CZ2299A3

CZ2299A3 - Způsob opětovného zhodnocení plniv a potěrových pigmentů z výroby papíru, lepenky a kartónu

Info

Publication number: CZ2299A3
Application number: CZ9922A
Authority: CZ
Inventors: Dieter Münchow
Original assignee: Alpha Calcit Füllstoff Gmbh Kg
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1999-06-16
Also published as: ATE202810T1; JP2000514510A; NO990074L; CN1225144A; AU2288997A; US7887629B2; US6214166B1; HU221442B; PT910697E; DE19627523C1; HUP9903637A3; NO324375B1; JP4046764B2; DK0910697T3; DE59703962D1; PL331011A1; US20030041990A1; CN1120262C; CA2250475C; CA2250475A1

Description

i - /

/>/22-// ·♦ ·♦

Způsob opětovného zhodnocení plniv a potěrových pigmentů z výroby papíru. lepenkyL. a_kar.t6nu-------------- ---------------------------------

Oblast techniky Předmětem vynálezu je způsob opětovného zhodnocení plniv a potěrových pigmentů z výroby papíru, lepenky a kartónu z kalů z odpadních vod z lakoven, zařízení pro odstraňování tiskařské černi, vnitrozávodních čističek nebo separačních zařízení, jakož i použití takto vznikající pigmentové břečky jako plniva pro výrobu papíru nebo jako pigmentové břečky pro výrobu potěrové hmoty pro papírenský průmysl.

Dosavadní stav techniky Při výrobě papíru se k surovinám, tzn. buničině, dřevu, slámové buničině nebo vláknité pololátce, přidává také pololátka ze starého papíru, plniva a pigmenty, pomocí nichž se má docílit uzavřeného povrchu pro zlepšení vlastností papíru, zejména stupně bělosti, opacity a potiskovatelnosti papíru. Téměř všechny papíry se opatřují plnivy, která poskytují zejména tikovým a psacím papírům rovnoměrnou strukturu, lepší měkkost, bělost a omak. Tato plniva, zvaná většinou "popeloviny", nebolí, při spalovací analýze zbývají jako popel, se buď přidávají do vláknité suspenze, nebo se nanášejí potíráním. Přírodní tiskové papíry . (nepotírané papíry) obsahují až 35 % hmot. plniv, potírané papíry 20 až 50 % hmot. Množství plniv závisí silně na účelu použití papíru. Silně -plněné—paplxy- maj-í—menší—pev-nost—a--ho3?-š-í—k-lí-ěi-te-l-n-os-t·.-—-——

Podíl plniv v papírové hmotě leží obvykle mezi 5 až 35 hmot. %, a sestává z primárního pigmentu nebo z recyklovaných potěrových pigmentů, které mohou pocházet ze zbytkových potěrových barev nebo potíraného zmetkového odpadu. Vedle bělosti plniv, která je důležitá pro bíle tónovaný papír, hraje podstatnou roli také velikost zrna, nebot: ta ovlivňuje výtěžek plniv a fyzikální vlastnosti papíru, zejména porozitu. Podíl plniv zůstávajících v papíru představuje 20 až 80 % množství, přidávaného do suspenze vláken. Výtěžek závisí jak na druhu plniv, tak také na látkovém složení, stupni mletí, fixaci částic plniva pryskyřicí a síranem hlinitým, hmotnosti papíru, rychlosti papírenského stroje, způsobu odtahování vody a jemnosti síta. V souladu s jejich spotřebou mají dnes jako plniva a potěrové pigmenty větší význam následující produkty: Kaolin, uhličitan vápenatý, umělé křemičitany a hydroxidy hlinité, oxid titaničitý, saténová běloba, talek a křemičitan vápenatý. Při zhodnocování starého papíru odpadají plniva a pigmenty jako odpadní produkt zejména v zařízeních pro odstraňování tiskařské černi. Tento odpadní produkt sestává například z 50 % hmot. celulózy, 25 % hmot. kaolinu a 20 % hmot. uhličitanu vápenatého, přičemž se ale mohou vyskytovat také další malé podíly síranu vápenatého, oxidu titaničitého, talku nebo jiných pevných látek, přičemž tyto směsi mohou obsahovat větší nebo méně velké vláknité podíly. 3

V EP O 492 121 B1 je popsáno dosavadní zpracování ..starého—papi r-u—takovým---způ-sobem-,--že—se*--t-y-to-^Glpadaí—1-á-fcky-oddělují z procesu jako směs odpadní vody a pevných látek, přičemž vzniká čistý odpadní produkt, který obsahuje asi 50 % podílu pevné látky a ukládá se na deponie. Zde se navrhuje kalovou směs voda-pevná látka intenzivně míchat a následně tuto směs vody a pevné látky hrubě, jemně, popřípadě nej jemněji rozemlít a teprve pak provádět další využití za přídavku příslušných přísad. Navrhuje se použití tohoto materiálu z výchozí látky pro barviva, lepidla, plniva a hydraulická pojivá. V DE 4 0 34 054 Cl se navrhuje způsob pro zpětné získávání surovin z mechanických kalů z odpadních vod z papírenského průmyslu. Při tomto způsobu se kal z odpadní vody po oddělení hrubých nečistot nejprve odstředěním zbaví obsahu černých částic a následně se rozdělí frakcionovaným procezením na vlákna, plniva, pigmenty a aglomeráty. Aglomeráty se postříhají a odloží jako odpad, zatímco vlákna, plniva a pigmenty se po případném dalším zpracování, přivádějí k cílenému opětovnému použití. Z EP 0 576 177 AI je znám způsob opětovného zhodnocení a opětovného využití surovin z kalů z odpadních vod z papírenského průmyslu, který se vyznačuje tím, že se suspenze kalu v prvním kroku způsobu podrobí prvnímu sítovému čištění při poměrně nízké konzistenci, následně se zahustí, zahřeje a prožene se dispergátorem, načež se tento kal znovu použije ve výrobě papíru. V EP 0 554 285 B1 se uvádí, že všechny způsoby zpětného získávání jsou zaměřeny na odstranění látek 4

··· ·· ·Ψ z ο sobě málo znečištěného okruhu, nebol: opětovné použití takzvaného zachyceného nebo hustého materiálu v procesu • výroby p ap -í -r u—n e p ř i pouští-......-vy šš-í-p o d í-i......-nečistot v -V-souladu-- s tím je popsán způsob zpětného získání upotřebitelných vláken a plniv obsažených v kalu z odpadní vody z mechanického čistícího zařízení.

Tento způsob se vyznačuje nastavením definovaného obsahu pevné látky, oddělením podílů hrubých nečistot, oddělením podílů černých částic, frakcionovaným jemným procezením dobrého podílu a opětovným zavedením vláknitého podílu a podílu plniv a pigmentů do přípravy surovin papírenského závodu. V kalech z odpadních vod z lakoven, zařízení pro odstraňování tiskařské černi, vnitrozávodních zařízení nebo separačních zařízení se plniva a potěrové pigmenty často vyskytují v aglomerované formě a s malou bělostí, což omezuje přímé znovupoužití v přípravě surovin, zejména pro potěr.

Podstata vynálezu Úkol vynálezu spočívá v poskytnutí způsobu opětovného zhodnocení papírenských surovin, zejména plniv a potěrových pigmentů, při současné úspoře energetických nákladů a nákladů na suroviny, jakož i dopravních nákladů. Výše uvedený úkol je podle vynálezu vyřešen způsobem opětovného zhodnocení plniv a potěrových pigmentů z výroby papíru, lepenky a kartónu z kalů z odpadních vod z lakoven, zařízení pro odstraňování tiskařské černi, vnitrozávodních 5

čističek nebo separačních zařízení, který se vyznačuje tím, že se kaly z odpadních vod obsahující plniva a potěrové ------pigmenty-----přivádě-j -í—k----m-í-sen-í a-------následnému-—m-le-t-í na— pigmentovou břečku s čerstvým pigmentem nebo čerstvým plnivem jako práškem nebo břečkou, obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo.

Pomocí předloženého vynálezu výše uvedeného způsobu se získá definovaná, koncentrovaná pigmentová břečka nebo plnivová břečka, kterou je možno použít jako vsázku ve výrobě papíru, lepenky a kartónu.

Ve výrobě papíru je obvyklé používat plniva a potěrové pigmenty jak jako prášek, tak ve formě koncentrované břečky, vykazující 50 až 80 % hmot. podílu pevné látky. Tato plniva a pigmenty jsou obvykle k dispozici od výrobců s požadovanou bělostí a rozdělením velikosti částic. Jádro předloženého vynálezu nyní tkví v přivedení pigmentu "základního zrnění", s výhodou jako pevné látky nebo také jako vysoce koncentrované břečky, například s obsahem pevné látky 70 až 85 % hmot. nebo více, například se středním průměrem zrna 50 % < 2 μτη až 10 μιη, zejména 2 μιη až 5 μπι, a mletí ve vodné fázi na místě v planetovém mlýnu na požadovanou bělost a velikost zrna. Tak se výše uvedené kaly z odpadních vod nepřímíchávají k hotovým dodávaným nebo k hotovým připraveným surovinám, nýbrž se nejprve, při přimíšení a následném semletí čerstvého pigmentu nebo plniva jako prášku, břečky obsahující čerstvý pigment a/nebo břečky obsahující plnivo melou na požadovanou bělost a jemnost a pak se vsazují jako plnivo nebo potěrový pigment. Uvedená minerální plniva a pigmenty se obvykle melou na požadovanou velikost zrna mokrým nebo suchým způsobem. Při mokrém mletí je přirozeně třeba velkého podílu vody. Podle vynálezu se nyní může část nebo celé množství potřebné vody pro míšení 6 ·· a následné mletí čerstvého pigmentu nebo plniva jako prášku, břečky obsahující čerstvý pigment a/nebo břečky obsahující —če-r-stvé --pln-i-vo----nahrad-i-t—-kaly -z-------odpadn£-ch — vod-;—-které— popřípadě obsahují vlákna. Obvykle v kalech z odpadních vod přítomné aglomeráty plniv nebo pigmentů přitom vadí málo, neboř tyto se rozmělní v průběhu procesu mokrého mletí na požadovanou velikost zrna. Další výhody vynálezu spočívají v, proti stavu techniky zvýšené, flexibilitě požadované velikosti zrna, kterou lze získat, v menších dopravních nákladech v důsledku odpadnutí dopravy vody v břečkách na trhu obvyklých, jakož i ve zlepšené stabilitě vyrobené pigmentové břečky samotné. Při přípravě kalů z odpadních vod se přirozeně požaduje, oddělit a odložit jako odpad podíl hrubých nečistot, který sestává z třísek, zrn písku a jiných nečistot. Takto získaný podsítný materiál sestává z vláken, plniv, pigmentů, jemného písku, černých částic a aglomerátů z plniv a pigmentů nebo pigmentů, vláken a plniv. Plnivy se přitom obvykle rozumí jemné částice používané jako vsázka do papírové hmoty; pigmenty se rozumí jemné částice používané do potěrových barev. Obvykle neupotřebitelné černé částice vykazují velkou variabilitu velikosti zrna. Sestávají hlavně z šedě až černě zbarveného písku, otěru dna, otěru strojů, zuhelnatělých mazacích prostředků, kyselinou atakovaných organických částic, rzi a aglomerovaného prachu nebo jejich směsi. Obvykle je nutné oddělování těchto černých částic pomocí odstřeďování nebo flotace, jestliže se kaly z odpadních vod mají přivádět do přípravy surovin. Podle vynálezu však není příslušné oddělování černých částic nezbytně nutné, neboř tyto částice se při mletí čerstvých plniv a čerstvých pigmentů zpravidla rozmělňují takovým způsobem, že je stupeň bělosti černými částicemi ovlivněn 7

méně silně. ___________„.Ni.cméně__..j.e. -samozřeg-mé-,---že- oddě-l-ov-ání—ěemýe-h -č-á-s-t-i-e · · zejména prostřednictvím odstředbvání, jako je popsáno například v EP 0 554 285 Bl, je také ve smyslu předloženého vynálezu možné pro získání mimořádné kvality plniv nebo pigmentů ve smyslu vynálezu.

Stejně tak je rovněž účelné provádět oddělování vláken, zejména při úpravě kalů z odpadních vod ze zařízení pro odstraňování tiskařské černi, čističek a separačních zařízení. Jako známé způsoby se zde nabízejí vločkování a sedimentace, filtrace, cezení, odstředbvání jakož i zvláštní chemické způsoby zpracování, jako například oxidace. V tomto případě se obvykle vyskytuje směs různých pigmentů, která obsahuje často kaolin, uhličitan vápenatý a talek. Vločkováním a změnou náboje se při separačních procesech často tvoří aglomeráty. Kaly z odpadních vod s malým obsahem pevné látky jako takové nejsou v souladu s tím použitelné jako surovina.

Pro výrobu potěrových barev je tedy požadováno zvýšení obsahu pevné látky v pigmentové směsi, jakož i zpravidla zvýšení bělosti pomocí způsobu o sobě známého. Rozrušení aglomerátů, které narušují chování potěrové barvy při tečení na na noži natíracího stroje, a negativně ovlivňují vlastnosti potěru, je zvlášť, výhodné. Částice pigmentů a plniv z kalu z odpadní vody, určené k použití jako plnivo nebo pigment, přitom fungují při procesu mletí jako mlecí pomocný prostředek a dispergační pomocný prostředek pro rozrušení aglomerátů. Zároveň funguje při procesu mletí kal z odpadní vody včetně nabitých částic jako dispergační a mlecí pomocný prostředek pro plniva a pigmenty, takže 8

podle vynálezu mohou být snížena jinak obvyklá množství dispergačních a mlecích pomocných prostředků. V souladu s tím je podle vynálezu zvláště výhodné, vzít ke smísení a návaznému mletí s čerstvým pigmentem nebo plnivem jako práškem, břečkou obsahující čerstvý pigment a/nebo břečkou obsahující plnivo, kal z odpadní vody s obsahem pevné látky 0,02 až 50 % hmot., zejména 1 až 30 % hmot. Při příliš malé koncentraci je opětovné zhodnocení nehospodárné. V kalech z odpadních vod může poměr plniv a/nebo pigmentů k vláknům kolísat v širokém rozsahu. Zvláště výhodné ve smyslu předloženého vynálezu je použít kaly z odpadních vod s popřípadě obohacenou koncentrací plniv a/nebo pigmentů, která leží v rozmezí 2 až 80 % hmot., zejména 20 až 60 % hmot., vztaženo na pevnou látku. Tak může podíl vláken, resp. podíl plniv a/nebo pigmentů kolísat například od 2 do 98 % hmot., resp. od 98 do 2 % hmot. Také jsou samozřejmě použitelné kaly z odpadních vod bez vláken.

Uveďme nyní příkladně výhodná složení různých kalů z odpadních vod. Odpadní voda z výroby s výhodou zahrnuje 0,5 až 5 % hmot., zejména 2,5 % hmot. materiálových ztrát, při zvláštní spotřebě čerstvé vody 10 až 100 1/kg, zejména 20 1/kg. Hustota materiálu činí s výhodou 0,02 až 0,5, zejména 0,125 % hmot. Zvláště výhodný ve smyslu vynálezu je v odpadní vodě z výroby množstevní poměr vláken k plnivu a/nebo pigmentu od 20 ku 80 % hmot. nebo 80 ku 20 % hmot., zejména vláken k pigmentu v poměru 4 0 ku 60 % hmot.

Hodnota pH kalů z odpadních vod, které které se vyskytují jako odpadní vody z výroby, může kolísat 9 9

v širokých mezích. Zvlášč výhodně se hodnota pH nastavuje v oblasti 4,5 až 8,5, zejména v neutrální oblasti kolem

Podle vynálezu použitelná odpadní voda z lakovny může mít například obsah pevné látky 0,1 až 20 % hmot., zejména 1 % hmot., před srážením, a po srážení 1 až 30 % hmot., zejména 5 % hmot. Hodnota pH může být například v rozmezí 6,5 až 10, s výhodou 7,5, před srážením, a 6,0 až 10,0, š výhodou 7,0, po srážení. Obsah popelovin by měl ležet zejména v oblasti 60 až 95 % hmot., zejména 90 % hmot. Typické složení obsahuje 1 až 90 % hmot., zejména 20 % hmot., kaolinu, 1 až 90 % hmot., zejména 60 % hmot., uhličitanu vápenatého, 0,5 až 50 % hmot., zejména 15 % hmot, talku, a 0,1 až 40 % hmot., zejména 5 % hmot. ostatních látek. V rámci předloženého vynálezu mohou být jako čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo použity kaolin, přírodní nebo srážený uhličitan vápenatý, umělé nebo přírodní křemičitany hlinité a hydroxidy hlinité, oxid titaničitý, saténová běloba, dolomit, slída, kovové, zejména hliníkové vločky, bentonit, rutil, hydroxid hořečnatý, sádra, vrstvené silikáty, talek, křemičitan vápenatý jakož i jiné nerosty a horniny. Výhodněji se čerstvý pigment nebo čerstvé plnivo jako prášek nebo břečka obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo v přítomnosti kalů z odpadních vod a popřípadě obvyklých mlecích pomocných prostředků a/nebo dispergačních pomocných prostředků míchá a mele na břečku s obsahem pevné látky 30 až 85 % hmot., zejména 40 až 75.,% hmot. 10 « ·

Čerstvé pigmenty nebo čerstvá plniva jako prášek nebo břečka obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo se —s —výhodou me 1 ou - -na-r o z dě 1 enf--ve l-i-kosti—zr na- --- --------------------τ— 10 až 99 % hmot. částic < 1 μπι, zejména 10 až 95 % hmot. částic < 1 μπι, vztaženo vždy na ekvivalentní průměr. Z EP 0 625 611 AI jsou známa rozdělení velikosti zrna pro potěrové pigmenty, která se mohou s výhodou nastavit také s pomocí předloženého vynálezu. Tak je zvláště výhodné ve smyslu předloženého vynálezu, když pigmenty mají následující rozdělení velikosti zrna a) 95 až 100 % hmot. částic < 10 μπι, b) 50 až 100 % hmot. částic < 2 μιη, zejména 50 až 95 % hmot. částic < 2 μπι, c) 27 až 95 % hmot. částic <1 μπι, zejména 27 až 75 % hmot. částic < 1 μπι, a d) 0,1 až 55 % hmot. částic < 0,2 μπι, zejména 0,1 až 35 % hmot. částic <0,2 μπι, vztaženo vždy na ekvivalentní průměr částice.

Podle vynálezu je dále možná velká rozmanitost bělosti a rozdělení velikosti zrna, které mohou být řízeny prostřednictvím způsobu a doby trvání mletí. Tak je možné na místě mísit poměrně hrubé plnivo s velkým množstvím kalu z odpadní vody, načež se tato břečka po rozemletí přidává do papírové hmoty. Stejným způsobem je možné na místě přidat malé množství kalu z odpadní vody k jemnému mletí s čerstvým pigmentem, který pak slouží jako potěrový pigment a/nebo plnivo. Výrobce papíru tak není již vázán na předem dané velikosti částic čerstvého pigmentu a/nebo plniv, jakož i pigmentových břeček od dodavatelů surovin. Pigmentové břečky výrobců surovin se obvykle charakterizují počtem —hmetřnos-t-n-ích-proeen-t-část-i-c—menšl-ch—než—2““7im·,—napřídcia-d—j-ako---- typ 95, 90, 75, 60, 50 atd. Výrobce papíru tak je schopen na místě v planetovém zařízení připravovat pigmenty jako břečku odpovídající vždy jeho požadavkům. To umožňuje pružnou a rychlou reakci na kvalitativní a výrobní požadavky, například různých papírenských surovin pro papírovou hmotu, pigmentů nebo břeček pro základní potěr, svrchní potěr a jednoduchý potěr nebo pigmentování samotného, jakož i míšení jinými pigmenty. Především však je tím dosaženo značného snížení dopravních nákladů, neboť se nemusí nutně dopravovat na velké vzdálenosti hotové břečky s vysokým obsahem vody.

Také když se ve smyslu předloženého vynálezu přidávají během míšení a mletí čerstvých pigmentů nebo čerstvých plniv jako prášku nebo břečky, obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo spolu s kaly z odpadních vod o sobě známá síťovadla, stabilizační prostředky, mlecí pomocné prostředky a dispergační pomocné prostředky, jak je známo například z EP 0 625 611 AI, přece je podle podle vynálezu proti stavu techniky zřetelně sníženo jejich potřebné množství. Za prvé obsahují jisté množství jmenovaných prostředků již kaly z odpadních vod. Za druhé, na základě možnosti přímého mletí na místě, není nutno zesíťovací, stabilizační, mlecí a dispergační pomocné prostředky přidávat v obvyklých množstvích, neboť: časová prodleva mezi výrobou břečky a jejím použitím se může silně zkrátit. Další výhodou používání malých množství pomocných prostředků je zlepšená retence pigmentu při výrobě papíru, neboť větší množství mají negativní vliv na retenci. - 12 «· ·♦ ♦· · ·♦ ·♦ • · · · · ♦ ♦· · ♦ t · • · «· ·♦ · ···· • · · ··· m · · ······ «·♦#··· · ·

Způsob podle vynálezu se hodí zejména pro zpracování odpadních kalů sestávajících z plniv a vláknin, nebo dílčích -proudů· suspen-z-e- vlákniny— ze -papír-en-ského- zpracování---s-t-arého papíru a recyklace papírenských zmetků, zejména při zpracování starého papíru ze stupně odpopelování, kde se klade velký důraz zejména na separaci plniv a pigmentů podle druhu a podle velikosti zrna, pro jejich zhodnocení opětovným použitím, čímž je využita vložená energie a hodnota. Břečky potěrových pigmentů, které lze získat pomocí předloženého vynálezu, lze použít zvlášť. výhodně v papírenském průmyslu, zejména pro výrobu potěrové barvy pro potěr papíru nebo do papírové hmoty. Zvlášť výhodné je použití pro výrobu potěrové pigmentové břečky pro ofsetový papír. Kromě toho se břečky podle vynálezu hodí také pro výrobu potěrové hmoty pro lehké, potírané papíry, zejména také při vysoké rychlosti nanášení, jakož i pro výrobu svitkového ofsetového papíru, zejména pro výrobu lehkých potíraných svitkových ofsetových papírů, potírání kartónu a speciálního papíru, jako například etiket, tapet, silikonového papíru, samopropisovacího papíru, jakož i pro přimíchávání při výrobě hlubotiskových papírů. V tomto smyslu jsou břečky potěrových pigmentů, získané podle vynálezu, zejména použitelné pro archový ofset, zejména pro archový ofset-jednoduchý potěr, archový ofset-dvojitý potěr (základní potěr a svrchní potěr), pro rotačkový ofset, zejména pro LWC-rotačkový ofset-jednoduchý potěr, rotačkový ofset-dvojitý potěr (základní potěr a svrchní potěr), pro hlubotisk, zejména pro LWC-hlubotiskový tisk-jednoduchý potěr, hlubotisk-dvojitý potěr (základní potěr a svrchní potěr), v kartónu, zejména pro kartón-dvojitý potěr (základní potěr a svrchní potěr), a pro speciální papíry, - 13 ·· ·· ·· · ·· ·· ···· · · ·· · · · • · ·· *· · I·· • ι · ··· · · · ··· ·· ······· · zejména pro etikety a flexibilní obaly. -----------Způsob-.....na-bíz-í-—mo-ž-nost—přidáva-t- ·-pigmentové—-břečky vyrobené podle vynálezu beze ztrát kvality vyrobených surových papírů, potěrů a zejména finální kvality. Příklady provedení vynálezu Dále bude uvedeno několik potěrových receptur, které lze získat za pomoci předloženého vynálezu (všechny údaje jsou vypočteny v hmotnostních dílech (sušina/účinná látka)). 1. Archový ofset 1.1 Archový ofset-jednoduchý potěr 70 hmot. dílů komerčně dostupného CaCO^ (typ 90) 30 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, např. US č. 1) 11 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (akrylát) 0,6 hmot. dílů komerčně dostupné karboxymetylcelulózy (CMC) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 64 %

Viskozita (Brookfield, 100/mih): 1200 mPas

Hodnota pH: 8,5 14 ·· Μ «· · ·· ·· • · » I ·»·· ··· « · Μ ·· · ··· • ·· a·· a · a aaaaa • a a · a a a a 1.2 Archový ofset-dvoiitv potěr .. -i--,-2--1--Are ho vy-o-f set---zák4-adn-í---pot-ěr - - ----------------------------------------- 100 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 60 nebo 75) 10 hmot. dílů komerčně dostupného latexu 4 hmot. díly komerčně dostupného škrobu (přírodního, oxidovaného, kukuřičného nebo bramborového) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino- formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.)

Obsah pevné látky: 66 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1100 mPas

Hodnota pH: 9,0 1.2.2 Archový ofset-svrchní potěr 70 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 90) 30 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, např. US č. 1) 10 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (akrylát) 0,6 hmot. dílů komerčně dostupné (CMC) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) 0,7 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého 64 % 1200 mPas 8,5

Obsah pevné látky:

Viskozita (Brookfield, 100/min): Hodnota pH: 15

♦ • · · · · • · · ♦

·· ·· • ·» · • · · · • · ~2τ~ ~Ro t ač kovy of s e t----------------------------------------------------------- ------- ~ 2.1 LWC-Rotačkovv ofset-jednoduchý potěr 50 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 90) 50 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, angl. kaolin) 2 hmot. díly komerčně dostupného škrobu (přírodního, oxidovaného, kukuřičného nebo bramborového) 12 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (XSB) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino- formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,7 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 62 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1400 mPas bHodnotá pH: 8,5 2.2 Rotačkový ofset-dvojitv potěr 2.2.1 Rotačkový ofset - základní potěr 100 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 60 nebo 75) 4 hmot. díly komerčně dostupného škrobu (přírodního,

N oxidovaného, kukuřičného nebo bramborového) 12 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (XSB) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino- formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 16 16 • ··

• · · ♦ ♦ · 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) Ob s a-h -pevné - 1-á t ky: - *— --------------------------6-6- %..........................—......

Viskozita (Brookfield, 100/min): Hodnota pH: 1200 mPas 9,0 2.2.2 Rotačkový ofsetrsvrchní potěr 60 hmot. dílů komerčně dostupného CaCO^ (typ 95) 40 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, angl. kaolin) 10 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (XSB)

0,6 hmot. dílů komerčně dostupné CMC 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 64 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1200 mPas

Hodnota pH: 8,5 3. Hlubotisk 3.1 LWC-Hlubotisk-jednoduchý potěr 70 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, angl. kaolin) 30 hmot. dílů komerčně dostupného talku 5,0 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (Akrylát bez poj iva) - 17 ·« ·· ·· ·« • · · • · ··

0,2 hmot. dílu komerčně dostupného zahušůovače (synt.) 1,0 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 58 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1200 mPas

Hodnota pH: 8,5 3.2 Hlubotisk-dvo~i itv potěr 3.2.1 Hlubotisk-základní potěr 100 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 75) 6,0 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (Akrylát bez pojivá) 0,3 hmot. dílu komerčně dostupného zahušúovače (synt.) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 66 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1200 mPas

Hodnota pH: 9,0 3.2.2. Hlubotisk-svrchní potěr 85 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (angl. kaolin) 15 hmot. kaolin) dílů komerčně dostupného kaolinu (kalcinovaný 5,0 hmot. poj iva) dílů komerčně dostupného latexu (akrylát bez 0,2 hmot. dílu komerčně dostupného zahušúovače (synt.) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého 57

Obsah pevné látky: 1200 mPas 8,5

Viskozita (Brookfield, 100/min): Hodnota pH: 4. Kartón 4.1 Kartón-dvoiitv potěr 4.1.1 Kartón-základní potěr 100 hmot. dílů komerčně dostupného CaC03 (typ 75) 3 hmot. dílů komerčně dostupného škrobu (přírodní, oxidovaný, kukuřičný nebo bramborový škrob) 14 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (XSB) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,5 hmot. dílu komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.)

Obsah pevné látky: 66 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1000 mPas

Hodnota pH: 9,0 4.1.2. Kartón-svrchní potěr 50 hmot. dílů komerčně dostupného CaCO^ (typ 90) 50 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (jemný, angl. kaolin) 13 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (akrylát) 2 hmot. dílu komerčně dostupného spolupojiva (akrylát) 0,8 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 19 19

• · ·· 0,6 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého — Obsah—pevné— 1-á-fcky----------- - --------------------—60-%“-------------------—

Viskozita (Brookfield, 100/min): Hodnota pH: 1200 mPas 8,5

Speciální papír 5.1 Etikety 70 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (normální, angl. kaolin) 10 hmot. dílů komerčně dostupného Ti02 (Rutil) 20 hmot. dílů komerčně dostupného CaCO-j (typ 90) 16 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (XSB) 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (EH) (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,6 hmot. dílů komerčně dostupného stearátu vápenatého

Obsah pevné látky: 60 %

Viskozita (Brookfield, 100/min) : 1200 mPas

Hodnota pH: 8,5 5.2 Flexibilní obal 80 hmot. dílů komerčně dostupného kaolinu (normální, angl. kaolin) 20 hmot. dílů komerčně dostupného CaCOg (typ 90) 14 hmot. dílů komerčně dostupného latexu (Akrylát)

0,8 hmot. dílů komerčně dostupné CMC 0,5 hmot. dílů komerčně dostupného tvrdidla (EH) (močovino-formaldehydová, melamino-formaldehydová nebo epoxidová pryskyřice) 0,6 hmot. dílu komerčně dostupného zesvětlovače (volitel.) --1-/0- -hmot dí-l-ů--komerčně - dos-tupného-stearátu -vápenatého - -

Obsah pevné látky: 58 %

Viskozita (Brookfield, 100/min): 1200 mPas

Hodnota pH: 8,5

Provádění způsobu podle vynálezu v obvyklé papírně lze popsat následovně:

Sila libovolné velikosti, například 50 až 1000 m^, slouží ke skladování suchých plniv a pigmentů jednotné popřípadě rozdílné základní zrnitosti, např. uhličitanu vápenatého. Prostřednictvím dávkovacího zařízení se zajištiuje vynášení práškových plniv a/nebo pigmentů navazující dopravou, popřípadě k dennímu zásobníku (zásobníkům), popř. s čistícími zařízeními. Dávkovači zařízení pro prášek/prášky, popřípadě řízená pamědovým programovatelným ovládacím zařízením (SPS,

Speicherprogrammierbare Steuerung) s elektronicky integrovanými recepty, určují gravimetricky a/nebo volumetricky množství složek, která je třeba smísit s vodou, čerstvou vodou nebo vodou v okruhu papírny. Podle vynálezu se místo čerstvé vody nebo vody z okruhu přivádí částečně nebo úplně kal z odpadní vody s obsahem pevné látky zejména 0,02 až 50 hmot. %, popř. při přídavku vody při vyšší koncentraci kalu z odpadní vody. V souladu s tím jsou dále zapotřebí zásobníky pro skladování kalu z odpadní vody, a dávkovači zařízení pro kal z odpadní vody, která gravimetricky nebo volumetricky určují přidávané množství. Kromě toho jsou zapotřebí zásobníky pro směs čerstvého pigmentu nebo čerstvého plniva jako prášku nebo břečky 21 -

obsahující čerstvý pigment a/nebo plnivo a kal z odpadní vody/vodu, popřípadě mlecí pomocné prostředky a dispergační -pemoe-né-- pros-t-řed-k-y- —nebo-—-j-i-n-é—pomocné”'—prostředky:—Pro dispergaci a úpravu stability jsou potřebná dispergační zařízení (disolver) nebo jiná míchací zařízení.

Semletí čerstvých pigmentů a/nebo čerstvých plniv jako prášku nebo břečky obsahující čerstvý pigment a/nebo plnivo s kaly z odpadních vod se může podle vynálezu provádět v obvyklých míchacích kulových mlýnech s obsahem například 700 až 5000 1 nebo více. Používá se mlecích médií, s výhodou mlecích koulí, zejména s průměrem 1 až 4 mm.

Pro úpravu kalů z odpadních vod se obvykle používají síta, s výhodou rámová síta pro oddělení znečištění (zlomků koulí, separačních materiálů, rzi atd.). Laserová měřící zařízení slouží k určení a řízení jemnosti mletí během procesu mletí a k počítačovému řízení kulového mlýnu míchacího zařízení. Popřípadě jsou zapotřebí další dávkovači vstřikovací zařízení pro přidávání dispergačních a mlecích pomocných prostředků do míchacího kulového mlýnu. Po vynášení pigmentové břečky je popřípadě zapotřebí síta pro další dělení škodlivých látek s velikostí větší než 20 μπι. Používaný čerstvý pigmentový a/nebo plnivový materiál, zejména používaný prášek uhličitanu vápenatého, vykazuje v suché formě stupeň bělosti podle DIN 53163 více něž 90 %, zejména více než 95 % při jemnosti dg7 s 25 μιη, jemnost ne větší než d97 s 100 μπι, čistotu uhličitanu ;> 98 %, podíl SiC>2 < 1,0, zejména s 0,2 %.

Proměnlivé podíly například uhličitanu, smíchaného s kalem z odpadní vody, se melou na břečku, která má obsah pevné látky, který se může nastavit na použitelnou potěrovou 22 22

• · barvu. Obsah pevné látky je nastavitelný také vyšší, když se pigmentová břečka má déle skladovat. Jemnost břečky se —uxduj-e - -ze3-ména--p.rostředni-©fev-í-m—doby- z-dr-žen-í - a/neb©·· -dodané— energie během výroby v míchacím kulovém mlýnu.

Stupeň bělosti pigmentové břečky je dán mezi jiným poměrem čerstvého pigmentu ke kalu z odpadní vody a zejména typem použitého čerstvého pigmentu.

Jedno provedení složení ' kalu z odpadní vody, které může být použito podle vynálezu, je uvedeno v následující tabulce 1: 23

Tabulka 1

MgO % 2,15 Al203 % 24,38 SiOz % 29,84 p2o5 % 0,81 CaO % 27,26 Ti02 % 0,20 v2os % <0,01 Cr203 % 0,01 MnO % 0,01 Na20 % 0,29 K20 % 0,82 Fe203 % 0,54 S04 % 0,14 Cl % 0,01 NiO % <0,01 CuO % 0,02 ZnO % 0,01 Ga203 % <0,01 SrO % 0,02 Zr02 % 0,01 PbO % 0,02 BaO % 0,06 Ztráty žíháním % 13,40 Celkem % 100,00 24

Kal z odpadní vody se složením uvedeným v tabulce 1 byl vysušen, a byla měřena jeho jemnost a barevnost.

Zjištěné hodnoty jsou:

Jemnost: (Cilas 850)

Hodnota'D^q = 15,0 μηi

Hodnota 2 ~ i/0

Stupeň bělosti: (Světlost Ry, C/2° DIN 53163)

Hodnota R = 84,1 Žlutost:(C/2°)=-5,6

Obsah vody kalu z odpadní vody činí 19,5 %. Hodnota pH byla měřena v 10% roztoku a činila 6,8. Část vysušeného kalu z odpadní vody byla zahřívána po dobu 2 hodin na 450 °C. Ztráty žíháním (organické podíly) činily 13,4 %. V laboratorním měřítku byl kal z odpadní vody postupně rozplaven na 40 % hmot. a rozemlet ve mlýnu se 60 % hmot. čerstvého pigmentu CalcicellR, přírodním krystalickým uhličitanem vápenatým (rozmezí velikosti zrna 0-20 μπι, hodnota D5Q = 5,5 μπι, stupeň bělosti C/2° DIN 53163 = ±1) .

Poté byla měřena jemnost a barevná hodnota mletého a vysušeného produktu.

Zjištěné hodnoty jsou: 25 25

Stupeň bělosti (Světlost Ry, C/2° DIN 53163) po semletí činil:

Hodnota Ry = 92,0 Žlutost:(C/2°)= -2,6 (Všechny uvedené znaky jemnosti byly stanoveny prostřednictvím sedimentační analýzy pomocí přístroje Cilas 850 firmy Cilas, Francie. Dispergace vzorku v alkoholu byla prováděna prostřednictvím rychlomíchačky a ultrazvukem.)

Claims

26

• f ·· • · · • · · řyzz P . A-T - E -N--T- O—V- -É -.......N Á R- O K -Y---—------ 1. Způsob opětovného zhodnocení plniv a potěrových pigmentů z výroby papíru, lepenky a kartónu z kalů z odpadních vod z lakoven, zařízení pro odstraňování tiskařské černi, vnitrozávodních čističek nebo separačních zařízení, vyznačující se tím, že se kaly z odpadních vod obsahující plniva a pigmenty přivádějí k míšení a následnému semletí na pigmentovou, břečku. s čerstvým pigmentem nebo čerstvým plnivem jako práškem nebo břečkou, obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použijí kaly z odpadních vod, které mají poměr vláknitého podílu ku podílu plniva a/nebo pigmentu 2 až 98 % hmot. ku 98 až 2 % hmot.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se kaly z odpadních vod ze zařízení pro odstraňování tiskařské černi, vnitrozávodních čističek a separačních zařízení, podrobí oddělování vláken.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se oddělování vláken provádí vločkováním a sedimentací, filtrací, cezením, odstřeďováním a/nebo chemickým zpracováním, zejména oxidací.
5. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se použijí kaly z odpadních vod s obsahem pevné látky 0,02 až 50 % hmot., zejména 1 až 27

30 % hmot.
..........6-.-. - —-Způsob· —podl-e—j-e dn©h©—neb©~-ví-ee-—-n-á-r oků—1—až—5-, - vyznačující se tím, že se použijí kaly z odpadních vod s koncentrací plniv a/nebo potšrových pigmentů v množství 2 až 80 % hmot., zejména 20 až 60 % hmot., vztaženo na pevnou látku.
7. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že jako čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo se použije kaolin, přírodní nebo srážený uhličitan vápenatý, umělé nebo přírodní křemičitany hlinité a hydroxidy hlinité, oxid titaničitý, saténová běloba, dolomit, slída, kovové, zejména hliníkové vločky, bentonit, rutil, hydroxid hořečnatý, sádra, vrstvené silikáty, talek, křemičitan vápenatý jakož i jiné nerosty a horniny.
8. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se čerstvý pigment nebo čerstvé plnivo „jj^kp prášek nebo břečka obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo v přítomnosti kalů z odpadních vod a popřípadě obvyklých mlecích pomocných prostředků a/nebo dispergačních pomocných prostředků míchá a mele na břečku s obsahem pevné látky 30 až 85 % hmot., zejména 40 až 75 % hmot.
. 9. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že. čerstvé pigmenty nebo plniva jako prášek nebo břečka obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo se melou na rozdělení velikosti zrna 10 až 99 % hmot. částic < 1 μτη, zejména 10 až 95 % hmot. částic < 1 μπι, vztaženo vždy na ekvivalentní průměr. 28 ·· · · »· · · · · · • ·· t · · ·· · » · · • f »« ·· · · · · · • ·· · · · · · · ······ ······· · ·
10. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 8, ...vyznačující se- h-ím* že čerstvé -- pi-gmenty-nebo — plniva jako prášek nebo břečka obsahující čerstvý pigment a/nebo čerstvé plnivo na rozdělení velikosti zrna a) 95 až 100 % hmot. částic < 10 μπι, b) 50 až 100 % hmot. částic < 2 μπι, zejména 50 až 95 % hmot. částic < 2 μιη, c) 27 až 95 % hmot. částic < 1 μπι, zejména 27 až 75 % hmot. částic < 1 μπι, a d) 0,1 až 55 % hmot. částic < 0,2 μπι, zejména 0,1 až 35 % hmot. částic < 0,2 μιη, vztaženo vždy na ekvivalentní průměr částice.
11. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se stupeň bělosti pigmentové břečky nastavuje prostřednictvím množstevního poměru mletého a nemletého čerstvého pigmentu nebo čerstvého plniva· jako prášku nebo břečky obsahující čerstvý pigment nebo plnivo ke kalu z odpadní vody.
12. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že se stupeň bělosti pigmentové břečky nastavuje prostřednictvím volby chemické čistoty, zejména stupně bělosti a/nebo hodnoty žlutosti čerstvého pigmentu nebo čerstvého plniva jako prášku nebo břečky obsahující čerstvý pigment nebo plnivo.
13. Použití pigmentové břečky podle jednoho nebo více předcházejících nároků pro výrobu potěrové hmoty pro papírenský průmysl, zejména potěrových hmot pro různé segmenty, například papír pro archový ofset, rotačkový ofset, hlubotisk, kartón a pro speciální papíry. 29 29 • * ·· 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 99 9 99 99 9 9 99 9 9 9 9 9 9
14. Použití podle nároku 13 pro výrobu obvyklých -po-těrov-ých—hmot -částečnou—nebo-úplnou náhradou-potěrových.. pigmentů.
15. Použití pigmentové břečky podle jednoho nebo více nároků 1 až 11 pro hromadné použití při výrobě papíru.