PROCESS FOR DEINKING PRINTED WASTE PAPER

Abstract: 1. A process for deinking printed waste paper by treating the paper pulp in a pulper at alkaline pH-values with alkali silicate, oxidative bleaching agents, higher fatty acids or their salts and nonionic dispersants and separating the detached particles of printing ink from the fibre suspension by flotation, characterised in that from 1 to 20% by weight, based on fatty acid of fatty acid salt, of an alpha-hydroxyamine derivative corresponding to the following general formula see diagramm : EP0013027,P5,F1 in which R**1 , R**2 , R**3 , R**4 = H or identical or different C1 -C17 -alkyl groups, the sum of the carbon atoms in R**1 , R**2 , R**3 and R**4 amounting to between 6 and 22, R**5 and R**6 = H or identical or different C1 -C17 -alkyl groups or groups corresponding to the formula (Cn H2n O)x H where n = 2 or 3 and x = 1-10, R**7 = H or a group of the formula (Cn H2n O)x H where n = 2 or 3 and x = 1-10, or from 1 to 20 parts by weight of an alpha-hydroxyamine derivative thereof quaternised through the introduction of a C1 -C4 -alkyl group on the nitrogen, are added in the pulper.

Description: Verfahren zum Deinken von bedrucktem Altpapier Deinking-Verfahren haben die Aufgabe, Druckfarben aus Altpapier zu entfernen. Die so gewonnenen Regeneratstoffe werden in grossem Umfang bei der Erzeugung von Druckpapieren und Toilettenkrepp eingesetzt. Das Deinking-Verfahren besteht im wesentlichen aus folgenden Telischritten: 1.) Ablösung der Druckfarbenpigmente von der Faser im Stofflöser (Pulper) durch Zusatz geeigneter Chemika lien 2.) Ausscheidung der abgelösten Druckfarbenteilchen aus der Faserstoffsuspension Der zweite Verfahrensschritt geschieht vorzugsweise mit Hilfe des Flotationsprinzips. Üblicherweise wird das Denken bei alkalischen pH-Werten von etwa 9,5 - 11 unter Zusatz von Alkalisilika wirkenden Bleichmitteln, höheren Fettsäuren oder deren löslichen Salzen, sowie nichtionogenen Dispergiermitteln durchgeführt. Die Einstellung des pH-Wertes, vorzugsweise pE 10 - 10,5, erfolgt nittels Alkalihydroxid, z. Be NaOHw Der Alkalizusatz liefert die zur Verseifung der Druck- farbenbindemittel, zur Druckfarbenablösung und zur Neutralisation der eingesetzten Fettsäuren erforderliche Alkalität. Diese führt jedoch bei dem meist verwendeten holzstoffhaltigen Altpapierstoff aus Zeitungen und Zeitschriften zu starker Vergilbung. Die Vergilbung wird durch den Einsatz von oxidativ wird wenden Bleichmitteln, wie Wasserstoffperoxid oder N - triumperoxid, weitgehend verhindert. Bei Verwendung von Natriumperoxid ist ein Zusatz von Alkalihydroxid nicht oder nur in geringerem Na;e erforderlich. Zur Stabiffli- sierung des Aktivsauerstoffs des Peroxid-Bleichmittels wird Alkalisilikat (Wasserglas) verwendet. Dieses wirkt durch Bindung der Schwermetallionen; gleichzeitig puffert es die Bleichlösung und wirkt als Korrosionsinhibitor. Die Fettsäuren werden in der alkalischen Flotte in deren Metallsalze überführt, die die Oberflächenspannung der Phase Wasser/Luft herabsetzen. Ein Teil der gebildeten löslchen Metallseife wird durch Calciumionen des Betriebswassers in unlösliche Calcium-Seife überführt. Diese lagert sich an die abgelösten Drucklarben- teilchen an und hydrophobiert sie. Dadurch werden sie von den hydrophilen Fasern abgehoben und können durch Flotat ion ausgeschieden werden. Als Fettsäuren kommen g sättigte und ungesättigte Monocarbonsäuren mit C-Ke@@@n- längen von C8 bis C22, insbesondere Ö@säure, in Betr@ch@. Anstelle der Fettsäuren können auch deren lösliche Salze, z. B. Alkali- oder Alkanolaminsalze, eingesetzt werden0 Die nichtionogenen Dispergiermittel dienen als Disperga toren für die Druckfarbenpeimente. Sie wirken ausserdem als Schäumer bei der Flotation. Geeignete wkchtionogene Diese pergiermittelllll sind Alkylenoxidaddukte an höhere hydrophobe Reste enthaltende Verbindungen, z. B. C10-C22-Fettalkohole oder C4-C12-Alkylphenole mit einem Gehalt an 5 - 40 Alkylenoxidgruppen. Als Alkylenoxide kommen Ethylenoxid und/ oder Propylenoxid in Betracht. Beispiele für geeignete Dispergiermittel sind das Addukt von 8 - 12 Mol Ethylenoxid an ein Oleyl-Cetylalkoholgemisch, oder das Addukt von 9,5 - 10 Mol Ethylenoxid an Isononylphenol. Ublicherweise werden folgende Chemikalien, bezogen auf Altpapier, eingesetzt: 2 - 5 Gew.-g Alkalisilikat (Na-Wasserglas) o,5 - 3 Gew.-% Wasserstoffperoxid (100 %ig) o,5 - 2 Gew.-% Natriumhydroxid (100 %ig) 0,5 - 2 Gew.-% Fettsäure oder deren Salze o,o2 - o,5 Gew.-% nichtionogene Dispergiermittel Die Stoffdichte im Pulper beträgt 4 - 6 Gew.-% und in den Flotationszellen o,5 - 2 Gew.-%. Die Prozesstemperatur beträgt üblicherweise 35 - 45 C. Die Flotation erfolgt in bekannter Weise durch Einblasen von Luft in die Stoffsuspension. Die-Verweilzeit des Stoffes in den Flotationszellen beträgt etwa lo - 20 Minuten. Die Beurteilung des deinkten Papiers erfolgt mittels Weiss- gradmessung, wobei der Weissgrad in Prozent angegeben wird. Mischt man Tageszeitungen und Illustrierte im Verhältnis 1 : 1, und behandelt sie mit den vorstehend genannten Chemikalien nach der bekannten Arbeitsweise, so wird ein Weissgrad von 56 - 50 % erzielt. Demgegenüber beträgt der Weissgrad der unbedruckten Kandscraifa@ 68 %. Das bekannte Verfahren weist jedoch einige Nachteile auf. Die Verweilzeit in den Flotationszellen von 10 - 20 Minuten gestattet nur eine geringe Durchsatzleistung, weil sonst der Weissgrad deutlich abnimmt. Ferner agglo- merieren sich die im flotierten Papierstoff noch vorhandenen hydrophobierten Druckfarben im Stoff-Führungssystem und verursachen Betriebsstörungen auf der Papiermaschine. Dadurch ist auch das Verhältnis von deinktem Stoff zu Neustoff begrenzt. Schliesslich führt die relativ hohe Prozesstemperatur einerseits zur Zersetzung des Peroxids, andererseits zur Erweichung von über das Altpapier ein- gebrachten Kunstharz-Bindemitteln (Hot-melts; z. B aus gebundenen Katalogen oder dgl) Diese klebrigen Rückstände lassen sich nur schwer mechanisch entfernen und verursachen Betriebs störungen Bisherige Versuche haben gezeigt, dass eine wesentliche Weissgradsteigerung über 6o % hinaus nur durch einen zweiten Prozessdurchlauf möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, das an sich bekannte De inkingverfahren so zu verbessern, dass unter Beibehaltung der vorhandenen Anlagen der Druckfarbenaustrag beschleunigt, der Anteil an flotierten Druckfarben unter Weissgradsteigerung erhöht und die Prozesstemperatur ohne Bleichverlust gesenkt werden kann. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Deinken von bedrucktem Altpapier durch Behandeln des Papierstoffes im Stofflöser bei alkalischen pH-Werten mittels Alkalisilikat, oxidativ wirkenden Bleichmitteln, höheren Fettsäuren oder deren Salzen und nichtionogenen Dispergiermitteln und Ausscheiden der abgelösten Druckfarbenteilchen aus der Faserstoffsuspension durch Flotation, dadurch gekennzeichnet, dass man im Stofflöser 1 Gew.-%, bezogen auf Fett säure oder Fettsäuresalz, eines -Hydroxyaminderivates der allgemeinen Formel EMI5.1 worin R1, R2, R3, R4 = H oder gleiche oder verschiedene C1-C17-Alkylgruppen sind, wobei die Summe der C Atome in R1, R2, R3, R4 = 6 - 22 beträgt, R5 , R = H oder gleiche oder verschiedene C-C17- Alkylgruppen oder Gruppen der Formel (CnH2nO)xH sind, worin n = 2 oder 3 und x = 1 - 10 ist, R7 = H oder eine Gruppe der Formel (CnH2nO)XH, worin n = 2 oder 3 und x = 1 - lo ist, oder 1 - 20 Gew.-Teile eines davon abgeleiteten, durch Einführung einer C1-C4-Alkylgruppe am Stickstoff quaternierten&alpha; -Hydroxyminderivates, zusetzt. Geeigneteo(-Hydroxyaminderivate der Formel (I) werden erhalten durch Umsetzung von end- oder innenständigen C8-C24-Olefinen mit Epoxidierungsmitteln, z. B. Peressigsäure, Perameisensäure, H2O2/Eisessig oder H2O2/Ameisensäure, unter Bildung der entsprechenden Olefinepoxide und anschliessende Aminolyse mit Ammoniak oder Aminen, -vor- zugsweise sekundären Aminen wie Dimethyl-, Diethyl-, Di ethanol- oder Dipropanolamin. Die Verbindungen können weiterhin mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid umgesetzt werden wobei sowohl am O-Atom wie'auch am. N-Atom jeweils 1 - 10 Alkylenoxidreste eingeführt werden können. Bevorzugt werden die durch Epoxidierung von geradkettigen C12-C14-Olefinen und Aminolyse mit Alkanolaminen erhal tenen &alpha; -Hydroxyaminderivate verwendet. Die &alpha; -Hydroxyaminderivate können ganz oder teilweise durch Einführung einer C1-C4-Alkylgruppe am N-Atom .quaterniert werden. Die Quaternierung erfolgt in be unter Weise z. B. durch Umsetzung mit entsprechenden Alkylhalogeniden, Dialkylsulfaten oder dgl. Die i -Hydroxyaminderivate oder deren Quaternierungsprodukte werden in Mengen von 1 - 20 Gew.-%, bezogen auf Fettsäure oder Fettsauresalz, eingesetzt. Bevorzugt werden Mengen von 5 - 15 Gew.-%. Die Fettsäuren bzw. Fettsäuresalze werden im.Pulper in einer Menge von o,5 - 2 Gew.-%, bezogen auf Altpapier, zugesetzt. Besonders bevorzugt wird ölsäure, die auch ganz oder teilweise als Alkanolaminsalz vorliegen kann. Das Deinking-Verfahren wird in, an sich üblicher Weise unter Einsatz der eingangs genannten Chemikalien durchgeführt. Es werden Altpapiere aus Zeitungen, Illustrierten, Katalogen usw. verarbeitet, wobei die Stoffdichte im Pulper 4 - 6 Gew.-% beträgt. Infolge der guten Druckfarbenablösung wird ein hoher Druckfarbenaustrag bei der Flotation und damit ein höheren Weissgrad des Papierstoffes bereits bei einmaligem Durchgang erreicht. Eine Senkung der Arbeitstemperatur auf 15 - 20 C führt zu einer weiteren Verbesserung des Weissgrades, so dass selbst bei einer Verkürzung der Flotationsdauer gegenüber dem herkömmlichen Verfahren noch ausreichende Papierstoffqualitäten erhalten werden. Störungen durch koagulierte Druckfarben oder klebrige Hot-melt-Rückstände können fast völlig vermieden werden. Beispiele 1.) 20 g eines Papiergemisches testehend auf 20 @@@@@@ zeitungen und 10 g Illustrierten wurden 6 Minuten bei einer Stoffdichte von 5 % bei 20 und 45 C auf geschlagen. Während der Aufschlagzeit wurden folge Chemikalien, bezogen auf Papiereintrag, zudosiert: 3 Gew.-% Na-Wasserglas 37/40 Bé 1 Gew.-% Wasserstoffperoxid 1,5 Gew.-% Natriumhydroxid 1 Gew.-% Ölsäure 0,1 Gew.-% Oleyl-Cetylakoholpolyglykolether Die Quellzeit betrug ca. 2 Stunden. Der Papierstoff wurde mit Wasser von ca. 18 dH auf 1 Gew.-% Stoffdichte verdünnt und 6 Minuten in eine Denver-Flotationszelle flotiert. Nach der Neutralisation des deinkten Stoffes mit Schwefelsäure auf pH 6,5 wurden auf einem Blatt bildungsgerät Prüfblätter hergestellt. Am Weissgradmesser wurden folgende Weissgrade er- mittelt: Prozesstemperatur Weissgrad 200 C 56 % 45 c 60,5 % 2.) ) Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, die Flotations seit betrug jedoch nur 2 Minuten. Die Weissgrade be trugen: Prozesstemperatur Weissgrad 20 C 52 % 45 C 56 % 3.) Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren. Anstelle von 1 % Ölsäure wurde 1 % eines Gemisches, bestehend aus: 9o eilen Öl säure und 10 Teilen eines C12-C14-&alpha; -Hydroxyaminderivates, hergestellt aus einem endständigen C12-C14-Olefin durch Umsetzung mit H2O2/Aameisensäure zum Epoxid und Aminolyse mit Diäthanolamin zudosiert. Die erhaltenen Weissgrade betrugen: Prozesstemperatur Weissgrad 20 C 65,5 % 45 C C 63,5 % 4.) Es wurde wie im Beispiel 3 verfahren, die Flotations zeit betrug jedoch nur 2 Minuten. Prozesstemperatur Weissgrad 20 C 61,5 % 45 C 60 % 5.) Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, anstelle von 1 % Ölsäure wurde jedoch 1 % eines Gemisches aus 9o Teilen Ölsäure und 10 Teilen eines oxethylierten C11-C14-Hydroxy aminderivates, hergestellt aus einem innenständigen C11-C14-Olefin durch Umsetzung mit Perameisensäure zum Epoxid, Aminolyse mit Diäthanolamin und weiterer Reaktion mit 1 Mol Ethylenoxid zugesetzt. Prozesstemperatur Weissgrad 200 C 65,o % 45 C C 63,5 % 6.) Es wurde wie in Beispiel 5 verfahren, die Flotations zeit betrug jedoch nur 2 Minuten. Prozesstemperatur Weissgrad 20 C 62 % 45 C C 60,5 % 7.) Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, anstelle von 1 % ölsäure wurde jedoch 1 % eines Gemisches aus 9o Teilen ölsäure und 10 Teilen eines quarternierten C12-&alpha; -Hydroxy- aminderivates, herstellt aus einem C12-Olefin durch Umsetzung mit H2O2/Ameisensäure zum Epoxid, Amino lyse mit Dimethylamin und Quater nierung mit Methylchlorid zugesetzt. Prozesstemperatur Weissgrad 20 C 63,5 % 45 C 62,5 % 8.) Es wurde wie in Beispiel 7 verfahren, die Flotations zeit betrug jedoch nur 2 Minuten. Prozesstemperatur Weissgrad 200 C 61,5 % 45 C C 60,5 %

Claims: Patentansprüche Verfahren zum Deinken von bedruckt@@ Altpapie@ 1. Verfahren zum Deinken von bedrucktem Altpapier dure Behandeln des Papierstoffes im Stofflöser bei alka lischen pH-Werten mittels Alkalisilikat, oxidativ wirkenden Bleichmitteln, höheren Fettsäuren oder deren Salzen und nichtionogenen Dispergiermitteln und Au scheiden der abgelösten Druckfarbenteilchen aus der Faserstoffsuspension durch Flotation, dadurch gekenn zeichnet, dass man im Stofflöser 1 - 20 Gew.-% bezogen. auf Fettsäure oder Fettsäuresalz,eines &alpha; -Hydroxyamin- derivates der allger.einefl Formel EMI12.1 worin R1, R2, R3, R4 = H oder gleiche oder ver schiedene C1-C17-Alkylgruppen sind, wobei die 1 2 3 4 @ Summe der C-Atome in R1, R2, R3, R4 = 6 - 22 be trägt, R5, R6 = H oder gleiche oder verschiedene C1-C17- Alkylgruppen oder Gruppen der Formel (CnH2nO)xH sind, worin n " 2 oder 3 und x = 1 = 10 ist R7 = H oder eine Gruppe der Formel (CnH2nO)xH, worin n = 2 oder 3 und x = 1 - lo ist, oder 1 - 20 Gew.-Teile eines davon aogeleiteten, durch Einführung einer C1-C4-Alkylgruppe am Stickstof quaterhierten &alpha; -Hydroxyaminderivates, zusetzt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man im Stofflöser folgende Chemikalien, bezogen auf Altpapier, zusetzt 2 - 5 Gew.-% Alkalisilikat o,5 - 3 Gew.-% Wasserstoffperoxid (loo Sig) X5 - 2 Gew.-% Natriumhydroxid (loo %ig) o,5 ¯ 2 Gew.-% Fettsäuren oder Fettsäuresalze o,oo5 - o,4 Gew.-% eines &alpha;-Hydroxyaminderivates der Formel(I)oder eines ent sprechenden Quaternierungs produktes 0302 - o,5 Gew.-% nichtionogene Dispergiermittel 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet -durch einen Zusatz von 1 - 20 Gew.-%, bezogen auf Fettsäure oder Fettsäuresalz, eines &alpha; ; -Hydroxyaminderivates der Formel (I), hergestellt aus geradkettigen C10-C14-Ole finen und gegebenenfalls nachfolgende Quaternierung. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstemperatur in Stoff löser 15 - 250 C, beträgt

Inventors: HORNFECK, KLAUS, RUTZEN, HORST, DR.
Applicants: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN
Application year: 1979
Main classification: D21C5
IPC codes: D21C5