SE512478C2 - Förfarande för avfärgning av returpapper - Google Patents

Description

_ 512 478 2 avfärgningsmedium innehållande ett kemiskt avfärgningsmedel i syfte att avlägsna tryckfärg och andra föroreningar från massa- fibern och bilda en suspension eller dispersion av tryckfärgen och andra partiklar i det vattenhaltiga mediet. Den resulterande blandningen behandlas därefter för att separera den suspenderade tryckfärgen och andra partiklar från massan, exempelvis genom luftgenombubbling och flotation av tryckfärgs/avfärgningsmedels- komplexet, följt av skumning för att avlägsna tryckfärgen och andra partiklar från behandlingsbadet eller genom filtrering och efterföljande vattentvättning av fibermattan för att avlägsna fdispergerade tryckfärgspartiklar.

Det har förekommit talrika försök inom den kända tekniken för att förbättra effektiviteten av konventionella avfärgningsförfaran- den. Exempelvis beskriver U.S.-patentet nr. 4.618.400 en metod för avfärgning av avfallspapper som innefattar omvandling av av- fallspappret till en pappersmassa, kontakt av pappersmassan med ett vattenhaltigt medium av alkaliskt pH innehållande ungefär 0,2 till 2 vikt% av ett avfärgningsmedel som är en eller en blandning av vissa tioletoxylatföreningar 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 överförda tidningar i ett vattenhaltigt medium innehållande ett avfärgningsmedel omfattande en speciell blandning av en vatten- löslig C9-Cl6-alkanoletoxylatkomponent och en oljelöslig C9-Cl6- alkanoletoxylat-komponent och utvinning av avfärgad massa fràn det vattenhaltiga mediet.

U.S.-patentet nr. 3.932.206 beskriver avfärgningsmedel som anges vara icke-toxiska för livet i vatten; de beskrivna föreningarna består av etoxylerade alifatiska mono- eller dioler.

Japanska patentpublikationen 59-150191 yppar ett förfarande för avfärgning av avfallspapper genom macerering av pappret i närvaro av ett fettsyrasalt och därefter utsättande av pappret för en - 512 478 kvaternär ammoniumtensid.

Det sovjetiska patentet 926129 anger en komposition för avlägs- nande av tryckfärg från avfallspapper som innehåller kvaternära ammonium- och fosfonium-tensider, isoamylalkohol, fosfinoxid, butylxantogenat och lösningsmedel.

U.S.-patentet nr. 4.867.844 yppar en metod för behandling av fibrösa material genom användning' av ett organofilt komplex bildat från en lera (företrädesvis bentonit) och en organisk radikal härledd från en oniumförening (företrädesvis kvaternär ammoniumförening).

Japanska patentpublikationen JP31l9189 visar en metod för avlägs- nande av fibrösa föroreningar från bakvattnet resulterande från papperstillverkning genom att separat tillsätta lera och ett kat- jon-ytaktivt bindemedel. Bindemedlet som anges är stearyl-trime- tyl-ammoniumklorid.

Oaktat de tidigare ansträngningarna är man i stort sett ense om att det f.n. inte existerar något helt acceptabelt förfarande för avfärgning av avfallspapper. Ett tillkortakommande vid många av avfärgningsteknikerna i teknikens ståndpunkt är oförmågan hos dessa förfaranden att samtidigt avlägsna både vattenbaserade och oljebaserade tryckfärger från avfallspappret. Avlägsnandet av vattenbaserade (flexografiska) tryckfärger från avfallspapper har visat sig vara ett särskilt bekymmersamt problem förknippat med kända flotationsavfärgningsförfaranden. Exempelvis kan standard- fettsyratvålkemin inte samla det högdispersa vattenbaseradei tryckfärgsavfallet. Avlägsnandet av vattenbaserade tryckfärger från avfallspapper med användning av avfärgningsförfaranden ger också problem till följd av användningen av stora volymer vatten och behovet att behandla vattnet så att vattnet kan återföras. I detta hänseende är avsevärda kostnader förbundna med behandlingen av avfallspappersmaterial för att separera material innehållande vattenbaserad tryckfärg från sådana som innehåller oljebaserade tryckfärger.

H Hx \ ' 512 478 4 Vidare har avfärgningsmedel som hittills använts varit ineffek- tiva vid avlägsnandet av klibbande föroreningar från avfallspap- per. Dessa klibbande föroreningar (fràn tryckkänsliga etiketter, sammanbindande material och klister) stöter man ofta på vid av- fallspappersavfärgningsprocesser och tenderar att begränsa kva- liteten hos den slutliga returprodukten.

Det skulle därför vara ytterst önskvärt att ställa ett förfarande till förfogande för avfärgning av olika typer av avfallspapper som.innehåller'vattenbaserade.och/eller*oljebaserade tryckfärger.

Dessutom skulle det vara fördelaktigt, om ett sådant avfärgnings- förfarande också skulle kunna avlägsna klibbande föroreningar från det behandlade avfallspappret i syfte att öka kvaliteten hos avfärgad pappersmassa som lämnas av förfarandet.

Föreliggande uppfinning är baserad pà upptäckten att organoleror fungerar såsom högeffektiva avfärgningsmedel och vidare att såda- na avfärgningsmedel av organolera lämpligen kan bildas in situ i ett vattenhaltigt system under en.avfärgningsoperation. Vidare är organoleror effektiva i att eliminera klibbande komponenter för- bundna med tryckkänsliga etiketter och lim som använts vid bok- bindning. Sålunda ställer föreliggande uppfinning ett förfarande till förfogande för avfärgning av avfallspapper som omfattar: (a) bildning av ett organoleravfärgningsmedel i ett vattenhaltigt system, (b) kontakt av tryckfärg från avfallspapper i det vatten- haltiga systemet med en mängd av organoleravfärgningsmedlet effektiv för att avfärga avfallspappret och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa från det vattenhaltiga systemet.

Uppfinningen tar i betraktande fem sätt för bildning av organo- leravfärgningsmedlet in situ i det vattenhaltiga systemet. Först kan organoleran bildas i det vattenhaltiga systemet genom till- sats av ett eller flera ammoniumsalter och en eller flera katjon- bytande leror till det vattenhaltiga systemet, där dessa material reagerar till att bilda organoleravfärgningsmedlet.

Alternativt, om något av eller allt avfallspappret som skall be- _ 512 478 handlas innehåller katjonbytbara leror, kan medlet bildas i systemet genom att (a) göra massa av avfallspap- per, varav något av eller allt innehåller katjonbytbar lera, till att frigöra leran från avfallspappret och (b) inblanda minst ett ammoniumsalt till att bilda ett avfärgande medel.

En tredje teknik innefattar tillsats av en vattenfri blandning, sammansatt av en eller flera katjonbytbara leror som blandats med ett eller flera ammoniumsalter, till det vattenhaltiga systemet.

I frånvaro av vatten reagerar leran inte med ammoniumsaltet. Vid tillsats av blandningen till det vattenhaltiga systemet reagerar leran med saltet till att bilda ett organoleravfärgningsmedel_ Dessutom kan ammoniumsaltet också reagera med lera som ingår i avfallspappret.

Ett fjärde sätt är då både en katjonbytbar lera och ett eller flera ammoniumsalter är närvarande i avfallspappret som skall avfärgas. Ammonium-saltet/-salterna kan sättas till tryckfärgen, papperslimningsmedlet eller pappret själv innan pappret underkas- tas tryckning. Därefter frigör'massaberedningssteget både ammoni- umsaltet /-salterna och leran som ingår i avfallspappret, sà att det reagerar in situ till att bilda en organolera.

En femte teknik innefattar tillsats av ammoniumsaltet/-salterna till tryckfärgen, papperslimningsmedlet eller pappret själv innan pappret underkastas tryckning, överföring av avfallspappret till massa för att frigöra ammoniumsaltet/-salterna och separat till- sats av en lera, så att leran och ammoniumsaltet/-salterna reage- rar till att bilda avfärgningsmedlet.

Vid alla fem sätten för bildning av organoleravfärgningsmedlet in situ kan ytterligare mängder av leror eller salter tillsättas till det vattenhaltiga systemet för att förbättra bildning av tillräcklig mängd organolera för att effektivt avfärga avfalls- pappret.

Avfärgningsförfarandet enligt uppfinningen avlägsnar framgångs- H! ! " 'IIUIU W III HW ~ 512 478 6 rikt både vattenbaserade (flexografiska) och oljebaserade tryck- färger. Förmågan att samla och flotera flexografisk tryckfärg och avlägsna klibbiga komponenter är en betydande fördel med upp- finningen över konventionella avfärgningstekniker.

Enligt föreliggande uppfinning ställer sökanden ett förfarande till förfogande för avfärgning av avfallspapper, som omfattar: (a) bildning av ett organoleravfärgningsmede1 i ett vattenhaltigt system; (b) kontakt av tryckfärg från avfallspapper i det vatten- haltiga systemet med en mängd av organoleravfärgningsmedlet som är effektiv för att avfärga avfallspappret; och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa från det vattenhaltiga systemet.

Sökanden har upptäckt att organoleravfärgningsmedlet kan bildas in situ i det vattenhaltiga systemet genom att sätta ett eller flera ammoniumsalter och en eller flera katjon-utbytbara leror till det vattenhaltiga systemet. Katjonbytbara leror är leror som innehåller minst 5 milliekvivalenter av utbytbara envärda eller 2* eller Fe2+, per tvåvärda katjoner, såsom Na+, Li+, H+, Ca2+, Mg 100 g lera. Fakultativt kan de envärda eller tvåvärda katjonerna ersättas med organiska katjoner, såsom ammoniumsalter. Exempel på katjonbytbara leror innefattar, men är inte begränsade till, hek- torit, bentonit, saponit, attapulgit och kaolinit. Valet av en hydrofob organisk katjon resulterar i organolera som blir hydro- fob efter jonbytesreaktionen. Genom val av en hydrofil organisk katjon uppkommer såsom resultat efter jonbyte i leran med den organiska katjonen en hydrofil organolera. En hydrofob organolera är en organolera som kan avlägsnas från vatten genom luftgenom- bubbling i organoler/vattenblandningen och därefter avskumning eller vakuumavsugning av organoleran från ytan.

Katjonbytbara leror är allmänt använda i papperskompositioner för att ge en jämnare yta, kontrollera inträngningen av tryckfärgen och förbättra nappningsmotstàndet, utseendet, ljusheten och opakiciteten hos pappren. Katjonbytbara leror är också använda såsom funktionella överdrag för att ge sådana kännetecken såsom vattenbeständighet och tryckkänslighet för självkopiering. Sålun- ' 512 478 7 da har det med avseende på avfallspapper som innehåller katjon- bytbara leror upptäckts att ett organoleravfärgningsmedel kan bildas in situ i ett vattenhaltigt system genom att (a) bereda en massa av avfallspapper innehållande en katjonbytbar lera i det vattenhaltiga systemet för att frigöra den katjonbytbara leran fràn avfallspappret och (b) att blanda minst ett ammoniumsalt med det vattenhaltiga systemet till att bilda ett organoleravfärg- ningsmedel.

Under denna andra metod kan ytterligare mängder av en katjonbyt- bar lera sättas till det vattenhaltiga systemet om erforderligt för att åstadkomma effektiv avfärgning av avfallspappret.

Vid den tredje till och med femte metoden frigöres ett eller flera ammoniumsalter som är närvarande i tryckfärgen, pappret, den vattenfria blandningen eller pappret själv under massabered- ningen och bringas att reagera in situ med katjonbytbar lera, antingen frigjord från avfallspappret eller tillsatt separat, till att bilda ett organoleravfärgningstillsatsmedel_ Avfärgningsförfarandenaenligtuppfinningenutföresföreträdesvis i närvaro av ett ytaktivt medel, i synnerhet när återvinning av den avfärgade pappersmassan åstadkommes genom flotationstekniker.

Tensider av polyoxietylentyp har befunnits vara särskilt använd- bara för att modifiera skumningskarakteristika för organolerav- färgningsmedlet och för att förbättra flotationen av samlad av- fallstryckfärg till ytan av flotationscellen. Tensider av typen polyoxietylen 100 stearyleter, såsom Brij 700 (ICI Americas, Inc.), är särskilt föredragna.

Användbara ammoniumsalter för föreliggande uppfinnings syften innefattar sådana som har formeln: _14» .__ Ti az-ælz-a, n, X' -w u» w W! H H 'T ' W ' 512 478 8 vari R1 omfattar en rak eller grenad alifatisk kolvätegrupp som har från 1 till ungefär 30 kolatomer; R2, R3 och R4 är oberoende av varandra valda från gruppen bestående av (a) raka eller grena- de alifatiska grupper som har från 1 till ungefär 30 kolatomer; (b) aromatiska och substituerade aromatiska grupper; (c) etoxy- lerade grupper innehållande från l till ungefär 80 mol etylenox- id; och (d) väte. Anjonen X" som åtföljer ammoniumsaltet är ty- piskt en som inte negativt påverkar förmågan till katjonbyte av leran med ammoniumsaltet. Sådana anjoner innefattar exempelvis klorid, bromid, jodid, hydroxyl, nitrit och acetat, använda i tillräcklig mängd för att satisfiera ammoniumkatjonens laddning.

De alifatiska grupperna i ovanstående formel kan härledas från naturligt förekommande oljor innefattande olika vegetabiliska oljor, såsom majsolja, kokosnötolja, sojabönolja, bomullsolja, ricinolja och liknande, såväl som olika animaliska oljor eller fetter, såsom talgolja. De alifatiska grupperna kan likaså vara petrokemiskt härledda från exempelvis 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 ogrenade, mättade radikaler innefattar lauryl, stearyl, tridekyl, myristyl (tetradekyl), pentadekyl, hexadekyl, hydrerad talg, dokosanyl.

Representativa exempel på ogrenade, omättade och osubstituerade radikaler innefattar oleyl, linoleyl, linolenyl, soja och talg.

Ytterligare exempel på användbara aromatiska grupper, dvs. bensyl och substituerade bensyldelar, innefattar material härledda från exempelvis bensylhalider, benshydrylhalider, tritylhalider, a- halogen-a-fenylalkaner, vari alkylkedjan har från 1 till 22 kol- atomer, såsom 1-halogen-1-fenyletan, 1-halogen-1-fenylpropan och 1-halogen-l-fenyloktadekan; substituerade bensyldelar, såsom så- dana härledda från orto-, meta- och.para-klorbensylhalider, para- metoxibensylhalider, orto-, meta- och para-nitrilobensylhalider, och orto-, meta- och para-alkylbensylhalider, vari alkylkedjan ' 512 478 9 innehåller från 1 till 22 kolatomer; och kondenserade ringdelar av bensyltyp, såsom sådana härledda från 2-halogenmetylnaftalen, 9-halogenmetylantracen och 9-halogenmetylfenatren, vari halogen- gruppen omfattar klor, brom, jod eller någon annan sådan grupp som tjänar såsom en lämnande grupp i den nukleofila attacken av delen av bensyltyp sådan att nukleofilen ersätter den lämnande gruppen på bensyltypdelen.

Ytterligare användbara substituenter av aromatisk typ innefattar fenyl och substituerad fenyl, N-alkyl och N,N-dialkylaniliner, vari alkylgrupperna innehåller mellan l 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 definieras såsom klor, brom eller jod och 2-, 3- och 4-karboxifenyl och estrar därav, där alkoholen i estern är härledd från en alkylalkohol, vari alkyl- gruppen innehåller mellan l och 22 kolatomer, aryl såsom fenol, eller aralkyl, såsom bensylalkoholer: och kondenserade ringaryl- delar, såsom naftalen, antracen och fenantren.

Användbara ammoniumsalter för syftena enligt föreliggande uppfin- ning innefattar hydrofoba ammoniumsalter, såsom monometyltrial- kylkvaternärer och|dimetyldialkylkvaternärer, såväl sonnhydrofila ammoniumsalter, såsom vattendispergerbara, etoxylerade ammonium- föreningar, och blandningar därav.

I synnerhet omfattar ett föredraget hydrofilt ammoniumsalt för användning i de avfärgande formuleringarna enligt uppfinningen för användning i vattentvättningsavfärgningsprocesser ett etoxy- lerat 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. ' 512 478 Exempel på lämpliga etoxylerade kvaternära ammoniumföreningar innefattar de följande: Dihydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (33)]-ammoniumklorid: --- i + ?T cxa cl' Hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (15)]-ammoniumklorid: 4:.. -:+ C33 HT-N-(cH2cH2o)xn x + Y = 15 (cx2cH2o)yn cl- Hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (30)]-ammoniumklorid: 4... -- + ca, næ-N-(cn2cH2o)xn X + Y - 30; och (cH2cn2o)yH C1- Hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (50)]-ammoniumklorid: ..._ --+ CH3 ' awfn-(ca¿cs¿o)xn x + y - 50 (cn2cn2o)yn cl- vari HT = hydrerad talg.

Ett föredraget hydrofobt ammoniumsalt för användning i avfärg- _ 512 478 ll ningsformuleringarna enligt uppfinningen, i synnerhet för flota- tionsavfärgningsförfaranden, omfattar ett kvaternärt ammoniumsalt som innehåller: (a) minst en, företrädesvis två eller tre, kolvätekedjor som har från ungefär 8 till 30 kolatomer; och (b) antingen inga hydrofila kolkedjor eller som har hydrofila kolkedjor som har totalt ungefär 9 mol etylenoxid eller mindre.

Exempel på lämpliga hydrofoba ammoniumsalter innefattar följande: Metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid: IIIT m-W-Ci-I, Cl' I m' Dihydrerad- talg-metyl-[etoxylerad( 2) ]-ammoniumklorid: ä” HT-Nä- (Üïzcnzo) IH cl- CH; Dimetyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid: CH; I _ HTíK*-_CI~I3 HT Dimetyl-dibehenyl-ammoniumklorid: ca, wrnçï-CH; cl- I 'czuøs vari HT = hydrerad talg. ' 512 478 12 Andra föredragna ammoniumsalter för användning vid uppfinningen innefattar bensylmetyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid, dihydroxi- etylisoarchidaloxipropyl-ammoniumklorid (TOMAH) och dimetyl-di- kokos-ammoniumklorid.

Det är underförstått att antingen en blandning av hydrofob orga- nolera och hydrofil organolera eller en organolera, i vilken ammoniumsaltet ger den resulterande organoleran den rätta hydro- fil-/hydrofob-balansen, kan användas i avfärgningsförfaranden som utnyttjar en kombination av flotations- och vattentvättningstek- niker för att bilda avfärgad massa. Sålunda skulle en organolera gjord från två olika ammoniumsalter som varierar i sina hydrofoba egenskaper vara inom uppfinningens ram. I detta hänseende kan am- moniumsalter som har både hydrofoba och hydrofila grupper använ- das. Vidare kan även en blandning av katjonbytbara leror som har olika katjonbyteskapaciteter användas till att bilda organoleran för borttagande av tryckfärg.

Framställningen av ammoniumföreningarna som utnyttjas i de upp- funna avfärgningsformuleringarna kan utföras genom tekniker som är välkända på området. Exempelvis skulle fackmannen vid fram- ställning av ett kvaternärt ammoniumsalt framställa en dialkyl- sekundär amin, exempelvis, genom hydrering av nitriler (se U.S.- patent nr. 2.355.356) och sedan bilda den metyl-dialkyl-tertiära aminen genom reduktiva alkyleringar med användande av formaldehyd såsom källa för metylradikalen. Enligt förfarandena skildrade i U.S.-patentet nr. 3.136.819 och U.S.-patentet nr. 2.775.617 kan en kvaternär aminhalid sedan bildas genom tillsats av bensylklo- rid eller bensylbromid till den tertiära aminen. Det som uppen- baras i de ovan nämnda tre patenten införlivas häri genom referens.

Såsom är välkänt inom denna teknik kan reaktionen av den tertiära aminen med bensylklorid eller bensylbromid fullbordas genom tillsats av en mindre mängd metylenklorid till reaktionsbland- ningen, så att en blandning av produkter som övervägande är bensylsubstituerade erhålles. Denna blandning kan sedan användas _ 512 478 13 utan ytterligare separation av komponenter.

Lerorna som kan användas vid föreliggande uppfinning är katjon- bytbara leror som har en katjonbyteskapacitet av minst ungefär 5 milliekvivalenter per 100 g lera, bestämd genom de välkända mety- lenblàtt- och ammoniumacetat-metoderna.

Katjonbytbara leror är välkända pà detta område och är kommersi- ellt tillgängliga från ett flertal källor. De kan användas i den råa formen, innehållande gångart och icke-lerarter, eller renade genom något av de välkända förfarandena. Före användningen i av- färgningsformuleringarna enligt uppfinningen kan lerorna också överföras till natriumformen. Detta kan lämpligen utföras genom beredning av en vattenhaltig leruppslamning och passage av upp- slamningen genom en bädd av katjonbytesharts i natriumformen.

Alternativt kan leran blandas med vatten och en löslig natrium- förening, såsonlnatriumkarbonat, natriumhydroxid etc., och bland- ningen underkastas skjuvning, sásom medelst en kollergàng eller extruder. Överföring av leran till natriumformen kan företagas vid godtyclig tidpunkt före bildning av organoleravfärgningsmed- let.

Katjonbytbara leror framställda syntetiskt genom antingen ett pneumatolytiskt eller, företrädesvis, ett hydrotermalt syntesför- farande kan ocksá användas för framställning av de nya avfärg- ningsmedlen enligt uppfinningen.

Representativa katjon-bytbara leror användbara i enlighet med föreliggande uppfinning är de följande: Montmorillonit tA1+.Me.Si.°»<øH),_,r,;x3+ där 0,55 S x 5 1,10, f s 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4, och blandningar därav; Bentonit rAuxg.°,.<°H>..r.1 cwwn* " 512 478 14 däf0<><< 1,10, 0 R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4, och blandningar därav; Kaolinit hlzOy 2510,' 211,0 Attapulgit (Oxzh (031214955-1-11320' 4320 Beidellit [A1,,,(s1,,_,>.1, , ,) cdon) “m an* där 0,5 S X S 1,10, 0 S Y S 0,44, f S 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Hektorit [HQMI-íâífim (0H)..,F,]xR* där 0,57 S x S 1,15, f S 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Saponit rMguA1,=1..,A1..,°»<°H>gram* där 0,58 5 X S 1,13, 0 5 Y S 0,55, f S 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; och Stevensit rMs,,S1.°»<<>1n.,P.12xR* där 0,28 S x S 0,57, f = 4 och R är vald från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav.

De föredragna lerorna som användes enligt föreliggande uppfinning är bentonit och hektorit. Det är givet, att både skjuvade och icke-skjuvade former av de ovan uppräknade katjonbytbara lerorna kan användas. Dessutom kan den använda katjonbytbara leran vara antingen rå (innehållande gångart eller icke-lermaterial) eller anrikad (gångart avlägsnad). Möjligheten att använda rå lera i den katjonbytbara leran innehållande avfärgningskompositioner ' 512 478 enligt denna uppfinning representerar en väsentlig kostnads- besparing, då leranrikningsförfarandet och, överföringen till natriumformen inte måste utföras.

De katjon-bytbara lerorna kan syntetiseras hydrotermalt genom att bilda en vattenhaltig reaktionsblandning i form av en uppslamning innehållande blandade vattenhaltiga oxider eller hydroxider av de önskade metallerna med eller utan natrium (eller alternativt ut- bytbar katjon eller blandningar därav) i proportionerna som defi- nieras genom ovanstående formler och de för-valda värdena på x, y och f för den speciella, önskade syntetiska katjon-bytbara le- ran. Uppslamningen placeras sedan i en autoklav och upphettas under autogent tryck till en temperatur i intervallet av approxi- mativt lOO°C till 325°C, företrädesvis 275° till 300°C, under en tillräckligt lång tidsperiod för att bilda den önskade produkten.

Formuleringstider av 3 till 48 timmar är typiska vid 300°C i be- roende av den speciella katjon-bytbara leran som syntetiseras; den optimala tiden kan lätt bestämmas genom försök.

Avfärgningsförfarandet som ställes till förfogande enligt uppfin- ningen kan utnyttja endera eller både hydrofila och hydrofoba organoleror såsom avfal1spappersavfärgningsmedel. Typiskt finner relativt hydrofila organoleror sin största användning i avfärg- ningssystem som använder vattentvättning för att avlägsna tryck- färg. Relativt hydrofoba organoleror finner sin största använd- ning i system som använder flotation.

Avfärgningsmedlet kan framställas exempelvis genom blandning för reaktion av enï katjon-bytbar lera, ammoniumsalt(-salter) och vatten tillsammans i det vattenhaltiga systemet, företrädesvis vid temperaturer i intervallet från ungefär 0,0l°C till lOO°C.

Reaktionen resulterar i ett organoleravfärgningsmedel som avlägsnar tryckfärg från avfallspappret¿ Organoleran avlägsnar tryckfärg alternativt från avfallspappret genom kontakt av tryckfärgen i avfallspappret eller genom kontakt av tryckfärgen som har frigjorts i systemet såsom ett resultat av massabered- ningen eller genom andra medel, sàsom natriumhydroxid.

\I|| \ HIH\I!\ r i W \ l " 512 478 16 En fördel med in-situ-bildningen av det tryckfärgsavlägsnande medlet framför användningen av en i förväg bildad organolera är att den inte måste filtreras, tvättas, torkas eller malas före tillsatsen. Dessutom bildas organoleran i ett högdisperst till- stånd, vilket understöder den tryckfärgsavlägsnande effekten och medgeranvändningenavammoniumsalt/katjonbytbar-lera-kombinatio- ner som inte lätt kan dispergeras i massaberedningsenheten. Så- lunda medger in-situ-metoden användningen av ett större omrâde av ammoniumsalter och katjonbytbara leror jämte kostnadsbesparingar till följd av lägre råmaterialpriser.

När lera tillsättes till systemet från vilket tryckfärg skall av- lägsnas kan leran tillsättas i torr eller för-dispergerad form.

Fakultativt kan vatten/ler-uppslamningen centrifugeras före till- satsen för att avlägsna föroreningar. Slammet kan också skjuvas före tillsatsen för att öka effektiviteten av den in situ bildade organoleran.

Ett föredraget organoleravfärgningsmedel omfattar reaktionspro- dukten av: (a) en katjon-bytbar lera som har en katjonbyteskapacitet av minst ungefär 5 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera ammoniumsalter i en mängd av från ungefär 20% till ungefär 350% av katjonbyteskapaciteten hos den katjonbytbara leran.

Avfärgningsmedlen som användes i förfarandet enligt uppfinningen användes i mängder av från ungefär 0,05 vikt% till ungefär 50 vikt%, räknat pà torr-vikten av det behandlade avfallspappret. Återvinningen av avfärgad pappersmassa enligt förfarandet enligt uppfinningen àstadkommes företrädesvis genom antingen flotation och/eller vattentvättningstekniker som är välkända inom detta område. När den uppfunna tekniken utföres såsom en flotationspro- cess, utflockar de avfärgande medlen tryckfärgen som frigjorts ' 512 478 17 från avfallspappret, följt av luftflotation och avskumning av tryckfärgen, avfärgningsmedlet och klibbiga föroreningar för att avlägsna desamma från den vattenhaltiga uppslamningen. Operatio- nen utföres företrädesvis under alkaliska betingelser. Det vat- tenhaltiga systemet kan innefatta ett eller flera skumningsmedel, såsom tvàlar eller detergenter, och tensider, i syfte att ge för- bättrad avfärgningseffekt.

När den uppfunna tekniken utföres såsom en vattentvättningspro- cess behandlas uppslamningen fakultativt för att fysikaliskt av- lägsna den relativt lilla mängden av skumartat tryckfärgsavfall som kan samlas på ytan, filtreras sedan och den resulterande fibermattan utsättes för upprepade vattentvättningar så att dis- pergerade tryckfärgspartiklar passerar*genom1nattan. De avfärgan- de medlen fungerar genom att dispergera tryckfärgspartiklarna till en tillräckligt liten storlek, så att vid filtrering tryck- färgspartiklarna, avfärgningsmedlet och de klibbiga föroreningar- na kan avlägsnas genom sköljning genom fibermattan. Operationen utföres återigen företrädesvis under alkaliska betingelser.

Förfarandet enligt uppfinningen är effektivt för att avfärga av- fallspapper innehållande både vattenbaserade och oljebaserade tryckfärger. Typiska avfallspapper som kan behandlas enligt upp- finningenährdagstidningar, tidskrifter, datamaskinspapper, juri- diska dokument, bokpapper och blandningar av dessa material.

Avfallspappret förvandlas till massa för att öka ytan av avfalls- pappret i kontakt med de avfärgande medlen enligt uppfinningen.

Vidare, såsom diskuterats ovan, har överföringen till massa av avfallspappren innehållande katjon-bytbara leror befunnits fri- göra lerorna in i det vattenhaltiga systemet, där lerorna sedan kan reagera med ett ammoniumsalt till att bilda ett organolerav- färgningsmedel. Likaledes kan avfärgningsmedlet bildas in situ genom överföring till massa av avfallspapper innehållande både en katjonbytbar lera och ett ammoniumsalt eller genom överförande till massa av avfallspapper innehållande ett ammoniumsalt och separat tillsats av en katjonbytbar lera till det vattenhaltiga Ir! \\ MH WP \ m' _ 512 478 18 systemet. Tekniker och apparatur för att göra massa av avfalls- papper är välkända för genomsnittsfackmannen på området. Exem- pelvis kan massa göras av avfallspappret efter tillsats till det vattenhaltiga systemet genom att utsätta systemet för skjuvning.

Förfarandet enligt uppfinningen ger ett effektivt medel för av- färgning av avfallspapper innehållande vattenbaserade och/eller oljebaserade tryckfärger. Det uppfunna förfarandet resulterar i avfärgad pappersmassa som är lämplig för framställning av retur- pappersprodukter av hög kvalitet. Dessutom innehåller den avfär- gade pappersmassan som lämnas genom uppfinningen färre klibbiga föroreningar än produkterna av konventionella avfärgningstekni- ker.

De följande exemplen lämnas för att illustrera uppfinningen, men bedömes inte vara begränsande därpå. Alla procenttal genomgående givna i beskrivningen är baserade på vikt, 100% viktbasis, såvida inte annat anges.

Exempel 1 Detta exempel beskriver framställningen av en föredragen organo- leravfärgningskomposition enligt uppfinningen för användning i ett flotationsförfarande för avlägsnande av tryckfärg pà basis av en reaktionsprodukt av katjon-bytbar lera och ammoniumsalt. 366,3 g av en 5,46% fast material innehållande rå hektoritlera (katjonbyteskapacitet = 55 m.e./100 g fast material i rå lera)- uppslamning (20 g fast material i rå lera), skjuvad med använd- ning av en Tekmar SD-45 dispergeringsanordning, invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 150,0 g vatten och upphettades till 65°C. 70 milliekvivalenter (8,82 g) av 91, 7% aktiv dimetyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid smältes och hälldes ner i leruppslamningen. 65,1 g hett vatten användes för att spola ammoniumsaltet ner i leruppslamningen. Den resulterande blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i sekunder för att bryta sönder agglomerat och analyserades på procent fast material. Procent fast material befanns vara lika _ 512 478 19 med 5,l%.

Exempel 2 Detta exempel beskriver flotationsavfärgningsproceduren som följes för utvärdering av effektiviteten av avfärgningsmedlet som framställts i exempel l och de i exemplen 3-7 nedan, vid avfärg- ning av tidningsavfall till att ge returpapper med förbättrad ljushet. ,6 g tidningspapper (Trentonian), skuret till små -3,23 cmz (-1/2 square inch)-bitar, sattes till 500 ml vatten som upphet- tats till 45°C och justerats till ett pH av 9,5 med 1,0 ml av 10% natriumhydroxidlösning. Den vattenhaltiga uppslamningen av tid- ningspapper tilläts blandas under långsam omröring i 10 minuter.

Avfallstidningspappret defibrerades sedan genom blandning i 3 minuter med användande av en Cowles höghastighetsdispergerings- anordning vid 2500 rpm. En portion av det uppslammade organole- ravfärgningsmedlet, som framstä1ltsi.exempe1J¶ innehållande 1,5 g fast material av organolera sattes sedan till det defibrerade tidningspappret och blandades grundligt. Blandningen av defibre- rat tidningspapper/organolera underkastades sedan luftgenom- bubbling i syfte att bringa det flockulerade tryckfärgsavfallet att flyta upp. Ett flytande tryckfärgsflock bildades; det avlägsnades genom avsugning.

Efter luftgenombubbling och avlägsnande av det flytande flocket under en period av 10 minuter átervanns den avfägarde pappersmas- san och surgjordes till ett pH av 4,5 med svavelsyra. Den avfärgade pappersmassan vakuumfiltrerades sedan och lades på en plastskiva, täcktes med två filterpappersblock, pà vilka ännu en plastskiva placerades. Pappersmassan utsattes för ett tryck av 1 ton i en press i 90 sekunder. Den pressade skivan avlägsnades från pressen; filterpappersblocken avlägsnades, och den pressade skivan fick lufttorka över natten. Efter torkning testades den pressade skivan med användning av en Hunterlab Model D-25 Optical Sensor för mätning av' bláreflektans, som användes såsom en indikator pá pappersljushet.

I r\'| wfiwmuu vw www* u www u w w 1 'H HI ' 512 478 Exempel 3 Organoleravfärgningsmedletsxmxbeskrivesi.exempel].utvärderades enligt flotationsavfärgningsproceduren beskriven i exempel 2. Som jämförelse kördes också ett blindprov. För blindprovet följdes proceduren som beskrivits i exempel 2 med undantag för att inget organoleravfärgningsmedel tillsattes. Data presenteras nedan.

Prov Ljushetsvärde A Nollprov - Inget avfärgningsmedel 52,75 -- Exempel l 60,13 7,38 Data utvisar att användning av organolera enligt denna uppfinning sàsom avfärgningsmedel i en flotationsavfärgningsprocess lämnar returpapper med avsevärt större ljushet än som erhållits för nollprovet.

Exempel 4 Detta exempel beskriver framställningen av ett föredraget organolerflotationsavfärgningsmedel,sammansattaurettetoxylerat ammoniumsalt reagerat med katjon-bytbar lera. 366,3 g av en 5,46% fast material innehållande :rå hektorit- lerauppslamning (20 g fast material i rå lera), skjuvad med an- vändande av en Tekmar SD-45 dispergeringsanordning, 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 användes för att spola ner ammoniumsaltet i ler- uppslamningen. Blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 10 sekunder för att bryta sönder agglomerat och analyserades på procent fast material. Procent fast material bestämdes till 5,40%.

Exempel 5 Organoleravfärgningsmedlet som framställts i exempel 4 ut- värderades enligt flotationsavfärgningsproceduren beskriven i exempel 2. Erhållna ljushetsdata versus nollprovet presenteras ' 512 478 21 nedan.

B29! L'ushetsvärde _A_ Nollprov - Inget avfärgningsmedel 52,80 -- Exempel 4 59,40 6,60 Data visar större ljushet hos returpappret jämfört med nollprovet för organoleravfärgningsmedel enligt denna uppfinning använda i en f1otationsavfärgningsprocess.

Exempel 6 Detta exempel beskriver framställningen av en föredragen organo- lerflotationsavfärgningskomposition på basis av en reaktionspro- dukt av katjon-bytbar lera och ett ammoniumsalt. 740,7 g av en 2,70% fast material innehållande anrikad bentonit- lera i form av en uppslamning (20 g fast lermaterial), skjuvad en gång vid 316,4 kp/cmz (4500 psi) med användande av en Manton- Gaulin model 15 MR homogensieringsmaskin, invägdes i ett 3 liters kärl av rostfritt stàl och upphettades till 65°C. 150 milliekvi- valenter (l8,90 g) av 9l,7% aktiv'dimetyl-dihydrerad-talg-ammoni- umklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 50 g varmt vat- ten användes för att spola ner ammoniumsaltet i leruppslamningen.

Blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i sekunder för att bryta sönder agglomerat och analyserades på procent fast material. Procent fast material befanns vara 4,77%.

Exempel 7 Organoleran beskriven i. exempel få utvärderades enligt flota- tionsavfärgningsproceduren beskriven i -exempel 2. Erhàllna ljushetsdata versus nollprovet presenteras nedan.

Prov Ljushetsvärde A Nollprov - Inget avfärgningsmedel 53,89 -- Exempel 6 62,28 8,39 Detta exempel demonstrerar att förbättrad pappersljushet kan uppnås när ett avfallstidningspapper behandlas med ett organo- lerflotationsavfärgningsmedel enligt denna uppfinning pà basis av ' 512 478 22 katjon-utbytbar lera som har skjuvats.

Exempel 8 Detta exempel beskriver framställningen av en serie vattendisper- gerbara organoleravfärgningsmede1, sammansatta av oktadekyl- metyl-[etoxylerad (15)]-ammoniumklorid, reagerad med rà hektorit- lera (-55% lera, 45% gángart), vari milliekvivalenterna av ammoniumsalt varierades. 356,5 g av en 5,61% fast material innehållande rà hektoritler- uppslamning (20 g fast material av rà lera), som skjuvats med an- vändande av en Tekmar SD-45 dispergeringsanordning, invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 164,9 g vatten och upphettades till 65°C. De följande milliekvi- valenterna av 97% aktiv oktadekyl-metyl-[etoxylerad (l5)]- ammoniumklorid upphettades och hälldes i satser av rà leruppslam- ning: (a) 40 m.e. (8,l9 g), (b) 55 m.e. (l1,26 g), (c) 70 m.e. (l4,34 g), (d) 85 m.e. (l7,41 g) och (e) 100 m.e. (20,48 g). 50 ml varmt vatten användes för att spola ner vart och ett av ammoniumsalterna i leruppslamningen. Blandningarna omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 10 sekunder för att bryta sönder agglomerat och analyserades på procent fast material.

Värden i procent pà fast material för vart och ett av ovanstående avfärgningsmedel var såsom följer: (a) 5,16%, (b) 5,40%, (c) 6,14%, (d) 6,37% och (e) 7,19%.

Exempel 9 Detta exempel beskriver vattentvättningsavfärgningsproceduren som följdes för att utvärdera effektiviteten hos avfärgningsmedlen som beskrivits i exempel 8, och de i exemplen 10-14 nedan, vid avfärgning av tidningsavfall till att ge returpapper av för- bättrad ljushet.

En mängd av organoleruppslamning innehållande 0,04 g organoler- fastmaterial sattes till 375 ml vatten upphettat till 50-55°C och justerades till ett pH av 9,5 med 1,0 ml av 10% natriumhydroxid- lösning. 4,0 g av tidningar i remsor sattes till badet och fick " 512 478 23 blandas under långsam omröring i 10 minuter. Avfallstidnings- pappret defibrerades sedan genom att blandas i 3 minuter använ- dande en Cowles höghastighets-dispergeringsmaskin vid 2500 rpm.

Därefter utspäddes uppslamningen med vatten till en volym av 1000 ml, och massan avvattnades genom avrinning pà en 200 mesh sikt sedan en liten mängd av det skumartade avfärgade flocket flytande pà ytan avlägsnats genom avsugning. Massan rördes ner i 1000 ml färskt vatten och avvattnades àterigen genom avrinning pá en 200 mesh-sikt; denna procedur upprepades sedan ännu en gàng. Massan utspäddes med 1000 ml vatten och vakuumfiltrerades. ' Den resulterande mattan av pappersmassa lades pà en plastskiva, täcktes med tvà filterpapperblock, pá vilka ytterligare en plast- skiva placerades. Pappersmassan utsattes sedan för ett tryck av 1 ton i en press i 90 sekunder. Den pressade skivan avlägsnades från pressen; filterpappersblocken avlägsnades och den pressade skivan veks pà mitten och fick lufttorka över natten. Efter tork- ning testades den pressade skivan med användande av en Hunterlab Model D-25 Optical Sensor för att mäta blàreflektans, som använ- des såsom en indikator på papprets ljushet.

Exempel l0_ De vattendispergerbara organoleravfärgningsmedlen som beskrivits i exempel 8 utvärderades enligt vattentvättningsavfärgningspro- ceduren beskriven i exempel 9. Data presenteras nedan.

Bggy Ljushetsvärde gA_ Nollprov - 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 högre pap- persljushet än nollprovet. Organoleror sammansatta av 55 m.e. till l001n.e. av'oktadekyl-metyl-[etoxylerad (l5)]-ammoniumklorid ger liknande nivåer för pappersljusheten. Organoleravfärg- 'w m 'w 'w _ 512 478 24 ningsmedel sammansatta av mindre än 55 m.e. av ammoniumsaltet föreföll inte att fungera lika effektivt.

Exempel ll Detta exempel beskriver framställningen av en serie av vattendi- spergerbara organoleravfärgningsmedel, sammansatta av rå hekto- ritlera reagerad med 70 m.e. av olika typer av ammoniumsalter, i vilka (1) antalet mol etylenoxid och (2) antalet hydrerade talg- kedjor varierades. 283,0 g av en 5,30% fast material innehållande skjuvad rå hekto- ritler-uppslamning (15 g fast material av rå lera) 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 etoxylerade ammoniumsalterna upphettades och hälldes ner i satser av rå leruppslamning: (a) 76,0% aktiv dihydrerad-talg- metyl-[etoxylerad (2)]-ammoniumklorid (8,39 g), (b) 76,5% aktiv dihydrerad-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-[etoxyle- rad (33)]-ammoniumklorid (26,93 g), (e) 75,4% aktiv dihydrerad- talg-metyl-[etoxylerad (50)]-ammøniumklorid (4l,58 g) och (f) 75,l% aktiv hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (l5)]-ammoniumklorid (l3,75 g).

Vidare invägdes 291,3 g av en 5,15% fast material innehållande skjuvad rå hektoritleruppslamning (15 g fast material av 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 följande etoxylerade ammoniumsalterna upphettades och hälldes i satser av rå leruppslamning: (g) 75,8% aktiv hydrerad-talg- metyl-[etoxylerad (7)]-ammoniumklorid (8,57 g), (h) 75,3% aktiv hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (30)]-ammoniumklorid (22,72 g) och (i) 74,9% aktiv hydrerad-talg-metyl-[etoxylerad (50)]-ammo- niumklorid (35,20 g). Alla organoleror fick reagerara 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i 10 sekunder, och procenttalet fast material för varje prov bestämdes. i' 512 478 Exempel 12 De vattendispergerbara organoleravfärgningsmedlen framställda i exempel 11 utvärderades enligt vattentvättningsproceduren för borttagande av tryckfärg beskriven i exempel 9. Data presenteras nedan. 2393 Ljushetsvärde _A_ Nollprov - Inget avfärgningsmedel 62,02 -- Exempel ll (a) 60,57 -1,45 Exempel 11 (b) 60,73 -1,29 Exempel ll (c) 61,50 -0,52 Exempel 11 (d) 64,37 +2,35 Exempel ll (e) 60,92 -1,10 Exempel ll (f) - 63,71 +l,69 Exempel 11 (g) 61,93 -0,09 Exempel ll (h) 63,24 +1,22 Exempel ll (i) 62,81 +O,79 Data utvisar en ökad nivå av ljushet för tidningspapper som be- handlats med organolervattentvättningsavfärgningsmedel, samman- satta av ammoniumsalter med en hydrerad talg-kedja och 15-50 mol etylenoxid. En avsevärd ökning i ljushet erhölls också för orga- nolervattentvättningsavfärgningsmedel,sammansattaanrettammoni- umsalt med två hydrerade talg-kedjor och 33 mol etylenoxid.

Exempel 13 Detta exempel beskriver framställningen av ett vattendisperger- bart organoleravfärgningsmedel enligt uppfinningen. l388,9 g av en 2,88% fast material innehållande Manton-Gaulin skjuvad bentonitleruppslamning (40 g fast material av lera) in- vägdes i ett 3 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 150 ml vatten och upphettades till 65°C. 135 m.e. av 97% aktiv oktadekyl-metyl-[etoxylerad (l5)]-ammoniumklorid (55,29 g) upphettades och hälldes ner i leruppslamningen. Organoleran rea- gerades i 30 minuter vid 65°C, kyldes och skjuvades i 10 sekun- der. Procent fast material i kompositionen bestämdes.

I' r H m! || (I. “Å PIF FHI “ WIN “ \ HI \ HI ' 1 WII! 'W I' 0- 512 478 26 Exempel 14 Organoleravfärgningsmedlet, framställt i exempel 13 utvärderades enligt vattentvättningsavfärgningsproceduren, som beskrivits i exempel 9. Data presenteras nedan.

Prov Ljushetsvärde A Exempel 13 53,51 +1,62 Nollprov 51,89 -- Detta exempel demonstrerar att ökad pappersljushet kan uppnås när ett avfall av dagstidningar behandlas med ett vattendispergerbart organoleravfärgningsmedel baserat pà reaktionsprodukten av kat- jon-bytbar lera och ett ammoniumsalt.

Exempel 15 Avsikten med detta exempel var att utvärdera effekten som en or- ganoleravfärgningskomposition har på klibbande klistermaterial använda pà självhäftande etiketter. 1,25 g satser av självhäftande etiketter klipptes till ungefär 2,54 cm kvadrater (one-inch squares) och sattes separat till proven 1 och 2 nedan: Prov l 125 g vatten, 0,25 g av en 10% 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% natriumhydroxidlösning (nollprov).

De resulterande uppslamningarna blandades i 10 minuter vid 1500- 2000 r.p.m. användande en Cowles dispergeringsanordning. De föl- jande observationerna gjordes: Prov (1) med organolera eliminerade klibbigheten hos etiketterna. - 512 478 27 Etiketterna klibbade inte till varandra och medgav lätt sönder- delning av pappersetiketterna.

Prov (2) (nollprov)-etiketter kvarhöll klibbigheten och klibbade till varandra, bildande en enda massa som var svär att sönderde- la.

Det föregående exemplet demonstrerar förmàgan.hos kompositionerna enligt denna uppfinning att eliminera klibbigheten hos klibbande föroreningar som var närvarande i avfallspapper överfört till 1118588.

Exempel 16 Detta exempel beskriver framställningen av en särskilt föredragen organoleravfärgningskomposition enligt uppfinningen för använd- ning i en flotationsavfärgningsprocess pà basis av en reaktions- produkt av katjon-bytbar lera och ett ammoniumsalt. 185,9 g av en 10,76% fast material innehållande rä hektoritler- uppslamning (20 g fast material av rå lera), skjuvad med använd- ning av en Tekmar SD-45 dispergeringsanordning, invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål, utspäddes med 75 ml vatten och upphettades till 65°C. 85 milliekvivalenter (l7,32 g) av 77,5% aktiv metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid smältes och hälldes i leruppslamningen. 25 ml varmt vatten användes för att spola ner ammoniumsaltet i leruppslamningen. Den resulterande blandningen omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes, skjuvades i sekunder för att bryta sönder agglomerat och analyserades pà procent fast material. Procent fast material befanns vara lika med l4,37%.

Exempel 17 Detta exempel beskriver flotationsavfärgningsproceduren som följdes för utvärdering av effektiviteten av avfärgningsmedlet framställt i exempel 16 vid avlägsnande av tryckfärg från tid- ningsavfall till att ge returpapper med förhöjd ljushet.

En portion av organoleruppslamningsavfärgningsmedlet som fram- H' I U"\\'\'||1 1- 512 478 28 ställts i exempel 16 innehållande 0,5 g organolerfastmaterial sattes till 500 ml vatten upphettat till 45°C och justerat till ett pH av 9,5 med 1,0 ml 10% natriumhydroxidlösning. 5,6 g tid- ningspapper (Trentonian), klippt till små bitar (-3,23 cm2)(-1/2 square inch), sattes till den vattenhaltiga uppslamningen och fick blandas med låg omröringshastighet i 10 minuter. Avfallstid- ningspappret defibrerades sedan genom blandning i 3 minuter med användande av en Cowles höghastighetsdispergeringsanordning vid 2500 r.p.m. Blandningen av defibrerat tidningspapper/organolera underkastades sedan luftgenombubbling i syfte att bringa det ut- flockade tryckfärgsavfallet att flyta upp. Ett flytande tryck- färgsflock bildades; det avlägsnades genom avsugning.

Efter luftgenombubbling och avlägsnande av det floterade flocket under en period av 15 minuter àtervanns den avfärgade pappersmas- san och surgjordes till ett pH av 4,5 med svavelsyra. Den avfärg- ade pappersmassan vakuumfiltrerades sedan och lades på en plast- platta, täcktes med två filterpappersblock, på vilka ännu en plastplatta placerades. Pappersmassan utsattes för ett tryck av 1 ton i en press under 90 sekunder. Den pressade plattan avlägs- nades fràn pressen; filterpappersblocken avlägsnades, och den pressade plattan fick lufttorka över natten. Efter torkning tes- tades den pressade plattan med användande av en Hunterlab Model D-25 Optical Sensor för att mäta blàreflektans, som användes såsom indikator pà pappersljushet.

För jämförelse kördes också ett nollprov. För nollprovet följdes den procedur som beskrivits ovan, med undantag för att inget organoleravfärgningsmedel tillsattes. Data presenteras nedan.

Prov Ljushetsvärde A Nollprov - Inget avfärgningsmedel 51,40 -- Exempel 16 57,06 5,66 Data visar högre returpappersljushet i jämförelse med nollprovetl för organoleravfärgningsmede1 enligt denna uppfinning använda i en flotationsavfärgningsprocess. > 512 478 29 Exempel 18 Det följande exemplet illustrerar bildningen av ett organolerav- färgningsmedel in situ i ett vattenhaltigt system, och avfärg- ningen av olika typer av avfallspapper med användande av den in situ bildade organoleran i jämförelse med andra avfärgningsmedel.

En i förväg bildad organolera gjord med användande av rå hektorit och ett ammoniumsalt (metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid - M3HT), ytterligare M3HT, och rå hektoritlera användes separat sàsom avfärgningsmedel i en flotationsavfärgningsprocess. Då den i förväg bildade leran var sammansatt av approximativt 50% ammo- niumsalt och 50% rá hektoritlera, så användes metyl-trihydrerad- talg-ammoniumkloriden och den råa hektoriten vardera separat vid en fyllning som var 50% av den i förväg bildade organo1er-fyll- ningen. Vart och ett av dessa medel användes tillsammans med 0,0225 g av Brij 700 ytaktivt medel.

För jämförelse kördes också test med flotationsavfärgning använd- ande (1) inget avfärgningsmedel (nollprov) och (2) 1% oljesyra/2% Ca(0H)2 (fettsyratvàlkontroll).

Avfallspappersblandningar använda i experimenten enligt detta exempel innefattade (1) dagstidningar tryckta med 100% oljebase- rad tryckfärg; (2) dagstidningar 100% flexografiskt tryckta (vattenbaserade tryckfärger); (3) 35%/35%/30% flexografiskt tryck- ta dagstidningar/oljebaserat tryckta dagstidningar/tidskrifter; och (4) 70%/30% flexografiskt tryckta dagstidningar/tidskrifter.

Dagstidningsavfallet innehöll mycket låga halter av aska (= 0,7% eller mindre) och höll alltsá mycket litet lera. I motsats där- till hade tidskriftspappret en askhalt av approximativt 24%.

I avfärgningstester överfördes avfallspapper till massa med en koncentration av 4% i varmt vatten innehållande 0,16% dietylen- triaminpentaättiksyra, 3% natriumsilikatlösning, 1% natriumhydr- oxid, 1% väteperoxid och avfärgningsmedlet (procentandelar base- rade på pappersvikten). Papper överfördes till massa i 10 minuter i en Maelstrom-laboratoriemassaberedare. Efter beredningen av nu H1» I H TW \ II I Vf! ! V* 512 478 massan utspäddes pappret till 1% med varmt vatten, överfördes till en S liters laboratorieflotationscell och utsattes för luft- flotation. Avsugningstekniker användes för att avlägsna floterad avfallstryckfärg från massans yta.

Massaproven togs vid O, 9 och 18 minuter till flotationssteget.

Pappersmassproven surgjordes till pH 4,5, filtrerades, pressades, torkades, och blàreflektansen hos testplattan mättes med använd- ning av en Hunterlab-anordning. Blàreflektansvärden användes såsom ett mått på pappers ljushet. Ljushetsdynor som tagits vid O och 18 minuter utvärderades dessutom på askhalt. Data presente- ras i tabellerna I och II.

Data presenterade i tabell I utvisar att för avfallspapper sammansatt av 100% dagstidningar var endast den i förväg bildade organoleran i stånd att effektivt samla och flotera avfallstryck- färgen. Varken ammoniumsaltet enbart (metyl-trihydrerad-talg- ammoniumklorid) eller den ràa.hektoritleran förbättrade ljusheten hos returtidningspapper över den som erhålles för nollprovet. För avfallspapper sammansatt av en blandning av dagstidningar och tidskrifter gav emellertid både den i förväg bildade organoleran och1netyl-trihydrerad-talg-ammoniumkloriden effektiv tryckfärgs- samling och avlägsnade. Ammoniumsaltet (metyl-trihydrerad-talg- ammoniumklorid) fungerade genom att reagera med lera frigjord från tidskriftspappret vid överförande till massa till att bilda organolera in situ, som tjänade såsom en framgångsrik tryckfärgs- samlare.

Såsom visas i tabell II resulterade flotationsavfärgning använd- ande den i förväg bildade organoleran och metyl-trihydrerad-talg- ammoniumklorid-tillsatserna i starka minskningar i massa- askinnehàll vid flotation för avfallspapper sammansatt av en blandning av dagstidningar/tidskrifter. Askan består primärt av lera som införes i massan till största delen fràn det belagda tidskriftspappret. Reduktionen:iaskhalt stöder därför ytterliga- re det faktum att organolera bildad in situ i det vattenhaltiga systemet är ansvarig för samlandet av avfallstryckfärg. 512 478 31 systemet är ansvarig för samlandet av avfallstryckfärg.

Avfärg- ande medel Avfallspapper Nollprov Olja dagspress A Olja dagspress B Olja dagspress C Olja dagspress Nollprov Flexo dagspress D Flexo dagspress E Flexo dagspress F Flexo dagspress Nollprov 35/35/30 Å 35/35/30 B 35/35/30 C 35/35/30 G 35/35/30 Å 70/30 C 70/30 G 70/30 Avfäig- ande medel Avfallspapper Nollprov Olja dagspress A Olja dagspress B Olja dagspress C Olja dagspress Nollprov Flexo dagspress D Flexo dagspress E Flexo dagspress F Flexo dagspress Nollprov 35/35/30 A 35/35/30 B 35/35/30 C 35/35/30 A 70/30 vari: A=l,5% 700 ytaktivt medel B=1,5% C=3,0% i förväg bildad organolera D=3,0% 700 ytaktivt medel E=3,0% F=6,0% i förväg bildad organolera G=l,O% oljesyra med 2,0% Ca(OH)2 TABELL I (Framsida/ Ljushetsvärden baksida) O min. 9 min. 18 min. 57.1/55.4 59.3/57.5 59.2/57.8 42.9/44.0 53.2/52.9 56.5/56.6 49.9/46.4 50.6/47.1 49.7/47.1 50.7/52.3 64.0/63.6 66.2/66.1 47.8/31.5 51.4/32.1 49.1/31.1 37.1/37.4 47.5/47.3 50.9/50.4 49.2/28.1 47.8/27.0 50.7/27.5 38.2/39.0 56.5/56.9 60.1/59.7 52.2/44.2 ss;7/44.8 56.7/45.6 43.7/47.3 63.0/63.2 64.2/64.4 46.9/39.9 47.9/40.6 47.9/42.4 43.9/46.2 61.3/60.0 62.7/61.9 46.6/41.9 52.7/45.8 54.3/46.8 41.2/40.6 55.9/54.0 57.8/56.2 40.4/41.8 51.7/52.1 55.3/54.6 43.0/36.3 48.0/38.5 47.0/37.9 TABELL II Askhalt O min. 18 min. 0.72 0.71 0.47 0.19 2.68 2.49 2.18 0.36 0.48 0.42 0.49 0.35 2.72 2.38 3.15 0.54 6.39 5.39 8.19 1.42 8.79 8.07 8.69 1.26 6.74 1.06 metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid med 0,0225 g Brij rà hektorit med 0,0225 g Brij 700 ytaktivt medel metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid med 0,0225 g Brij rå hektorit med 0,0225 g Brij 700 ytaktivt medel * 512 478 32 Exempel 19 Det följande exemplet illustrerar in-situ-bildningen av flera föredragna organoleravfärgningsmedel i ett vattenhaltigt system och flotationsavfärgningen av avfallspapper utnyttjande de in- situ-bildade organolerkompositionerna.

Ammoniumsalter inklusive metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid (M3HT), dimetyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid (2M2HT), dimetyl- dikokos-ammoniumklorid (2M2COCO), bensyl-metyl-dihydrerad-talg- ammoniumklorid (BMZHT), dihydrerad talg-metyl-[etoxyleradfi2)]- ammoniumklorid (MZHT-2 E.O.) och dihydroxietylisoarchidaloxipro- pyl-ammoniumklorid (TOMAH Q-24-2), M3HT, 2M2HT, 2M2COCO och BMZHT användes i förbindelse med 0,0225 g Brij 700 tensid (4,5% av ammoniumsaltvikten). Avfallspappersblandningen. son: användes i experimenten enligt detta exempel var sammansatt av 35%/35%/30% dagspress flexografiskt (vattenbaserat) tryckt/med oljebaserad tryckfärg tryckt dagspress/tidskrifter.

Vid avfärgningstesten överfördes avfallspapper till massa med en koncentration av 4% i varmt vatten innehållande 0,16% dietylen- triaminpentaättiksyra, 3% natriumsilikatlösning, 1% natrium- hydroxid, 1% väteperoxid och avfärgningsmedlet (procenttal baserade pà vikt). Papper överfördes till massa i 10 minuter i en Maelstrom-laboratoriemassaberedare. Efter massaberedningen utspäddes pappret till 1% med varmt vatten, överfördes till en 5 literslaboratorieflotationscellochxnfierkastadesluftflotation.

Avsugningstekniker användes för att avlägsna flotterad av- fallstryckfärg från massaytan.

Massaprover uttogs vid O, 9 och 18 minuter till flotationssteget.

Massaprover surgjordes till pH 4,5, filtrerades, pressades, torkades, och blàreflektansen hos testskivan mättes med an- vändande av en Hunterlab-anordning. Blàreflektansvärden användes såsom ett mått på pappers ljushet. Data presenteras i tabell III.

Data visar, att de sex föredragna ammoniumsalterna ger effektiv tryckfärgssamling och avlägsnande vid användning versus av- i* 512 478 33 fallspapper sammansatt av 35/35/30-blandningen. Ammoniumsalterna fungerade genom reaktion med leran frigjord från tidskriftspapp- ret vid överföring till massa för att bilda organolera in situ, som tjänade såsom en framgångsrik tryckfärgssamlare.

TABELL III Avfärg- (Framsida/ ande Ljushetsvärden baksida) medel Avfallspapper 0 min. 9 min. 18 min.

H 35/35/30 45.3/42.4 59.1/55.2 61.9/54.0 I 35/35/30 45.2/43.5 60.5/56.0 54.2/61.9 J 35/35/30 48.1/42.9 61.5/59.2 53.7/62.7 X 35/35/30 48.8/45.3 61.3/60.5 64.1/60.8 0 35/35/30 47.9/45.4 59.2/55.1 61.6/57.4 P 35/35/30 48.5/41.4 61.2/56.6 62.8/61.2 vari: H=l,0% M3HT med 0,0225 g Brij 700 I=l,O% 2M2HT med 0,0225 g Brij 700 J=l,0% BMZHT med 0,0225 g Brij 700 K=1,0% MZHT-2 E.O.

O=l,0% TOMAH Q-24-2 E-0.

P=1,0% 2M2COCO med 0,0225 g Brij 700 Exemgel 20 Det följande exemplet illustrerar in-situ-bildningen av organo- leravfärgningsmedlet på basis av katjon-bytbar lera i ett vatten- haltigt systenn och flotationsavfärgning' av' avfallspapper' med användande av de in situ bildade organolerorna i jämförelse med andra avfärgningsmedel.

De katjon-bytbara lerorna inkluderade 6-tegel-kaolinlera (6-Tile kaolinlera) och Opacitex, en kaolin-baserad, kalcinerad opak- görare. Det använda ammoniumsaltet var metyl-trihydrerad-talg- ammoniumklorid. M3HT kvaternärt ammoniumsalt användes i. för- bindelse med 0,0225 g av Brij 700 tensid. Avfallspappersbland- ' ningen som använts i experimenten enligt dessa exempel var sammansatt av 35%/65% flexografiskt tryckt dagspress/oljebaserat tryckt dagspress. Askhalten i avfallspappret var ungefär 0,7%.

I avfärgningstesterna överfördes avfallspapper till massa med en Wllï * 512 478 34 koncentration av 4% i varmt vatten innehållande 0,16% dietylen- triaminpentaättiksyra, 3% natriumsilikatlösning, 1% natrium- hydroxid, 1% väteperoxid och det avfärgande medlet (procenttal baserade på pmppersvikt). Papper överfördes till massa i. 10 minuter i en Maelström-laboratoriemassaberedare. Efter massabe- redningen utspäddes pappret till 1% med varmt vatten, överfördes till en 5 liters laboratorieflotationscell och underkastades luftflotation. Avsugningstekniker användes för att avlägsna floterad avfallstryckfärg från massaytan.

Massaprover togs vid 0, 9 och 18 minuter till flotationssteget.

Massaprover surgjordes till pH 4,5, filtrerades, pressades, tor- kades, och blåreflektansen av testskivan mättes med användande av en Hunterlab-anordning. Blåreflektansvärden användes såsom ett mått på pappersljushet. Data presenteras i tabell IV.

Data erhållna versus avfallspapper sammansatt av 100% dagspress utvisar att in-situ-bildade organoleror, baserade på kaolin eller kalcinerade kaolinleror, ger avsevärt förbättrade flotationsav- färgningsprestanda i jämförelse med vad som erhålles för antingen nollprovet eller ammoniumsaltet enbart. Sålunda kan de in-situ- alstrade organoleravfärgningstillsatsmedlen enligt denna uppfinning baseras på en mångfald av katjonbytbara leror.

TABELL IV Avfärg- (Framsida/ ande Ljushetsvärden baksida) medel Avfallspapper 0 min. 9 min. 18 min. _ 54.3 34.7 51.9/32.0 56.1/41.3 ïfllprov 42 .vçua som/ass: sms/sms vari: L=l,5% M3HT med 0,0225 g Brij 700 M=1,5% M3HT + 1,5% 6-tegelkaolinlera med 0,0225 g Brij 700 N=1,5% M3HT + 1,5% Opacitex kalcinerad kaolinlera med 0,0225 g Brij 700 Exempel 21 Det följande exemplet illustrerar in-situ-bildningen av flera 2- 512 478 organoleravfärgningsmedel, baserade på olika katjon-bytbara leror, i ett vattenhaltigt system, och utflockningen och samlandet av flexografisk (vatten-baserad) tryckfärg med användning av de in-situ-bildade organolerkompositionerna.

Det använda ammoniumsaltet i detta exempel var dimetyl-dihydre- rad-talg-ammoniumklorid (2M2HT). De katjonbytbara lerorna inkluderade rå hektoritlera (katjonbyteskapacitet = 55 m.e./100 g), saponit (katjonbyteskapacitet = 67 m.e./100 Q), attapulgit (katjonbyteskapacitet = 24 m.e./100 g) och kaolinit (katjon- byteskapacitet = 13 m.e./100 g).

I testet överfördes 100 g vatten, innehållande 0,025 g av mörkblå vattenbaserad tryckfärg och justerad till pH 9,0 med användande av natriumhydroxid, till en 100 cc (4 ounce) kolv. Därefter till- sattes 0,17 g av 85,5% aktiv 2M2HT och kolven placerades i ett hett vattenbad för att höja temperaturen till ungefär 50-55°C.

Totalt fem av de ovan beskrivna mörkblàa vattenbaserade tryck- färgslösningarna innehållande 2M2HT framställdes. Det observera- des, att tillsats av 2M2HT inte förändrade tryckfärgslösningen, dvs. ingen flockulering av tryckfärgen ägde rum.

Fyra av de fem tryckfärgs/2M2HT-lösningarna behandlades separat med tillsats av (1) 0,04 g rå hektorit, (2) 0,1 g saponit, (3) 0,1 g attapulgit och (4) 0,22 g kaolinit. Kolvarna förslöts, skakades, fick stå i fem minuter, och observationer antecknades.

Tryckfärgslösningen innehållande endast 2M2HT var mörkt blå till färgen och utan någon flockulering av tryckfärg. I motsats där- till innehöll alla fyra av tryckfärgs/2M2HT-lösningarna, i vilka katjon-bytbarlerainfördes,mörkblåcuganolera/tryckfärgsflockar som till största delen flöt på ytan lämnande antingen en klar eller mycket svagt färgad vattenfas. Sålunda demonstrerar detta exempel återigen att flockuleringen och uppsamlandet av avfalls- tryckfärg inte åstadkommes genom ammoniumsalt enbart, utan snarare genom organolera som kan vara bildad in situ. å" 512 478 36 Exempel 22 Det följande exemplet illustrerar avfärgningsbeteendet erhållet för flera i förväg bildade organoleror i jämförelse med det som erhållits, när samma nivåer av katjon-bytbar lera och ammonium- salt, såsom ingående i den i förväg bildade organoleran, till- sättes separat till det vattenhaltiga systemet till att bilda organolera in situ.

Två i förväg bildade organoleror framställdes såsom följer. 385,6 g av en 7,78% fast material innehållande rå hektoritleruppslam- ning (30 g fast material i rå lera) invägdes i ett 1,2 liters reaktionskärl av rostfritt stål och upphettades till 65°C. 120 milliekvivalenter av de följande kvaternära salterna ("quats") smältes och hälldes i leruppslamningen (1) 87,5% aktiv 2M2HT (23,87 g) och (2) 80,86% aktiv M3HT (35,l7 g). 50 ml varmt vatten användes för att spola ned ammoniumsaltet i leruppslamningen. De resulterande blandningarna omrördes i 30 minuter vid 65°C, kyldes och analyserades på procent fast material. Erhållna procent fast material var såsom följer (1) ll,24% och (2) l2,63%.

De två i förväg bildade organolerorna användes såsom flotationav- färgningsmedel med en 2% halt (procenttal baserat på pappersvikt) versus 50 g avfallspapper sammansatt av 35%/35%/30% flexotryckt dagspress/oljetryckt dagspress/tidskrifter . För jämförelse utvär- derades också två in situ bildade organoleror sammansatta av (1) 2M2HT använd separat med rå hektoritlera och (2) M3HT använd separat med rå hektoritlera versus 50 g av samma 35%/35%/30% av- fallspappersblandning. Mängden av kvaternärt salt (quat) och rå lera använda separat i vart fall var ekvivalent mot mängden av vardera komponenten ingående i 2% innehållet av för-bildad organolera.

I avfärgningstester överfördes avfallspapper till massa med 4% koncentration i varmt vatten innehållande 0,16% dietylentriamin- pentaättiksyra, 3% natriumsilikatlösning, 1% natriumhydroxid, 1% väteperoxid och avfärgningsmedlet (procenttal baserade på vikt).

I varje test tillsattes också 0,015 g Brij 700 för att förbättra 4 512 478 37 skumnings- och floterings-egenskaperna. Papper omvandlades till massa i 10 minuter i en Maelstrom-laboratoriemassaberedare. Efter 'överföringen till massa utspäddes pappret till 1% konsistens med varmt vatten, överfördes till en 5 liters laboratorieflotations- cell och underkastades luftflotation. Avsugningstekniker användes för att avlägsna floterad avfallstryckfärg fràn massans yta.

Massaprover togs vid O, 9 och 18 minuter till flotationssteget.

Massaprover surgjordes till pH 4,5, filtrerades, pressades, tor- kades, och blàreflektansen hos testskivan mättes med användning av en Hunterlab-anordning. Blâreflektansvärden användes såsom ett mått pà pappersljushet. Data presenteras i tabell V.

TABELL V Avfärgnings- Ljushetsvärden (framsida/baksida) medel 0 min. 9 min. 18 min.

Q 41.5/39.4 49.8/44.2 52.2/47.4 R , 4l.3/39.5 50.6/42.6 5l.2/44.4 S 38.6/36.4 42.9/42.1 47.7/41.5 1 ao s/40.1 so.s/44.0 so.e/so.s vari: Q = 2% M3HT/rå hektorit i förväg bildad organolera 7,92 g av l2,63% fastmaterialuppslamning - > 1,0 g organo- lera med 0,015 g av Brij 700.

R = Separat tillsats av 6,60 g av 7,78% fast material in- nehàllande rå hektoritlera till att ge O,5l33 g fast material och 0,602 g av 80,86% aktiv M3HT till att ge 0,486? g fast material med 0,015 g av Brij 700.

S = 2% 2M2HT/rà hektorit i förväg bildad organolera 8,90 g av ll,24% fastmaterialuppslamning - > 1,0 g organo- lera med 0,015 g Brij 700.

T = Separat tillsats av 7,58 g av 7,78% fast material in- nehàllande rà hektoritlera till att ge 0,5896 g fast material och 0,469 g av 87,5% aktiv 2M2HT till att ge 0,4104 g fast material med 0,015 g Brij 700.

Deta visar att tillsats av M3HT kvaternärt salt och rá hektorit separat för att bilda organoleran in situ ger en liknande nivà på W Wwww Mwwv r 512 478 38 ljusheten hos avfärgat papper som erhålles för den för-bildade organoleran sammansatt av M3HT/rå hektoritlera. Tillsats av 2M2HT och rå hektorit separat till att bilda organoleran in situ ger större ljushet hos avfärgat papper och ett renare massafiltrat i jämförelse med vad som erhålles för den för-bildade organoleran sammansatt av ZMZHT/rå hektoritlera.

Det är tillräcklig skjuvning i massaberedningscellen för att dispergera för-bildad M3HT organolera, varför ingen signifikant ökning i effekt uppkommer genom användning av M3HT och katjon- bytbar lera såsom separat tillsats; för en mera svårdispergerbar 2M2HT organolera uppkommer emellertid en signifikant ökning i effekt genom in-situ-bildning.

Då uppfinningen beskrivits sålunda, är det uppenbart att densamma kan varieras på många sätt. Sådana variationer skall inte betrak- tas såsom frångående av andan och omfattningen av uppfinningen och alla sådana modifikationer är avsedda att innefattas inom kravens omfång.

Claims (40)

'- 512 478 39 PATENTKRAV

1. Förfarande för avfärgning av avfallspapper som omfattar: (a) bildning av ett avfårgningsmedel av organolera i ett avfallspapperinnehàllande vattenhaltigt system, (b) kontakt av tryckfårg från avfallspapper i det vatten- haltiga systemet med en mängd av avfärgningsmedlet av organo- lera, som är effektiv för att avfärga avfallspappret, och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa från det vatten- haltiga systemet.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet bildas i det vattenhaltiga systemet genom tillsats av ett eller flera ammoniumsalter och en eller flera katjon-bytbara leror till det vattenhaltiga systemet.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet bildas i det vattenhaltiga systemet genom (a) överföring av avfallspappret innehållande en katjon- bytbar lera till massa; och (b) blandning av minst ett ammonium- salt med det vattenhaltiga systemet till att bilda ett organoler- avfàrgningsmedel.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfàrgningsmedlet bildas i det vattenhaltiga systemet från en vattenfri blandning bestående av en eller flera katjon- bytbara leror och ett eller flera ammoniumsalter.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet bildas i det vattenhaltiga systemet genom överföring av avfallspapper innehållande en katjon-bytbar lera och ett ammoniumsalt till massa.

6. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet bildas i det vattenhaltiga systemet genom (a) överföring av avfallspapper innehållande minst ett ammoniumsalt till massa; och (b) blandning av en katjon-bytbar . W ¶ m x w ' 512 478 40 lera med det vattenhaltiga systemet till att bilda ett organoler- avfàrgningsmedel.

7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet är närvarande i en mängd av fràn unge- fär 0,05 vikt% till ungefär 50 vikt%, räknat på torrvikten av avfallspappret.

8. Förfarande enligt krav 1, k å n n e t e c k n a t av att avfallspappret är 'valt från. gruppen. bestående av tidningar, tidskrifter, datamaskinspapper, juridiska dokument, bokpapper och blandningar därav.

9. Förfarande_enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att tryckfärgen omfattar en vattenbaserad tryckfärg.

10. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att tryckfärgen omfattar en oljebaserad tryckfärg.

11. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att àtervinningssteget innefattar luftgenombubbling i syfte att flo- tera tryckfärg avlägsnad fràn avfallspappret till ytan av det vattenhaltiga systemet.

12. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av: (a) en katjon-bytbar lera som har en katjonbyteskapacitet av minst 5 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera ammoniumsalter i en mängd av från ungefär 20% till ungefär 350% av katjonbyteskapaciteten hos den katjon-byt- bara leran.

13. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det vattenhaltiga systemet ytterligare omfattar'en.polyoxietylen- tensid.

14. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att * 512 478 41 organoleravfârgningsmedlet omfattar en blandning av nunst en hydrofob organolera med minst en hydrofil organolera.

15. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av (a) en blandning av minst två olika katjon-bytbara leror; och (b) ett eller flera ammoniumsalter.

16. Förfarande enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att organoleravfàrgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av (a) minst en katjon-bytbar lera; och (b) ett eller flera ammonium- salter som har bàde hydrofoba och hydrofila grupper.

17. Fórfarande enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att àtervinningssteget innefattar flotation av tryckfàrg avlàgsnad fràn avfallspappret till ytan av det vattenhaltiga systemet.

18. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av: (a) en katjon-bytbar lera som har en katjonbyteskapacitet av minst 5 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera ammoniumsalter som omfattar: (i) minst en kolvàtekedja som har från ungefär 8 till ungefär 30 kolatomer; och (ii) antingen ingen hydrofil kolkedja eller en hydrofil kolkedja som har totalt ungefär 9 mol etylenoxid eller mindre.

19. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av rà hektoritlera och metyl-trihydrerad-talg-ammoniumklorid.

20. Förfarande enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att àtervinningssteget innefattar vattentvättning av den avfärgade pappersmassan.

21. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av: H V H! wfw 4 512 478 42 (a) en katjon-bytbar lera som har en katjonbyteskapacitet av minst 5 milliekvivalenter per 100 g lera; och (b) ett eller flera ammoniumsalter som omfattar: (i) minst en kolvâtekedja som har fràn ungefär 8 till ungefär 30 kolatomer; och (ii) minst en hydrofil kolkedja som har mer än ungefär 9 mol etylenoxid.

22. Förfarande enligt krav 1, k â n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av rà hektoritlera och oktadekyl-metyl-[etoxylerad (l5)]-ammoniumklo- rid.

23. Förfarande enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att organoleravfârgningsmedlet omfattar entreaktionsprodukt av metyl- trihydrerad-talg-ammoniumklorid och en eller flera katjon-bytbara leror.

24. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av dime- tyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid och en eller flera katjon- bytbara leror.

25. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av dime- tyl-dikokos-ammoniumklorid och en eller flera katjon-bytbara leror.

26. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av bensyl-metyl-dihydrerad-talg-ammoniumklorid och en eller flera katjon-bytbara leror.

27. Förfarande enligt krav 1, k à n n e t e c k n a t av att organoleravfärgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av dihydrerad-talg-metyl-[etoxylerad(2)]-ammoniumkloridocheneller flera katjon-bytbara leror. 4 512 478 43

28. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfârgningsmedlet omfattar en reaktionsprodukt av dihydroxi-etylisoarchidaloxipropyl-ammoniumklorid och en eller flera katjon-bytbara leror.

29. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfârgningsmedlet är en reaktionsprodukt av (a) en eller flera katjon-bytbara leror som valts fràn gruppen bestående av rà hektorit, rå bentonit, anrikad hektorit, anrikad.bentonit, sprej- torkad hektorit, kaolinit, saponit, attapulgit och blandningar därav; och (b) ett eller flera ammoniumsalter.

30. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att organoleravfârgningsmedlet är en reaktionsprodukt av (a) en eller flera katjon-bytbara leror; och (b) ett eller flera ammonium- salter som har formeln: ___ + 1.21 Rz-f-R., n, X' vari R1 omfattar en rak eller grenad alifatisk kolvàtegrupp som har fràn 1 till ungefär 30 kolatomer; Rz, R3 och Ry är oberoende av varandra valda från gruppen bestående av (a) raka eller grena- de alifatiska grupper som har fràn 1 till ungefär 30 kolatomer; (b) aromatiska och substituerade aromatiska grupper; (c) etoxy- lerade grupper innehållande fràn 1 till ungefär 80 mol etylenox- id; och (d) väte.

31. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar: (a) bildning av'ett organoleravfärgningsmedel i ett vattenhaltigt system genom tillsats av ett eller flera ammoniumsalter och en eller flera katjon-bytbara leror till det vattenhaltiga systemet; (b) kontakt av tryckfârg från avfallspapper i det vattenhaltiga systemet i närvaro av ett ytaktivt medel med en mängd av organo- leravfârgningsmedlet sonxär effektiv för att avfärga avfallspapp- 'w m' v* “u * 512 478 44 ret; och (c) återvinning av avfàrgad pappersmassa fràn det vattenhaltiga systemet.

32. Förfarande enligt krav 31, k à n n e t e c k n a t av att tryckfärgen omfattar en vattenbaserad tryckfârg.

33. Förfarande enligt patentkrav 1, k à n n e t e c k n a t av att det omfattar - (a) överföring till massa av avfallspapper innehållande en eller flera katjon-bytbara leror i ett vattenhaltigt system för att frigöra den katjon-bytbara leran eller lerorna fràn avfallspapp- ret; (b) blandning av minst ett ammoniumsalt med det vattenhaltiga systemet till att bilda ett organoleravfärgningsmedel, och kon- takt av tryckfârg från det till massa överförda avfallspappret i det vattenhaltiga systemet i närvaro av ett ytaktivt medel med en mängd av organoleravfârgningsmedlet som är effektiv för att av- färga det till massa överförda avfallspappret; och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa fràn det vattenhaltiga systemet.

34. Förfarande enligt krav 33, k à n n e t e c k n a t av att tryckfärgen omfattar en vattenbaserad tryckfârg.

35. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det omfattar: (a) bildning av ett organoleravfärgningsmedel i ett vattenhaltigt system genom att till massa överföra avfallspapper innehållande ett eller flera ammoniumsalter och en eller flera katjon-bytbara leror; (b) kontakt av tryckfârg fràn avfallspapper i det vattenhaltiga systemet i närvaro av ett ytaktivt medel med en mängd av organo- leravfärgningsmedlet som är effektiv för att avfärga avfallspapp- ret; och (c) återvinning av avfârgad pappersmassa från det vattenhaltiga systemet. I' 512 4-78 45

36. Förfarande enligt krav 35, k ä n n e t e c k n a t av att 'tryckfärgen omfattar en vattenbaserad tryckfàrg.

37. Förfarande enligt patentkrav 1, k à n n e t e c k n a t av att det omfattar (a) överföring till massa av avfallspapper innehållande minst ett ammoniumsalt i ett vattenhaltigt system för att frigöra det minst ena ammoniumsaltet från avfallspappret; (b) blandning av en eller flera katjon-bytbara leror med det vat- tenhaltiga systemet till att bilda ett organoleravfàrgningsmedel, och kontakt av tryckfärg fràn det till massa överförda avfalls- pappret i det vattenhaltiga systemet i närvaro av ett ytaktivt medel med en mängd av organoleravfärgningsmedlet som är effektiv för att avfärga det till massa överförda avfallspappret; och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa fràn det vattenhaltiga systemet.

38. Förfarande enligt krav 37, k à n n e t e c k n a t av att tryckfärgen omfattar en vattenbaserad tryckfärg.

39. Förfarande enligt patentkrav 1, k à n n e t e c k n a t av att det omfattar: (a) bildning av ett organoleravfärgningsmedel i ett vattenhaltigt system, vari organoleravfärgningsmedlet omfattar en.reaktionspro- dukt av en katjon-bytbar lera och metyl-trihydrerad-talg-ammoni- umklorid; (b) kontakt av en vattenbaserad tryckfàrg från avfallspapper i det vattenhaltiga systemet med en mängd av organoleravfàrgnings- medlet som är effektiv för att avfärga avfallspappret; och (c) återvinning av avfärgad pappersmassa fràn det vattenhaltiga systemet.

40. Avfärgningskomposition för vattenhaltiga system, omfat- tande en vattenfri blandning av en eller flera katjonbytbara leror och ett eller flera ammoniumsalter, för bildning av organolera vid kontakt med avfallspapperinnehàllande vatten- haltiga system. WU *HFI \ HI' H'|H“ 'HH x w l! UHEIIHU 1 “”!'.'. H W! “I ”W 1"|'!'“! H!