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Procédé pour la mise en pâte de vieux papiers
La présente invention a pour objet un procédé pour la mise en pâte de vieux papiers, en particulier de vieux papiers résistants humides, en vue de leur recyclage.
La demande de brevet WO 95/06157 décrit un procédé pour la mise en pâte de vieux papiers"résistants humides"contenant au moins une résine "résistante humide". Selon ce procédé le papier résistant humide est mis en pâte dans une suspension contenant un agent oxydant d'abord à un premier pH pour initier la défibrisation puis à un deuxième pH supérieur au premier pH jusqu'à ce que la conversion du papier résistant humide en pâte défibrée soit est d'au moins 15 minutes, typiquement environ de 30 à 60 minutes.
Ce procédé connu présente les inconvénients de limiter la capacité de l'installation ou de demander des appareillages d'une grande taille. De plus, la consommation d'énergie est élevée. II est donc souhaitable de trouver un procédé pour la mise en pâte de vieux papier qui remédie aux inconvénients mentionnés ci-avant.
L'invention a donc pour objet un procédé pour la mise en pâte de vieux papiers par mise en contact d'une suspension aqueuse de vieux papiers avec au moins un peracide pendant une durée inférieure à 15 minutes pour obtenir une pâte brute suivie d'un traitement ultérieur pour obtenir une pâte défibrée.
Il a été trouvé, de manière surprenante, qu'on peut initier la défibrisation de vieux papiers à des durées nettement inférieures que celles enseignées dans l'art intérieur.
Par durée on entend le temps entre le début de l'ajout du peracide à la suspension aqueuse de vieux papiers et le début du traitement ultérieur de la pâte brute obtenue. La durée est inférieure à 15 minutes. Une durée inférieure ou égale à 10 minutes convient bien. Une durée inférieure ou égale à 5 minutes donne de bons résultats. Il est même possible d'appliquer une durée inférieure ou égale à 2 minutes.
La suspension de vieux papiers peut être obtenue selon les méthodes bien connues par l'homme du métier. On peut, par exemple, déchirer les vieux papiers ou les mettre en suspension dans un pulpeur.
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Le procédé selon l'invention s'applique avantageusement à des vieux papiers contenant au moins une résine polymérique. Ces résines polymériques sont, par exemple, des copolymères polyamide-épichlorhydrine. Le procédé selon l'invention s'applique de préférence à la mise en pâte de vieux papiers "résistants humides". Les papiers"résistants humides"sont utilisés, par exemple, pour des affiches, des cartons ou des emballages.
A titre de peracide on peut employer tout peracide bien connu, soluble dans l'eau. On peut, par exemple, utiliser des peracides organiques contenant de 1 à 4 atomes de carbone. On peut aussi utiliser des peracides inorganiques, par exemple des peracides dérivés de l'acide sulfurique. Des solutions d'acide peracétique distillé, d'acide peracétique en équilibre, et l'acide peroxomono-
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sulfurique conviennent bien. Par acide peracétique en équilibre on entend désigner un mélange à l'état d'équilibre contenant essentiellement de l'acide
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1, Les concentrations en peracide à mettre en oeuvre dans le procédé selon
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l'invention sont typiquement d'au moins 0. 05 % en poids par rapport à la pâte sèche. Des concentrations d'au moins 0.2 % en poids donnent de bons résultats.
Les concentrations sont typiquement d'au plus 1 % en poids. Des concentrations d'au plus 0.7 % en poids conviennent bien.
La consistance des suspensions utilisées dans le procédé selon l'invention est généralement d'au plus 25 %. De préférence la consistance est d'au plus 20 %. La consistance est généralement d'au moins 2 %. De préférence la consistance est d'au moins 4 %.
Dans le procédé selon l'invention on préfère mettre en contact le peracide avec la suspension aqueuse de vieux papiers à un pH d'au plus 9. De bons résultats sont obtenus à un pH d'au plus 8. Il convient généralement de travailler à un pH d'au moins 4. Le pH peut être ajusté à la valeur souhaitée par des moyens connus, par exemple par ajout d'hydroxyde de sodium.
La température à laquelle on met en contact la suspension aqueuse de vieux papiers avec le peracide et/ou à laquelle on soumet la pâte brute au
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traitement ultérieur est généralement d'au moins 20 C. Une température d'au moins 40 C convient bien. Généralement la température est d'au plus 85 C. De préférence la température est d'au plus 75 C.
Dans le procédé selon l'invention on préfère mettre en contact le peracide avec la suspension aqueuse de vieux papiers en présence d'un agent mouillant.
Par agent mouillant on entend désigner tout agent tensioactif bien connu en soi,
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qui améliore le contact de la phase aqueuse avec les vieux papiers. On peut utiliser, par exemple, des éthoxylates d'alkyle ou aryle, des esters phosphoriques, des polysiloxanes, des sulfates ou sulfonate d'alkyle ou d'aryle ou leur mélanges.
Dans une variante du procédé selon l'invention le traitement ultérieur de la pâte brute s'effectue à un deuxième pH différent du pH du contact avec le peracide pour obtenir une pâte défibrée. Le deuxième pH est de préférence supérieur à 9. Le traitement ultérieur de la pâte brute s'effectue avantageusement avec une base De préférence la base est l'hydroxyde de sodium.
Les exemples ci-après entendent illustrer l'invention sans toutefois la limiter.
Les pourcentages indiqués sont par poids par rapport à la pâte sèche.
On prépare dans un LAMORT helico pulpeur une suspension de vieux
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1. 1 1 polyamide-épichlorhydrine et ayant une consistance de 10 %. On ajoute 0 5 % de
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LIDITEX HJ agent mouillant (LANKO INTERNATIONAL). On ajuste le pH à la valeur souhaitée (pH 1) et on ajoute le peracide ou son précurseur, par exemple un sel de peracide. Après la durée de mise en contact souhaitée on ajoute du NaOH pour atteindre le deuxième pH (II). On récupère la pâte et on détermine le degré de mise en pâte par une méthode analogue à la méthode décrite dans la demande de brevet WO 95/06157.
Le tableau ci-après rassemble les résultats obtenus.
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<tb>
<tb>
No. <SEP> Peracide <SEP> Pourcen-pH <SEP> Durée <SEP> de <SEP> pH <SEP> (II) <SEP> Durée <SEP> du <SEP> Degré <SEP> de
<tb> ou <SEP> tage <SEP> de <SEP> (1) <SEP> la <SEP> mise <SEP> traitement <SEP> mise <SEP> en
<tb> précurseur <SEP> peracide <SEP> en <SEP> alcalin <SEP> pâte <SEP> (%)
<tb> ou <SEP> contact <SEP> (avec
<tb> précurseur <SEP> avec <SEP> le <SEP> NaOH
<tb> (%/p. <SEP> s.) <SEP> peracide <SEP> (min.)
<tb> (min.)
<tb> 1 <SEP> PAA <SEP> 0.45 <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP> 11. <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 97
<tb> 2 <SEP> KMPS <SEP> 2.00 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 11. <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> 95
<tb>
PAA = acide peracétique ; KMPS = monopersulfate de potassium.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une bonne mise en pâte. La durée de mise en contact avec le peracide est nettement inférieure à celle utilisée dans des procédés connus.
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Process for pulping old paper
The subject of the present invention is a process for pulping old paper, in particular old wet resistant paper, for recycling.
Patent application WO 95/06157 describes a process for pulping old "wet-resistant" waste paper containing at least one "wet-resistant" resin. According to this process, the wet resistant paper is pulped in a suspension containing an oxidizing agent first at a first pH to initiate defibrization and then at a second pH higher than the first pH until the conversion of the wet resistant paper defibrated dough either is at least 15 minutes, typically about 30 to 60 minutes.
This known method has the drawbacks of limiting the capacity of the installation or of requesting large equipment. In addition, energy consumption is high. It is therefore desirable to find a method for pulping old paper which overcomes the drawbacks mentioned above.
The subject of the invention is therefore a process for pulping old paper by bringing an aqueous suspension of old paper into contact with at least one peracid for a period of less than 15 minutes to obtain a raw pulp followed by a further processing to obtain a defibrated paste.
It has been found, surprisingly, that the defibrization of old paper can be initiated at much shorter durations than those taught in interior art.
By duration is meant the time between the start of the addition of the peracid to the aqueous suspension of waste paper and the start of the subsequent treatment of the raw pulp obtained. The duration is less than 15 minutes. Less than or equal to 10 minutes is fine. Less than or equal to 5 minutes gives good results. It is even possible to apply a duration less than or equal to 2 minutes.
The suspension of old paper can be obtained according to methods well known to those skilled in the art. One can, for example, tear old paper or suspend them in a pulper.
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The method according to the invention advantageously applies to waste paper containing at least one polymeric resin. These polymeric resins are, for example, polyamide-epichlorohydrin copolymers. The method according to the invention is preferably applied to the pulping of old "wet-resistant" papers. "Wet resistant" papers are used, for example, for posters, cardboard or packaging.
As peracid, any well-known peracid which is soluble in water can be used. One can, for example, use organic peracids containing from 1 to 4 carbon atoms. Inorganic peracids can also be used, for example peracids derived from sulfuric acid. Solutions of distilled peracetic acid, equilibrium peracetic acid, and peroxomono- acid
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sulfuric are suitable. By equilibrium peracetic acid is intended to denote a mixture at equilibrium state containing essentially acid
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1, The peracid concentrations to be used in the process according to
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the invention are typically at least 0.05% by weight relative to the dry paste. Concentrations of at least 0.2% by weight give good results.
The concentrations are typically at most 1% by weight. Concentrations of at most 0.7% by weight are suitable.
The consistency of the suspensions used in the process according to the invention is generally at most 25%. Preferably the consistency is at most 20%. The consistency is generally at least 2%. Preferably the consistency is at least 4%.
In the process according to the invention it is preferred to bring the peracid into contact with the aqueous suspension of waste paper at a pH of at most 9. Good results are obtained at a pH of at most 8. It is generally advisable to work on a pH of at least 4. The pH can be adjusted to the desired value by known means, for example by adding sodium hydroxide.
The temperature at which the aqueous suspension of waste paper is brought into contact with the peracid and / or at which the raw pulp is subjected to
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further processing is generally at least 20 C. A temperature of at least 40 C is suitable. Generally the temperature is at most 85 C. Preferably the temperature is at most 75 C.
In the process according to the invention it is preferred to bring the peracid into contact with the aqueous suspension of waste paper in the presence of a wetting agent.
The term “wetting agent” is intended to denote any surfactant well known per se,
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which improves the contact of the aqueous phase with old paper. It is possible to use, for example, alkyl or aryl ethoxylates, phosphoric esters, polysiloxanes, alkyl or aryl sulfates or sulfonates or mixtures thereof.
In a variant of the process according to the invention, the subsequent treatment of the raw paste is carried out at a second pH different from the pH of the contact with the peracid to obtain a defibrated paste. The second pH is preferably greater than 9. The subsequent treatment of the raw paste is advantageously carried out with a base. Preferably the base is sodium hydroxide.
The examples below are intended to illustrate the invention without, however, limiting it.
The percentages indicated are by weight relative to the dry dough.
We prepare in a LAMORT helico pulpeur a suspension of old
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1. 1 1 polyamide-epichlorohydrin and having a consistency of 10%. We add 0 5% of
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LIDITEX HJ wetting agent (LANKO INTERNATIONAL). The pH is adjusted to the desired value (pH 1) and the peracid or its precursor, for example a peracid salt, is added. After the desired contacting time, NaOH is added to reach the second pH (II). The paste is recovered and the degree of pulping is determined by a method analogous to the method described in patent application WO 95/06157.
The table below collates the results obtained.
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<tb>
<tb>
No. <SEP> Peracid <SEP> Pourcen-pH <SEP> Duration <SEP> of <SEP> pH <SEP> (II) <SEP> Duration <SEP> of <SEP> Degree <SEP> of
<tb> or <SEP> <SEP> stage of <SEP> (1) <SEP> <SEP> setting <SEP> processing <SEP> setting <SEP>
<tb> precursor <SEP> peracid <SEP> to <SEP> alkaline <SEP> paste <SEP> (%)
<tb> or <SEP> contact <SEP> (with
<tb> precursor <SEP> with <SEP> the <SEP> NaOH
<tb> (% / p. <SEP> s.) <SEP> peracid <SEP> (min.)
<tb> (min.)
<tb> 1 <SEP> PAA <SEP> 0.45 <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP> 11. <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 97
<tb> 2 <SEP> KMPS <SEP> 2.00 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 11. <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> 95
<tb>
PAA = peracetic acid; KMPS = potassium monopersulfate.
The method according to the invention makes it possible to obtain good pulping. The duration of contact with the peracid is much shorter than that used in known methods.