn lämpötila- profiili (toisin sanoen musteenpoistoväliaineen lämpötilan vaihtelu pitkin musteenpoiston käsittelylinjan eri vaiheita). Yleisesti sanoen esiintyy suurin vaahtoamisvaara tapauksissa, jolloin pesu, suodatus, tai sekoittaminen jne. tapah-25 tuu alimmassa lämpötilassa. Valittaessa käytettävä pinta- aktiivinen pesuaine on määritettävä käsittelyssä esiintyvä alin lämpötila, jonka avulla isotermi valitaan kuviosta 1.In the practice of the invention, the deinking treatment is initiated and continued therefrom until equilibrium is reached (the treatment is continued long enough to eliminate larger temperature fluctuations). When this equilibrium state is reached, the temperature profile of the entire deinking treatment is determined (i.e., the temperature variation of the deinking medium along the various stages of the deinking treatment line). In general, there is the greatest risk of foaming in cases where washing, filtration, or mixing, etc., takes place at the lowest temperature. When selecting the surfactant to be used, the lowest treatment temperature at which the isotherm is selected from Figure 1 must be determined.

Jos esim. koko musteenpoistokäsittelyn aikana esiintyvä alin lämpötila on noin 15 °C, voidaan olettaa, että joko NP-EDg g-3 0 po -OH ta-i NP-EOg gPC^-OH antaa hyväksyttävän pienen vaah-toamisenj kuten vaahdonhävityskokeella osoitetaan.If, for example, the lowest temperature during the entire ink removal treatment is about 15 ° C, it can be assumed that either NP-EDg g-30 po -OH ta-i NP-EOg gPC ^ -OH gives an acceptably low foaming, as shown by the defoaming test.

Kuvio 2 esittää vaahdonhävitys-isotermejä, jotka on määritetty korkeamman molekyylipainom omaavien alkoholien -ED-PO-OH-pinta-aktiivisille pesuaineille, joiden käyttö tässä selitetään. Kuvion 2 mukaan erikoisesti kokeiltu pinta-aktiivinen 16 7301 5 pesuaine sisältää seoksena alkoholeja, joissa on 10 hiili-atomia, 12 hiiliatomia ja 14 hiilitomia (joten toisin sanoen on noin 28 ...34¾ ^, 35...41% 3a 27 ... 33% C1Q), joihin on liitetty osoitetun koostumuksen omaavia 5 polyeetteriketjuja. Samankaltaisia isotermejä saadaan C16/C18_(noin 60% C16’ 40% C18 ^’ C14/C18 ja C12/C18 -alkoholien EO-PO-adduktiotuotteilla. Teoreettisesti voitaisiin olettaa, että samankaltaisia vaahdonhävitys-ominaisuuksia voitaisiin saavuttaa kaikilla niillä pinta-10 aktiivisilla pesuaineilla, joiden käyttö tässä selitetään.Figure 2 shows defoaming isotherms determined for the higher molecular weight alcohol -ED-PO-OH surfactants described herein. According to Figure 2, the specially tested surfactant 16 7301 5 contains a mixture of alcohols having 10 carbon atoms, 12 carbon atoms and 14 carbon atoms (i.e., about 28 ... 34¾ ^, 35 ... 41% 3a 27. .. 33% C1Q) to which 5 polyether chains of the indicated composition have been attached. Similar isotherms are obtained with the EO-PO adducts of C16 / C18_ (about 60% C16 ', 40% C18 ^' C14 / C18 and C12 / C18 alcohols. Theoretically, it could be assumed that similar defoaming properties could be achieved with all surfactant detergents. , the use of which is explained here.

Keksinnön mukaista musteenpoistomenetelmää sovellettaessa voitaisiin näin ollen tässä selitettyjen pinta-aktiivisten pesuaineiden jokaisen luokan ja sen sisältämien yhdisteiden kohdalta aikaansaada optimointi. Nämä isotermit voi-15 daan määrittää mittaamalla vaahdonhävityslämpötila (kuten edellä on selitetty) E0- ja PO-yksiköiden ja kulloinkin käytetyn korkeamman alkoholin tai alkyylifenolin eri yhdistelmiä varten.Thus, in applying the deinking method of the invention, optimization could be achieved for each class of surfactant detergents described herein and the compounds contained therein. These isotherms can be determined by measuring the defoaming temperature (as described above) for different combinations of E0 and PO units and the higher alcohol or alkylphenol used in each case.

Vaahdonhävityslämpötilan valinta on erikoisesti otettava 20 huomioon sen lämpötilan yhteydessä, jossa pesutyyppinen musteenpoistokäsittely tullaan suorittamaan. Tavanomaisessa musteenpoistokäsittelyssä, jossa vettä käytetään musteenpoistoväliaineena joko yksistään tai yhdistelmänä tyypillisesti käytettyjen pinta-aktiivisten pesuaineiden 25 ja/tai vaahdonhävitysaineiden kanssa, on uudelleenkuidutus- vaiheessa jätekuitujen vesimassa tai -liete lämmitettävä esim. 70 °C:seen. Kuituliete pyrkii jäähtymään sitä mukaa kun sitä käsitellään. On ennestään tunnettua, että lietteen jäähtyessä pinta-aktiiviset pesuaineet tavallisesti pyrkivät 30 edistämään vaahdonmuodostusta. Eräs sovellettu tekniikka vaahdon vähentämiseksi on vesiväliaineen lämmittäminen sen lämpötilan yläpuolelle, jossa kulloinkin käytetty pinta-aktiivinen pesuaine aiheuttaa jonkin verran vaahdon häviämistä. (Hakijan tiedossa olevien havaintojen mukaan vaahdon 35 häviäminen todennäköisimmin tapahtuu vaahdonhävityslämpö tilan yläpuolella olevissa lämpötiloissa). Tyypillisen 17 7301 5 aikaisemman tekniikan mukaisessa käytössä liete lämmitetään saattamalla höyryä virtaamaan lietteen läpi tämän lietteen siirtyessä eteenpäin musteenpoiston käsittely-linjaa pitkin.In particular, the choice of defoaming temperature must be considered in connection with the temperature at which the washing-type ink removal treatment will be performed. In a conventional deinking treatment in which water is used as the deinking medium either alone or in combination with surfactants and / or defoamers typically used, the water mass or slurry of waste fibers must be heated to e.g. 70 ° C in the re-fiberization step. The fibrous sludge tends to cool as it is treated. It is already known that as the slurry cools, surfactant detergents usually tend to promote foaming. One technique used to reduce foam is to heat the aqueous medium above the temperature at which the surfactant used in each case causes some loss of foam. (According to the applicant's known findings, the loss of foam 35 is most likely to occur at temperatures above the heat dissipation temperature). In a typical prior art use, the slurry is heated by causing steam to flow through the slurry as this slurry travels along the ink removal treatment line.

5 Keksinnön mukaan voidaan kylläkin käyttää näitä tyypillisiä, ennestään tunnetun tekniikan mukaisia lämpötiloja (jotka esim. voivat olla jopa 85 °C) mutta alempia uudel-leenkuidutuslämpötiloja käytetään paljon edullisemmin, jolloin nämä lämpötilat ovat rajoissa 30°...60 °C.According to the invention, it is possible to use these typical temperatures according to the prior art (which can, for example, be as high as 85 ° C), but lower re-fiberization temperatures are much more advantageously used, these temperatures being in the range from 30 ° to 60 ° C.

10 On todettu, että määrätyn musteenpoistokäsittelyn ominaisuuksien tultua määritetyksi, voidaan pinta-aktiivinen pesuaine valita siten, että vaahdonmuodostusta voidaan vähentää, tai tämä vaahdonmuodostus jopa kokonaan välttää. Tämä tarkoittaa, että koska määrätyn musteenpoistokäsitte-15 lyn lämpötilaprofiili muuttuu vuoden aikana (tavallisesti ulkoilman vesilähteestä yksinkertaisesti pumputun pesuveden lämpötila voi vaihdella useita asteita kesänkuumim-masta ajankohdasta talven kylmimpiin kuukausiin), voi olla eduksi valita pinta-aktiivinen pesuaine, jolla on toinen 20 hydrofobisten ja hydrofiilisten ominaisuuksien tasapaino (esim. E0/P0- tai EO/bentsyylisuhde) vaahdonmuodostuksen vähentämiseksi. Toisin sanoen tullaan tyypillisesti vaahdonhävityslämpötila sovittamaan uudelleenkuidutus-lämpötila-alueen alapäähän, jotta uudelleenkuidutukseen 25 käytetyn vesiväliaineen lämpötila yleensä olisi korkeampi kuin vaahdonhävityslämpötila, sen jälkeenkin, kun uudel-leenkuidutetut jätekuidut ovat alkaneet jäähtyä alkuperäisten käsittelyvaiheiden jälkeen, tai jopa siinä tapauksessa, että ulkoilmassa oleva vesilähde omaa talvilämpötilan. Päin-30 vastoin voidaan ulkopuolisen vesilähteen suhteellisen korkean kesälämpötilan antamaa mahdollista etua käyttää hyödyksi valitsemalla jokin toinen pinta-aktiivinen pesuaine.It has been found that once the properties of a particular deinking treatment have been determined, the surfactant detergent can be selected so that foaming can be reduced or even avoided altogether. This means that since the temperature profile of a particular deinking process changes during the year (usually the temperature of wash water simply pumped from an outdoor water source can vary several degrees from the hottest time of summer to the coldest months of winter), it may be advantageous to choose a surfactant with another 20 hydrophobic detergent. balance of hydrophilic properties (e.g. E0 / PO0 or EO / benzyl ratio) to reduce foaming. That is, the defoaming temperature will typically be adjusted to the lower end of the refiberization temperature range so that the temperature of the aqueous medium used for the refiberization is generally higher than the defoaming temperature, even after the refractory winter temperature. Conversely, the potential advantage of the relatively high summer temperature of an external water source can be exploited by selecting another surfactant detergent.

Seuraavassa selitetään lähemmin keksinnön mukaisen menetelmän soveltaminen. Kuten edellä jo on mainittu, on jätekuitu-35 jen uudelleenkuidutus tyypillisen pesumusteenpoistokäsittelyn eräs tärkeä vaihe. Keksinnön mukaan voidaan uudelleenkuidutus 18 7301 5 tehdä ilman, että läsnä on pinta-aktiivista pesuainetta, joten ammattimies voi siirtää tämän pesuaineen lisäämisen käsittelyn myöhempään vaiheeseen, esim. uudelleenkuidutuk-sen jälkeen seuraavaan kuitujen liettämisvaiheeseen. Kek-5 sinnön mukaiset pinta-aktiiviset pesuaineet voivat kuiten kin myös olla läsnä (ja ovatkin edullisesti läsnä) uudel-leenkuidutuksen aikana, minkä ansiosta saavutetaan musteen kemiallinen erottuminen huomattavassa määrin jätekuiduista tämän avainasemassa olevan vaiheen aikana.The application of the method according to the invention will be explained in more detail below. As already mentioned above, the re-fiberization of waste fibers is an important step in a typical detergent removal treatment. According to the invention, the refiberization 18 7301 5 can be carried out without the presence of a surfactant detergent, so that a person skilled in the art can transfer the addition of this detergent to a later stage of the treatment, e.g. However, the surfactant detergents of the Kek-5 invention may also be present (and are preferably present) during re-fiberization, thereby achieving significant chemical separation of the ink from the waste fibers during this key step.

10 Vesiväliainetta sekoitetaan edullisesti uudelleenkuidutuk-sen aikana. Väliaineen pH voi vaihdella laajoissa rajoissa (joihin lankeavat sekä happamet että emäksiset pH-arvot), koska tässä käsittelyssä käytetyt pinta-aktiiviset pesuaineet ovat tehokkaita koko tällä laajalla pH-arvojen alu-15 eella. Konsistenssi (toisin sanoen kiinteiden aineiden pitoisuus) uudelleenkuidutuksen aikana on sama kuin missä tahansa tyypillisessä paperimassassa. Paperimassojen kon-sistenssit ovat tavallisesti selvästi pienemmät kuin 10 paino-% liiallisten vaikeuksien välttämiseksi kuitulietettä 20 tai -massaa sekoitettaessa, pumputtaessa tai muulla tavoin käsiteltäessä. Toisaalta alle noin 2 paino-% oleva konsistenssi johtaisi siihen, että käsittelyssä on käytettävä erittäin suuria vesimääriä. Uudelleenkuidutusvaiheen alkuasteissa tyypilliset konsistenssit ovat rajoissa noin 3...The aqueous medium is preferably mixed during re-fiberization. The pH of the medium can vary within wide limits (to which both acidic and basic pH values fall) because the surfactant detergents used in this treatment are effective throughout this wide range of pH values. The consistency (i.e., solids content) during refiberization is the same as in any typical pulp. The consistencies of the pulps are usually well below 10% by weight to avoid excessive difficulty in mixing, pumping or otherwise handling the fibrous slurry 20 or pulp. On the other hand, a consistency of less than about 2% by weight would result in the use of very large amounts of water in the treatment. In the initial stages of the re-fiberization stage, typical consistencies are in the range of about 3 ...

25 noin 6 tai 7% selluloosakuituja (laskettu massan, lisäaineiden, jne. kokonaispainosta). Alkumusteenpoiston tultua suoritetuksi voidaan uudelleenkuidutetut jätekuidut edullisesti laimentaa 3% pienempään konsistenssiin suhteellisesti musteettomien kuitujen erottamisen helpottamiseksi lietteen 30 vesiväliaineesta, joka nyt sisältää saasteet enemmän tai vähemmän tasaisesti jakautuneina.25 about 6 or 7% cellulose fibers (calculated on the total weight of pulp, additives, etc.). Once the initial ink removal has been completed, the re-fiberized waste fibers can preferably be diluted to a 3% lower consistency to facilitate separation of the relatively ink-free fibers from the aqueous medium of slurry 30, which now contains contaminants in a more or less evenly distributed manner.

Uudelleenkuidutusväliaineen pH-arvoa voidaan edullisesti säätää esim. lisäämällä 1...3 paino-% natriumhydroksidia, laskettuna uudelleenkuidutusväliaineessa olevien selluloosa-35 kuitujen painosta. Tällainen lisätty natriumhydroksidi- määrä on tyypillinen massalle, jonka konsistenssi on *+;..6%, ja tarkoittaa noin 9...27 kg natriumhydroksidia kuitutonnia 1 9 kohden. __ 7301 5The pH of the re-fiberization medium can advantageously be adjusted, e.g. by adding 1 to 3% by weight of sodium hydroxide, based on the weight of the cellulose-35 fibers in the re-fiberization medium. Such an amount of added sodium hydroxide is typical of a pulp having a consistency of * +; .. 6% and means about 9 to 27 kg of sodium hydroxide per ton of fiber. __ 7301 5

Uudelleenkuidutusvaiheessa voidaan käyttää mitä tahansa kaupan saatavaa yleisesti käytettyä laitetta jätekuitujen uudelleenkuiduttamiseksi (esim. "Hydrapulper"-tyyppistä 5 laitetta).In the re-fiberization step, any commercially available commonly used equipment can be used to re-fiberize waste fibers (e.g., 5 equipment of the "Hydrapulper" type).

Kuten edellä mainittiin, saavutetaan keksinnön mukaisen uudelleenkuidutusvaiheen tyypillisen soveltamisen tuloksena, että uudelleenkuidutetun massan selluloosakuiduista saadaan ainakin jossain määrin erotetuksi saasteita, var-10 sinkin mustetta. Koska saasteet ovat dispergoituneet ja/ tai liuenneet ja/tai suspendoituneet kautta koko uudelleen-kuidutukseen käytetyn vesiväliaineen, on tämä vesiväliaine edullisesti erotettava kuiduista niin, että saasteilla tulee olemaan vähemmän taipumusta laskeutumaan uudelleen-15 kuitujen pintoihin. Edullisin erotusmenetelmä on seulomi nen, toisin sanoen massan laskeminen huokoiselle pinnalle, joka kykenee pidättämään kuidut, kun taas vesiväliaine valuu tässä pinnassa olevien reikien läpi. Seulalle jääneet kuidut voidaan uudelleen liettää veteen ja seuloa.As mentioned above, as a result of the typical application of the re-fiberization step according to the invention, it is achieved that contaminants, in particular zinc ink, are separated from the cellulose fibers of the re-fiberized pulp at least to some extent. Since the contaminants are dispersed and / or dissolved and / or suspended throughout the aqueous medium used for re-defibering, this aqueous medium should preferably be separated from the fibers so that the contaminants will have less tendency to settle on the surfaces of the fibers. The most preferred separation method is screening, i.e., applying the pulp to a porous surface capable of retaining the fibers, while the aqueous medium flows through the holes in that surface. The fibers left on the sieve can be reslurried in water and sieved.

20 Tällä tavoin voidaan suhteellisen puhtaita tai suhteellisen vähän saasteita sisältäviä kuituja laskea niin monen erotusvaiheen läpi kuin halutaan. Tätä menetelmää saasteiden poistamiseksi sanotaan joskus "pesuksi", ja tämä menetelmä antaa tyypillisesti "pesu"-tyypilliselle musteenpoisto-25 käsittelylle nimensä. Pesun aikana ei tarvita mitään vaah-dotusvaiheita eikä vaahtoamista. Käyttämällä tässä selitettyjä ei-ionisia pinta-aktiivisia pesuaineita, voidaan käyttää tavanomaista pesukoneistoa, ja täten välttää vaahdotus-tyyppiä olevan laitteiston kustannukset ja haitat. Lisäksi 30 tavanomaisen pesulaitteiston käyttökelpoisuus laajenee, koska keksinnön ansiosta voidaan saasteita poistaa monista erilaatuisista jätekuiduista. Keksinnön mukaan käytettäviksi soveltuvista tavanomaisista pesukoneistotyypeistä mainittakoon "Lancaster"-pesukone, viettävää tyyppiä oleva pesu-35 kone ja sakeutintyyppinen pesukone, jotka kaikki ovat tämän alan tekniikassa ennestään tunnettuja.In this way, relatively pure or relatively low-contaminant fibers can be counted through as many separation steps as desired. This method of removing contaminants is sometimes referred to as "washing," and this method typically takes its name from the "wash" -type deinking-25 treatment. No foaming steps or foaming are required during washing. By using the nonionic surfactant detergents described herein, conventional washing machinery can be used, and thus the costs and disadvantages of flotation-type equipment can be avoided. In addition, the applicability of conventional washing equipment 30 expands because the invention allows the removal of contaminants from many different types of waste fibers. Among the conventional types of washing machines suitable for use according to the invention, mention may be made of the "Lancaster" washing machine, the wear-type washing machine and the thickener type washing machine, all of which are known in the art.

so 7301 5so 7301 5

Eräässä valinnaisessa, keksinnön mukaan käytettävässä vaiheessa voidaan uudelleenkuidutetut kuidut osittain puhdistaa vieraista aineista, kuten liasta, hakasista, paperi-sinkilöistä, jne. Tämäntyyppiset vieraat aineet voidaan 5 poistaa kuiduista käyttämällä seulasarjaa, jonka seuloissa on yhä pienempi silmukkakoko. Tämäntyyppisten vieraiden materiaalien poistamiseen on myös käytetty keskipakopuhdis-timia, koska lika, hakaset, paperisinkilät ja muut tämäntyyppiset jätekuitujen käsittelyssä tyypillisesti esiinty-10 vät vieraat materiaalit usein selvästi eroavat tiheydeltään selluloosasta ja sen normaaleista saasteista.In an optional step used in accordance with the invention, the refiberized fibers can be partially cleaned of foreign matter such as dirt, staples, paper-zinc, etc. This type of foreign matter can be removed from the fibers using a screen set with ever smaller mesh sizes. Centrifugal cleaners have also been used to remove this type of foreign material, as dirt, staples, paper bristles, and other foreign materials typically present in the treatment of this type of waste fiber often differ significantly in density from cellulose and its normal contaminants.

Sen jälkeen, kun vieraat materiaalit on valinnaisesti tällä tavoin poistettu, voidaan uudelleenkuidutettu, puhdistettu massa valinnaisesti joko konsentroida tai laimentaa, toisin 15 sanoen vettä voidaan joko lisätä tai poistaa. Kuitumassan konsentroiminen eli sakeuttaminen voidaan tehdä soveltamalla erilaisia menetelmiä, esim. suodatusta alipaineen alaisena tai veden poistamista sakeuttimen avulla.After the foreign materials have optionally been removed in this way, the re-fiberized, purified pulp can optionally be either concentrated or diluted, i.e. water can either be added or removed. Concentration of the pulp, i.e. thickening, can be done by applying various methods, e.g. filtration under reduced pressure or removal of water by means of a thickener.

Edellä mainittujen yhden tai useamman pesuvaiheen aikana 20 voidaan kuitujen erottamista vesiväliaineesta helpottaa soveltamalla alipaineeseen, painovoiman vaikutukseen, keskipakovoimaan perustuvaa suodatusta tai muuta sakeuttamismene-telmää. Edellä selitetyistä pesukoneista käytetään edullisesti viettävää tyyppiä olevaa pesukonetta, koska täten 25 saavutetaan pienimmät pääomainvestoinnit saasteista puhdis tettujen kuitujen yksikköä kohden.During one or more of the above-mentioned washing steps, the separation of the fibers from the aqueous medium can be facilitated by applying vacuum, gravity, centrifugal filtration or other thickening methods. Of the washing machines described above, an expansive type washing machine is preferably used, since thus the lowest capital investment per unit of decontaminated fibers is achieved.

Sen jälkeen, kun on suoritettu haluttu määrä pesuvaiheita, voidaan saasteista puhdistettuja selluloosakuituja käsitellä edelleen (esim. valkaisemalla) värin tai muiden ominaisuuksien parantamiseksi. Tällaiset lisäkäsittelyt ovat keksinnön 30 puitteissa valinnanvaraisia.After the desired number of washing steps have been performed, the contaminated cellulosic fibers can be further treated (e.g., by bleaching) to improve color or other properties. Such additional treatments are optional within the scope of the invention.

Tavanomaisia musteenpoistokäsittelyjä sovellettaessa esiintyy pyrkimystä vaahdon kehittymiseen monissa edellä mainituissa musteenpoistovaiheissa, esim. pesuvaiheissa. Keksintöä sovellettaessa on liiallinen vaahtoaminen huomattavasti 21 7301 5 supistunut, ellei sitä ole saatu kokonaan poistetuksi, mutta silti ei ole menetetty mitään saasteenpoiston tehokkuudessa. Vaahtoamisen vähentäminen suurentaa käsittely-koneiston hyötysuhdetta (varsinkin sen käsittelykapasiteet-5 tia), koska käsittelykoneiston käsittelemää tilavuutta ei ole pienentämässä mikää suurehko vaahto-osuus. Lisäksi vaahtoamisen pienentäminen lyhentää koneiston pysähdys-aikoja, jotka aiheutuvat ylivaahtoamisesta vastaanottaviin säiliöihin. Vaahtoamisen vähentäminen keksintöä sovelletta-1 0 essa pyrkii kustannustenkin kannalta parantamaan pesutyyppi-sen musteenpoistokäsittelyn tehokkuutta.When applying conventional deinking treatments, there is a tendency for foam to develop in many of the aforementioned deinking steps, e.g., the washing steps. In the practice of the invention, the excessive foaming has been considerably reduced, unless it has been completely removed, but still nothing has been lost in the decontamination efficiency. Reducing foaming increases the efficiency of the processing machinery (especially its processing capacity) because the volume processed by the processing machinery is not reduced by any larger proportion of foam. In addition, reducing foaming shortens the downtime of the machinery due to over-foaming into the receiving tanks. The reduction of foaming in the application of the invention also seeks to improve the efficiency of the wash-type ink removal treatment in terms of cost.

Keksintöä paperitehdasmittakaavassa sovellettaessa syötetään sopiva määrä jätekuituja, joista muste on poistettava, uudelleenkuidutuslaitteeseen (esim. "Hydrapulper"-tyyppi-15 seen) ja saavutetaan 6% suuruinen konsistenssi, eli 6% kuituja ja 94% vettä, joka sekoitetaan näihin jätekuituihin, ja joka on lämmitetty 25...85 °C:een. Lisäksi lisätään keksinnön mukaisia ei-ionisia pinta-aktiivisia pesuaineita 0,1...1 paino-% jätekuitujen kokonaispainosta laskettuna.When the invention is applied on a paper mill scale, a suitable amount of waste fibers from which ink must be removed is fed to a re-fiberization device (e.g. "Hydrapulper" type-15) and a consistency of 6% is achieved, i.e. 6% fibers and 94% water mixed with these waste fibers. heated to 25 ... 85 ° C. In addition, the nonionic surfactant detergents according to the invention are added in an amount of 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the waste fibers.

20 Valinnaisesti voidaan kulloinkin sovelletuista erikoisolosuhteista riippuen lisätä emästä, kuten natriumhydroksidia, natriumsilikaattia, natriumkarbonaattia, natriumfosfaattia, jne., enintään 3 paino-% jätekuitujen painosta (valinnaisesti voidaan uudelleenkuidutusliuoksessa käyttää happoja, 25 esim. rikkihappoa). Voidaan myös lisätä käsittelyn muita apuaineita, esim. talkkia tai sellaisia vedenparannusaineita, jotka eivät vaikuta haitallisesti keksinnön mukaiseen käsittelyyn. Nämä aineet lisätään yleensä ennen uudelleenkuidu-tusta. Tässä vaiheessa koko massaa edullisesti sekoitetaan 30 voimakkaasti esim. 30...180 minuuttia siten, että ei-sellu- loosaa olevat materiaalit helpommin erottuvat jätekuiduista ja jätekuidut paremmin erottuvat. Tämä sekoittaminen voidaan aikaansaada esim. hankaavissa tai ei-hankaavissa kuidut-timissa, ja voidaan soveltaa joko panoksittaista tai jatku-35 vaa käsittelyä.Optionally, depending on the particular conditions applied in each case, a base such as sodium hydroxide, sodium silicate, sodium carbonate, sodium phosphate, etc. may be added up to 3% by weight of the waste fibers (optionally, acids, e.g. sulfuric acid) may be used in the refiber solution. Other processing aids may also be added, e.g. talc or water improvers which do not adversely affect the treatment according to the invention. These substances are usually added before re-fiberization. At this stage, the whole pulp is preferably mixed vigorously for 30 to 180 minutes, for example, so that the non-cellulosic materials are more easily separated from the waste fibers and the waste fibers are better separated. This mixing can be achieved, for example, in abrasive or non-abrasive fibers, and either batch or continuous treatment can be applied.

Tämän edullisen voimakkaan sekoittamisen jälkeen saadaan syntymään uudelleenkuidutettujen selluloosakuitujen suspensio, 22 7301 5 johon on suspendoitunut ei-selluloosaa olevia materiaaleja, kuten musteita, sideaineita, jne., mitkä materiaalit helposti voidaan pestä pois selluloosakuitususpensiosta. Tämä suspensio sisältää keksinnön mukaisia ei-ionisia pinta-5 aktiivisia pesuaineita, esim. nonyylifenoli-(E0)g g-CPO)^-OH, samoin kuin mahdollisesti muita lisäaineita.After this preferred vigorous mixing, a suspension of re-fiberized cellulosic fibers is formed, in which non-cellulosic materials such as inks, binders, etc. are suspended, which materials can be easily washed out of the cellulosic fiber suspension. This suspension contains the nonionic surfactants according to the invention, e.g. nonylphenol- (E0) g g-CPO) -OH, as well as optionally other additives.

Tämän jälkeen uudelleenkuidutetut, osittain puhdistetut kuidut saatetaan menemään yhden tai useamman pesuvaiheen läpi, kuten edellä on selitetty, jolloin kuituja voidaan 10 pestä viettävää typpiä olevassa pesukoneessa, "Lancaster"-pesukoneessa, jne. Täten saadut saasteista puhdistetut jätekuidut soveltuvat käytettäviksi tavanomaisessa paperikoneessa, esim. laakaseulakoneessa.The refiberized, partially refined fibers are then subjected to one or more washing steps, as described above, whereby the fibers can be washed in a washing machine with a nitrogen consumable, a "Lancaster" washing machine, etc. The decontaminated waste fibers thus obtained are suitable for use in a conventional paper machine, e.g. flat screening machine.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksinnön periaatteita ja sen 15 soveltamista.The following examples illustrate the principles of the invention and its application.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki kuvaa hydroksipäätteisen nonyylifenoli-(E0)g 5_ (PO)21+-pesuaineen valmistusta.Example 1 This example illustrates the preparation of a hydroxy-terminated nonylphenol (E0) g 5_ (PO) 21+ detergent.

Puhtaaksi puhallettavaan 7500 litran ruostumatonta terästä 20 olevaan painereaktoriin, jossa on sekoitusvälineet ja lämpötilan säätölaitteet, panostetaan 732 kg nonyylifenolia, jota sekoitetaan 10 minuuttia, jolloin typpeä samalla saatetaan kuplimaan sen läpi. Nonyylifenoliin lisätään 20 kg kaliumhydroksidia, reaktioseos puhalletaan useampaan ker-25 taan, esim. 3 kertaa, puhtaaksi typellä, ja reaktoriin jätetään pieni typen ylipaine. Tässä vaiheessa reaktorin sisältö lämmitetään noin 110 °C:een, jossa lämpötilassa reaktori jälleen puhalletaan puhtaaksi kuivalla typellä siten, että typen ylipaine jää vaikuttamaan. Reaktiokomponenttien lämmi-30 tystä jatketaan noin 120 °C:een, ja tässä vaiheessa lämmitys keskeytetään ja reaktori puhalletaan useaan kertaan puhtaaksi, kuten edellä selitettiin. Tämän jälkeen reaktoriin lisätään 1390 kg etyleenioksidia nopeudella 19...45 litraa minuutissa, jolloin etyleenioksidin lisäystä ja reaktorin lämmittämistä 23 7 3 0 1 5 tai jäähdyttämistä valvotaan siten, että reaktioväliaine pysyy lämpötilassa 143^5,5 °C. Etyleenioksidin lisäyksen aikana on reaktorin paine pidettävä 400 kPa pienempänä. Etyleenioksidia lisätään pisteeseen, jossa nonyylifenoli-5 etyleenioksidin samepiste esiintyy 1-prosenttisessa vesi- liuoksessa (toisin sanoen materiaalin 1-prosenttisessa vesiliuoksessa, jossa materiaali alkaa saostua liuoksesta, kuten nähdään samenemisesta) lämpötila-alueella 53...58 °C. EO-lisäyksen päätyttyä seoksen annetaan reagoida 143-5,5 10 °C:ssa 20 minuuttia. Tämän jälkeen P0:a lisätään, kunnes samepiste on EO-PO-adduktiotuotteen 2O-prosenttisessa butyylikarbinoliliuoksessa 48...50 °C. Jatkettaessa PO:n lisäystä adduktiotuotteen samepiste alenee edelleen.A 7,500 kg nonylphenol is charged to a cleanable 7500 liter stainless steel pressure reactor with stirring means and temperature control devices, which is stirred for 10 minutes while bubbling nitrogen through it. 20 kg of potassium hydroxide are added to the nonylphenol, the reaction mixture is blown several times, e.g. 3 times, clean with nitrogen, and a small excess of nitrogen is left in the reactor. At this point, the contents of the reactor are heated to about 110 ° C, at which temperature the reactor is again blown clean with dry nitrogen so that the excess pressure of nitrogen remains. Heating of the reaction components is continued to about 120 ° C, and at this point the heating is stopped and the reactor is blown several times clean, as described above. 1390 kg of ethylene oxide are then added to the reactor at a rate of 19 to 45 liters per minute, the addition of ethylene oxide and the heating or cooling of the reactor being controlled so that the reaction medium remains at 143 DEG-5.5 DEG C. During the addition of ethylene oxide, the reactor pressure must be kept below 400 kPa. Ethylene oxide is added to the point where the cloud point of nonylphenol-5 ethylene oxide is present in a 1% aqueous solution (i.e., a 1% aqueous solution of material where the material begins to precipitate from solution, as seen from turbidity) at a temperature in the range of 53-58 ° C. After the addition of EO is complete, the mixture is allowed to react at 143-5.5 at 10 ° C for 20 minutes. P0 is then added until the cloud point in the 2O% butyl carbinol solution of the EO-PO adduct is 48-50 ° C. As the addition of PO continues, the cloud point of the adduct further decreases.

PO:n lisäyksen jälkeen valmis tuote jäähdytetään 79 °C: 15 een ja lisätään siihen 20,4 kg jääetikkahappoa kaliumhydrok-sidin neutraloimiseksi,minkä jälkeen tuotetta sekoitetaan vielä 30 minuuttia. Täten saadaan nonyylifenoli-EO-PO:n synteesi sujumaan loppuun.After the addition of PO, the finished product is cooled to 79 ° C and 20.4 kg of glacial acetic acid are added to neutralize the potassium hydroxide, after which the product is stirred for a further 30 minutes. Thus, the synthesis of nonylphenol-EO-PO is completed.

Nonyylifenoli-(E0)g ^-tuotetta käytettiin keksinnön mukais-20 ten pinta-aktiivisten pesuaineiden syntetisoimiseksi 0, 6, 12, 18 ja 24 moolilla propyleenioksidia. Näitä pinta-aktiivisia pesuaineita käytettiin sitten niiden tehokkuuden määrittämiseksi puuvillan pesussa ja konttoripaperi-massasta valmistettujen, musteesta vapautettujen käsin teh-25 tyjen arkkien valkoisuuden selvittämiseksi, kuten esimerkissä 2 on selitetty. Tämän tarkastuksen tulokset on esitetty taulukossa I. Yllätyksellisesti todettiin puuvillapesun laadun huononevan PO-määrien lisääntyessä, kun taas käsin tehdyn arkin valkoisuuden todettiin paranevan (sekä mitattu-30 na edellä selitetyllä tavalla että mittaamalla poikkeamat standardiarvosta, toisin sanoen delta-arvot). Itse asiassa todettiin keksinnön mukaisten pinta-aktiivisten pesuaineiden kyvyn poistaa mustetta olevan päinvastainen kuin mitä voitaisiin ennustaa niiden tehokkuudesta puuvillan pesu-35 aineena.The nonylphenol (E0) g 2 product was used to synthesize the surfactant detergents of the invention with 0, 6, 12, 18 and 24 moles of propylene oxide. These surfactant detergents were then used to determine their effectiveness in washing cotton and to determine the whiteness of hand-made ink sheets made from office paper pulp, as described in Example 2. The results of this inspection are shown in Table I. Surprisingly, the quality of the cotton wash was found to deteriorate with increasing PO amounts, while the whiteness of the handmade sheet was found to improve (both measured as described above and by measuring deviations from the standard value, i.e. delta values). In fact, the ability of the surfactant detergents of the invention to remove ink was found to be the opposite of what could be predicted from their effectiveness as a cotton detergent.

,, 7301 5 24,, 7301 5 24

Taulukko ITable I

Valkoisuus Puuvillan pesu- PO-moolien Heijastus- Delta- kyvyn heijastus- määrä_mittari_arvo_mittari _ 0 77,5 13,8 55 56 78 13,6 47 12 80,5 11,2 41 18 80,5 11,2 38 24 84 7,4 35Whiteness Cotton wash- PO moles Reflection- Delta- Reflection quantity_meter_value_meter _ 0 77.5 13.8 55 56 78 13.6 47 12 80.5 11.2 41 18 80.5 11.2 38 24 84 7, 4 35

Tehokkuus puuvillan pesuaineena määritetään pestyn kankaan 10 valkoisuuden perusteella.The effectiveness as a cotton detergent is determined by the whiteness of the washed fabric 10.

Esimerkki 2 Tämä esimerkki kuvaa käsin tehtyjen arkkien valmistusta pinta-aktiivisten pesuaineiden tutkimiseksi laboratoriossa.Example 2 This example illustrates the preparation of handmade sheets for testing surfactants in a laboratory.

15 g massaa, josta muste on poistettava (esim. liikekirjan-15 pitopaperia) pannaan "Waring"-sekoittimeen, johon myös lisätään 375 ml vettä, minkä jälkeen sekoitetaan minuutin ajan. Tämän jälkeen sekoittimen sisältö kaadetaan laboratorio-pikariin, ja liuoksen pH säädetään arvoon 10...11 lisäämällä noin 6 kpl eli 0,6 g natriumhydroksidipellettejä. Tämän 20 jälkeen lisätään 0,1 g tutkittavaa pinta-aktiivista pesu ainetta. Koko seos kuumennetaan sitten haluttuun musteen-poistolämpötilaan, esim. noin 65 °C:een, jatkuvasti sekoittaen, ja lämpötila pidetään tässä arvossa vähintään 10 minuuttia.15 g of pulp from which the ink must be removed (e.g. business book-15 holding paper) is placed in a "Waring" mixer, to which 375 ml of water is also added, followed by mixing for one minute. The contents of the stirrer are then poured into a laboratory beaker and the pH of the solution is adjusted to 10-11 by adding about 6 or 0.6 g of sodium hydroxide pellets. Then 0.1 g of test surfactant is added. The whole mixture is then heated to the desired ink removal temperature, e.g. about 65 ° C, with constant stirring, and the temperature is maintained at this value for at least 10 minutes.

25 Tämän jälkeen lämmitetty seos laimennetaan vedellä noin 3 1 tilavuuteen ja kaadetaan 40 meshin (US standardiseulakoko) seulalle, joka pidetään noin 37° kulmassa vaakasuoraan nähden. Tämä simuloi viettävää tyyppiä olevaa pesukonetta ja konsentroi kuidut ja pesee samalla pois mustehiukkaset.The heated mixture is then diluted with water to a volume of about 3 L and poured onto a 40 mesh (US standard screen size) screen held at an angle of about 37 ° to the horizontal. This simulates a consumable type of washing machine and concentrates the fibers while washing away the ink particles.

30 Laimennus ja pesu toistetaan musteesta puhdistettujen jäte-kuitujen valmistamiseksi.30 Dilution and washing are repeated to produce ink-free waste fibers.

25 7 30 1 5 Tämän jälkeen musteesta puhdistetut kuidut voidaan valkaista lisäämällä nestemäistä valkaisuliuosta (esim. tuotetta "Purex") ja liuoksen pH voidaan säätää arvoon 9... 11 lisäämällä 3 kpl natriumhydroksidipellettejä.25 7 30 1 5 The fibers cleaned of the ink can then be bleached by adding a liquid bleach solution (eg "Purex") and the pH of the solution can be adjusted to 9 ... 11 by adding 3 pieces of sodium hydroxide pellets.

5 Lopuksi valmistetaan kuiduista, joista muste on poistettu, käsin arkkeja, joiden valkoisuus mitataan edellä selitetyllä tavalla. Arkit valmistetaan käsin soveltamalla jotain niistä menetelmistä, joita tavanomaisesti käytetään Amerikan Yhdysvalloissa, esim. menetelmää, joka on selitetty 10 TAPPI-standardissa T2-5 OS-71, jne. Yleensä valmistetaan neljä käsin tehtyä arkkia laimentamalla pestyt musteesta puhdistetut kuidut 3 litralla vettä, kuten edellä selitettiin.5 Finally, sheets are removed from the deinked fibers by hand, the whiteness of which is measured as described above. The sheets are made by hand using one of the methods commonly used in the United States, e.g., the method described in 10 TAPPI T2-5 OS-71, etc. Generally, four handmade sheets are made by diluting the washed ink-cleaned fibers with 3 liters of water, such as explained above.

Esimerkki 3 15 Tämä esimerkki kuvaa bentsyylipäätteisen korkeamman mole- kyylipainon omaavan alkoholin ja polyetyleenioksidin adduk-tiotuotteen valmistusta.Example 3 This example illustrates the preparation of a benzyl-terminated higher molecular weight alcohol and polyethylene oxide adduct.

Esimerkissä 1 selitettyyn reaktoriin panostetaan seoksena 23 paino-% (valmiista seoksesta) "Alfol,T-C/j Q . . .0^ ^-alkoho-20 lia ja 0,23 paino-% kaliumhydroksidia,minkä jälkeen reaktori lämmitetään 115...121 °C:een ja puhalletaan sen läpi typpeä. Lämmitettyyn alkoholiin lisätään noin 77 paino-% etyleenioksidia, reaktorin lämpötilan annetaan nousta 160 °C:een ja reaktoripaine pidetään 400 kPa pienempänä, kunnes 25 koko etyleenioksidimäärä alkoholin moolia kohden on lisätty.The reactor described in Example 1 is charged with a mixture of 23% by weight (of the finished mixture) of Alfol, TC / alcohol, 0.23% by weight of potassium hydroxide and 0.23% by weight of potassium hydroxide, after which the reactor is heated to 115 to 121%. About 77% by weight of ethylene oxide is added to the heated alcohol, the reactor temperature is allowed to rise to 160 ° C and the reactor pressure is kept below 400 kPa until the total amount of ethylene oxide per mole of alcohol is added.

Toiseen reaktoriin, joka on samanlainen kuin esimerkissä 1 selitetty, paitsi että siinä on ilmasulku, joka soveltuu metallisen natriumin lisäämiseksi, panostetaan 86% edellä mainittua alkoholi-EO-tuotetta, 12% metallista natriumia ja 12 paino-% bentsyylikloridia. Metallinen natrium lisätään sen jälkeen, kun alkoholi-EO-tuote on lämmitetty noin 113 °C:een, ja reaktori on useaan kertaan puhallettu puhtaaksi typellä. Metallinen natriumi lisätään ilmalukon kautta 26 7 30 1 5 pienin erin siten, että lisäys päättyy noin 2 tunnin kuluessa. Metallista natriumia edellä mainittuun seokseen lisättäessä kehittyy vetykaasua, joten on tärkeää, että järjestelmä säännöllisesti puhalletaan täysin puhtaaksi typel-5 lä.A second reactor similar to that described in Example 1, except that it has an air barrier suitable for the addition of sodium metal, is charged with 86% of the above-mentioned alcohol EO product, 12% of sodium metal and 12% by weight of benzyl chloride. Sodium metal is added after the alcohol EO product has been heated to about 113 ° C and the reactor has been purged several times with nitrogen. Metallic Sodium is added via an airlock 26 7 30 1 5 in small portions so that the addition is completed within about 2 hours. When metallic sodium is added to the above mixture, hydrogen gas is evolved, so it is important that the system is regularly blown completely clean with nitrogen.

Natriumin tultua lisätyksi seoksen lämpötila pidetään 113 C:ssa noin 2 tuntia, jolloin järjestelmä toistetusti puhalletaan puhtaaksi kaiken kehittyneen vedyn poistamiseksi.After the addition of sodium, the temperature of the mixture is maintained at 113 ° C for about 2 hours, during which time the system is repeatedly blown clean to remove any hydrogen evolved.

Noin 2 tunnin kuluttua järjestelmä puhalletaan puhtaaksi 10 ilmalla siten, että vety saadaan täydellisesti poistetuksi.After about 2 hours, the system is blown clean with 10 air so that the hydrogen is completely removed.

Tässä vaiheessa bentsyylikloridi lisätään, reaktioseos jäähdytetään siten, että sen lämpötila pysyy 115...121 °C: ssa. Bentsyylikloridin lisäysnopeutta voidaan säätää siten, että reaktioseoksen lämpötila pysyy halutuissa rajoissa 115... 15 121 °C. Bentsyylikloridin tultua lisätyksi on reaktiossa kehittynyt natriumkloridi poistettava, mikä voidaan tehdä jäähdyttämällä reaktioseos 9 3...110 °C:een ja uuttamalla natriumkloridi vedellä. Tuotteessa mahdollisesti vielä olevan natriumkloridin poistamiseksi on tuote lämmitettävä 20 135 °C:een ja jälleen pestävä vedellä. Lopuksi tuotteeseen lisätään suodatuksen apuainetta, esim. piimaata, minkä jälkeen tuote suodatetaan bentsyylipäätteisen alkoholi-EO-materiaalin valmistamiseksi.At this point, benzyl chloride is added, and the reaction mixture is cooled to maintain a temperature of 115-121 ° C. The rate of addition of benzyl chloride can be adjusted so that the temperature of the reaction mixture remains within the desired range of 115 to 151 ° C. After the addition of benzyl chloride, the sodium chloride formed in the reaction must be removed, which can be done by cooling the reaction mixture 9 to 3-110 ° C and extracting the sodium chloride with water. To remove any sodium chloride still present in the product, the product must be heated to 20 135 ° C and washed again with water. Finally, a filtration aid, e.g. diatomaceous earth, is added to the product, after which the product is filtered to produce a benzyl-terminated alcohol EO material.

Keksintöä voidaan muuttaa ja muuntaa monella tavoin ammatti-25 miesten tietämällä tavalla sen ajatuksesta ja hengestä poikkeamatta, eikä keksintö rajoitu pelkästään tässä kuvattuihin, havainnollistaviin suoritusmuotoihin ja esimerkkeihin.The invention may be modified and modified in many ways by those skilled in the art without departing from the spirit and spirit thereof, and the invention is not limited to the illustrative embodiments and examples described herein.

Claims (22)

1. Tvättförfarande för ästadkommande av väsentligen frän föroreningar befriade returfibrer frän relativt förorenade returfibrer, i vilket förfarande man a) suspenderar de relativt förorenade returfibrerna i ett vattenmedium omfattande ett ytaktivt ämne sä , att förorenin-garna i de relativt förorenade returfibrerna fördelar sig genom vattenmediet, och b) huvudsakligen separerar de erhällna väsentligen frän föroreningar befriade returfibrerna frän det uppkomna föroreningar innehällande vattenmediet, kännetecknat därav, att fibrerna suspenderas i vattenmediet i vilket finns när-varande mindre än 1 vikt-% pä de förorenade fibrernas vikt av ett enda skumfÖrhindrande ytaktivt medel, som bestär väsentligen av produkten R-(Ar)-fOC2H4)rn-(OC3H6)n-Y där R betecknar en monovalent högre alifatisk grupp, A betecknar en aromatisk rest, -(OC2H4)m- är en poly(etylenoxid)ked -(OC3Hg)n- är en poly(propylenoxid)ked m är ca 6...15, n är ca 12...48, m:n är mindre än 1, och Y är hydroxyl eller benzyleter, varvid det ytaktivt medlet är valt sä, att det minskar eller förhindrar skumbildning t.o.m. vid den kallaste temperatur som vattenmediet utsätts för i processen.A washing method for obtaining substantially reclaimed recycled fibers from relatively contaminated recycled fibers, in which process a) suspends the relatively contaminated recycled fibers in a water medium comprising a surfactant so that the contaminants in the relatively recycled recycled fibers disperse through water. and b) substantially separating the substantially obtained pollutant-liberated recycled fibers from the resulting impurities containing the aqueous medium, characterized in that the fibers are suspended in the aqueous medium which is presently less than 1% by weight of the contaminated fibers by a single foam surface of a single foam surface. , which consists essentially of the product R- (Ar) -fOC2H4) rn- (OC3H6) nY where R represents a monovalent higher aliphatic group, A represents an aromatic residue, - (OC2H4) m- is a poly (ethylene oxide) chain - ( OC3Hg) n- is a poly (propylene oxide) chain m is about 6 ... 15, n is about 12 ... 48, m: n is less than 1, and Y is hydroxyl or benzyl wherein the surfactant is selected such that it reduces or prevents foam formation through at the coldest temperature the water medium is subjected to in the process. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att vattenmediets temperatur är ca 25...85 °C.Process according to Claim 1, characterized in that the temperature of the aqueous medium is about 25 ... 85 ° C. 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att vattenblandingen uppvärms tili en temperatur inom 33 7 3 01 5 omrädet ca 25...55 °C.Process according to claim 1, characterized in that the water mixture is heated to a temperature within the range of about 25 ... 55 ° C. 4. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att blandningen uppvärms ti]1 en temperatur inom omrädet ca 25...37 °C.Process according to claim 1, characterized in that the mixture is heated to a temperature within the range of about 25 ... 37 ° C. 5. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att separeringssteget ytterligare omfattar ett blan-dande av fibrerna medan de uppvärms.5. A process according to claim 1, characterized in that the separation step further comprises mixing the fibers while heated. 6. Förfarande enligt patentkravet 5,kännetecknat därav, att blandandet sker tried tillhjälp av en med eller utan friktion arbetande defibrör.6. A method according to claim 5, characterized in that the mixing takes place with the aid of a defibrillator operating with or without friction. 7. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att Y är hydroxyl.Process according to Claim 1, characterized in that Y is hydroxyl. 8. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att R innehäller 6...24, t.ex. ca 9...ca 15 kolatomer.Method according to claim 1, characterized in that R contains 6 ... 24, e.g. about 9 ... about 15 carbon atoms. 9. Förfarande enligt patentkravet 1 för framställning av avfärgade returfibrer via en mellansuspension av returfibrer som har inblandande bläckpartiklar som kan lätt isoleras frän suspensionen genom tvättning, kännetecknat därav, att man separerar bläckpartiklarna och returfibrerna för att erhälla suspensionen genom att uppvärma fibrerna tili en temperatur mellan 25 °C och 85 °C i ett vattenmedium som innehäller mindre än 1 vikt-% pä returfibrernas vikt av nämnda enda icke-joniska ytaktiv medel, och isolerar bläckpartiklarna och det ytaktiva medlet frän returfibrerna genom att tvätta bort partiklarna frän suspensionen sä att man erhäller avfärgade fibrer.9. A process according to claim 1 for the production of decolorized recycled fibers via an intermediate suspension of recycled fibers having mixed ink particles which can be readily isolated from the suspension by washing, characterized in that the ink particles and the recycled fibers are separated to obtain the suspension by heating the fibers to a temperature. 25 ° C and 85 ° C in an aqueous medium containing less than 1% by weight of the return fibers weight of said single non-ionic surfactant, and isolating the ink particles and surfactant from the return fibers by washing away the particles from the suspension to obtain dyed fibers. 10. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att vattenblandningen uppvärms tili en temperatur inom omrädet ca 50...55 °C. 34 7301 5Process according to claim 9, characterized in that the water mixture is heated to a temperature within the range of about 50 ... 55 ° C. 34 7301 5 11. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att vattenblandningen uppvärms tili en temperatur inom omrädet ca 25...37 °C.11. A process according to claim 9, characterized in that the water mixture is heated to a temperature within the range of about 25 ... 37 ° C. 12. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att R är en monovalent alkylgrupp vald bland oktyl, nonyl och dodesyl.Process according to claim 9, characterized in that R is a monovalent alkyl group selected from octyl, nonyl and dodecyl. 13. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att vattenblandningen är alkalisk.Process according to Claim 9, characterized in that the water mixture is alkaline. 14. Förfarande enligt patentkravet 13, kännetecknat därav, att alkaliteten beror pä närvaron av en bas vald bland alkalimetallhydroxider, -silikater, -karbonater eller -fosfater.A process according to claim 13, characterized in that the alkalinity depends on the presence of a base selected from alkali metal hydroxides, silicates, carbonates or phosphates. 15. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att vattenblandningen är sur.15. A process according to claim 9, characterized in that the water mixture is acidic. 16. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att isoleringen sker med tillhjälp av undertryck, under inverkan av tyngdkraften eller genom centrifugfiltrering eller koncentrering av cellulosafibrerna.16. A method according to claim 9, characterized in that the insulation is effected by means of vacuum, under the influence of gravity or by centrifuge filtration or concentration of the cellulose fibers. 17. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att isoleringssteget omfattar ett tvättande av bläck-partiklarna frän fibrerna genom att läta uppslamningen rinna nedät längs en sluttande tvättanordning.17. A method according to claim 9, characterized in that the insulation step comprises washing the ink particles from the fibers by letting the slurry run downwards along a sloping washing device. 18. Förfarande enligt patentkravet 1, för ästadkommande av huvudsakligen avfärgade returfibrer ur bläckhaltiga returfib-rer, vilket förfarande omfattar stegen att man a) äterfibrerar de bläckhaltiga returfibrerna pä nytt i ett äterfibrerings-vattenmedium, som innehäller ytaktivt me-del, varvid bläcket i de bläckhaltiga returfibrerna blir jämnt fördelade i äterfibrerings-vattenmediet under äter-fibreringen, och 7301 5 35 b) avlägger de sä erhällna huvudsakligen avfärgade returfib-rerna pä en genomsläpplig yta och läter det bildade bläck-haltiga äterfibrerings-vattenmediet rinna genom hälen i denna genomsläppliga yta, kännetecknat därav, att äterfibreringen utförs i ett vattenhaltigt medium, som innehäller en skumdämpande mängd, d.v.s. mindre an 1 vikt-% pä vikten av de bläckhaltiga returfibrerna av ett enda skumförhindrande, icke-joniskt ytak-tivt medel, som bestär huvudsakligen av produkten R-(Ar)-(OC2H4)m-(OC3H6)n-y där R är en monovalent högre alifatisk grupp, Ar är en divalent aromatisk rest, är en poly (etylenoxid) ked , -(OC3H5)n- är en poly(propylenoxid)ked, m är ca 6...15, n är ca 12...48, m:n är mindre än ca 1, och Y är hydroxyl eller bensyleter, varvid det v?ttenhaltiga äterfibreringsmediets temperatur är över 25 °C, men faller under ca 60 °C innan äterfibreringen är färdig.The method of claim 1, for obtaining substantially decolorized recycled fibers from ink-containing recycled fibers, comprising the steps of a) re-etching the recycled recycled fibers into an ether-fibrous water medium containing the surfactant, wherein the ink the ink-containing recycled fibers are evenly distributed in the ether-fiber water medium during the ether-fiber, and b) deposits the substantially substantially decolorized recycled fibers on a permeable surface and allows the formed ink-containing ether-fiber-water medium to flow through the heels through the heel. , characterized in that the ether fiber is carried out in an aqueous medium containing an antifoaming amount, i.e. less than 1 wt.% by weight of the ink-containing recycled fibers of a single foam-preventing, nonionic surfactant, consisting mainly of the product R- (Ar) - (OC2H4) m- (OC3H6) new where R is a monovalent higher aliphatic group, Ar is a divalent aromatic residue, is a poly (ethylene oxide) chain, - (OC3H5) n- is a poly (propylene oxide) chain, m is about 6 ... 15, n is about 12 ... 48 , the m is less than about 1, and Y is hydroxyl or benzyl ether, the hydrogen-containing etheric fiber medium being above 25 ° C, but falling below about 60 ° C before the etheric fiber is complete. 19. Förfarande enligt patentkravet 18, kä nneteck-n a t därav, att det icke-joniska ytaktiva medlet har struk-turen ^^0-l0C2H4)m-(0C3H6)n-Y, där R är en monovalent alkylked med ca 6...18 kolatomer, -(OC2H4)m- är en poly(etylenoxid)ked, -(OC3H6)n" är en poly(propylenoxid)ked, m har ett värde frän ca 6 tili 15, och n har ett värde frän ca 12 tili ca 48. m:n är under ca 1, och19. A process according to claim 18, characterized in that the nonionic surfactant has the structure (O-10C2H4) m- (OC3H6) nY, wherein R is a monovalent alkyl chain of about 6 ... 18 carbon atoms, - (OC2H4) m- is a poly (ethylene oxide) chain, - (OC3H6) n "is a poly (propylene oxide) chain, m has a value from about 6 tili to 15, and n has a value from about 12 tili about 48. m is below about 1, and
FI803553A 1979-11-13 1980-11-13 Methods for removing ink from secondary fibers. FI73015C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9374479A 1979-11-13 1979-11-13
US9374479 1979-11-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI803553L FI803553L (en) 1981-05-14
FI73015B true FI73015B (en) 1987-04-30
FI73015C FI73015C (en) 1987-08-10

Family

ID=22240461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI803553A FI73015C (en) 1979-11-13 1980-11-13 Methods for removing ink from secondary fibers.

Country Status (7)

Country Link
BR (1) BR8007390A (en)
CA (1) CA1151812A (en)
FI (1) FI73015C (en)
GB (1) GB2063326B (en)
IT (1) IT1134201B (en)
NO (1) NO160385C (en)
SE (4) SE456250B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820379A (en) * 1986-10-16 1989-04-11 Ppg Industries, Inc. Method for deinking wastepaper with a halogenated polyethylene oxide and a polymeric material
EP0464059B1 (en) * 1989-03-15 1995-02-22 Woodfree Limited Method of de-inking waste paper materials
US5417808A (en) * 1991-08-30 1995-05-23 Lion Corporation Deinking composition for flotation and deinking method
EP0610531B1 (en) * 1993-02-10 1996-06-19 Lion Corporation Deinking composition for flotation and deinking method
AU3104895A (en) * 1994-03-08 1995-09-25 Buckman Laboratories International, Inc. method of agglomerating printing ink and formulations for use therein
JP4233867B2 (en) * 2000-08-07 2009-03-04 花王株式会社 Flotation deinking method
WO2015006362A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Invista Technologies S.A.R.L. Processes for removal of contaminants from cellulosic material

Also Published As

Publication number Publication date
SE8601383L (en) 1986-03-25
SE456251B (en) 1988-09-19
GB2063326B (en) 1984-10-03
SE8601385L (en) 1986-03-25
SE456252B (en) 1988-09-19
SE456253B (en) 1988-09-19
FI803553L (en) 1981-05-14
GB2063326A (en) 1981-06-03
SE456250B (en) 1988-09-19
SE8601385D0 (en) 1986-03-25
FI73015C (en) 1987-08-10
SE8601384D0 (en) 1986-03-25
IT8025845A0 (en) 1980-11-07
NO160385B (en) 1989-01-02
CA1151812A (en) 1983-08-16
BR8007390A (en) 1981-05-26
SE8007949L (en) 1981-05-14
NO803412L (en) 1981-05-14
IT1134201B (en) 1986-08-13
SE8601384L (en) 1986-03-25
NO160385C (en) 1989-04-12
SE8601383D0 (en) 1986-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4518459A (en) Methods of deinking secondary fibers
US4666558A (en) Process for newspaper deinking using low-foaming surfactant deinking agent
JP3176371B2 (en) Waste paper ink removal method
CA2197348C (en) Flotation deinking of wastepaper using a froth controlling agent
US4960540A (en) Alkoxylated bis-amide defoaming compounds
US5227019A (en) Wastepaper deinking process
US4612352A (en) Water-soluble or water-dispersible graft polymers, their preparation and their use
US4162186A (en) Alkaline surfactant system for de-inking printed fibrous material
US4964949A (en) Deinking composition for reclamation of waste paper
JP5475469B2 (en) Production method of kraft pulp using detergent for kraft pulp
US4946625A (en) Particulate defoaming compositions
US4376011A (en) Process for removing pigments from waste paper
FI73015B (en) FOERFARANDEN FOER ATT AVLAEGSNA BLAECK FRAON SEKUNDAERA FIBER.
US4871483A (en) Novel non-depositing defoaming compositions
US5258099A (en) Office wastepaper deinking process using fatty alcohols
US5660684A (en) Deinking electrostatic waste paper
US4956119A (en) Particulate defoaming compositions
CA1124459A (en) Alkaline surfactant system for de-inking printed fibrous material
AU750386B2 (en) Liquid de-inking compositions based on polyalkoxylated terpenic compounds and their use for de-inking
US5601752A (en) Defoamer compositions and process for defoaming aqueous systems
CA2233002C (en) Office wastepaper deinking process
US5827397A (en) Mixed office wastepaper deinking process
EP0488306B1 (en) Deinking agent for the reclamation of waste paper
JP2005336620A (en) Method for cleaning pulp
WO1997022750A2 (en) Office wastepaper deinking process

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: DIAMOND SHAMROCK PROCESS CHEMICALS