NO880698L - Fremgangsmaate til flotasjon av fyllstoffer av brukt papir. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for adskillelse av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon samt anvendelsen av vannoppløsellge salter og treverdige metallioner til forbedring av skillingen av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon.

Omtrent alt papir blandes med fyllstoffer for å forbedre deres trykkbarhet, tetthet og opasitet, samt å få en Jevnere gjennomsikt og en større hvithetsgrad. Fyllstoffene som kommer til anvendelse er av mineralsk natur eller kjemisk utfelte produkter, eksempelvis aluminiumsilikater som kaoliner eller kieselsyre leirjord, kalsiumkaronater som kritt eller kalk, talkum, kalsiumsulfat og/eller bariumsulfat (Ullmanns Encyclopådie der technischen Chemie, .17, 577 ff

(1979)). Fyllstoffmengden i papirmassen avhenger av papirets anvendelsesforhold, og ligger i de fleste tilfeller mellom 7 og 25 vekt-#. For å kunne fremstille et papir med standardi-serte kval itetstrekk, er det ubetinget nødvendig at de til papirfremstillingen nødvendige rå- og hjelpestoffer har en jevn kvalitet.

Trykket brukt papir anvendes i store mengder ved frembring-else av trykk- og tissuepapir. For oppnåelse av en høy papirhvithet, må trykkfargene fjernes fra de trykkede brukte papir. Dette foregår ved hjelp av avblekningsfremgangsmåter som i det vesentlige forløper i to deltrinn: 1. Utløsning av trykkfargepartikler fra fibrene i stoffopp-løser ved tilsetning av egnede kjemikalier og 2. Utskilling av de utløste trykkfargepartikler fra fiber-stoff suspensj onen.

Det annet fremgangsmåtetrinn kan foregå ved flotasjon og/eller utvaskning (Taschenlexikon der Papierherstellung. Side 53-54. Vorlag dr. Martin Såndig oHG, Walluf (1973 )). Vanligvis gjennomføres avblekingen ved alkaliske pH-verdier i nærvær av alkalihydroksydalkalisilikat oksydativt virkende blekemidler, høyere fettsyrer eller deres oppløselige salter samt ikke-ioniske dispergeringsmidler, mellom 30 og 50°C.

De kjente fremgangsmåter til utskillelse av de utløste trykkfargepartikler fra fiberstoffsuspensjonen har imidlertid graverende ulemper: Ved flotasjon fjernes det høye fyllstoffdel i brukt papir, bare meget ufullstendig således at mengden av avbleket brukt papir ved papirfremstillingen, spesielt ved fremstillingen av avistrykkpapir, begrenses til ca. 50 vekt-#. Papirvasking fjerner riktignok ved siden av trykkfargene, også de i brukt papir inneholdte fyllstoffer, imidlertid med ulempen av et meget høy fibertap, og en meget sterk vannbelastning.

Fra "Wochenblatt fUr Papierfabrikation", 17,646 til 649

(1985) er det kjent at forskjellige tensider spesielt kvaternære ammoniumforbindelser, amfolytiske tensider og alkylbenzensulfonater er istand til ved flotasjon å fjerne mere fyllstoffer fra brukpapiret enn de vanligvis til anvendelse kommende fettsyrer/såper og ikke-ioniske tensider.

Oppfinnelsens oppgave besto i tilveiebringelse av en fremgangsmåte hvor det er mulig å øke fyllstoffuttaket fra brukt papir.

Oppfinnelsen går ut fra det overraskende funn at adskillelsen av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon med anioniske tensider, ved tilsetning av vannoppløsellge salter av treverdige metallioner, økes tydelig.

Oppfinnelsens gjenstand er følgelig en fremgangsmåte til adskillelse av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon, idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat etter trykkfargeflotasjonen blandes den vandige papirstoffsuspensjon 1. med vannoppløsellge salter av treverdige metallioner således at det innstiller seg pH-verdier mellom 4,5 og 9, og 2. etter tilsetning av 0,1 til 8 g anioniske tensider pr. kg paplrstoff floteres på i og for seg kjent måte.

En ytterligere gjenstand for oppfinnelsen er anvendelsen av vannoppløsellge salter, av treverdige metallioner til forbedring av adskillelse av fyllstoffer, og papirfibre ved fIotasj on.

Med begrepet "fyllstoffer" forstås de i papirindustrien vanligvis anvendte stoffer, eksempelvis aluminiumsilikater som kaoliner eller kieselsyre, leirjord, kalsiumkarbonater som kritt eller kalk, talkum, kalsiumsulfat og/eller bariumsulfat.

Begrepet "papirfibre" betyr det ved sliping av tre (treslip) eller ved opprivning av trestykker i skivemaleapparater (raffinørtrestoff) dannede trestoffer, og/eller de ved innvirkning av kjemikalier og temperatur på trekutt frem-stilte halvcelluloser og celluloser.

pH-verden for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ligger fortrinnsvis mellom 6 og 8. Denne pH-verdi innstilles etter den alkaliske trykkfargeflotasjon, ved tilsetning av vannopp-løsellge salter av treverdige metallioner. Derved anvendes fortrinnsvis 0,05-1 g, spesielt foretrukket 0,2-0,5 g av vannoppløsellge salter av treverdige metallioner pr. liter vandig papirstoffsuspensjon. Vannoppløsellge sulfater, klorider, acetater, hydroksyder, fosfater og/eller polyfosfa-ter av treverdige metallioner, spesielt krom-(III)-sulfat, aluminiumsulfat og/eller jernsulfat, egner som vannoppløse-llge salter av treverdige metallioner for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Spesielt foretrekkes aluminiumsulfat.

Den etterfølgende flotasjon gjennomføres med 0,1-8 g, fortrinnsvis med 1-4 g anioniske tensider pr. kg papirstoff som samler.

Som anioniske tensider egner det seg spesielt Cg-C24-alkyl-sulfater fremstilles ved omsetning av Cg-C24-alkoholer, eksempelvis laurylalkohol eller talgfettalkhol med oleum, amidosulfonsyre, klorsulfonsyre eller svoveltrioksyd, med Cg-C24-alkyletersulfater, fremstilt ved omsetning av Cg-C24~alkholer med 1-100 mol etylenoksyd (EO) og etterfølgende sulfatering med oleum, amidosulfonsyre, klorsulfonsyre eller svoveltrioksyd, eksempelvis laurylalkhol, + 30 EO-sulfat, C3-C24-alkylfenoletersulfater fremstillet ved omsetning av mono-di- eller trialkylfenol med 1-100 mol etylenoksyd og etter-følgende sulfatering med oleum, amidosulfonsyre, klorsulfonsyre eller svoveltrioksyd, eksempelvis nonylfenol+ 4 EO-sulfat, Cg-C24~alkyl-, og/eller C3~C24-alkylfenoletersulfater fremstilt ved omsetning av Cg-C24-alkholer og/eller mono-, di- eller trialkylfenoler med 1-100 mol etylenoksyd, og etterfølgende omsetning med polyfosforsyrer eller fosforsyre-anhydrid, eksempelvis laurylalkhol +10 EO-fosfat, sulforav-syre halvestere av Cg-C24~alkyl- eller<C>3~<C>24-alkylfenolpoly-glykoleterealkoholer fremsilt ved omsetning Cg-C24~alkyl-eller C3-C24-alkylfenolpolyglykoleterealkoholer med malein-syreanhydrid og etterfølgende sulfitering med natriumhydro-gensulfit, eksempelvis nonylfenol + 10 EO-sulfosuccinat, sulforavsyrehalvestere av Cg-C24-alkanoler eller Cg-C24~alkylaminer eksempelvis laurylsulfosuccinat eller et talg-aminsulfocuccinamat, sulforavsyreestere av C4~C^g-alkoholer fremstilt ved sulfitering av de tilsvarende maleinsyrediest-ere etter en av de i EP-PS 87 711 omtalte fremgangsmåter, Cg-C24-alkylbenzensulfonater fremstilt ved sulfonering av Cg-C24-alkylbenzer med konsentrert svovelsyre, oleum eller svoveltrioksyd, eksempelvis n-dodecylbenzensulfonat, sulfo-karboksylsyrealkylester og/eller sulfokarboksylsyrer med 8-24 C-atomer, i karboksylsyredelen som eksempelvis omtalt i US-PS 4 529 762 eller DE-OS 35 13 046, C3-C8-alkylnaftalinsulfona-ter fremstilt ved omsetning av C3-Cg-alkoholer med naftalin i nærvær av konsentrert svovelsyre eller oleum, sekundære alkansulfonater fremstilt ved sulfonering eller sulfoksyder-ing av parafinhydrokarboner og/eller sulfaterte og/eller sulfonerte triglycerider, eksempelvis sulfatert risinusolje. De anioniske tensider anvendes i form av deres vannoppløse-llge alkali- og/eller ammoniumsalter, spesielt i form av deres natrium- og/eller ammoniumsalter. Betegnelsen "alkyl" betyr rettlinjet- og/eller forgrenede mettede og/eller umettede alkylrester av naturlig og/eller syntetisk opprin-nelse .

De med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnådde bruktpapir viser seg sammenlignet med brukt papir ble flotert uten tilsetning av vannopløselige salter og treverdige metallioner, med tydelig mindre fyllstoffmengder. Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det nu gitt den mulighet å øke mengden av avbleket brukt papir ved papirfremstillingen til over 50 vekt-$.

Etter trykkfargeflotasjonen blandes de vandige papirsstoff-suspensjoner ifølge oppfinnelsen med fortrinnsvis 0,05-1 g, spesielt foretrukket med 0,2-0,5 g av vannoppløsellge salter av treverdige metallioner pr. liter suspensjon, ved 20-60°C således at det innstiller seg en pH-verdi mellom 4,5 og 9, fortrinnsvis mellom 6 og 8, og etter tilsetning av 0,1-8 g, fortrinnsvis fra 1-4 g anionisk tensid pr. kg papirstoff som samler, floteres mellom 20°C og ca. 95°C, fortrinnsvis mellom 45 og 60°C.

Eksempler.

Flotasjonene ble gjennomført i en Denver laboratorieflota-sjonscelle omtrent 9 liters innhold av vandige papirsuspen-sjoner med ca. 1 vekt-# stofftetthet pr. liter vann.

Eksempel 1- 3.

En brukt papir-blanding av 100 vekt-deler illustrasjonstrykkpapir ble oppslått med 5 vekt-# stofftetthet i laboratorie-pulper med en oppløsning bestående av ved 45°C, etter 90 minutters oppholdstid ved 45° fortynnet med 1 % stofftetthet og flotert i en Denver laboratorieflota-sjonscelle ved 45°C.

I eksempel 1 ble fyllstoffinnholdet i papiret fastslått umiddelbart etter trykkfargefIotasjonen. I eksempel 2 ble det etter trykkfargeflotasjonen gjennomført en ytterligere flotasjon i nærvær av 0,3 g natrium-C^-Cis^lkylbenzensulfo-nat pr. 100 g papir ved 45°C. I eksempel 3 ble det til den vandige papirstoffsuspensjon etter trykkfargeflotasjonen satt 0,3 g aluminiumsulfat pr. liter suspensjon, således at det innstilte seg en pH-verdi på 6. Derved ble det flotert i nærvær av 0,3 g natrium-C^-Cig-alkylbenzensulfonat Pr • 1°°&papir ved 45°C. Resultatene er oppstilt i tabell 1.

Eksempel 4- 6.

Det ble gått frem som angitt i eksemplene 1-3, imidlertid istedet for 100$ illustrasjonstrykkpapir anvendes en bruktpapir-blanding bestående av 60 vekt-# illustrert og 40 vekt-# dagsaviser. Resultatene er sammenfattet i tabell 2.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til adskillelse av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon, karakterisert ved at etter trykkfargeflotasjonen blandes den vandige papirstoffsuspensjon

1) med vannoppløsellge salter og treverdige metallioner således at de innstiller seg pH-verdier mellom 4,5 og 9, og

2) etter tilsetning av 0,1-8 g anioniske tensider pr. kg papirstoff, floteres på i og for seg kjent måte.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det i de vandige papirstoffsuspensjoner etter tilsetning av vannoppløsellge salter av treverdige metallioner, innstiller seg pH-verdier mellom 6 og 8.

3. Fremgangsmåte ifølge et eller begge krav 1 og 2, karakterisert ved at de vandige papirstoffsuspensjoner blandes med 0,05 -lg, fortrinnsvis med 0,2-0,5 g vannoppløsellge salter av 3-verdige metallioner pr. liter suspensjon.

4 . Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at det som vannoppløse-llge salter av 3-verdige metallioner anvendes krom(III)-, alumnium- og/eller jernsulfat, fortrinnsvis aluminiumsulfat.

5 . Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at det anvendes 1-4 g anioniske tensider pr. kg papir.

6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-5, karakterisert ved at det anvendes alkali-og/eller ammoniumsalter av Cg-C24 -alkylsulfat, Cg- <C>24 -alkylerte sulfater, Cg-C24 -alkylbenzensulfonater og/eller sulforavsyrehalvestere av C3 -C24 -alkoholer som anioniske tensider.

7. Anvendelse av vannoppløsellge salter av treverdige metallioner til forbedring av adskillelse av fyllstoffer og papirfibre ved flotasjon.