CH401670A - Procédé pour enlever la matière colorante d'une matière cellulosique de rebut imprimée ou teinte - Google Patents

Description

  <B>Procédé pour enlever la matière colorante d'une matière cellulosique</B>  de rebut     imprimée    ou teinte    La présente invention concerne un procédé per  fectionné pour éliminer l'encre ou autre matière colo  rante d'une matière première cellulosique imprimée  de rebut ou teinte.  



  La     transformation    de journaux, magazines et  autres types de matière cellulosique imprimée de  rebut, en un produit pouvant être de nouveau     utilisé     dans la fabrication du papier ou d'autres produits  cellulosiques, a été un but très recherché. Bien qu'on  ait proposé de nombreux procédés pour     éliminer     l'encre d'une telle matière cellulosique imprimée, ces  procédés ne se sont généralement pas avérés satisfai  sants dans l'industrie.

   Un grand nombre de ces pro  cédés, par exemple lorsqu'on essaie de les appliquer  à l'échelle industrielle pour le traitement général des  journaux de rebut et des vieux chiffons, sont incapa  bles de donner une pâte apte à être réutilisée comme  matière première pour     l'impression    de     journaux,    de  magazines ou de livres. L'insuccès peut être attribué  au fait qu'un grand nombre de ces procédés font  passer une proportion importante des particules de  l'encre dans les fibres cellulosiques, en     rendant        ainsi     la pâte grise et d'emploi non satisfaisant, excepté  pour la fabrication de papiers de qualité inférieure,  par exemple de cartons d'emballage de qualité infé  rieure.

   Parmi ces procédés, certains sont si coûteux,  longs, pénibles et compliqués,     qu'ils    ne peuvent pas  être mis en     oeuvre    de façon rentable.  



  L'invention crée un procédé perfectionné pour  éliminer les inconvénients ci-dessus.  



  Le procédé de     l'invention    consiste à traiter une  matière cellulosique de rebut avec une solution  aqueuse constituée essentiellement par une eau dure  et un     détergent    non ionique. Aucun soin particulier  ne doit être     apporté    au     choix    de l'eau employée.    Ainsi, une eau dure ayant une dureté de 20 à 350  parties par     million    de carbonates, ou même supé  rieure, peut être utilisée sans nécessiter un adoucis  sement.

   Le fait qu'une eau dure puisse être     utilisée     compte parmi les avantages de l'invention, en élimi  nant les     opérations,    coûteuses et longues d'adoucisse  ment et de purification de l'eau habituellement néces  saires dans les procédés antérieurs pour     éliminer          l'encre.     



  Les détergents non     ioniques    qu'il convient d'uti  liser sont les     produits    de condensation d'un     alcoyl-          phénol    et de l'oxyde d'éthylène. Les composés qui  conviennent particulièrement ont la formule       R-O-C2H4-r(OC2H4-)n-OH     dans laquelle R     est    un radical     alcoylphényle        ayant     de 9 à 19 atomes de carbone dans la chaîne     alcoyli-          que   <I>et n</I> est un nombre entier compris entre 4 et 30.

      Un détergent non     ionique    du type décrit     parti-          culièrement    avantageux     est    un produit d'addition de  l'oxyde d'éthylène et du     dodécylphénol    et il a une       formule        correspondant    à celle indiquée     ci-dessus.       La quantité de détergent non     ionique    employée  doit être contrôlée avec soin. Par rapport au poids  du papier sec en cours de traitement, la quantité de  cette matière peut varier     entre    environ 1 et 2,5 % et,  de préférence, entre environ 1,5 et 2,0 0/0.

   On obtient  des résultats     particulièrement    avantageux lorsque la       quantité    d'agent détergent non ionique est au moins       égale    à     environ        1,5        %        en        poids        de        papier        sec,        et     cette     quantité    semble correspondre à la     limite    infé  rieure optimale.  



  La température de la solution traitante peut  varier depuis la température ambiante au poste de  travail, c'est-à-dire depuis une valeur comprise entre      4,4 et     21,1 C,    jusqu'au point de trouble ou tempé  rature de volatilisation du détergent non ionique.  Bien qu'on obtienne de bons résultats à la tempéra  ture ambiante, on a trouvé que l'élimination de  l'encre s'effectuait plus rapidement lorsque la solution  de traitement se trouvait à une température comprise  entre 43,3 et     60     C, et cette gamme de températures  constitue la gamme préférée.  



  Pour préparer la solution de traitement, de l'eau,  chauffée ou se trouvant à la température ambiante  comme défini ci-dessus, est chargée dans le réacteur  ou pilon, puis on ajoute le détergent non ionique. Ce  dernier est ajouté- à l'eau de préférence avant l'addi  tion du papier de rebut ou des vieux chiffons.  



  A la solution obtenue, on ajoute le papier  imprimé, les déchets ou les vieux chiffons. Les vieux  chiffons ou le papier journal de rebut peuvent, si on  le désire, être     délissés    par des moyens appropriés  avant le traitement. Toutefois, ceci n'est pas néces  saire et la matière de rebut peut être ajoutée à la  solution de traitement sans     délissage    ou sans frac  tionnement des dimensions, de quelque manière que  ce soit. L'un des avantages de l'invention réside dans  le     fait    que les techniques coûteuses du     délissage    et de  la mise en pâte avant l'élimination de l'encre ne sont  pas nécessairement employées.

   Ainsi, la matière de  rebut dont on désire éliminer l'encre est, de préfé  rence, ajoutée à la solution sous son état sec naturel,  c'est-à-dire sans être soumise à une humidification  ou à un apport d'eau autre que celle qui est normale  ment présente dans l'atmosphère. Bien que l'élimina  tion de l'encre se     produise    lorsque la matière de  rebut est tout d'abord mise en pâte dans l'eau, on a  trouvé en général que les résultats obtenus sont infé  rieurs à ceux que l'on obtient lorsque la matière de  rebut est ajoutée à la solution de traitement dans son  état naturellement sec, c'est-à-dire en     équilibre    avec  l'atmosphère naturelle environnante.

   Bien que ceci  ne présente aucun caractère limitatif, il semble que  l'humidification de la matière de rebut avec de l'eau,  avant de la soumettre au traitement chimique décrit  ici, présente une tendance à fixer l'encre en rendant  difficile son     élimination    des fibres cellulosiques.  



  La quantité de déchets ou de vieux     chiffons    ajou  tée à la solution de traitement doit être contrôlée. En  général, la     proportion    centésimale de matière cellu  losique, en poids de la solution de traitement en       phase        aqueuse,        doit        être        inférieure    à     10%        et,        de          préférence,        inférieure    à     6,0        %        ,

  ou        bien        elle        doit        être     comprise entre environ 4,0 et 6,0 0/0. On obtient de  bons résultats lorsque la solution d'élimination de       l'encre        contient        environ    5 à     5,5        %        en        poids        de        papier,     et cette valeur semble être optimale. Les déchets sont  retenus dans la solution traitante jusqu'à ce qu'il se  produise une dissociation sensible des fibres.

   Suivant  le degré d'agitation dans le réacteur, la durée de séjour  dans ce     dernier    peut varier entre environ 10 et  50     minutes,    et elle se situe généralement entre 20 et  40 minutes.    Après le traitement, la matière dissociée en fibres  tombe dans une caisse ou un autre réservoir appro  prié où elle est diluée avec de l'eau à une teneur en       solides        comprise        entre        0,5        et        1,5        %        et,        de        préfé-          rence,

      égale à environ 1,0 0/0, par     rapport    au poids  de la solution.  



  Après la     dilution,    on sépare la pâte de la solution,  puis on la lave et on l'épaissit par     des    procédés  bien connus. La pâte obtenue est ensuite acidifiée à  un pH compris entre environ 4 et 6,5, de préférence,  entre environ 4,5 et 5,5, épaissie, puis étalée.  



  On a trouvé que cette opération d'acidification  augmente dans une large mesure l'éclat du papier  produit à partir de la pâte récupérée, tout en évitant  également la nécessité d'un blanchiment de la pâte.  On a trouvé, en outre, que l'acidification tend à  fixer toutes les particules d'encre résiduelles qui peu  vent être présentes, en empêchant de cette façon que  ces particules soient libérées et viennent au contact  des feutres et des cylindres pendant l'opération d'éta  lement. On a constaté autrefois que ces particules  d'encre résiduelles créaient une difficulté considérable  qui s'aggravait pendant l'étalement.  



  La matière récupérée peut être mélangée avec  une matière     fraichement    traitée au sulfate ou au sul  fite ou avec une autre matière récupérée pour la  fabrication d'articles cellulosiques tels que des jour  naux, etc.  



  Un dispositif qui convient pour effectuer le pro  cédé d'élimination de l'encre est représenté au dessin  annexé qui montre schématiquement les différentes  opérations mises en     oeuvre    dans un procédé particu  lièrement avantageux.  



  Comme représenté à la figure unique, de l'eau  provenant d'une source 1 convenable est chargée dans  un réacteur ou pilon 3 approprié. Le réacteur ou  pilon 3 utilisé dans le procédé est équipé d'un agita  teur mécanique de toute forme appropriée qui brasse  la matière cellulosique et en     sépare.    les fibres. Si on le  désire, on peut attacher des chicanes de répartition à  l'intérieur du réacteur 3 pour parfaire l'action d'agi  tation. Lorsque la solution est utilisée à une tempéra  ture élevée, le réacteur 3     est,    de préférence, équipé  d'un couvercle qui sert à retenir la chaleur dans le  récipient.

   De même, on peut prévoir des échangeurs  de chaleur appropriés tels que des serpentins, des che  mises, etc., si l'on désire employer la solution aux  températures élevées indiquées. Comme il ressort clai  rement de la description suivante, la mise en pâte ou  la dissociation des fibres se produit     dans    le réacteur 3  tout comme la séparation des     particules    d'encre.  



  Après que l'eau a été chargée dans le réacteur 3,  le détergent non ionique est ajouté depuis 3' et on  continue l'agitation jusqu'à ce que cette matière soit  dissoute.  



  On ajoute ensuite dans le réacteur 3 le papier  de rebut, des vieux chiffons ou toute autre matière  cellulosique imprimée venant de 4.  



  Après une durée appropriée, on fait tomber le  mélange dans une caisse de stockage 5 qui est, de      préférence, équipée d'un agitateur approprié. Si on  le désire, on peut charger de l'eau dans la caisse 5  pour diminuer la teneur en solides du mélange qu'elle  contient. Le mélange provenant de la caisse 5 est  ensuite     dilué    et lavé en 6 avec de l'eau jusqu'à la  teneur en solides     indiquée    ci-dessus,     puis    lavé et  épaissi en 7 d'une     manière    bien connue, par exemple  au moyen d'une machine à laver et à épaissir à  trois étages du type   Lancaster   équipée d'un crible  de fil métallique de 0,35 mm d'ouverture de maille.

    On peut épaissir la pâte jusqu'à ce qu'elle présente  une     consistance    à environ 5 % de solides, ou bien  entre environ 3 et 8 % de solides. On peut utiliser  un lavage à courant continu et/ou à contre-courant.  La pâte obtenue est ensuite acidifiée en 8 au pH  indiqué     ci-dessus    en lui ajoutant une solution     diluée     d'un acide approprié, par exemple de l'acide sulfuri  que, de l'anhydride     sulfureux,    etc., venant de 9. La  pâte obtenue peut finalement être épaissie en 10,     puis     étalée en 11.

   Le nombre des opérations d'épaissis  sement et de lavage qui précèdent l'opération     d'acidi-          fication    n'est naturellement pas critique et le nombre  de ces traitements doit être régi essentiellement par  des considérations d'ordre économique. On a obtenu  de bons résultats, par exemple en répétant trois fois  les opérations de lavage et     d'épaissisement.    De même,  si on le désire, la pâte peut être décolorée en utili  sant un agent de blanchiment approprié après     l'acidi-          fication.    Dans ce cas, la pâte doit être lavée après le  blanchiment. Toutefois, ce dernier n'est habituelle  ment pas nécessaire.

   Lorsqu'on met en     ceuvre    seule  ment l'acidification, la pâte n'a pas besoin d'être, et  de préférence n'est pas, lavée après cette acidification.  



  Les eaux résiduaires quittant les postes 7 et 10  sont envoyées à un poste 12. L'eau de la source 1  alimente aussi les postes 5, 6 et 7.  



  L'invention est illustrée par l'exemple suivant  De l'eau de ville ayant une dureté de 119 parties  par million de carbonates     fut    chauffée à     54,41,    C et  chargée dans le     réacteur.    Le réacteur était un pilon  à eau d'un diamètre de 2,54 mètres, agencé pour  fonctionner en discontinu et équipé d'un rotor de  <B>0,91</B> mètre tournant à 247 tr/mn par entraînement  avec un moteur de 40 CV, avec des lames d'extrac  tion d'un diamètre de 2,54 cm. Le réacteur était éga  lement équipé d'un capot servant à retenir la chaleur  et d'un conduit de vapeur pour maintenir une tem  pérature de     54,4,1    C.

   Par rapport au poids de papier       journal,    on chargea dans le réacteur et on fit dissou  dre 1,6 % de produit d'addition de l'oxyde d'éthylène  et du     dodécylphénol.     



  On ajouta à la solution obtenue     environ    5  par rapport au poids de la solution, de déchets de  journaux et de vieux chiffons secs et non     délissés.     



  La température du mélange obtenu fut maintenue  à 57,2  C et la mise en pâte     fut    continuée .tout en  agitant pendant 35 minutes. On fit ensuite tomber  la pâte dans une caisse, après quoi on la dilua avec  de l'eau pour former un mélange contenant environ  1 % d'eau en poids de la pâte. Cette dernière     fut       ensuite épaissie et lavée à l'aide d'une machine à  laver et à épaissir à trois étages du type   Lan  caster  , équipée d'un crible en fil métallique, de  0,35 mm d'ouverture de     maille.    La teneur en solides  de la pâte extraite de la machine de   Lancaster    fut d'environ 5,0 %     en    poids.

   La pâte     fut    ensuite  acidifiée à un pH de 5,0 par addition d'anhydride       sulfureux    gazeux. Après l'acidification, la pâte     fut     de nouveau épaissie, puis étalée.  



  La pâte obtenue était très blanche et sa qualité  permit de la mélanger avec une matière première  fraîchement traitée au sulfate ou au sulfite pour  fabriquer du papier d'impression.  



  A la suite du troisième     lavage,    la pâte     avait     un pH de 6,5. Des échantillons de pâte furent pré  levés à ce stade et transformés en feuilles de papier,  qui furent soumises. aux essais pour la     détermination     de l'éclat suivant la norme     T.A.P.P.I.    et on trouva  un éclat de 56.  



  On prépara également des feuilles de papier à  partir de la pâte après     l'acidification.    L'éclat mesuré       suivant    la norme     T.A.P.P.I.        fut    égal     en    moyenne à  58 pour ces feuilles.  



  Bien que dans la description qui précède, le  détergent non ionique soit ajouté     dans    la solution  aqueuse, il est     évident    que cette matière peut égale  ment être introduite dans la solution en, même temps  que la matière cellulosique de rebut, par exemple en       appliquant    par     pulvérisation    sur cette matière le  détergent non ionique avant son     introduction        dans     le pilon ou le réacteur.  



  Bien     qu'on    ait indiqué dans l'exemple qui pré  cède, l'emploi d'un procédé à marche discontinue ou  mieux à marche     semi-discontinue,    il y a lieu de  remarquer que     l'élimination    de l'encre peut être effec  tuée en     utilisant    un procédé continu, comme cela est  évident pour le     spécialiste.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé d'élimination de la matière colorante d'une matière cellulosique de rebut imprimée ou teinte qui consiste à mettre en pâte cette matière dans une solution aqueuse consistant essentiellement en une eau dure et un détergent non ionique obtenu par condensation d'un alcoylphénol et de l'oxyde d'éthylène en une quantité comprise entre 1 et 2,5 % en poids de la matière cellulosique, la température de la solution étant comprise entre la température ambiante du poste de travail et le point de trouble du détergent non ionique. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé suivant la revendication, qui consiste à mettre en pâte la matière cellulosique imprimée dans une solution aqueuse contenant essentiellement un détergent non ionique obtenu par condensation d'un alcoylphénol et de l'oxyde d'éthylène, à raison de 1 à 2,5 % en poids de la matière cellulosique, le reste étant une eau dure d'une dureté d'au moins environ 20 parties par million de carbonates, la tem- pérature de la solution étant comprise entre environ 43,3 et 60o C et la quantité de matière cellulosique contenue dans la solution étant comprise entre 4,

   0 et 10,0 % en poids de la solution aqueuse. 2.

   Procédé suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que, pour éliminer l'encre de papier imprimé, on prépare une solution aqueuse contenant essentiellement un détergent non ionique obtenu par condensation d'un alcoylphénol et d'oxyde d'éthylène, dans lequel le radical alcoyle attaché au radical phényl contient entre 9 et 19 ato mes de carbone, en une quantité comprise entre 1 et 2,

   5 % en poids du papier sec ajouté dans la solution, le reste étant une eau dure, la température de la solution étant comprise entre environ 43,3 et 600 C,

   à charger le papier imprimé sec dans la solution aqueuse en une quantité inférieure à environ 10 % en poids de la solution aqueuse, à mettre en pâte le papier imprimé dans cette solution pendant une durée comprise entre environ 10 et 50 minutes, à diluer le mélange obtenu entre environ 0,

   5 et 1,5 % de solide par addition d'eau, à laver et à épaissir la pâte obtenue, puis à l'étaler. 3.

   Procédé suivant la revendication, qui consiste à préparer un mélange aqueux constitué essentielle ment par une eau ayant une dureté d'environ 20 à 350 parties par million de carbonates et un détergent non ionique qui est un produit de condensation de l'oxyde d'éthylène avec le dodécylphénol, en une quantité comprise entre 1 et 2,

   5 % en poids du papier sec ajouté à la solution, la température de cette dernière étant comprise entre environ 43,3 et 601, C, à charger le papier imprimé sec dans la solution aqueuse en une quantité comprise entre environ 4,0 et 10,0 % en poids de la solution aqueuse,

   à mettre en pâte le papier imprimé dans la solution pendant une durée comprise entre environ 10 et 50 minutes, à diluer le mélange obtenu entre environ 0,5 et 1,5 % en poids de solide par addition d'eau, à épaissir et à laver la pâte, puis à l'étaler. 4. Procédé suivant la sous-revendication 3, qui comporte l'acidification de la pâte à un pH d'envi ron 4,0 à 6,5 après le lavage. 5.

   Procédé suivant la sous-revendication 3, dans lequel la quantité de détergent non ionique contenu dans la solution est au moins égale à environ 1,5 % en poids du papier sec ajouté dans la solution. 6.

   Procédé suivant la sous-revendication 3, dans lequel la quantité de papier imprimé ajouté dans la solution est comprise entre environ 4,0 et 6,0 % en poids de la solution.