Brevet FR2776312A1 — publié le 19990924

L'invention se rapporte à l'industrie du recyclage des vieux papiers. Les agents fluorescents ou agents d'azurage sont largement utilisés dans l'industrie du papier pour augmenter artificiellement la blancheur ou la luminance des pâtes à papier. Les principaux azurants optiques ainsi utilisés sont des dérivés du stilbène ou des dérivés diphényliques substitués par des noyaux aromatiques fonctionnalisés . La propriété fondamentale de ces composés est d'absorber la lumière dans l'ultra-violet et de la ré-emettre dans le visible (région du bleu-violet), ce qui confère aux pâtes ou papiers un aspect plus blanc ou lumineux. Bien que ces agent de fluorescence soient largement utilisés, ils sont néanmoins soupçonnés d'être toxiques C'est pourquoi, les fibres recyclés entrant dans la préparation des emballages alimentaires, doivent impérativement être libres de tels agents, afin d'annihiler le risque de migrations desdits agents vers l'aliment considéré. Lorsque l'on envisage l'utilisation de composés chimiques susceptibles de réduire, voire d'éliminer cette fluorescence par destruction de l'agent qui en est la cause, il convient de s'assurer que ces dits composés n'altèrent que le moins possible, la qualité du papier. Or, la demanderesse a trouvé de façon inattendue, que l'acide peracétique possédait cette capacité de destruction des agents de fluorescence tout en ne dégradant pas la fibre cellulosique, et ce, quelque soit la composition de la pâte recyclée. Les résultats expérimentaux montrent que les pâtes ainsi traitées, ont un très faible niveau de fluorescence, voire n'ont plus de fluorescence optique. L'invention a donc pour objet l'utilisation de l'acide peracétique pour réduire ou/et éliminer la fluorescence des fibres cellulosiques par destruction des agents de fluorescence qui en sont la cause. L'invention a notamment pour objet l'utilisation de l'acide peracétique pour réduire ou/et éliminer la fluorescence optique contenu dans les vieux papiers et plus particulièrement dans les pâtes de recyclage de vieux papiers. L'acide peracétique peut être introduit à un ou plusieurs endroits de l'installation de recyclage des vieux papiers, que ce soit en amont de la chaîne, dans le pulpeur, dans lequel les vieux papiers sont broyés mécaniquement, ou dans la vis chauffante, la vis épaississeuse et/ou le triturateur chaud, ou le cas échéant, en amont ou en aval de l'étape de désencrage, ou encore en aval de l'installation, dans la ou les tours de blanchiment. Dans une variante préférée de la présente invention, I'acide peracétique est mis en oeuvre postérieurement à l'étape de désencrage. Selon une autre variante préférée de la présente invention, celle-ci est mise en oeuvre selon au moins un stade de traitement (stade Paa) dans une ou plusieurs tours de blanchiment. dans le cas d'un traitement constitué de deux stades Paa, le premier stade Paa est, si désiré, suivi d'une étape de lavage à l'eau; la représentation symbolique Paa-Paa signifie que la séquence de traitement à l'acide peracétique comporte une étape de lavage intermédiaire, tandis que la représentation symbolique (Paa-Paa) signifie qu'il n'y en a pas. Le stade Paa est réalisé à basse, moyenne ou haute consistance. Le stade Paa est réalisé à un pH compris entre 1,5 et 6,5, de préférence à un pH compris entre 4,0 et 6,0 et plus particulièrement à un pH compris entre 4,0 et 5,0. La température du stade Paa est comprise entre 20"C et 1200C, de préférence entre 50"C et 90"C, et plus particulièrement entre 70"C et 90"C. Le stade Paa est réalisé à pression atmosphérique ou bien sous pression de gaz et de préférence sous pression d'oxygène. Dans ce dernier cas, la pression est comprise entre 0,5 bars et 100 bars, de préférence entre 1 bar et 20 bars, et plus particulièrement entre 1 bar et 10 bars La charge en acide peracétique, qui représente le pourcentage pondéral d'acide peracétique par rapport au poids de pâte exprimé en poids de matière sèche, est compris entre 1% et 10%, de préférence entre 1% et 5%, et plus particulièrement entre 2, 0% et 4,0%. La solution d'acide peracétique utilisée est notamment une solution aqueuse à l'équilibre. Ce type de solution est disponible dans le commerce ou peut être préparée à partir de solutions du commerce selon des méthodes connues de l'homme du métier. Dans une variante préférée de la présente invention, celle-ci met en oeuvre une solution à l'équilibre d'acide peracétique, dans laquelle le rapport pondéral peroxyde d'hydrogène sur acide peracétique est inférieur ou égal à 0,5, et est de préférence environ égal à 0,2. Outre la solution d'acide peracétique mise en oeuvre, il est possible d'ajouter un ou plusieurs composés stabilisant ledit acide, tel que par exemple, le pyrophosphate de sodium. L' exemple suivant illustre l'invention sans toutefois la limiter. EXEMPLE Une pâte de vieux papiers a été traitée avec une solution aqueuse contenant 41,6% d'acide peracétique (APA) et 4,9% de peroxyde d'hydrogène (ho02) avec variation de plusieurs paramètres; les données et résultats sont consignés dans les tableaux suivants: Tableau 1: conditions expérimentales Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5 APA 3% 3% 4% 4% 0% H2O2 0,35% 0,35% 0,47% 0,47% 0% AA - - - - 4% pyrophos- 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% phate de Na NaOH 0% 0% 0% 2,2% 0% consistance 10% 1 10% | 10% 10% | 10% de la pâte température 70 C 90 C 90 C 90 C 90 C temps du 5 heures 2 heures 2 heures 2 heures 2 heures prétention pH initial 4,4 4,4 4,3 6,1 4,4 Tableau 2: résultats Pâte initiale Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5 pH 4,1 4,1 4,2 4,6 4,3 H2O2 résiduel - 68,6% 14,0% 25,5% 0,0% (%relatifs) APA résiduel - 6,6% 3,7% 0,0% (%relatifs) APA consommé - 2,8% 2,9% 3,9% 4,0% Blancheur R457(%) avec UV calibrés 83,64% 79,12% 77,81% 77,2% 79,19% 84,13 % sans UV 76,26% 78,1% 76,83% 76,68% 77,19% 76,88 Tableau 2 (suite): résultats Pâte initiale Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5 Fluorescence (%) 7,38% 1,02% 0,98% 0,52% 1,35% 7,25% Abaissement fluores. - 86,2% 86,7% 92,9% 81,7% 1,2% (% relatifs) Indice de jaune . -4,52 5,46 6,76 7,41 5,27 -4,98 CIVE LU 91,64 92,91 92,65 92,59 92,86 91,81 CIE a* (vert4rouge+) 1,57 -0,91 -0,78 -0,96 -0,77 1,29 CIE b*(bleu-/jaune+) -2,28 3,16 3,78 4,2 3 -3 Comme le montrent les résultats expérimentaux consignés dans le tableau 2 précédent, la fluorescence optique est réduite de 81,7% à 92, 9% selon les conditions opératoires. La comparaison des essais 1 et 2 met en relief l'effet de la température sur le temps nécessaire pour atteindre un certain niveau d'abattement. La comparaison des essais 2 et 3 met en relief l'effet de la charge en acide peracétique sur l'abattement de la fluorescence. L'essai 5 montre que l'acide acétique (AA), présent dans les solutions à l'équilibre d'acide peracétique, n'interfère pas sur les résultats. REVENDICATIONS 1. Utilisation de l'acide peracétique pour réduire ou/et éliminer la fluorescence des fibres cellulosiques par destruction des agents de fluorescence qui en sont la cause. 2. Utilisation de l'acide peracétique pour réduire ou/et éliminer la fluorescence optique contenu dans les vieux papiers et plus particulièrement dans les pâtes de recyclage de vieux papiers. 3. Procédé de réduction etlou d'élimination de la fluorescence optique des vieux papiers et plus particulièrement des pâtes de recyclage des vieux papiers1 caractérisé en ce que l'acide peracétique est introduit à un ou plusieurs endroits de l'installation de recyclage des vieux papiers, que ce soit en amont de ladite installation, tels que le pulpeur, la vis chauffante, la vis épaississeuse etlou le triturateur chaud, ou le cas échéant, en amont ou en aval de l'étape de désencrage, ou encore en aval de ladite installation dans la ou les tours de blanchiment. 4. Procédé tel que défini à la revendication 3, dans lequel l'acide peracétique est mis en oeuvre postérieurement à l'étape de désencrage. 5. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel l'acide peracétique est mis en oeuvre selon au moins un stade de traitement dans une ou plusieurs tours de blanchiment. 6. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le stade Paa est réalisé à un pH compris entre 1,5 et 6,5 , de préférence à un pH compris entre 4,0 et 6,0 et plus particulièrement à un pH compris entre 4,0 et 5,0. 7. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 6, dans lequel la température du stade Paa est comprise entre 20"C et 1200C, de préférence entre 50"C et 90"C, et plus particulièrement entre 70"C et 90"C. 8. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 7 dans lequel le stade Paa est réalisé à pression atmosphérique. 9. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 8 dans lequel le stade Paa est réalisé sous pression de gaz et de préférence sous pression d'oxygène à une pression comprise entre 0,5 bars et 100 bars, de préférence entre I bar et 20 bars, et plus particulièrement entre 1 bar et 10 bars 10. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 9, dans lequel la charge en acide peracétique, est comprise entre 1% et 10%, de préférence entre 1% et 5%, et plus particulièrement entre 2, 0% et 4,0%. 11. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 10 dans lequel l'acide peracétique est mis en oeuvre sous forme d'une solution aqueuse à l'équilibre et de préférence sous forme d'une solution à l'équilibre d'acide peracétique, dans laquelle le rapport pondéral peroxyde d'hydrogène sur acide peracétique est inférieur ou égal à 0,5, et est de préférence environ égal à 0,2. 12. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 11 dans lequel, outre la solution d'acide peracétique mise en oeuvre, il est ajouté un ou plusieurs composés stabilisant ledit acide, tel que de préférence, le pyrophosphate de sodium.