DE102007054743A1

DE102007054743A1 - Verfahren zur Aufbereitung von bedrucktem Altpapier

Info

Publication number: DE102007054743A1
Application number: DE200710054743
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dockal-Baur; Harald Hess; Martin Kemper; Armin Volk
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Das Verfahren dient zur Aufbereitung von bedrucktem Altpapier (AP), insbesondere von bedruckten Büroabfällen, für die Erzeugung hochwertiger Papiere, wie z. B. grafische Papier oder Hygienepapiere. Dabei wird die Auflösung in einer rotierenden, einen nicht rotierenden Verdrängungskörper (2) aufweisenden Auflösetrommel (1), vorzugsweise bei einer Konsistenz von mindestens 25%, durchgeführt. Dabei kann bereits hier ein beträchtlicher Anteil der Druckfarbenpartikel von den Fasern abgelöst werden, so dass sie in einer Flotationsanlage (9) entfernt werden können. Das Verfahren führt zu Einsparungen bei Investitionen und Betrieb.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit Hilfe dieses Verfahrens kann bedrucktes Altpapier so aufbereitet werden, dass es für die Produktion von Papier, insbesondere grafischem Papier, geeignet ist. Bei Verfahren dieser Art ist es bisher üblich, eine Mehrfachbehandlung des bereits aufgelösten bedruckten Altpapiers in einer Abfolge von einzelnen Verfahrensschritten vorzunehmen, in denen insbesondere mehrmals flotiert wird. So z. B. werden in einer ersten Flotationsanlage die leicht ablösbaren Druckfarbenpartikel durch Flotation entfernt. Da es bei einer üblichen Auflösung in der Regel nicht gelingt, alle Druckfarbenpartikel von den Fasern abzulösen, folgt auf die erste Flotation eine Dispergierung des bis dahin nur teilweise von Druckfarbenpartikeln befreiten Stoffes. Anschließend kann erneut flotiert und dadurch auch der Rest der noch enthaltenen Druckfarbenpartikel abgeschieden werden. Dieses bekannte Verfahren ermöglicht zwar eine sehr effektive Abtrennung der Verunreinigung aus dem aufgelösten Altpapier, es ist aber aufwändig.
In der ersten Verfahrensstufe, der Auflösung, kann eine rotierende Auflösetrommel verwendet werden, wie sie z. B. aus der DE 197 36 143 A1 bekannt ist. Eine solche Auflösetrommel besteht im Wesentlichen aus einem großen liegenden Zylinder, der zumeist Stirnflächen-Abdeckbleche enthält, um das ungewünschte Austreten des Stoffes zu verhindern. In ihr wird das mit Wasser versetzte Altpapier durch Anheben, Rutschen und Fallen bzw. Relativbewegung der Stoffanteile zueinander zerkleinert. Die für das Verfahren besonders geeignete Auflösetrommel weist in ihrem Inneren einen im Allgemeinen feststehenden, also nicht rotierenden Verdrängungskörper auf, der die Reibung des eingetragenen Rohstoffes verstärkt. Zwischen dem Verdrängungskörper und der Innenwand des Zylinders bildet sich ein Bearbeitungskanal, in dem das aufzulösende Altpapier nach oben gefördert und dabei intensiven Scherkräften ausgesetzt wird. Anschließend fällt es im freien Fall in den gerade unten liegenden Teil der Trommel zurück. Zumeist wird außerdem für einen Axialtransport des Altpapiers von einer Stirnseite der Trommel zur anderen gesorgt. Durch die Kombination von Faser-Faser-Reibung und Fallbewegung ist insgesamt eine intensive Auflösung möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine hohe Reinheit des für grafische Papiere verwendbaren Papierstoffes erzielt werden kann und gleichzeitig eine Senkung des erforderlichen Aufwandes möglich ist. Das Verfahren soll außerdem eine hohe Betriebssicherheit bieten.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass bereits bei der Auflösung eine weitgehende Ablösung der Druckfarbenpartikel vom Papier erfolgt. Andererseits sind die in einer solchen Trommel erzeugten Kräfte wegen der großen Abstände der Bearbeitungsflächen nicht so hoch, dass eine unerwünschte Zerkleinerung der Farbpartikel zu befürchten wäre, die das spätere Flotationsergebnis verschlechtern würde. Bei relativ hoher Konsistenz, z. B. zwischen 20% und 35%, vorzugsweise 25% bis 35%, während der Auflösung in der Trommel lassen sich diesbezüglich besonders gute Ergebnisse erzielen. Die mechanische Behandlung in der Auflösetrommel wirkt sich also so aus, dass die bisherige Abfolge von bis zu zwei Dispergierungen und bis zu drei Flotationen wesentlich reduziert wird. Dabei ist anzumerken, dass z. B. bei der Herstellung von grafischen Papieren aus bedrucktem Altpapier, insbesondere Büroabfällen („mixed office waste") diesbezüglich sehr hohe Anforderungen an das Verfahren gestellt werden.
Der aufgelöste Faserstoff kann nach entsprechender Verdünnung in die verschiedenen Reinigungsstufen geführt werden und auf die notwendige Weiße und Sauberkeit gebracht werden. In einer Flotationsanlage werden oft mehrere Flotationszellen hintereinander geschaltet, so dass die Suspension nacheinander mehrmals flotiert wird, bis die bereits abgelösten Farbpartikel mit dem Schaum abgeführt wind. Der Schaum kann in einer weiteren Stufe („Sekundärstufe") nachflotiert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muss der ersten Flotationsanlage nach der Auflösung keine Dispergierung mehr vorangestellt werden. Es versteht sich, dass durch Einsparung einer Dispergierung und eventuell einer weiteren Flotationsanlage eine wesentliche Vereinfachung des ganzen Verfahrens möglich ist und auch der apparative Aufwand sehr stark reduziert wird. Das gilt auch dann, wenn man davon ausgehen muss, dass die Auflösetrommel als Investition aufwändiger ist als ein normaler Pulper.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von einer einzigen Figur:
In der Figur wird exemplarisch ein Anlagenschema gezeigt zur Erläuterung der wichtigsten Verfahrensschritte, die bei der Durchführung der Erfindung vorgenommen werden. Man erkennt, dass zu Beginn des Verfahrens das aufzulösende bedruckte Altpapier AP zusammen mit Wasser W und eventuell Chemikalien CH in das Innere einer Auflösetrommel 1 eingefüllt wird. Die nur schematisch im Schnitt gezeichnete Auflösetrommel 1 ist im Wesentlichen waagerecht angeordnet, eventuell mit einer leichten Neigung, um den Axialtransport des Altpapiers zu fördern. Sie weist in ihrem Inneren einen nicht rotierenden, sich über die gesamte Länge der Trommel erstreckenden Verdrängungskörper 2 auf. Dieser ist so angeordnet, dass in dem Bereich, wo der Stoff nach oben gefördert wird (in der Darstellung auf der rechten Seite), sich ein Bearbeitungskanal 3 ausbildet, in dem relativ hohe Scherkräfte durch Reibung zwischen der Außenfläche des Verdrängungskörpers 2 und der Innenfläche der Auflösetrommel 1 übertragen werden können. Auf der Gegenseite erfolgt ein freier Fall des Stoffes in den unteren Bereich der Auflösetrommel 1. Diese an sich bekannte Auflösung kann periodisch oder vorzugsweise kontinuierlich erfolgen. Der auf diese Weise aufgelöste Stoff S1 fällt in eine Sortiertrommel 4, die mit einem perforierten Mantel versehen ist, um den Faserstoff passieren zu lassen und um die groben Störstoffe 5 zurückzuhalten, damit sie aus dieser Sortiertrommel 4 entfernt werden können. Der Durchlauf an dieser Sortiertrommel 4 tritt als Suspension S2 in eine Sammelbütte 7 ein, in der er mit Wasser W' weiter verdünnt wird. Nach einer Vorreinigung 8, z. B. mit Hilfe von Sortierern und/oder Hydrozyklonen wird die Suspension S3 zur Entfernung von Druckfarben in eine Flotationsanlage 9 gefördert. In bekannter Weise wird in dieser – oft mehrstufigen – Flotationsanlage 9 ein die Druckfarben und eventuell weitere feine Störstoffe enthaltenden Schaum 10 gebildet. Der von Druckfarben gereinigte Stoff S4 kann noch einmal in einer Feinsortierung 11 nachsortiert werden, um weitere restliche Störstoffe als Rejekt 12 auszuscheiden. Anschließend gelangt er über eine Eindickung 13 in die Dispergierung 14. Das Filtrat 15 der Eindickung 13 wird zur Verdünnung vorwärts oder zurückgeleitet. Der dispergierte Stoff wird wiederum verdünnt (Bütte 7') und als Suspension S5 einer weiteren Flotationsanlage 9' zugeführt. Der Stoff gelangt danach in die Weiterverarbeitung 16, in der in an sich bekannter Weise z. B. eine Mahlung und/oder Bleiche vorgenommen werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19736143 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von bedrucktem Altpapier (AP) für die Papiererzeugung, welches folgende Schritte enthält: – Auflösung in einer rotierenden Auflösetrommel (1) innerhalb der sich ein nicht rotierender Verdrängungskörper (2) befindet, der so angeordnet ist, dass das Altpapier zwischen seiner Außenfläche und der Innenfläche der rotierenden Auflösetrommel (1) durch Scherkräfte bearbeitet wird, – Reinigung des aufgelösten Altpapierstoffes (S1, S2, S3, S4, S5) von störenden Verunreinigungen, wobei diese Reinigung eine oder höchstens zwei Flotationsanlagen (9, 9') zur Entfernung von Druckfarben umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Auflösetrommel (1) behandelte Stoff (S1) in einer Sortiertrommel (4) von groben Störstoffen gereinigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Auflösung in der Auflösetrommel (1) ohne weitere Dispergierung des Altpapierstoffes eine erste Flotationsanlage (9) zur Entfernung von Druckfarben betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Auflösung in der Auflösetrommel (1) maximal eine Dispergierung (14) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Dispergierung (14) maximal eine Flotationsanlage (9') zur Entfernung von Druckfarben betrieben wird.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete bedruckte Altpapier zumindest zu 50% aus gemischten Büroabfällen besteht.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem aufbereiteten Altpapier erzeugte Papier ein grafisches Papier ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem aufbereiteten Altpapier erzeugte Papier ein Hygienepapier ist.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete bedruckte Altpapier einen signifikanten Anteil von Laserpapieren enthält.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz in der Auflösetrommel (1) mindestens 20, vorzugsweise mindestens 25%, beträgt.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz in der Auflösetrommel (1) maximal 35% beträgt.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auflösung durch die Auflösetrommel (1) eine spezifische Arbeit zwischen 20 kWh/t und 60 kWh/t übertragen wird.