CN113891969A - 从旧纺织物制造纤维素纸料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种制造纤维素纸料(150)的方法。方法包括：i)提供(105)旧纺织物作为原材料(101)，其中，旧纺织物具有纤维素和非纤维素异物(尤其是合成塑料和/或金属氧化物)，ii)从纤维素中至少部分消耗(120)非纤维素异物，以便提供经消耗的原材料(110)，并且iii)由经消耗的原材料(110)形成(170)纤维素纸料(150)。此外，描述了一种来自经再循环利用的旧纺织物的纤维素纸料(150)和一种将旧纺织物用于提供纤维素纸料(150)的应用。

Description

从旧纺织物制造纤维素纸料的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造纤维素纸料的方法。本发明还涉及一种来自再循环利用的旧纺织物的纤维素纸料。本发明还涉及一种将旧纺织物用于提供纤维素纸料的应用。本发明还涉及一种用于筛选含纤维素的旧纺织物的方法和一种用于鉴别纤维素纸料的方法。

因此，本发明可以涉及再循环利用旧纺织物的技术领域。此外，本发明可以涉及制造纸料的技术领域。

背景技术

诸如纸或纸板等纸产品主要由原材料木材制成。然而，就资源和环保的制造方式而言，这可能不一定被认为是令人满意的。因此，对此的补充或替代的是对废纸进行再循环利用。然而，在将再循环利用的材料用作用于制造造纸所需的纤维素的原料时，存在这些再循环利用物的纯度问题。这些再循环利用物通常被非木类的材料污染。此外，在造纸时纤维只能再循环利用几次，这是因为由于各种处理步骤使得(葡萄糖单元的)链长或纤维素的纤维长度对于造纸工艺来说太短。此外，由再循环利用物制造具有特殊特性的纸料存在技术问题。因此，经再循环利用的纸料必须以复杂的方式(重新)加工，以便提供所期望的特性。

就卫生纸和新闻纸而言，现在甚至几乎不可能再提升废纸的比例。因此，为了进一步提升利用率，越来越多的废纸也被用于更高质量(用于期刊/杂志)的纸张。然而，如上所述，在多次再循环利用时，纤维被缩短并且必须从循环中剔除。出于该原因，必须持续地将例如来自期刊的新鲜纤维(木浆)和/或来自其他来源的纤维素浆料(Zellstoff)加入至循环中。这就避免了在多次再循环利用时会出现“再循环利用崩溃”。因此需要使得已知的纸张制造工艺更高效且同时更节省资源。

发明内容

本发明的目的是，以高效、稳健和节省资源的方式提供纤维素纸料。

该目的通过根据独立专利权利要求的主题来解决。优选的设计方案可以通过从属权利要求得到。

根据本发明的一个方面，描述了一种用于制造纤维素纸料的方法。该方法具有：i)提供旧纺织物作为原材料，其中，旧纺织物具有纤维素和非纤维素的异物(尤其是合成塑料)，ii)至少部分地从纤维素中消耗非纤维素的异物，以便提供经消耗的原材料，并且iii)由经消耗的原材料形成纤维素纸料。

根据本发明的另一方面，描述了一种来自再循环利用的旧纺织物的纤维素纸料，纤维素纸料具有以下特征中的至少一项：

i)固有的非纤维素异物(尤其是金属氧化物，更尤其是颜料)，其中，固有的非纤维素异物被加入纸料中，

ii)合成塑料(尤其是PUR，更尤其是弹性纤维)，其中，合成塑料被加入纸料中，

iii)10％或更少含量的平均聚合度为50至200个单体范围内的纤维素，

iv)平均聚合度为300个单体(特性粘度约175ml/g)或更多个单体、尤其是500个单体或更多个单体的纤维素。

根据本发明的另一方面，描述了一种将(经制备的)旧纺织物作为用于提供纤维素纸料的原材料的应用。

根据本发明的另一方面，描述了一种用于(尤其是从旧纺织物、再循环利用物)筛选含纤维素的旧纺织物的方法。该方法包括：i)确定指示纤维素质量(尤其是平均聚合度)的质量标准，ii)将经确定的质量标准与预定的质量标准进行比较，并且基于确定的结果：a)将质量标准与预定的质量标准不符的第一含纤维素的旧纺织物输送至用于制造纸料的方法，尤其是输送至用于制造上述纸料的方法；b)将质量标准与预定的质量标准相符的第二种含有纤维素的旧纺织物输送至用于(尤其是借助莱赛尔方法或粘胶方法(尤其是氨基甲酸盐方法或冷碱方法)制造再生纤维素成型体的方法。

根据本发明的另一方面，公开了一种用于鉴别含纤维素纸料(尤其是如上所述的纸料)的方法。该方法具有：i)获知指示纸料的多个成分的数据记录，ii)将与纸料相关的数据记录存储在数据库中，并且iii)将信息与数据库中的数据记录进行比较。在此，所述多个成分与纸料的固有的非纤维素成分有关，并且固有的非纤维素成分来自旧纺织物。

在本公开的范围内，术语“非纤维素异物”可以被理解为存在于原材料(尤其是混合纺织物)中但不基于纤维素的任何物质。其不仅是不可避免的杂质，而且还是原材料(混合纺织物)中存在的相当大比例的例如合成纤维(人造纤维)和/或金属氧化物。

在本公开的范围内，术语“纤维素”尤其可以被理解有机化合物，其组成部分是植物的细胞壁或者可以经合成制成。纤维素是多聚糖(也就是说多糖)。纤维素是无支链的，并且典型地具有数百到数万个β-D-葡萄糖分子(β-1,4-糖苷键)或纤维二糖单元。植物以受控方式从纤维素分子构建成纤维素纤维。利用技术过程可以将纤维素分子聚在一起形成再生纤维，例如作为抗撕裂纤维。

在本公开的范围内，术语“旧纺织物”可以被理解为来自服装制造的残余物和旧衣服。

在本公开的范围内，术语“服装制造的残余物”尤其可以被理解为具有纤维素或由纤维素构成的纺织物或纱线的废料和/或边角料，其中，这些残余物在用于制造服装的方法期间所产生。例如，在制造服装时，将具有纤维素的纺织物作为原材料进行制造，之后从中切割出扁平的部分(例如T恤半身的形式)。剩下的是残余物，该残余物根据示范性的实施例可以再次被输送至用于制造具有纤维素的成型体的方法。因此，服装制造的残余物可以是具有纤维素或由纤维素构成的原材料，其可以在消费者将残余物用作服装或以其他方式来使用之前被用于纤维素回收。服装制造的残余物尤其可以由基本上纯的纤维素形成，尤其是没有单独的且不含纤维素的异物(例如纽扣、纺织物印花或接缝)。

在本公开的范围内，术语“旧衣服”尤其可以被理解为具有纤维素的服装物品和家用纺织物(例如床上用品)，它们在回收至少一部分纤维素时就已经被消费者使用过(尤其是穿戴过)。因此，旧衣服可以是具有纤维素的原材料，其可能(但不一定)具有大量的异物，并且在消费者将旧衣服用作服装或以其他方式使用之后被用于纤维素再回收。旧衣服尤其可以由纤维素和一种或多种异物构成的混合物形成，该混合物尤其含有(尤其是在通常被用于服装物品的情况下)合成塑料(例如聚酯和/或弹性纤维)和/或单独的且不含纤维素的异物(例如纽扣、纺织物印花或接缝)。聚酯尤其被理解为在其主链中具有酯官能团(R-[-CO-O-]-R)的聚合物。聚酯包括聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。弹性纤维尤其被理解为具有高弹性的可拉伸化学纤维。基于弹性纤维的嵌段共聚物可以包含质量分数至少为85％的聚氨酯。

术语“新纺织物”包括通过一种或多种方法加工成线性、扁平状或空间状产品的纺织原料(天然纤维、化学纤维)和非纺织原料。术语“新纺织物”可以涵盖术语“服装制造的废料”以及成品(例如服装、床上用品)地来理解，其中，成品基本上尚未被用户所使用/穿戴。在一个实施例中，区别旧纺织物和新纺织物。在其他的实施例中，术语旧纺织物也可以包括这些新纺织物(未使用的纺织成品也可以被理解为旧纺织物或服装制造废料)。

在本公开的范围内，术语“合成塑料”尤其可以被理解为由大分子构建而成并且经合成制成的物质。塑料的各个大分子是聚合物，并因此由重复的基本单元(重复单元)构建而成。聚合物的大分子的大小可以在几千直至超过一百万个基本单位之间变化。例如，聚合物聚乙烯(PE)由多个相互连接的多次重复的乙烯单元构成。在此，聚合物可以是无支链的、有支链的或交联的分子。塑料就其物理特性而言原则上可以分为三类：热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。此外，例如在热塑性弹性体的情况下，这些特性也可以组合成子组。塑料的重要特征是它们的技术特性，例如可塑性、硬度、弹性、断裂强度、耐高温和耐热性以及耐化学性，这些特性可以通过选择大分子、制造方法和通常通过混入添加剂而在很宽的范围内发生变化。用于由单体或预聚物制成合成塑料的典型反应是：链聚合、加聚或缩聚。也尤其被用在纺织物中的合成塑料的示例例如是尤其是作为弹性纤维的组成部分的聚氨酯(PUR)，聚酯(PE，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))，聚酰胺(PA，例如尼龙、贝纶)和聚醚，尤其是作为弹性纤维的组成部分的聚乙二醇(PEG)。就这方面来说，合成塑料可以形成纺织物或旧纺织物中的合成纤维。

在本公开的范围内，术语“弹性纤维”尤其可以被理解为具有热塑性和弹性特性的合成塑料。因此，弹性纤维可以被称为热塑性弹性体(TPE)。弹性纤维可以作为嵌段共聚物存在，其特征尤其在于以下两个嵌段：聚氨酯(PUR)和聚乙二醇醚(PEG)。在此，PUR段可以形成刚性的区段，其与柔软的弹性PEG区段交替出现。PUR可以形成刚性的拉伸区段，这些区段彼此纵向连接并通过构建二次价力使例如纤维能够实现保持在一起。相反，橡胶状的PEG嵌段(例如分别约40到50个单体单元)可以紧紧地卷曲在一起，然而，它们也可以被拉伸。在此，弹性纤维可以作为具有非常高延展性(大于100％，例如700％)的卷曲结构存在。密度例如可以在1.1和1.3g/cm³之间并且强度例如为5至12cN/tex。弹性可以与温度有关。此外，术语“弹性纤维”可以被理解为弹性纤维本身以及相关的热塑性弹性体(例如Elastollan、Desmopan、Texin和Utechllan)。

在本公开的范围内，术语“造纸”尤其可以被理解为由含纤维素且经制备的原材料形成纤维素纸料，然后进一步加工成纸产品。因此，从含纤维素的原材料到纸料的所有加工步骤都可以称为造纸工艺。此外，从纸料到纸产品的所有加工步骤也可以被称为造纸。

在本公开，“纸料”可以被理解为纸原材料，然后可以由其形成诸如纸、纸板、过滤器或类似物的纸产品。纸料可以是至少包含纤维素浆料(纤维素)和结合剂的复合材料。纸料可以以固体形式存在，也可以作为悬浮液例如在水中存在。从广义上讲，“纸料”也可以包括纸产品本身。此外，纸料也可以包括纸或类似纸的材料，以及纸板、过滤材料、绝缘垫、吸水非织造物、纤维增强的扁平材料等。纸料可以通过对纤维悬浮液进行脱水来形成，例如在丝网上。纸料可以在后续工作步骤中被进一步压缩和干燥。然而，纸料也可以是扁平材料(纤维非织造物)，其基本上由(纤维素)纤维构成。

在本公开的范围内，术语“消耗”尤其可以被理解为以下过程，该过程至少部分地从由至少两种组分构成的混合物去除一种组分。例如，旧纺织物可以具有纤维素和如PET的聚酯的组分。如果现在降低PET组分的份额，则这可以被称为消耗PET。已知存在多种可能性来执行这样的消耗。首先，可以机械地进行消耗，例如通过密度分离。附加或代替地，可以借助化学分开执行消耗。这方面的示例是将待消耗的组分水解或衍生化。此外，待消耗的组分可以借助溶剂去除。在消耗时，待消耗的组分会降解或被破坏。此外，待消耗的组分可以以其原始形式存在，即不会被降解地存在。换句话说，术语“消耗”尤其可以被理解为以如下方式处理(消耗)输入的原材料，即，使得输出的经消耗的原材料在其化学/物理特性或其物质成分方面至少部分地与所输入的原材料不同，尤其是具有至少一种较低浓度的组分。例如，在化学消耗过程期间，可以执行蒸煮流程，尤其是碱性蒸煮。此外，例如在消耗过程期间可以(借助蒸煮)从纤维素消耗掉诸如聚酯的合成纤维。

在本公开的范围内，术语“聚合度”可以被理解为每个聚合物分子(例如纤维素分子)的基本结构单元(单体)的数量。聚合度可以等同于聚合物的平均摩尔质量与其重复单元(单体单元)的摩尔质量的商。除了蛋白质，确切数字通常只是所考虑样品的平均值。该平均值被称为平均聚合度(DP)。聚合度以及分子中单体的空间几何分布(也就是说分子支链的立体化学排列)对聚合物的物理特性并且特别是对机械特性会有很大影响。例如，对于棉花，DP约为3000或更多，对于粘胶纤维，DP约为250至700，对于聚酰胺DP约为100至180，并且对于聚酯DP约为130至220。

根据本发明的一个示范性的实施例，通过如下方式提供了尤其高效、稳健且节省资源的用于制造纤维素纸料的方法，即，使用(含纤维素的)旧纺织物作为原材料，从纤维素至少部分地消耗掉非纤维素的异物之后可以形成纤维素纸料。为了制造纸料常见地使用木材作为原材料，或者在再循环利用的情况下，使用废纸。在木材的情况下存在的问题是，最终必须持续砍伐新的树木，这既花费高又不节省资源。另一方面，废纸带来的问题是，如上所述，纤维素的纤维和链长(葡萄糖单位)在经过多次再循环利用周期中变得越来越短，从而必须将其从再循环利用的循环中去除。当要在纸料中达到特定的特性时，迄今这只能通过非常高的附加耗费才能实现。然而现在令人惊讶地发现，旧纺织物(其含有纤维素和另外的异物)是用于造纸的极好原材料。

根据本发明的一个示范性的实施例，可以在纸料的制造过程中提供或混合高质量的纤维素。这种高质量的纤维素可以包括主要用于纺织相关行业的工艺的纯度，这是因为在加工纤维以用于形成纱线或非织造物时通常需要尤其高的纤维素质量。旧纺织物的纤维素可以从棉花中获得很高的百分比，并因此与普通木材纤维素相比，质量自然特别高，尤其是在抗撕裂性、拉伸强度、伸长率等方面。这些特别的质量特征尤其可以归因于棉花的相关链长。

到目前为止，旧纺织物还没有被认为是用于造纸的纤维素的来源，这是因为如今的旧纺织物可能严重受到诸如塑料(合成纤维)异物或诸如颜料的金属氧化物的污染。一方面，这是因为纺织物是由塑料构造(这些可以作为整体进行分类)，但另一方面，这是因为现在即使主要由天然纤维制成的许多旧纺织物也被塑料成分部分地污染或为了改变特性而将塑料施用到天然纤维上。然而，现在令人惊讶地发现，旧纺织物中的残留成分，尤其是金属氧化物和特定的塑料，可以在纤维素浆料制备的范围内被用作积极的特性改变剂。

总之已经发现，旧纺织物是用于造纸的极其高效且节约资源的原材料，它提供了许多意想不到且能灵活使用的优势。

下面描述了方法的附加的实施例及应用。

根据一个实施例，消耗还具有：i)机械分离非纤维素异物中的至少一部分，和/或者ii)化学分离非纤维素异物中的至少一部分。这具有的优点可以是，可以使用已知的和既定的方法执行彻底的消耗。

根据一个实施例，可以基于不同的物理特性，尤其是借助金属沉积和/或重力沉积，将非纤维组成部分与纤维组成部分分离。例如，金属部件(例如拉链、铆钉等)可以基于其磁特性而分离。重力对不同组成部分的不同影响也可以用于分离。

根据一个实施例，机械分离可以基于非纤维素纤维与纤维素纤维之间的密度差异来进行。例如，基于不同强度的离心力，不同密度的材料可以在离心机中分离。在组成部分被转移到液态介质中后，这些组成部分由于它们的密度不同使得一部分可以聚集在表面上，而其他组成部分可以漂浮或沉淀在底部。

根据一个实施例，机械分离可以基于非纤维素纤维与纤维素纤维之间不同的静电特性而进行。由于不同的静电特性，使得不同的纤维可以以不同的方式对所施加的电场做出反应。这又允许纤维素纤维与非纤维素纤维的分离。

根据一个实施例，机械分离可以包括将纤维组成部分悬浮于液态介质，尤其是水性介质中(也就是说转移到悬浮液中)，并且由于在液态介质中的不同物理特性(尤其是不同的重力特性、与离心力相关的特性、漂浮和/或静电的特性)而将非纤维素纤维与纤维素纤维分开。当液态介质中的不同纤维由于其不同的成分而表现出不同的行为时，这也允许分离不同的纤维组成部分。

根据一个实施例，液态介质可以包括至少一种用于增强不同的物理特性的添加剂，尤其是分散剂和/或溶胀剂。一种分散剂或多种分散助剂尤其可以被理解为能够实现或稳定分散的添加剂，即物质(例如纤维)在连续介质中(例如在液体中)的精细分布的添加剂。溶胀剂尤其可以被理解为促进物质溶胀的添加剂。溶胀可以理解为物质(尤其是液体)渗入到固体中并引起后者的体积增大的过程。当将一种或多种这样的添加剂添加到介质时，会提高造成不同纤维机械分离的各种纤维的特性出差异。这提高了分离的效率。

根据一个实施例，化学分离可以包括仅将非纤维素纤维中的至少一部分或仅将纤维素纤维中的至少一部分选择性溶解在溶剂中，并分离出、尤其是过滤掉未溶解的纤维组成部分中的至少一部分。换句话说，可以将不同的纤维输送至(例如液态的、尤其是水性的)介质中，在介质中，只有其中特定的纤维、尤其是选择性的聚酯纤维显著地溶解，而其他纤维、尤其是纤维素纤维并未呈现溶解行为或仅呈现较弱的溶解行为。不溶解的或不明显溶解或较弱溶解的纤维(尤其是纤维素纤维)可以被过滤掉或离析出，并然后可以与已溶解的纤维分开进一步加工。

根据一个实施例，机械分离和/或化学分离可以具有将合成纤维作为非纤维素纤维分离。在再利用的纺织材料、尤其是旧衣服和/或纺织的废弃残余物中通常存在合成来源的非纤维素纤维。可以将聚酯、聚酰胺和/或弹性纤维认为这种合成纤维的示例。这些纤维可以利用此处描述的方法高效地与纤维素纤维分开。

根据一个实施例，化学分离可以包括输送碱性溶液，尤其是在使用氧化剂，尤其是碱性蒸煮的情况下。尤其地，可以输送碱性溶液以用于降解非纤维素纤维，尤其是合成纤维，更尤其是聚酯纤维。由此，特别是可以将聚酯分解成水溶性成分，水溶性成分可以借助在该过程中产生的废水与纤维素纤维分离。

根据另外的实施例，化学分离还包括：执行蒸煮流程，尤其是借助碱性蒸煮溶液。这具有的优点是，借助既定的方法以高效的方式执行消耗，并且因此能以简单的方式实施。

根据一个优选的实施例，进一步加工富集了纤维素纤维(即主要获得纤维素纤维)的所述经预处理的含纤维素(尤其是基于棉花)的纺织材料的碱性蒸煮以产生进一步纯化的纤维素浆料：可以将纤维、尤其是富含纤维素(或主要是纤维素)纤维与碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化钾)连同气态氧化剂(例如O2)在例如压力锅中进行处理(优选在pH值至少为9的情况下)，更确切地说根据一个示范性的实施例：

a)在90℃至185℃之间的温度下；

b)保温时间为45分钟至270分钟；

c)在存在纤维素稳定添加剂(例如镁盐，优选硫酸镁；或基于过渡金属的螯合化合物，例如乙二胺四乙酸(EDTA))的情况下，优选浓度范围为所述输送纤维的0.01重量百分比与5重量百分比之间；

d)碱浓度为所述输送纤维的1重量百分比至35重量百分比之间；

e)初始气压范围从1bar到21bar(对应于大约0.1MPa到大约2.1Mpa)。

然后可以对所产生的纤维素浆料进行洗涤过程。

根据一个实施例，化学分离可以将非纤维素纤维中的至少一部分转化为可溶性的、尤其是水溶性的物质，将可溶性的物质溶解在溶剂中、尤其是水性溶剂中，并且从溶解的物质分离出、尤其是过滤掉未溶解的纤维素纤维。因此可以将各种纤维输送给(例如水性)溶剂中，在其中，只有非纤维素纤维显著溶解。不溶解或不明显溶解或较弱溶解的纤维(尤其是纤维素纤维)可以被过滤掉或离析出，并然后可以与已溶解的纤维分开进一步加工。

根据另外的实施例，执行牛皮纸(Kraft)法，使得原材料的纤维素的聚合度在预定范围内。这具有的优点是，可以为造纸提供特别高质量的纤维素。

纤维素纤维在化学环境中的部分降解可以有利地通过影响化学环境来控制，使得纤维素的所得聚合度在期望范围内。尤其地，蒸煮可以在尽可能短的时间框架内执行，从而使纤维素的聚合度发生尽可能少程度的降低。

根据另外的实施例，消耗还包括：将氧化剂，尤其是氧气，输送给蒸煮流程中。这具有的优点是，使得该方法可以特别节省时间且同时高效执行，这是因为不再需要附加的漂白流程。已被证实的是，输送给碱性蒸煮流程的(气态)氧化剂导致经消耗的原材料(进而也是纸料)的特定亮度。因此，例如在蒸煮期间，针对纸料的ISO亮度可以达到90％或更高，而无需附加的漂白流程。

根据另外的实施例，消耗还包括：控制工艺参数，使得经消耗的原材料的纤维素的聚合度基本上在预定范围内。纤维素然后尤其具有200个单体或更多个单体、尤其是300个单体或更多个单体、更尤其是500个单体或更多单体的平均聚合度。更尤其地，纤维素包括10％或更少含量的平均聚合度为50至200个单体的纤维素。这具有的优点是，可以为造纸提供特别高质量的纤维素。

如上已述，具有长链的、即具有高平均聚合度的纤维素对于再循环利用过程是特别有利的。再循环利用的缺点是在多次再循环利用周期中链长将缩短。该缺点可以通过如下方式来克服，即，使用旧纺织物作为纤维素来源，这些旧纺织物天然含有链长很长的纤维素。因此，例如棉花的平均聚合度约为3000。在消耗过程中，现在尝试提供具有最高可能平均聚合度的纤维素。可以相应地控制工艺参数。例如，执行蒸煮流程，(例如通过缩短蒸煮时间、低温、纤维素稳定剂……)使纤维素聚合物的降解尽可能少或没有降解。此外，旧纺织物混合料可以组合在一起使得其中包含尽可能多的优质棉花。

根据另外的实施例，消耗还包括：对聚合度偏离预定区间的纤维素进行消耗(尤其是选择性消耗)。尤其地，使得纤维素具有200个单体或更多单体、更尤其是300个单体或更多单体、更尤其是500个单体或更多单体的平均聚合度。纤维素包括10％或更少含量的平均聚合度在50至200个单体的范围内的纤维素。这具有的优点是，可以为造纸提供特别高质量的纤维素。

在选择性消耗的情况下，可以有意地从原材料中去除具有短链长的纤维素，从而使得原材料的纤维素具有在预定范围内的平均聚合度。例如，可以执行机械分离，例如尺寸分离(过滤掉纤维素细粒物)，以便将较短(较轻)的纤维素聚合物与较长(较重)的纤维素聚合物分离。

根据另外的实施例，方法还包括：将经消耗的原材料与另外的原材料混合以用于获得混合的原材料。这尤其是使得混合的原材料具有预定特性。这具有的优点是，可以有针对性且以简单的方式控制经消耗的原材料的特性，并因此也控制待制造的纸料的特性。

另外的原材料同样可以具有旧纺织物或可以是附加材料，例如纤维素、(纸)纤维素浆料、废纸、塑料或其他异物。另外的原材料可以在消耗期间(例如在蒸煮期间)与原材料混合，但也可以在消耗之前或消耗之后与原材料混合。另外的原材料可以具有与原材料相同或不同的成分。优选地，另外的原材料具有预定的成分，从而在混合的原材料中或在待制造的纸料中有针对性地产生期望的特性。例如，另外的原材料可以包含高质量的纤维素，从而使得纸料具有特别长的纤维素聚合物。此外，另外的原材料例如可以包含弹性纤维，其确保改善纸料中的油结合能力。因此，另外的原材料可以有针对性地影响纸料的成分。

在一个实施例中，通过选择性消耗原材料中所存在的残余塑料来调整这些塑料(例如PET和/或PUR)的期望比例。然后将经制备的原材料与具有不同成分的另外的原材料(例如纤维素或旧纺织物混合物)混合，由此可以显著控制或调整根据该方法的纸产品的最终特性。

在一个实施例中，不同成分的各种旧纺织物混合物以如下方式混合，即，得到期望比例的不同塑料。这种降低化学品/无化学品的实施变体(仅通过混合原材料实现)在资源消耗和生态方面是吸引人的。因此，根据本发明由这种混合物制成的纸类产品，尽管原材料的质量是可变的，但就所得最终性能而言仍具有恒定的质量。

根据另外的实施例，该方法还包括：从纤维素中部分消耗(尤其是选择性消耗)非纤维素异物，使得在经消耗的原材料中至少部分地保留至少一种预定的合成塑料(尤其是使得所形成的纸料具有预定的特性)。这具有的优点是，可以有针对性地且以简单的方式控制经消耗的原材料的特性，进而也可以控制要制造的纸料的特性，同时可以以不太复杂的方式进行消耗流程。

根据另外的实施例，在经消耗的原材料中至少部分地保留的预定合成塑料包括PUR、尤其是弹性纤维。这具有的优点是，在没有附加花费的情况下获得积极的特性，例如提高的油结合能力，同时简化了消耗流程。

为了制造类纸产品，可以在纤维素浆料制造中使用来自非纸基再循环利用回路的再循环利用材料，例如旧纺织物。在制备这些再循环利用材料(纺织物再循环利用)时，在闭合材料回路的情况下产生必须在纤维制造中去除掉的各种不期望异物，以此使得技术/物理特性与非再循环利用的纤维相比足够相似。通常，这种异物、尤其是聚氨酯被尽可能完全地去除。

现在令人惊讶地发现，通过在制备方法(即对旧纺织物的制备)范围内对残留浓度进行有针对性的控制，可以在所得纤维素或其基于结合剂的后续产品中实现新的特性。基于热塑性塑料的转化控制，以如此方式实现从再循环利用物对残留组成部分的功能化和/或消耗允许过度补偿造纸中来自纯纸再循环的纤维长度问题(或伴随的强度问题)。

尤其地，通过目标比例的残余聚合物(尤其是聚氨酯，如弹性纤维)，可以实现补偿(通过弹性纤维份额而提高，通过旧纤维素而降低)强度值，该强度值通常可能由于混入再循环利用的纤维素而明显减低，这是因为再循环利用流程将导致平均链长度降低。

在更高的温度下(例如，该高温可以在造纸中通过干燥实现)，能利用弹性纤维(或TPE)的热塑性效果：形象地说，这将导致纤维素纤维之间的区域和/或在与结合剂相互作用时具有一定可控的粘性，这可以相应地用于热塑性附着效果。

根据本发明的对原材料的制备确保所保留的例如由PU、PA、聚酯等所构成的残余聚合物以适当的浓度得以保留以用于进行基于结合剂的进一步加工。当实现这一点时，纸料中的塑料成分具有类似于纤维热塑性复合材料系统的效果。

在另外的实施例中，来自旧纺织物的(残余)聚合物用作纤维素纤维下的附着增强剂或在纸产品(例如纸类的平扁材料)制造过程用作热塑性的特性增强剂。这种作为热熔粘合剂和/或与结合剂相互作用和/或半纤维素替代品的应用示例性地以在旧纺织物中出现的物质份额为基础。例如，在免烫衬衫中，这些物质和经预处理的纤维素组分在制造过程中的特定步骤完成之前基本上是惰性的。尤其地，因此可以通过加热(类似于热熔粘合剂)实现后继产品的后续硬化。为了制造具有高形状稳定性的复合材料(例如折叠的纸过滤器)，通常使用在纺织工业中以其他方式使用的复杂处理：通过组合非常复杂的化学处理，例如用液氨进行处理。它可以使衬衫长时间看起来像新的。更重要的是所谓的“湿交联”，其中，在棉花纤维素分子的之间建立起弹性桥。在洗涤后该桥将织物拉回原状。利用“合成树脂”进行湿交联需要非常精确的工作方式。

通过有针对性地控制残余塑料(如来自旧纺织物的弹性纤维)的比例，可以使所得复合材料实现一定的热塑性，从而经由根据本发明的消耗和重组过程产生的旧纺织物的残余塑料的相应比例通过根据本发明的纤维素的新的隐含特性在复合材料中产生新特性。

根据另外的实施例，该方法的消耗还具有：将合成塑料至少部分地保留在原材料中。在此，合成塑料尤其可以是来自由以下各项构成的组中的一个：聚酰胺、聚酯、聚氨酯和弹性纤维。这可以具有的优点是，使得合成塑料不再需要特别彻底或完全消耗。消耗少量残余物浓度在技术上可能非常具有挑战性且资源耗费。

替代地，可以将合成塑料，例如聚氨酯，保留在原材料中，由此可以减少或甚至不再需要复杂且成本高昂的消耗流程。当聚氨酯中的至少一部分配属于弹性纤维时，附加地还可以实现另外的优点，例如改善待制造的成型体的强度值和/或弹性。

可以在再循环利用方法中一起加工较少量(例如小于2％)的聚酰胺和聚酯，以便实现与纤维素的良好整合。在再循环利用方法中，这会是明显的优点，因为至少部分去除尤其是较低浓度的另外的合成聚合物将是过于耗费的。上面提到的另外的合成塑料经常广泛地包含在诸如纺织物的原材料中。因此，接受少量残余物将使再循环利用方法更加简便。

根据另外的实施例，旧纺织物具有第一合成塑料，尤其是聚酰胺和/或聚氨酯。旧纺织物还具有第二合成塑料，尤其是聚酯，更尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外，消耗还包括：i)将第一合成塑料至少部分消耗到第一浓度值，ii)将第二合成塑料至少部分消耗到第二浓度值。在此，第一浓度值不同于第二浓度值，尤其是更大。这具有的优点是，至少部分地消除了技术上耗费且成本高昂的对另外的塑料的消耗。替换地，至少一种另外的合成塑料甚至可以以有利的方式影响或控制待制造的纸料的特性。

根据另外的实施例，消耗还包括：至少部分(选择性)保留金属氧化物，尤其是二氧化钛，使得该金属氧化物可以充当有机杂质的氧化催化剂。这具有的优点是，可以以简单可控的方式消除否则可能很难去除的(残余)杂质。

通常分布非常细的诸如二氧化钛的金属氧化物例如可以与UV光(露天使用)相结合地作为氧化催化剂被用来降解尤其是含有以下组-OH、-O、COOR、-C＝C-的有机杂质。针对这些有机杂质的示例可以是：油、脂肪、溶剂、软膏、乙二醇(防冻剂)、生物柴油。该氧化催化剂可以尤其是在要求污染性低的情况下产生优势。

根据另外的实施例，描述了将金属氧化物(尤其是二氧化钛)作为经消耗的原材料和/或纸料中有机杂质的氧化催化剂(尤其是结合UV光)的应用。

根据另外的实施例，该方法还具有：从纤维素部分地(尤其是选择性地)去除非纤维素异物，使得固有的异物(尤其是金属氧化物，更尤其是颜料)保留在经消耗的原材料。这具有的优点是，无需附加费用就能够实现对纸料进行有效编码(指纹)。

根据另外的实施例，消耗还包括：(基本上)从纤维素完全消耗固有的非纤维素异物(尤其是合成纤维)，使得提供高纯度的纤维素纤维作为经消耗的原材料。这具有的优点是，可以以简单的方式从大量且廉价存在的原材料(即旧纺织物)获取用于造纸的高纯度纤维素。

就这方面来说，术语“完全去除”涉及尝试去除尽可能所有的异物。换句话说：不应留存任何异物。本领域技术人员清楚的是，在技术上完全消耗任何异物是极其困难的，这是因为可能有非常少量的污物保留。出于该原因，选择了“基本上”表达，因此可以理解为完全去除(如果技术上可行的话)是值得期待的。

根据另外的实施例，该方法还包括：i)将经消耗的原材料(尤其是作为含水纤维素悬浮液)输送至纸浆，并且由纸浆形成纤维素纸料。这具有的优点是，可以特别高效地使用经验证的技术将经消耗的原材料转化为纤维素纸料。

在上下文中，术语“纸浆”可以被理解为存在于典型的造纸中的由水、纤维素和结合剂构成的混合物，由该混合物制成纸。为简单起见，在本公开的范围内，“纸浆”被理解为任何形式的含水中间溶液，其包含一定比例的纤维素和结合剂。也可以使用非典型的纸结合剂用作结合剂。

在一个实施例中，在旧纺织物的消耗流程中获得的含水中间产物不干燥成常见的干纤维素形式，而是在尚未脱水的状态下进一步加工，例如，这允许含水纤维素悬浮液被混合用于输送至纸浆生成部的液体流。

根据示范性的实施例，通过用于选择旧纺织物的上述方法能够实现高效地对再循环利用原材料(旧纺织物)进行制浆：产生最高质量的再循环利用纤维素的旧纺织物部分可以用于纺织相关的制造过程，而那些并不理想地适合这些质量水平的旧纺织物则用于造纸。质量标准在此例如可以是纤维素的平均聚合度，其中，高平均聚合度可以代表高质量。选择可以在消耗流程期间发生，或者可以在旧纺织混合物上执行。

例如，可以将针对服装制造所选择的旧纺织物部分输送至莱赛尔方法或粘胶方法(尤其是黄原酸盐方法、氨基甲酸盐方法或冷碱方法)。

在本公开的范围内，术语“莱赛尔方法(Lyocell-Verfahren)”尤其可以被理解为按照直接溶剂法制造纤维素的方法。对于莱赛尔方法，可以从含有这种纤维素的原材料中获取纤维素。在莱赛尔方法中，原材料可以溶解在合适的溶剂中(该溶剂尤其是具有叔胺氧化物，如N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)和/或离子液体，也就是说由阳离子和阴离子构建而成的低熔点盐)。溶解尤其可以通过脱水和/或者在不进行化学改性的情况下来实现。所获得的也可以被称为原液或纺丝溶液的溶液然后可以在莱赛尔方法中通过一个或多个纺丝喷嘴进行挤压。由此形成的长丝可以在它们自由或受控落下通过含水浴中(尤其是在具有NMMO水溶液的浴中)的气隙和/或气隙中的湿气期间和/或之后沉淀。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”尤其可以被理解为用于按照湿纺法制造纤维素的方法。对于粘胶方法，纤维素可以从含有该纤维素的原材料(尤其是木材、木浆)中获取。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”可以理解为黄原酸盐法。在作为黄原酸盐法执行的粘胶方法的连续流程阶段中，可以首先用碱(例如用氢氧化钠溶液)处理原材料，由此形成碱纤维素。当该碱纤维素与二硫化碳反应时，形成纤维素黄原酸酯。通过继续添加碱(尤其是氢氧化钠溶液)，可以由此产生粘胶纺丝溶液，该粘胶纺丝溶液可以通过一个或多个纺丝喷嘴挤压。在纺丝浴中通过凝结生成粘胶长丝。然后将以此方式制成的粘胶长丝例如切割成粘胶切段纤维。

在本公开的范围内，术语“粘胶方法”也可以理解为氨基甲酸酯法，其中，使用氨代替二硫化碳来制造可溶性的纤维素衍生物。在此，生成所谓的氨基甲酸纤维素代替纤维素黄原酸盐。类似于纤维素黄原酸酯的进一步使用，由氨基甲酸纤维素制成可纺丝溶液，在通过一个或多个纺丝喷嘴挤压后，在纺丝浴中可以从该可纺丝溶液再生出纤维素长丝。

此外，在本公开的范围内，术语“粘胶方法”也可以被理解为冷碱法，其中，在无需进一步衍生成黄原酸盐或氨基甲酸酯的情况下，将纤维素溶解于温度受控的、尤其是经冷却的含水碱性介质中。在一个实施例中，含水碱性介质的温度小于20℃，尤其是小于5℃。为了改善溶解行为，可以给含水碱性介质添置诸如尿素、硫脲、氧化锌、聚乙二醇或表面活性剂的添加剂。在通过一个或多个纺丝喷嘴后，借助在酸性或碱性的纺丝浴中沉淀，再次从含有纤维素的纺丝溶液中再生出纤维素长丝。

根据示范性的实施例，上述编码可以确保含纤维素纸料的可靠质量。

在本申请的范围内，术语“纸料的成分”尤其可以被理解为含纤维素的纸料的或由此生成的纸产品的不同材料或组分或成分，它们能在测量技术上进行区分。在上下文中，术语“纸料”不仅被视为原材料(初级产品)，而且被视为待产生的纸产品。纸料的成分一方面可以依赖于用于制造纸料的原材料，并且另一方面可以依赖于用于制造纸料的方法。因此，纸料的成分和它们的量的组合可以指示出非常特定的纸料，或基于特定的原材料并使用特定的方法制造的非常特定的纸料批次。这种成分可以是纸料的主要成分(例如纤维素，该纤维素可以以不同的纤维几何形状出现，并且由于所用纤维素来源的不同的产品成分，该纤维素也可以在光谱上是能区分的(例如借助凭借NMR进行的结晶度确定))。然而，这种成分也可能是异物，该成分作为使用特定的原材料或纤维素来源的结果而包含在最终产品中(例如在再利用旧纺织物的情况下的聚酯或弹性纤维)。成分也可以是微量元素，其可以归因于纤维素来源或原材料(例如二氧化钛或稀土金属)。这些成分可以用各种分析方法记录，例如质谱法。此外，也可能的是，对纸料的如下成分进行分析，该成分在原材料中或纤维素来源中尚未被包含，而是只有在制成纤维素纤维或其他纤维素成型体期间或之后添加至纸料，例如色素标记物。

在本申请的范围内，术语“数据集”尤其可以被理解为(例如能电子存储的)数据，其数据内容用于说明多种成分在纸料或由其制成的纸产品中的存在性或不存在性，或者甚至说明了它们在纸料中的量。例如，数据集可以具有逻辑值“1”和逻辑值“0”的序列，因此是二进制代码或位序列，该二进制代码或位序列说明了特定的成分是否满足的相应标准。例如，这样的数据集的1Bit可以说明纸料具有的金属氧化物浓度是高于(相应于逻辑值“1”)还是低于(相应于逻辑值“0”)预定阈值。以该方式，利用紧凑的数据结构可以基于纸料的成分说明特定的纸料的指纹。

在本申请的范围内，术语“数据库”尤其可以被理解为全部数据集(其例如可以被存储在数据存储器上，更尤其是存储在电子大容量存储器上(例如硬盘))。这样的数据库可以在本地布置在用于制造纸料的装备处或者也可以布置在远程位置处，例如基于云技术。

根据本发明的一个示范性的实施例，提供了用于纸料的编码系统，其中，在制造这样的产品之后，关于该特殊纸料的优选多个成分的信息被记录并作为数据集保存。该数据集可以分配至该特殊纸料。该过程可以针对许多纸料进行重复。特定纸料的数据集在很大程度上依赖于用于造纸的原材料(例如木材、来自服装制造的残余物、旧衣服、天然棉花等)以及依赖于所使用的制造方法。例如，如果将待全部或部分再循环利用的不均匀的混合纺织物用作原材料，其材料成分因批次不同而波动很大，则可以针对每种纸料以数据集的形式保存原材料和制造方法的独特指纹。纺织物在此尤其可以是加工过的纤维产品。因此，混合纺织物可以被视为不均匀的纤维产品。如果稍后例如出于质量保证的原因要检查特定的测试产品的本源，则可以再次测量相同的参数，并在测试产品的已记录参数值与所保存的一个数据集之间搜索最佳的一致性(例如在最佳匹配(Best-Match)方法的意义上)。因此，在与特定的纸料相配属的数据集中对产品身份进行编码。根据示范性的一个实施例，通过将多个成分纳入到所属的数据集中，可以显著降低错误命中(也就是说产品被错误地分配给错误的数据集)的概率。此外，可以以高效且稳健的方式实现对由旧纺织物制成的纸料/纸产品与由木材和/或废纸制成的纸料/纸产品进行区分。

特别有利的是，将由再利用的旧纺织物制成的纸料的多种固有的非纤维素成分的组合作为指纹(数据集)保存在数据库中，并且在需要时将其与测试产品进行比较。在上下文中，固有的成分尤其可以被理解为纸料的如下成分，由于为此使用的原材料(优选是旧纺织物)和所使用的制造方法，在没有附加的措施情况下该成分不可避免地包含在最终纸料中。由此，实际上不需要附加耗费就能生成数据集，这是因为用作标记的成分不一定必须单独添加给纸料，并且尽管如此仍然可以明确指示非常特殊的纸料(这是因为旧纺织物被假设为不均匀的混合纺织物)。由于不使用纤维素本身，或者至少不仅将纤维素本身用作分析性的成分，而且至少还使用来自旧纺织物的非纤维素异物作为分析性的成分，使得可以保存针对特定纸料的完全特定或独特的数据集并与测试产品进行比较。通过该方式，可以通过验证回收过程的来源和可靠地识别伪造或抄袭来确保纸料的可靠质量。

根据一个示范性的实施例，基于将作为纤维素来源的旧衣服作为原材料中的至少一部分进行制造纸料；和/或者基于将作为纤维素来源的服装制造的残余物作为原材料中的至少一部分进行制造纸料。这具有的优点是，不仅可以可靠地鉴别出来自服装制造的特定批次，而且可以可靠地鉴别出特定的旧衣服混合料。

根据一个示范性的实施例，固有的非纤维素成分包括由自以下项构成的组中的至少一种：微量元素，尤其是金属，更尤其是稀土金属、金属氧化物，尤其是二氧化钛和/或锌氧化物、色素、磷光体和合成塑料，尤其是弹性纤维和/或聚酯。

在一个实施例中，旧纺织物或从中获取的纤维素中间体的不同的非纤维素异物成分被用于对诸如来源、批次、成分、本源证明等信息进行编码。尤其地，通过将各种这样的纤维素中间体进行混合可以显示出大量的不同代码。

附图说明

下面参照下图详细描述本发明的示范性的实施例。

图1示出根据本发明的示范性的实施例的从旧纺织物制造纤维素纸料的方法的流程图。

具体实施方式

在参考附图描述示范性的实施例之前，应当概括一些基本的考虑，基于这些考虑推导出本发明的示范性的实施例。

根据一个示范性的实施例，在制造过程的范围内的合适的加工步骤影响经制备的原材料的特性并影响通过这样的纸浆制成的纸的特性：i)在NaOH中的短蒸煮时间导致在很大程度上保持了在所得的纸浆中的链长，ii)从制造流程中去除过短的链长，iii)减少来自旧纺织物的金属氧化物(粘合、过滤等)，iv)通过选择旧纺织物(或再循环利用原材料)，降低合成纤维(聚合物)，v)控制蒸煮时长、蒸煮温度等。由此实现了每种聚合物纤维类型在所得纸浆中的比例<5％，vi)通过在蒸煮流程中添加氧气来反应生成并转化或去除金属氧化物和/或合成聚合物，并且vii)通过控制明确的工艺参数(例如暴露时长)以将所得的平均链长最大化。

根据一个示范性的实施例，在同一生产环境中制造两种纤维素变体时可能具有多种优势：i)简化预生产步骤，即不拒绝接收/储存太好的或太差的再循环利用原材料，而是仅分配给相应的制造流程中，ii)在后期生产环节中将所得纤维素混合成特定的质量，iii)通过影响各个流程步骤来控制所生产的纤维素质量。

根据一个示范性的实施例，以下有利特征尚不为人所知：i)将源自再循环利用物(例如旧纺织物)的异物浓度被改变和/或者利用，ii)在对再循环利物进行制备时采取特殊措施来达到特定的链长，iii)通过在纸浆中按份额使用旧纺织物再循环利用物来提高(类似)纸的扁平产品的可再循环利用性/次数，iv)将包含在再循环利用原材料的纸浆中的具有热致结合能力的聚合物作为在造纸行业中的结合剂还原剂，v)将来自棉花的长链纤维素与一定份额的聚合物纤维组合，它们两个都是再循环利用原材料的成分，以用于提高(类似)纸的扁平产品的可再循环利用性/次数，以及vi)使用来自纺织品再循环利用物的纸浆部分进行造纸，该纺织品再循环利用物还包含残余含量的聚合物，尤其PUR(弹性纤维)和二氧化钛(消光剂)。

根据一个示范性的实施例，在造纸行业一直在寻找使用尽可能少的附加腐蚀性化学品的脱墨法。在根据本发明的方法中隐含地实现了这种所谓的脱墨。通过蒸煮，尤其是用附加氧气进行的热蒸煮，使得纺织的颜色残余成分大量溶解，使得这也像脱墨法一样起作用。这种特殊的脱墨无需附加化学或物理措施来发生，因为用于分解待再循环利用的旧纺织物的化学品和工艺是绝对必要的。此外，在造纸行业中的脱墨法基于分类和浮选以去除印刷油墨。这些过程同样按标准被用在回收纤维素浆料的对旧纺织物预制备的标准流程中。在以这种方式制造的纤维素与来自纸再循环利用的纤维素掺合时，在相应的边界条件下，这将导致纤维素浆料混合物更白，并因此导致纸更白，这附加地减少了后续的漂白步骤。

根据一个示范性的实施例，以下作用机制是相关的：

a)该纸浆以示范方式将两种作用类型连接起来：

吸收：通过纤维结构、原纤化、多孔结构；

吸附：a1)高含量的羟基(亲水性)被用于含水污染物(酸、碱液、分散体、水性结合剂)，a2)残余含量的聚氨酯、聚酰胺和其他聚合物(疏水性)被用于脂质污染物(油、脂肪、矿物油产品、溶剂、漆料、推进剂)；

b)尤其是弹性纤维的含量在分子中将多种作用类型联合起来，并决定性地改善了水/油结合能力；

c)从使用场所(街道……)可轻松机械去除性；

d)天然纺织物来源确保垃圾填埋场无腐烂问题；

e)能够实现无残留焚烧。烟气中丝毫不含有害物质；

f)存在(几乎无法避免的)TiO₂含量，其通常分布非常细，与UV光(露天使用)相结合地作为氧化催化剂被用于降解含有以下组-OH、-O、COOR、-C＝C-的有机污物：这种有机污物是：油、油脂、溶剂、软膏、乙二醇(防冻剂)、生物柴油：这尤其是在要求污染性低的情况下导致具有优势。

图1示出了用于制造纤维素纸料150的方法100的示范性的实施例。首先，提供旧纺织物的混合物作为原材料101(参见框105)。旧纺织物混合物包括来自服装制造的残余物以及旧衣服，并具有纤维素(纤维)和非纤维素异物。非纤维素异物是合成纤维(塑料)和金属氧化物。合成纤维具有PUR，尤其是弹性纤维、聚酯(例如PET)、聚酰胺。金属氧化物具有诸如二氧化钛、氧化锌的颜料。提供的步骤包括粉碎旧纺织物。提供105包括通过切碎对原材料101进行机械粉碎。由此尤其可以从原材料101中去除大的非纤维素污染物，例如去除至少部分被用于产生原材料101的旧衣服的纽扣、接缝和印花。例如，可以通过机械粉碎将原材料101拆解成单个纤维。在此应注意，根据另外的实施例，所描述的机械粉碎也可以在消耗流程期间执行，尤其是在消耗之前执行。

还可以(参见方框160)，将含纤维素的原材料101与其他含纤维素的材料联合用作后续制备的另外的原材料111。因此，原材料101可以与含纤维素和/或至少一种合成塑料的另外的原材料111混合。该输送的另外的原材料111具有与原材料101中的成分不同的成分。现在可以基于原材料101和另外的原材料111实施纸料150的产生，从而使得纸料150包含预定的成分(例如合成塑料的比例)。替代地或补充地，另外的原材料111例如也可以包括服装制造的残余物。在图1中，另外的原材料111以经制备的方式被输送给消耗流程120，尤其是蒸煮流程121。根据另外的示范性的实施例，另外的原材料111也可以在消耗流程120之前(尤其是基本上与原材料101的输送同时地)输送或者甚至是在消耗流程120之后输送。

所提及的消耗流程120包括从纤维素中至少部分地消耗120非纤维素异物，以便提供经消耗的原材料110。消耗120包括执行机械分离121和化学分离122。

机械分离121包括密度分离，尤其是借助浮选法，以便例如选择性地从纤维素消耗掉聚酯。在此，纤维成分可以悬浮在液态(含水)介质中。由于在液态介质中不同的物理特性，尤其是不同的重力、离心力相关、漂浮和/或静电的特性，使得非纤维素纤维与纤维素纤维成功分离。除了纤维素和非纤维素异物的分离，还可以以该方式分离具有不同链长的纤维素成分。

化学分离121包括在蒸煮设备(例如压力锅或消耗器)中的蒸煮流程(非连续或连续)。在此使用包括氢氧化钠(在1至35％(w/w)范围内)的碱性蒸煮溶液。pH值位于7至14的范围内。蒸煮流程在90℃至185℃的温度和1Bar至21Bar的压力下进行45到270分钟。附加地，蒸煮溶液含有诸如镁盐的纤维素稳定剂，以便抵制不期望的降解。在升高的压力下，原材料101在碱液中经蒸煮，以便消耗不期望成分(例如来自生物源的色素、装备品、使用污染)。此外，以该方式也消耗了合成纤维和金属氧化物。蒸煮流程121可以有利地包括输送氧化助剂，例如氧气。这可以作为漂白的替选或补充地来执行。此外，可以有利地化学还原金属氧化物。

在一个示范性的实施例中，消耗合成纤维(参见框125)包括从纤维素基本上完全地消耗合成纤维。以此方式，提供高纯度纤维素纤维作为经消耗的原材料110。

在其他的实施例中，选择性地消耗预定的合成纤维，而其他预定的合成纤维保留在经消耗的原材料110中。在此，至少部分地(尤其是尽可能完全地)消耗诸如聚酰胺和特定的聚酯的塑料，而聚酯和/或弹性纤维(至少部分地)保留。聚酯可以在待制造的纸料150中充当附着促进剂的作用，而弹性纤维可以提高油结合能力。因此，从纤维素部分选择性地消耗125非纤维素异物，使得预定的合成纤维部分保留在经消耗的原材料110中，然后该预定的合成纤维在纸料150中产生预定的特性。消耗流程120的工艺参数(尤其温度、压力、停留时长、蒸煮溶液、混合、成分)控制使得在最终产品中获得所期望的特性。

在一个实施例中，纯化流程120的工艺参数被控制使得经制备的原材料110中的纤维素的平均链长在特定的预定范围内。对平均链长低于例如300个葡萄糖单位、优选在20至150个葡萄糖单位的范围内的预定值的纤维素(纤维)进行选择性消耗(见框127)。例如，可以经由机械分离，尤其是密度分离来实现。

在一个实施例中，控制工艺参数，使得从纤维素中选择性消耗非纤维素异物(参见框126)，使得固有异物保留在经消耗的原材料110中。这些固有的非纤维素异物是金属氧化物，如氧化钛或氧化锌，它们在纺织物中用作颜料。

在制备流程120之后，由经消耗的原材料110形成纤维素纸料150(参见步骤170)。经消耗的原材料110可以首先经过多个纯化步骤130、135。例如，这种可选的纯化可以包括通过漂白至少部分去除(残余)色素(框130)。由此可能的是，完全或部分地使原材料110脱色，例如，以便制造白色或灰色的纸料150。此外，经纯化的原材料110经历纯化步骤135，该纯化步骤是水性纯化或化学纯化。在后一种情况下，使用如乙醇的有机溶解剂或表面活性剂。

经加工的原材料110现在作为含水纤维素悬浮液存在。然后将其输送至纸浆145(参见步骤140)。替选地，经加工的原材料110设置有结合剂，于是使得其本身是纸浆145。纸浆145包括水、纤维素和结合剂。附加地，依赖于制备流程120，纸浆包括旧纺织物的功能化残余成分。功能化残余成分例如是用于提高附着的弹性纤维或作为编码剂的二氧化钛。然后将纸浆145干燥，从而能够由纸浆145形成纤维素纸料150。在干燥(或纸舀步骤)之后，纸料150作为纸或作为用于制造纸或类纸物料(纸板、过滤器……)的初级产品存在。

此外，需要指出的是，“包括”不排除包含任何其他的元件或步骤，并且“一个”并不排除多个。还应当指出，已经参考上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的参考符号不应被视为限制。

Claims (15)

1.一种制造纤维素纸料(150)的方法，所述方法包括：

提供(105)旧纺织物作为原材料(101)，其中，所述旧纺织物包括纤维素和非纤维素异物，尤其是合成塑料和/或金属氧化物；

至少部分消耗(120)所述纤维素中的所述非纤维素异物，以便提供经消耗的原材料(110)；并且

由所述经消耗的原材料(110)形成(170)所述纤维素纸料(150)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述消耗(120)还具有：

机械分离(122)所述非纤维素异物中的至少一部分；和/或者

化学分离(121)所述非纤维素异物中的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述化学分离(121)还包括：

执行蒸煮流程(121)，尤其是借助碱性蒸煮溶液，

更尤其地，其中，执行所述蒸煮流程(121)，使所述经消耗的原材料(110)的纤维素的平均聚合度位于预定范围内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消耗(120)还包括：

将氧化剂，尤其是氧气，输送给所述蒸煮流程(121)；和/或者

化学还原所述原材料(101)的金属氧化物中的至少一部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消耗(120)还包括：

控制工艺参数，使得所述经消耗的原材料(110)的纤维素的平均聚合度基本上在预定范围内，

其中，尤其地，所述经消耗的原材料(110)具有300个或更多个单体、尤其是500个或更多个单体的平均聚合度，

其中，更尤其地，其中10％或更少含量的纤维素具有在50至200个单体范围内的平均聚合度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消耗(120)还包括：

消耗(127)，尤其是选择性消耗，平均聚合度偏离预定的范围的纤维素，

尤其是消耗平均聚合度小于300个单体，更尤其是小于200个单体的纤维素。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：

将所述经消耗的原材料(110)与另外的原材料(111)混合(160)以获得混合的原材料，尤其是使得所述混合的原材料具有预定特性。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：

消耗(126)，尤其是选择性消耗，所述纤维素中的非纤维素异物，使得至少一种预定的合成塑料至少部分保留在所述经消耗的原材料(110)中，

尤其是使得所形成的纸料(150)具有预定特性；

其中，更尤其地，所述至少部分地保留在经消耗的原材料(110)中的预定的合成塑料包括PUR，尤其是弹性纤维。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消耗(120)还包括：

至少部分地、尤其是选择性地保留金属氧化物，尤其是二氧化钛，使得所述金属氧化物能够作为有机杂质的氧化催化剂。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括以下特征中的至少一项：

部分地、尤其是选择性地消耗(125、126)所述纤维素中的非纤维素异物，使得固有的异物，尤其是金属氧化物，更尤其是颜料，至少部分地保留在所述经消耗的原材料中(110)中；

基本上完全消耗(125)所述纤维素中的所述非纤维素异物，尤其是合成塑料，使得提供高纯度纤维素纤维作为经消耗的原材料(110)；

将所述经消耗的原材料(110)尤其是作为水性的纤维素悬浮液输送(140)至纸浆(145)，并且

由所述纸浆(145)形成所述纤维素纸料(150)。

11.一种来自经再循环利用的旧纺织物的纤维素纸料(150)，所述纤维素纸料至少包括以下特征中的至少一项：

固有的非纤维素异物，尤其是金属氧化物，更尤其是颜料，其中，所述固有的非纤维素异物被并入所述纸料(150)中；

合成纤维，尤其是PUR，更尤其是弹性纤维，所述合成纤维被并入所述纸料(150)中；

10％或更少含量的平均聚合度为50至200个单体的纤维素；

平均聚合度为300个单体或更多个单体、尤其是500个单体或更多个单体的纤维素。

12.一种将含纤维素的旧纺织物、尤其是经消耗的旧纺织物(110)作为用于提供纤维素纸料(150)的原材料(101)的应用。

13.一种选择含纤维素的旧纺织物的方法，所述方法包括：

确定指示纤维素的质量、尤其是平均聚合度的质量标准；

将经确定的质量标准与预定的质量标准进行比较；以及，基于所述确定的结果：

将质量标准与所述预定的质量标准不符的第一含纤维素的旧纺织物输送至用于制造纸料(150)的方法，尤其是输送至根据权利要求1至10中任一项所述的方法；

将质量标准与所述预定的质量标准相符的第二含纤维素的旧纺织物输送至用于制造再生纤维素成型体的方法，尤其是莱赛尔方法或粘胶方法中的一种，尤其是氨基甲酸盐方法或冷碱方法。

14.一种用于鉴别含纤维素的纸料(150)的方法，尤其是鉴别根据权利要求11所述的纸料(150)的方法，所述方法包括：

获知指示所述纸料(150)的多个成分的数据集；

将与所述纸料(150)相关联的数据集保存在数据库中；并且

将信息与所述数据库中的数据集进行对比；

其中，所述多个成分是所述纸料(150)的固有的非纤维素成分，以及

其中，所述固有的非纤维素成分来自旧纺织物。

15.根据权利要求14所述的方法，所述方法包括以下特征中的至少一项：

其中，将作为纤维素来源的旧衣服用作原材料(101)的至少一部分制造所述纸料(150)；

其中，将作为纤维素来源的服装制造的残余物用作原材料(101)中的至少一部分制造所述纸料(150)；

其中，所述固有的非纤维素成分包括自由以下项构成的组中的至少一种：微量元素，尤其是金属，更尤其是稀土金属，金属氧化物，尤其是二氧化钛和/或氧化锌，色素，荧光粉和合成塑料，尤其是弹性纤维和/或聚酯。

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