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Verfahren zum Faserwiedergewinnen aus dem Rückwasser bei der Papierherstellung
Bei der Papierherstellung werden in Wasser aufgeschlämmte Fasern bekanntlich auf einem Sieb abgeschieden, wobei jedoch nicht sämtliche Fasern vom Sieb aufgefangen werden. Die kleinsten Fasern, die sogenannten Nullfasern, sind allzu klein um vom Sieb aufgefangen zu werden und gehen mit dem Rückwasser ab. Dadurch entstehen viele Nachteile. Nicht unwesentliche Mengen von Fasern gehen verloren, und die nicht aufgefangenen Fasern folgen dem Abflusswasser zu den Wasserläufen, die durch Gärung und Verfaulung der Fasern verunreinigt werden.
Man hat durch mehrere Methoden versucht die erwähnten Fasern des Rückwasser wiederzugewinnen, die jedoch mit mehreren Nachteilen verbunden waren. Die für die Widergewinnung der Fasern verwendeten Mittel haben auf eine unerwünschte Weise die Qualität des hergestellten Papiers nachteilig beeinflusst.
Gewisse der verwendeten Mittel, z. B. Tierleim, Harzleim usw. weisen durch ihre Konsistenz grosse Neigung zum Haften an den Wänden der für die Papierherstellung verwendeten Maschinen usw. auf. Man hat auch durch Flockenbildung versucht, eine Ausscheidung von Nullfasern zu bewirken, es ist aber nicht gelungen Flocken solcher Stabilität herzustellen, dass sie durch den ganzen Betrieb gehalten haben, trotzdem dass man verhältnismässig teuere Zusätze, wie Verbindungen von seltenen Erden verwendet hat.
Durch die Erfindung, die sich auf ein Verfahren zur Faserwiedergewinnung aus dem Rückwasser bei der Papierherstellung bezieht, bei dem das Rückwasser zuerst mit Aluminiumsulfat versetzt wird, werden diese Nachteile erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass dem Rückwasser danach als Flockungsmittel mittels Alkali unter Zusatz von einer puffernden Verbindung verkleisterte Stärke zugeführt wird, wobei die im Wasser dispergierten Partikelchen zusammen mit der Stärke Konglomerate bilden, die auf bekannte Weise durch Flotation ausgeschieden werden.
Besonders vorteilhaft ist es auf an sich bekannte Weise Aluminiumsulfat zu verwenden, weil diese Verbindung zum Leimen des Papiers verwendet wird und dadurch die Zusätze von Aluminiumsulfat für dieses Leimen wesentlich reduziert werden können. Dabei werden ferner Flocken aus Aluminiumhydrat erhalten, die beim Auffangen und Trennen der Nullfasern besonders aktiv sind. Die Stärke ist als ein Stabilisator für die erwähnten Flocken zu betrachten. Das bei der Aufspaltung der Stärke verwendete Alkali wird dabei zur Füllung des Aluminiumhydrates ausgenützt.
Um die Dauerhaftigkeit der verkleinerten Stärke zu erhöhen ist es zweckmässig als puffernde Verbindung in an sich bekannter Weise Wasserglas zuzuführen, so dass die Verkleisterung nach etwa zwei Minuten abgebrochen wird.
Die durch die Stärke und die Fasern erhaltenen Konglomerate weisen eine so grosse Haltbarkeit auf, dass sie bei den verschiedenen Herstellungsvorgängen nicht zerschlagen sondern aufgesammelt werden und zusammen mit den "normalen" Fasern auf dem Sieb bleiben und dies trotzdem, dass man verhältnismässig billige Verbindungen verwendet.
Um die Flotation der Konglomerate zu ermöglichen, gibt es mehrere Verfahren. Es ist z. B. möglich auf bekannte Weise Luft in das Rückwasser einzublasen. Diese Luft kann zweckmässigerweise durch Düsen mit kleinen Öffnungen eingeblasen werden, wodurch kleine Luftblasen gebildet werden, die an den Konglomeraten haften und diese an die Oberfläche der Flüssigkeit führen. Eine andere Möglichkeit besteht
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darin, dass bei der Verkleisterung der Stärke in der Mischung von Stärke und Wasser Luft gegebenenfalls unter mehr oder weniger kräftigem Umrühren eingeblasen wird, so dass die Stärkepartikeln der Mischung schon vor deren Zusetzen in das Rückwasser mit Luftblasen vermischt sind.
Eine weitere bekannte Mög- lichkeit, die hier vorteilhaft verwendet werden kann um die Flotation zu bewirken, besteht darin, dass das
Rückwasser, nachdem es mit der verkleisterten Stärkemischung versetzt worden ist, in einen geschlossenen
Flotationsapparat eingeführt wird, in dem Unterdruck über der Oberfläche der Flüssigkeit herrscht. Im
Wasser gelöste Luft wird dabei als kleine Luftblasen an den Konglomeraten abgeschieden werden, die so an die Oberfläche gelangen, wo sie einfach aufgefangen werden können.
An Hand der Zeichnung werden ein an sich bekannter Apparat zum Herbeiführen der Ausscheidung der Konglomerate von der Flüssigkeit und das erfindungsgemässe Verfahren beschrieben. Der Apparat be- steht aus einem Sammelbehälter 1, einem Flotationsbehälter 2 und einem diese Behälter verbinden- den Rohr 3. Das Rückwasser, mit Aluminiumsulfat versetzt, wird in den Behälter 1 durch eine Lei- tung 4 eingeführt und kann schon hier auch mit verkleisterter Stärke in einem früheren Arbeitsvorgang versetzt sein, oder das Rückwasser kann mit der erwähnten Stärkemischung erst in dem Sammelbehäl- ter 1 versetzt werden. Der Flotationsbehälter 2 ist, mit Ausnahme seiner Abflussleitungen 5 und 12 und des Rohres 3 ganz geschlossen, so dass er mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise einer
Pumpe, unter Unterdruck gesetzt werden kann.
Dieser Unterdruck verursacht, dass das Rückwasser von dem
Behälter 1 in den Flotationsbehälter 2 durch das Rohr 3 zu einer im voraus einstellbaren Höhe auf- gesaugt wird, wobei gleichzeitig im Wasser gelöste Luft in der Form von Blasen 6 ausgeschieden wird, die an den im Rückwasser herausgefällten Konglomeraten haften.
In dem Behälter 2 steigen diese an die Oberfläche und werden da von einer Saugvorrichtung 7 aufgefangen, die an einem als ein Arm ausgeformten Rohr 8 befestigt ist. Das Rohr 8 durchdringt die obere Wand 9 des Behälters 2 etwa an dessen Mitte und ist ausserhalb dieser Wand 9 mit einer Antriebsvorrichtung 10 versehen, durch welche der Arm 8 mit der Saugvorrichtung 7 im Kreis bewegbar ist, so dass die Saugvorrichtung 7 über die Fläche der im Behälter 2 befindlichen Flüssigkeit streichen kann. Die aufgesammelten Konglomerate und die aufgesaugte Flüssigkeit werden durch einen Fortsatz 11 der Leitung 5 zu dem Sieb der Papiermaschine zurückgeführt. Gereinigtes Rückwasser wird aus dem Flotationsbehälter 2 durch eine Abflussleitung 12 abgeleitet.
Das Flockungsmittel kann, wie aus den folgenden Beispielen hervorgeht, folgende Zusammensetzung haben.
Beispiel I : 10 kg Stärke (Stärke, die aus Kartoffeln, Getreide oder anderem stärkehaltigen Material gewonnen worden ist) werden in 5001 Wasser aufgeschlämmt und mit 10 I 40%igem Natriumhydroxyd versetzt. Danach werden noch 5001 Wasser zugesetzt und nach ungefähr zwei Minuten wird als pufferndes Mittel 251 Wasserglas mit einer Konzentration von 30/400 Bé zugesetzt. Die so erhaltene Stärkemischung hat eine Dauerhaftigkeit von etwa einer Woche.
Nur als ein Beispiel soll folgendes betreffend die Menge von Flockungsmitteln, die in einem gewissen Falle nötig ist, angeführt werden.
Beispiel II : Eine Menge des im Beispiel I angegebenen Flockungsmittels, das 10 g Stärke entspricht, wird zum Ausflocken von einem Kubikmeter Rückwasser verwendet, das 8 - 16 kg suspendiertes Material enthält, das aus Fasern, Frgänzungsmaterial, Farbstoff usw. besteht. Die Gewinnung von suspendiertem Material liegt dabei zwischen 95 und 100%. was bei normalem Betrieb mit einem Flotationsapparat einer Menge von zirka 4500 kg Fasern pro 24 h entspricht.
Die zugesetzte Menge Aluminiumsulfat kann zwischen 0. 2 und 2 g je 20 1 Suspension aber gern lg je 20 l betragen.
Die gute Wirkung des Verfahrens dürfte mittels folgender Theorie erklärt werden können. Die im Rückwasser suspendierten Fasern haben negative Ladung, werden aber einer positiven Ladung durch den Zusatz vonAluminiumsulfat beigebracht. Die Stärkepartikeln haben dank dem Zusatz von Alkali negative Ladung und ziehen also die positiven Fasern an.
Die Verwendung von Stärke bei Wiedergewinnung der Fasern bringt mehrere Vorteile. Die Stärke ist unter anderem billig leicht zu verschaffen, bildet durch Flotation leicht abtrennbare, stabile Flocken und übt keine schädliche Einwirkung auf die Qualität des herzustellenden Papiers aus. Die Wasserabsorptionsfähigkeit des Papiers wird gut, was betreffend die Herstellung von Kreppapier, z. B. Toilettenpapier, sehr wichtig ist.
Auch wenn das in obenerwähnten Beispielen angegebene Mengenverhältnis zwischen den zugesetzten Mitteln als das geeignetste zu betrachten ist, ist die Erfindung natürlich nicht auf diese Beispiele beschränkt.