KR20180012775A - 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본발명은, 펄핑 단계, 및 이후 소위 부유 단계를 포함하는 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법에 관한 것이고, 0.05 내지 3.5 wt%의 재활용 종이의 미네랄 충전제를 나타내는 적어도 하나의 폴리아크릴레이트 타입의 분산제를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본발명은 또한 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법의 부유 단계 동안 이 특정 분산제의 용도에 관한 것이다.

Description

재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법
본발명은 재활용 종이를 탈잉크화, 탈착색, 소독 및 탈색하기 위한 방법에 관한 것이다. 본발명은 또한 적어도 하나의 부유 단계를 포함하는 탈잉크화 방법에서 특별한 분산제의 용도에 관한 것이다. 따라서, 본발명은 분산된 (또는 순환) 공기를 사용한 부유 방법을 사용하는 모든 탈잉크화 시설에 적용된다.
종이 및 판지의 대규모 재활용은 전세계를 통해 실현되고 있는데, 재활용 섬유는 전세계 생산에 상기 섬유 자원의 약 절반을 나타내기 때문이다.
상기 재활용 공정의 단계 중에서, 탈잉크화는 인쇄 종이 재활용에 적용되고, 재활용 종이의 현탁액으로부터 잉크를 제거하는 것을 목표로 한다.
종래의 탈잉크화 방법은 재활용될 사용된 종이로부터의 재활용 종이의 처리에서 응용된다. 특히 종이, 가령 오래된 신문지, 학술지, 화보, 컴퓨터 목록표, 연속적 형태 및 임의로 복사지를 처리하는 문제이다. 본출원의 맥락에서, 표현 "재활용 종이"는 일반적으로 셀룰로스 섬유, 미네랄 충전제 및 물론 잉크를 포함하는 모든 타입의 종이를 의미하고, 잉크는 미네랄 충전제 및 섬유에 비해 미세한 양으로 존재한다. 이 폐기 펄프가 재활용될 때, 크게 감소된 양의 미네랄 충전제, 예를 들면 초기에 재활용 종이의 건조 물질이 28%의 상기 충전제를 함유할 때, 10% 미만의 미네랄 충전제만을 함유한다.
재활용될 종이의 특성에 따라서, 미네랄 충전제의 비율은 따라서 5 내지 60 wt%로 다양할 수 있고, 나머지는 셀룰로스 및 유기 제조 혼합물 (라텍스, 전분, 항발포제, 염료 등)이다.
재활용 종이는 "펄퍼" 라 불리는 장치 내에서 현탁액으로 만들어진다. 펄퍼는 물, 상기 재활용 종이 및 적어도 하나의 탈잉크화제로 구성된 매체를 함유한다. 상기 펄퍼에 소다 및 과산화수소를 부가하는 것도 또한 가능하다. 펄프를 수득하기 위해 전체를 특정의 시간 동안 교반/혼합하고, 예를 들면 인쇄 또는 필기 용지의 제조에서 다시 바로 사용되는 재활용 폐기 펄프를 수득하기 위해, 펄프로부터 적어도 잉크를 제거하는 것을 목표로 한다.
재활용 종이로부터의 잉크 제거는 분산된 (또는 순환) 공기로 부유하는 방법에 의해 본질적으로 수행된다. 부유의 원리인 공기 버블이 이 현탁액에 부가될 때, 잉크 입자는 그의 계면에 흡착되는 자연적인 경향을 가진다. 이후 공기 버블은 잉크 입자를 표면으로 수송하고, 일반적으로 높은 농도의 잉크를 가지는 발포물을 형성한다.
많은 타입의 부유 장치가 있는데, 이는 특히 문헌 EP 0 674 040, DE 3524071 또는 EP 0 305 251에서 기술되어 있다.
부유 단계는, 예를 들면 라인으로 배치된 상이한 체임버 내에서 연속으로 몇 시간 반복되어, 소정의 수준의 백색을 가지는 폐기 펄프를 수득하기 위해 선행하는 체임버로부터 받은 현탁액를 처리할 수 있다. 종이의 백색은 국제 표준 ISO 2470-2: 2008에 의해 정의되어 있는데, 이는 0 내지 100의 값으로 백색도를 정의하고, 이 값은 펄프의 최적 백색도를 정의한다.
상기 종이의 각각의 최종 용도는 특정 백색도를 필요로 한다. 폐기 펄프의 현탁액이 더 많은 부유 단계를 격을수록, 얻어진 백색도의 수준은 더 높다. 그러나, 높은 수준의 백색도는 재활용 수율의 희생으로 얻어진다, 즉 더욱 백색인 재활용 펄프를 수득하기를 원할 때 재활용 폐기 펄프의 양은 감소한다. 달리 말하면, 재활용될 종이의 주어진 양 mo에 대해, 상기 종이에 대한 소정의 백색도 m1 이 (재활용) 폐기 펄프의 백색도 m2보다 크다면, m2 미만의 양인 재활용 폐기 펄프의 양 m1 이 얻어질 것이다.
연속적 부유 단계는 잉크의 더 큰 감소 (및 결과적으로 얻어진 재활용 폐기 펄프의 백색도 증가) 외에, 미네랄 충전제의 점진적 제거를 유발한다. 사실, 잉크는, 특히 코팅된 종이의 경우 미네랄 충전제에 결합하고, 부유 단계는 잉크 및 미네랄 충전제 둘 다를 상부 상 (분류적으로 발포물의 형태 내에 존재하는) 내로 유인하고, 이 상은 잉크를 제거하기 위해 추출된다.
이제, 종이가 기능 또는 특정의 질감, 예를 들면 밝은 외관, 불투명도, 특정의 밀도 및 다양한 인쇄 공정을 위한 우수한 인쇄능력을 가져야만 하는 모든 응용용도에서 충분한 수준인 이들 미네랄 충전제의 존재가 필요하다.
현재, 미네랄 충전제가 크게 제거되기 때문에, 재활용 폐기 펄프가 그러한 응용용도에 의도되는 경우, 상기 충전제를 재활용 폐기 펄프에 다시 부가할 필요가 있다. 이는 상당한 부가적 비용 (물질 비용 및 함입 공정)을 나타내고, 따라서 재활용 재활용 종이가, 재활용 폐기 펄프 내에서 충분한 양으로 미네랄 충전제를 보존할 수 있을 때 특히 유리하다.
문서 WO 96-16223는 철판 인쇄를 위한 종이를 탈잉크화하기 위한 방법을 기술한다. 상기 종이는 소수성 특성을 가지고 따라서 물-용해성이 아닌 중합체인 중합체 입자의 유액의 존재 하에서 분해된다.
문서 US 4599190는 종이 내 섬유의 2차 탈잉크화를 위한 방법에서 저-분자량 폴리전해질 분산제의 용도를 기술한다. 이 방법은 부유 단계를 포함하지 않는다.
문서 WO 2011-030003는 락카제인 특정 효소에 의한 잉크젯 인쇄용 잉크의 탈잉크화에 단지 관한 것이다. 어떠한 폴리아크릴레이트 분산제도 사용되지 않는다.
따라서, 현재 폐기 펄프 내 충분한 양의 미네랄 충전제를 유지하면서 잉크를 제거할 수 있는 시스템이 존재하지 않는다. 출원인은 이 갭을 충전하는 용액을 제안하고자 한다.
본발명의 맥락에서, 부유 단계에서, 잉크로부터 미네랄 충전제를 분리하고, 더우기, 잉크가 바람직하게는 추출될 상부 상으로 운반되는 것을 허용하는 것이 가능함이 입증되었다. 본발명은 특히 정의된 비율에서 사용되는, 폴리아크릴레이트 타입의 특정 분산제의 사용을 수반하고, 이는 잉크가 상부 상 (추출 또는 제거되는)으로 가는 것을 허용하면서, 부유 동안 미네랄 충전제의 하부 상 (유지되는) 내 체류를 촉진한다.
이는, 잉크 및 미네랄 충전제가 폐기 펄프 내에서 서로 결합된다는 것을 본업계에서의 숙련가 알고 있다는 것을 유념하면 특히 유리하다.
더우기, 잉크의 특성은 극히 가변적이고, 더욱 정확하게는 상이한 타입의 잉크는 친수성 특성 (예를 들면 철판 또는 잉크젯 타입의 수계 잉크) 또는 소수성 특성 (가령 오프셋 인쇄 및 그라비어 인쇄 또는 토너용 잉크)을 가진다. 따라서, 그러한 분산제가 하부 부유 상 (유지되는) 내에 물질 충전제만을 유지할 수 있으면서, 초기에 서로 결합되는 잉크 및 미네랄 충전제를 분리할 수 있는 것이 유리하다.
부유 동안 생성된 두 개의 분리 상 내에서 잉크 및 미네랄 충전제를 분리하는 이 능력 외에, 본발명은 재활용 수율의 매우 상당한 향상 (획득되는 백색도 수준을 고려하여, 재활용 종이의 초기 질량과 비교되는 재활용 폐기 펄프의 질량)을 또한 허용한다.
따라서, 본발명은, 다음을 포함하는 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법에 관한 것이다:
- 재활용 종이를 적어도 물과 함께 현탁액 내로 넣어서 펄프를 형성하는 것으로 구성된 펄핑 단계, 이후
- 상기 펄프를 수용하는 적어도 하나의 체임버 내에서 공기 버블을 순환시키고, 수성 용액 내 희석하여, 두 개의 인접한 상을 형성하는 것으로 구성된 부유 단계, 상부 상은 잉크를 함유하고 제거가 의도됨,
- 상기 펄핑 단계 및/또는 부유 단계 동안 적어도 하나의 탈잉크화제를 도입하는 단계,
상기 방법은 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.05 및 3.5 wt% 사이의 다양한 양으로, 상기 폴리아크릴레이트 타입의 적어도 하나의 분산제를 도입하는 단계를 추가로 포함한다.
본명세서에서 표현 "재활용 종이"는 셀룰로스 섬유, 미네랄 충전제 및 잉크를 포함하는 모든 타입의 종이를 기술한다고 이해된다.
표현 "미네랄 충전제"는 종이를 불투명화하고 (셀룰로스보다 큰 굴절률), 인쇄능력을 향상시키고 및/또는 종이 제조 비용 (건조를 위한 에너지 감소, 물질 비용 감소), 가령 칼슘 카보네이트, 티타늄 옥사이드, 카올린 및/또는 탈크를 낮추기 위해 의도된 무기 요소를 의미한다.
"상기 폴리아크릴레이트 타입의 분산제"는 미네랄 충전제를 포함하는 현탁액에 부가될 때 분산 기능을 가지는 (메트)아크릴산 중합체를 의미한다. 본발명에 따르는 분산제는 더욱 정확하게는 아래에서 정의된다.
본발명의 다른 유리한 특징은 아래에 언급된다:
- 하나의 구체예에 따르면, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제의 적어도 일부분이 상기 펄핑 단계 동안 도입되고;
- 하나의 구체예에 따르면, 상기 분산제의 절반 초과분이 소위 부유 단계 동안 도입되는데, 예를 들면 전체 양의 분산제가 상기 부유 단계 동안 도입되고;
- 하나의 구체예에 따르면, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는, SEC에 결정된, 2000 g.mol-1 및 100 000 g.mol-1 사이의, 바람직하게는 3000 g.mol-1 및 10 000 g.mol-1 사이의 분자량을 가진다;
- 하나의 구체예에 따르면, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.25 및 3 wt% 사이의, 바람직하게는 상기 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.8 및 2 wt% 사이의 다양한 양으로 상기 펄핑 단계 동안 도입되고;
- 하나의 구체예에 따르면, 소다 및/또는 과산화수소가 또한 상기 펄핑 단계 동안 부가되고;
- 하나의 구체예에 따르면, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는 임의로 중성화된 형태인 아크릴산 호모중합체이다.
이들 다양한 구체예는 서로 조합될 수 있다.
더우기, 본발명은 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법에서 폴리아크릴레이트 타입의 분산제의 용도에 관한 것인데, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.05 및 3.5wt% 사이의 다양한 양으로 상기 방법 동안 도입된다.
하나의 구체예에 따르면, 상기 탈잉크화하기 위한 방법은 펄핑 단계, 부유 단계, 적어도 하나의 탈잉크화제를 도입하는 단계를 포함하고, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는 상기 펄핑 단계 동안 도입된다.
하나의 구체예에 따르면, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.25 및 3 wt% 사이의 다양한 양으로 상기 방법 동안 도입된다.
탈잉크화제에 대해, 이는 본업계에서의 숙련가에 의해 공지된 하나 이상의 발포제, 예를 들면 특히 스테아르산 또는 올레산 타입의 지방산의 비누, 지방산 또는 지방산의 혼합물, 에톡시화 및/또는 프로폭시화 지방알콜 타입의 비이온성 계면활성제, 에톡시화 및/또는 프로폭시화 지방산 타입의 비이온성 계면활성제, 계면활성제 및 지방산의 다양한 혼합물로 구성되고, 이는 또한 효소, 유기실옥산 타입의 개질된 유도체와 조합될 수 있다.
본발명의 맥락에서 사용된 분산제에 대해, 이는 아크릴 단량체로부터 얻어지는 중합체를 포함한다. 아크릴 단량체는 아크릴산, 메트아크릴산 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 따라서, 얻어지는 폴리아크릴레이트 중합체는 호모중합체 또는 공중합체일 수 있다. 이는 물-용해성 중합체이고, 중합체 유액이 아니다.
"(메트)아크릴산의 호모중합체 또는 공중합체"는 오로지 아크릴산 (아크릴산 호모중합체)으로 구성된 중합체, 또는 오로지 메트아크릴산 (메트아크릴산 호모중합체)으로 구성된 중합체 또는 대안적으로 아크릴산 및 메트아크릴산 (아크릴산/메트아크릴산 공중합체)의 혼합물로 구성되고 임의로 적어도 하나의 다른 단량체 단위의 중합체를 의미한다. 아크릴산/메트아크릴산 공중합체의 경우, 본발명의 하나의 양상에 따르면, 메트아크릴산의 단량체에 대한 아크릴산의 단량체의 몰비는 1:100 및 100:1 사이, 예를 들면 1:1 및 100:1 사이 또는 1:1 및 50:1 사이에서 달라질 수 있다.
상기 단량체는 부분적으로 중성화될 수 있다. 따라서, 하나의 변형 구체예에서, (메트)아크릴산의 단량체의 총중량에 대해 2 내지 50 wt%의 (메트)아크릴산의 단량체가, 도입되고, 중성화된다. 이는 단일 중성화제 또는 몇가지 중성화 물질을 사용하여 달성될 수 있다. 상기 단량체는, 예를 들면, 알칼리-금속 또는 알칼리토 금속 하이드록사이드, 알칼리토 금속 옥사이드를 사용하여, 및/또는 아민으로 부분적으로 중성화될 수 있다. 예시로서, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 리튬 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드, 마그네슘 하이드록사이드, 칼슘 옥사이드, 포타슘 옥사이드를 언급할 수 있다.
더우기, 본발명에 따르는 공중합체는 또한 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산 (AMPS), 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이타콘산의 불포화된 텔로머 아크릴산, 식 (I)의 단량체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 다른 에틸렌적으로 불포화된 단량체(들)을 추가로 포함할 수 있다:
Figure pct00001
(I)
여기서:
- Ra, Rb 및 Rc는, 서로 독립적으로, H 또는 CH3를 나타내고,
- n은 0 및 2 사이의 다양한 정수 (즉 0, 1 또는 2)이다.
특히, 상기 단량체는 알릴 알콜 (n=1), 메트알릴 알콜 (n=1), 이소프레놀 (n=2) 일 수 있다. 유리하게는, 이소프레놀이 사용된다.
"아크릴산의 불포화된 텔로머"는, 식 (II)의 아크릴산 또는 아크릴옥시프로피온산 올리고머를 의미한다:
Figure pct00002
여기서 n은 1 내지 10 범위 내의 정수이다. 이들 다양한 올리고머는 혼합될 수 있다. n = 1 일 때, 상기 올리고머는 아크릴산 이량체이다.
본발명의 하나의 양상에 따르면, 다른 불포화된 단량체(들)의 존재 하에서, 다른 불포화된 단량체(들)에 대한(메트)아크릴산의 단량체의 몰비는 1:1 및 100:1 사이, 예를 들면 1:1 및 75:1 사이 또는 1:1 및 50:1 사이에서 달라질 수 있다.
탈잉크화하기 위한 방법 동안, 다른 화학 구성요소 가령 소다, 과산화수소, 소듐 실리케이트 및 비누가 부가될 수 있다.
특정 분산제의 사용, 특히 탈잉크화하기 위한 방법의 단계 동안의 비율 외에, 본발명에 따르는 방법은 본업계에서의 숙련가에 의해 공지되어 있다. 더욱 특히, 재활용 종이는 무겁고 큰 입자를 제거하는 각각의 기능, 그리고 적어도 하나의 - 종래의 다수의 - 부유 셀 또는 체임버를 가지는, 탈잉크화 사슬에 따라 상이한 위치에서 배치된 펄퍼, 다수의 정제기 및 분류 스테이션을 통과한다. 따라서, 본발명에 따르는 탈잉크화하기 위한 방법은 변형 없이, 통상적으로 사용되는 스테이션 및 물질을 사용하지만, 본발명은 부유 기술에 대해 적합하고 세척 기술에 대해서는 적합하지 않다.
실시예
선행기술과 비교한 본발명을 입증한 다수의 시험 그리고 그의 다양한 특정의 특징이 아래에 제시되어 있다. 간편성 및 명료성을 위해, 단지 몇가지 결과만이 제시되어 있지만, 물론 본출원인은 여기서 정의된 본발명의 맥락을 이해하고 평가하기 위해 많은 다른 시험 및 분석을 수행하였다.
시험에서 사용된 화합물:
XP 1831 (본발명에 따르는): 라디칼 중합의 종래의 방법에 의해 얻어진, 4000 g/mol (SEC에 의해 결정된)의 분자량을 가지는, 100%의 아크릴산으로 구성된 폴리아크릴레이트 타입의 분산제.
ET 1 (본발명이 아님): 약 50 000 g.mol-1의 분자량을 가지는 폴리(에틸렌 글리콜) 타입의 매달린 사슬로 구성된 빗 타입의 중합체.
ET 2 (본발명이 아님): 약 100 000 g.mol-1의 분자량을 가지는 폴리(에틸렌 글리콜) 타입의 매달린 사슬로 구성된 빗 타입의 중합체.
ET 3 (본발명이 아님): 포타슘 트리폴리포스페이트 (KTPP).
Liptol ® S100: 회사 CECA에 의해 판매된 에톡시화/프로폭시화 지방알콜 타입의 계면활성제로 구성된 탈잉크화제.
본발명에 따르는 폴리아크릴레이트 타입의 분산제의 분자 질량 (또는 분자량) Mw:
이 종류의 기술은, 검출기를 구비한 WATERSTM에 의해 제조된 액체 크로마토그래피 장치를 사용한다. 이 검출기는 WATERSTM에 의해 제조된 굴절률 농도의 검출기이다.
이 액체 크로마토그래피 장비는 상기 연구 하의 중합체의 상이한 분자량을 분리하기 위한, 본업계에서의 숙련가에 의해 적절히 선택된 크기 배제 칼럼을 구비한다. 용리를 위한 액체 상은 0.05M의 NaHCO3, 0.1M의 NaNO3, 0.02M의 트리에탄올아민 및 0.03%의 NaN3를 함유하는1N 소다로 pH 9로 조정된 수성 상이다.
상세하게는, 제 1 단계에 따르면, 상기 중합 용액은 SEC에 대한 용해 용매 내 0.9% 건조에서 희석되고, 이는 SEC에 대한 용리용 액체 상에 상응하고, 이에 0.04%의 디메틸포름아미드가 부가되고, 이는 흐름 속도의 마커 또는 내부 표준으로서의 역할을 수행한다. 이후 이를 0.2 μm에서 여과한다. 100 μL를 이후 크로마토그래피 장치 (용리제: 0.05M의 NaHCO3, 0.1M의 NaNO3, 0.02M의 트리에탄올아민 및 0.03%의 NaN3을 함유하는 1N 소다로 pH 9.00로 조정된 수성 상) 내로 주입한다.
액체 크로마토그래피 장치는 등용매 펌프 (WATERSTM 515)를 함유하고, 그의 흐름 속도는 0.8 ml/min에서 설정된다. 크로마토그래피 장치는 또한 용광로를 포함하고, 이는 궁극적으로 시리즈로 다음 칼럼시스템을 포함한다: 6 cm의 길이 및 40 mm의 내부 직경을 갖는 GUARD COLUMN ULTRAHYDROGEL WATERSTM 타입의 예비칼럼, 및 30 cm의 길이 및 7.8 mm의 내부 직경을 갖는 ULTRAHYDROGEL WATERSTM 타입의 선형 칼럼. 상기 검출 시스템은 RI WATERSTM 410 타입의 굴절률 검출기로 구성된다. 용광로는 60℃의 온도까지 가열되고, 굴절계는 45℃의 온도까지 가열된다.
크로마토그래피 장치는 공급자: POLYMER STANDARD SERVICE 또는 AMERICAN POLYMER STANDARDS CORPORATION에 의해 확인된 상이한 분자량을 갖는 분말 형태의 소듐 폴리아크릴레이트의 표준을 사용하여 교정된다.
시험 프로토콜은 탈잉크화제를 포함하는 표준 레시피로 보충물로서 이들 생성물을 부가하는 것 및 상기 펄퍼 내 (물 내 27%의 건조 물질에서의 "농축" 매체) 또는 부유 셀/체임버 (물 내 1%의 건조 물질에서의 "희석" 매체) 내에서 분산제를 부가하는 것으로 구성되었다.
Hobart®에 의해 제조된 모델 HSM10 실험실 펄퍼 및 회사 Voith로부터의 Delta® 25 부유 셀/체임버가 이들 시험의 맥락에서 사용된다.
고려된 원재료는 이 파라미터 (원재료)가 결과에 영향을 미치지 않는다는 것을 확인하기 위해 모든 시험에 대해 동일하다. 이는 28%의 건조 물질 (상기 종이는 통상 10%의 물을 함유하고, 물은 상기 혼합물을 열 체임버 내에서 건조함에 의해 제거되었음)의 크기의, 상당히 높은 수준의 미네랄 충전제를 갖는 혼합물을 수득하기 위해 신문지 (45%) 및 주간 잡지 (55%)에 기초한 혼합물이다.
유사하게, 모든 시험에 대해 동일한 특성 및 양의 화학 요소를 상기 펄퍼 내에 도입하였다, 즉:
- 재활용 종이의 톤 당6 kg의 순수한 생성물의 속도에서의 소다 NaOH,
- 재활용 종이의 톤 당18 kg의 상업적 생성물의 속도에서의 소듐 실리케이트,
- 재활용 종이의 톤 당7 kg의 순수한 생성물의 속도에서의 과산화수소,
- 재활용 종이의 톤 당0.5 kg의 상업적 생성물의 속도에서의 Liptol S100.
또다른 탈잉크화제, 즉 에톡시화-프로폭시화 지방알콜 및 올레산 타입 지방산의 혼합물로 시험을 수행하였고, Liptol S100로 관찰된 것과 유사한 결과를 나타내었다는 것이 지적되어야만 한다.
수행된 시험:
본발명에 따르는 탈잉크화하기 위한 방법은, 위에서 언급된 다양한 분산제를 시험하고, 이를 상기 펄핑 단계에서 우선 도입하고, 부유 단계에서의 두 번째 시험에서 도입하여 수행된다. 모든 시험에 대해, 56 및 59의 재활용 폐기 펄프의 백색도가 얻어져야만 한다고 추정되고, 이들 두 개의 수준의 백색도의 각각에 대해, 수율, 즉 재활용 종이 건조 물질 내에 존재하는 셀룰로스 섬유의 초기 양에 대해 재활용 폐기 펄프의 양 (소정의 백색도에서)을 결정한다 (결과는 퍼센트로서 표현된다).
리마인더로서, 건조 물질은 본질적으로 상기 셀룰로스 섬유 및 미네랄 충전제 (그리고 잉크), 즉 물 및 모든 다른 보조적 물질 (플라스틱, 스테이플 등)의 제거 후의 재활용 종이의 중량에 상응한다. 상기 건조 물질은 상기 펄퍼 내에 넣은 재활용 종이의 부분에 상응한다.
상기 시험은, 매번 250 그램의 재활용 종이 (즉, 10%의 물이 존재하고, 225 g의 건조 물질이라고 추정)를 사용하여 실험실에서 수행된다. 소정의 수준의 백색도 (56, 또는 59)를 수득하기 위해 부유 단계에서 걸린 시간을 결정하기 위해, 각각의 시험에 대해 예비 분석을 수행하고, 그 동안 매분 샘플을 취하고 그의 백색도를 측정한다. 각각의 시험에 대해 부유 시간이 일단 결정되면, 상기 시험을 반복하고, 56의 백색도가 얻어질 때까지 부유가 계속되도록 방치하고, 이후 59의 백색도가 얻어질 때까지 두 번째를 반복한다. 이후, 수율이 약 60% 내지 70%의 크기이기 때문에 140 내지 160 그램의 크기의 초기에 존재하는 건조 물질의 양에 대해 회수된 물질 (재활용 폐기 펄프)의 양을 결정함에 의해 수율을 구한다.
아래에 주어진 표에서, 분산제의 양은 탈잉크화제의 용량에 대한 전통적 관행에서처럼, 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량퍼센트로서 나타낸다.
다양한 배합으로 시험 표본에 대해 수행된 시험의 결과:
다음 표에 제시된 시험 외에, 보완적 시험은 본발명에 따르는 분산제의 분자량이 그의 효과에 영향을 미친다는 것을 입증하였다. 따라서, 본발명에 따르는 분산제는 2000 g.mol-1 및 100 000 g.mol-1 사이 (몰당 그램) 및 바람직하게는 (수율 증가) 3000 g.mol-1 및 10 000 g.mol-1 사이의 분자량을 필요로 하였다는 것이 입증되었다.
더우기, 본발명에 따르는 방법에서, 재활용 종이 내에 존재하는 35% 초과, 또는 심지어 40% 초과의 미네랄 충전제가 재활용 폐기 펄프 내에서 보존된다.
Figure pct00003

Claims (9)

  1. 다음을 포함하는 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법:
    - 재활용 종이를 적어도 물과 함께 현탁액 내로 넣어서 펄프를 형성하는 것으로 구성된 펄핑 단계, 이후
    - 상기 펄프를 수용하는 적어도 하나의 체임버 내에서 공기 버블을 순환시키고, 수성 용액 내 희석하여, 두 개의 인접한 상을 형성하는 것으로 구성된 부유 단계, 상부 상은 잉크를 함유하고 제거가 의도됨,
    - 상기 펄핑 단계 및/또는 부유 단계 동안 적어도 하나의 탈잉크화제를 도입하는 단계,
    상기 방법은 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.05 및 3.5 wt% 사이의 다양한 양으로, 폴리아크릴레이트 타입의 적어도 하나의 분산제를 도입하는 단계를 추가로 포함함.
  2. 제 1항에 있어서, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제의 적어도 일부분이 상기 펄핑 단계 동안 도입되는 방법.
  3. 제 1 또는 2항에 있어서, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는 SEC에 의해 결정된 2000 g.mol-1 및 100 000 g.mol-1 사이의, 바람직하게는 3000 g.mol-1 및 10 000 g.mol-1 사이의 분자량을 가지는 방법.
  4. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.25 및 3 wt% 사이의, 바람직하게는 상기 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.8 및 2 wt% 사이의 다양한 양으로 상기 펄핑 단계 동안 도입되는 방법.
  5. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서, 소다 및/또는 과산화수소가 또한 상기 펄핑 단계 동안 부가되는 방법.
  6. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는 임의로 중성화된 형태인 아크릴산 호모중합체인 방법.
  7. 재활용 종이를 탈잉크화하기 위한 방법에서의 폴리아크릴레이트 타입의 분산제의 용도, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.05 및 3.5 wt% 사이의 다양한 양으로 상기 방법 동안 도입됨.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 탈잉크화하기 위한 방법은 펄핑 단계, 부유 단계, 적어도 하나의 탈잉크화제를 도입하는 단계를 포함하고, 상기 폴리아크릴레이트 타입의 분산제는 상기 펄핑 단계 동안 도입되는 용도.
  9. 제 7항 또는 8항에 있어서, 상기 분산제는 재활용 종이의 미네랄 충전제의 중량에 대해 0.25 및 3 wt% 사이의 다양한 양으로 상기 방법 동안 도입되는 용도.
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