WO2000024962A1 - Procede pour la mise en pate de papiers - Google Patents

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WO2000024962A1
WO2000024962A1 PCT/EP1999/008143 EP9908143W WO0024962A1 WO 2000024962 A1 WO2000024962 A1 WO 2000024962A1 EP 9908143 W EP9908143 W EP 9908143W WO 0024962 A1 WO0024962 A1 WO 0024962A1
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peracid
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Jules Dave
Annie Renders
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Solvay (Societe Anonyme)
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/006—Pulping cellulose-containing materials with compounds not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the subject of the present invention is a process for pulping papers, in particular wet resistant papers, for recycling.
  • Patent application WO 95/06157 describes a method for setting. "wet resistant" paper pulp containing at least one "wet resistant” resin.
  • the wet resistant paper is pulped in a suspension containing an oxidizing agent first at a first pH to initiate defibrization and then at a second pH higher than the first pH until the conversion of the wet resistant paper into defibrated dough is essentially complete.
  • the period during which defibrization is initiated is at least 15 minutes, typically about 30 to 60 minutes.
  • the subject of the invention is therefore a method for pulping papers by bringing an aqueous suspension of papers into contact with at least one peracid for a period of less than 15 minutes to obtain a raw pulp followed by a subsequent treatment. to obtain a defibrated dough. It has been found, surprisingly, that the defibrization of papers can be initiated at much shorter durations than those taught in interior art.
  • duration is meant the time between the start of the addition of the peracid to the aqueous suspension of papers and the start of the subsequent treatment of the raw pulp obtained.
  • the duration is less than 15 minutes. Less than or equal to 10 minutes is fine. Less than or equal to 5 minutes gives good results. It is even possible to apply a duration less than or equal to 2 minutes.
  • paper any type of paper before or after consumption. When it comes to paper before consumption, it generally comes from manufacturing rejects which do not meet the quality of paper required. he can rejection after the final stage of papermaking or rejection after an intermediate stage.
  • the paper suspension can be obtained according to methods well known to those skilled in the art.
  • the method according to the invention advantageously applies to papers containing at least one polymeric resin.
  • These polymeric resins are, for example, polyamide-epichlorohydrin copolymers.
  • the process according to the invention is preferably applied to the pulping of "wet-resistant" papers. "Wet resistant” papers are used, for example, for posters, cardboard or packaging.
  • any well-known peracid which is soluble in water can be used.
  • Inorganic peracids can also be used, for example peracids derived from sulfuric acid.
  • Solutions of distilled peracetic acid, equilibrium peracetic acid, and peroxomonosulfuric acid are well suited.
  • equilibrium peracetic acid is intended to denote a mixture at equilibrium state containing essentially peracetic acid, hydrogen peroxide, acetic acid and water.
  • the peracid concentrations to be used in the process according to the invention are typically at least 0.05% by weight relative to the dry paste. Concentrations of at least 0.2% by weight give good results.
  • the concentrations are typically at most 1% by weight. Concentrations of at most 0.7% by weight are suitable.
  • the consistency of the suspensions used in the process according to the invention is generally at most 25%. Preferably the consistency is at most 20%. The consistency is generally at least 2%. Preferably the consistency is at least 4%.
  • the peracid In the process according to the invention it is preferred to bring the peracid into contact with the aqueous suspension of papers at a pH of at most 9. Good results are obtained at a pH of at most 8. It is generally advisable to work at a pH of at least 4.
  • the pH can be adjusted to the desired value by known means, for example by adding sodium hydroxide.
  • the temperature at which the aqueous suspension of papers is brought into contact with the peracid and / or at which the raw pulp is subjected to the subsequent treatment is generally at least 20 ° C.
  • a temperature of at least 40 ° C is fine.
  • the temperature is at most 85 ° C.
  • the temperature is at most 75 ° C.
  • the peracid In the process according to the invention it is preferred to bring the peracid into contact with the aqueous suspension of papers in the presence of a wetting agent.
  • wetting agent is intended to denote any surfactant well known per se, which improves the contact of the aqueous phase with the papers. It is possible to use, for example, alkyl or aryl ethoxylates, phosphoric esters, polysiloxanes, alkyl or aryl sulfates or sulfonates or mixtures thereof.
  • the subsequent treatment of the raw paste is carried out at a second pH different from the pH of the contact with the peracid to obtain a defibrated paste.
  • the second pH is preferably greater than 9.
  • the subsequent treatment of the raw paste is advantageously carried out with a base.
  • the base is sodium hydroxide.
  • a suspension of Kraft-type “wet-strength” papers is prepared in a pulper pulverizer containing polyamide-epichlorohydrin copolymers and having a consistency of 10%. 0.5% of LIDITEX HJ® wetting agent (LANKO INTERNATIONAL) is added. The pH is adjusted to the desired value (pH I) and the peracid or its precursor, for example a peracid salt, is added. After the desired contacting time, NaOH is added to reach the second pH (II). The paste is recovered and the degree of pulping is determined by a method analogous to the method described in patent application WO 95/06157.
  • PAA peracetic acid
  • KMPS potassium monopersulfate
  • the method according to the invention makes it possible to obtain good pulping.
  • the duration of contact with the peracid is much shorter than that used in known methods.

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Abstract

Procédé pour la mise en pâte de papiers par mise en contact d'une suspension aqueuse de papiers avec au moins un peracide pendant une durée inférieure à 15 minutes pour obtenir une pâte brute suivie d'un traitement ultérieur pour obtenir une pâte défibrée.

Description

Procédé pour la mise en pâte de papiers
La présente invention a pour objet un procédé pour la mise en pâte de papiers, en particulier de papiers résistants humides, en vue de leur recyclage. La demande de brevet WO 95/06157 décrit un procédé pour la mise en. pâte de papiers "résistants humides" contenant au moins une résine "résistante humide". Selon ce procédé le papier résistant humide est mis en pâte dans une suspension contenant un agent oxydant d'abord à un premier pH pour initier la défibrisation puis à un deuxième pH supérieur au premier pH jusqu'à ce que la conversion du papier résistant humide en pâte défibrée soit essentiellement complète. La durée pendant laquelle la défibrisation est initiée est d'au moins 15 minutes, typiquement environ de 30 à 60 minutes.
Ce procédé connu présente les inconvénients de limiter la capacité de l'installation ou de demander des appareillages d'une grande taille. De plus, la consommation d'énergie est élevée. Il est donc souhaitable de trouver un procédé pour la mise en pâte de papier qui remédie aux inconvénients mentionnés ci- avant.
L'invention a donc pour objet un procédé pour la mise en pâte de papiers par mise en contact d'une suspension aqueuse de papiers avec au moins un peracide pendant une durée inférieure à 15 minutes pour obtenir une pâte brute suivie d'un traitement ultérieur pour obtenir une pâte défibrée. II a été trouvé, de manière surprenante, qu'on peut initier la défibrisation de papiers à des durées nettement inférieures que celles enseignées dans l'art intérieur.
Par durée on entend le temps entre le début de l'ajout du peracide à la suspension aqueuse de papiers et le début du traitement ultérieur de la pâte brute obtenue. La durée est inférieure à 15 minutes. Une durée inférieure ou égale à 10 minutes convient bien. Une durée inférieure ou égale à 5 minutes donne de bons résultats. Il est même possible d'appliquer une durée inférieure ou égale à 2 minutes.
Par papiers on entend tout type de papiers avant ou après consommation. Lorsqu'il s'agit de papiers avant consommation, ils proviennent généralement de rejets de fabrication qui ne répondent pas à la qualité de papier requise. Il peut s'agir d'un rejet après l'étape finale de la fabrication de papier ou d'un rejet après une étape intermédiaire.
La suspension de papiers peut être obtenue selon les méthodes bien connues par l'homme du métier. On peut, par exemple, déchirer les papiers ou les mettre en suspension dans un pulpeur.
Le procédé selon l'invention s'applique avantageusement à des papiers contenant au moins une résine polymérique. Ces résines polymériques sont, par exemple, des copolymères polyamide-épichlorhydrine. Le procédé selon l'invention s'applique de préférence à la mise en pâte de papiers "résistants humides". Les papiers "résistants humides" sont utilisés, par exemple, pour des affiches, des cartons ou des emballages.
A titre de peracide on peut employer tout peracide bien connu, soluble dans l'eau. On peut, par exemple, utiliser des peracides organiques contenant de 1 à 4 atomes de carbone. On peut aussi utiliser des peracides inorganiques, par exemple des peracides dérivés de l'acide sulfurique. Des solutions d'acide peracétique distillé, d'acide peracétique en équilibre, et l'acide peroxomono- sulfurique conviennent bien. Par acide peracétique en équilibre on entend désigner un mélange à l'état d'équilibre contenant essentiellement de l'acide peracétique, du peroxyde d'hydrogène, de l'acide acétique et de l'eau. Les concentrations en peracide à mettre en oeuvre dans le procédé selon l'invention sont typiquement d'au moins 0.05 % en poids par rapport à la pâte sèche. Des concentrations d'au moins 0.2 % en poids donnent de bons résultats. Les concentrations sont typiquement d'au plus 1 % en poids. Des concentrations d'au plus 0.7 % en poids conviennent bien. La consistance des suspensions utilisées dans le procédé selon l'invention est généralement d'au plus 25 %. De préférence la consistance est d'au plus 20 %. La consistance est généralement d'au moins 2 %. De préférence la consistance est d'au moins 4 %.
Dans le procédé selon l'invention on préfère mettre en contact le peracide avec la suspension aqueuse de papiers à un pH d'au plus 9. De bons résultats sont obtenus à un pH d'au plus 8. Il convient généralement de travailler à un pH d'au moins 4. Le pH peut être ajusté à la valeur souhaitée par des moyens connus, par exemple par ajout d'hydroxyde de sodium.
La température à laquelle on met en contact la suspension aqueuse de papiers avec le peracide et/ou à laquelle on soumet la pâte brute au traitement ultérieur est généralement d'au moins 20 °C. Une température d'au moins 40 °C convient bien. Généralement la température est d'au plus 85 °C. De préférence la température est d'au plus 75 °C.
Dans le procédé selon l'invention on préfère mettre en contact le peracide avec la suspension aqueuse de papiers en présence d'un agent mouillant. Par agent mouillant on entend désigner tout agent tensioactif bien connu en soi, qui améliore le contact de la phase aqueuse avec les papiers. On peut utiliser, par exemple, des éthoxylates d'alkyle ou aryle, des esters phosphoriques, des polysiloxanes, des sulfates ou sulfonates d'alkyle ou d'aryle ou leur mélanges. Dans une variante du procédé selon l'invention le traitement ultérieur de la pâte brute s'effectue à un deuxième pH différent du pH du contact avec le peracide pour obtenir une pâte défibrée. Le deuxième pH est de préférence supérieur à 9. Le traitement ultérieur de la pâte brute s'effectue avantageusement avec une base. De préférence la base est l'hydroxyde de sodium.
Les exemples ci-après entendent illustrer l'invention sans toutefois la limiter.
Les pourcentages indiqués sont par poids par rapport à la pâte sèche. On prépare dans un LAMORT helico pulpeur une suspension de papiers « résistants humides » de type Kraft contenant des copolymères polyamide- épichlorhydrine et ayant une consistance de 10 %. On ajoute 0.5 % de LIDITEX HJ® agent mouillant (LANKO INTERNATIONAL). On ajuste le pH à la valeur souhaitée (pH I) et on ajoute le peracide ou son précurseur, par exemple un sel de peracide. Après la durée de mise en contact souhaitée on ajoute du NaOH pour atteindre le deuxième pH (II). On récupère la pâte et on détermine le degré de mise en pâte par une méthode analogue à la méthode décrite dans la demande de brevet WO 95/06157.
Le tableau ci-après rassemble les résultats obtenus.
Figure imgf000006_0001
PAA = acide peracétique ; KMPS = monopersulfate de potassium.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une bonne mise en pâte. La durée de mise en contact avec le peracide est nettement inférieure à celle utilisée dans des procédés connus.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 - Procédé pour la mise en pâte de papiers par mise en contact d'une suspension aqueuse de papiers avec au moins un peracide pendant une durée inférieure à 15 minutes pour obtenir une pâte brute suivie d'un traitement ultérieur pour obtenir une pâte défibrée.
2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel la durée est inférieure ou égale à 10 minutes.
3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le peracide est sélectionné parmi les solutions distillées d'acide peracétique, les solutions d'acide peracétique en équilibre et l'acide peroxomonosulfurique.
4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la mise en contact de la suspension aqueuse de papiers avec le peracide est réalisé à un pH d'au plus 9.
5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel les papiers contiennent au moins une résine polymérique.
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel on met en contact la suspension aqueuse de papiers avec le peracide en présence d'au moins un agent mouillant.
7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel le traitement ultérieur de la pâte brute s'effectue à un deuxième pH différent du pH de la mise en contact avec le peracide, de préférence supérieur à 9.
8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel le traitement ultérieur s'effectue au moyen d'une base, de préférence l'hydroxyde de sodium.
9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel la mise en contact de la suspension aqueuse de papiers avec le peracide et/ou le traitement ultérieur sont réalisés à une température d'au moins 20 °C.
10 - Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 à la mise en pâte de papiers "résistants humides".
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1994020682A1 (fr) * 1993-03-12 1994-09-15 Fmc Corporation Melanges de persulfate destines a la remise en pate de papier resistant a l'etat humide

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