Reciclado de productos fibrosos.

Un método para eliminar tinta de productos papeleros mediante un procedimiento de destintado por flotación,

quecomprende proporcionar un medio acuoso que contiene fibras de papel separadas derivadas de los productospapeleros mediante tratamiento mecánico, y que también contiene una composición química colectora,caracterizado porque la composición química colectora comprende un polisiloxano, y un auxiliar de distribución parael polisiloxano, comprendiendo el auxiliar de distribución uno o más compuestos seleccionados de una sal de metalalcalino de un resto de ácido graso, y una sal nitrogenada de un resto de ácido graso, y un polímero hinchable enagua; en el que el polímero hinchable en agua es un material sintético, un material natural o un material naturalmodificado sintéticamente; y se selecciona de poliacrilatos, otros polímeros de carboxilato, celulosas o éteres decelulosa, gomas o hidrocoloides, y polialcoholes vinílicos; y en el que la composición química colectora se añadedespués de terminar el tratamiento mecánico.

Reciclado de productos fibrosos Esta invención se refiere a un método para reciclar productos fibrosos, a saber, productos de papel impreso. La invención se refiere en particular a un método para reciclar productos fibrosos, que implica someterlos a un tratamiento mecánico para separar fibras, eliminar la tinta de ellas (normalmente conocido como “destintado”) , y recuperar las fibras.

El reciclado de productos papeleros es ahora una industria importante. Inicialmente, los productos papeleros, particularmente para la industria de cajas y cartones, se reciclaban sin destintado. Un desarrollo posterior fue el uso de papel de desecho, destintado, como una fuente de fibras para la producción de papel prensa, pero ahora ciertos productos papeleros de desecho se pueden destintar y usar para papeles de mayor calidad, por ejemplo papel de tejido, de cartucho y de escribir.

Un método habitual para reciclar papel es el procedimiento de destintado por flotación, en el que el papel de desecho se somete a un tratamiento mecánico de elaboración de pasta papelera para romper el papel en fibras en un medio acuoso, y se usa una técnica de flotación para eliminar la tinta. Para eliminar la tinta, está presente un agente o composición química, normalmente denominada como compuesto químico colector, y se introduce aire en la parte inferior de la cámara de flotación. El aire, en presencia del compuesto químico colector, transporta tinta a la superficie del medio acuoso. En la superficie, la espuma rica en tinta se elimina por medios mecánicos.

El compuesto químico colector es un componente esencial, para ayudar al transporte de la tinta hasta la superficie y atrapar la tinta en una espuma estable en la superficie. De este modo, el compuesto químico colector, por supuesto, debe hacer que las partículas de tinta sean captadas eficientemente y formen una espuma estable controlada, pero hay otros requisitos a tener en mente. Por ejemplo, si es sólido, se debería disolver fácilmente; si es líquido, se debería manipular fácilmente; debe ser seguro; debería ser barato de usar; debería ser fácil de transportar; etc.

Además, se cree que el nivel de espuma es importante para la operación eficiente del procedimiento. Una espuma excesiva tendrá un efecto adverso sobre la recuperación de las fibras. Es deseable una espuma compacta pequeña para ayudar a la eliminación mecánica de la espuma, con la recolección de la tinta, de la superficie de la celda de flotación.

Los jabones de ácidos grasos de metales alcalinos, por ejemplo sodio o potasio, se usan ampliamente como compuestos químicos colectores. Se cree que tales jabones se convierten, en uso, en jabones de calcio y magnesio, que forman espuma y son hidrófobos, recogiendo de ese modo la tinta hidrófoba. Sin embargo, la espuma es por lo general indeseablemente elevada, y es difícil de controlar.

Otro método de reciclado de papel es el procedimiento de destintado por lavado, en el que se lavan los productos papeleros sustancialmente convertidos en pasta papelera y separados, sin emplear gas para llevar las partículas de tinta a la superficie. En su lugar, la tinta eliminada de los productos papeleros se extrae al eliminar el medio acuoso, por ejemplo mediante una etapa de drenado. Un compuesto químico colector está presente para ayudar a la eliminación de la tinta de los productos papeleros. Típicamente, un procedimiento de destintado por lavado emplea varios ciclos de dilución, lavado y eliminación y/o aclarado con agua.

También se emplean métodos duales de reciclado de papel, que implican destintado por flotación y destintado por lavado.

El documento US-A-5.200.034 describe un método para destintar papel de desecho impreso electrostático de tóner seco, usando un tensioactivo etoxilado, tensioactivo propoxilado, tensioactivo esterificado o tensioactivo de alcanolamida que tiene un valor HLB menor que 10, 0.

El documento EP-A-0163444 describe un método de destintado que utiliza una dispersión acuosa de un precursor de resina, curado durante la operación de elaboración de pasta papelera.

El documento US-A-2002/0121347 describe una composición sólida para destintar papel reciclado, que comprende al menos un ácido graso que se saponifica parcialmente con al menos una sustancia alcalina.

El documento WO 2004/048680 describe un método de destintado por flotación de dos etapas. Una etapa de flotación alcalina es seguida inmediatamente por una etapa de flotación en el intervalo de pH neutro a débilmente ácido.

El documento US-A-5.518.581 describe un método de destintado por flotación que emplea un producto de reacción de un óxido alcalino con una mezcla de reacción de un ácido o grasa natural con una alcanolamida (como se define posteriormente) .

Existe la necesidad siempre presente de métodos mejorados de reciclado de papel, midiéndose la mejora adecuadamente mediante uno o más de: mayor brillo del papel reciclado; recuperación mejorada de la fibra; menor

peso y/o mejor control de la espuma, en procedimientos de destintado por flotación; e impacto medioambiental reducido del licor de lavado y/o una necesidad reducida (o ausente) de limpieza del mismo antes de su eliminación.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para eliminar tinta de productos papeleros mediante un procedimiento de destintado por flotación, que comprende proporcionar un medio acuoso que contiene fibras de papel separadas derivadas de los productos papeleros mediante tratamiento mecánico, y que también contiene una composición química colectora, caracterizado porque la composición química colectora comprende un polisiloxano, y un auxiliar de distribución al polisiloxano, comprendiendo el auxiliar de distribución uno o más compuestos seleccionados de una sal de metal alcalino de un resto de ácido graso, y una sal nitrogenada de un resto de ácido graso, y un polímero hinchable por el agua; en el que el polímero hinchable por el agua es un material sintético, un material natural o un material natural modificado sintéticamente; y se selecciona de poliacrilatos, otros polímeros de carboxilato, celulosas o éteres de celulosa, gomas o hidrocoloides, y polialcoholes vinílicos; y en el que la composición química colectora se añade después de terminar el tratamiento mecánico.

Preferiblemente, la composición química colectora es una composición acuosa, que es dispersable en el medio acuoso. Preferiblemente, el compuesto químico colector es una emulsión acuosa, preferiblemente una emulsión de aceite en agua.

La composición química colectora se puede suministrar en una forma concentrada y se puede diluir con agua antes de o en el punto de suministro a las fibras de papel separadas.

La composición química colectora puede ser un sólido, que es soluble o dispersable en agua antes o durante el método del primer aspecto.

Cuando el método para eliminar tinta es un procedimiento de destintado por flotación, los restos hidrófobos producidos por la composición química colectora flotan a la superficie, recogiendo las partículas de tinta hidrófoba a medida que ascienden.

Se cree, y se prefiere, que el auxiliar de distribución y el polisiloxano formen una emulsión en agua, y la composición química colectora resultante se disperse en el licor de lavado. Se cree que el auxiliar de distribución libera el polisiloxano en el licor de lavado en el método de destintado. Por ejemplo, cuando el auxiliar de distribución es una sal de ácido graso (también denominada aquí un jabón) , se cree que la sal de ácido graso sufre un intercambio iónico progresivo con cationes de dureza (típicamente Ca2+, Mg2+) en el licor de lavado, provocando la ruptura de las emulsiones de polisiloxano-sal de ácido graso. En el caso de un polímero soluble en agua, se cree que la reducción de la viscosidad y concentración provoca la liberación del polisiloxano, de manera controlada. En cada caso, se cree que el polisiloxano es liberado como una dispersión fina, de manera progresiva. Es muy compatible con superficies hidrófobas, y se unirá y revestirá las partículas de tinta. Puesto que el polisiloxano es muy hidrófobo, aumentará la hidrofobia de las partículas de tinta, incrementando a su vez la tendencia de las partículas de tinta a ascender del agua y las fibras de papel hidrófilas, siendo ayudado el movimiento ascendente por las burbujas de gas que ascienden.

Además, en el caso de la sal de ácido graso, los jabones de calcio/magnesio forman su espuma espumosa abierta característica, que ayuda a recoger las partículas de tinta hidrófobas en la superficie de la celda de flotación, en la que se recoge la espuma... [Seguir leyendo]

1. Un método para eliminar tinta de productos papeleros mediante un procedimiento de destintado por flotación, que comprende proporcionar un medio acuoso que contiene fibras de papel separadas derivadas de los productos papeleros mediante tratamiento mecánico, y que también contiene una composición química colectora, 5 caracterizado porque la composición química colectora comprende un polisiloxano, y un auxiliar de distribución para el polisiloxano, comprendiendo el auxiliar de distribución uno o más compuestos seleccionados de una sal de metal alcalino de un resto de ácido graso, y una sal nitrogenada de un resto de ácido graso, y un polímero hinchable en agua; en el que el polímero hinchable en agua es un material sintético, un material natural o un material natural modificado sintéticamente; y se selecciona de poliacrilatos, otros polímeros de carboxilato, celulosas o éteres de celulosa, gomas o hidrocoloides, y polialcoholes vinílicos; y en el que la composición química colectora se añade después de terminar el tratamiento mecánico.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la composición química colectora es una emulsión acuosa.

3. El método de la reivindicación 1, en el que la composición química colectora se suministra en una forma

concentrada y se diluye con agua antes de o en el punto de suministro a los productos papeleros o fibras de papel 15 separadas.

4. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que la sal nitrogenada es una sal de dialcanolamina, preferiblemente una dietanolamina de fórmula general R1N (CH2CH2OH) 2, en la que R1 representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de C1-6.

5. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que el ácido graso comprende un ácido graso de C5-28, o 20 un ácido graso dicarboxílico de C10-56.

6. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que el polímero soluble en agua contiene un resto acrilato o celulósico.

7. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que el polisiloxano es adecuadamente un compuesto que comprende múltiples unidades de la fórmula -Si (Ra) 2-O-, conectadas en una forma lineal, cíclica o en red, en la que 25 cada Ra representa independientemente un grupo hidrocarbilo o un átomo de oxígeno.

8. El método según la reivindicación 7, en el que el polisiloxano es un compuesto que tiene los grupos en los que R3 representa un grupo hidroxilo o grupo hidrocarbilo;

R4 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno; R5 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno; R6 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno; R7 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno; R8 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno;

R9 representa un grupo hidrocarbilo o átomo de oxígeno; R10 representa un grupo hidroxilo o grupo hidrocarbilo; y n es un número entero, preferiblemente de 3 a 3.000.

9. El método de la reivindicación 7 u 8, en el que el polisiloxano comprende polidimetilsiloxano y/o pentametilsiloxano cíclico, opcionalmente con resina polimetilsiloxánica presente.

10. El método de cualquier reivindicación anterior, en el que: la relación del polisiloxano al auxiliar de distribución, cuando el auxiliar de distribución es una sal de ácido graso, está en el intervalo de 0, 1-50 partes, preferiblemente 1-40 partes, preferiblemente 5-30 partes, preferiblemente 10-30 partes de polisiloxano, a 10 partes de auxiliar de distribución, peso/peso; y

en el que la relación del polisiloxano al auxiliar de distribución cuando el auxiliar de distribución es un polímeros hinchable en agua, está en el intervalo de 3-200 partes, preferiblemente 10-150 partes, preferiblement.

2. 120 partes, preferiblement.

2. 100 partes de polisiloxano, a 1 parte de auxiliar de distribución, peso/peso.

11. El método de cualquier reivindicación anterior, en el que la composición química colectora incluye sílice hidrófoba.

12. Un método para eliminar tinta de productos papeleros, siendo el método como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, y para reciclar dichos productos papeleros impresos, que comprende:

someter los productos papeleros a un tratamiento mecánico (elaboración de pasta papelera) en un medio acuoso hasta que se rompen sustancialmente en fibras; añadir al medio, después del tratamiento mecánico, dicha composición química colectora;

hacer pasar un gas a través del medio acuoso que contiene las fibras y la composición química colectora, y eliminar la espuma rica en tinta en la superficie y/o eliminar tinta mediante ciclos sucesivos de drenado y aclarado; y recuperar la pasta papelera limpia.

13. Uso de una composición química colectora que es una formulación acuosa de un polisiloxano y un auxiliar de distribución para el polisiloxano, comprendiendo el auxiliar de distribución uno o más compuestos seleccionados de 20 una sal de metal alcalino de un resto de ácido graso, y una sal nitrogenada de un resto de ácido graso, y un polímero hinchable en agua, en el que el polímero hinchable en agua es un material sintético, un material natural o un material natural modificado sintéticamente; y se selecciona de poliacrilatos, otros polímeros de carboxilato, celulosas o éteres de celulosa, gomas o hidrocoloides, y polialcoholes vinílicos; añadida a las fibras de papel que se han tratado mecánicamente, poco después o sustancialmente al comienzo de la eliminación de la tinta, en el

procedimiento de destintado por flotación, para lograr la eliminación mejorada de la tinta.