CH436242A - Procédé de récupération d'hydroxyéthylcellulose - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de récupération d'hydroxyéthylcellulose
 La présente invention a pour objet un procédé de récupération de l'hydroxyéthylcellulose à partir de déchets de pellicule cellulosique revtue d'une résine hydrophobe, et à partir de stratifiés formés de couches alternées d'hydroxyéthylcellulose et d'une résine hydrophobe, par exemple d'un copolymère de chlorure de vinylidène, et de chlorure de vinyle ou de composés équivalents.



   Le traitement des pellicules cellulosiques revtues de matières plastiques, visant la séparation entre les substances chimiques du support et les substances chimiques du revtement, était jusqu'ici difficile et peu pratique, et de grandes quantités de déchets de ces pellicules sont perdus.   I1    n'était mme pas réalisable pratiquement de récupérer l'hydroxyéthylcellulose soluble dans les alcalis présente dans une pellicule revtue de résine thermoplastique, spécialement lorsqu'un tel revtement a été lié ou accroché adhésivement, et par conséquent l'invention apporte des avantages économiques importants à l'industrie des pellicules cellulosiques, en offrant un moyen efficace pour séparer les composants de la pellicule revtue, dans un état permettant de les réutiliser facilement et prts à tre réintroduits dans la solution de fabrication originale.



   Les pellicules de support en hydroxyéthylcellulose contiennent généralement environ 3 à 8    /o,    de préférence environ 4   O/o,    d'oxyde d'éthylène substitué et sont solubles dans une solution d'hydroxyde de sodium à 5    /o.   



  Pour rendre ces supports hydrophobes, il est préférable de les enduire d'un copolymère résineux thermoplastique de chlorure de vinylidène et de chlorure de vinyle, d'acrylonitrile et/ou de méthacrylate de méthyle. Des résines appropriées de ce type sont vendues par la Dow
Chemical Co, sous sa marque de fabrique     Safran .   



   Dans le brevet   No    427244 de la mme titulaire, on décrit un procédé pour revtir une pellicule de support en hydroxyéthylcellulose au moyen d'une émulsion aqueuse de tels copolymères, produisant un revtement de résine qui adhère tenacement à la pellicule de support.



  Dans d'autres procédés de revtement, on utilise généra  lement une solution de polymères du type a Safran y ou    une solution comprenant de la nitrocellulose comme filmogène et de la cire comme agent d'imperméabilisation.



  Tous ces revtements sont très difficiles à arracher ou à enlever, spécialement lorsqu'ils sont liés ou ancrés.



   La présente invention est basée sur la découverte d'un procédé efficace grâce auquel les déchets de pellicule en hydroxyéthylcellulose soluble dans les alcalis, revtue d'une résine hydrophobe imperméable, peuvent tre redissous dans une solution caustique, et grâce auquel l'hydroxyéthylcellulose et la résine du revtement peuvent toutes deux tre récupérées à l'état non dégradé.



  Le procédé selon l'invention est caractérise en ce que   l'on    subdivise la pellicule en petites particules, en ce que   l'on    forme une suspension de ces particules dans une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium, en ce que   l'on    fait passer la suspension à travers un dispositif mécanique de cisaillement qui réduit encore la dimension des particules et accélère la dissolution de l'hydroxyéthylcellulose dans la solution aqueuse, tout en maintenant la suspension à une température non supérieure à 300 C, et en ce que   l'on    sépare la solution aqueuse d'hydroxyéthylcellulose des particules de résine non dissoute.



   Pendant le traitement de cisaillement susmentionné, il faut veiller à éviter un surchauffage, car une température excessive affecte défavorablement la dissolution de l'hydroxyéthylcellulose dans la solution caustique. La grande dépense d'énergie nécessaire à la fragmentation des morceaux de pellicule et à l'arrachage du revtement résineux de ces particules tend à élever la température.   fl    est préférable de limiter l'élévation de température à un maximum de 10 à 300 C aux concentrations utilisées.  



  Il est avantageux de réfrigérer la solution à 0 - 50 C avant de commencer le cisaillement, afin que la température finale ne dépasse 300 C.



   Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, des déchets de pellicule d'hydroxyéthylcellulose, comprenant des extrémités de rouleaux, des chutes,   etc., revtue d'une résine du type   (varan) y en quantité    suffisante pour assurer une protection contre l'hydrophilie. sont hachés et suspendus dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium destinée à dissoudre l'hydroxyéthylcellulose du support, de manière à former une suspension contenant environ   il 0/o    de déchets revtus.



  Cette suspension est ensuite subdivisée mécaniquement en très petites particules et le revtement est arraché de ces particules tandis qu'elles sont en contact avec la solution, par exemple par passage de la solution dans un mélangeur à fort cisaillement du type Oakes ou Barrington, à une température inférieure à 300 C et de préférence inférieure à 200 C. L'apport d'énergie et le degré de subdivision dus au cisaillement sont très importants, car s'ils sont trop bas, on n'obtient pas une séparation entre le revtement et la feuille de support, et s'ils sont trop élevés, la matière de la feuille de support est gélifiée par la chaleur au lieu d'tre dispersée et solubilisée.

   Dans les conditions optima, l'hydroxyéthylcellulose se dissout rapidement (pratiquement en une seule passe avec seulement quelques secondes de séjour dans le mélangeur continu) en laissant le revtement imperméable de résine thermoplastique hydrophobe dispersé dans la solution sous forme d'un solide finement divisé, qu'on sépare facilement, par exemple par centrifugation continue. La solution résiduelle d'hydroxyéthylcellulose est dans un état qui convient pour son utilisation pour la coulée d'une pellicule, comme dans l'opération originale de fabrication de la pellicule par coulée.

   La récupération est pratiquement quantitative, tant pour l'hydroxyéthylcellulose que pour la résine du revtement, spécialement lorsque l'hydroxyéthylcellulose est insoluble dans l'eau, mais soluble dans une solution d'hydroxyde de sodium d'au moins 5    lo,    par exemple lorsqu'elle contient environ 4   Olo    d'oxyde d'éthylène substitué et lorsqu'elle porte un revtement de     Saran     ou   d une    résine analogue.



   Le procédé selon l'invention peut tre appliqué aux déchets de n'importe quelle pellicule d'hydroxyéthylcellulose, lorsque la pellicule de base est revtue de résines qui sont pratiquement imperméables à l'hydroxyde de sodium aqueux, et qui sont spécialement difficiles à enlever au moyen des techniques actuelles. Le procédé selon l'invention peut également tre appliqué à la récupération de   l'hydroxyéthylcellulose    présente dans des stratifiés d'hydroxyéthylcellulose soluble dans les alcalis et de polymères insolubles dans les alcalis, par exemple de polyéthylène et de polypropylène. Cependant, le procédé selon l'invention convient spécialement pour la récupération des pellicules d'hydroxyéthylcellulose enduites d'une émulsion aqueuse de   Saran   et séchées aux rayons infrarouges, comme décrit dans le brevet précité.



   Les exemples qui suivent illustrent l'application du procédé selon l'invention à une pellicule d'hydroxyéthylcellulose enduite d'une émulsion aqueuse d'un copolymère de chlorure de vinylidène et de chlorure de vinyle, qui a été chauffée et liée à la pellicule de base au moyen   de- rayons    infrarouges.



   Exemple   1   
 Des   déchets    de pellicule, consistant en extrémités de rouleaux fendues, feuilles, et pellicules hors-cotes, provenant d'une fabrication, ont été hachés dans un broyeur à marteaux dont le tamis avait des trous d'environ 6 mm de diamètre, en sorte que les particules formées avaient une surface d'environ 0,8 cm2. Cette grandeur s'est avérée importante pour prévenir une agglomération en gros amas dans les stades subséquents de traitement en milieu humide. On a ajouté 52 kg de déchets hachés, contenant environ 36 kg d'hydroxyéthylcellulose soluble, à 417 kg de NaOH aqueux à 7,6   o/o    en poids, on a agité le mélange et on l'a refroidi à 50 C.

   Après seulement quelques minutes de mélange pour rendre uniforme la suspension de particules non dissoutes, on a immédiatement pompé la solution à travers un mélangeur continu Oakes, fonctionnant à une vitesse périphérique de 730 m/mn et avec un jeu de 0,76 mm, ce qui a élevé la température à 200 C. Après un temps d'exposition au fort cisaillement de seulement 15 sec,   l'hydroxyéthylcellulose    pré  sente a été complètement t dissoute.   



   Par contre, il n'est pas possible de séparer complètement le revtement lorsqu'on fait bouillir des déchets hachés identiques dans de   l'eau    pendant 4 h. Un traitement à l'ébullition dans un acide dilué prend 2 h pour la séparation de la résine du revtement et l'hydroxyéthylcellulose est dégradée. Un traitement à l'ébullition dans une solution caustique diluée prend plus de 1 h pour la séparation et provoque une coloration et une dégradation de l'hydroxyéthylcellulose, bien que la séparation du revtement soit incomplète. Un simple séjour dans une solution caustique pendant 24 h ne solubilise pas complètement l'hydroxyéthylcellulose, du fait qu'une partie du revtement adhère et s'oppose à la pénétration de la solution caustique dans l'hydroxyéthylcellulose.

   Etant donné la difficulté de la séparation du revtement au moyen des méthodes classiques, il est surprenant de constater combien la présente succession de traitements facilite la séparation des substances chimiques.



   Après la fin du fort cisaillement et de la dissolution, on a fait passer la solution contenant le revtement résiduel insoluble à travers une centrifugeuse continue avec un temps de séjour de 30 sec et une force centrifuge égale à 2000 fois la pesanteur. On a séparé de la centrifugeuse le résidu de revtement aggloméré et on l'a recueilli en vue d'autres traitements et de la récupération de la résine du revtement. Après avoir filtré la solution clarifiée d'hydroxyéthylcellulose récupérée, on l'a réutilisée en la mélangeant avec une solution d'hydroxyéthylcellulose fraîchement préparée en proportion telle que les matières sèches récupérées constituent 10   O/o    de la teneur finale en hydroxyéthylcellulose.

   Les propriétés physiques de la pellicule d'emballage en hydroxyéthylcellulose fabriquée au moyen de cette solution se sont montrées entièrement équivalentes à celles résultant de l'emploi de l'hydroxyéthylcellulose originale.



   Exemple 2
 Des déchets d'hydroxyéthylcellulose provenant d'extrémités de rouleaux (4   a/o    d'oxyde d'éthylène substitué) revtue d'une résine hydrophobe   a    Saran   9    (chlorure de polyvinylidène-chlorure de polyvinyle) ont été hachés, dans un broyeur à marteaux à basse température afin que la chaleur n'endommage pas la feuille, en fragments traversant un tamis de 6,3   mm    d'ouverture de maille, après quoi les fragments ont été suspendus dans une quantité de NaOH à environ 5   o/o    et à 50 C, suffisante pour former une composition contenant environ 6   O/o    d'hydroxyéthylcellulose et 5   o/o    de NaOH.

   Dans le stade suivant d'une succession continue d'opérations, la suspension a  été pompée à travers un mélangeur à fort cisaillement   (Oakes) avec une dépense de puissance d'environ 2,2 2 CV    par kilo et par minute, ce qui a élevé la température de la solution à 250 C. Il faut veiller à maintenir la suspension à température modérée, de préférence en dessous de 300 C, pour une solubilisation optimum sans gélification par la chaleur. La quantité d'énergie introduite dépend de la ténacité de l'adhérence du revtement et de la température de la solution au départ. Une gamme généralement appropriée de puissances est de l'ordre de 1,1 à 11 CV par kilo et par minute.

   On obtient ainsi une solution d'hydroxyéthylcellulose uniformément solubilisée, contenant des fragments du revtement de résine finement dispersés, que   l'on    sépare en faisant passer la solution continuellement à travers une centrifugeuse. On filtre la solution et on la mélange avec de l'hydroxyéthylcellulose fraîche, pour préparer une solution pour coulée de pellicule, de composition   9,0-5,6.    L'hydroxyéthylcellulose récupérée des déchets peut constituer environ 10    /o    de la charge utilisée pour la coulée.



   Les pellicules obtenues par coulée de la solution contenant 10   O/o    d'hydroxyéthylcellulose récupérée ont les mmes propriétés que les pellicules coulées à partir d'hydroxyéthylcellulose   1000/o    fraîche, ainsi qu'en témoignent des essais de flexion, de résistance aux chocs, de résistance à la traction et d'allongement à la rupture.



   En choisissant convenablement la concentration de l'hydroxyde de sodium, on peut préparer, uniquement à partir de déchets de pellicule, par mise en   oeuvre    du procédé selon l'invention, une solution de coulée ayant la composition normale   9,0 -    5,6, permettant de former une pellicule qui n'est en aucun point inférieure à une pellicule fraîche de composition semblable, coulée dans les mmes conditions.



   Le procédé selon l'invention peut tre appliqué à la dissolution de déchets d'hydroxyéthylcellulose revtus d'autres résines, par exemple de polyéthylène, de polyisopropylène ou de polyamides.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de récupération de l'hydroxyéthylcellulose à partir de déchets de pellicule cellulosique revtue d'une résine hydrophobe et à partir de stratifiés formés de couches alternées d'hydroxyéthylcellulose et d'une résine hydrophobe, caractérisé en ce que   l'on    subdivise la pellicule en petites particules, en ce que   l'on    forme une suspension de ces particules dans une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium, en ce que   l'on    fait passer la suspension à travers un dispositif mécanique de cisaillement qui réduit encore la dimension des particules et accélère la dissolution de 1'hydroxyéthylcellulose dans la solution aqueuse, tout en maintenant la suspension à une température non supérieure à 300 C,

   et en ce que   l'on    sépare la solution aqueuse d'hydroxyéthylcellulose des particules de résine non dissoute.
  

Claims (1)

1. II. Application du procédé selon la revendication I au traitement d'une pellicule d'hydroxyéthylcellulose revtue d'une pellicule d'une résine thermoplastique hydrophobe qui est adhésivement liée à la pellicule d'hydroxyéthylcellulose.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on dépense une puissance de cisaillement comprise entre 1,1 et 11 CV par kilo de suspension et par minute, tout en maintenant la température de la dispersion de manière que l'élévation de température due à la puissance de cisaillement soit comprise entre 10 et 300 C.

   2. Application selon la revendication II, caractérisée en ce que la pellicule d'hydroxyéthylcellulose contient environ 4 o/o en poids d'oxyde d'éthylène substitué et est soluble dans une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 5 0/o.

   3. Application selon la revendication ll ou la sousrevendication 2, caractérisée en ce que la pellicule d'hydroxyéthylcellulose est revtue d'un copolymère de chlorure de vinylidène et d'un composé pris parmi le chlorure de vinyle, l'acrylonitrile et le méthacrylate de méthyle.