DE3729446C2 - Mittel zum Deinken von Altpapier und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Mittel zum Deinken von Altpapier und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Deinken von
insbesondere bedrucktem Altpapier in Form einer wäßrigen
anionischen Dispersion sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines Mittels zum Deinken von Altpapier.
Verfahren zum Deinken von Altpapier, d. h. Verfahren zum
Entfernen der Druckerschwärze aus Altpapier sind bereits
seit langem bekannt. So wird z. B. in der DE-PS 3 96 071
beschrieben, wie man bedrucktes Papier durch Behandeln mit
heißem Wasser und einem Gemisch von Oleinsäure und
sulforiertem Natriumrizinat in einen Brei verwandelt. Dabei
gehen die flüssigen und löslichen Bestandteile der Drucker
schwärze in Lösung. Durch Zusatz von Toluol, Xylol oder
anderen flüssigen Kohlenwasserstoffen werden die Kohlen- und
Farbstoffe der Druckerschwärze aufgenommen und schließlich
in einem Zentrifugalfilter entfernt.
Aus Gründen des Umweltschutzes und um die natürlichen
Ressourcen zu schonen, ist man vor allem in den letzten
Jahren wesentlich intensiver bemüht, Altpapier wieder
aufzuarbeiten und zur Herstellung von neuem Papier einzu
setzen. Dadurch nimmt die Bedeutung von geeigneten
Deinking-Verfahren immer mehr zu.
Das Deinken wird vielfach mittels Verfahren ausgeführt, bei
denen man dem Papierstoff höhere Fettsäuren und Dispergier
mittel zugibt und die abgelösten Druckfarbenteilchen aus der
Fasersuspension durch Flotation entfernt.
Dabei werden vorwiegend Deinking-Mittel eingesetzt, die
neben anderen Bestandteilen ungesättigte Fettsäuren
enthalten. So wird vielfach als Fettsäure Ölsäure verwendet,
auch werden Gemische von Fettsäuren benutzt, die einen mehr
oder weniger hohen Anteil an ungesättigten Säuren aufweisen.
Auch werden Harzsäuren zum Deinken empfohlen. In der
DE-C2-31 23 353 wird ein Verfahren zum Deinken von
bedrucktem Altpapier offenbart, bei dem Fettsäuren und/oder
Harzsäuren und die Dispergiermittel in Form einer Öl-in-
Wasser-Emulsion zugesetzt werden. Aus den Beispielen geht
hervor, daß entweder Ölsäure, Talöldestillate mit 20 bis
30% Harzsäure oder Mischfettsäure eingesetzt wird. Als
nichtionisches Dispergiermittel werden dort neben anderen
Polyäthergruppen aufweisenden Verbindungen Fettsäurepoly
glycolester und äthoxylierte Fettsäuremono- und/oder
Diglyceride genannt.
Es ist bekannt, daß gesättigte Fettsäuren beim Deinken
besonders wirksam sind. Im wesentlichen gesättigte
Fettsäuren, wie z. B. die Stearinsäure oder Palmitinsäure
lassen sich jedoch im alkalisierten Wasser des Stofflösers
nur grob dispergieren und werden nur teilweise verseift, so
daß beim Deinken nur ein Teil der Fettsäure wirksam ist.
Auch hat das Mitverwenden von nichtionischen Dispergier
mitteln wie Ölsäurepolyglykolester oder äthoxylierten
Fettsäuremono- und/oder diglyceriden oder das Mitverwenden
von anionischen Dispergiermitteln wie Fettalkoholpoly
glykoläthersulfaten, Olefinsulfonaten oder
Sulfobernsteinsäuredialkylestern nicht verhindern können,
daß bezüglich der Dispergierung und Verseifung von
Fettsäuren beim Deinken und hinsichtlich der Effektivität
des Deinking-Verfahrens noch Wünsche offen blieben.
In JP-A-59/030 978 wird ein Mittel zum Deinken von Altpapier
beschrieben, das aus drei Komponenten besteht, nämlich
- a) einer höheren Fettsäure oder ihrem Salz
- b) einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel der Formel I, wobei es sich um äthoxylierte Alkohole oder Alkylphenole handelt und
- c) einem anionischen oberflächenaktiven Mittel der Formel II, bei dem es sich um Sulfate von äthoxylierten Alkoholen oder Alkylphenolen handelt.
Die dort beschriebenen Mittel zum Deinken bringen jedoch
nicht die Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung.
Insbesondere kommt es beim Einsatz derartiger
Verbindungen zum Anreichern der Tenside im
Rezirkulationswasser.
Im Wochenblatt für Papierfabrikation 20, 741-742 (1982)
wird auf die Verwendung von Fettsäuren beim Deinking
hingewiesen. Rezepturen für ein Deinking-Mittel gemäß der
Erfindung werden in dieser Publikation jedoch weder
angegeben noch nahegelegt.
Es besteht deshalb noch ein Bedürfnis nach Deinking-Mitteln,
welche aus Dispersionen von Fettsäuren bestehen, die
verbesserte Eigenschaften aufweisen, sowie nach verbesserten
Deinking-Verfahren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel zum Deinken von
insbesondere bedrucktem Altpapier in Form einer wäßrigen
anionischen Dispersion zur Verfügung zu stellen, in dem der
wirksame Bestandteil im wesentlichen oder ausschließlich aus
gesättigten Fettsäuren besteht, das einen besonders feinen
Verteilungsgrad aufweist und das sich gut im Stoff verteilen
läßt, ohne daß es zu Agglomerationen der Fettsäure kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein vorteilhaftes
Verfahren zur Herstellung derartiger Deinking-Mittel zur
Verfügung zu stellen. Aufgabe der Erfindung ist ferner, ein
Mittel zum Deinken von Altpapier zur Verfügung zu stellen,
das beim Deinken zu Papierfasern mit hohem Weißgrad führt
und das Faserverluste während der Flotation möglichst
niedrig hält.
Aufgabe der Erfindung ist es weiter, ein Mittel für ein
Verfahren zum Deinken von Altpapier zur Verfügung zu
stellen, das im Dauerbetrieb gefahren werden kann, ohne daß
es dabei wie bei üblichen Verfahren zu einem allmählichen
Rückgang des Weißgrades der wiedergewonnenen Fasern kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es darüber hinaus, ein Mittel zur
Verfügung zu stellen, das ein Deinkingsverfahren ermöglicht,
das mit geringen Wasserverlusten des im Kreislauf geführten
Wassers arbeitet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mittel zum Deinken von
Altpapier in Form einer wäßrigen, Fettsäure enthaltenden
anionischen Dispersion, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Dispersion gesättigte Fettsäuren,
anionische Tenside sowie Mono- und/oder Diester mehrwertiger
Alkohole von Fettsäuren mit einem HLB-Wert von 3 bis 7, die
keine ionischen Gruppen oder durch Alkoxylierung erhaltene
Polyethergruppen besitzen, enthält. Vorzugsweise enthält die
Dispersion als Ester Glycerinmono- und/oder Glycerindiester
von gesättigten Carbonsäuren. Sehr geeignet ist als
Glycerinmonoester technisches Glycerinmonostearat mit einem
Gehalt von 45 bis 60% Monoester. Der Ester kann bis
40 Molprozent durch Alkylester von Carbonsäuren,
insbesondere durch Isopropylstearat oder Isopropylpalmitat
substituiert sein. Als gesättigte Fettsäure ist Palmitin
säure besonders geeignet. Die Dispersion enthält als
anionisches Tensid vorzugsweise Natriumsalze von α-Olefin
sulfonaten. Zur Lösung der Aufgabe trägt ferner bei ein
Verfahren zum Herstellen eines Mittels zum Deinken von
Altpapier in Form einer wäßrigen, Fettsäure enthaltenden
anionischen Dispersion, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man im wesentlichen gesättigte Fettsäuren und Mono- und/oder
Diester mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren mit einem
HLB-Wert von 3 bis 7 zu einer homogenen Schmelze verarbeitet
und diese Schmelze mit einer ein anionisches Tensid
enthaltenden wäßrigen Lösung homogen vermischt. Es ist
vorteilhaft, das Vermischen durch Eintragen der Schmelze in
die wäßrige anionische Tensidlösung und Verteilen der
Fettsäure durch Rühren vorzunehmen. Zum Rühren
dienen zweckmäßigerweise übliche Schrägblattrührer mit einem
Verhältnis Rührblatt/Behälterdurchinesser von 0,5 bis 0,7,
wobei man bei Drehzahlen entsprechend einer Umfangsge
schwindigkeit von 2,5 bis 5,5 m/sec arbeitet.
Das erfindungsgemäße Mittel eignet sich vor allem zum
Deinken von bedrucktem Altpapier wie z. B. Zeitungspapier,
Illustriertenpapier u. dgl.
Sehr geeignet ist das Deinking-Mittel auch für ein
Deinking-Verfahren, bei dem man das Deinking-Mittel im
Stofflöser einer Altpapiersuspension zusetzt, die
Natronlauge, Wasserglas, Komplexbildner und Wasserstoff
peroxid enthält sowie ggf. weitere übliche Zusätze.
Bei der Herstellung des Mittels gemäß der Erfindung wird im
allgemeinen so vorgegangen, daß man zunächst eine Schmelze
aus der Fettsäure und dem Mono- bzw. Diester herstellt.
Als Fettsäuren sind gesättigte Fettsäuren mit 12 bis 18
Kohlenstoffatomen besonders geeignet, wobei Fettsäuren mit
16 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Palmitinsäure
bevorzugt werden.
So lassen sich beispielsweise destillierte 92%ige Palmitin
säure mit einer Jodzahl von maximal 2, gehärtete Palmfett
säure mit ca. 60% C 16- und ca. 40% C 18-Säuren und einer
Jodzahl von maximal 2, destillierte Palmölfettsäuren mit
einem möglichst niedrigen ungesättigten Anteil von weniger
als 20% sowie Mischungen dieser und anderer
gesättigter Fettsäuren einsetzen.
Die eingesetzte Fettsäure enthält nur in unterge
ordnetem Maße noch ungesättigte Bestandteile. Vorzugsweise
ist die verwendete Fettsäure frei von ungesättigten Bestand
teilen wie Ölsäure, Rizinolsäure u. dgl.
Die Fettsäuren können sowohl als natürlich vorkommende
Verbindungen, von denen ggf. die störenden Bestandteile
abgetrennt worden sind, als auch als synthetisch hergestellte
Produkte verwendet werden. Es ist möglich, ungesättigte
Verbindungen, wie zum Beispiel Ölsäure durch Hydrieren in
die gesättigte Form zu überführen.
Die gemäß der Erfindung eingesetzten Mono- und/oder Diester
mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren sind größtenteils im
Handel erhältliche Produkte oder können auf einfache Weise
synthetisch hergestellt werden. Sie besitzen keine ionischen
Gruppen oder durch Alkoxylierung erhaltene Polyäthergruppen.
Als Mono- bzw. Diester mehrwertigen Alkohole von Fettsäuren
sind besonders die Mono- und Diester des Glycerins geeignet.
Derartige Verbindungen sind ebenfalls im Handel erhältlich.
Besonders geeignet ist technisches Glycerinmonostearat,
das etwa 45 bis 60% Monoester und bis zu 40% Diester enthält.
Mischungen von Mono- und Diestern mehrwertiger Alkohole
sind besonders geeignet.
Neben den vor stehend erwähnten Mono- und Diglyceriden
der Stearinsäure sind auch die entsprechenden Glyceride
der Palmitinsäure besonders geeignet.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Mono- und/oder Diester
mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren weisen HLB-Werte
von 3 bis 7 auf. Der HLB-Wert ist eine dimensions
lose Zahl, die auf Griffin zurückgeht und die Angaben
über die Wasser- und Öllöslichkeit der Verbindung macht.
Sie gibt Auskunft über das Hydrophil-Hydrophob-Gleich
gewicht der Verbindung. Nähere Einzelheiten über den
HLB-Wert finden sich in Ullmanns Encyklopädie der technischen
Chemie, 4. neubearbeitete und erweiterte Auflage, Band 10,
Verlag Chemie Weinheim/Bergstraße auf Seiten 462 ff.
Es ist möglich, einen Teil, nämlich etwa 20 bis 40 Mol-%
der Ester, insbesondere der Glycerinester durch Alkylester
von Carbonsäuren zu substituieren, wobei Alkylester von
Monocarbonsäuren bevorzugt werden. Geeignet sind besonders
Alkylester der Formel RCOOR′, wobei R und R′ lineare oder
verzweigte Alkylreste sind und R Reste mit 1 bis 4 und R′
Reste mit 11 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeute. Bevorzugt
werden als substituiererde Verbindungen Isopropylstearat
und Isopropylpalmitat, die im Handel erhältlich sind.
Bei der Herstellung der Schmelze können zunächst die
beiden Komponenten getrennt aufgeschmolzen werden und dann
miteinander vermischt werden. Es ist aber auch möglich,
beide Komponenten gemeinsam aufzuschmelzen. Vorzugsweise
wird die Schmelze, nachdem sie durch ausreichendes Rühren
gut homogenisiert ist, langsam in eine als Vorlage
dienende wäßrige anionische Tensidlösung eingetragen.
Die wäßrige an ionische Tensidlösung enthält neben dem
Hauptbestandteil Wasser ein anionisches Tensid, und zwar
vorzugsweise in solchen Mengen, daß im fertigen Deinking-
Mittel etwa 0,2 bis 0,5 Gew.-% vorhanden sind.
Als anionisches Tensid sind α-Olefinsulfonate besonders
geeignet. α-Olefinsulfonate sind im Handel erhältliche
Produkte, so z. B.
ein Natriumsalz von
α-Olefinsulfonaten mit 14 bis 16 Kohlenstoffatomen.
Anstelle von α-Olefinsulfonaten, die bevorzugt werden,
können auch Äthersulfate oder andere anionische Tenside
verwendet werden; die Sulfate werden bevorzugt in Form
ihrer Natriumsalze eingesetzt.
Bei der Zugabe der Schmelze in die wäßrige Tensidlösung,
die vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 70 bis 90°
erwärmt worden ist, ist für ein ausreichendes Rühren
zu sorgen. Anschließend wird unter Weiterrühren auf Zimmer
temperatur abkühlen gelassen.
Zum Dispergieren sind keine hohen Scherkräfte erforderlich,
so daß es nicht notwendig ist, hochtourige Homogenisatoren
einzusetzen. Eine feine Zerteilung kann mit Propeller-
oder Schrägblattrührern bei Drehzahlen, die Umfangsge
schwindigkeiten von 2,5 bis 6 m/sec entsprechen, erreicht
werden. Als besonders vorteilhaftes Rührorgan erweist sich
ein Zweistufentrapezrührer mit einem Verhältnis von Rühr
blattdurchmesser/Behälterdurchmesser von 0,6 bis 0,7.
Je nach Konzentration der eingesetzten Fettsäure und des
mitverwendeten Esters sowie der Ingredienzien in der
anionischen wäßrigen Vorlage kann man Dispersionen innerhalb
eines weiten Viskositätsbereichs einstellen. Bevorzugt
sind Dispersionen mit einer Viskosität von 30 bis 80 mPa·s.
Die Konzentration der Fettsäure in der Dispersion kann
innerhalb weiter Grenzen variieren. Geeignete Konzentrationen
sind z. B. 20 bis 40 Gew.-%, wobei allerdings bei zunehmender
Konzentration der Fettsäure eine Zunahme der Viskosität
in Kauf zu nehmen ist, die ggf. den Zusatz von höheren
Konzentrationen an Tensiden erforderlich macht. Es ist
deshalb zu empfehlen, im allgemeinen mit niedrigeren
Konzentrationen an Fettsäure zu arbeiten, z. B. bis zu etwa
Das Verhältnis Fettsäure zu Mono- bzw. Diester mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren liegt vorzugsweise im Bereich von 15 : 1 bis 5 : 1. Vorzugsweise beträgt die Konzentration des Mono- bzw. des Diesters in der Dispersion etwa 1 bis 6%.
Das Verhältnis Fettsäure zu Mono- bzw. Diester mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren liegt vorzugsweise im Bereich von 15 : 1 bis 5 : 1. Vorzugsweise beträgt die Konzentration des Mono- bzw. des Diesters in der Dispersion etwa 1 bis 6%.
Dispersionen gemäß der Erfindung sind sehr stabil und können
längere Zeit gelagert werden. Die Größe der dispergierten
Teilchen liegt im allgemeinen in einem Bereich von etwa
5 bis 30 µm. Dispersionen dieser Art sind besonders geeignet
zur Dosierung mit herkömmlichen Dosierpumpen.
Die Deinking-Dispersionen gemäß der Erfindung lassen sich
direkt zum Deinken einsetzen.
Die erfindungsgemäße Dispersion eignet sich zum Deinken
von üblichem Altpapier, insbesondere von bedrucktem Altpapier
wie Zeitungen, Illustrierten, Büchern u. dgl. Es fassen sich
auch vorteilhaft Mischungen von Zeitungs- und Illustrierten
papier verarbeiten.
Die erfindungsgemäße Dispersion kann bei üblichen Deinking-
Verfahren eingesetzt werden. Sie ist besonders geeignet
bei Deinking-Verfahren, bei denen im Stoff neben dem zer
kleinerten Altpapier Wasser, Natronlauge, Wasserglas,
Wasserstoffperoxid und ein Komplexbildner vorhanden ist.
Vorzugsweise wird als Komplexbildner das Natriumsalz des
Diäthylentriaminpentaacetats verwendet (DTPA, ein im Handel
erhältliches Produkt). Der Komplexbildner hat die Aufgabe,
evtl. vorhandene Schwermetallionen zu komplexieren, um auf
diese Weise eine unerwünschte Zersetzung des Wasserstoff
peroxids zu reduzieren.
So kann z. B. zu den alkalischen Fasersuspensionen die
erfindungsgemäße Dispersion in Mengen von 0,3 bis 0,5 Gew.-%,
berechnet als Trockensubstanz und bezogen auf das eingesetzte
Altpapier,zugefügt werden. Dabei wird die fein verteilte
Fettsäure rasch in Natriumseife umgewandelt. Mit den Härte
bildnern des Wassers wird die Natriumseife teilweise in
Kalkseife umgewandelt, die in sehr feinen Flocken anfällt.
Diese feinen Flocken wirken als selektive Sammler für die
Druckfarben und verhindern eine erneute Ablagerung dieser
Farbpartikel auf die Papierfasern.
Die von den Papierfasern abgetrennten Druckfarbenteilchen
werden vom Stoff mittels Flotation entfernt, wobei der
Schaum während der Flotation die Farbteilchen mit sich
nimmt.
Die Flotation erfolgt im allgemeinen bei einer Stoffdichte
von etwa 0,7 bis 1% und bei einer Wasserharte von etwa
12 bis 16° dH. Die Temperatur in den Flotationszellen
liegt zwischen 30 und 45°C, und der Flotationsvorgang
erstreckt sich über etwa 10 bis 15 Minuten. Der gebildete
Schaum mit den angereicherten Farbteilchen wird abgepaddelt,
einer Nachflotation unterworfen. Die eingedickten Fest
stoffbestandteile können deponiert oder verbrannt werden,
sofern sie nicht anderen Zwecken zugeführt werden.
Es war besonders überraschend, daß sich die erfindungsgemäße
Dispersion bei der Flotation als besonders vorteilhaft
erweist, indem der Wirkungsgrad der Fettsäure gegenüber
Verfahren gemäß dem Stand der Technik verbessert ist
und man in kürzerer Zeit zu Cellulosefasern kommt, die von
den Druckfarben befreit sind. Der Weißgrad der zurückge
bliebenen Fasern ist verbessert und liegt im allgemeinen
4 bis 5 Punkte höher als man es bei Anwendung der bisher
bekannten Verfahren erreichen kann. Auch kann überraschender
weise gemäß der Erfindung der Anteil der Fasern, der bei
der Flotation mit den Farben mitgerissen wird, erheblich
reduziert werden, so daß die Ausbeute an regenerierten
Fasern erheblich ansteigt.
Werden die Fettsäuren fest geschmolzen oder als Seife
zugefügt, bilden sich nämlich gröbere Partikel,als es
gemäß der Erfindung der Fall ist, und die oberflächlich
ausgeflockte Kalkseife umschließt unverseifte Fettsäure
oder Seifenpartikel. Nichtverseifte Fettsäuren ziehen auf
die Fasern auf und bewirken durch deren Hydrophobierung
höhere Faserverluste bei der Flotation.
Ein weiterer Vorteil gemäß der Erfindung gegenüber anderen
Verfahren liegt in der Verwendung gesättigter Fettsäure
mit nur geringen Anteilen ungesättigter Fettsäuren und eines
ausgewählten Emulgatorsystems, das eine Anreicherung der
tensidischen Bestandteile im Rezirkulationswasser unter
bindet. Durch Tensidanreicherungen können im Dauerbetrieb
Störungen auftreten.
Da beim Deinkingprozeß erhebliche Mengen Wasser im Umlauf
sind, arbeitet man in eng geschlossenen Kreisläufen, um
den Wasserverbrauch möglichst niedrig zu halten. Die
Wasserverluste sind äußerst niedrig und liegen bei etwa
5 bis 10%. Bei den bekannten Verfahren reichern sich bei
dieser engen Kreislaufführung gut lösliche tensidische
Bestandteile wie hydrophile äthoxylierte Fettsäuren,
äthoxylierte Fettalkohole, äthoxylierte Fettsäureglycerin
ester, anionische Tenside, aber auch besser lösliche,
ungesättigte Seifen an.
Ein zu hoher Tensidgehalt bewirkt aber eine zu starke
Dispergierung der Farbteilchen, die dann nicht mehr im
Flotationsprozeß ausgetragen werden. Die Fasersuspension
wird nicht mehr genügend gereinigt, so daß es bei Dauer
betrieb zu dem bekannten und gefürchteten Absinken des
Weißgrades kommt. Dieser Nachteil macht sich bei der Er
findung nicht bemerkbar, da die Fettsäuren in Rombination
mit den oleophilen Mono- bzw. Diestern mehrwertiger Alko
hole von Fettsäuren leicht in den Flotationsschaum gehen.
Das anionische Tensid, insbesondere das α-Olefinsulfonat
kann gemäß der Erfindung in sehr geringer Dosierung
eingesetzt werden und wird bei der Flotation ebenfalls
weitgehend ausgetragen, so daß es im allgemeinen auch bei
längerer Laufdauer höchstens zu einer Anreicherung im
Umlaufwasser auf den zwei- bis dreifachen Ausgangswert
kommt. Darüber hinaus haben Prüfungen gezeigt, daß selbst
eine darüber liegende Anreicherung, z. B. eine 5-fache
Anreicherung der Ursprungsdosierung noch keine Nachteile
in der Flotation bringt.
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.
Fettsäure und z. B. Glycerinmonostearat (GMS) werden in
einem separaten Behälter bei 70 bis 80°C aufgeschmolzen.
In einem anderen Rührbehälter wird Wasser (entionisiert
oder Leitungswasser mit maximal 5° dH) vorgelegt und das
anionische Tensid zugefügt. Die wäßrige Lösung wird
auf 65 bis 70°C erwärmt.
Der Rührbehälter ist mit einem zweistufigen Schrägblatt
rührer ausgerüstet. Bei der Umfangsgeschwindigkeit des
Rührers von 2,6 m/sec wird die Fettsäure-Emulgatorschmelze
langsam innerhalb ca. 5 Minuten in die wäßrige Phase
eingetragen. Zur Homogenisierung wird noch 10 Minuten bei
ca. 70°C nachgerührt und anschließend mittels Mantelkühlung
die Temperatur gesenkt. Ab ca. 50°C tritt eine Kristallisation
der fein verteilten Ölphase ein, die Viskosität der
Dispersion steigt an. Um eine gute Umwälzung aufrecht
zu erhalten, wird die Geschwindigkeit auf 5,4 m/sec
erhöht. Unter 40°C fällt die Viskosität wieder etwas ab.
Zur Einstellung einer niedrigeren Endviskosität von 30 bis
80 mPa·s wird bei Erreichen einer Temperatur von 30°C noch
0,1 bis 0,3% des anionischen Tensids zugefügt. Die Rühr
geschwindigkeit kann dann wieder auf 2,6 m/sec gesenkt
werden, um Lufteinschlag und Schaumbildung zu unterbinden.
Die so hergestellte Fettsäuredispersion weist eine Teilchen
größe von 5 bis 30 µm auf und ist mindestens sechs Monate
lagerstabil.
In der vorstehend beschriebenen Weise wurde im 30 kg Maßstab
die folgenden Dispersionen hergestellt:
Dispersion 1: | |
20% gehärtete Palmitinsäure | |
(60% C16, 40% C18) | |
2% GMS 60% Mono-ester | |
0,65% ein handelsübliches Natriumsalz von α-Olefinsulfonaten mit 14-16 Kohlenstoffatomen (Elfan OS 46) 37%ig) | |
Dispersion 2: | 24% Palmitinsäure 92%ig |
5% GMS 45% Mono-ester | |
0,75% ein handelsübliches Natriumsalz von α-Olefinsulfonaten mit 14-16 Kohlenstoffatomen (Elfan OS 46) (37%ig) | |
Dispersion 3: | 14% gehärtete Palmfettsäure |
(60% C16, 40% C18) | |
10% Palmitinsäure 92%ig | |
2,5% GMS 60% Mono-ester | |
0,8% ein handelsübliches Natriumsalz von α-Olefinsulfonaten mit 14-16 Kohlenstoffatomen (Elfan OS 46) (37%ig) |
Der Rest ist 100% Leitungswasser mit 3° dH.
120 g Altpapiermischung, bestehend aus 90 g Tageszeitungen
und 30 g Illustrierten, wurden bei einer Stoffdichte von 12%
und einer Temperatur von 45°C unter Zugabe der nachstehend
aufgeführten Chemikalien imprägniert und 5 min. bei 3,5%
Stoffdichte zerfasert. Die Härte des Wassers betrug 16° dH.
1,2% NaOH,
2,0% Na-Wasserglas 38°Be,
0,2% Na₅-Diethylentriaminpentaacetat,
1,0% Wasserstoffperoxid (100%ig),
0,5% Fettsäure (geschmolzen oder als Dispersion)
2,0% Na-Wasserglas 38°Be,
0,2% Na₅-Diethylentriaminpentaacetat,
1,0% Wasserstoffperoxid (100%ig),
0,5% Fettsäure (geschmolzen oder als Dispersion)
Die %-Angaben beziehen sich auf die Altpapiermenge.
Die anschließende Quellzeit bei 45°C unter leichter Bewegung
mittels eines Blattrührers betrug 2 Stunden. Nach 2 minütiger
Entstippung an einem Dispergiergerät (Ultra-Turrax®) wurde
die Stoffsuspension mit Wasser von 16° dH auf 0,7% Stoff
dichte verdünnt und in einer Laborflotationszelle 10
Minuten bei 35 bis 40°C flottiert.
Die gereinigte Stoffsuspension wurde mit Schwefelsäure
auf einen pH-Wert = 5 eingestellt. Auf einer Blattbildungs
anlage wurden Prüfblätter hergestellt und an einem
Reflexionsphotometer ihr Weißgrad bestimmt.
Weißgrad | |
vor der Flotation:|41,1% | |
Palmitinsäure 92%, geschmolzen | 51,4% |
Gehärtete Palmfettsäure (60% C16, 40% C18) | 51,6% |
Dispersion 1: | 56,0% |
Dispersion 2: | 55,8% |
Dispersion 2 + 5-facher Überschuß α-Olefinsulfonat | 55,8% |
Dispersion 3: | 56,2% |
Die Deinking-Versuche zeigen, daß gemäß der Erfindung
der Weißgrad um 4 bis 5 Punkte gegenüber der Arbeits
weise mit geschmolzener Palmitinsäure oder gehärteter
Palmfettsäure erhöht werden kann.
Claims (10)
1. Mittel zum Deinken von Altpapier in Form einer wäßrigen,
Fettsäure enthaltenden anionischen Dispersion, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dispersion
gesättigte Fettsäuren, anionische Tenside sowie Mono
und/oder Diester mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren
mit einem HLB-Wert von 3 bis 7, die keine ionischen
Gruppen oder durch Alkoxylierung erhaltene Polyäther
gruppen besitzen, enthält.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dispersion als Ester Glycerinmono- und/oder Glycerin
diester von gesättigten Carbonsäuren enthält.
3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dispersion als Glycerinmonoester technisches Glycerin
monostearat mit einem Gehalt von 45 bis 60%
Monoester enthält.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ester bis zu 40 Molprozent durch
Alkylester von Carbonsäuren substituiert ist.
5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dispersion als Alkylester Isopropylstearat oder
Isopropylpalmitat enthält.
6. Mittel,nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dispersion als gesättigte
Fettsäure, Palmitinsäure enthält.
7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dispersion als anionisches
Tensid Natriumsalze von α-Olefinsulfonaten enthält.
8. Verfahren zum Herstellen eines Mittels zum Deinken von
Altpapier in Form einer wäßrigen, Fettsäure enthaltenden
ionischen Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß man
gesättigte Fettsäuren und Mono- und/oder
Diester mehrwertiger Alkohole von Fettsäuren mit einem
HLB-Wert von 3 bis 7 zu einer homogenen Schmelze verar
beitet und diese Schmelze mit einer, ein anionisches
Tensid enthaltenden wäßrigen Lösung homogen vermischt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Vermischen durch Eintragen der Schmelze in die
wäßrige anionische Tensidlösung und Verteilen der
Fettsäure durch Rühren vornimmt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
man zum Rühren übliche Schrägblattrührer mit einem
Verhältnis Rührblatt/Behälterdurchmesser von 0,5 bis 0,7
bei Drehzahlen entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit
von 2,5 bis 5,5 m/sec einsetzt.
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