SE501465C2 - Samlare avsedd att användas vid avsvärtning av returpapper enligt flotationsprocessen - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 501 465 2 Syftet med den mekaniska behandlingen är att fibrerna skall gnuggas mot varandra och att man på så vis, tillsammans med kemikalierna, skall få en effektiv lösgörning av tryckfär- gen. En alltför kraftig mekanisk påverkan ger dock stora skador på fibrerna och detta är inte önskvärt vid pappers- tillverkningen.

Därefter följer silning varvid partikelformade föroreningar avskiljs, följt av ett reningsstag, vanligen i form av en virvelrenare, där mycket små och tunga partiklar avskiljs.

I ett dispergeringssteg fortsätter lösgörningen av tryck- svärta genom mekanisk bearbetning och kemikalieinverkan.

Trycksvärta och övriga småpartiklar avskiljs därefter i flotationssteget. Olika flotationstekniker finns och i de mer moderna kan man flotera allt mindre partiklar genom att trycksätta flotationscellen. Små föroreningar avskiljs genom tvättning och för att höja ljusheten på massan sker blekning med väteperoxid eller hydrosulfit.

Följande kemikalier används vid avsvärtningen: Natriumhydroxid. (Na0H) Natriumhydroxid används för att justera pH till det alkalis- ka området och för att förtvàla och/eller hydrolysera hart- set i trycksvärtan. Det pH vilket avsvärtningen sker, 9.5- 11.0, gör att fibrerna sväller och på så vis blir mer flex- ibla. Tillsats av Na0H till mekaniska massor gör att massan gulnar och mörknar. Satsningen av NaOH måste optimeras.

Alkaliniteten måste vara tillräckligt hög för att, som tidigare nämnts, erhålla god förtvålning och hydrolys av hartser som ingår i tryckfärger. Ett tillräckligt högt pH ger även en bra fiberflexibilitet samt en optimal funktion av väteperoxiden. Ett dilemma som nämnts tidigare, är att i massor med högt lignininneháll ger hög alkalihalt upphov till kromofora grupper. Dessa kromofora grupper är orsaken till att massan blir gulfärgad. Försök gjorda visar att 10 15 20 25 30 35 501 465 3 ljusheten ökar med ökande pH då denna höjs från 8.6 till 10.2, därefter minskar ljusheten. Ökande andel journalpapper i massan kräver ökad halt av natriumhydroxid. Innan massan skall användas för papperstillverkning sänks pH till ca 5.5.

Det visar sig att ljusheten ökar linjärt med sjukande pH mellan 8.5 och 5.5. Orsaken till ljushetsökningen är inte helt fastställd men man antar att det beror på två huvud- faktorer: agglomerering av kolloidal trycksvärta samt reduk- tion av antalet kromoforer.

Väteperoxid. (flgg) Väteperoxid används för att avfärga de kromoforer som upp- kommit genom alkaliskt pH i massan. Peroxiden reagerar med natriumhydroxiden enligt följande: H202 + NaOH ---> H00- + Na' + H20 då pH=l0.0-11.5 och temp=40-80°C Perhydroxyl-anjonen (H00-) är den aktiva blekkemikalien.

Koncentreationen av denna påverkas av följande parametrar: pH, temperatur, satsad mängd väteperoxid och koncentration av vissa metalljoner som Fe, Mn, Cu m.fl. Metalljonernas inverkan kan minskas genom tillsats av kelater och natrium- silikat. Vissa mikroorganismer kan också inverka negativt genom att bilda perioxidnedbrytande enzymer.

Natriumsilikat Natriumsilikat, eller vattenglas, är ett flytande silikat som består av Si02 och Nagl i varierande molförhållande.

Natrium-metasilikat har ett molförhållande (Nagâ/Si02) på ca ett och är det som används mest inom avsvärtning. Detta beror på den högre alkaliniteten hos silikater med låga molförhållanden. Silikatkomponenten är egentligen en bland- ning av' många komplexa polymersilikatanjoner. Genom att bilda kollodier med tungmetalljoner förhindrar natriumsili- katet en nedbrytning av väteperoxiden. Silikat hindrar även löst trycksvärta från att àterutfällas på firbrerna. Dess- 10 15 20 25 30 35 501 465 4 utom har silikat en buffrande effekt på pH. Upp till en viss gräns ökar ljusheten hos massan med ökad satsning av nat- riumsilikat. Satsningen av silikat bör dock hållas så låg som möjligt eftersom problem med avsättningar i efterföljan- de utrustning har noterats.

Kemikalier som bildar agglomerat Trycksvärtan från kontorsavfall bildar platta flak vid avsvärtningen. Dessa är för stora för att kunna avlägsnas genom flotation eller tvättning och för små för att kunna avlägsnas genom filtrering. Tillsätts en kemikalie som ändrar ytstrukturen hos flaken kan de fås att bilda agglome- rat vilka kan tas bort exempelvis genom centrifugering.

Ytaktiva ämnen Gruppen ytaktiva ämnen omfattar många undergrupper. Exempel- vis kan nämnas dispergerande ämnen, samlare, ämnen med vätande egenskaper, ämnen som förhindrar återutfällning osv.

Ytaktiva ämnen som används för avsvärtning skall ha två principiellt viktiga komponenter. En del av molekylen skall vara hydrofil och den andra skall vara av hydrofob karaktär.

Strukturen hos de ytaktiva ämnena kan vara en rak kedja, grenad kedja, de kan ha laddade grupper, lång eller kort kedja, dubbel eller enkel bindningar osv.

Komplexbildare DTPA (dietylentriaminpentaättiksyra) är den mest använda komplexbildarenrmuuEDTA(etylendiamintetraättiksyra)används också. Komplexbildarna verkar genom att bilda lösliga kom- plex med tungmetalljoner. Komplexen hindrar dessa joner från att bryta ned väteperoxiden. DTPA som har en struktur med fem "ben" är en effektivare komplexbildare än EDTA som har en struktur med fyra "ben".

Returpapperstillverkarna använder idag till stor del en råvarublandning som i regel består av 30-40% journalpapper och 60-70% tidiningspapper. Detta är möjligt genom att man 10 15 20 25 30 35 501 465 5 på ett någorlunda kostnadseffektivt sätt kan sortera journal och tidningspapper. Genom att veta vilka tryckmetoder och tryckfärger som används kan vi lättare förstå vilka mekanis- mer och funktioner som krävs i avsvärtningsanläggningen. För vidare arbete måste man alltså beakta följande fakta om tryckfärger och tryckmetoder: * Pigment består av mycket fina kolpartiklar.

* Bärarna består av mineral- eller vegetabiliska oljor eller också av lösningsmedel som avdunstar.

* Tryckfärgen är vid tryckning på tidningspapper delvis absorberad i papperet och innehåller då oljor som gör att färgen inte torkar fullständigt. Tryckfärgen på journal- papper består av uthärdat pigment på pappersytan som då till stor del utgörs av fyllmedel. Detta ger att en mindre del färg är adsorberad på cellulosafibern.

* Båda ovanstående typer av tryckfärg har en utpräglad hydrofob karaktär.

Tidigare har kemikaliesystemet vid flotation beskrivits för att ge en inblick i vad de olika tillsatserna har för verkan vid avsvärtningen. Då samlaren tillsätts är trycksvärtan dispergerad i vattenfasen. Det gäller nu att modifiera partiklarna så att de får egenskaper som gör att de lätt kan floteras.

Gör man de små hydrofila partiklarna mer hydrofoba ger detta en viss agglomerering. Detta ger tyngre partiklar med en hydrofob ytstruktur. En viktig förutsättning för att parti- keln skall komma i kontakt med luftbubblan är att partikeln har en lämplig storlek. Är partikeln för lätt följer den strömningen runt bubblan och ingen effekt fås. Om partikeln är för tung fås en kolli- sion med luftbubblan men adhesionskrafterna är dock för svaga i förhållande till dess massa. Partikeln faller därför av och flotationseffekten uteblir. Det är därför mycket viktigt att partikeln är lagom stor. Tidigare försök har 10 15 20 25 501 465 6 visat att en optimal partikelstorlek ligger kring 100um.

Den hydrofoba ytstrukturen gör att en adsorption till luft- bubblor gynnas. Adsorptionen kan förklaras ytkemiskt genom att vid en gränsyta mellan luft och vatten orienterar sig hydrofoba substanser mot luftfasen. Detta sker på grund av att det är gynnsamt ur energisynpunkt. För att kunna åstad- komma en hydrofobering av partiklarna kan man tillsätta en ytaktiv kemikalie.

Den konventionella typen av flotationskemikalier har för att få avsedd effekt krävt en hög hárdhetsgrad pá vattnet. Detta ger problem med avsättningar i form av CaCO3i.utrustningen.

Sedan en tid tillbaka har det funnits olika alternativ till bl a så kallade syntetiska samlare som inte kräver en hög vattenhàrdhet. de ursprungliga flotationskemikalierna, I SE-B-464 639 beskrivs en syntetisk samlare som utgörs av en polyester baserad på en polyalkylenglykol och en di- eller trikarboxylsyra. Tallolja används vid polymerisations- reaktionen för att styra kedjelängden hos slutpolymeren. Den sålunda framställda samlaren är effektiv och dessutom miljö- vänlig, dà den är tfiologiskt nedbrytbar. Det finns dock fortfarande utrymme för förbättringar, t ex vad gäller möjligheten att styra polymerisationsreaktionen och kedje- längd hos polyestern. 10 15 20 25 30 35 501 465 7 UPPFINNINGENs ÄNDAMAL ocn VIKTIGAST: KÄNNETECKEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en effektiv syntetisk samlare, där polymerisationsreaktionen kan styras pà ett bättre sätt för att därmed höja reproducerbarheten och ge en mer väldefinierad produkt. Miljöaspekterna vad gäller biologisk nedbrytbarhet skall naturligtvis tillgodo- ses.

Detta har enligt uppfinningen àstadkommits genom att den innefattar en polyester erhållen genom reaktion mellan l) polyalkylenglykol, 2) di- och/eller trikarboxylsyra och/- eller anhydrider därav samt 3) en mättad fettsyra med 12-18 kolatomer, och vilken polyester uppvisar en molekylvikt mellan 3.000 - 10.000.

BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 är ett blockdiagram visande ljushetsökningen vid flotationsförsök med en samlare enligt uppfinningen vid olika doseringar.

Fig. 2 ett blockdiagram visande ljushetsökningen vid flotationsförsök med en samlare enligt uppfinningen och en kommersiell samlare . 10 15 20 25 30 35 501 465 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Samlaren är en polyester tillverkad av en pokalkylenglykol och en di- och/eller trikarboxylsyra eller dess anhydrider.

Som polyalkylenglykol används företrädesvis polyetylengly- kol, PEG, H0-(CHf{Hg0)n-H och/eller polypropylenglykol, PPG, HO-(CH,-CHf4H§O)n-H. Dessa kan förekomma i flera olika molekylvikter. Vi har använt PEG som medelmolekylvikt 400.

Som di- eller trikarboxylsyra används företrädesvis malein- syra, fumarsyra, adipinsyra, citronsyra, oxalsyra eller sebacinsyra eller dess anhydrider. Blandningar kan även användas.

För att erhålla en viss kedjelängd tillsätts en stoppsyra vid syntesen och i de redan redovisade försöken har tallolja (Bevacid-20), använts. Genom polykondensationen mellan PEG och maleinsyra myristinsyra, laurinsyra och stearinsyra fàs en kedja med en relativt hydrofil struktur orsakad av karboxylgrupper och syreatomer. Man vill även ha en starkt hydrofob del på molekylen och denna egenskap fàs genom att välja en hydrofob stoppsyra. Då man varierar polymerisa- tionsgrad och längden på stoppsyran kan man få olika effek- tivitet hos samlaren.

Tallolja bestàr av 25-30% hartssyror och 70-75% fettsyror.

Av fettsyrorna i tallolja är ungefär 5% mättade, ungefär 25% består av oljesyra och ungefär 70% bestàr av linolensyra.

Blandningen av olika fettsyror gör att det är svårt att bestämma utseendet pà samlaren, men om en uppskattning görs kan man konstatera att hälften av talloljan utgörs av lino- lensyra.

Enligt uppfinningen har som stoppsyror testats tre mättade fettsyror med 18, 14 resp. 12 kolatomer, dvs stearinsyra, myristinsyra och laurinsyra. För att kunna studera hur molekylernas kedjelängd inverkade pá samlarfunktionen gjor- des synteser med beräkade molekylvikter (Mn) pà 3000, 5000 och 7000. Medelmolekylvikten bör vara mellan 3.000-10 000. 10 15 20 25 30 35 501 465 , 9 En polyester bildas genom stegvis polymerisation mellan två bi- eller flerfunktionella monomerer. Med en bifunktionell monomer menas en molekyl med två funktionella grupper.

Reaktionen kallas även kondensationspolymerisation pà grund av att vatten avspjälkas.

Ex: xHO-R-OH + xHOCO-R -COOH = HO[-R-OCO-R'-C00-]xH + (2x-l)H§) Generellt bildas kondensationspolymerer genom stegvis inter- molekylär kondensation av reaktiva grupper. Kondensations- polymerer kan även bildas genom ringöppningspolymerisation.

Bifunktionella monomerer ger linjära polymerer medan poly- funktionella ger grenade eller tvärbrundna polymerer. För att avbryta reaktionen brukar man använda en monofunktionell syra vilken benämnes stoppsyra.

För att erhålla en linjär polymer med hög molekylvikt måste utbytet vara mycket högt. En omsättning på 90% ger exempel- vis endast ett medeltal på 10 repeterande enheter i kedjan.

Höga utbyten fås bland annat genom att förskjuta jämvikten i reaktionen ovan åt höger. Det är också viktigt att monome- rerna tillsätts i ekvimolära mängder samt att det ej finns några föroreningar närvarande. Temperaturen får ej vara för hög eftersom det då finns risk för bireaktioner som leder till förnätning och förgrening. För att åstadkomma en snab- bare polymerisation brukar man tillsätta en stark syra som katalysator, exempelvis svavelsyra eller p-toluensulfonsyra.

Det går även att använda vissa tennorganiska föreningar som katalysatorer.

Förutsättningarna för stegvis polymerisation är följande: - vilka som helst av de två närvarande reaktan- terna kan reagera. - monomerkoncentrationen minskar snabbt i början av reaktionen. 10 15 20 25 30 35 501 465 10 - molekylvikten pà polymeren ökar hela tiden under reaktionen. - lång reaktionstid är nödvändig för att fä hög molekylvikt.

Syntes av samlaren De ingående råvarorna hälldes ned i en flänskolv, värmningen startades och katalysatorn tillsattes. Tidtagningen påbörja- des dà katalysatorn tillsatts. Kvävgas fördes ned i bland- ningen för att erhålla en viss omrörning samt att förhindra syretillträde. För att förbättra omrörningen användes en magnetomrörare. Vattensug användes eftersom undertryck sänker bàde partialtrycket av vattenånga i kolven och kok- punkten hos reaktionsblandningen.

För att kunna erhålla en kontrollerad temperaturökning samt kunna köra syntesen vid en konstant temperatur kopplades en vridtransformator till värmemanteln. Synteserna fortgick i ca tre timmar. Ibland avbröts synteserna tidigare på grund av att blandningen blivit alltför viskös eller att ett visst syratal nátts. Med jämna mellanrum togs prover för kontroll av syratal.

Synteserna genomfördes vid 150, 175 resp. 200°C, för att kunna studera syntestemperaturens inverkan på molekylvikten.

För varje syntes gjores dubbelprov för att kontrollera reproducerbarheten för syntesen. Efter respektive syntes mättes mängd anvgivet vatten och detta kondensat kontrolle- rades med hjälp av FTIR. Syntesprodukten karakteriserades med hjälp av FTIR (Fourier Transform Infrared Specitrosco- PY), syratal, viskositet och i vissa fall även med hjälp av NMR (Nuclear Magnetic Resonance), grumlingspunkt och HPLC (High Pressure Liquid Chromatography).

När ett ytaktivt ämne föreligger som en utspädd vattenlös- ning, under grumlingspunkten, är molekylerna väl lösta. Ökas temperaturen börjar molekylerna att närma sig varandra mer 10 15 20 25 30 35 501 465 ll och mer. Till slut syns detta genom att lösningen blir mjölkig. Detta kallas grumlingspunkten. Pà grund av detta är det viktigt att molekylen designas med hänsyn till flota- tionstemperatur. Ett antal olika samlare framställdes enligt nedanstående recept och reaktionsbetinglser: SAMLARE 1, 2, 4 SAMLARE 3, 5 SAMLARE 6, 7 Reaktionstid: Reaklionstid: Reaktionstid: 240, 210 resp. 210 min 165 resp. 150 min 180 resp. 150 min 150°C 175°C i övrigt 200°C i övrigt Maleinsyra 102 g som 1,2 som 1,2 PEG 400 461 g Taliolja 35 g SAMLARE 8, 9 SAMLARE 10, 11 SAMLARE 12, 13 Reaktionstid: Reaktionstid: Reaktionstid: 210 resp. 195 min 155 resp. 180 min 188 resp. 180 min 150°C 175°C i övrigt 200°C i övrigt Madeinsyra 1 16 g som 8,9 som 8,9 PEG 400 400 g Tallolia 40 g SAMLARE 14 SAMLARE 15, 17 SAMLARE 16 Reaktionstid: Reaktionstid: Reaktionstid: 180 min. 180 min. 150 min. 175°C 150°C i övrigt 200°C i övrigt Maleinsyra 102 g som 14 som 14 PEG 400 461 g Stearinsyra 40 g SAMLARE 18 SAMLARE 19 SAMLARE20 Reaktionstid: Reaktionstid: Reaktionstid: 210 min. 180 min. 210 min. 150°C 150°C 150°C Maleinsyra 116 g Maleinsyra 116 g Maleinsyra 116 g PEG 400 400 g PEG 400 400 g PEG 400 400 g Talloija 103 g Stearinsyra 108 g Tallolja 57 g 10 15 20 25 30 35 501 465 1 2 SAMLARE 21 SAMLAREZZ SAMLAREZS Reaktionstid: Reaktionstid: Reaküonstid: 180 min. 180 min. 180 min. 150°C 150°C 150°C Maleinsyra 116 g Maleinsyra 116 g Maleinsym 116 g PEG400 400g PEG400 400g PEG400 400g Stearinsyra 60 g Myristinsyra 34 g Laurinsyra 30 g SAMLARE 24 SAMLARE 25 SAMLARE 26 Reaktionstid: Reaktionstid: Reaktionstid: 180 min. 240 min. 150 min. 150°C 150°C 200°C Maleinsyra 116 g Fumarsyra 116 g Fuimarsyra 102 g PEG 400 400 g PEG 400 400 g PEG 400 461 g Laurinsyra 76 g Myristinsyra 34 g Stearinsyra 40 g SAMLARE 27 Reaktionstid: 1 15 min. 150°C Fumarsyra 1 16 g PEG 400 400 g Stearinsyra 40 g I samtliga synteser förutom 1 och 6 användes 1 ml koncentre- rad svavelsyra utspädd i. 2 ml vatten som katalysator. I syntes 1 användes ingen katalysator och i syntes 6 användes metansulfonsyra . 501 465 13 I tabell 1 nedan visas syntesdata. ÉI?JF!L]E5ÉIEIJE;Éll. Il. 5 srorrsvna zïzr. xnrnLwsnron.

IFRS . 23 C TEOR. HU g/nal.

SYNTESTID , MIN.

Tallol a . 653 ne .-.240 ' 3210 «.- 210 saao 1 -.xss 10 :mo L-Jm 4960 Q.-.1so 21oo a.-.1so )10000 I.-.ISO >1oooo a.1ooo.21o 1.5 svzo ..7ooo.19s >1oøoo =.1ooo.1ss >1oooo Q 7ooo.1so >1oooc a.7ooo,1so >1oooo ..1ooo 1ao 20 . > xoooo a - :so »1oooo q - :ao >1000O I.-.ISO )10000 &.'.1BD Talløl a . 3710 a.3000.210 25 c-:a . >1oooo =.sooo.1ao r@11°1 a eaao 0 sooo.21o >1oooo u.sooo.1ao >1oooo a.1ooo.1so >1oooo a.7ooo.1so 3 O > zoooo q sooo 1ao >1oooo ..1ooo.24o >1oooo a -.1so >1oooo a.1ooo 115 135 C-18 1 tabellen betecknar teknisk stearinsytu C-14 betecknar myristinsyra C-12 betecknar laurinsyra 10 15 20 25 30 35 40 501 465 14 Polymerberäkningar Mängderna ingående reaktanter beräknades pà följande sätt: Medelpolymerisationsgraden, Xn, som är antal bifunktionella molekyler vid reaktionens början dividerat med totala an- talet polymermolekyler, beräknas enligt följande: Xn=(1+r)/(1+r-2xrxp) (1) men även enligt X,,=M,,/m (2) där Mn = medelmolekylvikten m = molekylvikten för den repeterande enheten i molekylen r = N¿/NB p = omsättningsgrad Om p sätts till 1 erhålls: Xn=(l+r)/(1-r) ===> r=(Xn-l)(Xn+l) (3) Mängden stoppsyra beräknas enligt följande: r=(N,,)/( NA+2NB_) Vid stökiometrisk balans är NA=NB och därmed blir: N,,=(NB-N,xr)/r (4) där NA och N, är antalet bifunktionella molekyler och NB, är antalet monofunktionella molekyler, dvs stoppsyran.

För att beräkna mängden stoppsyra bestämdes först önskad molekylvikt. Därefter beräknades Xn enligt (2). Med hjälp av (3) och (4) kunde sedan mängden stoppsyra beräknas. 10 15 20 25 30 35 501 465 15 Syratalsbestämning Ca 2g prov vägdes upp i en 300 ml E-kolv. 100 ml etanol hälldes i en 300 ml E-kolv och 15-20 droppar fenolftalien- lösning (0,05%) tillsattes. Etanolen titrerades med 0,1M KOH till ljusrosa omslag (endast någon droppe) och tillsattes till det uppmätta provet. Omskakning skedde tills provet löst sig. Provlösningen titrerades till rosa färgomslag och antal ml KOH som krävdes avlästes. Titreringen måste gå snabbt eftersom CO, från luft löser sig i lösningen och förbrukar KOH.

Beräkning: Syratal=MxkxV/m=56.1x0.lxV/m=5.61xV/m M=molvikt för kaliumhydroxid (56.1) k=koncentration på KOH-lösningen V=antal ml KOH som àtgátt vid titreringen m=invägd mängd prov i g Flotationsförsök med samlaren Dags- och journaltidningar revs sönder i ca 4x4 om bitar.

Efter kontroll av torrhalt satsades tidningspapper och vatten samt kemikalier i ett uppslagsningskärl. Efter upp- slagning fick massaslurryn vila varefter pH kontrollerades.

Därefter finfördelades slurryn ytterligare med en Ultra- Turrax för att få en mer fullständig fiberfriläggning.

Massan hälldes ned i flotationscellen och vatten tillsattes.

Om samlaren inte tillsatts i samband med den inledande uppslagningen satsade vi den innan flotationen. Flotationen startades. Under de ovan nämnda stegen höll vi en slurrytem- peratur på 40 eller 45°C, beroende pà flotationsrecept. pH mättes efter uppslagningen. Prov för tillverkning av ljus- hetsark och kontroll av bakvattenrenhet (se nedan) togs före och efter flotationen. Prov togs även pà skummet från av- skräpet. 10 15 20 25 30 35 501 465 16 Vid försöken användes 150 g pappersråvara i 70% tidnings- papper och 30% journalpapper, 2,5 1 vatten (40°C), 3,2 g vattenglas (46,8%) - 1% dosering av torrikt massa, 1,5 g NaOH - 1% dosering, 0,45 g tensid - 0,3% dosering (minskades senare till 0,075 g, dvs 0,05% dosering). Blandningen späd- des till 5% massakoncentration och slogs upp i en uppslagare i 5 min. Den fick därefter svälla i lh varefter uppslagning skedde i 5 min. pH mättes till blandingen späddes till 10 liter och omrördes.

Slurryn hälles i flotationscellen som fylldes upp med 40°C vatten. 1 liter togs ut för tillverkning av ljushetsark och kontroll av bakvattenrenhet. Flotationskemikalierna till- sattes i form av 0,75 g samlare - 0,5% dosering. Vid flota- tion med tvàlbaserad samlare tillsattes 0,3 g - 0,2% dose- ring. Dessutom tillsattes 1,78 g CaCl2 för att erhålla 7°dH.

Flotationen genomfördes i 30 min. Efter flotationen tappades 10 liter ut ur cellen och prov togs för ljushetsark och vattenfas.

Ljushetsark Ljushetsark tillverkades enligt SCAN standard C1l:75. 1 liter prov togs ut ur flotationscellen och slogs upp i mixer så att fibrerna separerades från varandra. Blandningen späddes till 2 liter och pH justerades till 4,0 - 5,5. 4 prov á 0,5 liter sögs av i büchnertratt med diametern ll cm.

Arken pressades eller kavlades och torkades i rumstempera- tur. Ljusheten bestämdes därefter.

Bakvattenrenhet Bakvattnet kontrollerades pà följande sätt: 200 ml suspen- sion togs ut ur cellen och fibrer filtrerades av med en nätkorg. 60 ml av filtratet filtrerades genom Munchtell filterpapper typ OOA (diameter = 5,5 cm). Efter torkning mättes ljusheten. 10 15 20 30 I tabeli 2 anges syratal samt ljushetsökningen (A-ljushet) 17 för de olika samlarna. ÜPIÄIBIEIJIL :Z Å -ljushet 501 465 (Iso n457) SAMLARE BAKVATTEN LJUSHETSARK 1 - 2,11 2 - 2,12 2 2,97 3,40 3 - 2,85 4 3,17 2,48 4 3,30 3,61 5 6,49 1,97 6 4,33 3,90 6 3,17 3,65 7 0,44 3,09 7 3,46 3,17 8 2,38 3,63 8 3,74 2,85 9 4,24 3,66 10 7,77 4,70 10 3,84 4,32 ll 5,56 3,89 0-prov 2,64 3,71 0-prov 1,52 0,73 Tvàl (0,2%) 5,57 5,14 Tvål (0,2%) 4,02 1,34 Tenneco (0,5%) 4,40 2,32 Tenneco (0,5%) 2,05 1,90 Bimex 400 (0,5%) 3,74 4,11 10 15 20 25 30 35 501 465 18 Resultat Totalt tillverkades 27 samlare. Vid de genomförda försöken visade det sig att en samlare baserad på polyetylenglykol, maleinsyra och stearinsyra gav det bästa resultatet. Mole- kylvikten för samlaren har via HPLC bestämts till ca. 6500.

Grumlingspunkten var 57°C. Produkternas sammansättning och medelmolekylvikt har kontrollerats med hjälp av NMR, FTIR och HPLC.

Viskositetsmätningarna pekar på att molekylvikten ökar med syntetstemperaturen. Möjligen sker en viss förnätning vid högre temperatur. Små skillnader i syratal men stora skill- nader i viskositet mellan samlare gjorda vid olika syntes- temperaturer tyder på detta.

Samlarens grumlingspunkt bör ligga ett fåtal grader över flotationstemperaturen. Vi rekommenderar att ett antal olika samlare framställs för optimal prestanda då flotationstempe- raturen varierar mellan olika avsvärtningsanläggningar.

Några samband mellan flotationseffekt och syratal har ej kunnat påvisas. Vi har kunnat skönja bättre flotationsresul- tat för produkter med högre viskositeter. Vid jämförelser mellan de olika stoppsyrorna har stearinsyra gett bäst flotationsresultat. Tallolja som stoppsyra har gett ojämna flotationsresultat vilket kanske kan förklaras med dess något komplicerade sammansättning.

För den bästa samlaren, nr 16, optimerade vi doseringen.

Försök med ökande satsning visade att O,3% satsad samlare gav bäst resultat. Högre mängd gav sämre flotationsresultat. resultatet visas i FIGUR l.

Jämförande försök med en kalciumstearat-baserad kommersiell samlare, Tenneco ® , och samlaren 16 enligt uppfinningen visade att det för att uppnå samma Å-ljushet, 4,5 enheter (ISO-R457), på ljushetsark som för en satsning med 0,35% samlare 16, krävdes en satsning av l,2% av Tenneco C), dvs en 3,5 gånger högre dosering. Dessa resultat visas i Fig. 2.

Claims (6)

1. 0 15 20 25 30 35 1501 465 19 PATENTKRAV l. Samlare avsedd att användas vid avsvärtning av returpap- per enligt flotationsprocessen, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den innefattar en polyester erhállen genom reaktion mellan 1) polyalkylenglykol, 2) di- och/eller trikarboxylsy- ra och/eller anhydrider därav samt 3) en mättad fettsyra med 12-18 kolatomer, och vilken polyester uppvisar en molekyl- vikt mellan 3.000-10.000.

2. Samlare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de ingående utgàngsmaterialen uppvisar enbart alifatiska karboxylsyror och alkoholer.

3. Samlare enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att polyalkylenglykolen utgörs av polyetylenglykol, polypro- pylenglykol eller blandningar därav.

4. Samlare enligt något eller några av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att di- gruppen bestående av maleinsyra, och trikarboxylsyran företrädesvis väljes från fumarsyra, adipinsyra, citronsyra, oxalsyra och sebacinsyra eller dessas anhydri- der.

5. Samlare enligt något eller några av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den är framställd genom reaktion mellan polyetylengly- kol, maleinsyra och stearinsyra. 501 465 20

6. Användning av en polyester erhållen genom reaktion mellan 1) polyalkylenglykol, 2) di- och/eller trikarboxylsyra och/eller anliydrider därav samt 3) mättad fettsyra med 12- 18 kolatomer, och vilken polyester uppvisar en molekylvikt mellan 3.000 - 10.000, som samlare för avsvärtning av retur- papper enligt flotationsprocessen.