Verfahren zur Entfernung von Druckfarben aus bedrucktem Altpapier Gebiet der Erfindung Die Erfindung betriffl ein Verfahren zum Deinking von Altpapier, bei dem man wäßrige Aufschlämmengen von bedruckten Papieren in Gegenwart von ausgewähtten Sammlern einer Flotation unterwirft sowie die Verwendung von speziellen Mischungen als Sammler in der Altpapierflotation.

Stand der Technik Zur Rückgewinnung von Zellstoffasem aus Altpapier bedient man sich des sogenannten Flotations- Deinking-Verfahrens. Hierbei wird Altpapier in Gegenwart von Sammlem (Deinking-Chemikalien), welche die Ablösung von Druckfarbteilchen aus bedrucktem Papier bewirken oder unterstützen bzw. welche die spätere Abtrennung der abgelösten Druckfarbenteilchen erleichtem, aufgeschlossen und die Farbpartikel durch Flotation und/oder Waschen von den Fasern enffemt.

Die DE 3934772 A1 beschreibt ein Deinking-Verfahren, bei dem als Sammler Enzyme, wie beispielsweise Cellulase eingesetzt werden. Das Verfahren besteht darin, Farbpartikel unter Ausnutzung der biologischen Aktivität bzw. Einwirkung eines Enzyms auf die Oberfläche der Zellulosefaser und der dispergierenden Wirkung der Enzym-Proteine auf die Farbpartikel zu entfemen.

Aus Kostenersparnis wäre eine Verminderung der hier eingesetzten Menge an Cellulase wünschenswert unter der Voraussetzung, daß deren Leistung unbeeinträchtigt bleibt.

Demzufolge hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, Sammler zur Verfügung zu stellen, die eine verminderte Menge an Cellulasen enthalten, um zusätzliche Kosten zu ersparen. Außerdem sollte gewährleistet sein, daß sie eine schnelle und gründliche Enffernung von Farbpartikeln aus bedrucktem Papier bewirken, damit einen hohen Grad an Weiße erreichen und zudem biologische abbaubar sind.

Beschreibuna der Erfindung Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Deinking von Altpapier, durch Flotation von wäßrigen Aufschlämmengen von bedruckten Papieren in Gegenwart von Enzymen, bei dem man als Sammler Mischungen einsetzt, enthaltend (a) 1 bis 10 Gew.-% saure und neutrale Cellulasen, (b) 10 bis 40 Gew.-% Fettalkoholpolyglycolethern und (c) 50 bis 89 Gew.-% anorganischen und/oder organischen Salzen mit der Maßgabe, daß sich die Mengen auf 100 % ergänzen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Mischungen, enthaltend (a) 1 bis 10 Gew.-% saure und neutrale Cellulasen, (b) 10 bis 40 Gew.-% Fettalkoholpolyglycolether und (c) 50 bis 89 Gew.-% anorganische und/oder organische Salzen mit der Maßgabe, daß sich die Mengen auf 100 % ergänzen, als Sammler zum Deinking von Altpapier.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß in einem Verfahren zum Deinking von Altpapier die erfindungsgemäßen Sammler eine schnelle und gründliche Entfernung von Farbpartikeln aus bedrucktem Papier bewirken, damit einen Grad an Weiße erreichen und zudem biologisch abbaubar sind. Besonders vorteilhaft ist hierbei die geringe Einsatzmenge der neutralen und sauren Cellulasen in Kombination mit Fettalkoholpolyglycolethern und anorganischen und/oder organischen Salzen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, welches zusätzlich zu einer Verminderung der Kosten führt.

Saure und neutrale Cellulasen Cellulasen (1,4-ß-D-Glucan-4-glucanohydrolasen) stellen Enzymkomplexe dar, die am Abbau nativer Cellulose beteiligt sind. Bei den erfindungsgemäß einzusetzenden sauren und neutralen Cellulasen handelt es sich um Enzyme, die vorzugsweise aus Kulturen von Aspergillus-oder Trichoderma-Arten hergestelit werden und ein Aktivitätsoptimum bei pH-Werten im Bereich von 4 bis 7 aufweisen. Besonders bevorzugt sind saure Cellulasen, die unter der Marke Celluzyme0D von der Novo Nordisk vertrieben und durch submerse Fermentation des Pilzes Humicola insolens hergestellt werden. Übersichten zur Wechselwirkung von Cellulasen mit Cellulose sind beispielsweise von E. Hoshino in J. Biochem. 114,230 ; 236 (1994), ibid. 115,837 (1994) sowie J.

Ferment. Bioeng. 77,496 (1994) zu finden.

Fettalkoholpolyalvcolether Fettalkoholpolyglycolether stelien bekannte nichtionische Tenside dar, die man großtechnisch durch Alkoxylierung von Fettalkoholen mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid in Gegenwart homogener oder heterogener alkalischer Katalysatoren erhält. Im Hinblick auf die Parameter Enzymstabiiisierung, Aktivität und Staubbindevermögen hat sich die Auswahl dieser Komponenten als kritisch erwiesen. Besonders vorteilhaft einzusetzende Fettalkoholpolyglycolether, welche die Komponente (b) bilden, folgen daher der Formel (I), R10 (CH2CH20) nH (I) in der Ri fur einen linearen oder verzweigten Alkyl-und/oder Alkenylrest mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 30 und vorzugsweise 2 bis 15 steht. Typische Beispiele sind Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 2 bis 15 und insbesondere 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an technische Talgfettalkohole mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen.

Salze Die Wahl der anorganischen bzw. organischen Salze ist an sich wenig kritisch. Im Hinblick auf die Stabilisierung der Cellulasen und das Staubbindevermögen haben sich jedoch Alkali-und/oder Erdalka- lisulfate,-carbonate,-phosphate und-citrate besonders bewährt. Typische Beispiele sind Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumcarbonat, Natriumphosphat und Natriumcitrat. Obschon es sich selbstverständlich nicht um ein Salz handelt, kommt zudem auch Citronensäure in Betracht. Als Staubbindemittel können zusätzlich auch noch Polypropylenglycolether mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 5.000 eingesetzt werden.

Durchführung des Verfahrens Zur Durchführung des Verfahrens werden die erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von übli- cherweise 0,01 bis 3, vorzugsweise 0,05 bis 1,0 und insbesondere 0,10 bis 0,5 Gew.-%-bezogen auf die bedruckten Papiere-eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis Papier zu Wasser liegt in der Regel im Bereich von 1 : 5 bis 1 : 100, vorzugsweise im Bereich von 1 : 10.

Es empfiehlt sich, das Verfahren bei einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 7,5, vorzugsweise 6 bis 7 und bei einer Temperatur von 40 bis 60, vorzugsweise 45 bis 50 °C durchzuführen.

Beispiele Eine Probe bedruckten Papiers (250 g ; eine 1 : 1 Mischung aus Zeitungspapier und Illustrierten) wurden in den mit 45 bis 50 °C warmen Wasser gefüllten Pulper bis zu einer Stoffdichte von 10 % zugegeben und bei 3500 Upm gerührt. Das Papier wurde 10 Minuten lang quellen gelassen.

Anschließend wurde 10 ml einer wäßrigen Lösung (pH-Wert von 6,5 bis 7), die 0,04 Gew.-% ForylaseX SW5056-bezogen auf die Endkonzentration-allein (1) oder in Kombination mit einem Additiv [0,1 Gew.-% Na2CO3,2 Gew.-% Wasserstoffperoxid, 2 Gew.-% Natriumsilikat-bezogen auf die Endkonzentration- ; (2)], zugegeben und das Altpapier 15 Minuten zerfasert. Der mit Wasser bis zu 10 % verdünnte Faserstoff wurde zu einer Luft-Flotationsbütte gefördert ; unter Einblasen von Luft durch eine Lochplatte wurden dann die dispergierenden Farbpartikel unter Abziehen des Farbpartikelschaums aus der Bütte und dem Faserstoff entfemt. Die Flotationszeit bis zur vollständigen Entfernung des Farbschaums betrug 10 Minuten.

Die durch Flotation rückgewonnenen Zellstoffaser wurden mit Hilfe einer Lupe auf die Anzahl der gefärbten Spots/1,5 cm2 (vgl. Tabelle 1) und nach Weiße (vgl. Tabelle 2) bewertet. Hierbei erhält die Farbe weiß per Definition die Zahl 100 und schwarz die Zahl 0. Tabelle 3 gibt die Trockenresistenz von Zellstoffasern einer Größe von 14 cm x 1,5 cm nach der oben beschriebenen Behandlung wieder.

Um diesen enzymbehandelten enffärbten Faserstoff mit dem nach herkömmlichen Deinking- Verfahren gewonnen Faserstoff zu vergleichen, wurde die gleiche Probe bedruckten Papiers mit 20 ml einer wäßrigen Lösung (pH-Wert von 6,5 bis 7), die 0,4 Gew.-% 0 ! inor@ RST-bezogen auf die Endkonzentration (V1) oder in Kombination mit einem Additiv 1 Gew.-% NaOH, 2 Gew.-% Wasserstoffperoxid, 2 Gew.-% Natriumsilikat-bezogen auf die Endkonzentration- ; (V2).

Die Verwendung einer deutlich geringeren Menge von ForylaseE SW 5056 liefert nahezu die gleichen Ergebnisse bezüglich der Weiße und der Anzahl der Spots/1,5 cm2 der untersuchten Papierteilchen wie das herkömmlich eingesetzte Olinor@ RST.

Tabelle 1 : Anzahl der Spots Zusammensetzung I Performance 1 V1 2 V2 ohne Additive mit Additiven OlinorO RST-33-27 Fettsäure-Natriumsalz Forylase0 SW 5056 35-29 Tabelle 2 : Weißgrad Zusammensetzung/Performance 1 V1 2 V2 ohne Additive mit Additiven OlinorE RST - 52 - 82 Fettsäure-Natriumsalz Forylase# SW 5056 62 - 81 Tabelle 3 : Trockenresintenz Zusammensetzung Performance 2 V2 mit Additiven Olinor# RST - 28,8 Fettsäure-Natriumsalz Fory) SW 5056 28, 5