FR2777898A1 - Compositions liquides de desencrage a base de composes terpeniques polyalkoxyles et leur utilisation pour le desencrage du papier - Google Patents
Compositions liquides de desencrage a base de composes terpeniques polyalkoxyles et leur utilisation pour le desencrage du papier Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention a pour objet une composition liquide de désencrage comprenant au moins un tensioactif d'origine terpénique polyalcoxylés de formule : Z - X - W - [CH(R5 )-CH (R5 ) -CH (R6 ) -O] q - Adans laquelle :- Z est un radical bicycloheptényle ou bicycloheptyle, de préférence substitué par des radicaux méthyles - X est de préférence un radical - CH2 -CH2 - O - ou - O -CH2 -CH2 - O -- W est une polyséquence, de préférence polyoxypropylénée et polyoxyéthylénée [CH (R5 )-CH (R6 )-O] q est une séquence différente d'une séquence polyoxyéthylénée, de préférence polyoxypropylénée - A est un atome d'hydrogène un groupe hydrocarboné ou fonctionnel. La présente composition peut être utilisée pour le désencrage du papier.
Description
COMPOSITIONS LIQUIDES DE DESENCRAGE A BASE DE COMPOSES
TERPENIQUES POLYALKOXYLES
ET LEUR UTILISATION POUR LE DESENCRAGE DU PAPIER
La présente invention conceme une composition liquide de désencrage de papier, employée dans la régénération de pulpe issue de vieux papiers imprimés de journaux, magazines, photocopies et papiers d'ordinateur. La présente invention conceme aussi l'utilisation d'une composition liquide de désencrage pour le désencrage du papier.
TERPENIQUES POLYALKOXYLES
ET LEUR UTILISATION POUR LE DESENCRAGE DU PAPIER
La présente invention conceme une composition liquide de désencrage de papier, employée dans la régénération de pulpe issue de vieux papiers imprimés de journaux, magazines, photocopies et papiers d'ordinateur. La présente invention conceme aussi l'utilisation d'une composition liquide de désencrage pour le désencrage du papier.
Principalement, la présente invention a pour objet une composition liquide de désencrage ainsi que son utilisation, adaptées pour le désencrage du papier par flottation etlou lavage, permettant d'obtenir une pulpe régénérée de grande qualité ayant un indice élevé de blancheur et une teneur résiduelle en encre trés faible et assurant un procédé de désencrage stable et fiable. L'opération de désencrage est très importante car elle représente l'une des étapes fondamentales pour le recyclage de vieux papiers.
De nombreuses méthodes de désencrage de vieux papiers sont connues. Le recyclage de vieux papiers est devenu une industrie très importante dans laquelle on souhaite développer et mettre au point de nouvelles compositions de désencrage et leurs procédés les utilisant qui soient peu consommatrices d'énergie et de ressources naturelles et ayant peu d'impact sur l'environnement, tout en fournissant de la pulpe régénérée de grande qualité.
Les procédés classiques et habituels de désencrage de vieux papiers pour donner de la matière de base pour la fabrication de papier, se divisent en deux catégories ; la première est un procédé de désencrage par flottation et la deuxième est un procédé de désencrage par lavage.
Ces procédés de désencrage essentiellement comprennent deux phases. La première consiste à défibrer les vieux papiers, opération appelée aussi pulpage, et la seconde à éliminer l'encre par flottation ou lavage.
La première phase est effectuée en mettant en contact, sous agitation, de vieux papiers avec de l'eau et un système chimique comprenant généralement un silicate, un agent basique, un savon ou un tensioactif, par exemple un alcool gras éthoxylé etlou propoxylé, et un agent de blanchiment, introduits séparément. Une fois que les papiers ont été défibrés, selon une première alternative, la pulpe est diluée et transférée dans une cellule de flottation où l'on injecte de l'air par le fond de la cuve. Il se produit alors une mousse qui entraîne les particules d'encre, soit par débordement de la cuve dans laquelle se trouve la pulpe, soit par aspiration. Selon une deuxième alternative, la pulpe est diluée et lavée dans de l'eau, puis séparée des particules d'encre dispersées dans l'eau par filtration ou centrifugation, cette étape étant répétée autant que nécessaire afin d'obtenir une pulpe dont les qualités sont adéquates à sa réutilisation. Une troisième alternative consiste à combiner les étapes de lavage et de flottation pour séparer l'encre de la pulpe.
Les systèmes chimiques utilisés en désencrage sont sélectionnés généralement en fonction du mode de séparation de la pulpe et des particules d'encre.
Pour les procédés de séparation par lavage, le système chimique doit être quasiment non moussant en conditions opérationnelles afin de limiter tout problème mécanique au niveau des dispositifs utilisés. De plus, les particules d'encre à extraire de la pulpe doivent être fines et bien dispersées en présence du système chimique pour augmenter l'efficacité de la séparation desdites particules et obtenir une pulpe de grande qualité.
Pour les procédés de séparation par flottation, le système chimique doit posséder des propriétés de moussage plus importantes que celui des procédés par lavage. En effet, les particules d'encre dans ce cas adhèrent sur la mousse générée au sein de la cellule de flottation, ce qui permet ainsi leur séparation de la pulpe. D'autre part, les particules d'encre doivent être en mesure de s'agglomérer afin de former des agrégats de taille importante, facilitant et augmentant également leur séparation de la pulpe et leur élimination par des bulles d'air.
La demanderesse a mis au point une nouvelle composition liquide de désencrage de papier pouvant être utilisée aussi bien dans les procédés de désencrage par flottation, et les procédés de désencrage par flottation et lavage.
La nouvelle composition liquide selon l'invention procure une pulpe régénérée de haute qualité avec un indice de blancheur élevé et une teneur résiduelle en encre très faible, tout en assurant une grande performance et fiabilité au procédé industriel utilisant ladite composition. En outre, la composition liquide selon l'invention présente l'avantage d'être totalement non écotoxique, et donc son emploi pour le désencrage de papier n'a quasi pas d'impact sur l'environnement.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des exemples qui vont suivre.
La nouvelle composition liquide de désencrage mise au point par la demanderesse comprend au moins un tensioactif d'origine terpénique polyalcoxylé de formule:
z- x -w - lCH(R5)-CH(R6)4lq - A (I)
dans laquelle:
- le symbole Z représente un radical bicyclo[a,b,c]heptényle ou
bicyclo[a,b,c]heptyle, éventuellement substitué par au moins un radical alkyle en
C1-C6, méthyle de préférence,
a, b et c étant tels que:
*a+b+c=5,
* a =2,3 ou 4,
* b = 1 ou 2,
* c = O ou 1,
- le symbole X représente un groupement:
* -CH2-C(R1)(R2)-O- dans lequel les symboles R1 et R2 ,identiques ou
différents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle
linéaire ou ramifié en C1-C6, méthyle notamment, ou de préférence un
atome d'hydrogène,
* ou -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- dans lequel les symboles R'1 et R'2
identiques ou différents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou
(cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1-C22, méthyle notamment, ou de
préférence un atome d'hydrogène;
- les symboles R5 et R6 , différents, représentent l'un un atome d'hydrogène et
l'autre un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1
C22, méthyle de préférence;
- q est une valeur moyenne comprise entre 1 et 30, de préférence entre 5 et 20,
- W représente un groupement polyséquencé constitué de séquences différentes [B]n - et - [C]p
* B représentant un groupement -CH(R3)-CH(R4)-O- , dans lequel R3 et
R4 , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un
groupe en C1-C22 (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié, de
préférence méthyle, R3 et R4 étant différents lorsque l'un d'eux représente
de l'hydrogène,
* C représentant un groupement oxyéthyléné -CH2-CH2-O- (EO),
n n étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 10, de préférence entre
2et4,
* p étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 100, de préférence entre 3 et 20,
* ledit groupement polyséquencé W étant lié au motif X par une de ses
séquences - [B]n -,
- A représente un atome d'hydrogéne, un radical alkyle en C1-C6, un radical aryle
ou alkylaryle, un atome d'halogène, un groupement -CH2-CH(OH)R7 , où le
symbole R7 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ou cyclique en C1-C22
ou aryle, ou un groupement choisi parmi -SO3M , -OP03(M)2 , -(CH2)a-COOM
-(CH2)b-SO3M , avec a et b allant de 1 à 6, M représentant H , Na , K , Li
N(RR'R"R"')+ où les symboles R, R', R" et R"' sont identiques ou différents et
représentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié ou
cyclique en C1-C22 éventuellement hydroxylé.
z- x -w - lCH(R5)-CH(R6)4lq - A (I)
dans laquelle:
- le symbole Z représente un radical bicyclo[a,b,c]heptényle ou
bicyclo[a,b,c]heptyle, éventuellement substitué par au moins un radical alkyle en
C1-C6, méthyle de préférence,
a, b et c étant tels que:
*a+b+c=5,
* a =2,3 ou 4,
* b = 1 ou 2,
* c = O ou 1,
- le symbole X représente un groupement:
* -CH2-C(R1)(R2)-O- dans lequel les symboles R1 et R2 ,identiques ou
différents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle
linéaire ou ramifié en C1-C6, méthyle notamment, ou de préférence un
atome d'hydrogène,
* ou -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- dans lequel les symboles R'1 et R'2
identiques ou différents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou
(cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1-C22, méthyle notamment, ou de
préférence un atome d'hydrogène;
- les symboles R5 et R6 , différents, représentent l'un un atome d'hydrogène et
l'autre un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1
C22, méthyle de préférence;
- q est une valeur moyenne comprise entre 1 et 30, de préférence entre 5 et 20,
- W représente un groupement polyséquencé constitué de séquences différentes [B]n - et - [C]p
* B représentant un groupement -CH(R3)-CH(R4)-O- , dans lequel R3 et
R4 , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un
groupe en C1-C22 (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié, de
préférence méthyle, R3 et R4 étant différents lorsque l'un d'eux représente
de l'hydrogène,
* C représentant un groupement oxyéthyléné -CH2-CH2-O- (EO),
n n étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 10, de préférence entre
2et4,
* p étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 100, de préférence entre 3 et 20,
* ledit groupement polyséquencé W étant lié au motif X par une de ses
séquences - [B]n -,
- A représente un atome d'hydrogéne, un radical alkyle en C1-C6, un radical aryle
ou alkylaryle, un atome d'halogène, un groupement -CH2-CH(OH)R7 , où le
symbole R7 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ou cyclique en C1-C22
ou aryle, ou un groupement choisi parmi -SO3M , -OP03(M)2 , -(CH2)a-COOM
-(CH2)b-SO3M , avec a et b allant de 1 à 6, M représentant H , Na , K , Li
N(RR'R"R"')+ où les symboles R, R', R" et R"' sont identiques ou différents et
représentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié ou
cyclique en C1-C22 éventuellement hydroxylé.
De préférence, le symbole Z représente un radical Z1 ou 22,
* z1 étant un radical
- bicyclo[3.1.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome de carbone
en 6 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement par deux
radicaux méthyles, ledit radical bicyclo[3.1.1]heptényle étant lié au motif X
de formule -CH2-C(R1)(R2)-O - , par l'intermédiaire de son atome de
carbone en 2;
- ou bicyclo[2.2.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome de
carbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement
par deux radicaux méthyles, ledit radical bicyclo[2.2.1]heptényle étant lié au
motif X de formule -CH2-C(R1)(R2)-O - , par l'intermédiaire de son atome
de carbone en 2 ou en 3;
* Z2 étant un radical bicyclo[2.2.1]heptyle, de préférence substitué sur son
atome de carbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout
particulièrement par deux radicaux méthyles, ledit radical
bicyclo[2.2.1]heptyle étant lié au motif X de formule -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O-,
par l'intermédiaire de son atome de carbone en 2 ou en 3.
* z1 étant un radical
- bicyclo[3.1.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome de carbone
en 6 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement par deux
radicaux méthyles, ledit radical bicyclo[3.1.1]heptényle étant lié au motif X
de formule -CH2-C(R1)(R2)-O - , par l'intermédiaire de son atome de
carbone en 2;
- ou bicyclo[2.2.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome de
carbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement
par deux radicaux méthyles, ledit radical bicyclo[2.2.1]heptényle étant lié au
motif X de formule -CH2-C(R1)(R2)-O - , par l'intermédiaire de son atome
de carbone en 2 ou en 3;
* Z2 étant un radical bicyclo[2.2.1]heptyle, de préférence substitué sur son
atome de carbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout
particulièrement par deux radicaux méthyles, ledit radical
bicyclo[2.2.1]heptyle étant lié au motif X de formule -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O-,
par l'intermédiaire de son atome de carbone en 2 ou en 3.
De préférence, les séquences [B]n et [CH(R5)~CH(R6)~O]q sont des séquences polyoxypropylénées [PO]n et [PO]q .
De préférence tout particulièrement, le symbole W représente un groupement biséquencé -[B]n-[C]p-, la séquence [B]n étant une séquence polyoxypropylénée [PO]n et la séquence [C]p étant une séquence polyoxyéthylénée [EO]p
La présente invention a plus particulièrement pour objet les nouveaux composés terpéniques polyalcoxylés de formule
Z -CH2-CH2 -O- [PO]n-[EO]p- [PO]q- A ou
z2 - O -CH2-CH2- O - [PO]n[EO]p lPOlq- A z1 et Z2 ayant des définitions identiques à celles données ci-dessus.
La présente invention a plus particulièrement pour objet les nouveaux composés terpéniques polyalcoxylés de formule
Z -CH2-CH2 -O- [PO]n-[EO]p- [PO]q- A ou
z2 - O -CH2-CH2- O - [PO]n[EO]p lPOlq- A z1 et Z2 ayant des définitions identiques à celles données ci-dessus.
A titre d'exemples de ces nouveaux composés on peut mentionner notamment ceux de formule:
Ces compositions sont soit préparées au sein même du milieu opérationnel lors de la mise en oeuvre du procédé industriel de désencrage des papiers ou, de préférence, soit préparées à l'avance.
Dans le cas de préparation à l'avance, les compositions sont stables dans le temps et ne nécessitent pas particulièrement la présence d'additifs de stabilité.
D'autres composés peuvent être ajoutés dans la préparation des compositions ou lors de leur emploi dans le procédé de désencrage. On peut notamment ajouter de la soude, du silicate de sodium et du peroxyde d'hydrogène.
La composition liquide selon l'invention peut être conditionnée sous différentes formes et permet son utilisation dans tous les types de dispositifs industriels utilisés pour désencrer les vieux papiers encrés. Ainsi, la composition liquide est utilisée telle quelle ou sous forme de solution diluée, sans que l'on note de modifications sensibles de ses performances.
Les tensioactifs utilisés dans le cadre de l'invention sont préparés selon différents procédés.
A titre d'exemple, les tensioactifs faisant l'objet de l'invention, peuvent être préparés par réactions de polyalcoxylations successives du réactif de formule Z - XH, par au moins deux types d'agents d'alcoxylation différents, dont l'un est de l'oxyde d'éthylène et le ou les autres un oxyde d'alkylène supérieur, avec aicoxylation finale à l'aide d'un oxyde d'alkylène supérieur, puis fonctionnalisation éventuelle de l'atome d'hydrogène terminal.
Plus précisément ledit réactif Z - XH est soumis à des réactions de polyalcoxylations successives, avec:
- de l'oxyde d'alkylène (OA1) de formule:
- de l'oxyde d'alkylène (OE) de formule:
- et de l'oxyde d'alkylène (OA2) de formule;
- de l'oxyde d'alkylène (OA1) de formule:
- de l'oxyde d'alkylène (OE) de formule:
- et de l'oxyde d'alkylène (OA2) de formule;
R3, R4, R5 et R6 ayant des définitions identiques à celles données ci-dessus.
Lesdits oxydes d'alkylénes (OAî) et (OE) sont introduits successivement et l'oxyde d'alkylène (OA2) est introduit en dernier, pour obtenir un produit de formule
z- x -w- [CH(R5)CH(R6)O]q H
dans laquelle W et q ont des définitions identiques à celles données ci-dessus, puis éventuellement fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
z- x -w- [CH(R5)CH(R6)O]q H
dans laquelle W et q ont des définitions identiques à celles données ci-dessus, puis éventuellement fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
Ainsi les nouveaux composés terpéniques polyalcoxylés de formule (I) faisant l'objet de l'invention, formule dans laquelle X représente -CH2-C(R1)(R2)-O-, peuvent être obtenus par réaction de polyalcoxylation d'un réactif de formule (I'):
Z- CH2-C(R1)(R2) OH (I)
dans laquelle les symboles Z, R1 et R2 ont des définitions identiques à celles
données ci-dessus, avec de l'oxyde d'alkylène (OAl) , de l'oxyde d'alkylène (OE)
et de l'oxyde d'alkylène (OA2).
Z- CH2-C(R1)(R2) OH (I)
dans laquelle les symboles Z, R1 et R2 ont des définitions identiques à celles
données ci-dessus, avec de l'oxyde d'alkylène (OAl) , de l'oxyde d'alkylène (OE)
et de l'oxyde d'alkylène (OA2).
Lesdits oxydes d'alkylènes (OAl) et (OE) sont introduits successivement et l'oxyde d'alkylène (OA2) est introduit en dernier, pour obtenir un produit de formule
Z - CH2-C(R1 )(R2)4 - W - [CH(R5)-CH(R6)-O]q H
dans laquelle W et q ont la définition donnée ci-dessus, puis éventuellement
fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des
substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
Z - CH2-C(R1 )(R2)4 - W - [CH(R5)-CH(R6)-O]q H
dans laquelle W et q ont la définition donnée ci-dessus, puis éventuellement
fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des
substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
Les nouveaux composés terpéniques polyalcoxylés de formule (I) faisant l'objet de l'invention, formule dans laquelle X représente -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- , peuvent être obtenus par réaction de polyalcoxylation d'un réactif de formule (I"):
Z -O-CH(R'1 )-CH(R'2)-OH (I")
dans laquelle les symboles Z, R'1 et R'2 ont des définitions identiques à celles
données ci-dessus, avec de l'oxyde d'alkylène (OA1), de l'oxyde d'alkylène (OE)
et de l'oxyde d'alkyléne (OA2), par introduction successive des oxydes d'alkylénes
(OAl) et (OE) et introduction finale d'oxyde d'alkylène (OA2), pour obtenir un
produit de formule
Z - O-CH(R'1)-CH(R'2)-O - W - [CH(R5)~CH(R6)~O]q H
dans laquelle W et q ont la définition donnée ci-dessus, puis éventuellement
fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des
substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
Z -O-CH(R'1 )-CH(R'2)-OH (I")
dans laquelle les symboles Z, R'1 et R'2 ont des définitions identiques à celles
données ci-dessus, avec de l'oxyde d'alkylène (OA1), de l'oxyde d'alkylène (OE)
et de l'oxyde d'alkyléne (OA2), par introduction successive des oxydes d'alkylénes
(OAl) et (OE) et introduction finale d'oxyde d'alkylène (OA2), pour obtenir un
produit de formule
Z - O-CH(R'1)-CH(R'2)-O - W - [CH(R5)~CH(R6)~O]q H
dans laquelle W et q ont la définition donnée ci-dessus, puis éventuellement
fonctionnalisation pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des
substituants A autres que l'hydrogène tels que définis ci-dessus.
Les modes de préparation des réactifs de formule (I') et (I") sont décrits dans la demande internationale WO 96/01245.
D'une manière préférentielle, les oxydes d'alkylènes (OA1) et (OA2) sont de l'oxyde de propylène.
Les réactions de polyalcoxylation sont réalisées selon les méthodes bien connues à une température supérieure à 100"C, de préférence entre 120 et 250"C, tout particulièrement entre 150 à 200"C, en présence d'un catalyseur (bases fortes, amines aliphatiques, acides de Lewis). D'une manière avantageuse, I'opération est réalisée en présence d'un gaz inerte tel que l'azote ou d'un gaz rare tel que l'argon ou du monoxyde de carbone, de préférence à une pression de l'ordre de 1 à 4 bar. De plus amples détails concernant ce type de réaction sont donnés dans la demande internationale WO 96101245.
L'oxyde d'alkyléne (OAî) et l'oxyde d'éthylène (OE) sont introduits successivement, avant l'introduction finale de l'oxyde d'alkylène (OA2). Les quantités d'oxyde d'alkylène ou d'éthylène mises en oeuvre correspondent aux nombres d'équivalents molaires n, p et q recherchés. Les conditions de réalisation d'un tel mode opératoire sont bien connues de l'homme de l'art.
L'opération de fonctionnalisation éventuelle pour transformer l'atome d'hydrogène terminal en un des substituants A autres, peut être, par exemple, une opération d'éthérification ou d'estérification de l'atome d'hydrogène terminal ; cette étape est bien connue en elle-même , elle est de préférence réalisée après neutralisation.
Ainsi, peut être réalisée la préparation
- d'éthersulfates (A = -SO3M ), selon le mode opératoire décrit dans
GB 1 111 ou US-A-3,392,185;
- d'étherphosphates (A = -OPO3(M)2 ), selon le mode opératoire décrit dans
US-A-3,331,896;
- d'éthercarboxylates (A = -(CH2)a-COOM ), selon le mode opératoire décrit
dans US-A-2,623,900 ou US-A-2,983,738
- d'éthersulfonates (A = -(CH2)b-S03M ), selon le mode opératoire décrit
dans US-A-2,115,192 , US-A4,978,780 ou K. SUGA, Austr. J. Chem., 21,
2333 (1968)
- d'alkyléthers < A = alkyle ), selon le mode opératoire décrit dans US-A
2,913,416.
- d'éthersulfates (A = -SO3M ), selon le mode opératoire décrit dans
GB 1 111 ou US-A-3,392,185;
- d'étherphosphates (A = -OPO3(M)2 ), selon le mode opératoire décrit dans
US-A-3,331,896;
- d'éthercarboxylates (A = -(CH2)a-COOM ), selon le mode opératoire décrit
dans US-A-2,623,900 ou US-A-2,983,738
- d'éthersulfonates (A = -(CH2)b-S03M ), selon le mode opératoire décrit
dans US-A-2,115,192 , US-A4,978,780 ou K. SUGA, Austr. J. Chem., 21,
2333 (1968)
- d'alkyléthers < A = alkyle ), selon le mode opératoire décrit dans US-A
2,913,416.
De plus amples détails concernant ces modes de fonctionnalisation sont décrits dans WO 96101245.
Le procédé de désencrage utilisant la composition liquide selon l'invention est peu consommateur d'énergie et de ressources naturelles ; en outre, il a peu d'impact sur l'environnement, tout en fournissant de la pulpe à papier régénérée de grande qualité.
Ce procédé original dans lequel est mise en oeuvre la composition liquide selon l'invention comporte deux phases.
La première phase est l'étape de pulpage où les papiers encrés sont mis en contact avec ladite composition et de l'eau dans un pulpeur pour transformer les papiers en pulpe. La seconde phase comporte au moins une étape de flottation où la pulpe est diluée dans de l'eau. Dans cette étape le pH est soit non modifié soit ajusté avantageusement à pH basique. Le pH basique est de préférence compris entre 8,5 et 9.
Au cours de la première phase, sont ajoutés, le cas échéant, les additifs usuels non contenus dans la composition liquide. En général, la composition selon l'invention est employée avantageusement avec une concentration en tensioactif de l'ordre de 0,01 à 0,02% en poids dans le milieu de la première phase, bien que des concentrations supérieures ou inférieures ne soient pas exclues. La teneur en vieux papiers encrés à traiter représente 5 à 20% en poids, et plus particulièrement entre 10 et 15% en poids dans le milieu.
Cette opération de mise en contact peut être effectuée à température ambiante, mais plus particulièrement elle est réalisée à une température comprise entre 30 et 70"C. Elle a lieu dans tout type d'appareillage de pulpage connu muni de moyens d'agitation et de défibration.
Une fois l'opération d'imprégnation du vieux papier avec le mélange de la composition liquide et des additifs optionnels, la pulpe peut-être laissée au repos pendant 0,5 à 4 heures. En général, avant la seconde phase comportant au moins une étape de flottation, on procède à une dilution de la pulpe de manière à obtenir une concentration de la pulpe dans l'eau de 1 à 3% en poids.
On procède ensuite à la seconde phase, dite de flottation. Celle-ci est effectuée en injectant de l'air par le fond de la cuve. La mousse qui se forme entraîne les particules d'encre et la sépare de la pulpe. La mousse est entraînée hors de la cuve par débordement ou bien par aspiration.
La pulpe débarrassée des particules d'encre peut ensuite être employée dans la préparation de papiers.
A titre de variante selon l'invention, on peut ajouter un ou plusieurs tensioactifs après le pulpage et avant la phase de flottation.
Les exemples et tests suivants, à caractère non limitatif, illustrent la préparation et la mise en oeuvre des compositions selon l'invention.
EXEMPLES
Les exemples 1 et 3 illustrent l'utilisation de préparations de désencrage selon l'invention et les exemples 2 et 4 illustrent l'utilisation d'une composition de désencrage selon l'art antérieur.
Les exemples 1 et 3 illustrent l'utilisation de préparations de désencrage selon l'invention et les exemples 2 et 4 illustrent l'utilisation d'une composition de désencrage selon l'art antérieur.
L'efficacité du traitement de désencrage est effectuée par mesure de la blancheur ISO d'une feuille de papier formée à partir de la pulpe issue des traitements de pulpage et de flottation.
Exemple 1
La première étape correspondant au pulpage est effectuée dans un pulpeur de 2 litres muni de type robot KENWOOD.
La première étape correspondant au pulpage est effectuée dans un pulpeur de 2 litres muni de type robot KENWOOD.
Le tensio-actif d'origine terpénique utilisé, NOPOL 30E/ 3 OP, est de formule:
On introduit dans le pulpeur le mélange suivant:
Anciens journaux d'environ 6 mois 200 g
soude (25%): 5,6 g
Peroxyde d'hydrogène (30%): 5,3 g
Tensioactif terpénique: 0,44 g
silicate de sodium 7N34 2,949
eau de dureté contrôlée (3.10-3moVl Ca2+) à 50 C: 1330 g
On introduit les vieux papiers dans le pulpeur avec les réactifs, sauf l'eau oxygénée qui est introduite après 2 minutes de pulpage
Le pulpage est effectué pendant 20 minutes environ. La pulpe est ensuite laissée au repos à 45 C pendant 30 minutes.
Anciens journaux d'environ 6 mois 200 g
soude (25%): 5,6 g
Peroxyde d'hydrogène (30%): 5,3 g
Tensioactif terpénique: 0,44 g
silicate de sodium 7N34 2,949
eau de dureté contrôlée (3.10-3moVl Ca2+) à 50 C: 1330 g
On introduit les vieux papiers dans le pulpeur avec les réactifs, sauf l'eau oxygénée qui est introduite après 2 minutes de pulpage
Le pulpage est effectué pendant 20 minutes environ. La pulpe est ensuite laissée au repos à 45 C pendant 30 minutes.
La seconde étape, correspondant à la flottation est mise en oeuvre dans une cellule de flottation de 15 litres de type LAMORT.
La pulpe précédemment obtenue est diluée avec de l'eau à dureté contrôlée telle que définie ci-dessus, de manière à obtenir une suspension solide à 1% de matières solides. L'étape de flottation est effectuée à pH naturel pendant 5 minutes par injection d'air.
La suspension flottée est ensuite filtrée sur une tireuse de formettes. La formette est ensuite séchée et sa blancheur ISO (facteur de réflectance diffuse dans le bleu), mesurée selon la norme NF Q 03-039, est de 46.
Exemple 2- Art antérieur.
Dans les mêmes conditions que l'exemple 1, on utilise à la place de la composition selon l'invention l'alcool gras éthoxylé propoxylé commercialisé sous le nom Rhoditek 1000 par la société Rhodia Chimie.
La suspension est ensuite filtrée sur une tireuse de formettes. La formette est ensuite séchée et sa blancheur ISO (facteur de réflectance diffuse dans le bleu), mesurée selon la norme NF Q 03-039, est de 46,6.
Exemple 3
La première étape correspondant au pulpage est effectuée dans un pulpeur de 2 litres muni de type robot KENWOOD.
La première étape correspondant au pulpage est effectuée dans un pulpeur de 2 litres muni de type robot KENWOOD.
Le tensio-actif d'origine terpénique utilisé, est de formule
On introduit dans le pulpeur le mélange suivant:
Mélange anciens journaux (40%) et
anciens magazines (60%) 200 g
soude (25%): 5,6 g
Peroxyde d'hydrogène (30%): 5,3 g
Tensioactif terpénique: 0,44 g
silicate de sodium 7N34 2,949
eau de dureté contrôlée (3.10-3moVl Ca2+) à 50 C: 1330 g
On introduit les vieux papiers dans le pulpeur avec les réactifs, sauf l'eau oxygénée qui est introduite après 2 minutes de pulpage.
Mélange anciens journaux (40%) et
anciens magazines (60%) 200 g
soude (25%): 5,6 g
Peroxyde d'hydrogène (30%): 5,3 g
Tensioactif terpénique: 0,44 g
silicate de sodium 7N34 2,949
eau de dureté contrôlée (3.10-3moVl Ca2+) à 50 C: 1330 g
On introduit les vieux papiers dans le pulpeur avec les réactifs, sauf l'eau oxygénée qui est introduite après 2 minutes de pulpage.
Le pulpage est effectué pendant 20 minutes environ. La pulpe est ensuite laissée au repos à 45 C pendant 30 minutes.
La seconde étape, correspondant à la flottation est mise en oeuvre dans une cellule de flottation de 15 litres de type LAMORT.
La pulpe précédemment obtenue est diluée avec de l'eau à dureté contrôlée telle que définie ci-dessus, de manière à obtenir une suspension solide à 1% de matières solides. L'étape de flottation est effectuée à pH naturel pendant 5 minutes par injection d'air.
La suspension flottée est ensuite filtrée sur une tireuse de formettes. La formelle est ensuite séchée et sa blancheur ISO (facteur de réflectance diffuse dans le bleu), mesurée selon la norme NF Q 03-039, est de 57,2.
Exemple 4 - Art antérieur.
Dans les mêmes conditions que l'exemple 3, on utilise à la place de la composition selon l'invention l'alcool gras éthoxylé propoxylé commercialisé sous le nom Rhoditek 1000 par la société Rhodia Chimie.
La suspension est ensuite filtrée sur une tireuse de formettes. La formette est ensuite séchée et sa blancheur ISO (facteur de réflectance diffuse dans le bleu), mesurée selon la norme NF Q 03-039, est de 56,7.
Claims (5)
- n n étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 10, de préférence entre* C représentant un groupement oxyéthyléné -CH2-CH2-O- (EO),de l'hydrogène,préférence méthyle, R3 et R4 étant différents lorsque l'un d'eux représentegroupe en C1-C22 (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié, deR4 , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un* B représentant un groupement -CH(R3)-CH(R4)-o-, dans lequel R3 et- W représente un groupement polyséquencé constitué de séquences différentes [B]-et- [C]p -- q est une valeur moyenne comprise entre 1 et 30, de préférence entre 5 et 20C22, méthyle de préférencel'autre un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1- les symboles R5 et R6 , différents, représentent l'un un atome d'hydrogène etpréférence un atome d'hydrogène(cyclo)alcényle linéaire ou ramifié en C1-C22, méthyle notamment, ou deidentiques ou différents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou* ou -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- dans lequel les symboles R'1 et R'2atome d'hydrogènelinéaire ou ramifié en C1-C6, méthyle notamment, ou de préférence undifférents, représentent un groupement (cyclo)alkyle ou (cyclo)alcényle* -CH2-C(R1)(R2)-0- dans lequel les symboles R1 et R2 ,identiques ou- le symbole X représente un groupement*c = 0 ou 1,* b = 1 ou 2,* a + b + c = 5, * a = 2, 3 ou 4,a, b et c étant tels que:C1-C6, méthyle de préférence,bicyclo[a,b,c]heptyle, éventuellement substitué par au moins un radical alkyle en- le symbole Z représente un radical bicyclo[a,b,c]heptényle oudans laquelle:Z - X - W - [CH(R5)-CH(R6)-Olq - A (I)terpénique polyalcoxylé de formule:REVENDICATIONS 1. Composition liquide de désencrage comprenant au moins un tensioactif d'origine
- 2 et 4,* p étant une valeur moyenne comprise entre 1 et 100, de préférence entre
- 3 et 20,* ledit groupement polyséquencé W étant lié au motif X par une de sesséquences - [B]n -,- A représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle en C1-C6, un radical aryleou alkylaryle, un atome d'halogène, un groupement -CH2-CH(OH)R7 , où lesymbole R7 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ou cyclique en C1-C22ou aryle, ou un groupement choisi parmi -S03M , -OP03(M)2 , -(CH2)a-COOM -(CH2)b-SO3M , avec a et b allant de 1 à 6, M représentant H , Na , K , LiN(RR'R"R"')+ ou les symboles R, R', R" et R"' sont identiques ou différents etreprésentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié oucyclique en C1-C22 éventuellement hydroxylé.par l'intermédiaire de son atome de carbone en 2 ou en 3.bicyclo[2.2.1]heptyle étant lié au motif X de formule -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O-,particulièrement par deux radicaux méthyles, ledit radicalatome de carbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout* z2 étant un radical bicyclo[2.2.1]heptyle, de préférence substitué sur sonde carbone en 2 ou en 3;motif X de formule -CH2-C(R1 )(R2)-o - , par l'intermédiaire de son atomepar deux radicaux méthyles, ledit radical bicyclo[2.2.1]heptényle étant lié aucarbone en 7 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement- ou bicyclo[2.2.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome decarbone en 2;de formule -CH2-C(R1)(R2)-O - , par l'intermédiaire de son atome deradicaux méthyles, ledit radical bicyclo[3.1.1]heptényle étant lié au motif Xen 6 par au moins un radical alkyle en C1-C6, tout particulièrement par deux- bicyclo[3.1.1]heptényle, de préférence substitué sur son atome de carbone* z1 étant un radicalque le symbole Z représente un radical Z1 ou z22. Composition liquide de désencrage selon la revendication 1 caractérisée en ceune séquence polyoxyéthylénée [EO]p..[B]n étant une séquence polyoxypropylénée [PO]n et la séquence [C]p étantle symbole W représente un groupement biséquencé -[B]n-[C]p-, la séquencepolyoxypropylénées [PO]n et [POlq
- 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ceque les séquences [B]n et [CH(R5)~CH(R6)~O]q sont des séquences3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en cedésencrage du papier.7. Utilisation d'une composition liquide selon l'une des revendications 1 à 6 pour le
z2 o O -CH2-CH2- O - [PO]n-[EO]p. [PO]q- A 6. Composition selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'ils ont pour formules:ouZ - CH2-CH2- O - [PO]n-[EO]p. [PO]q- Acomposés terpéniques polyalcoxylés sont de formule - 5. Composition selon la revendication 2 caractérisée en ce que les nouveauxpour transformer les papiers en pulpe.encrés sont mis en contact avec ladite composition et de l'eau dans un pulpeur- la première phase consistant en une étape de pulpage ou les vieux papiersliquide selon l'une des revendications 1 à 6 comprenant deux phases :8. Procédé de désencrage de vieux papiers encrés en présence d'une compositioncompris entre environ 8,5 et 9.diluée dans de l'eau à pH non modifié dans le milieu ou à pH modifié basique- la seconde phase comprenant au moins une étape de flottation où la pulpe est
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