SE511460C2 - Avfärgningsförfarande - Google Patents

Avfärgningsförfarande

Info

Publication number
SE511460C2
SE511460C2 SE9201423A SE9201423A SE511460C2 SE 511460 C2 SE511460 C2 SE 511460C2 SE 9201423 A SE9201423 A SE 9201423A SE 9201423 A SE9201423 A SE 9201423A SE 511460 C2 SE511460 C2 SE 511460C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
clay
smectite
waste paper
organically modified
quaternary ammonium
Prior art date
Application number
SE9201423A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9201423D0 (sv
SE9201423L (sv
Inventor
Charles A Cody
Edward D Magauran
Original Assignee
Rheox Int
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 Rheox Int filed Critical Rheox Int
Publication of SE9201423D0 publication Critical patent/SE9201423D0/sv
Publication of SE9201423L publication Critical patent/SE9201423L/sv
Publication of SE511460C2 publication Critical patent/SE511460C2/sv

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
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/44Ferrierite type, e.g. types ZSM-21, ZSM-35 or ZSM-38
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

511 460 2 genom omvandling av avfallspapperet till en massa och bringande massan i kontakt med ett alkaliskt vattenhaltigt avfärgningsmedel innehållande ett kemiskt avfärgningsmedel i syfte att avlägsna tryckfärg och andra föroreningar från massafibern och producera en suspension eller dispersion av tryckfärgenloch andra partiklar i det vattenhaltiga mediet. Den resulterande blandningen behand- las därefter för att avskilja den suspenderade tryckfärgen och andra partiklar från massan, exempelvis genom luftgenombubbling och flotation av tryckfärgs/avfärgnings-medelskomplexet, följt av skumning för att avlägsna tryckfärgen och andra partiklar från behandlingsbadet eller genom filtrering och efterföljande vatten- tvättning av fibermattan för att avlägsna dispergerade tryck- färgspartiklar.
Det finns talrika försök i teknikens ståndpunkt att förbättra effektivitetenmhos konventionella avfärgningsprocesser. Exempel- vis visar U.S.-patentet nr. 4 618 400 en metod för avfärgning av avfallspapper som innefattar omvandling av avfallspapperet till en massa; kontakt av massan med ett vattenhaltigt medium med alkaliskt pH innehållande ungefär 0,2 till 2 vikt-% av ett av- färgningsmedel som är en eller en blandning av vissa tioletoxy- latföreningar; och avlägsnande av suspenderad eller dispergerad tryckfärg från det massa-innehållande mediet.
U.S.-patentet nr. 4 666 558 illustrerar en avfärgningsprocess för tidningsavfall som innefattar kontakt och omröring av till massa Överförd tidningsmakulatur i ett vattenhaltig medium innehållande ett avfärgande medel omfattande en speciell blandning av en vattenlöslig Cg- till Cl6-alkanoletoxylatkomponent som har i genomsnitt ungefär 6,5 till 20 oxietylen-enheter per etoxylat- molekyl och en oljelöslig C9- till C16-alkanoletoxylatkomponent som har i genomsnitt ungefär 0,5 till 3,5 oxietylen-enheter per etoxylatmolekyl och utvinning av avfärgad massa från det vatten- haltiga mediet.
U.S.-patentet nr. 3 932 206 beskriver avfärgningsmedel som säges vara bionedbrytbara och icke-toxiska för det som lever i vatten; 511 460 3 de beskrivna föreningarna består av etoxylerade alifatiska mono- eller dioler som har har från 14 till 30 kolatomer i den alifa- tiska kedjan, och från 8 till 24 etylenoxi-enheter per molekyl av mono- eller diolen. - Oaktat de tidigare ansträngningarna är man generellt överens om att ingen helt acceptabel metod för avfärgning av avfallspapper för närvarande existerar. En brist hos många avfärgande tekniker enligt teknikens ståndpunkt är oförmågan hos dessa förfaranden att samtidigt avlägsna både vattenbaserad och oljebaserad tryck- färg från avfallspapperet. I detta hänseende är avsevärda kostna- der förenade med behandling av avfallspappersmaterial för att separera vattenbaserad tryckfärg innehållande material från sådana som innehåller oljebaserad tryckfärg. Vidare har avfärg- ningsmedel som använts till dato varit ineffektiva beträffande avlägsnandet av klibbiga föroreningar från avfallspapper. Dessa klibbiga föroreningar (fràn tryckkänsliga etiketter, bindemedel och lim) påträffas ofta i processer för avfärgning av avfalls- papper och tenderar att begränsa kvaliteten hos den slutliga regenererade produkten.
Det skulle därför vara högst önskvärt att ställa till förfogande ett förfarande för avfärgning av'o1ika typer av avfallspapper som innehåller vattenbaserad och/eller oljebaserad tryckfärg. Därtill skulle det vara fördelaktigt om en sådan avfärgningsprocess även kunde avlägsna klibbiga föroreningar från det behandlade avfalls- papperet i syfte att öka kvaliteten hos avfärgad pappersmassa som lämnas genom förfarandet.
SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEQ Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahål- les ett förfarande för avfärgning av avfallspapper som omfattar: (a) kontakt av avfallspapper med ett vattenhaltigt system som innehåller ett medel valt från gruppen bestående av: 511 460 4 (i) en blandning av ett eller flera kvaternära ammonium- salter och eller flera leror av smektit-typ; och (ii) en eller flera organiskt modifierade leror av smektit- typ; och (b) utvinning av avfärgad pappersmassa från det vattenhaltiga systemet.
Kvaternära ammoniumsalter som är användbara i enlighet med upp- finningen innefattar sådana som har formeln: »_ -- + *IH RrIIFR-z 4 1:3 x' vari R1 omfattar en rak eller grenad alifatisk kolvätegrupp som har från l till ungefär 30 kolatomer; R2, R3 och R4 är oberoende valda från gruppen bestående av (a) raka eller grenade alifatiska grupper som har från 1 till ungefär 30 kolatomer; (b) aromatiska och substituerade aromatiska grupper; (c) etoxylerade grupper innehållande från 1 till ungefär 80 mol etylenoxid; och (d) väte; och X' omfattar en anjon, företrädesvis klorid, bromid, jodid, hydroxyl, nitrit eller acetat.
Ett föredraget kvaternärt ammoniumsalt för uppfinningens syfte för användning i ett vattentvätt-avfärgningsförfarande omfattar ett etoxylerat kvaternärt ammoniumsalt som innehåller: (a) minst en kolvätekedja som har från ungefär 8 till ungefär 30 kolatomer; och (b) minst en hydrofil kolkedja som har mer än ungefär 9 mol etylenoxid.
Ett föredraget kvaternärt ammoniumsalt för uppfinningens ändamål för användning i ett flotations-avfärgningsförfarande omfattar 511 460 ett kvaternärt ammoniumsalt som innehåller: (a) minst en, företrädesvis två eller tre, kolvätekedjor som har från ungefär 8 till ungefär 30 kolatomer; och (b) antingen ingen hydrofil kolkedja eller hydrofila kolkedjor som har ett totalt antal av ungefär 9 mol etylenoxid eller mindre.
De nya avfärgningsmedlen som tillhandahålles genom uppfinningen användes i allmänhet i mängder av från ungefär 0,05% till ungefär 50% per vikt, på basis av torrvikten av det behandlade avfalls- papperet.
Förfarandet enligt uppfinningen är kapabelt att samtidigt av- lägsna både vattenbaserad ochloljebaserad'tryckfärg från avfalls- pappersmassan. Exempel på typer av avfallspapper som kan behand- las i enlighet med uppfinningen innefattar sådana valda från gruppen bestående av tidningar, tidskrifter, datorpapper, juri- diska dokument och böcker.
I syfte att underlätta avlägsnandet av tryckfärg från avfalls- papperet utnyttjas det vattenhaltiga systemet för bildning av en pappers/vattenuppslamning, vilken uppslamning företrädesvis har ett alkaliskt pH. Det vattenhaltiga systemet kan innefatta ett eller flera skumningsmedel för att förbättra avfärgningspro- cessen. Det är underförstått att avfallspapperet kan överföras till massa före eller efter kontakt med det avfärgande tillsats- medlet.
Avfärgningsförfarandet enligt uppfinningen arbetar företrädesvis i enlighet med antingen flotationsavfärgningstekniker eller vattentvättningstekniker, båda välkända inom denna teknik. Exem- pelvis, när avfallspapperet väl har överförts till en uppslamning och bringats i kontakt med ett avfärgande medel enligt uppfinnin- gen, kan uppslamningen (1) utsättas för luftgenombubbling i syfte att flottera flockulerad tryckfärg som avlägsnats från avfalls- 511460 6 papperet till ytan av uppslamningen, där den kan avlägsnas genom skumning, eller (2) behandlas för att fysikaliskt avlägsna den relativt ringa mängdentav skumartat tryckfärgsavfall som kan sam- las på ytan (fakultativt), filtreras och den resulterande fiber- mattan underkastas upprepade vattentvättningar så att dispergera- de tryckfärgspartiklar passerar genom mattan. Både flotation eller vattentvättningstekniker, då de utföres i enlighet med det nya förfarandet och de nya medlen enligt uppfinningen, resulterar i avfärgad pappersmassa som är lämplig för framställning av hög- kvalitativa regenererade pappersprodukter.
När en organiskt modifierad lera av smektit-typ användes i de avfärgande kompositionerna enligt uppfinningen så är leran företrädesvis vald från gruppen bestående av rå hektorit, rå bentonit, anrikad hektorit, anrikad bentonit, spraytorkad hekto- rit och blandningar därav. Andra leror av smektit-typ som är kända inom tekniken kan användas.
En föredragen organiskt modifierad lera av smektit-typ för ända- målen enligt föreliggande uppfinning omfattar reaktionsprodukten GV! (a) en lera av smektit-typ som har en katjonbyteskapacitet av minst 50 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera kvaternära ammoniumsalter i en mängd av från ungefär 40% till ungefär 200% av katjonbyteskapaciteten hos leran av smektit-typ. Vid framställning av den organiskt modifierade leran av smektit-typ kan leran av smektit-typen underkastas skjuvning före reaktionen med det kvaternära ammoniumsaltet.
Föreliggande uppfinning avser både fasta och vattenhaltiga upp- slamningsformer av organiskt modifierade leror av smektit-typ såsom avfärgande medel i förfarandet enligt uppfinningen. När vattenhaltiga uppslamningsformer användes har det befunnits vara önskvärt att underkasta uppslamningen skjuvning före tillsats av densamma till det vattenhaltiga systemet. Likaså pulveriseras 511460 7 fasta organiskt modifierade leror av smektit-typ företrädesvis före användningen såsom avfärgningsmedel vid förfarandet enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Enligt föreliggande uppfinning har sökanden uppfunnit en process för avfärgning av avfallspapper, som omfattar: (a) kontakt av avfallspapper med ett vattenhaltigt system som innehåller ett medel valt från gruppen bestående av: (i) en blandning av ett eller flera kvaternära ammonium- salter och en eller flera leror av smektit-typ: och (ii) en eller flera organiskt modifierade leror av smektit- typ; och (b) utvinning av avfärgad pappersmassa från det vattenhaltigs systemet.
Användbara kvaternära ammoniumsalter för ändamålen enligt före- liggande uppfinning innefattar sådana som har formeln: .__- --+ Ri R3 x vari R1 omfattar en rak eller grenad alifatisk kolvätegrupp som har från 1 till ungefär 30 kolatomer; R2, R3 och R4 är oberoende valda från gruppen bestående av (a) raka eller grenade alifatiska grupper som har från 1 till ungefär 30 kolatomer; (b) aromatiska och substituerade aromatiska grupper; (c) etoxylerade grupper innehållande från 1 till ungefär 80 mol etylenoxid; och (d) väte.
Anjonen X' som beledsagar det kvaternära ammoniumsaltet är typiskt en som inte negativt påverkar avfärgningsaktiviteten hos saltet. Sådana anjoner inkluderar exempelvis klorid, bromid, 511 460 8 jodid, hydroxyl, nitrit och acetat, använda i en mängd tillräck- lig för att satisfiera den kvaternära ammoniumkatjonens laddning.
De alifatiska grupperna i ovanstående formel kan härledas från naturligt förekommande oljor inkluderande olika vegetabiliska oljor, såscmlmajsolja, kokosnötolja, sojabönolja, bomullsfröolja, ricinolja och liknande, såväl som olika animaliska oljor eller fetter, såsom talgolja. De alifatiska grupperna kan därtill ha petrokemiskt ursprung, exempelvis från alfa-olefiner.
Representativa exempel på användbara grenade, mättade radikaler innefattar 12-metylstearyl och 12-etylstearyl. Representativa exempel på användbara grenade, omättade radikaler innefattar 12- metyloleyl och 12-etyloleyl. Representativa exempel på ogrena- de, mättade radikaler innefattar lauryl; stearyl; tridecyl; myristyl (tetradecyl); pentadecyl; hexadecyl; hydrerad talg, dokosanyl. Representativa exempel på ogrenade, omättade och osubstituerade radikaler innefattar oleyl, linoleyl, linolenyl, soja och talg.
Ytterligare exempel på användbara aromatiska grupper, d.v.s. bensyl- och substituerade bensyl-grupper, innefattar material härledda från exempelvis bensylhalider, benshydrylhalider, tri- tylhalider, M-halogen-a-fenylalkaner vari alkylkedjan har från 1 till 22 kolatomer, såsom 1-halogen-l-fenyletan, l-halogen-l- fenylpropan och l-halogen-1-fenyloktadekan; substituerade bensylgrupper, såsom sådana härledda från orto-, meta- och para- klorbensylhalider, para-metoxibensylhalider, orto-, meta- och para-nitrilobensylhalider och orto-, meta- och para-alkylbensyl- halider, vari alkylkedjan innehåller från 1 till 22 kolatomer; och kondenserade ring-bensyltypgrupper, såsom sådana härledda från 2-halogenmetylnaftalen, 9-halogenmetylantracen och 9-halo- genmetylfenatren, vari halogengruppen omfattar klor, brom, jod eller någon annan sådan grupp som tjänar såsom en lämnande grupp i den nukelofila attacken av bensyltypgruppen sådan att nukleo- filen ersätter den lämnande gruppen på bensyltypgruppen. 511 460 9 Ytterligare användbara substituenter av aromatisk typ innefattar fenyl och substituerad fenyl, N-alkyl och N,N-dialkyl-aniliner, vari alkylgrupperna innehåller mellan 1 och 22 kolatomer; orto-, meta- och para-nitrofenyl, orto-, meta- och.para-alkylfenyl, vari alkylgruppen innehåller mellan 1 och 22 kolatomer, 2-, 3- och 4- halogenfenyl, vari halogengruppen är definierad såsom klor, brom eller jod och 2-, 3- och 4-karboxifenyl och estrar därav, där alkoholen i estern härledes från en alkylalkohol, vari alkyl- gruppen innehåller mellan 1 och 22 kolatomer, aryl såsom fenol, eller aralkyl såsom bensylalkoholer; och kondenserade ring-aryl- delar såsom naftalen, antracen och fenantren.
Användbara kvaternära ammoniumsalter för ändamålen enligt före- liggande uppfinning innefattar hydrofoba kvaternära ammonium- salter, såsom monometyltrialkyl-kvaternärer och dimetyldialkyl- kvaternärer, såväl som hydrofila kvaternära ammoniumsalter, så- som vattendispergerbara, etoxylerade kvaternära ammoniumförenin- gar, och blandningar därav.
I synnerhet omfattar ett föredraget hydrofilt kvaternärt ammoniumsalt för användning i de avfärgande sammansättningarna enligt uppfinningen för användning i vattentvättningsavfärgnings- processer ett etoxylerad kvaternärt ammoniumsalt som innehåller: (a) minst en kolvätekedja som har från ungefär 8 till ungefär 30 kolatomer; och (b) minst en hydrofil kolkedja som har mer än ungefär 9 mol ety- lenoxid.
Exempel på lämpliga etoxylerade kvaternära ammoniumföreningar innefattar följande: Dihydrerad talg-metyl-/etoxylerad (33)/-ammoniumklorid: vari HT = 511 460 Hydrerad talg-metyl-/etoxylerad ?T HT-N-(cH2cn2o)xH ca: cH3 (cH2cn2o)yH Hydrerad talg-metyl-/etoxylerad Hydrerad talg-metyl-/etoxylerad cH3 HT-N-(cH2cH2o)xH (cH2cH2o)yn ca3 (cH2cH2o)yH hydrerad talg. ___- u-ïv + Cl närt ammoniumsalt som innehåller: Cl X = 33 Cl (15)/-ammoniumklorid: + x + y = 15 Cl (30)/-ammoniumklorid: X + y 30; och (50)/-ammoniumklorid: Ett föredraget hydrofobt kvaternärt ammoniumsalt för användning i de avfärgande sammansättningarna enligt uppfinningen för an- vändning i flotationsavfärgningsprocesser omfattar ett kvater- (a) minst en, företrädesvis två eller tre, kolvätekedjor som har från ungefär 8 till 30 kolatomer; och 511 460 ll (b) antingen inga hydrofila kolkedjor eller hydrofila kolkedjor som har ett totalt antal av ungefär 9 mol av etylenoxid eller mindre.
Exempel på lämpliga hydrofoba kvaternära ammoniumföreningar inne- fattar följande: Metyl-trihydrerad talg-ammoniumklorid: m' nT-Nfl-cu, cl" HT Dimetyl-dihydrerad talg-ammoniumklorid: f* Har-Nuts, cl" HT Dimetyl-dibehenyl-ammoniumklorid: C31 CnHß““?+”'<3§ C1- Cnflß vari HT = hydrerad talg.
Det bör vara klart att antingen en blandning av hydrofob orga- niskt modifierad lera och hydrofil organiskt modifierad lera eller en organiskt modifierad lera i vilken det kvaternära ammoniumsalter ger den resulterande organoleran med den lämpliga hydrofila/hydrofoba balansen, kan användas i avfärgningsproces- ser som använder en kombination av flotations- och vattentvätt- nings-tekniker för att producera avfärgad massa. Sålunda skulle en organolera tillverkade från två olika kvaternära ammonium- salter varierande i sina hydrofoba egenskaper ligga inom läran enligt uppfinningen. I detta hänseende kan kvaternära ammonium- 511460 12 salter som har både hydrofoba och hydrofila grupper användas.
Framställningen av de kvaternära ammoniumföreningarna använda i de avfärgande sammansättningarna enligt uppfinningen kan utföras genom tekniker som är välkända på området. Exempelvis skulle fackmannen när han framställer ett kvaternärt ammoniumsalt fram- ställa en dialkylsekundär amin, exempelvis genom hydrering av nitriler (se U.S.-patentet nr. 2 355 356) och sedan bilda metyl- dialkyltertiära aminen genom reduktiva alkyleringar med använ- dande av formaldehyd såsom källa för metylradikalen. Enligt pro- cedurer angivna i U.S.-patentet nr. 3 136 819 och U.S.-patentet nr. 2 775 617 kan en kvaternär aminhalid sedan bildas genom till- sats av bensylklorid eller bensylbromid till den tertiära aminen.
Vad som visas i de ovanstående tre patenten införlivas häri genom referens.
Såsom är välkänt inom hithörande teknik kan reaktionen av den tertiära aminen med bensylklorid eller bensylbromid fullbordas genom tillsats av en mindre mängd metylenklorid till reaktions- blandningen så att en blandning av produkter vilka är övervägande bensyl-substituerade erhålles . Denna blandning kan sedan användas utan ytterligare separation av komponenterna. Det kvaternära ammoniumsaltet kan användas såsom ett avfärgande medel i bland- ning med en lera av smektit-typ eller kan reageras med leran till att bilda ett avfärgande medel av en organiskt modifierad lera av smektit-typ.
Likaledes kan leror av smektit-typ användas såsom avfärgande medel i enlighet med uppfinningen i blandning med ett kvaternärt ammoniumsalt. Också organiskt modifierade leror av smektit-typ kan användas såsom avfärgande medel.
Lerorna som kan användas vid föreliggande uppfinning är leror av smektit-typ som har en katjonbytarkapacitet av minst 50 milliekvivalenter per 100 g lera, bestämd genom den välkända ammoniumacetatmetoden. 511 460 13 Leror av smektit-typ är välkända inom denna teknik och är kom- mersiellt tillgängliga från en mångfald källor. Före användnin- gen i de avfärgande sammansättningarna enligt uppfinningen kan lerorna överföras till natriumformen om de inte redan är i denna form. Detta kan lämpligen utföras genom framställning av en Vattenhaltig leruppslamning och passage av uppslamningen genom en bädd av katjonbytarharts i natriumform. Alternativt kan leran blandas med vatten och en löslig natriumförening, såsom natrium- karbonat, natriumhydroxid etc., och blandningen skjuvas, såsom med en kollergàng eller extruder. Överföringen av leran till natriumformen kan företagas vid godtycklig tidpunkt före använd- ningen såsom avfärgande medel i antingen organiskt modifierade eller omodifierade former.
Leror av smektit-typ framställda syntetiskt genom antingen en pneumatolytisk eller, företrädesvis en hydrotermal syntesprocess kan också användas för att framställa de nya avfärgande medlen enligt uppfinningen.
Representativa leror av smektit-typ användbara i enlighet med föreliggande uppfinningen är följande: Montmorillonit [Åla-:Mgxs iaozo (UH) a-rFrl XR+ där 0,55 5 x 5 1,10, f 5 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Bentonit rA1+mg. Onzørnrafil (xwnfi där O < x < 1,10, 0 < y < 1,10, 0,55 5 (x + y) 5 1,10, f í 4 Qçh R valts från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; 511 460 14 Beidellit y :A1.._,omørnuvaxfl* där 0,55 5 x 5 1,10, 0 5 y 5 0,44, f 5 4 och R valts från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Hektorit rMgf,.I-i.Si.°»<°H>rfFnxR* där 0,57 5 x 5 1,15, f 5 4 och R valts från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Saponit [ng,,,A1,si._..,A1.+,°,°<°H>HFAxR* där 0,58 5_x 5 1,18, 0 5_y 5 0,66, f 5 4 och R valts från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; och Stevensit _ + [Mg¿_,S1,0-,»° (03) 4-rFr] zxR där 0,28 5 x 5 0,57, f = 4 och R är vald från den grupp som består av Na, Li, NH4 och blandningar därav.
De föredragna lerorna som användes vid föreliggande uppfinning är bentonit och hektorit. Det är klart att både skjuvade och icke skjuvade former av de ovan upptagna smektitlerorna kan användas.
Dessutom kan den använda smektitleran vara antingen rå (inne- hållande gángart eller icke-lermaterial) eller anrikad (gángart avlägsnad). Möjligheten att använda rå lera i leran av smektit- typ innehållande avfärgande kompositioner enligt denna upp- finning representerar en väsentlig kostnadsbesparing, då ler- anrikningsprocessen och 511460 måste utföras.
Lerorna av smektit-typ kan syntetiseras hydrotermalt genom bild- ning av en vattenhaltig reaktionsblandning i form av ett slam innehållande blandade vattenhaltiga oxider eller hydroxider av de önskade metallerna med eller utan natrium (eller omväxlande utbytbar katjon eller blandning därav) och fluorid i proportio- nerna definierade av ovannämnda formler och de förvalda värdena pà x, y och f för den önskade speciella syntetiska smektiten.
Uppslamningen placeras sedan i en autoklav och upphettas under autogent tryck till en temperatur inom intervallet av approxima- tivt 100 till 325°C, företrädesvis 275° till 300°C, under en tillräcklig tidsperiod för att bilda den«önskade produkten. Före- skrivna tider av 3 till 48 timmar är typiska vid 300°C beroende på den speciella leran av smektit-typ som är under syntes; den optimala tiden kan lätt bestämmas genom pilot-försök.
Representativa hydrotermala processer för framställning av syn- tetiska smektitleror beskrives i U.S.-patenten nr. 3 252 757, 3 586 478, 3 666 407, 3 671 190, 3 844 978, 3 844, 979, 3 852 405 och 3 855 147, vilka alla införlivas häri genom referens.
Den avfärgande processen ställd till förfogande genom uppfinnin- gen kan använda en organiskt modifierad lera av smektit-typ i torr form såsom avfärgande medel. Både hydrofila och hydrofoba organiskt modifierade leror av smektit-typ har befunnits vara användbara såsom avfärgande medel för avfallspapper enligt före- liggande uppfinning. Typiskt finner relativt hydrofila organo- leror sin största användning i avfärgningsystem som använder vattentvättning för att avlägsna tryckfärgen. Relativt hydrofoba organoleror finner sin största användning i avfärgningssystem som använder flotation. Det avfärgande medlet på basis av organo- lera kan framställas genom blandning av en lera av smektit-typ, ett eller flera organiska salter och vatten, företrädesvis vid temperatur i intervallet av fràn 20°C till l00°C och särskilt föredraget från 35°C till 80°C under en tidsperiod tillräcklig för att den organiska föreningen skall reagera med leran. Reak- 511 460 16 tionen följes av filtrering, tvättning, torkning och malning av organolerprodukten. Organolerprodukten behöver dà den föreligger i slamform inte filtreras, tvättas, torkas eller malas.
Leran är företrädesvis dispergerad i vatten vid en koncentration av från ungefär l till 80%, mest föredraget från ungefär 2 till 8 vikt-%. Alternativt kan slammet centrifugeras för att avlägsna icke-lerföroreningar som utgör ungefär 10% till 50% av utgångs- lerkompositionen.
En föredragen organiskt modifierad lera av smektit-typ omfattar reaktionsprodukten av: (a) en lera av smektit-typ som har en katjonbytarkapacitet av minst 50 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera kvaternära ammoniumsalter i en mängd av från ungefär 40% till ungefär 200% av katjonbytarkapaciteten.hos leran av smektit-typ. Skjuvning av leran av smektit-typ före reaktion med det kvaternära ammoniumsaltet har befunnits öka den avfär- gande förmågan hos den resulterande organoleran.
Den organiskt modifierade leran av smektit-typ kan tillhanda- hållas i antingen fast eller vattenhaltig slamform. Effektivi- teten hos vattenhaltiga organolerslam har befunnits ökas om organoleran skjuvas före tillsatsen till det vattenhaltiga be- handlingsbadet. Likaledes har pulverisering av fasta organo- leror före användningen av dem såsom avfärgningsmedel befunnits förbättra avfärgningsprocessen.
Avfärgningsmedlen som användes i processen enligt uppfinningen användes i mängder av från ungefär 0,05% till ungefär 50% per vikt, baserat på den torra vikten av det behandlade avfalls- papperet.
När tekniken enligt uppfinningen utföres såsom en flotations- process avlägsnar de avfärgande medlen tryckfärgen från avfalls- 511 460 17 papperet genom flockulering, följt av flotation och avskumning av tryckfärgen, det avfärgande medlet och klibbiga förorenin- gar för att avlägsna desamma från den vattenhaltiga uppslamnin- gen. Operationen utföres företrädesvis under alkaliska betingel- ser. Om sà önskas kan uppslamningen underkastas luftgenombubb- ling i syfte att hjälpa till vid flotationen av tryckfärgen avlägsnad från avfallspapperet till ytan av uppslamningen. Det vattenhaltiga systemet kan innefatta ett eller flera skumnings- medel, sàsom tvàlar eller detergenter, i syfte att ge ett för- bättrat avfärgningsförlopp.
När tekniken enligt uppfinningen utföres såsom en vattentvätt- ningsprocess verkar de avfärgande medlen genom att dispergera partiklarna av tryckfärg till en storlek liten nog så att vid filtrering tryckfärgspartiklarna, det avfärgande medlet och klibbiga föroreningar kan avlägsnas genom spolning genom fibermattan. Operationen utföres företrädesvis under alkaliska betingelser.
Förfarandet enligt uppfinningen är effektivt för avfärgning av avfallspapper innehållande både vattenbaserad och oljebaserad tryckfärg. Belysande typer av avfallspapper som kan behandlas enligt uppfinningen är tidningar, tidskrifter, datorpapper, juridiska doument och böcker. Om så önskas kan avfallspapperet överföras till massa före eller efter tillsatsen av avfärg- ningsmedlet i syfte att öka ytan av avfallspapperet i kontakt med de avfärgande medlen enligt uppfinningen. Tekniker och apparat för överförande av avfallspapper till massa är välkända för genomsnittsfackmannen. Exempelvis kan avfallspapper överföras till massa efter tillsats till det vattenhaltiga systemet genom utsättande av systemet för skjuvning.
Förfarandet enligt uppfinningen ger ett effektivt medel för av- färgning av avfallspapper innehållande vattenbaserad eller olje- baserad tryckfärg. Den uppfunna processen resulterar i avfärgad pappersmassa som är lämplig för framställningen av regenererade pappersprodukter av hög kvalitet. Därtill innehåller den av- 511 460 18 färgade pappersmassan som «erhàlles genom uppfinningen färre klibbiga föroreningar än produkterna enligt konventionella av- färgningstekniker.
Uppfinningen åskàdliggöres med hjälp av följande exempel som inte får tolkas såsom begränsande denna. Alla procenttal lämnade genomgående i beskrivningen är baserade på vikt, 100% viktbasis, såvida inte annat anges.
Exempel 1 Detta exempel beskriver framställningen av en föredragen organo- leravfärgande komposition enligt uppfinningen för användning i en flotationsavfärgningsprocess, baserad på en reaktionsprodukt av rå hektoritlera och kvaternärt ammoniumsalt. 366,3 g av en rå hektoritleruppslamning innehållande 5,46% fast substans (20 g av rå lersubstans) skjuvad med användande av en Tekmar SD-45 dispergeringsmaskin invägdes i ett 1,2 liters reak- tionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 150,0 g vatten och upphettades till 65°C. 70 milliekvivalenter (8,82 g) av 9l,7% aktiv dimetyl-dihydrerad talg-ammoniumklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 65,1 g hett vatten användes för att spola det kvaternära ammoniumsaltet ner i lerslammet. Den resulterande blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i sekunder för att bryta upp agglomerat och analyserades på procent fast material. Procent fast material befanns vara lika med 5,l%.
Exempel 2 Detta exempel beskriver den efterföljande flotationsavfärgnings- proceduren för utvärdering av effektiviteten av det avfärgande medlet framställt i exempel 1 och de enligt exemplen 3 - 7 nedan vid avfärgning av avfallstidningsmakulatur för att ge regenererat papper av ökad ljushet. 511 460 19 ,6 g av tidningspapper (trentinskt) skuret i små Ovl/2 kvadrat- tum) stycken, sattes till 500 ml vatten upphettat till 45°C och justerades till ett pH av 9,5 med 1,0 ml av 10%-ig natrium- hydroxidlösning. Den vattenhaltiga uppslamningen av tidningar tilläts blandas under långsam omröring i 10 minuter. Avfalls- tidningspapperet defibrerades sedan genom blandning i 3 minuter med användning av en Cowles höghastighetsdispergeringsmaskin vid 2500 varv per minut. En del av avfärgningsmedlet av organoler- uppslamning som framställts i exempel 1 innehållande 1,5 g fast organolermaterial tillsattes sedan till det defibrerade tidnings- papperet och blandades omsorgsfullt. Den defibrerade tidnings/- organoler-blandningen underkastades sedan luftgenombubbling i syfte att flottera det flockulerade tryckfärgavfallet. Uppfly- tande tryckfärgflock bildades; det avlägsnades genom avsugning.
Efter luftgenombubbling och avlägsnande av uppflytande flock under en period av 10 minuter utvanns den avfärgade pappersmassan och surgjordes till ett pH av 4,5 med svavelsyra. Den avfärgade pappersmassan vakuumfiltrerades sedan och avsattes på en plast- matta, täckt med två filterpappersunderlägg, på vilka ännu en plastmatta var placerad. Pappersmassan underkastades ett tryck av 1 ton i en press i 90 sekunder. Den pressade skivan av- lägsnades fràn pressen; filterpappersunderläggen avlägsnades och den pressade skivan tilläts lufttorka över natten. Efter torkning testades den pressade skivanlmed användande av en Hunterlab Model D-25 optisk sensor för att mäta blå-reflektionsförmågan, som an- vändes såsom en indikator på papperets ljushet.
Exempel 3 Organoleravfärgningsmedlet som beskrivits i exempel l utvärdera- des enligt flotationsavfärgningsproceduren, beskriven i exempel 2. För jämförelse kördes även ett blindprov. För blindprovet följdes proceduren beskriven i exempel 2, utom att inget organo- leravfärgningsmedel tillsattes.
Data presenteras nedan. 511 460 Prov Ljushetsvärde A.
Blindprov - Inget avfärgande medel 52,75 -- Exempel 1 60,13 7,38 Data utvisar att användning av en organolera enligt denna upp- finning såsom avfärgningsmedelí.en flotationsavfärgningsprocess ger regenererat papper av avsevärt högre ljushet än som erhölls för blindprovet.
Exempel 4 Detta exempel beskriver framställningen av ett föredraget organo- lerf1ottationsavfärgningsmedel sammansatt av ett etoxylerat kvaternärt ammoniumsalt reagerat med rå hektoritlera. 366,3 g av rå hektoritlerauppslamning innehållande 5,46% fast material (20 g rå fast lersubstans) skjuvad med användning av en Tekmar SD-45 dispergeringsmaskin invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 150,0 g vatten och upphettades till 65°C. 55 milliekvivalenter (l2,33 g) av 76,5% aktiv' metyl-dihydrerad talg-/etoxylerad (7)/-ammoniumklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 65,1 g hett vatten an- vändes för att spola ned det kvaternära ammoniumsaltet i ler- uppslamningen. Blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyl- des, skjuvades i 10 sekunder för att bryta upp agglomerat och analyserades pà procent fast material. Procent fast material bestämdes till 5,40%.
Exempel 5 Organoleravfärgningsmedlet framställt i exempel 4 utvärderades enligt flotationsavfärgningsproceduren beskriven i exempel 2.
Ljushetsdata erhållna jämfört med blindprovet presenteras nedan. 511 460 21 Prov _A_ Blindprov - Inget avfärgningsmedel 52,80 -- Exempel 4 59,40 6,60 Data utvisar större ljushet för regenererat papper jämfört med blindprovet för organoleravfärgningsmedel enligt denna uppfinning använda i ett flotationsavfärgningsförfarande.
Exempel 6 Detta exempel beskriver framställningen av en föredragen organo- lerflotationsavfärgningskomposition baserad på en reaktionspro- dukt av bentonitlera och ett kvaternärt ammoniumsalt. 740,7 g av en anrikad bentonitleruppslamning innehållande 2,70% fast material (20 g fast lermaterial) skjuvad med en genomgång vid 316 kp/cmz med användande av en Manton-Gaulin model 15 MR homogeniseringsmaskin invägdes i ett 3-liters kärl av rostfritt stål och upphettades till 65°C. 150 milliekvivalenter (18,90 g) av 9l,7% aktiv'dimetyl-dihydrerad talg-ammoniumklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 50 g hett vatten användes för att spola ned det kvaternära ammoniumsaltet i leruppslamningen.
Blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i sekunder för att bryta upp agglomerat och analyserades på procent fast material. Procent fast material befanns vara lika med 4,77%.
Exempel 7 Organoleran beskriven i exempel 6 utvärderades enligt flotations- avfärgningsproceduren beskriven i exempel 2. Ljushetsdata er- hållna i jämförelse med blindprovet presenteras nedan.
Prov L 'i ushet svärde A Blindprov - Inget avfärgningsmedel 53,89 -- Exempel 6 62,28 8,39 511 460 22 Detta exempel demonstrerar att ökad pappersljushet kan uppnås när ett avfallstidningspapper behandlas med ett organolerflotations- avfärgningsmedel enligt denna uppfinning pá basis av bentonitlera som har skjuvats.
Exempel 8 Detta exempel beskriver framställningen av en serie vattendisper- gerbaraorganoleravfärgningsmedelsammansattaavcmtadecyl-metyl- /etoxylerad (15)/-ammoniumklorid reagerade med rå hektoritlera ( 55% lera, 45% gàngart) vari milliekvivalenterna av kvaternärt ammoniumsalt varierades. 356,5 g av en rå hektoritleruppslamning med 5,61% fast material (20 g fast lermaterial) skjuvad med användning av en Tekmar SD-45 dispergeringsmaskin invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 164,9 g vatten och upphettades till 65°C. De följande milliekvivalenterna av 97% aktiv oktadecyl- metyl-/etoxylerad (15)/-ammoniunklorid upphettades och hälldes i satser av rå leruppslamning: (a) 40 m.e. (8,l9 g), (b) 55 m.e. (11,26 g), (c) 70 m.e. (14,34 g), (d) as m.e. (17,41 g) och (e) 100 m.e. (20,48 g ). 50 ml av hett vatten användes för att spola vart och ett av de kvaternära ammoniumsalterna ner i ler- uppslamningen. Blandningarna omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 30 sekunder för att bryta upp agglomerat och analyserades på procent fast material. Procenttal fast material för vart och ett av de ovan angivna avfärgningsmedlen var såsom följer: (a) 5,16%, (b) 5.40%, (c) 6,14%, (d) 6,37% och (e) 7,19%.
Exempel 9 Dettaexempelbeskrivervattentvättningsavfärgningsprocedurenför att utvärdera effektiviteten av avfärgningsmedlen beskrivna i exempel 8 och sådana i alla följande exempel 10-14 nedan vid av- färgning av avfallstidningsmakulatur för att ge regenererat pap- per med ökad ljushet. 511 460 23 En mängd av organoleruppslamning innehållande 0,04 g organoler- fastmaterial tillsattes till 375 ml vatten upphettat till 50 - 55°C och pH justerades till 9,5 med 1,0 ml 10%-ig natrium- hydroxidlösning. 4,0g;sönderrivet tidningspapper tillsattes till badet och tilläts blanda sig under svag omröring i lO minuter.
Avfallstidningspapperet defibrerades sedan genom blandning i 3 minuter med användande av en Cowles höghastighetsdispergerings- maskin vid 2500 varv per minut. Därpå utspäddes uppslamningen med vatten till en volym av 1000 ml och massan avvattnades genom av- rinning på en 200 mesh sikt efter det att en liten mängd av det skummande avfärgade flocket flytande på ytan avlägsnades genom aspiration. Massan. rördes ned i 1000 ml färskt vatten och avvattnades återigen genom avrinning på en 200 mesh sikt; denna procedur upprepades sedan ytterligare en gång. Massan utspäddes med 1000 ml vatten och vakuumfiltrerades.
Den resulterande pappersmassmattan avsattes på en plastmatta, täcktes med två filterpappersunderlägg, på vilka ännu en plast- matta var placerad. Pappersmassan utsattes sedan för ett tryck av 1 ton i en press i 90 sekunder. Den pressade skivan avlägsna- des från pressen; filterpappersunderläggen avlägsnades och den pressade skivan veks dubbel och tilläts lufttorka över natten.
Efter torkning testades den pressade skivan med användande av en Hunterlab Model D-25 optisk sensor för att mäta blå-reflektansen, som användes såsom en indikator på pappersljushet.
Exempel 10 De vattendispergerade organoleravfärgningsmedlen beskrivna i exempel 8 utvärderades i enlighet med vattentvättningsavfärg- ningsproceduren beskriven i exempel 9. Data presenteras nedan. 511 460 24 Prov Ljushetsvärde «A Blindprov - Inget avfärgningsmedel 60,75 -- Exempel 8(a) 62,13 +1,38 Exempel 8(b) 62,89 +2,l4 Exempel 8(c) 63,09 +2,34 Exempel 8(d) 62,77 +2,02 Exempel 8(e) 62,83 +2,08 Data utvisar att alla organoleravfärgningsmedel gav större pappersljushet än blindprovet. Organoleror sammansatta av 55 m.e. till 100 m.e. av oktadecyl-metyl-/etoxylerad (l5)/-ammonium- klorid ger liknande nivåer på pappersljusheten. Organolerav- färgningsmedel sammansatta av mindre än 55 m.e. av det etoxy- lerade kvaternära ammoniumsaltet föreföll inte fungera så effek- tivt.
Exempel 11 Detta exempel beskriver framställningen av en serie av vatten- dispergerbara organoleravfärgningsmedel sammansatta av rå hektoritlera reagerad med 70 m.e. av olika typer av etoxylerade kvaternära ammoniumsalter i vilka (1) antalet moler av etylen- oxid och (2) antalet av hydrerade talgkedjor varierades. 283,0 g av en skjuvad rå hektoritlersuspension innehållande 5,30% fast material (15 g fast lermaterial) invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 120 ml vatten och upphettades till 65°C. 70 milliekvivalenter av de följande etoxy- lerade kvaternära ammoniumsalterna upphettades och hälldes i sat- ser av rå leruppslamning: (a) 76,0% aktiv dihydrerad talg-metyl- /etoxylerad (2)/-ammoniumklorid (8,39 g), (b) 76.5% aktiv di- hydrerad talg-metyl-/etoxylerad (7)/-ammoniumklorid (ll,77 g), (c) 77, 1% aktiv dihydrerad talg-metyl-/etoxylerad ( 16 )/-ammonium- klorid (l7,20 g), (d) 78,5% aktiv dihydrerad talg-metyl-/etoxy- lerad (33)/-ammoniumklorid (26,93 g), (e) 75,4% aktiv dihydre- rad talg-metyl-/etoxylerad (50)/-ammoniumklorid (4l,58 g) och (f) 511 460 75,l% aktiv hydrerad talg-metyl-/etoxylerad (15)/-ammoniumklorid (l3,75 g).
Vidare invägdes 291,3 g skjuvad rå hektoritleruppslamning inne- hållande 5,15% fast material (15 g fast material rå lera) i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 110 ml vatten och upphettades till 65°C. 70 milliekvivalenter av de föl- jande etoxylerade kvaternära ammoniumsalterna upphettades och hälldes i satser av uppslamning av rà lera: (g) 75,8% aktiv hydrerad talg-metyl-/etoxylerad (7)/-ammoniumklorid (8,57 g), (h) 75,3% aktiv hydrerad talg-metyl-/etoxylerad (30)/-ammonium- klorid (22,72 g) och (i) 74,9% aktiv hydrerad talg-metyl- /etoxylerad (50)/-ammoniumklorid (35,2O g). Alla organoleror reagerades i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 30 sekun- der, och procenten fast material i varje bestämdes.
Exempel 12 De vattendispergerbara organoleravfärgningsmedlen framställda i exempel ll utvärderades i enlighet med vattentvättningsavfärg- ningsproceduren beskriven i exempel 9. Data presenteras nedan.
Bggy Liushetsvärde A- Blindprov - Inget avfärgningsmedel 62,02 -- Exempel ll(a) 60,57 -1,45 Exempel ll(b) 9 60,73 -1,29 Exempel ll(c) 61,50 -0,52 Exempel ll(d) 64,37 +2,35 Exempel ll(e) 60,92 -1,10 Exempel ll(f) 63,71 +l,69 Exempel l1(g) 61,93 -0,09 Exempel ll(h) 63,24 +l,22 Exempel 1l(i) 62,81 +O,79 Data utvisade, en ökad nivå på ljusheten för tidningspapper behandlat med organoler-vattentvättnings-avfärgningsmedel sammansatta av kvaternära ammoniumsalter med en hydrerad 511 460 26 talgkedja och 15-50 mol av etylenoxid. En signifikant ökning av ljusheten erhölls också för organoler-vattentvättnings-avfärg- ningsmedel sammansatta av ett kvaternärt ammoniumsalt med två hydrerade talgkedjor och 33 mol etylenoxid.
Exempel 13 Detta exempel beskriver framställningen av ett vattendisperger- bart organoler-avfärgnings-medel enligt uppfinningen. 1388, 9 g av en Manton-Gaulin-skj uvad bentonitleruppslamning inne- hållande 2,88% fast material (40 g fast lermaterial) invägdes i ett 3-liters reaktionskärl av rostfritt stàl, utspäddes med 150 ml vatten och upphettades till 65°C. 135 m.e. av 97% aktiv oktadecyl-metyl-/etoxylerad (15)/-ammoniumklorid (55,29 g) upp- hettades och hälldes i leruppslamningen. Organoleran reagerades i 30 minuter vid 65°C, kyldes och skjuvades i 10 sekunder. Pro- centtalet fast material i kompositionen bestämdes.
Exempel 14 Organoleravfärgningsmedlet framställt i exempel 13 utvärderades i enlighet med vattentvättningsavfärgningsproceduren beskriven i exempel 9. Data presenteras nedan.
Prov Ljushetsvärde A Exempel 13 53,51 +1,62 Blindprov 51,89 -- Detta exempel visar att ökad pappersljushet kan uppnås när ett avfallstidningspapper behandlas med ett vattendispergerbart organoleravfärgningsmedel på basis av reaktionsprodukten av bentonit och ett kvaternärt ammoniumsalt. 511 460 27 Exempel 15 Syftet med detta exempel var att utvärdera den effekt som en organoleravfärgningskomposition har på klibbiga vidhäftande material använda på självhäftande etiketter. 1,25 g satser av självhäftande etiketter klipptes till approxi- mativt entums-kvadrater och sattes separat till proven 1 och 2 nedan: Prov l 125 g vatten, 0,25 g av en 10%-ig natriumhydroxidlösning och 9,4 g av ett avfärgningsmedel omfattande en reaktionsprodukt av 150 m.e. metyl-trihydrerad talg-ammoniumklorid och bentonitlera (5,30% fast material - 0,5 g fast material).
Prov 2 125 g vatten och 0,25 g av en 10%-ig natriumhydroxidlösning (blindprov).
De resulterande uppslamningarna blandades i 10 minuter vid 1500- 2000 varv per minut med användande av en Cowler-dispergerings- maskin. Följande iakttagelser gjordes: Prov (1) med organolera eliminerade=klibbigheten hos etiketterna.
Etiketter häftade inte vid varandra, vilket tillät lätt sönder- delning av pappersetiketterna.
Prov (2) (Blindprov)-etiketter bibehöll klibbighet och häftade vid varandra, bildande en enda massa som var svår att sönderdela.
Det föregående exemplet demonstrerar förmågan hos kompositionerna enligt uppfinningen att eliminera klibbigheten av klibbiga för- oreningar närvarande i till massa överfört avfallspapper. 511 460 28 Exempel 16 Detta exempel beskriver framställningen av en särskilt före- dragen organoleravfärgningskomposition enligt uppfinningen för användning i en flotationsavfärgningsprocess på basis av en reaktionsprodukt av rå hektoritlera och kvaternärt ammoniumsalt. 185,9 g av en uppslamning av rå hektoritlera innehållande lO,76% fast material (20 g fast lermaterial), skjuvad med användande av en Tekmar SD-45 dispergeringsmaskin, invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 75 ml vatten och upphettades till 65°C. 85 milliekvivalenter (l7,33 g) av 77,5% aktiv metyl-trihydrerad talg-ammoniumklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 25 ml hett vatten användes för att spola ned det kvaternära ammoniumsaltetzi leruppslamningenu Den resulteran- de blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 15 sekunder för att bryta upp agglomerat och analyserades pà procent fast material. Procent fast material befanns vara lika med l4,37%.
Exempel 17 Detta exempel beskriver flotationsavfärgningsproceduren för ut- värdering av effektiviteten av avfärgningsmedlet framställt i exempel 16 vid avfärgning av avfallstidningspapper för att ge regenererat papper av ökad ljushet.
En portion av organoleruppslamningsavfärgningsmedlet framställt i exempel 16 innehållande 0,5 g fast organolermaterial sattes till 500 ml vatten upphettat till 45°C, och pH justerades till 9,5 med 1,0 ml 10%-ig natriumhydroxidlösning. 5,6 g tidnings- papper (trentinskt), skuret i små ( 3,2 cmz) bitar, sattes till vattenuppslamningen och tilläts blandas under svag omröring i 10 minuter. Avfallstidningspapperet defibrerades sedan genom bland- ning i l0 minuter med användande av en Cowles höghastighets- dispergeringsmaskin vid 2500 varv per minut. Den defibrerade tidningspappers-/organolerblandningen utsattes sedan för luft- 511 460 29 genombubbling i syfte att flottera det flockulerade tryckfärgs- avfallet. Uppflytande tryckfärgsflock bildades; det avlägsnades genom avsugning.
Efter luftgenombubbling och avlägsnande av det uppflytande flocket under en period av 15 minuter utvanns den avfärgade pappersmassan och surgjordes till ett pH av 4,5 medelst svavel- syra. Det avfärgade pappersmassan vakuumfiltrerades sedan och avsattes på en plastmatta täckt med två filterpappersunderlägg, på vilka ännu en plastmatta var placerad. Pappersmassan utsattes för ett tryck av 1 ton i en press i 90 sekunder. Den pressade skivan avlägsnades från pressen; filterpappersunderläggen av- lägsnades, och det pressade arket tilläts lufttorka över natten.
Efter torkning testades det pressade arket med användande av en Hunterlat>Model D-25 optisk sensor för att mäta blå-reflektansen, som användes såsom indikator pà papperets ljushet.
För jämförelse kördes också. ett blindprov. För blindprovet följdes proceduren som beskrivits ovan med undantag för att inget organoleravfärgningsmedel var tillsatt. Data presenteras nedan.
Prov Ljushetsvärde [L Blindprov - Inget avfärgningsmedel 51.40 -- Exempel 16 57.06 5,66 Data utvisar högre ljushet hos det regenererade papperet jämfört med blindprovet för organoleravfärgningsmede1 enligt denna uppfinning använda i en flotationsavfärgningsprocess.
Såsom uppfinningen sålunda beskrivits är det uppenbart att densamma kan varieras på många sätt. Sådana variationer skall inte betraktas såsom frångàende av andemeningen och omfattnin- gen av uppfinningen och alla sådana modifikationer avses vara innefattade inom ramen för patentkraven.

Claims (1)

1. l\) b) (a) (b) 511 460 sd PATENTKRAV Förfarande fo'r avfärgning av avfallspapper, k ä n n e t e c k n at av att det omfattar: kontakt av avfallspapper med ett vättenhaltigt system som innehåller ett medel i en mängd effektiv for att avfärga avfallspappret, vari medlet omfattar: en eller flera orga- niskt modifierade leror av smektittyp; och utvinning av avfärgad pappersmassa från det vattenhaltíga systemet. Förfarande enligt patentkravl, k ä n n e t e c k n at av att nämnda medel är närvarande i en mängd av från ungefär 0,05 till ungefär 50 vikt %, på basis av torrvikten av nämnda avfallspapper. Föfarandet enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av att nämnda ävfallspapper är valt från den grupp som består av tidningar, tidskrifter, datorpapper, juridiska dokument och böcker. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda avfallspapper innehåller en vattenbaserad eller en oljebaserad tryckfärg. Förfarandet enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av att utvinningen innefattar luftgenombubbling i syfte att bringa tryckfärg avlägsnad från avfallspapperet att flyta till ytan av det vattenhaltíga systemet. Förfarandet enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda organiskt modifierade lera av smektit-typ omfattar reaktionsprodukten av: en lera av smektit-typ som har en katjonbyteskapacitet av minst SO milliekvivalenter per 100 g av lera; och ett eller flera kvartära ammoniumsalter i en mängd av från ungefär 40 % till ungefär 200 % av katjonbyteskapaciteten hos leran av smektit-typ. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda lera av smektit-typ är skjuvad fore reaktionen med nämnda kvartära ämmoniumsalt. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda organiskt modifiera- de lera av smektit-typ är i form av vattenhaltig uppslamning före tillsatsen till det vät- tenhalti ga systemet. 10. ll. 14. 16. 17. 18. ß* 511 460 Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av att nämnda organiskt modifiera- de lera av smektit-typ är i torr, pulveriserad form fore tillsatsen till det vattenhaltiga systemet. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at av att nämnda avfallspapper inne- håller klibbi ga föroreningar. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av att nämnda medel omfattar en blandning av minst en hydrofob organiskt modifierad lera med minst en hydroñl organiskt modifierad lera. Förfarandet enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda medel omfattar en organiskt modifierad lera bildad med ett kvatärt ammoniumsalt som har både hydrofoba och hydrofila grupper. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av utvinningssteget innefattar flo- tation av färg avlägsnad från avfallspapperet till ytan av det vattenhaltiga systemet. Förfarande enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n at av att medlet omfattade en reaktionsprodukt utav att rå hektoritlera och metyl-trihydrerad talgammoniumklorid. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at av att utvinningssteget innefattar vattentvätt av den avfärgade pappersmassan. Förfarande enligt patentkrav 15, k ä n n e t e c k n a t av att medlet omfattar en reaktionsprodukt av rå hektoritlera och oktadecyl-metyl-ammoniumklorid. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n at av att nämnda organiskt modifie- rade lera av smektittyp är reaktionsprodukten (a) en lera av smektittyp vald bland en grupp som består av rå hektorit, rå bentonit, anrikad hektorit, anrikad bentonit, spraytor- kad hektorit och blandningar därav; (b) en eller flera kvartära ammoniumsalter. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at av att utvidgningssteget innefattar flotation av färg avlägsnad från avfallspapperet till ytan av det vattenhaltiga systemet och vattentvätt av den avfárgade pappersmassan.
SE9201423A 1991-05-09 1992-05-06 Avfärgningsförfarande SE511460C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/697,448 US5151155A (en) 1991-05-09 1991-05-09 Process for deinking wastepaper with organically modified smectite clay

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9201423D0 SE9201423D0 (sv) 1992-05-06
SE9201423L SE9201423L (sv) 1992-11-10
SE511460C2 true SE511460C2 (sv) 1999-10-04

Family

ID=24801151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9201423A SE511460C2 (sv) 1991-05-09 1992-05-06 Avfärgningsförfarande

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5151155A (sv)
EP (1) EP0512212B1 (sv)
JP (1) JP2620019B2 (sv)
KR (1) KR970008218B1 (sv)
AT (1) AT401780B (sv)
BR (1) BR9201153A (sv)
CA (1) CA2067446C (sv)
CH (1) CH686629A5 (sv)
DE (1) DE69220844T2 (sv)
FI (1) FI920875A (sv)
MX (1) MX9201893A (sv)
NO (1) NO180172C (sv)
SE (1) SE511460C2 (sv)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336372A (en) * 1991-05-09 1994-08-09 Rheox, Inc. Process for deinking wastepaper utilizing organoclays formed in situ
US5389200A (en) * 1993-04-26 1995-02-14 Rheox, Inc. Process for removing inorganic components that form ash on ignition and oily waste from paper during recycling
US5401417A (en) * 1993-07-30 1995-03-28 University Of Delaware Selective adsorption of organic material from water by modified clays
US5701503A (en) * 1994-01-04 1997-12-23 Intel Corporation Method and apparatus for transferring information between a processor and a memory system
US5527426A (en) * 1994-01-21 1996-06-18 Westvaco Corporation Magnetic deinking of waste papers
US5454955A (en) * 1994-03-25 1995-10-03 Nalco Chemical Company Use of hectorite as a clarification aid for deink plant effluent
US5554670A (en) * 1994-09-12 1996-09-10 Cornell Research Foundation, Inc. Method of preparing layered silicate-epoxy nanocomposites
US5824226A (en) * 1994-12-21 1998-10-20 Loyola University Of Chicago Silane-modified clay
US5540814A (en) * 1995-01-24 1996-07-30 Nord Kaolin Company Method for removing stickies from wastepaper using modified cationic kaolin
US5587084A (en) * 1995-02-07 1996-12-24 Board Of Trustees Operating Michigan State University Method of removing organic contaminants from air and water with organophilic, quaternary phosphonium ion-exchanged smectite clays
CN1041121C (zh) * 1995-02-28 1998-12-09 陈居礼 废纸脱墨剂
US5558777A (en) * 1995-04-13 1996-09-24 Rheox, Inc. Oil spill flocculating agent and method of remediating oil spills
US5667694A (en) * 1995-08-28 1997-09-16 Rheox, Inc. Process for the removal of heavy metals from aqueous systems using organoclays
US5663111A (en) * 1995-09-07 1997-09-02 Southern Clay Products, Inc. Organoclay compositions
US5728764A (en) * 1995-09-07 1998-03-17 Southern Clay Products, Inc. Formulations including improved organoclay compositions
CA2236835C (en) 1995-11-07 2008-01-08 Southern Clay Products, Inc. Organoclay compositions for gelling unsaturated polyester resin systems
US5712233A (en) * 1996-01-22 1998-01-27 Witco Corporation Alkoxylate surfactant compositions and the use thereof in paper deinking
US5780376A (en) * 1996-02-23 1998-07-14 Southern Clay Products, Inc. Organoclay compositions
US5919975A (en) * 1996-05-31 1999-07-06 Witco Corporation Aromatic and aliphatic sulfonates and properties and applications thereof
US5735943A (en) * 1996-09-04 1998-04-07 Rheox, Inc. Rheological additives for asphalt and other organic systems comprising one or more organoclays and fibrous material, a process for producing such additives and organic systems containing such additives
US5881826A (en) 1997-02-13 1999-03-16 Actisystems, Inc. Aphron-containing well drilling and servicing fluids
WO1998038275A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Sybron Chemicals Inc. Clay-containing textile material treating composition and method
US5972049A (en) * 1998-01-28 1999-10-26 Sybron Chemicals Inc. Clay-containing dispersing composition for carriers used in the disperse dyeing of hydrophobic textiles
US6271298B1 (en) 1999-04-28 2001-08-07 Southern Clay Products, Inc. Process for treating smectite clays to facilitate exfoliation
US6787592B1 (en) 1999-10-21 2004-09-07 Southern Clay Products, Inc. Organoclay compositions prepared from ester quats and composites based on the compositions
US6649571B1 (en) 2000-04-04 2003-11-18 Masi Technologies, L.L.C. Method of generating gas bubbles in oleaginous liquids
US6666950B2 (en) 2001-11-28 2003-12-23 Basf Ag Process for deinking paper using a triglyceride
US20040065419A1 (en) * 2002-10-04 2004-04-08 Vicente Lasmarias Removal of contaminants from recycled paper fibers
US7862685B2 (en) 2006-01-09 2011-01-04 Kemira Chemicals, Inc. Method for deinking pulp using premixed hydrophobically modified calcium carbonate particles
US7897010B2 (en) * 2006-01-09 2011-03-01 Kemira Chemicals, Inc. Method for deinking pulp using premixed hydrophobically modified calcium carbonate particles
US8052837B2 (en) 2006-06-12 2011-11-08 Thiele Kaolin Company Deinking of waste paper
US8815051B2 (en) 2006-06-12 2014-08-26 Thiele Kaolin Company Deinking of waste paper
US8317973B2 (en) 2009-11-11 2012-11-27 Kemira Chemical, Inc. Polyester surfactants for deinking
IL210497A0 (en) * 2011-01-06 2011-03-31 Freeink Ltd A method and composition for deinking a printed substrate
DE102012204203B4 (de) * 2011-03-16 2014-03-20 Technische Universität Dresden Verfahren zum Recycling von Altpapier
EP3156540A1 (en) 2015-10-12 2017-04-19 Omya International AG Process for the deinking of coated paper or paperboard
JP6774776B2 (ja) * 2016-04-08 2020-10-28 日華化学株式会社 脱墨パルプの製造方法
JP6756550B2 (ja) * 2016-09-07 2020-09-16 日華化学株式会社 インク用添加物
US11447914B2 (en) 2017-12-07 2022-09-20 Thiele Kaolin Company Removal of stickies in the recycling of paper and paperboard
US11408124B2 (en) * 2017-12-28 2022-08-09 Seiko Epson Corporation Processing apparatus, sheet manufacturing apparatus, processing method, and sheet manufacturing method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1421195A (en) * 1921-04-27 1922-06-27 Paper De Inking Co Method for removing ink from printed paper
US1659401A (en) * 1922-08-16 1928-02-14 Kirschbraun Lester Process of recovering waste fibrous material
US1986907A (en) * 1932-01-18 1935-01-08 Sidney D Wells Production of nodules
US3501373A (en) * 1966-11-04 1970-03-17 Garden State Paper Co Inc De-inking waste printed cellulosic stock
GB1375161A (sv) * 1970-10-14 1974-11-27 English Clays Lovering Pochin
US4013505A (en) * 1972-03-09 1977-03-22 Vyzkumny Ustav Papieru A Celulosy Method of deinking printed wastepapers
DE2243340C2 (de) * 1972-04-26 1983-08-25 Great Eastern Packing & Paper Stock Corp., Richmond, Va. Verwendung eines äthoxylierten aliphatischen Mono-Ols oder Diols zum umweltschonenden Entfärben von bedrucktem Abfallpapier
SU926129A1 (ru) * 1976-05-07 1982-05-07 Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Вторичных Ресурсов Состав дл удалени печатной краски из макулатуры
DE2919866A1 (de) * 1978-05-22 1979-11-29 Wiggins Teape Group Ltd Verfahren zur rueckgewinnung von fasern
JPS59150191A (ja) * 1983-02-16 1984-08-28 ライオン株式会社 古紙の脱墨方法
SE439787B (sv) * 1984-03-19 1985-07-01 Berol Kemi Ab Sett att reducera missfergning och/eller klibbighet vid upparbetning av avfallspapper
US4618400A (en) * 1984-12-28 1986-10-21 Shell Oil Company Wastepaper deinking process
US4608123A (en) * 1985-02-20 1986-08-26 Hercules Incorporated Method of minimizing untoward effect of contaminants, such as pitch, in the papermaking operation
US4680088A (en) * 1985-02-21 1987-07-14 Michael Scheck Process for removing ink particles from paper products
US4666558A (en) * 1985-12-11 1987-05-19 Shell Oil Company Process for newspaper deinking using low-foaming surfactant deinking agent
DE3719929A1 (de) * 1987-06-15 1988-12-29 Nl Chemicals Inc Verwendung eines organophilen tons zum abtrennen der oel-phase aus oel-in-wasser-suspensionen

Also Published As

Publication number Publication date
DE69220844T2 (de) 1997-11-06
FI920875A (fi) 1992-11-10
AT401780B (de) 1996-11-25
CH686629A5 (de) 1996-05-15
CA2067446C (en) 2000-09-05
MX9201893A (es) 1992-11-01
EP0512212A1 (en) 1992-11-11
JP2620019B2 (ja) 1997-06-11
KR920021801A (ko) 1992-12-18
ATA94292A (de) 1996-04-15
NO920851L (no) 1992-11-10
NO180172B (no) 1996-11-18
KR970008218B1 (ko) 1997-05-22
SE9201423D0 (sv) 1992-05-06
SE9201423L (sv) 1992-11-10
JPH05263382A (ja) 1993-10-12
US5151155A (en) 1992-09-29
FI920875A0 (fi) 1992-02-27
NO920851D0 (no) 1992-03-04
EP0512212B1 (en) 1997-07-16
BR9201153A (pt) 1993-01-05
CA2067446A1 (en) 1992-11-10
NO180172C (no) 1997-02-26
DE69220844D1 (de) 1997-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE511460C2 (sv) Avfärgningsförfarande
SE512478C2 (sv) Förfarande för avfärgning av returpapper
EP0622490B1 (en) Process for removing inorganic components that form ash on ignition and oily waste from paper during recycling
US4043908A (en) Process for cleaning of a dispersion of dispersed particles
CN101970628A (zh) 脂肪材料的净化处理
US5362363A (en) Aqueous dispersions containing alkaline earth soaps and/or alkaline earth resin soaps for deinking printed wastepaper
WO1994028237A1 (en) Improved method of removing hydrophilic ink
CN101680166B (zh) 印刷旧纸的脱墨方法
JPH08511066A (ja) フレキソ印刷用インクの脱インク用調合物
HRP20050087A2 (en) Method of deinking
US3069308A (en) Oxyalkylated alcohol process
AU673782B2 (en) Treatment of cellulosic material and compositions for use in this
CN1070893C (zh) 硝基苯异噻唑-偶氮染料
JPH04503835A (ja) 故紙の再生方法
WO1993015260A1 (de) Verfahren zur entfernung von druckfarben aus bedrucktem altpapier
KR100644960B1 (ko) 흡착용해 기능을 갖는 흡착미셀 슬러리 세제의 제조방법 및조성물
SU658201A1 (ru) Способ удалени типографской краски из печатной макулатуры
Pauck The role of sodium silicate in newsprint deinking.
JPH02229290A (ja) 古紙脱墨促進剤
CA2207328A1 (en) Novel surfactant compositions and the use thereof in paper deinking
DE2211079B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum deinking von bedrucktem altpapier

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed