MXPA98007311A - Destintado magnetico de papeles de desecho - Google Patents

Abstract

Un proceso para destintar suministros de papel de desecho reempulpado, incluyendo papeles impresos xerográficamente y con láser, impresos con tintas seleccionadas a partir del grupo que consiste en tintas basadas en hierro y no basadas en hierro, el cual comprende introducir un material portador magnético seleccionado a partir del grupo que consiste en materiales ferromagnéticos y paramagnéticos, a los suministros, para unir el material portador magnético a las partículas de las tintas no basadas en hierro, seguido por la separación magnética del material portador magnético y de las partículas de tinta unidas de los suministros.

Description

DESTINTADQ MAGNÉTICO DE PAPELES DE DESECHO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para destintar papel de desecho (fibra secundaria) . De una manera más particular, esta invención se refiere al destintado de fibras secundarias contaminadas con tintas magnéticas sin impacto, sometiendo a la pasta de las fibras a un campo magnético . 2. Descripción de la Técnica Anterior El papel de desecho, también conocido como fibra secundaria, ha servido durante mucho tiempo como una fuente de materia prima de fibra en la fabricación de papel. Los materiales de papel de desecho invariablemente contienen uno o más contaminantes, incluyendo tintas, colores de tinte, agentes blanqueadores fluorescentes, y "pegajosos" (contaminantes pegajosos o viscosos, incluyendo adhesivos, aglutinantes, películas de plástico, recubrimientos, y similares) . Al papel de desecho clasificado se le han removido la mayoría de estos papeles contaminados, y representa un grado más alto y más costoso de papel de desecho. La creciente utilización de fibras secundarias en muchos tipos de productos de papel ha hecho necesario que los fabricantes de papel procesen grados más bajos de papel de desecho (es decir, papel de desecho no clasificado) . Aunque se han empleado diferentes métodos para remover los contaminantes con el fin de permitir la incorporación de las fibras secundarias con la pulpa virgen en la fabricación de papel, este acabado de grado más bajo es más heterogéneo y típicamente contiene significativamente más contaminantes que un papel de desecho de más alta calidad. Los métodos de tratamiento convencionales pueden no ser adecuados para permitir la incorporación de un porcentaje significativo de papeles de desecho no clasificados . Los planteamientos actuales para el procesamiento de fibras recicladas se pueden clasificar como reempulpado (acarreo hidráulico de las fibras y separación parcial de la tinta/contaminantes de las fibras) , cribado grueso y fino (separación de las fibras de los contaminantes por tamaños y formas) , limpieza centrífuga (separación basada en las diferencias de densidad en relación con las fibras, y reducción en el tamaño de la tinta/contaminantes mediante la acción mecánica) , flotación (separación por adsorción preferencial de la tinta/contaminantes separados sobre burbujas de aire) , lavado (separación de las pequeñas partículas metidas de las fibras, mediante el flujo relativo de agua que pase por las fibras) , y refinación. Existe una escala de tamaños de partículas óptima para la separación de las partículas de las fibras en cada uno de estos procesos. Dependiendo de los requerimientos de limpieza específicos para la pulpa destintada, se necesita una combinación de la mayoría o de todos estos procesos para cubrir la escala de tamaños de partículas que se encuentran típicamente. Tanto el proceso de lavado como de flotación dependen del uso apropiado de tensoactivos. Dependiendo de la fuerza y tamaño relativos de la porción hidrofilica contra la hidrofóbica de la molécula de tensoactivo, el tensoactivo se agrupará alrededor de la tinta y otras partículas contaminantes, haciendo que las partículas sean hidrofílicas (para lavarse) , o más hidrofóbicas (para flotar) . Las naturalezas opuestas de los tensoactivos de lavado y los tensoactivos de flotación pueden ocasionar problemas en los sistemas de combinación de flotación/lavado. Se han dado a conocer ciertos planteamientos de remoción específicos para contaminantes de papel de desecho específicos: La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,211,809 da a conocer la remoción del color de los tintes a partir de pulpas secundarias con agentes blanqueadores no basados en cloro, en secuencias de tratamiento que utilizan oxígeno con combinaciones de peróxido, ozono, y/o hidrosulfito, en condiciones de pH controlado (menos de 8 o más de 10) . La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,213,661 enseña la utilización de oxígeno para reducir la viscosidad de los adhesivos en las pulpas secundarias, y opcionalmente, utilizar oxígeno con sustancias alcalinas y/o desviscosantes, para un control óptimo de los adhesivos. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Numero 5,080,759 enseña la introducción de un compuesto organotitánico soluble en agua en el sistema de agua de un proceso de fabricación de papel que contiene a la fibra secundaria, para reducir la viscosidad y las propiedades adhesivas de los contaminantes engomados. También, la Solicitud de Patente Japonesa Publicada Número HEI 3 [1991] -199477, enseña un método para reciclar el papel usado que contiene ya sea papel blanco fluorescente, o bien papel coloreado, o ambos, mediante la introducción de ozono en una pasta dispersa del papel usado. Aunque los contaminantes de papel de desecho, tales como tintes, blanqueadores, y adhesivos, presentan verdaderos problemas en el reciclo, el problema de remoción más común es con las tintas. Las tintas para impresión se han clasificado ampliamente como tintas de impacto y sin impacto. Las tintas de impacto se utilizan en los procesos de impresión convencionales, tales como imprenta, flexografía, y litografía. Estas tintas se prensan o se extienden sobre el papel, pero no se funden con él. En general consisten en un pigmento suspendido en un medio acuoso alcalino basado en aceite. La industria del papel ha destintado con éxito papeles que contienen tintas de impacto durante años, utilizando los sistemas de tipo de lavado y/o flotación.

También, la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,3-81,959 enseña el blanqueo del papel de desecho que contiene constituyentes encapsulados, tales como tintas, mediante el reempulpado del papel de desecho en la presencia de una solución alcalina acuosa que contiene un compuesto de peróxido, tal como peróxido de hidrógeno. Otras patentes que dan a conocer métodos de destintado incluyen: Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,013,505, "Method of Dein ing Printed Wastepapers" ,- Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,07S,578, "Ink Removal From Waste Paper"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,147,615, "Apparatus for Deinking Printed Wastepaper" ; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,780,179, "Method for Producing Pulp from Printed Unselected Waste Paper" ; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,151,155, "Process for Deinking Wastepaper with Organically Modified Smectite Clay"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,221,433, "Deinking Wastepaper Using Alkoxylation Product of Carboxylic Acid Containing an OH Group and Alkylene Oxide"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,225,046, "Wastepaper Deinking Process"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,227,019, "Wastepaper Deinking Process"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,228,953, "Deinking Waste Paper Using a Polyglycol and a Phosphoric Ester Mixture"; y Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,238,538, "Method for Deinking Recycled Fiber by Appiying Direct Current Electric Field" . Sin embargo, se generan cantidades crecientes de fibra secundaria a partir de los procesos de impresión reprográfica, tales como el copiado electrofotográfico (por ejemplo, xerografía) y la impresión con láser. Estos métodos de impresión emplean tintas sin impacto. Las tintas sin impacto están comprendidas de un pigmento y una resina termoplástica. La resina es una sustancia de enlace que -funde el pigmento a la hoja y a otras partículas de pigmento. Los pigmentos empleados en las tintas sin impacto se pueden categorizar como basados en hierro o no basados en hierro (por ejemplo, basados en carbón) . Los polímeros de resina llegan a reticularse y a ser resistentes a la acción química y mecánica, haciendo que los papeles impresos sin impacto sean difíciles de destintar mediante los procesos de destintado convencionales. Una vez separadas de las fibras, las partículas de tinta del matizador (tóner) tienden hacia un tamaño que es mayor que aquel que puede ser manejado eficientemente mediante flotación o lavado, y demasiado pequeño para removerse con los limpiadores y las cribas . Se han dado a conocer diferentes planteamientos específicamente para remover las tintas de tipo reprográfico en: Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,561,933, "Xerographics Deinking"; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,141,598, "Process and Composition for Deinking Dry Toner Electrostatic Printed Wastepaper",- y Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número ,217,573, "Removal of Láser Printer and Xerographic Ink from Recycle Paper". Los procesos de destintado convencionales requieren de una alta entrada de energía, y emplean aditivos o solventes para asistir a la remoción de las tintas de tipo reprográfico. Resulta una pérdida significativa de fibra junto con la remoción de la tinta. Para emplear económicamente esta clase de papeles para el reciclo hasta papeles brillantes de grado más alto, se necesita un método que remueva las tintas mientras que retenga la fibra. Desafortunadamente, los procesos para remover tinta conocidos, cuando se emplean para remover tintas sin impacto, tienen los siguientes inconvenientes comunes: alta pérdida de fibra (del 20 al 25 por ciento) alto desperdicio de sólidos - altos costos de capital (debido al requerimiento de equipo grande) - baja eficiencia de remoción de tinta. Un método que supera estos inconvenientes, en parte, se proporciona en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica pendiente con Número de Serie 08/183,746, la cual enseña el empleo de un campo magnético para remover selectivamente las tintas magnéticas (es decir, basadas en hierro) . Las tintas no afectadas (o que no responden a) un campo magnético (es decir, no basadas en hierro, tales como pigmentos al carbón) , sin embargo, no se removerán efectivamente mediante la utilización de un campo magnético, y quedarán atrás con lae fibras secundarias. De la misma manera, otros contaminantes no susceptibles a un campo magnético, tales como los adhesivos, no son típicamente atraídos hacia un imán para removerse de una pasta de fibras secundarias reempulpadas. De acuerdo con los cálculos de los datos de estudio de once grandes fabricantes y distribuidores de matizador (tóner) compilados y reportados por el Institute of Paper Science Technology (IPST) (Technical Proara Review Report; 1/91-1/92) , aproximadamente el 70 por ciento de los matizadores (tóner) comerciales están basados en carbón. De hecho, el reporte del IPST observa que los componentes inorgánicos típicamente forman menos del 5 por ciento de la composición total del matizador (tóner) . Por consiguiente, existe una necesidad de desarrollar un método para mejorar el destintado magnético en el material que contenga una porción significativa de tintas no basadas en hierro, así como tintas basadas en hierro. Por consiguiente, el objeto primordial de esta invención es proporcionar un método de destintado magnético mejorado para remover las partículas de tinta electrostáticas de las tintas no magnéticas y magnéticas, así como los contaminantes no magnéticos adicionales, tales como los adhesivos. SUMARIO DE LA INVENCIÓN El objeto anteriormente mencionado de la invención se logra mediante: (1) reempulpar el papel de desecho que contenga papeles impresos reprográficos que contengan tintas magnéticas y no magnéticas, y que posiblemente contengan otros contaminantes no magnéticos, tales como adhesivos, (2) agregar magnetita y aglomerante a la pasta de pulpa, y (3) someter al papel de desecho empulpado tratado en una baja consistencia de pulpa, a un campo magnético, para remover las tintas del mismo. De preferencia, después de la adición de magnetita y aglomerante, se agrega cáustico a la pasta de pulpa antes de aplicar el campo magnético. De una manera más preferible, el tratamiento magnético se conduce a la temperatura ambiente o a temperaturas más altas, en consistencias de la pulpa de hasta aproximadamente el 4 por ciento, y a un pH neutro a alcalino. El tratamiento con magnetita/aglomerante/cáustico/campo magnético del papel de desecho reempulpado, se puede utilizar solo o como un paso adicional en un proceso convencional para remover tintas de los papeles impresos reprográficos, tales como la remoción de tinta mediante cribado, flotación, limpieza centrífuga, lavado, y sedimentación y/o decantación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración en sección transversal de la aplicación de una técnica de separación magnética de alto gradiente para la separación magnética de partículas de tinta.

La Figura la es una vista amplificada de la porción interna (colector) del separador magnético de alto gradiente ilustrado en la Figura 5. La Figura 2 es una ilustración en sección transversal de la aplicación de un campo magnético externamente a un limpiador delantero en un proceso de fabricación de pulpa de papel. La Figura 3 es una ilustración en sección transversal de la aplicación de un campo magnético en un tanque que contiene pasta de pulpa de papel de desecho, por medio de un tambor giratorio magnético parcialmente sumergido en el tanque. La Figura 4 es una ilustración en sección transversal de la aplicación de un campo magnético en un tanque que contiene pasta de pulpa de papel de desecho, por medio de un filtro de disco magnético (en serie) parcialmente sumergido en el tanque . La Figura 5 es una ilustración en sección transversal de la aplicación de un campo magnético en un tanque que contiene pasta de pulpa de papel de desecho, por medio de un tambor magnético giratorio situado en un vertedero adentro del tanque . DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Como se reporta en la Solicitud pendiente con Número de Serie 08/183,745, se descubrió que el tratamiento magnético es muy efectivo para remover las tintas de matizador (tóner) , y en particular, las partículas visibles (de >S0 mieras de diámetro) . En la industria de la pulpa y el papel, la consistencia de la pulpa (en agua) se describe en general como alta (>15 por ciento) , mediana (del 7 al 15 por ciento) , o baja (<7 por ciento) . Obviamente, en una consistencia mediana y alta, se pueden bloquear las trayectorias de las partículas de tinta hacia un campo magnético. Por consiguiente, el método de la invención de preferencia se emplea en una consistencia baja. También, el proceso logra resultados benéficos bajo condiciones cidas arriba de un pH de 4, aunque de preferencia se emplea en un pH neutro a alcalino. Las condiciones preferidas para el tratamiento magnético del desecho de oficina mixto reempulpado son de aproximadamente 25°C a aproximadamente 65°C, a un pH de aproximadamente 7.0 a aproximadamente 11.0, y en una consistencia de la pasta de pulpa de aproximadamente el 0.3 al 2.0 por ciento . Ya que la separación magnética es un proceso físico en lugar de químico, y solamente el material en partículas es susceptible al mismo, la remoción eficiente de la tinta magnética debe involucrar un tratamiento previo para separar cualesquiera tintas fundidas o enlazadas de las fibras reempulpadas, tales como adsorción, coagulación/floculación, y/o precipitación. También, las partículas que se van a separar magnéticamente deben ser atraídas hacia el campo magnético del imán. Ya que muchas tintas sin impacto están basadas en carbón en lugar de basadas en hierro, con el objeto de lograr una remoción de tinta casi completa (>99.5 por ciento) mediante la separación magnética, este proceso destintador mejorado involucra la adición de un material portador magnético para unirse a (y subsecuentemente removerse de) las partículas no basadas en hierro. El uso de un portador magnético consistente en materiales ferromagnéticos y paramagnéticos, permite tener una remoción de tinta de alta eficiencia consistente en los papeles de desecho que contienen tintas xerográficas y de láser, que consisten en diferentes niveles de tintas basadas en carbón y basadas en hierro. Cuando se utiliza un material portador magnético en el destintado magnético, es esencial que se remuevan las fuerzas de enlace entre las partículas, y que el material portador exceda a las fuerzas hidrodinámicas que son ejercidas sobre la partícula por el fluido. La fuerza de unión de las fuerzas de enlace depende de los componentes que se vayan a remover, y es regulada por las fuerzas coloidales y químicas . Las sustancias auxiliares que mejoran la unión del portador magnético a las partículas que se van a remover incluyen tensoactivos o mezclas de tensoactivos con valores HLB relativamente bajos (HLB es igual a la proporción de los porcentajes en peso de los grupos hidrofílicos a los hidrofóbicos en la molécula), de preferencia <10. Los materiales adecuados son aquellos compuestos cuyas moléculas exhiben una "cola" hidrofóbica larga, y un punto de nebulosidad mayor de 65°C. Las sustancias auxiliares adicionales pueden incluir montmorilonita, sales de aluminio, intercambiadores de iones, y polímeros. En particular, se utiliza una sustancia de aglomeración comercial (o "aglomerante"), que se cree que es una mezcla de tensoactivos de bajo HLB, en los siguientes ejemplos. Aún cuando tanto las tintas como las partículas de magnetita sean mutuamente hidrofóbicas, y por consiguiente, mutuamente atrayentes, las fuerzas de atracción resultantes no son suficientemente fuertes para soportar la agitación mecánica en la reempulpadora . Por consiguiente, se entiende que la adición del aglomerante sirve para modificar la química superficial del sistema, de tal manera que la cola h drofóbica presumiblemente grande del aglomerante emigra y se une a la superficie de cada partícula hidrofóbica (tinta y magnetita) en el sistema. El incremento resultante en las fuerzas de atracción entre las partículas promueve la aglomeración. También, las partículas de tinta llegan a ser blandas y pegajosas a temperaturas mayores de 60°C, lo cual contribuye a la aglomeración. Entonces, al bajar la temperatura hasta menos de 60°C, de preferencia menos de 50°C, mediante una dilución de la pulpa, los aglomerados formados llegan a hacerse duros y rígidos; y ya que contienen algún material susceptible al campo magnético, se pueden remover ef ctivamente mediante la separación magnética. La presente invención proporciona un método destintador nuevo y mejorado para papel de desecho que contiene matizadores impresos con láser, electrostáticos, y otros matizadores impresos sin impacto, que ofrece ventajas significativas sobre todos los demás métodos actualmente disponibles. Las principales ventajas de este nuevo proceso de destintado sobre los sistemas actualmente disponibles son: alta eficiencia de remoción de la tinta,- alto rendimiento de fibra; bajo desperdicio de sólidos; un proceso compacto con bajos requerimientos de espacio y bajos costos de capital. Más importante, el proceso produce una pulpa recuperada extremadamente limpia y brillante para utilizarse en productos de grado alto. Los siguientes ejemplos describen este tratamiento, así como estudios de las variables seleccionadas, tales como la temperatura, el pH, y la consistencia, y proporcionan una evaluación de la combinación del destintado por flotación y magnético. También se da a conocer el uso del proceso de una técnica de separación magnética de alto gradiente para el destintado magnético a una escala comercial. Estos ejemplos se proporcionan para propósitos de ilustración, y no deben interpretarse para limitar la invención. E1emplo 1 La fibra secundaria conteniendo desecho de oficina impreso con láser y xerográfico, se procesó magnéticamente (sin adición de aglomerante y magnetita) bajo diferentes condiciones de temperatura, pH, y consistencia. Las condiciones experimentales y las eficiencias de remoción de tinta se reportan en la Tabla I. Todas las condiciones se probaron en un tiempo de tratamiento magnético de diez (10) minutos. Aunque las condiciones probadas fueron convenientemente las condiciones encontradas en el reempulpado de papel de desecho, se aprecia que la mayoría de las condiciones, especialmente el tiempo de tratamiento magnético y la consistencia de la pulpa, serán una función de la fuerza del campo magnético, que fue constante en este experimento.

Tabla I (1) % de reducción en las partículas de tinta de un área >200 mieras de diámetro.

El destintado magnético a un pH de 4 a 5 fue un poco menos efectivo en relación con el destintado en valores de pH de aproximadamente 10.5 a aproximadamente 8.5. La eficiencia de remoción de tinta promedio para las pruebas a la temperatura ambiente en un pH ácido fue del 79.2 por ciento, comparándose con el 94.4 por ciento en un pH alcalino. Las reducciones promedio en las partículas de tinta fueron del 94.4 por ciento a 25°C, del 95.4 por ciento a 45°C, y del 95.7 por ciento a 65°C, al comparar las pruebas bajo los valores de pH alcalinos probados. El incremento de la consistencia de la pulpa desde el 0.3 por ciento hasta el 1.0 por ciento no pareció tener impacto sobre la eficiencia del destintado magnético. La remoción de tinta promedio en las pruebas con un pH alcalino y a la temperatura ambiente fue del 94.4 por ciento en una consistencia del 0.3 por ciento, y del 94.5 por ciento en una consistencia del 1.0 por ciento. Ei emplo 2 Para determinar la efectividad del destintado magnético en conjunto con la flotación, se empleó el tratamiento de destintado magnético (sin adición de aglomerante y magnetita) en la celda de flotación de un proceso de reempulpado de papel de desecho, sumergiendo dos imanes permanentes en la pasta de pulpa con un retiro periódico de los imanes para limpiar las partículas de tinta unidas. La pulpa estaba a la temperatura ambiente (aproximadamente 25°C) , y en una consistencia del 1.0 por ciento, y el tratamiento magnético se empleó durante 20 minutos (no se depositaron partículas de tinta adicionales sobre los imanes después de 20 minutos) . Después del tratamiento magnético, se agregaron un producto químico de flotación y cáustico para realizar el destintado por flotación. En otro caso, se realizó un destintado magnético después de la flotación. Las hojas hechas a partir de las pulpas resultantes se analizaron para determinar los cambios en las manchas de tinta, y la evaluación (las comparaciones con la flotación solamente y el destintado solamente) se reporta en la Tabla II. Tabla II (1) % de reducción en las partículas de tinta de 200 mieras de diámetro. (2) En una consistencia del 1 por ciento, a 45°C, con un pH de 10.5, con el 0.2 por ciento de tensoactivo sintético durante 6 minutos. Los resultados muestran que el destintado magnético con pre- 6 pos -flotación, dio una remoción de tinta significativamente mayor (99+%) , comparándose con la flotación (97.6 por ciento) sin tratamiento magnético. Actualmente, se utilizan la dispersión de partículas de tinta en combinación con los procesos de destintado convencionales para lograr estas eficiencias de remoción de tinta a costa de una pérdida significativa de fibra (del 20 al 25 por ciento) . Con el proceso de destintado magnético de la invención, se puede evitar la eliminación del espesamiento de la pulpa para la dispersión. Elem -g 3 Se realizó un destintado magnético, tanto con como sin pretrataraiento con aglomerante y magnetita, sobre papeles de desecho reempulpados, recolectados de diferentes fuentes, en una consistencia del 0.3 por ciento, a la temperatura ambiente, y a un pH natural (de aproximadamente 8.5) durante 10 minutos. Se hicieron hojas a partir de la pulpa resultante en cada conjunto de experimentos, y se probaron para determinar las manchas de tinta. Los resultados se reportan en la Tabla III.

Tabla III (1) Porcentaje de reducción en el área de las partículas de tinta >200 mieras de diámetro. La remoción de tinta más baja (sin pretratamiento) del papel de la fuente IV, presumiblemente se debió a la presencia de niveles más altos de tintas no basadas en hierro en este material. Claramente, se mejora mucho la eficiencia de remoción de tinta magnética mediante el empleo del pretratamiento con aglomerante/magnetita. Ejemplo 4 Para un entendimiento más claro de los parámetros del proceso para mejorar el destintado de la invención, el papel del "peor caso" (de la fuente IV) se sometió a pretratamiento mediante: (a) la adición de magnetita; (b) aglomeración; y (c) la adición de magnetita seguida por aglomeración. En cada caso, la pulpa pretratada se destintó magnéticamente: (a) el papel de desecho se reempulpó en la presencia de polvo de magnetita (FeO, Fe-Oj) en un desintegrador Británico/hidraempulpador Lamort de 68°C a 72"C durante 30 minutos; (b) el papel de desecho se reempulpó de una manera similar sin la adición de magnetita, y en su lugar se agregó un aglomerante comercial (CDI 230) ; y (c) se condujeron varias pruebas, en donde se emplearon cantidades variables de magnetita, seguidas por la adición del 2 por ciento de aglomerante. Todos los resultados se reportan en la Tabla IV. Tabla IV Tratamiento Reducción de Tinta, % (1) Destintado magnético (d ) 71.3 .05% magnetita/ m 71.2 Aglomeración (ag.)/dm 96.5 .0.25% magnetita + ag./dm 99.4 .05% magnetita + ag./dm 99.3 .10% magnetita + ag./dm 95.6 .20% magnetita + ag./dm 98.8 (1) Porcentaje de reducción en el área de las partículas de tinta >200 mieras de diámetro. El uso de magnetita sola no mejoró la eficiencia del destintado magnético subsecuente; mientras que el pretratamiento de aglomeración seguido por destintado magnético mejoró mucho la remoción de la tinta, sugiriendo que estaba teniendo lugar una acumulación de tintas no basadas en hierro y basadas en hierro. Finalmente, la adición de magnetita antes de la aglomeración dio como resultado una mejora significativa adicional en la remoción de la tinta sobre el destintado magnético. En una prueba, solamente quedó el 0.6 por ciento de tinta en el papel. El uso del pretratamiento con aglomerante y magnetita, seguido por la separación magnética, proporcionó consistentemente una remoción de tinta casi completa (ver la Tabla III) . Ei emplo 5 Después de establecer el potencial de la adición magnética en combinación con el aglomerante, se condujo un estudio de optimización de la aglomeración- El impacto de utilizar una carga menor del 2 por ciento de aglomerante se evaluó sobre el desempeño del destintado magnético. La carga de aglomerante en el pretratamiento se varió desde el 0.1 por ciento hasta el 1.0 por ciento utilizando una carga de magnetita constante del 0.05 por ciento. Los resultados se muestran en la Tabla V.

Tabla V Carga de Aglomerante, % (1) Eficiencia de Remoción de la Tinta, % 0.1 93.2 0.25 98.7 0.5 99.8 1.0 99.9 (1) Carga del 0.05 por ciento de magnetita constante. El proceso de la invención puede involucrar menos inversión de capital al interponer el tratamiento magnético en uno o más de los diferentes puntos de tratamiento en el proceso de reempulpado de papel de desecho convencional para mejorar el efecto de, o como un posible reemplazo para, estos tratamientos. En los dibujos se muestran los ejemplos de las colocaciones del tratamiento magnético. El emplo 6 Aunque el proceso de la invención puede emplear la separación magnética por medio de un imán permanente o un electroimán, se demostró que la técnica de separación magnética de alto gradiente (SMAG) es efectiva para la posible implementación de este nuevo método de destintado a una escala de molino. La separación magnética de alto gradiente se utiliza comercialmente para remover los contaminantes ferromagnéticos y paramagnéticos del agua residual, del vapor condensado, y de" las pastas de caolín. En la mayoría de las aplicaciones de separación magnética de alto gradiente, se proporciona una matriz de lana de acero, mallas de alambre, u otros tipos de recolectores hechos de material magnético. La Figura 1 muestra, en sección transversal, un separador magnético de alto gradiente de tipo cíclico, en donde se alimenta una pasta húmeda de material que contiene impurezas magnéticas o paramagnéticas, a través de la compuerta de entrada 1, y se pasa a través del lecho colector 2. El lecho 2 está comprendido de alambres de acero entretejidos o malla de alambre de acero 3 , para proporcionar tanto aberturas a través de las cuales pueda pasar la pasta, como un área superficial grande que se magnetice hasta un gradiente magnético relativamente alto o de densidad de flujo, mediante las bobinas electromagnéticas 4, para atraer los materiales magnéticamente susceptibles que se encuentran adentro de la pasta. Las bobinas 4 y el colector 2 están contenidos adentro de un recinto de hierro 5. La Figura 5a muestra que, a medida que fluye la pasta a través del colector 2, los contaminantes magnéticos y paramagnéticos 6 son atraídos y recolectados, mientras que la porción restante de la pasta 7 fluye a través del sistema y sale por la compuerta de salida 8. Después de algún tiempo, la unidad se inunda con el imán desenergizado, para remover los contaminantes retenidos. Las pulpas de desecho de oficina que se habían pretratado con diferentes cantidades de aglomerante, se sometieron j l destintado mediante separación magnética de alto gradiente. La carga de aglomerante en el pretratamiento varió desde el 0.25 por ciento hasta el 2.0 por ciento, mientras que se utilizaba una carga magnética constante del 0.05 por ciento a 45°C durante 45 minutos. La pasta de pulpa de desecho de oficina pretratada en una consistencia del 0.5 por ciento, se pasó a través de la columna. Los resultados se reportan en la Tabla VI. Tabla VI (1) Partículas de tinta >40 mieras de diámetro. (2) % de reducción en el área de las partículas de tinta >40 mieras de diámetro. Todas las cargas de aglomeración probadas dieron una remoción de tinta casi completa. La Figura 2 muestra la aplicación del método de la invención mediante la aplicación de una fuente de flujo magnético (es decir, imán) inmediatamente externa a un limpiador delantero cónico convencional, de tal manera que el flujo, o el campo magnético, es efectivo adentro del limpiador. El flujo magnético proporcionará una fuerza adicional a las partículas de tinta, jalándolas hacia la pared del cuerpo del limpiador. Esta acción jala partículas de tinta adicionales hacia adentro de la corriente de rechazo, mejorando la eficiencia del destintado. Las Figuras 3 y 4, respectivamente, muestran un tambor magnético giratorio o una configuración de filtro de disco empleada para atraer a las partículas de tinta magnéticamente susceptibles desde la porción superior de un tanque de pasta de papel de desecho. Este planteamiento sería apropiado en cualquier momento después de que se separe la tinta de la fibra. El equipo de remoción de tinta magnética debe colocarse para remover la tinta que tienda a concentrarse en el área del remolino de un tanque agitado. La Figura 5 muestra un tanque de contención configurado con un tambor magnético giratorio situado en un vertedero. Todo el suministro debe pasar a través del canal angosto en donde se coloca el tambor. La tinta llega a unirse a la superficie del tambor a medida que gira a través la pasta, y se separa y se remueve afuera de la pasta . Como será apreciado por los expertos en la materia, la presente invención se puede incorporar en otras formas específicas sin apartarse de su espíritu o de sus atributos esenciales; y de conformidad con lo anterior, se debe hacer referencia a las reivindicaciones adjuntas, en lugar de a la especificación anterior, para indicar el alcance de la. invención.

Claims (16)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un proceso para destintar suministros de papel de desecho reempulpado, incluyendo papeles impresos xerográficamente y con láser, impresos con tintas seleccionadas a partir del grupo que consiste en tintas basadas en hierro y no basadas en hierro, el cual comprende introducir un material portador magnético seleccionado a partir del grupo que consiste en materiales ferro agnéticos y paraiaagnéticos, a los suministros, para unir el material portador magnético a las partículas de las tintas no basadas en hierro, seguido por la separación magnética del material portador magnético y de las partículas de tinta unidas de los suministros.
2. 2. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende ayudar a la unión del material portador magnético y la partícula de tinta mediante un tratamiento seleccionado a partir del grupo que consiste en floculación, coagulación, y aglomeración, empleado después de la adición del material portador magnético, y antes de la separación magnética.
3. 3. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 2 , caracterizado porque comprende introducir una sustancia de aglomeración a los suministros antes de la separación magnética.
4. 4. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 3 , caracterizado porque la sustancia de aglomeración se selecciona a partir de tensoactivos o mezclas de tensoactivos con valores HLB de 10 o más bajos.
5. 5. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 4, caracterizado porque la sustancia de aglomeración se selecciona a partir de compuestos cuyas moléculas exhiben una "cola" hidrofóbica larga, y un punto de nebulosidad mayor de 60°C.
6. 6. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 5, caracterizado porque el material portador magnético es magnetita.
7. 7. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, conducido a la temperatura ambiente o a temperaturas más altas, en consistencias de la pulpa de hasta el 4.0 por ciento, y a un pH neutro a alcalino.
8. 8. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 2, conducido de aproximadamente 25°C a 65°C, a un pH de aproximadamente 7.0 a aproximadamente 11.0, y en una consistencia de aproximadamente el 0.3 al 2.0 por ciento.
9. 9. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque la separación magnética se conduce utilizando un separador magnético de alto gradiente.
10. 10. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque la separación magnética se conduce utilizando un imán permanente.
11. 11. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque la separación magnética se conduce utilizando un electroimán.
12. 12. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se emplea en conjunto con un limpiador delantero cónico en la forma de una fuente de flujo magnético colocada inmediatamente externa al limpiador.
13. 13. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 2 , caracterizado porque además comprende un paso de tratamiento adicional seleccionado a partir del grupo que consiste en cribado, flotación, limpieza centrífuga, lavado, y sedimentación/decantación, o una combinación de los mismos en seguida de la separación magnética .
14. 14. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 13 , caracterizado porque el paso de tratamiento adicional es la flotación.
15. 15. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 13 , caracterizado porque la pulpa se somete al tratamiento magnético antes del paso de tratamiento adicional .
16. 16. El proceso de conformidad con lo reclamado en la reivindicación 13, caracterizado porque la pulpa se somete al tratamiento magnético subsecuentemente al paso de tratamiento adicional .