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Title:
USE OF AT LEAST PARTLY WATER-SOLUBLE POLYMERS FOR REMOVING PRINTING INK FROM PRINTED WASTE PAPER AND/OR RECYCLING WATER IN THE PAPERMAKING INDUSTRY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/003598
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of at least partly water-soluble polymers with mean molecular weights between 2 000 and 500 000, prepared by reacting polymers containing carboxylic, ester and/or anhydride groups with amino alcohols and/or diamines, to remove printing ink from printed waste paper and/or from recycling water in the papermaking industry.

Inventors:
FISCHER HERBERT (DE)
HORNFECK KLAUS (DE)
LIPHARD MARIA (DE)
OBERKOBUSCH DORIS (DE)
SCHIEFERSTEIN LUDWIG (DE)
TENHAEF ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP1990/001397
Publication Date:
March 21, 1991
Filing Date:
August 22, 1990
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
International Classes:
C02F9/00; C08F8/32; D21C5/02; B03D1/001; (IPC1-7): C02F9/00; C08F8/32; D21C5/02
Foreign References:
EP0373375A21990-06-20
EP0258546A11988-03-09
EP0172684A11986-02-26
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verwendung von mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren mit Gewichtsmitteln der Molekulargewichte zwischen 2 000 und 500000, hergestellt durch Umsetzung von Polymeren, die Car¬ boxylgruppen und/oder Estergruppen der allgemeinen Formel COOR, in der R eine Cι_8~Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe bedeutet, und/oder C00C0Gruppen enthalten, mit, bezogen auf die in den Polymeren enthaltenen Carboxyl, Ester und/oder latenten Carboxylgruppen, Bl.0 bis 1 Äquivalent Aminoalkoholen der allgemeinen Formel I Rδ / HO (CnH2n0)x—R5 »C R7 in der R~ eine Cι_8Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe, R~ und R7 gleich oder verschieden sind und Cι_4Alkylgruppen oder aromatische Gruppen oder R und R7 zusammen CH2CH2OCH2CH.
2. n 2, 3 und/oder 4 und x eine Zahl zwischen 0 und 10 bedeuten, B2.0 bis 1 Äquivalent Diaminen der allgemeinen Formel II H RIO N R8 Nf R Rll in der R8 eine C^'A^y^W2 0(~r eιne aromatische Gruppe, R^ H oder eine Cι_4Alky1gruppe und RIO und RÜ gleich oder verschieden sind und Cι_4Alkylgrupρen oder R10 und RÜ zusammen CH=CHN=CH bedeuten, B.
3. 0 bis 0,5 Äquivalenten Alkoholen der allgemeinen Formel III HO (CmH2m0)y—Rl in der Rl eine Cs_22Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe, m 2, 3 und/oder 4 und y eine Zahl zwischen 0 und 30 bedeuten und B.
4. 0 bis 0,5 Äquivalenten Aminen der allgemeinen Formel IV in der Rl3 H oder eine Cι_4Alkylgruppe und R eine C5_22Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe bedeuten, mit der Maßgabe, daß die Summe der Äquivalente der Komponenten Bl und B2 ungleich 0 ist, zum Entfernen von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwässern.
5. 2 Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min¬ destens teilweise wasserlösliche Polymere mit Gewichtsmitteln der Molekulargewichte zwischen 5000 und 300000, vorzugsweise zwischen 10000 und 100000 verwendet werden.
6. 3 Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 bis 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß mindestens teilweise wasserlösliche Polymere, hergestellt durch Umsetzung von carboxyl, ester und/oder anhydridgruppenhaltigen Polymeren mit, bezogen auf die in den Polymeren enthaltenen Carboxyl, Ester und/oder latenten Carboxylgruppen, Bl. 0 bis 1 Äquivalent Aminoalkoholen, B2. 0 bis 1 Äquivalent Diaminen, B3. 0 bis 0,2 Äquivalenten Alkoholen und B4. 0 bis 0,2 Äquivalenten Aminen, mit der Maßgabe, daß die Summe der Äquivalente der Komponenten Bl und B2 zwischen 0,7 und 1 liegt, verwendet werden.
7. 4 Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß carboxyl, ester und/oder anhydridgruppenhaltige Polymere Struktureinheiten der allge¬ meinen Formeln AI. und/oder A2. und/oder A3. in denen Rl und R2 gleich oder verschieden sind und jeweils H oder eine Methylgruppe und R3 und R4 gleich oder verschieden sind und jeweils H, eine Cι_8Alkylgruppe oder eine aroma¬ tische Gruppe bedeuten, enthalten.
8. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß carboxyl, ester und/oder anhydridgruppenhaltige Polymere Struktureinheiten der allge¬ meinen Formel AI enthalten. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens teilweise wasserlös¬ liche Polymere, hergestellt durch Umsetzungen von Polymeren, bestehend aus Struktureinheiten der allgemeinen Formel AI, in der R H, R2 H oder eine Methylgruppe und R3 H oder eine Cι_4Alkylgruppe bedeuten, mit Aminoalkoholen und/oder Diami¬ nen, vorzugsweise mit Aminoalkoholen, verwendet werden.
Description:
"Verwendung von mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren zum

Entfernen von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder Pa- pierkreis1aufwässern"

Die Erfindung betrifft die Verwendung von mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren mit Gewichtsmitteln der Molekularge¬ wichte zwischen 2000 und 500000, hergestellt durch Umsetzung von Carboxyl-, Ester-und/oder Anhydridgruppen enthaltenden Polymeren mit Aminoalkoholen und/oder Diaminen, zum Entfernen von Druckfar¬ ben aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwässern.

Zur Herstellung von beispielsweise Zeitungsdruck- und Hygienepa¬ pieren werden heute in großen Mengen Altpapiere eingesetzt. Für diese Papiersorten bedeuten Helligkeit und Farbe bestimmte Quali¬ tätsmerkmale. Um diese zu erreichen, müssen die Druckfarben aus den bedruckten Altpapieren entfernt werden. Üblicherweise ge¬ schieht dies mittels Deinking-Verfahren, die im wesentlichen in 2 Teilschritten ablaufen:

1. Aufschlagen der Altpapiere, d. h. Zerfasern in Wasser bei gleichzeitigem Einwirken der für die Ablösung der Druckfarben¬ teilchen benötigten Chemikalien und

2. Ausscheidung der abgelösten Druckfarbenteilchen aus den Pa¬ pierstoffSuspensionen.

Der 2. Verfahrensschritt kann durch Auswaschen oder Flotation er¬ folgen (Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17, Seiten 570 - 571 (1979)). Bei der Flotation, bei der die unterschiedliche Benetzbarkeit von Druckfarben und Papierfasern ausgenutzt wird, wird Luft durch die PapierstoffSuspensionen ge¬ drückt oder gesaugt. Dabei verbinden sich kleine Luftbläschen mit den Druckfarbenteilchen und bilden an der Wasseroberfläche einen Schaum, der mit Stoffängern entfernt wird.

Üblicherweise wird das Deinken von Altpapieren bei alkalischen pH-Werten in Gegenwart von Alkalihydroxiden, Alkalisilikaten, oxidativ wirkenden Bleichmitteln und oberflächenaktiven Substanzen bei Temperaturen zwischen 30 und 50 °C durchgeführt. Als ober¬ flächenaktive Substanzen, die das Ablösen und Trennen der Druck¬ farbenteilchen bewirken, werden häufig Seifen und/oder Fettalko- holpolyglykolether eingesetzt (Ullmanns Encyclopädie der techni¬ schen Chemie, 4. Auflage, Band 17, Seiten 571-572 (1979)).

Aus der europäischen Patentschrift EP 172 684 sind Copolymere von Acryla id und Di ethyldiallylammoniumchlorid, deren Molekularge¬ wichte vorzugsweise zwischen 2 000 000 und 10 000 000 liegen, be¬ kannt, die zum Deinken von Cellulosematerial eingesetzt werden können. Die auf diese Weise behandelten Papiere besitzen jedoch sehr schlechte Weißgrade.

Die klassischen Druckfarbensysteme, beispielsweise auf Basis Ni- trocellulose, Maleinatharze und/oder Schellack, die Ester und/oder Ketone, beispielsweise Ethylacetat und/oder Methylethylketon, oder

Alkohole als Lösungsmittel enthalten, werden in den letzten Jahren aus Umweltschutzgründen in zunehmendem Maße durch wasserverdünn- bare Druckfarben ersetzt. Ein weiterer Grund für die zunehmende Verwendung wasserverdünnbarer Druckfarben liegt in der Unbrennbarkeit von Wasser, wodurch in den Druckereien die bei Verwendung lösungsmittelhaltiger Druckfarben notwendige Installa¬ tion aufwendiger Schutzeinrichtungen überflüssig wird. Die meisten wasserverdünnbaren Druckfarben enthalten als Bindemittel anio¬ nische Polymere, beispielsweise carboxylgruppenhaltige Polymere, durch deren Neutralisation mit Basen die Druckfarben wasser- verdünnbar werden. Wasserverdünnbare Druckfarben haben jedoch den entscheidenden Nachteil, daß sie mit den üblichen in der Deinkingflotte enthaltenen Tensiden - wenn überhaupt - nur völlig unzureichend entfernt werden können (Wochenblatt für Pa¬ pierfabrikation 13, 537-538 (1988)). Das hat zur Folge, daß bis heute die in immer größeren Mengen anfallenden Altpapiere, die mit wasserverdünnbaren Druckfarben bedruckt wurden, nicht wiederver¬ wertet werden und somit auch nicht als Altpapierrohstoff für Zei¬ tungsdruck- und Hygienepapiere zur Verfügung stehen.

Die Aufgabe der Erfindung bestand somit in der Entwicklung eines Deinking-Verfahrens, mit dem es möglich ist, Altpapiere zu dein¬ ken. Insbesondere sollte mit einem solchen Deinking-Verfahren die Möglichkeit gegeben sein, Altpapiere, die mit wasserverdünnbaren Druckfarben bedruckte Altpapierbestandteile enthalten, zu deinken.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 38 39 479 ist bereits be¬ kannt, daß sich sowohl lösungs ittelhaltige als auch wasserver¬ dünnbare Druckfarben in Gegenwart von mindestens teilsweise was¬ serlöslichen Polymeren und/oder Copolymeren mit Zahlenmittteln der Molekulargewichte zwischen 2 000 und 500 000 aus bedruckten

Altpapieren entfernen lassen. Die Polymeren und/oder Copolymeren werden durch Polymerisation von a inogruppenhaltigen Monomeren, beispielsweise Dimethylaminoethylmethacrylat, oder durch Copoly erisation von aminogruppenhaltigen Monomeren mit ungesät¬ tigten Säuren, beispielsweise Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, ungesättigten Carbonsäureestern, beispielsweise Ethylacrylat und/oder Methyl ethacrylat, Amiden von Acrylsäure und/oder Meth¬ acrylsäure und/oder N-Vinylpyrrolidon, hergestellt. Überraschen¬ derweise wurde gefunden, daß die bereits mit den in DE 3839479 beschriebenen Polymeren und/oder Copolymeren erzielten guten Deinking-Ergebnisse sowohl bei lösungsmittelhaltigen als auch bei wasserverdünnbaren Druckfarben erheblich verbessert werden, wenn mindestens teilweise wasserlösliche Polymere mit Gewichtsmitteln der Molekulargewichte zwischen 2 000 und 500 000 eingesetzt wer¬ den, die durch Umsetzung von Carboxyl-, Ester-und/oder Anhydrid¬ gruppen enthaltenden Polymeren mit Aminoalkoholen und/oder Diami¬ nen hergestellt werden. Darüberhinaus wurde gefunden, daß mit diesen Polymeren auch wasserverdünnbare und/oder lösungs ittelhaltige Druckfarben aus Papierkreislaufwässern ent¬ fernt werden können.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend die Verwendung von mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren mit Gewichtsmitteln der Molekulargewichte zwischen 2 000 und 500 000, hergestellt durch Umsetzung von Polymeren, die Carboxylgruppen und/oder Estergruppen der allgemeinen Formel -C00R, in der R eine Cι_8~Al- kylgruppe oder eine aromatische Gruppe bedeutet, und/oder -C0-0- CO-Gruppen enthalten, mit, bezogen auf die in den Polymeren enthaltenen Carboxyl-, Ester- und/oder latenten Carboxylgruppen,

Bl. 0 bis 1 Äquivalent Aminoalkoholen der allgemeinen Formel I

HO - (C n H 2n 0)χ—Rδ - N ' '

R7 in der R^ eine Cι_ß-Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe, R- und R^ gleich oder verschieden sind und Cι_4-Alkylgruppen oder aromatische Gruppen oder R~ und R- 7 zusammen CH2CH2-0-CH2CH2, n 2, 3 und/oder 4 und x eine Zahl zwischen 0 und 10 bedeuten,

B2. 0 bis 1 Äquivalent Diaminen der allgemeinen Formel II

H RIO

N - R 8 - N" R9 Rll

in der R 8 eine Cι_8-Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe, R9 H oder eine C-^-Alkylgruppe und R-® und R^ gleich oder verschieden sind und Cι_4-Alkylgruppen oder R-- und RH zu¬ sammen -CH=CH-N=CH- bedeuten,

B3. 0 bis 0,5 Äquivalenten Alkoholen der allgemeinen Formel III

in der R^ eine C6_22 -A T < l9 ru P e °- er e ^ ne aromatische Grup¬ pe, m 2, 3 und/oder 4 und y eine Zahl zwischen 0 und 30 be¬ deuten und

B4. 0 bis 0,5 Äquivalenten Aminen der allgemeinen Formel IV

--R14 Rl3

in der R^ H oder eine Cι_4-Alkylgruppe und R^ eine C5_22-Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe bedeuten, mit der Maßgabe, daß die Summe der Äquivalente der Komponenten BT und B2 ungleich 0 ist, zum Entfernen von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren und/oder

Papierkreislaufwässern.

Anhydridgruppen, die in den erfindungsgemäßen Polymeren enthalten sein können, enthalten pro Anhydridgruppe zwei latente Carboxyl¬ gruppen.

Vorzugsweise werden mindestens teilweise wasserlösliche Polymere mit Gewichtsmitteln der Molekulargewichte zwischen 5 " 000 und 300000, besonders bevorzugt Polymere mit Gewichtsmitteln der Mo¬ lekulargewichte zwischen 10000 und 100000 verwendet.

"Mindestens teilweise wasserlöslich" bedeutet, daß die Polymere beim Anwendungs-pH-Wert zu mehr als 0,01 Gew.-% in Wasser klar oder trübe löslich sind.

Bedruckte Altpapiere werden in Gegenwart von solchen mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren bevorzugt aufgeschlagen und Papierkreislaufwässer bevorzugt mit solchen mindestens teilweise wasserlöslichen Polymeren versetzt, die durch Umsetzung von carboxyl-, ester- und/oder anhydridgruppenhaltigen Polymeren mit, bezogen auf die in den Polymeren enthaltenen Carboxyl-, Ester¬ und/oder latenten Carboxylgruppen;

Bl. 0 bis 1 Äquivalent Aminoalkoholen,

B2. 0 bis 1 Äquivalent Diaminen,

B3. 0 bis 0,2 Äquivalenten Alkoholen und

B4. 0 bis 0,2 Äquivalenten Aminen,

mit der Maßgabe, daß die Summe der Äquivalente der Komponenten Bl und B2 zwischen 0,7 und 1 liegt, hergestellt werden.

Carboxyl-, ester- und/oder anhydridgruppenhaltige Polymere ent¬ halten vorzugsweise Struktureinheiten der allgemeinen Formeln AI.

-CRi-CR 2

C=0

0R3

und/oder A2.

—CR-l-CR 2

C C

i i 0 0

und/oder

A3.

— C 1 — QR2—

C=0 C=0

; !

OR 3 OR 4

in denen R-*- und R 2 gleich oder verschieden sind und jeweils H oder eine Methylgruppe und R~ und R 4 gleich oder verschieden sind und jeweils H, Ci.g-Alkylgruppen oder aromatische Gruppen bedeuten.

Polymere, die nur Struktureinheiten der allgemeinen Formel AI enthalten, werden besonders bevorzugt.

Die zur Herstellung von erfindungsgemäß einzusetzenden Polymeren benötigten carboxyl-, ester- und/oder anhydridgruppenhaltigen Po¬ lymere lassen sich nach bekannten Polymerisationsverfahren in or¬ ganischen Lösungsmitteln, wie Hexan, Octan, Toluol, Xylol und/oder Ketonen, herstellen. Als Monomere eignen sich beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Cι_8-Alkylester der vor¬ genannten Säuren, Arylester der vorgenannten Säuren, Maleinsäure¬ anhydrid, Maleinsäure, Fumarsäure, Mono-Ci-ß-Alkylester der vor¬ genannten Säuren, Di-Cι_8-Alkylester der vorgenannten Säuren sowie die entsprechenden Arylester. Die Alkylgruppe der Alkoholreste in den Estern kann linear, verzweigtkettig oder cyclisch sein. Es kann ein Monomer oder ein Monomerengemisch eingesetzt werden. Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester und/oder Methacryl- säureester werden als Monomere bevorzugt. Als weitere Monomere können Styrol, Alkylstyrole, 4-Vinylpyridin, N-Vinyl-Pyrrolidon, Acrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid und/oder

Vinylidenchlorid, eingesetzt werden. Die Polymerisationen werden in Gegenwart radikalbildender Substanzen, beispielsweise Dibenzoylperoxid und/oder Azobisisobutyronitril bei Temperaturen zwischen 60 und 150 °C unter Normaldruck durchgeführt.

Die Umsetzungen der carboxyl-, ester- und/oder anhydridgruppen- haltigen Polymeren mit Aminoalkoholen und/oder Diaminen und gege¬ benenfalls Alkoholen und/oder Aminen, werden mit oder ohne orga¬ nische Lösungsmittel, vorzugsweise in Gegenwart von Katalysatoren, wie Schwefelsäure, p-Toluolsulfonsäure, Dibutylzinndilaurat, Zinn und/oder Alkalialkoholaten bei Temperaturen zwischen 100 und 230 °C durchgeführt. Das während der Veresterung und/oder Ami- dierung gebildete Wasser und/oder die gebildeten Alkohole werden destillativ entfernt. Als organische Lösungsmittel eignen sich beispielsweise aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasser¬ stoffe mit Siedepunkten oberhalb 100 °C.

Als Aminoalkohole der allgemeinen Formel I eignen sich beispiels¬ weise 2-Dimethylaminoethanol, 2-Diethylaminoethanol , 3-Dimethyla- mino-2,2-dimethyl-l-propanol , 4-(Dimethylamino)-l-butanol, 6-(Di- methylamino)-l-hexanol , 2-[2-(Dimethylamino)ethoxy]ethanol , 2-Di- butylaminoethanol , 3-Dimethylamino-l-propanol , 3-Diethylamino-l- propanol, 4-Dimethylaminophenol , 3-Diethylaminophenol , N-Hydroxy- ethyl-N-methylanilin, N-Hydroxyethyl-N-ethylanilin, N-n-Butyl-N- hydroxyethylanilin und/oder 4-(2-Hydroxyethyl)morpholin. Beispiele für Diamine der allgemeinen Formel II sind N,N-Dimethylaminopro- pyla in, N,N-Diethylaminopropylamin, N,N-Diethylaminoethylamin, l-Diethylamino-4-aminopentan, N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Diethyl-p-phenylendiamin und/oder l-(3-Aminopropyl)imidazol.

Die Umsetzungen von carboxyl-, ester- und/oder anhydridgruppenhaltigen Polymeren mit Aminoalkoholen und/oder Diaminen, können in Gegenwart von Alkoholen der allgemeinen Formel III und/oder Aminen der allgemeinen Formel IV durchgeführt werden. Die Alkylgruppen, die in den Alkoholen und/oder Aminen enthalten sein können, können linear, verzweigtkettig und/oder cyclisch sein. Beispiele für Alkohole der allgemeinen Formel III sind " Cyclohexanol, 2-Ethylhexanol, Octanol, Dodecanol, Tetradecanol , Hexadecanol, Octadecanol, Docosanol, Talgalkohol mit 12 Mol Ethylenoxid und/oder Benzylalkohol. Beispiele für Amine der all¬ gemeinen Formel IV sind Hexylamin, 2-Ethylhexylamin, Octylamin, Decyla in, Dodecylamin, Tetradecylamin, Hexadecyla in, Octadecylamin, Docosylamin, Kokosamin und/oder Talgamin.

Druckfarben lassen sich besonders gut aus bedruckten Altpapieren und/oder Papierkreislaufwassern in Gegenwart von solchen minde¬ stens teilweise wasserlöslichen Polymeren entfernen, die durch Umsetzung von Polymeren, bestehend aus Struktureinheiten der all¬ gemeinen Formel AI, in der R- H, R 2 H oder eine Methylgruppe und R- H oder eine Cι_4-Alkylgruppe bedeuten mit Aminoalkoholen der allgemeinen Formel I und/oder Diaminen der allgemeinen Formel II, vorzugsweise mit Aminoalkoholen hergestellt werden.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden mindestens teilweise wasser¬ löslichen Polymeren liegen vorzugsweise als wäßrige Lösungen oder wäßrige Dispersionen vor und besitzen Polymergehalte zwischen 1 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 5 Gew.-%.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Polymeren werden Papierstoff-' Suspensionen vorzugsweise in Mengen von 0,02 bis 2 Gew.-%, beson¬ ders bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen

auf lufttrockenen Papierstoff, zugesetzt. Lufttrockener Papier¬ stoff bedeutet, daß sich im Papierstoff ein Gleichgewichtszustand an innerer Feuchte eingestellt hat. Dieser Gleichgewichtszustand hängt von der Temperatur und von der relativen Feuchte der Luft ab.

In vielen Fällen kann das Deinking-Ergebnis, das heißt die Ent¬ fernung von Druckfarben aus bedruckten Altpapieren gesteigert werden, wenn die erfindungsgemäß einzusetzenden Polymeren in Kom¬ bination mit beispielsweise Cιo-22"F e't'ts ä uren < w" * e 01inor R 4010, 01inor R 4020 und/oder 01inor R DG40 (Hersteller aller Produkte Henkel KGaA), ethoxylierten Alkylalkoholen mit 6 bis 22 C-Atomen, ethoxylierten Alkylphenolen, Polymeren wie Polyacrylamiden und/oder Polydimethylaminoethylmethacrylaten und/oder Copolymeren, beschrieben beispielsweise in DE 3839479, in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf lufttrockenen Papierstoff, und/oder mit in situ gefällten Schichtverbindungen der allgemeinen Zusammensetzung

M(II)ι_ x M(III) x (0H)2(A Z -) x / 2 -nH 2 0

in der M(II) für zweiwertige Me.tallkationen, M(III) für dreiwer¬ tige Metallkationen und A z " für Anionen ein- und/oder mehrbasi¬ scher Säuren stehen, die Indices x eine Zahl zwischen 0,01 und 0,5 und n eine Zahl zwischen 0 und 20 bedeuten, beschrieben in DE 39 09 568, eingesetzt werden. Das Molverhältnis zweiwertiger Metallkationen zu dreiwertigen Metallkationen liegt in in situ gefällten Schichtverbindungen vorzugsweise zwischen 20 : 1 und 1 : 1. Bezogen auf lufttrockenen Papierstoff können dreiwertige Metallkationen in Mengen zwischen 0,3 und 2 Gew.-% eingesetzt werden.

In Gegenwart von erfindungsgemäßen Polymeren lassen sich wasser- verdünnbare und/oder lösungsmittelhaltige Druckfarben, vorzugs¬ weise wasserverdünnbare Druckfarben alleine oder in Kombination mit lösungsmittelhaltigen Druckfarben, beispielsweise Zeitungsro- tationsfarben, Buchdruckfarben, Off-Set-Druckfarben, IIlustrati- onstiefdruckfarben, Flexodruckfarben, Laserdruckfarben und/oder Verpackungstiefdruckfarben aus bedruckten Altpapieren, beispiels¬ weise Zeitungen, Illustrierten, Computerpapieren, Zeitschriften, Broschüren, Formularen, Telefonbüchern und/oder Katalogen entfer¬ nen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren deinkten Altpapiere zeichnen sich durch sehr hohe Weißgrade aus.

Bedruckte Altpapiere werden bei Stoffdichten beispielsweise zwi¬ schen 1 und 5 Gew.-% in einem Stofflöser in wäßriger Lösung, die typischerweise 0 bis 1,5 Gew.-% Wasserstoffperoxid (100 %ig), 0 bis 2,5 Gew.-% 99 Gew.-%ige NaOH und 0 bis 4,0 Gew.-% Natronwas¬ serglas mit einem Feststoffgehalt von 35 Gew.-% (37 bis 40 °Be) - alle Gew.-% Angaben beziehen sich auf lufttrockenes Altpapier - enthält, bei Temperaturen zwischen 20 und 60 °C zerkleinert. Da¬ nach werden die Papierstoffsuspensionen in Wasser eingerührt oder mit Wasser versetzt, so daß 0,6 bis 1,6 gew.-%ige Papierstoffsus¬ pensionen erhalten werden. Nach einer Verweilzeit zwischen 60 und 120 Minuten bei Temperaturen zwischen 20 und 60 °C werden, bezogen auf lufttrockenen Papierstoff, 0,02 bis 2 Gew.-% erfindungsgemäß einzusetzende Polymere zu den Papierstoffsuspensionen gegeben. Anschließend werden die abgelösten Druckfarbenteilchen in an sich bekannter Weise durch Auswaschen oder Flotation aus den Papier¬ stoffsuspensionen ausgeschieden. Vorzugsweise wird in an sich be¬ kannter Weise, beispielsweise in einer Denver-Flotationszelle flotiert.

Sofern eine oder mehrere der oben genannten Substanzen, bei¬ spielsweise Fettsäuren, ethoxylierte Alkylalkohole und/oder Alkylphenole, Polymere, Copolymere und/oder in situ gefällte Schichtverbindungen, eingesetzt werden, können diese vor oder während des Zerkleinerns des Papierstoffes oder zusammen mit den erfindungsgemäßen Verbindungen den Papierstoffsuspensionen zuge¬ setzt werden.

Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungen werden Druckfarben sowohl aus dem Altpapier als auch aus dem Kreislaufwasser ent¬ fernt. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch zur sepa¬ raten Reinigung von Papierkreislaufwässern eingesetzt werden. In diesen Fällen werden nach Zusatz von 2 bis 100 mg erfindungsgemäßer Verbindungen pro Liter Kreislaufwasser die Druckfarbenteilchen beispielsweise durch Filtration oder Flotation ausgeschieden.

B e i s p i e l e

Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer I

In einen Reaktionskolben, der mit einem Rührer, einem Rückflu߬ kühler sowie zwei Tropftrichtern versehen war, wurden 100 g Xylol gegeben und auf 100 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur wurden in¬ nerhalb von 2 Stunden gleichzeitig 100 g Ethylacrylat aus dem ei¬ nen Tropftrichter und 1 g Dibenzoylperoxid, gelöst in 20 g Xylol, aus dem anderen Tropftrichter getropft. Nach beendeter Monomeren- zugabe wurde eine weitere Stunde bei 100 °C gerührt. Es entstand ein Polyethylacrylat mit einer spezifischen Viskosität bei 25 °C von = 1,40 (10 gew.-%ig in Toluol).

Anschließend wurden 117 g 2-Diethylaminoethanol und 6,6 g Natriummethylat zugesetzt und die Temperatur auf 130 bis 140 °C unter gleichzeitigem Abdestiliieren von Ethanol erhöht. Nach dem Ende der Reaktion wurde Xylol im Vakuum destillativ entfernt und das erhaltene Polymer in essig-saurem Wasser gelöst. Es wurde eine Lösung mit einem Polymergehalt von 1 Gew.-% erhalten.

Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer II

Analog der Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer I wurden 100 g Ethylacrylat in Gegenwart von 0,5 g Dibenzoylperoxid poly- erisiert. Das erhaltene Polyethylacrylat besaß eine spezifische Viskosität bei 25 °C von* = 1,69 (10 gew.-%ig in Toluol).

Die anschließende Umsetzung mit 2-Diethylaminoethanol sowie die

Herstellung einer wäßrigen Lösung mit einem Polymergehalt von

1 Gew.-% erfolgte analog der Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer I.

Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer III

Analog der Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer I wurden 100 g Ethylacrylat und 1 g Dibenzoylperoxid, gelöst in 20 g Xylol, bei 80 °C innerhalb von 2 Stunden zu 100 g Xylol gegeben. Nach beendeter Monomereπzugabe wurde eine weitere Stunde bei 90 °C ge¬ rührt. Das erhaltene Polyethylacrylat besaß eine spezifische Vis¬ kosität bei 25 °C von = 2,54 (10 gew.-%ig in Toluol).

Die anschließende Umsetzung mit 2-Diethylaminoethanol sowie die

Herstellung einer wäßrigen Lösung mit einem Polymergehalt von

1 Gew.-% erfolgte analog der Herstellung von erfindungsgemäßem Polymer I.

Anwendungsbeispiele

20 g lufttrockenes (=18,4 g atro bei 8,3 % Feuchte; atro = absolut trocken) bedrucktes Altpapier (100 % Tageszeitungen), bedruckt mit Flexodruckfarben, wurden in 520 ml wäßriger Lösung, enthaltend 2,0 Gew.-% Natronwasserglas, Feststoffgehalt: 35 Gew.-% (37 -40 °Be), 2,33 Gew.-% Wasserstoffperoxid, 30 gew.-%ig und 1,0 Gew.-% Natriumhydroxid, 99 gew.-%ig (alle Gew.-%-Angaben be¬ ziehen sich auf lufttrockenen Papierstoff) im Starmix, Stufe 2 bei 45 °C 10 Minuten zerkleinert. Anschließend wurde der Papierbrei

auf 1,84 1 mit Wasser verdünnt und 1,5 Stunden bei 45 °C stehen¬ gelassen. Anschließend wurden zu jeweils 600 ml dieser Papier¬ stoffsuspension 0,2 Gew.-% erfindungsgemäße Polymere, bezogen auf lufttrockenen Papierstoff, unter Rühren gegeben und 12 Minuten bei 45 °C in einer Denver-Laborflotationszelle (600 ml) bei 300 Um¬ drehungen pro Minute flotiert. Nach der Flotation wurde der je¬ weilige Papierbrei auf einer Filternutsche vom Wasser (Kreislauf¬ wasser) getrennt und zwischen 2 Filterpapieren auf einer Photo¬ trockenpresse zu einem Blatt geformt und bei 100 °C 90 Minuten getrocknet.

Die Deinking-Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die De- inkbarkeitsmaßzahl (DEM) wurde aus den Reflektionsfaktoren R457nm (Weißgrad) der bedruckten (BS), deinkten (DS) und unbedruckten (US) Papierstoffe nach folgender Formel berechnet:

Weißgrad (DS) - Weißgrad (BS)

DEM (%) = x 100

Weißgrad (US) - Weißgrad (BS)

(0 % bedeutet keine Druckfarbenentfernung, 100 % bedeutet quanti¬ tative Druckfarbenentfernung). Die Qualität des Kreislaufwassers wurde mit Hilfe einer Transmissionsmessung (Photometer 662, Firma Metrohm, Herisau, Schweiz) bestimmt (je höher die Transmission T in % ist, um so besser ist das Kreislaufwasser zu beurteilen: 100 % T bedeutet klares Kreislaufwasser).