Brevet FR2434233A1 — publié le 19800321

L'invention concerne un procédé de traitement de vieux papiers qui se composent essentiellement de papiers avec des couleurs d'imprimerie non saponifiables, en particulier de papiers imprimés selon le 6ystèe de xérographie ou de papiers à couche d'oxyde de zinc. Un des problemes principaux dans le traitement des vieux papierere side dans le détachement de la couleur d'imprimerie d'avec les fibres. Lå couleur d'imprimerie consiste en général en pigments de couleur, sol- bles ou insolubles, en couleur ou on noir, qui adhèrent au papier par des liants de couleurs d'imprimerie. Ces liants sont des mélanges de diverses- compositions. Ils se composent principalement de résines, de cires, de corps gras, d'huiles, de goudron, de poix, de bitumes, d'asphalte et de résines synthétiques ou matières synthétiques qui durcissent après le processus d'impression. On a on général jusqu'ici utilisé le plus souvent comme liait pour les couleurs dtimprimerie des acides résineux et des acides gras. Pour les détacher des fibres on a jusqu'ici en général ajoute une lessive de soude dans un pulpeur où l'on introduit le papier pour le désagréger.Une lessive de soude transforme l'acide gras en un savon de soude; il se saponifie. Les liants de couleurs dtimprimerie sur les fibres s'amolissent ainsi et les liants de couleurs d'imprimerie saponifiés sont détachés sur la base d'acides résineux et d'acides gras par une nouvelle addition de lessive de soude en excès. On soumet ensuite ces liants de couleurs d'imprimerie détachés à une flottation après un nettoyage et une déshumidification convenables. On y ajoute du savon, on général du saros de soude qui se transforme en savon de calcium du fait de la dureté de l'eau. Le savon de calcium qui n'est pas soluble dans l'eau est un bon agent collecteur et, conjointement avec un soufflage d'air il extrait en écume la couleur d'imprimerie et les liants de couleurs d'imprimerie. On utilise cependant de manière croissante des papiers offset et des couleurs d'imprimerie à durcissement rapide. En outre, il y a une augmen- tation du nombre de papiers de copie, par exemple de papiers qui sont im- primés selon le système de xérographie ou de papiers à couche d'oxyde de zinc. Ces papiers contiennent maintenant en général des couleurs d'impri- merie ou des liants de couleurs d'imprimerie à base de résines synthétiques ou de bitumes qui ne sont plus saponifiables. Ainsi, un papier traité par exemple selon le système de xérographie contient de la poudre de polyéthylènc à pigments noirs.Le système de xérographie est un procédé d'impression électrostatique et il travaille avec des charges électriques provoquées par une exposition à la lumière, sur lesquelles de la poudre de couleur répandue reste collée. Cette poudre est ensuite cédée au pa- - pier à imprimer chargé en sens inverse et fixée par action thermique. Mais ces couleurs dtimprimerie ne se laissent plus détruire ou détacher de manière simple Avec des moyens d'agressirité appropriée, on détruit aussi en même temps les fibres. A la base de la présente invention se trouve ainsi le problème de créer un procédé de traitement des vieux papiers comportant des couleurs d'imprimerie ou des liants de couleurs d'imprimerie non saponifiables. Selon l'invention on résout ce problème en désagrégeant le papier de manière connue dans un pulpeur et en soumettant les fibres au foisonnement si fortement que les particules de couleurs d'imprimerie se détachent des fibres. On a en effet établi que les couleurs d'imprimerie non saponifiables se laissent détacher des fibres Si l'on provoque par un foisonnement adéquat une séparation par éclatement des particules de couleurs d'imprimerie d'avec les fibres. Selon l'invention, on doit pour cela s'arranger pour qu'il se produise un foisonnement des fibres le plus fort possible. Une mise en oeuvre de ce procédé selon l'invention consiste à ajouter des électrolytes pour le foisonnement des fibres. Le foisonnement des fibres est obtenu par les électrolytes qui sont introduits dans la suspension dans le pulpeur, du fait de la chute osmotique existant entre la suspension et les fibres. Les électrolytes utilisés peuvent être de nature acide, alcaline ou neutre. Selon l'invention, on peut utiliser comme électrolyte un acide comme par exemple l'acide phosphorique (H3 P04) ou l'acide nitrique (xi03). Le processus de séparation par éclatement peut être farorisé par une ac- tion adéquate de forces mécaniques, comme par exemple par un égouttage par le rotor du pulpeur ou par un égoutteur installé en aval du pulpeur. On a obtenu aussi de très bons résultats selon l'invention en utilisant comme électrolyte une lessive. De manière analogue on peut utiliser comme électrolyte un sel ou une solution saline. On peut ainsi employer par exemple le sel de cuisine (Na Cl), le chlorure de zinc (Zn Cl2) ou des bases d'hydroxydes métalliques, par exemple l'hydroxyde de cuivre tétrammine ( LCu (NE3)43 (OH)2). Selon l'invention, on a mis en évidence l'avantage de traiter les vieux papiers dans le pulpeur à la température ambiante. Lors du traitement de vieux papiers à des températures ambiantes d'environ 10 à 30 , on a obtenu un foisonnement bien meilleur qu'à des températures élevées telles qu'elles sont autrement usuelles dans le pulpeur. Dans un autre perfectionnement de l'inrention, on prévoit d'effectuer la séparation des particules détachees de couleur d'imprimerie d'avec les fibres, par flottation au moyen d'agents collecteurs. Une forme de réalisation selon l'invention consiste en ce que l'on emploie pour la flottation des savons de chaux qui contiennent une addition de savons de potassium ou de sodium dans la suspension en présence d'ions de calcium, cette addition de savons de potassium ou de sodium n'ayant lieu que peu avant la flottation. Par la flottation en soi connue au moyen de savons de chaux on ob- tient une bonne séparation des particules de couleurs d'imprimerie. De manière surprenante, il est apparu un effet secondaires important avec l'ad- dition de savons seulement peu avant la flottation dans des papiers de copie à couche d'oxyde de zinc. Une addition de savons effectuée seul±- ment peu auparavant réduit la teneur en cendre dans la suspension de 80 à 90 %. Si, par contre, on introduit le savon, comme on le fait usuelle- ment, dans le pulpeur, il ne se produit aucun décendrage notable pendant la flottation. On va décrire en principe le procédé selon l'intention à l'aide de deux exemples. 1. exemple - procédé à pâte diluée Les vieux papiers sont introduits dans un pulpeur et y sont brasses à des températures de 10 à 30 o C et pendant une durée de 10 à 30 minutes. La concentration de matière dans le pulpeur est de 2 à 5 %. En même teepc, on introduit dans le pulpeur de 1 à 4 % d'hydroxyde de potassium (potr- centage rapporté aux vieux papiers). Ensuite, la suspension, dans laquel- le les particules de couleur d'imprimerie sont pour l'essentiel déjà dé- tachés des fibres, séjourne dans une cuve de réaction pendant 30-9O,ii- nutes. Après un nettoyage et un égouttage, la suspension est amenée dans une installation de flottation avec une concentration de matière d'envi~- ron 1 %.On ajoute environ 1 % de savon de soude et éventuellement d'au- tres produits chimiques pour le blanchiment simultané, par exemple de l'eau oxygénée, du silicate de sodium, ou des produits analogues, avant ou après l'égouttage, c'est-à-dire peu avant la flottation. 2. exemple - procédé à ptte épaisse Les vieux papiers traités de la même manière dans un pulpeur aveq une lessive de potasse, parviennent, après un prénettoyage, dans un é- paississeur qui les amène'à une concentration d'environ 20 %, d'où la suspension, le cas échéant avec une autre addition de lessive, est enco- re brassée dans une tour de réaction à environ 20 C pendant une dure,e' de 30 à 120 minutes. Après la tour de réaction, la suspension est diluée à une concentration de 4 %. Dans un égoutteur, on brasse ensuite les faisceaux de fibres non encore libérées et on détache les particules de couleurs d'imprimerie adhérant aux fibres avant de soumettre la - pension à la flottation. L'addition de savons de sodium ou de potassium nécessaire à la formation des sarons de calcium indispensables a lieu également peu avant la flottation soit avant soit après lEégoutteur. Au lieu de lessive, on peut, pour le foisonnement des fibres dans le pulpeur, introduire aussi un acide ou un sel. Avec l'addition d'un sel il est cependant nécessaire d'effectuer une neutralisation par addition subséquente de lessive afin que l'on puisse ensuite effectuer la flotta- tion avec des savons. REVENDICATIONS 7 - Procédé de traitement de vieux papiers se composant pour l'essentiel de papiers à liants de couleurs d'imprimerie non saponifiables, en parts culier de papiers imprimés par le système de xérographie ou à couche'd'o- xyde de zinc, caractérisé en ce que les papiers sont désagrégés de manière en soi connue dans un pulpeur et en ce que les fibres sont amenées å foisonner si fortement que les particules de couleurs d'imprimerie se détachent, après quoi les particules de couleurs d'imprimerie détachées sont séparées des fibres. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on alote un électrolyte pour le foisonnement des fibres. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ajoute un acide pour le foisonnement des fibres. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ajoute une lessive pour le foisonnement des fibres. 5 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ajoute un sel pour le foisonnement des fibres. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les vieux papiers sont traités dans le pulpeur à la température ambiante. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la séparation des particules de couleurs d'imprimerie d'aveC la suspension se produit dans la flottation au moyen d'agents collecteurs. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on utilise pour la flottation des savons de chaux qui se forment par addition de sa- vons de potasse et de soude en présence d'ions de calcium.