專利名稱：脫墨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使印刷廢紙脫墨的方法。更特別地，本發(fā)明涉及在脫墨方法中使用特定脫墨化學(xué)添加劑提高浮選步驟的產(chǎn)率而對(duì)脫墨的紙漿質(zhì)量沒(méi)有不利影響。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)近幾十年來(lái)已經(jīng)實(shí)踐了廢紙回收以再生可用的纖維素纖維用于造紙。在這些方法中，使用合適的脫墨化學(xué)組合物從廢紙漿中除去油墨。通過(guò)控制脫墨過(guò)程，再生工廠可以影響紙的性能例如亮度，并可以改進(jìn)用于造紙的纖維素纖維的可用性。脫墨由一系列復(fù)雜的化學(xué)和物理工序組成。這些工序包括但不限于油墨分離、油墨分散、油墨收集、油墨運(yùn)輸以及從廢紙漿除去油墨。在回收操作中，這稍微工序各自具有不同的表面和界面要求，使廢紙得以高效地和有效地脫墨并制得高質(zhì)量紙。 傳統(tǒng)地，應(yīng)用兩種不同的方法除去油墨和油墨相關(guān)的實(shí)體比如斑點(diǎn)(油墨顆粒聚集物)，以便在再漿化后制得脫墨纖維。這兩種方法是浮選法脫墨和洗滌法脫墨。通常，方法包括浮選法和洗滌法脫墨兩種，并可以稱為組合脫墨方法。對(duì)于浮選法、洗滌法和組合脫墨方法，成功脫墨背后的化學(xué)和物理要求不同，并且還強(qiáng)烈依賴于廢紙組成。更具體地，浮選/洗滌組合脫墨是指如下脫墨方法其中在洗滌階段中紙漿經(jīng)過(guò)洗滌裝置之前，在制漿步驟中通過(guò)使化學(xué)組合物脫墨和機(jī)械能作用從紙漿分離的油墨主要通過(guò)回收工藝的浮選裝置或浮選池從纖維素纖維分離。浮選法與洗滌法從根本上不同。此區(qū)別部分在于油墨粒徑和憎水性對(duì)于有利的分離是重要的。油墨除去的浮選法一般涉及使氣泡經(jīng)過(guò)含有分散的纖維素纖維和礦物填料的含水體系，所述含水體系最通常通過(guò)再漿化方法產(chǎn)生。所得的纖維素纖維和礦物填料的再漿化的漿中含有在再漿化之前、期間或之后加入的添加劑。當(dāng)氣泡在漿中升起并且通過(guò)特定的吸引相互作用將油墨顆粒與它們一起帶走時(shí)，它們產(chǎn)生富含油墨的泡沫，該油墨隨后從浮選池頂部除去。通常有利于浮選脫墨體系的泡沫量是能夠通過(guò)撇沫、傾析或其它方式收集的量，且該量運(yùn)輸高濃度的油墨，同時(shí)使其它固體例如纖維和丟棄的纖維的量最小化。典型地，在特定的脫墨體系中使用起源于浮選或起源于浮選/洗滌的脫墨化學(xué)。在各個(gè)方法的一些點(diǎn)，脫墨的、再漿化的廢紙一般經(jīng)過(guò)一系列的細(xì)微清除器和/或篩，在其中除去小顆粒雜質(zhì)(例如沙和粗砂)?？赡苄枰郊拥奶幚黼A段，例如分散，以減少任何雜質(zhì)的粒徑，或者使用被設(shè)計(jì)為除去特定雜質(zhì)的特定清除器的特定清除階段。然后將脫墨的廢紙保持儲(chǔ)存直到其最終送入造紙機(jī)。傳統(tǒng)脫墨中使用的化學(xué)最通常涉及加入脂肪酸皂，其是在堿性體系(pH大于9)中用于油墨浮選的有效油墨收集劑，盡管這些皂可能表現(xiàn)出降低的油墨分離特性并且稍后在工藝中導(dǎo)致沉積問(wèn)題。表面活性劑-基脫墨助劑，尤其是特定的非離子表面活性劑可以優(yōu)良用于油墨分離以及油墨分散和運(yùn)輸。一些非離子表面活性劑有助于油墨收集。然而如果沒(méi)有正確地選擇，則這些添加劑也可能實(shí)際在浮選工藝中阻礙油墨收集。浮選脫墨通常使用與洗滌不同的表面活性劑，因?yàn)槔诟∵x脫墨的所得油墨顆粒的表面性能和尺寸不同于洗滌脫墨所希望的?？捎糜诟∵x脫墨方法的傳統(tǒng)非離子表面活性劑的例子包括脂肪醇或脂肪酸和鏈烷醇酰胺的環(huán)氧烷烴加合物。通常，非離子表面活性劑與皂相關(guān)地，單獨(dú)或者以非烷氧基化脂肪酸皂和非離子表面活性劑的組合共混物使用。傳統(tǒng)脫墨中還涉及的化學(xué)十分通常涉及在制漿機(jī)中加入苛性堿以增加pH，通常大于9并且有時(shí)大于10。然而，增加pH通常造成廢紙?jiān)戏狐S和變黑-尤其是當(dāng)廢紙包含磨碎木料或機(jī)械紙漿時(shí)。為了抵消該不希望的變黑影響，通常加入漂白添加劑以增加紙漿的白度和亮度。在堿性條件下還普遍使用硅酸鈉或水玻璃以保護(hù)漂白添加劑免于被金屬離子化學(xué)分解，并且有助于油墨收集。除了最終脫墨紙漿質(zhì)量外，脫墨方法的產(chǎn)率也是成本有效的脫墨紙漿生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。脫墨方法的總產(chǎn)率通常為90%-60%。在這些10%-40%的損耗中，憎水性雜質(zhì)，包括油墨，只有約幾個(gè)百分比，通常小于4%。因此在回收的印刷紙脫墨中的主要損耗是纖維和礦物填料，并且這些損耗是任何浮選或浮選/洗滌脫墨方法中固有的。在浮選脫墨方法中，浮選步驟是損耗的主要起源。在浮選步驟中相對(duì)于高浮選產(chǎn) 率獲得高亮度是成本有效的浮選脫墨方法的關(guān)鍵特征。W02007/081921公開了一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟在制漿機(jī)中將廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，使含水紙漿與無(wú)機(jī)顆粒并且與包含非離子表面活性劑或脂肪酸的脫墨組合物接觸，并且從含水紙漿回收脫墨的紙漿。無(wú)機(jī)顆?？梢允窃魉男缘臒o(wú)機(jī)顆粒，并且優(yōu)選為碳酸鈣。EP0989229B1公開了一種在處理廢紙工藝期間從紙漿除去和抑制粘合劑雜質(zhì)，即所謂的粘性物質(zhì)的方法。在廢紙?zhí)幚砥陂g，在紙漿送入浮選裝置之前或期間將憎水化合成或天然礦物(例如沸石或碳酸鈣)加入紙漿。礦物強(qiáng)烈憎水化，以致于其不能分散在水中。US2007/0284067公開了一種用于使廢紙脫墨的組合物，其包含表面活性劑和礦物基脫墨組分。礦物基脫墨組分是憎水的并且通過(guò)用憎水化試劑處理礦物顆粒制備。例舉的憎水化礦物是用烷基氧肟酸鹽和妥爾油憎水化的高嶺土，妥爾油通過(guò)氯化鈣活化。還提及了其他礦物例如滑石、石英、云母、鉀堿、藍(lán)晶石等。US4443357公開了作為親水性二氧化硅或硅酸鹽和憎水性高級(jí)脂族醇的反應(yīng)產(chǎn)物的憎水性二氧化硅或硅酸鹽，反應(yīng)在高于ioo°c的溫度下在非-含水液體載體中進(jìn)行。優(yōu)選的醇是具有8-30個(gè)碳原子的直鏈伯烷醇。根據(jù)該專利，據(jù)信二氧化硅或硅酸鹽表面上的硅醇基與憎水性醇反應(yīng)形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。通過(guò)分散在液體烴載體中，憎水性二氧化硅或硅酸鹽用于液體消泡劑配方中。該組合物用于減少黑液中的泡沫。在US4443357中的現(xiàn)有技術(shù)的描述中，描述了已經(jīng)將細(xì)微的二氧化硅或相對(duì)高二氧化硅的硅酸鹽顆粒作為有機(jī)液體載體中的分散添加劑用于制備消泡液體組合物以用于含水發(fā)泡體系中泡沫抑制遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)30年。一般而言,處理這些二氧化娃或娃酸鹽以使得它們?cè)魉?，可能最常用的處理劑是硅?有機(jī)取代的聚硅氧烷)油。此外，描述了常用比例下的硅酮油/親水二氧化硅組合不能有效作為消泡劑，除非在150°C將其熱處理約2h。在這些條件下，推測(cè)娃酮油與二氧化娃表面反應(yīng)。在US4443357中的現(xiàn)有技術(shù)的描述中，還描述了改性二氧化硅顆粒的憎水化程度越高，則其在油性載體中的分散能力越高并且其對(duì)消泡液體組合物的效率貢獻(xiàn)越高。JP2007-253014公開了一種包含分散在烴油中的憎水性二氧化硅和多孔粉末的粉末消泡劑，所述多孔粉末是親水性二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、碳酸鎂、炭黑或滑石。所述消泡劑通過(guò)使憎水性二氧化硅于烴油中的分散液吸附在多孔粉末上制備。最終的粉末消泡劑適用于建筑材料，尤其是灰漿和石膏。在印刷廢紙的浮選或者浮選/洗滌脫墨方法中，需要更有效率并且成本有效的化學(xué)解決方案以減少浮選步驟中纖維和填料的損耗，同時(shí)保持有效的油墨收集和因此高質(zhì)量的脫墨紙漿生產(chǎn)，即具有高亮度以及油墨和油墨相關(guān)實(shí)體比如斑點(diǎn)的低殘余濃度。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括將廢紙?jiān)贊{化得到紙漿并且在包含其上吸附憎水性有機(jī)液體的二氧化硅顆粒和/或金屬硅酸鹽顆粒的脫墨化學(xué)添加劑存在下對(duì)紙漿進(jìn)行浮選。采用本發(fā)明，通過(guò)減少纖維和灰分/填料丟棄物，強(qiáng)力增加了浮選產(chǎn)率而對(duì)憎水性雜質(zhì)，尤其是油墨顆粒和油墨相關(guān)的實(shí)體比如斑點(diǎn)的除去沒(méi)有不利影響。同時(shí)，浮選接受的亮度不變或者甚至改善。由于增加的脫墨紙漿產(chǎn)量和減少的浮選丟棄物，因此脫墨紙漿生產(chǎn)中的總成本將節(jié)省。 發(fā)明詳述在本發(fā)明一個(gè)方面中，提供一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟a)在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離；b)對(duì)紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去憎水性雜質(zhì)，包括油墨在內(nèi)，所述浮選在包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性二氧化硅顆粒得到的改性二氧化硅的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行。在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，提供一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟a)在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離；b)對(duì)紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去憎水性雜質(zhì)，包括油墨在內(nèi)，所述浮選在包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性金屬硅酸鹽顆粒得到的改性金屬硅酸鹽的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行。脫墨化學(xué)添加劑也可以包含所述改性二氧化硅和所述改性金屬硅酸鹽的混合物。根據(jù)本發(fā)明，驚奇地發(fā)現(xiàn)引入特定的二氧化硅基和/或金屬硅酸鹽基脫墨化學(xué)添加劑對(duì)油墨和油墨相關(guān)實(shí)體比如斑點(diǎn)的選擇性浮選具有異常積極的影響，使得浮選產(chǎn)率強(qiáng)力增加以及未改變或增加的亮度，并且對(duì)油墨分離效率和脫墨紙漿的泛黃沒(méi)有負(fù)面影響。與通常在促進(jìn)反應(yīng)的條件例如至少100°C的高溫下通過(guò)使二氧化硅與反應(yīng)性憎水化試劑或者與另外的憎水化試劑反應(yīng)制備的現(xiàn)有已知憎水性二氧化硅相反，本發(fā)明的改性二氧化硅是通過(guò)在使得在親水性二氧化硅與憎水性有機(jī)液體之間沒(méi)有顯著化學(xué)反應(yīng)的條件下用憎水性有機(jī)液體處理親水性二氧化硅而制備的。這同樣適用于本發(fā)明的改性金屬硅酸鹽以及改性二氧化硅和改性金屬硅酸鹽的混合物。改性二氧化硅和/或改性金屬硅酸鹽足夠親水，可分散于水以及含水紙漿中，并且同時(shí)足夠憎水以提供在浮選池中控制泡沫形成的所希望性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，脫墨化學(xué)添加劑在制漿階段的開始優(yōu)選以固體形式，并且更優(yōu)選作為粉末引入。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，脫墨化學(xué)添加劑首先分散于水中并且然后分散液在紙漿階段開始引入。在本發(fā)明的仍然另一個(gè)實(shí)施方案中，將脫墨化學(xué)添加劑加入進(jìn)入浮選步驟的紙漿流，或者作為粉末或以含水分散液的形式直接加入浮選。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，憎水性有機(jī)液體通過(guò)噴霧吸附在親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒上。根據(jù)本發(fā)明，也可以通過(guò)其他方式例如通過(guò)混合使憎水性有機(jī)液體吸附在親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒上?？捎糜诒景l(fā)明的親水性二氧化硅起始材料具有多孔和/或凝聚的顆粒結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的親水性二氧化硅起始材料是沉淀二氧化硅-包含多于95重量％ SiO2的相對(duì)純的二氧化硅形式。也可以使用其他形式的親水性二氧化硅，例如硅藻土二氧化硅或煅制二氧化硅，其通常通過(guò)使四齒化硅蒸汽在氫和氧火焰中水解制備，產(chǎn)生包含能夠凝聚的納米二氧化硅顆粒的煙?？捎糜诒景l(fā)明的親水性金屬硅酸鹽起始材料具有多孔和/或凝聚的顆粒結(jié)構(gòu)。親水性金屬硅酸鹽起始材料可以是堿土金屬硅酸鹽，例如硅酸鈣或硅酸鎂，鋁硅 酸鹽或鋅硅酸鹽或者這些金屬硅酸鹽的兩種或多種的混合物。優(yōu)選的親水性金屬硅酸鹽起始材料是鋁硅酸鹽，尤其是沉淀鋁硅酸鹽，其通過(guò)硅酸鈉與硫酸鋁反應(yīng)合成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒具有O. 5 μ m-500 μ m,優(yōu)選5 μ m-100 μ m的平均粒徑。根據(jù)本發(fā)明，脫墨化學(xué)添加劑可以包含改性二氧化硅顆?；蚋男越饘俟杷猁}顆粒或者其的以100 : O至O : 100的任何比例的混合物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，至多30重量％的親水性二氧化硅顆?；蛴H水性金屬硅酸鹽顆粒由其他親水性礦物顆粒，例如滑石、二氧化鈦、粘土、碳酸鈣或碳酸鎂代替。代替的量?jī)?yōu)選為5-20重量％。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，憎水性有機(jī)液體包含有機(jī)物質(zhì)或者有機(jī)物質(zhì)的混合物。有機(jī)物質(zhì)或者有機(jī)物質(zhì)的混合物以這樣的方式選擇使得其足夠憎水以提供給脫墨化學(xué)添加劑在浮選池中控制泡沫形成的所希望性能，然而不過(guò)于憎水以使得不削弱脫墨化學(xué)添加劑分散在含水紙漿中的能力。優(yōu)選的有機(jī)物質(zhì)包括烴油、酯油、氧化烴油、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、烷氧基化烴、聚丙二醇、脂肪醇、脂肪酸、硅油、硅酮衍生物和抗氧化劑，和其的混合物。烴油可以是礦物油、石蠟油、動(dòng)物或植物油或者合成油。酯油可以是脂肪醇與脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物，比如聚乙二醇或聚丙二醇的單或二酯。氧化烴油可以是脂族醇或脂族醚。烷氧基化烴可以是烷氧基化脂肪醇或烷氧基化脂肪酸。硅酮衍生物可以是硅酮聚醚。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，憎水性有機(jī)液體首先用水乳化，然后親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒用“水包油”或“油包水”乳液處理。優(yōu)選地，所述乳液混合并且吸附在親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，親水性二氧化硅顆粒和/或親水性金屬硅酸鹽顆粒用憎水性有機(jī)液體處理在5°C -900C，優(yōu)選15°C -500C的溫度下進(jìn)行。在升高的溫度情形下，在用親水性二氧化硅粉末和/或親水性金屬硅酸鹽粉末處理前，可以將憎水性有機(jī)液體預(yù)加熱至希望的溫度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，憎水性有機(jī)液體與親水性二氧化硅和/或親水性金屬硅酸鹽的重量比為10 90-70 30，優(yōu)選30 70-60 40。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，基于印刷廢紙的重量，脫墨化學(xué)添加劑以O(shè). Ikg/噸-20kg/噸，優(yōu)選O. 5kg/噸-IOkg/噸的量引入。本發(fā)明的脫墨化學(xué)添加劑可水分散。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，將一種或多種表面活性劑加入含水紙漿。這些表面活性劑是本領(lǐng)域公知的并且通常是非離子表面活性劑、皂或脂肪酸，或者其組合。然而，本發(fā)明不用表面活性劑也能工作。與現(xiàn)有技術(shù)描述的其中在二氧化硅表面上的硅醇基與憎水化試劑之間形成穩(wěn)定化學(xué)鍵的憎水性二氧化硅相比，根據(jù)本發(fā)明的脫墨化學(xué)添加劑在溫和條件下例如通過(guò)在環(huán) 境溫度下噴霧制備，不會(huì)導(dǎo)致任何化學(xué)鍵形成。本發(fā)明更特別地包括一種使包含油墨和紙漿的印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離；將紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去憎水性雜質(zhì)，包括油墨在內(nèi)，所述浮選在包含通過(guò)憎水性有機(jī)液體吸附在親水性二氧化硅顆粒上得到的改性二氧化硅，或通過(guò)憎水性有機(jī)液體吸附在親水性金屬硅酸鹽顆粒上得到的改性金屬硅酸鹽，或者該改性二氧化硅和改性金屬硅酸鹽的混合物的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行；和從含水紙漿回收脫墨紙漿。印刷廢紙包括新聞紙、雜志、混合辦公室廢物、書籍、電話簿、印刷廣告材料、激光印刷材料和計(jì)算機(jī)紙等。相對(duì)于本發(fā)明，這些不同類型的印刷廢紙可以任何比例混合。用于制備這些材料的紙纖維可以是化學(xué)制漿材料例如牛皮紙漿，或可以是化學(xué)處理的高產(chǎn)率紙漿例如化學(xué)熱機(jī)械紙漿，或者可以是機(jī)械制備的紙漿例如磨碎木料紙漿，或其的混合物。一般而言，印刷廢紙包括以下的至少兩種舊報(bào)紙(ONP)、舊雜志(OMG)和混合辦公室廢物(MOW)。優(yōu)選地，ONP以至多95重量％，更優(yōu)選至多80重量％的量存在。本發(fā)明的脫墨方法首先包括在本領(lǐng)域中普遍已知為“制漿機(jī)”的容器中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿的步驟。制漿通常在特別設(shè)置的條件，包括溫度、PH和水硬度下進(jìn)行。該轉(zhuǎn)化步驟優(yōu)選在約25°C -約70°C的溫度下進(jìn)行。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)化步驟在約35°C -約55°C的溫度下進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，含水紙漿包含約5重量％ -約35重量％印刷廢紙漿。更優(yōu)選地，含水紙漿包含約10重量％ -約25重量％印刷廢紙漿。這通常稱為“紙漿稠度其是在造紙工業(yè)中用于描述紙漿纖維和填料的含水漿液的濃度(《1 )的術(shù)語(yǔ)。含水漿液可以進(jìn)一步包含皂、脂肪酸、非離子表面活性劑、苛性或蘇打灰、硅酸鈉、過(guò)氧化氫、螯合劑、殺蟲劑或其的混合物。優(yōu)選地，氫氧化鈉或蘇打灰的濃度為約Okg/噸被脫墨的印刷廢紙至約20kg/噸被脫墨的印刷廢紙。皂、脂肪酸或非離子表面活性劑或者其的組合的濃度為約Okg/噸被脫墨的印刷廢紙至約IOkg/噸被脫墨的印刷廢紙。皂、脂肪酸或非離子表面活性劑或者其組合的濃度也可以為約O. 2kg/噸被脫墨的印刷廢紙至約IOkg/噸被脫墨的印刷廢紙。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，螯合劑的濃度為約Okg/噸被脫墨的印刷廢紙至約3kg/噸被脫墨的印刷廢紙。在本發(fā)明的仍然另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，過(guò)氧化物的濃度為約Okg/噸被脫墨的印刷廢紙至約20kg/噸被脫墨的印刷廢紙。在本發(fā)明的仍然另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，硅酸鹽例如硅酸鈉的濃度為約Okg/噸被脫墨的印刷廢紙至約20kg/噸被脫墨的印刷廢紙。制漿步驟后，可以將制漿的含水漿液進(jìn)行清洗和篩分，隨后浮選，其中油墨和其他雜質(zhì)從纖維素纖維流分離。浮選后，在送入造紙機(jī)之前脫墨的紙漿也可以隨后洗滌、增稠并且漂白至目標(biāo)亮度，在造紙機(jī)中可以加入添加物-例如保留助劑、強(qiáng)度助劑、排干助劑，和/或紙上漿劑。一般而言，制得符合某些規(guī)格-包括亮度、污物數(shù)、強(qiáng)度、膠量(排水性)和/或吸水性水平的紙。脫墨優(yōu)選在約6. 8-約11,更優(yōu)選 約7. 5-約10. 5的pH下進(jìn)行。現(xiàn)在將通過(guò)解釋本發(fā)明一些實(shí)施方案的以下非限定實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。在本說(shuō)明書中，除非另外說(shuō)明，百分比為重量％。在以下實(shí)施例中，本發(fā)明的脫墨化學(xué)添加劑也被稱為發(fā)泡控制添加劑(FCA)。實(shí)施例在以下實(shí)施例中，從不同的地理位置和工廠接收舊報(bào)紙(ONP)、舊雜志(OMG)和混合辦公室廢物(MOW)。在每一實(shí)施例中，每次試驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)脫墨步驟的特定變量參數(shù)示于總表中。這些總表包括-不同類型廢紙的比例，-制漿機(jī)中不同脫墨化學(xué)物質(zhì)的用量脫墨用的特定表面活性劑、氫氧化鈉、硅酸鈉(在實(shí)驗(yàn)表中標(biāo)為硅酸鹽)、過(guò)氧化氫(表中的量是指原樣的化學(xué)品的量；例如iiNaOH (50% ) :15kg/t” 是指 15kg50% NaOH 溶液 / 噸，或者 7. 5kg NaOH 100%/噸)，-在制漿階段紙漿的稠度、pH和溫度，-浮選時(shí)間和溫度。制漿以2個(gè)步驟完成。在Lamort hel icOldal制衆(zhòng)機(jī)(Lam，Deinkit)中通過(guò)引入1500克干廢紙和
希望的稠度所需量的自來(lái)水進(jìn)行第一次3分鐘短的預(yù)制漿，以得到預(yù)制漿的廢紙的均勻樣品。在每一給定的例子中，在同一預(yù)制漿樣品上將發(fā)泡控制添加劑(FCA)的性能與參考(沒(méi)有FCA)比較。然后將該預(yù)制漿樣品(200克干燥)與各種脫墨化學(xué)物質(zhì)，包括系統(tǒng)地I克CaCl2 · 2H20用于將水硬度調(diào)節(jié)至典型的工廠條件,一起加入恒溫的Kitchen-Aid。當(dāng)使用FCA時(shí)，也將其與其他化學(xué)物質(zhì)一起加入制漿機(jī)。然后在設(shè)置的旋轉(zhuǎn)速度2和希望的制漿溫度下用所有化學(xué)物質(zhì)繼續(xù)制漿15分鐘。然后在16升Lamort浮選池中在160克I %稠度的干紙漿上進(jìn)行分批浮選。進(jìn)行浮選前，將15克CaCl2 · 2H20加入浮選池用于水硬度調(diào)節(jié)至常用的工廠條件。用下式由浮選進(jìn)料和浮選丟棄物的質(zhì)量平衡計(jì)算浮選產(chǎn)率浮選產(chǎn)率(％) = (I-[總的干浮選丟棄物(克)/總的干浮選進(jìn)料(克)])xl00重復(fù)制備墊(每個(gè)8克)用于浮選接受的亮度測(cè)量。亮度值是在2個(gè)墊上8次測(cè)量的平均值(每個(gè)面2次測(cè)量)，并且用Technidyne ColourTouch PC分光光度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)照明設(shè)備D65(平均日光)、標(biāo)準(zhǔn)觀察者10°并且不用UV實(shí)現(xiàn)。脫墨用的特定表面活性劑是-皂(通過(guò)牛脂脂肪酸皂化得到)皂A、皂B，-或非離子表面活性劑(烷氧基化脂肪醇):表面活性劑A、表面活性劑B，
-或者脂肪酸和非離子表面活性劑的共混物共混物A、共混物B。 這些不同的表面活性劑技術(shù)也可以組合。實(shí)施例I發(fā)泡控制添加劑(FCA)的制備在共混機(jī)中在室溫下通過(guò)噴涂使憎水性液體有機(jī)物質(zhì)或不同物質(zhì)的混合物吸附在二氧化硅顆粒上制備各種發(fā)泡控制添加劑(FCA)。用于不同實(shí)施例的FCA組合物的主要組分示于表I中。所有FCA可水分散但以干燥形式(作為粉末)使用。表I
權(quán)利要求
1.一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟 a)在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離； b)對(duì)紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去包括油墨在內(nèi)的憎水性雜質(zhì)，所述浮選是在包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性二氧化硅顆粒得到的改性二氧化硅的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行的。
2.權(quán)利要求I的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑在制漿階段開始時(shí)引入。
3.權(quán)利要求I或2的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑在制漿階段開始時(shí)以固體形式引入。
4.權(quán)利要求3的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑作為粉末引入。
5.權(quán)利要求I的方法，其中憎水性有機(jī)液體噴霧并吸附在親水性二氧化硅顆粒上。
6.權(quán)利要求I的方法，其中改性二氧化硅是通過(guò)在至多90°C溫度下用憎水性有機(jī)液體處理親水性二氧化硅顆粒得到的。
7.權(quán)利要求6的方法，其中溫度為至多50°C。
8.權(quán)利要求I的方法，其中親水性二氧化硅包括沉淀多孔親水性二氧化硅粉末。
9.權(quán)利要求I或8的方法，其中親水性二氧化硅顆粒具有0.5 ii m-500 u m的平均粒徑。
10.權(quán)利要求I或8的方法，其中親水性二氧化硅顆粒具有5u m-100 u m的平均粒徑。
11.權(quán)利要求I的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑另外包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性金屬硅酸鹽顆粒得到的改性金屬硅酸鹽。
12.權(quán)利要求I或11的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑可分散于水和含水紙漿中。
13.權(quán)利要求I或11的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑是通過(guò)減少纖維和填料丟棄物來(lái)增加浮選產(chǎn)率。
14.權(quán)利要求I或11的方法，其中憎水性有機(jī)液體選自烴油、酯油、氧化烴油、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、烷氧基化烴、聚丙二醇、脂肪醇、脂肪酸、硅油、硅酮衍生物、抗氧化劑及其混合物。
15.權(quán)利要求I的方法，其中憎水性有機(jī)液體與親水性二氧化硅的重量比為10 90-70 30。
16.權(quán)利要求I或11的方法，其中基于印刷廢紙的重量，脫墨化學(xué)添加劑以0.Ikg/噸-20kg/噸的量引入。
17.權(quán)利要求I或11的方法，其中基于印刷廢紙的重量，脫墨化學(xué)添加劑以0.5kg/噸-IOkg/噸的量引入。
18.一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟 a)在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離； b)將紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去包括油墨在內(nèi)的憎水性雜質(zhì)，所述浮選是在包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性金屬硅酸鹽顆粒得到的改性金屬硅酸鹽的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行的。
19.權(quán)利要求18的方法，其中憎水性金屬硅酸鹽選自堿土金屬硅酸鹽、鋁硅酸鹽和鋅硅酸鹽。
20.權(quán)利要求18或19的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑在制漿階段開始時(shí)引入。
21.權(quán)利要求20的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑在制漿階段開始時(shí)以固體形式引入。
22.權(quán)利要求21的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑作為粉末引入。
23.權(quán)利要求22的方法，其中憎水性有機(jī)液體噴霧并吸附在親水性金屬硅酸鹽顆粒上。
24.權(quán)利要求18或19的方法，其中改性金屬硅酸鹽通過(guò)在至多90°C溫度下用憎水性有機(jī)液體處理親水性金屬硅酸鹽顆粒得到的。
25.權(quán)利要求24的方法，其中溫度為至多50°C。
26.權(quán)利要求18的方法，其中親水性金屬硅酸鹽包括沉淀多孔親水性金屬硅酸鹽粉末。
27.權(quán)利要求18或26的方法，其中親水性金屬硅酸鹽顆粒具有0.5 ii m-500 u m的平均粒徑。
28.權(quán)利要求18或26的方法，其中親水性金屬硅酸鹽顆粒具有5u m-100 u m的平均粒徑。
29.權(quán)利要求18或19的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑可分散于水和含水紙漿中。
30.權(quán)利要求18或19的方法，其中脫墨化學(xué)添加劑是通過(guò)減少纖維和填料丟棄物來(lái)增加浮選產(chǎn)率。
31.權(quán)利要求18或19的方法，其中憎水性有機(jī)液體選自烴油、酯油、氧化烴油、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、烷氧基化烴、聚丙二醇、脂肪醇、脂肪酸、硅油、硅酮衍生物、抗氧化劑及其混合物。
32.權(quán)利要求18的方法，其中憎水性有機(jī)液體與親水性金屬硅酸鹽的重量比為10 90-70 30。
33.權(quán)利要求18或19的方法，其中基于印刷廢紙的重量，脫墨化學(xué)添加劑以0.Ikg/噸-20kg/噸的量引入。
34.權(quán)利要求18或19的方法，其中基于印刷廢紙的重量，脫墨化學(xué)添加劑以0.5kg/噸-IOkg/噸的量引入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使印刷廢紙脫墨的方法，包括以下步驟a)在制漿機(jī)中將印刷廢紙轉(zhuǎn)化成含水紙漿，其中油墨從紙漿分離；b)將紙漿進(jìn)行浮選以從紙漿中除去憎水性雜質(zhì)，包括油墨在內(nèi)，所述浮選在包含通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性二氧化硅顆粒得到的改性二氧化硅或者通過(guò)用憎水性有機(jī)液體處理親水性金屬硅酸鹽顆粒得到的改性金屬硅酸鹽，或者該改性二氧化硅和改性金屬硅酸鹽的混合物的脫墨化學(xué)添加劑的存在下進(jìn)行。本發(fā)明提高了浮選步驟的產(chǎn)率，不影響浮選接受的亮度。
文檔編號(hào)D21C5/02GK102803603SQ200980159725
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者J-F·達(dá)利斯特, T·薩加, S·羅森斯蘭斯 申請(qǐng)人:凱米羅總公司