DE102005015490A1 - Loading gas-phase fibrous papermaking suspension with fine calcium carbonate crystals, introduces calcium hydroxide and carbon dioxide into gas phase for precipitation onto suspended fibers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beladen einer Zellulosefasern enthaltenden Faserstoffsuspension mit Calciumcarbonat.The This invention relates to a process for loading a cellulosic fiber containing pulp suspension with calcium carbonate.
Wenn
eine Faserstoffsuspension nach der Fiber-Loading-Technologie behandelt
wird, wird Calciumcarbonat ausgefällt. Dieser Prozess wird beispielsweise
bereits in der
Andererseits ist es aus der WO 81/02031 und der WO 00/28139 bereits bekannt, Faserstofffasern aus der Gasphase auf eine Siebpartie einer Papiermaschine aufzubringen, um daraus eine Papierbahn herzustellen.on the other hand it is already known from WO 81/02031 and WO 00/28139, Fibrous fibers from the gas phase on a wire section of a paper machine apply to make a paper web.
Zur Papierherstellung werden zur Zeit über 10 l Wasser je Kilogramm Papier benötigt. Die erforderlichen Kreislaufwassermengen im Nassteil einer Papiermaschine sind somit sehr hoch, da Eingangsstoffdichten von etwa 1 Feststoffgehalt benötigt werden. Der damit verbundene Kapitaleinsatz ist durch die zusätzlich erforderlichen Zusatzausrüstungen wie etwa Pumpen, Behälter, Sortier-und Auflösemaschinen, Trocknungsaggregate sowie die entsprechende Ausgestaltung der Papiermaschine bedeutend.to Paper production is currently over 10 liters of water per kilogram Paper needed. The required circulating water quantities in the wet part of a paper machine are thus very high, since input material densities of about 1 solids content needed become. The associated capital investment is due to the additional required additional equipment such as pumps, containers, Sorting and dissolving machines, Drying units and the corresponding design of the paper machine significant.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines mit Calciumcarbonat beladenen Faserstoffs zu schaffen.It The object of the invention is a further process for the production to create a loaded with calcium carbonate pulp.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Beladen einer wenigstens im wesentlichen einzelne Fasern enthaltenden, in der Gasphase suspendierten Faserstoffsuspension mit Calciumcarbonat mit den folgenden Verfahrensschritten:
- – Einbringen von Calciumhydroxid in der Gasphase,
- – Einbringen von gasförmigem Kohlendioxid und
- – Ausfällen von Calciumcarbonat an und in den Fasern des Faserstoffs.
- Introduction of calcium hydroxide in the gas phase,
- - introducing gaseous carbon dioxide and
- - Precipitation of calcium carbonate on and in the fibers of the pulp.
Durch die Erfindung wird somit ein Prozess zur Papierherstellung geschaffen, durch den sich der Einsatz von Additiven, Energie, Fasermaterial sowie die benötigte Wassermenge je Kilogramm Papier im Vergleich zum gegenwärtigen Füllstoffeinsatz reduzieren lassen.By the invention thus provides a papermaking process, through the use of additives, energy, fiber material as well as the needed Amount of water per kilogram of paper compared to the current filler input let reduce.
Das Anwendungsgebiet des mit diesem Prozess hergestellten Papiers erstreckt sich auf die Papierherstellung und den Einsatz aller Papiersorten einschließlich Verpackungspapiersorten mit oder ohne eine weiße Decklage, wobei der Faserrohstoff aus Frischfasern mechanisch oder chemisch aufgeschlossen wird. Dabei können Recycling-Fasern, DiP-(deinked paper)-Papier, Sekundärzellstoff, gebleichter oder ungebleichter Sulfatzellstoff, Fertigungsstoffausschuss, Leinen, Baumwoll- und Hanffasern oder jeglicher andere Rohstoff eingesetzt werden, der bei der Papierherstellung zur Anwendung kommt. Der Füllstoffgehalt kann im Bereich zwischen 1 und 60 % liegen. Der Fiber-Loading-Prozess erlaubt es, direkt in der Stoffaufbereitung einer Papierfabrik Füllstoff (Calciumcarbonat) auszufällen, das an und in den Papierfasern gleichmäßig verteilt und angelagert ist.The Application of the paper produced by this process extends on papermaking and the use of all types of paper including packaging paper grades with or without a white one Cover layer, wherein the fiber raw material from virgin fibers mechanically or is chemically disrupted. This can be recycled fibers, DiP (deinked paper) paper, secondary pulp, bleached or unbleached sulphate pulp, pulp, Linen, cotton and hemp fibers or any other raw material can be used, which is used in papermaking. The filler content can range between 1 and 60%. The fiber loading process allows it, directly in the stock preparation of a paper mill filler Precipitate (calcium carbonate), evenly distributed and deposited on and in the paper fibers is.
Die Fiber-Loading-Technologie ist auf alle Papiersorten anwendbar, beispielsweise auf Kopier- und Druckpapier aller Art, Streichpapier aller Art, Zeitungsdruckpapier aller Art, Zigarettenpapier aller Art, B&P-Papiere aller Art, Sackkraftpapiere und alle Arten von Filterpapieren. Mit dem Fiber-Loading-Prozess ist es möglich, vorhandene Füllstoffe, Fremdstoffe im Recycling-Rohstoff und im DIP-Papier zu aktivieren oder zu maskieren und dadurch eine höhere Füllstoffausbeute zu erzielen. Dabei werden gleichzeitig Papierparameter verbessert.The Fiber-loading technology is applicable to all types of paper, for example on copying and printing paper of all kinds, paper of all kinds, Newsprint of all kinds, all types of cigarette paper, B & P papers of all kinds Type, sack paper and all types of filter paper. With the Fiber loading process Is it possible, existing fillers, Activate foreign substances in the recycling raw material and in the DIP paper or to mask and thereby achieve a higher filler yield. At the same time paper parameters are improved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the Description and the drawings.
Der Papierherstellungsprozess erfordert, dass Rohmaterial dem Prozess zugegeben und so aufgeschlossen wird, dass nur Einzelfasern vorhanden sind.Of the Papermaking process requires that raw material be the process added and so open-minded that only single fibers present are.
Der Aufbereitungsprozess vollzieht sich weiter in der Gasatmosphäre, in der zur Füllstoffherstellung feinteiliges Calciumhydroxid und Kohlendioxid zugesetzt und vollständig miteinander umgesetzt werden, was durch eine entsprechende Regelung des Prozesses erreicht wird. Hierbei kristallisiert Calciumcarbonat an und in den Fasern sowie in der Gasphase aus.Of the Processing process continues in the gas atmosphere, in the for filler production added finely divided calcium hydroxide and carbon dioxide and completely together be implemented, resulting in an appropriate regulation of the process is reached. Here, calcium carbonate crystallizes on and in the fibers and in the gas phase.
Die so hergestellten, mit Calciumcarbonat beladenen Fasern mit freien und gebundenen Füllstoffanteilen werden vorzugsweise gleichgerichtet und über einen Stoffauflauf auf ein Sieb oder eine Formbahn gebracht, so dass ein zusammenhängendes Faservlies entsteht. Das so entstandene Faservlies wird anschließend entwässert und getrocknet, so dass als Endprodukt eine Faserstoffbahn resultiert. Falls notwendig, wird die Faserstoffbahn abschließend einem Streich- und Kalandrierprozess unterzogen.The Thus prepared, loaded with calcium carbonate fibers with free and bound filler proportions are preferably rectified and a headbox on brought a sieve or a forming line, so that a coherent Fiber fleece arises. The resulting nonwoven fabric is then dewatered and dried, so that the end product results in a fibrous web. If necessary, the fibrous web is finally a coating and calendering process subjected.
Beim Aufbereitungsprozess werden die Fasern vorzugsweise bei einem Druck in einem Druckbereich von 0 bis 15 bar, insbesondere zwischen 0 und 6 bar, beladen.During the preparation process the Fa preferably loaded at a pressure in a pressure range of 0 to 15 bar, in particular between 0 and 6 bar.
Von Vorteil ist es, wenn als Ausgangsmaterial für den Beladungsprozess vereinzelte Faserstofffasern mit einem Gewichtsanteil von 0.001 bis 1000 % des Gasgewichts, bezogen auf dasselbe Volumen, eingesetzt werden.From The advantage is when isolated as starting material for the loading process Fibrous fibers with a weight fraction of 0.001 to 1000% of Gas weight, based on the same volume, are used.
Mit Vorteil lässt sich Calciumhydroxid in flüssiger oder in trockener Form in wässrigen Faserstoff einmischen, wobei das Calciumhydroxid im Bereich zwischen 0,01 bis 60 % des vorhandenen Feststoffanteils des trockenen Faserstoffs eingemischt wird.With Advantage leaves Calcium hydroxide in liquid or in dry form in aqueous Mix pulp, with the calcium hydroxide in the range between 0.01 to 60% of the existing solids content of the dry pulp is mixed in.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Beladungsprozess bei einem pH-Wert zwischen 7 und 12, insbesondere zwischen 7,5 und 10, durchgeführt wird.In an advantageous embodiment of the method is provided that the loading process at a pH between 7 and 12, in particular between 7,5 and 10, performed becomes.
Die Reaktionszeit wird durch die Wahl der Temperatur und/oder des Drucks so gewählt, dass das Calciumhydroxid in einer Zeit reagiert, die zwischen 0,001 und 10 Minuten, insbesondere zwischen 0,1 Sekunden und 3 Minuten, liegt.The Response time is determined by the choice of temperature and / or pressure chosen so that the calcium hydroxide reacts in a time between 0.001 and 10 minutes, especially between 0.1 seconds and 3 minutes, lies.
Mit Vorteil wird das Kohlendioxid entsprechend den Reaktionsparametern in das Gemisch aus dem Gas mit den Faserstofffasern eingemischt, so dass Calciumcarbonat in einer Kohlendioxid-Gasgemisch-Atmosphäre ausfällt.With The advantage is the carbon dioxide according to the reaction parameters mixed into the mixture of the gas with the pulp fibers, so that calcium carbonate precipitates in a carbon dioxide-gas mixture atmosphere.
Das Verfahren wird mit Vorteil bei einer Prozesstemperatur durchgeführt, die zwischen –15° und 120° C, insbesondere zwischen 20° und 90° C, liegt.The Method is advantageously performed at a process temperature, the between -15 ° and 120 ° C, in particular between 20 ° and 90 ° C, lies.
Durch das Verfahren entstehen in vorteilhafter Weise rhomboedrische, skalenohedrische oder kugelförmige Kristalle von Calciumcarbonat. Diese haben mit Vorteil einen Durchmesser einen Durchmesser zwischen 0,05 μm und 5 μm, insbesondere zwischen 0,3 und 2,5 μm.By The process advantageously produces rhombohedral, scalenohedral or spherical Crystals of calcium carbonate. These have a diameter with advantage a diameter between 0.05 microns and 5 μm, in particular between 0.3 and 2.5 microns.
Zur Herstellung einer Faserstoffbahn wird die Faserstoffsuspension aus einem Stoffauflauf auf eine Siebpartie einer Maschine zur Erzeugung einer Faserstoffbahn aufgebracht.to Production of a fibrous web is the pulp suspension a headbox on a wire section of a machine for production applied to a fibrous web.
Hierbei weisen die zur Herstellung der Faserstoffbahn eingesetzten Faserstofffasern einen Gewichtsanteil zwischen 0,01 und 500 %, bezogen auf das Gasgewicht in demselben Gasvolumen, auf.in this connection have the pulp fibers used to make the fibrous web a weight fraction between 0.01 and 500%, based on the weight of the gas in the same volume of gas.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Fasern bei einem Druck in dem Druckbereich von 0,01 bis 10 bar aus dem Stoffauflauf auf die Siebpartie aufgebracht werden.It proves to be advantageous if the fibers at a pressure in the pressure range from 0.01 to 10 bar from the headbox to the Are applied wire section.
Das Verfahren kann so ausgestaltet werden, dass die zur Herstellung der Faserstoffbahn eingesetzte Faserstoffsuspension in einem Temperaturbereich zwischen –10° und 200° C auf die Siebpartie aufgebracht wird.The Process can be designed so that for the production the pulp web used pulp suspension in a temperature range between -10 ° and 200 ° C on the Siebpartie is applied.
Ebenso lässt sich mit Vorteil vorsehen, dass die Faserstoffsuspension in einer Gasatmosphäre auf die Siebpartie aufgebracht wird, die insbesondere aus Kohlendioxid oder aus mit Kohlendioxid angereicherter Luft besteht, wobei eventuell Wasserdampf zugemischt wurde. Die Faserstoffsuspension kann in eine Gasatmosphäre eingebracht werden, die bis zu 100 % Luftfeuchtigkeit aufweist. Durch diese Maßnahmen setzt sich die Ausfällung von Calciumcarbonat auch auf der Siebpartie fort, was besonders günstig ist, insbesondere bei der Bildung einer festen geschlossenen Faserstoffbahn.As well let yourself provide with advantage that the pulp suspension in a gas atmosphere on the Siebpartie is applied, in particular from carbon dioxide or consists of carbon dioxide-enriched air, where appropriate Steam was mixed. The pulp suspension can in a gas atmosphere be introduced, which has up to 100% humidity. Through these measures the precipitate settles of calcium carbonate also on the wire section, which is particularly Cheap is, especially in the formation of a solid closed fibrous web.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahrens zum Beladen einer wenigstens im wesentlichen einzelne Fasern enthaltenden, in der Gasphase suspendierten Faserstoffsuspension mit Calciumcarbonat.The The invention also relates to an arrangement for carrying out the method described above for loading one at least substantially containing individual fibers, suspended in the gas phase pulp suspension with calcium carbonate.
In vorteilhafter Weise ist das Reaktionsgefäß mit Öffnungen zur Zuführung von einzelnen Faserstofffasern, von feinteiligen Calciumhydroxid-Partikeln und von Kohlendioxid ausgestattet.In Advantageously, the reaction vessel with openings for the supply of single fiber fibers, of finely divided calcium hydroxide particles and equipped with carbon dioxide.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.below the invention is in an embodiment explained in more detail.
Die einzige Figur zeigt ein Schema, nach dem in einem Reaktionsgefäß Faserstofffasern mit Calciumcarbanat beladen werden und wie anschließend der beladene Faserstoff in einer Maschine zu einer Faserstoffbahn verarbeitet wird.The single figure shows a scheme according to which fibrous fibers in a reaction vessel be loaded with calcium and how then the loaded pulp processed in a machine to a fibrous web becomes.
Eine
in einem Reaktionsgefäß
Das
eingesprühte
Calciumhydroxid lagert sich an den Fasern
Die
beladenen Faserstofffasern
Die
Faserstoffbahn wird in einer Trockenpartie
- 11
- Reaktionsgefäßreaction vessel
- 22
- Reaktionszonereaction zone
- 33
- FaserstofffasernPulp fibers
- 44
- Innere ReaktionszoneInner reaction zone
- 55
- Zuführleitungfeed
- 66
- Zuführleitungfeed
- 77
- Calciumcarbonat-KristalleCalcium carbonate crystals
- 88th
- Nachreaktionszonesecondary reaction
- 99
- Beladene Faserstofffasernloaded Pulp fibers
- 1010
- VorratsgefäßStorage jar
- 1111
- Nassteilwet part
- 1212
- Maschinemachine
- 1313
- Trockenpartiedrying section
- 1414
- Kalandercalender
- 1515
- Wickelapparatwinding apparatus
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200510015490 DE102005015490A1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Loading gas-phase fibrous papermaking suspension with fine calcium carbonate crystals, introduces calcium hydroxide and carbon dioxide into gas phase for precipitation onto suspended fibers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200510015490 DE102005015490A1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Loading gas-phase fibrous papermaking suspension with fine calcium carbonate crystals, introduces calcium hydroxide and carbon dioxide into gas phase for precipitation onto suspended fibers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005015490A1 true DE102005015490A1 (en) | 2006-06-08 |
Family
ID=36441820
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---|---|---|---|
DE200510015490 Ceased DE102005015490A1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Loading gas-phase fibrous papermaking suspension with fine calcium carbonate crystals, introduces calcium hydroxide and carbon dioxide into gas phase for precipitation onto suspended fibers |
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DE (1) | DE102005015490A1 (en) |
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- 2005-04-05 DE DE200510015490 patent/DE102005015490A1/en not_active Ceased
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