DE102012216950A1

DE102012216950A1 - fractionation

Info

Publication number: DE102012216950A1
Application number: DE201210216950
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mannes
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-03-27
Also published as: EP2898143A1; WO2014044475A1; CN104755672B; CN104755672A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung einer aus Altpapier oder Ausschuss einer Maschine zur Herstellung von mehrschichtigen oder mehrlagigen Faserstoffbahnen hergestellten Faserstoffsuspension (1), wobei eine Langfaserfraktion (11) mit überwiegend langen Fasern und eine Kurzfaserfraktion (12) mit überwiegend kurzen Fasern gebildet wird. Dabei soll die Effizienz der Wiederverwendung dadurch verbessert werden, dass die Kappa-Zahl der Langfaserfraktion (11) geringer als die der Faserstoffsuspension (1) ist.The invention relates to a method for fractionating a pulp suspension (1) made from waste paper or scrap of a machine for the production of multilayered or multilayered fibrous webs, a long fiber fraction (11) with predominantly long fibers and a short fiber fraction (12) with predominantly short fibers being formed. The efficiency of reuse is to be improved in that the kappa number of the long fiber fraction (11) is lower than that of the fiber suspension (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung einer aus Altpapier oder Ausschuss einer Maschine zur Herstellung von mehrschichtigen oder mehrlagigen Faserstoffbahnen hergestellten Faserstoffsuspension, wobei eine Langfaserfraktion mit überwiegend langen Fasern und eine Kurzfaserfraktion mit überwiegend kurzen Fasern gebildet wird.The invention relates to a process for the fractionation of a pulp suspension produced from waste paper or scrap of a machine for the production of multilayer or multilayer fibrous webs, wherein a long fiber fraction with predominantly long fibers and a short fiber fraction with predominantly short fibers is formed.

Die Wiederaufbereitung von Altpapier wird sein langem praktiziert. Dabei ist es auch üblich die Faserstoffsuspension nicht nur zu reinigen sondern auch zu fraktionieren. Eine Fraktionierung erfolgt in der Regel meist über Sortierer. Durch die Fraktionierung kann die höherwertige Langfaserfraktion bedarfsgerecht zum Einsatz gebracht werden. Allerdings sind der Qualität der Langfaserfraktion Grenzen gesetzt, was deren Wiederverwendung als Ersatz von Frischfasern einschränkt. Dies gilt insbesondere auch bei der Wiederverwendung von bedrucktem Altpapier, welches vor der Wiederverwendung in einem bekannten Deinking-Vorgang noch von den Druckfarben befreit werden muss. Die gereinigten Fasern werden als DIP bezeichnet und allein oder zusammen mit Zellstoff bei der Bildung von Faserstoffbahnen wiederverwendet. Insbesondere bei der Herstellung hochwertiger Papiere ist der Einsatz von DIP wegen der geringen mittleren längengewichteten Faserlänge von unter 1,3 mm oft nicht möglich. Dies gilt auch für mehrlagige oder mehrschichtige Faserstoffbahnen bei denen einzelne Lagen oder Schichten eine höhere Anforderung an die Faserstoffqualität haben. Die Bildung einer mehrschichtigen Faserstoffbahn erfolgt über einen Mehrschichtstoffauflauf, wie bspw. in der DE-OS 40 29 545 beschrieben. Der Stoffauflauf besitzt hierzu mehrere Düsenräume, die unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Suspensionen beschickt werden. Zwischen den Düsenräumen sind Lamellen angebracht, die ein frühzeitiges Vermischen der Suspensionen verhindern.The recycling of waste paper is practiced for a long time. It is also common not only to clean the pulp suspension but also to fractionate. Fractionation is usually done mostly through sorters. Fractionation allows the higher-grade long-fiber fraction to be used as needed. However, the quality of the long fiber fraction limits, which restricts their reuse as a replacement of fresh fibers. This is especially true in the reuse of printed waste paper, which must be freed from the inks prior to reuse in a known deinking process. The purified fibers are referred to as DIP and reused alone or together with pulp in the formation of fibrous webs. In particular, in the production of high-quality papers, the use of DIP is often not possible because of the small average length-weighted fiber length of less than 1.3 mm. This also applies to multilayer or multi-layer fibrous webs in which individual layers or layers have a higher demand on the pulp quality. The formation of a multilayer fibrous web via a multi-layer casserole, such as. In the DE-OS 40 29 545 described. The headbox has several nozzle chambers for this purpose, which are charged independently with different suspensions. Between the nozzle chambers slats are attached, which prevent premature mixing of the suspensions.

Ebenso sind Papiermaschinen zur Bildung mehrlagiger Faserstoffbahnen mittels mehrerer voneinander unabhängiger Stoffaufläufe bekannt. Die einzelnen Lagen werden dabei zusammengeführt und vergautscht. Beschrieben ist dies zum Beispiel in der DE 40 31 038. Likewise, paper machines for forming multilayer fibrous webs by means of several independent headboxes are known. The individual layers are merged and vergautscht. This is described for example in the DE 40 31 038.

In beiden Fällen geht es darum, die Kosten durch eine bedarfsgerechte Verwendung unterschiedlicher Faserstoffqualitäten zu senken. Meist werden die schlechteren Qualitäten, d.h. die Kurzfasern in der Mitte der Faserstoffbahn oder zur Bildung der Rückseite eingesetzt. Die Aufbereitung anfallenden Ausschusses umfasst bisher die Auflösung und die ausschließliche Wiederverwendung bei einer Schicht oder Lage mit geringen Anforderungen an die Faserstoffqualität.In both cases, it is a question of reducing the costs through a demand-oriented use of different pulp qualities. Usually the worse qualities, i. the short fibers in the middle of the fibrous web or used to form the back. The reprocessing committee so far includes the dissolution and the exclusive reuse in a layer or layer with low demands on the pulp quality.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Ausschleusung von hochwertigem Faserstoff zur Verbesserung der Effizienz der Wiederverwendung zu ermöglichen.The object of the invention is therefore to allow the discharge of high-quality pulp to improve the efficiency of reuse.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kappa-Zahl der Langfaserfraktion geringer als die der zu fraktionierenden Faserstoffsuspension ist. Da die Fraktionierung nunmehr nicht allein auf die Faserlänge orientiert sondern auch die Kappa-Zahl der Langfaserfraktion berücksichtigt wird, kommt es zu einer wesentlichen Erhöhung der Qualität der Langfaserfraktion. Die verringerte Kappa-Zahl bedeutet gegenüber bekannten Fraktionierverfahren, dass verstärkt flexiblere Fasern mit verbesserter Bindungsfähigkeit in der Langfaserfraktion angesammelt werden. Im Ergebnis kann so die Festigkeit der aus dieser Langfaserfraktion hergestellten Faserstoffbahn bzw. Schicht oder Lage erheblich verbessert werden, so dass auf den Einsatz von Frischfasern verzichtet werden kann. Dies bedeutet auch, dass die Kappa-Zahl der Langfaserfraktion unter der der Kurzfaserfraktion liegt.According to the invention, this object is achieved in that the kappa number of the long fiber fraction is less than that of the pulp suspension to be fractionated. Since the fractionation is now not only based on the fiber length but also the kappa number of the long fiber fraction is taken into account, there is a significant increase in the quality of the long fiber fraction. The reduced kappa number means over known fractionation processes that more flexible fibers with improved bondability are accumulated in the long fiber fraction. As a result, the strength of the fibrous web or layer or layer produced from this long fiber fraction can be significantly improved so that the use of virgin fibers can be dispensed with. This also means that the kappa number of the long fiber fraction is below that of the short fiber fraction.

Um die Verringerung der Kappa-Zahl gegenüber der Ausgangssuspension zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, nicht die maximal mögliche Längendifferenz zwischen den Fraktionen anzustreben. Meist genügt es, wenn die mittlere längengewichtete Faserlänge der Langfaserfraktion wenigstens 0,4 mm, vorzugsweise zumindest 0,5 mm größer als die der Kurzfaserfraktion ist.In order to enable the reduction of the kappa number from the starting suspension, it may be advantageous not to aim at the maximum possible length difference between the fractions. It is usually sufficient if the mean length-weighted fiber length of the long fiber fraction is at least 0.4 mm, preferably at least 0.5 mm larger than that of the short fiber fraction.

Dabei sollte im Interesse einer hohen Qualität der Langfaserfraktion dennoch angestrebt werden, dass die mittlere längengewichtete Faserlänge der Langfaserfraktion bei einer, zumindest teilweise aus bedrucktem Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension mindestens 1,4 mm und ansonsten mindestens 1,6 mm beträgt.Nevertheless, in the interest of a high quality of the long fiber fraction, it should nevertheless be striven that the mean length-weighted fiber length of the long fiber fraction is at least 1.4 mm and otherwise at least 1.6 mm for a pulp suspension formed at least partially from printed waste paper.

Damit die Rotoren als Fraktionierelement eine möglichst umfassende Wirkung entfalten können, sollte die Faserstoffsuspension in Form eines freien Strahls auf wenigstens einen Rotor auftreffen.In order for the rotors to be able to develop a most extensive effect as a fractionating element, the pulp suspension should impinge on at least one rotor in the form of a free jet.

Zur Gewährleistung einer hohen Trennschärfe der Fraktionierung ist es von Vorteil, wenn zur Fraktionierung ein Strahl der Faserstoffsuspension auf die Rotorflügel eines Rotors gerichtet wird, wobei die Strahlrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel von weniger als 45° bildet und längere an den Rotorflügeln haftenbleibende Fasern infolge der Zentrifugalkraft von den Rotorflügeln abgeschleudert und separat aufgefangen werden. Im Gegensatz zur üblichen Verwendung eines Siebes besteht hier kaum die Gefahr einer Verstopfung. To ensure a high selectivity of the fractionation, it is advantageous if a beam of pulp suspension is directed to the rotor blades of a rotor for fractionation, wherein the jet direction with the rotation axis forms an angle of less than 45 ° and longer adhering to the rotor blades fibers due to Centrifugal force are thrown off the rotor blades and collected separately. In contrast to the usual use of a sieve there is hardly the risk of constipation.

Außerdem ist die Fraktionierung sehr effizient, da überwiegend nur die langen, flexiblen Fasern an den Rotorflügeln haftenbleiben, sich sammeln, an den Rotorflügeln radial nach außen rutschen und von dort abgeschleudert werden.In addition, the fractionation is very efficient, as mainly only the long, flexible fibers stick to the rotor blades, collect themselves, slip radially outward on the rotor blades and are thrown off from there.

Um dies um die Rotationsachse herum möglichst gleichmäßig zu gestalten, sollte die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles etwa parallel zur Rotationsachse des Rotors verlaufen.To make this around the rotation axis as uniform as possible, the beam direction of the pulp suspension jet should be approximately parallel to the axis of rotation of the rotor.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Strahl der Faserstoffsuspension vor dem Auftreffen auf die Rotorflügel beschleunigt wird. Diese Beschleunigung bewirkt eine Ausrichtung der Fasern in Strömungsrichtung, was das Erfassen der Langfasern durch die Rotorflügel unterstützt.It is advantageous if the jet of pulp suspension is accelerated before striking the rotor blades. This acceleration causes alignment of the fibers in the flow direction, which assists in capturing the long fibers by the rotor blades.

Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Geschwindigkeit des Faserstoffsuspensionsstrahls beim Auftreffen auf die Rotorflügel zwischen 3 und 20 m/s und/oder die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel zwischen 10 und 70, vorzugsweise zwischen 20 und 40 m/s liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass möglichst nur die langen, flexiblen Fasern an den Rotorflügeln haftenbleiben, wobei der Anteil an entfernten Langfasern durch eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit vergrößert werden kann.Furthermore, it has proved to be advantageous if the speed of the pulp suspension jet when hitting the rotor blades is between 3 and 20 m / s and / or the peripheral speed of the rotor blades is between 10 and 70, preferably between 20 and 40 m / s. In this way it is ensured that if possible only the long, flexible fibers adhere to the rotor blades, whereby the proportion of removed long fibers can be increased by increasing the peripheral speed.

Damit das radiale Hinausgleiten und Abschleudern der Langfasern nicht beeinträchtigt wird, sollte sich der Faserstoffsuspensionsstrahl zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich nur über einen radial inneren Bereich der Rotorflügel erstrecken. Eine umfassende Nutzung der Rotorflügel kann insbesondere dann erreicht werden, wenn der Faserstoffsuspensionsstrahl einen ringförmigen, die Rotationsachse des Rotors umschließenden Querschnitt besitzt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der ringförmige Faserstoffsuspensionsstrahl eine Ringdicke zwischen 1 und 5 mm aufweist.So that the radial sliding out and centrifuging of the long fibers is not impaired, the pulp suspension jet should extend at least predominantly, preferably exclusively only over a radially inner region of the rotor blades. A comprehensive use of the rotor blades can be achieved, in particular, if the pulp suspension jet has an annular cross-section enclosing the axis of rotation of the rotor. It is advantageous if the annular pulp suspension jet has a ring thickness between 1 and 5 mm.

Falls die Faserstoffsuspension aus Ausschuss einer Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung von mehrschichtigen oder mehrlagigen Faserstoffbahnen gebildet wird, so sollte diese Faserstoffsuspension mit einer Faserstoffdichte zwischen 1,0 und 5,0% zur Fraktionierung geführt werden. Diese hohe Stoffdichte führt wegen der geringeren Eindickung zu einer wesentlich höheren Wirtschaftlichkeit.If the pulp suspension is formed from rejects of a machine, in particular a machine for producing multilayer or multilayer fibrous webs, then this pulp suspension should be fractionated at a pulp density between 1.0 and 5.0%. This high consistency leads due to the lower thickening to a much higher efficiency.

Des Weiteren sollte hierbei zur Rechtfertigung des Fraktionieraufwandes, die Langfaserfraktion zumindest 10% der Fasermenge der Ausschuss-Faserstoffsuspension umfassen.Furthermore, to justify the fractionation effort, the long fiber fraction should comprise at least 10% of the fiber content of the reject pulp suspension.

Die Fraktionierung ermöglicht die Abspaltung einer besseren Faserstoffqualität in Form der Langfaserfraktion, die dann in einer Schicht oder Lage mit höheren Ansprüchen wiederverwendet werden kann. Auch die Verwendung bei anderen Papiermaschinen ist möglich. Dies bedeutet auch, dass beide Fraktionen zur Bildung unterschiedlicher Schichten oder Lagen der Faserstoffbahn zum Einsatz kommen.The fractionation enables the separation of a better pulp quality in the form of the long fiber fraction, which can then be reused in a layer or layer with higher demands. The use with other paper machines is possible. This also means that both fractions are used to form different layers or layers of the fibrous web.

Dies optimiert den Nutzen des Ausschusses und rechtfertigt den Mehraufwand für eine Fraktionierung.This optimizes the utility of the committee and justifies the extra effort for fractionation.

Wird im Gegensatz hierzu die Faserstoffsuspension aus Altpapier gebildet, so sollte im Interesse einer hohen Qualität die Fraktionierung der Faserstoffsuspension erst nach allen Reinigungs-Stufen und vor dem Konstantteil einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn erfolgen.In contrast, if the pulp suspension formed from waste paper, it should take place in the interest of high quality, the fractionation of the pulp suspension only after all cleaning stages and before the constant part of a machine for producing a paper, cardboard, tissue or other fibrous web.

Außerdem kann der Aufwand für die Herausschleusung des hochwertigen Faserstoffs erheblich reduziert werden, wenn die aus Altpapier hergestellte Faserstoffsuspension vor der eigentlichen Fraktionierung eine zusätzliche, bekannte Fraktioniervorrichtung zur Vorfraktionierung durchläuft, welche eine Langfaserfraktion mit vermehrt langen Fasern und eine Kurzfaserfraktion mit vermehrt kurzen Fasern bildet, wobei nur die Langfaserfraktion zur Fraktionierung weitergeführt wird. Die Beschränkung auf die Langfaserfraktion führt zu einer wesentlichen Verminderung des Durchsatzes der zu behandelnden Faserstoffsuspension bei der folgenden, erfindungsgemäßen Fraktionierung.In addition, the effort for the outward transport of the high-quality pulp can be significantly reduced if the pulp suspension prepared from waste paper before the actual fractionation passes through an additional known fractionation for pre-fractionation, which forms a long fiber fraction with increasingly long fibers and a short fiber fraction with increasingly short fibers only the long fiber fraction is continued to fractionate. The restriction to the long fiber fraction leads to a substantial reduction of the throughput of the pulp suspension to be treated in the following fractionation according to the invention.

Ergänzend oder alternativ ist es des Weiteren von Vorteil, wenn die aus Altpapier hergestellte Faserstoffsuspension mit einer Faserstoffdichte zwischen 0,5 und 4,0% an dem Rotor entlangströmt. Dies optimiert den Nutzen des Altpapiers und rechtfertigt den Mehraufwand.Additionally or alternatively, it is furthermore advantageous if the pulp suspension produced from waste paper flows along the rotor with a pulp density of between 0.5 and 4.0%. This optimizes the use of the waste paper and justifies the extra effort.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments. In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Fraktioniervorrichtung 5; 1 FIG. 2: a schematic cross section through a fractionating device according to the invention. FIG 5 ;

2: ein Anlagenschema zur Ausschussbehandlung und 2 : a plant scheme for reject treatment and

3: ein Anlagenschema zur Altpapieraufbereitung. 3 : a plant scheme for waste paper processing.

Als Fraktioniervorrichtung 5 zur Bildung einer Langfaserfraktion 11 mit überwiegend langen Fasern und einer Kurzfaserfraktion 12 mit überwiegend kurzen Fasern eignet sich wegen der hohen Trennschärfte insbesondere die in 1 dargestellte Vorrichtung. Dabei wird aus der Faserstoffsuspension 1 über einen zentral angeordneten Formkörper 8 ein ringförmiger Faserstoffsuspensionsstrahl gebildet und auf die Rotorflügel 2 eines Rotors gerichtet. As a fractionator 5 to form a long fiber fraction 11 with predominantly long fibers and a short fiber fraction 12 with predominantly short fibers is particularly suitable because of the high separating sharpness in 1 illustrated device. This is from the pulp suspension 1 via a centrally arranged molding 8th formed an annular pulp suspension jet and on the rotor blades 2 directed to a rotor.

Bei einer Störung oder einem Stillstand wird der Spalt zwischen dem, den Strahl außen begrenzenden Düsengehäuse 13 und dem Formkörper 8 vergrößert. Dies ist bei dem gezeigten Beispiel einfach durch eine Verschiebung des Düsengehäuses 13 entgegen der Strömungsrichtung möglich. Damit soll ein Verstopfen des Spaltes mit Fasern verhindert werden.In the event of a malfunction or a standstill, the gap between the jet housing delimiting the jet becomes smaller 13 and the shaped body 8th increased. This is in the example shown simply by a displacement of the nozzle housing 13 possible contrary to the flow direction. This is to prevent clogging of the gap with fibers.

Der Formkörper 8 bewirkt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension 1 und dabei eine verstärkte Ausrichtung der Fasern in Strömungsrichtung, was die Erfassung der Langfasern durch die Rotorflügel 2 unterstützt. Der Rotor wird hier von einem unterhalb angeordneten Motor 9 angetrieben. Dabei stimmt die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahls mit der Rotorachse 3 des Rotors überein, wobei die Geschwindigkeit des Faserstoffsuspensionsstrahls beim Auftreffen auf die Rotorflügel 2 zwischen 3 und 15 m/s und die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel 2 zwischen 20 und 30 m/s liegt.The molded body 8th causes an increase in the flow rate of the pulp suspension 1 and thereby an increased orientation of the fibers in the flow direction, which is the detection of long fibers by the rotor blades 2 supported. The rotor is here from a motor arranged below 9 driven. In this case, the beam direction of the pulp suspension jet coincides with the rotor axis 3 of the rotor, wherein the velocity of the pulp suspension jet upon impact with the rotor blades 2 between 3 and 15 m / s and the peripheral speed of the rotor blades 2 between 20 and 30 m / s.

Soll der Anteil an, über die Rotorflügel 2 abgeteilten Langfasern erhöht werden, so ist hierzu die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel 2 zu erhöhen.Should the proportion of, over the rotor blades 2 divided long fibers are increased, so this is the peripheral speed of the rotor blades 2 to increase.

Beim Durchschneiden des Faserstoffsuspensionsstrahls bleiben überwiegend längere Fasern an den Rotorflügeln 2 hängen. Diese können sich dort ansammeln und werden infolge der Zentrifugalkraft an den Rotorflügeln 2 radial nach außen wandern und anschließend abgeschleudert. When cutting through the pulp suspension jet, predominantly longer fibers remain on the rotor blades 2 hang. These can accumulate there and are due to the centrifugal force on the rotor blades 2 migrate radially outward and then thrown off.

Damit das Abschleudern nicht durch den Faserstoffsuspensionsstrahl beeinträchtigt wird, wird der Faserstoffsuspensionsstrahl nur auf den radial inneren Teil der Rotorflügel 2 gerichtet, wobei die Ringstärke zwischen 1 und 5 mm liegt und die Rotorflügel 2 eine Länge zwischen 10 und 20 mm haben. Außerdem überstreicht der Rotor mit den Rotorflügeln 2 eine Kreisfläche mit einem Durchmesser zwischen 300 und 2000 mm, was auch bei einem ringförmigen Faserstoffsuspensionsstrahl in Verbindung mit der angestrebten Strömungsgeschwindigkeit für eine ausreichende Kapazität sorgt.So that the centrifuging is not impaired by the pulp suspension jet, the pulp suspension jet only becomes the radially inner part of the rotor blades 2 directed, with the ring thickness between 1 and 5 mm and the rotor blades 2 have a length between 10 and 20 mm. In addition, the rotor sweeps over with the rotor blades 2 a circular area with a diameter between 300 and 2000 mm, which ensures sufficient capacity even with an annular pulp suspension jet in conjunction with the desired flow rate.

Da der ringförmige Faserstoffsuspensionsstrahl koaxial zur Rotationsachse 3 angeordnet ist, ergibt sich eine optimale und gleichmäßige Wirkung. Because the annular pulp suspension jet is coaxial with the axis of rotation 3 is arranged, results in an optimal and uniform effect.

Zum Auffangen der langen und flexiblen, von den Rotorflügeln 2 abgeschleuderten Fasern (Langfaserfraktion 11) verläuft um den Rotor im entsprechenden Schleuderbereich eine Auffangkammer 6. Der Rest der Faserstoffsuspension 1 passiert die Rotorflügel 2 und wird darunter in einer Auffangwanne 7 als Kurzfaserfraktion 12 aufgefangen und abgeführt. Um das Einfangen der langen Fasern beim Durchschneiden des Faserstoffsuspensionsstrahls zu unterstützen, haben die Rotorflügel 2 eine Flügelkante mit einer Breite bezogen auf die Strahlrichtung zwischen 1 und 5 mm.To catch the long and flexible, from the rotor blades 2 Thrown off fibers (long fiber fraction 11 ) runs around the rotor in the corresponding spin area a collecting chamber 6 , The rest of the pulp suspension 1 happens the rotor blades 2 and will underneath in a drip tray 7 as a short fiber fraction 12 collected and discharged. To assist in trapping the long fibers when cutting through the pulp suspension jet, the rotor blades have 2 a wing edge with a width with respect to the beam direction between 1 and 5 mm.

Zur Erleichterung des Gleitens der langen Fasern radial nach außen, kann die Flügelkante radial nach außen betrachtet in Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles geneigt sein.To facilitate the sliding of the long fibers radially outward, the vane edge may be radially outwardly inclined in the beam direction of the pulp suspension jet.

Mit dieser Fraktioniervorrichtung 5 können in der Langfaserfraktion 11 nicht nur lange, sondern insbesondere auch flexible Fasern angesammelt werden. Dementsprechend kann die Kappa-Zahl der Langfaserfraktion auf Werte unterhalb der Kapp-Zahl der Faserstoffsuspension 1 und der Kurzfaserfraktion 12 gesenkt werden. Dabei ist die mittlere längengewichtete Faserlänge der Langfaserfraktion 11 wenigstens 0,5 mm größer als die der Kurzfaserfraktion 12.With this fractionator 5 can in the long fiber fraction 11 not only long, but especially flexible fibers are accumulated. Accordingly, the kappa number of the long fiber fraction may be at values below the cutoff of the pulp suspension 1 and the short fiber fraction 12 be lowered. Here, the mean length-weighted fiber length of the long fiber fraction 11 at least 0.5 mm larger than that of the short fiber fraction 12 ,

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Qualität vor allem hinsichtlich der Festigkeit der Faserstoffbahn beträgt die mittlere längengewichtete Faserlänge der Langfaserfraktion 11 mindestens 1,6 mm.To ensure sufficient quality, especially with regard to the strength of the fibrous web, the mean length-weighted fiber length of the long-fiber fraction is 11 at least 1.6 mm.

Bei dem in 2 gezeigten Anlagenschema zur Ausschussbehandlung soll die Faserstoffbahn beispielhaft über drei separate Stoffaufläufe 10a, 10b, 10c aus drei Lagen hergestellt werden. Die den Stoffaufläufen 10a, 10b, 10c zugeführten Stoffströme können sich hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, insbesondere bezüglich Faseranteil, Faserart, Fasereigenschaften, Fein- und Füllstoffgehalt sowie Konsistenz voneinander unterscheiden. Nach der Ausbildung der einzelnen Lagen im Former werden diese miteinander vergautscht. At the in 2 As shown in the plant scheme for reject treatment, the fibrous web is intended to be exemplified by three separate headboxes 10a . 10b . 10c be made of three layers. The the headboxes 10a . 10b . 10c supplied streams may differ from each other in terms of their composition, in particular with regard to fiber content, fiber type, fiber properties, fine and filler content and consistency. After the formation of the individual layers in the former these are vergautscht together.

Der, bei der Produktion der mehrlagigen Faserstoffbahn anfallende Ausschuss wird in der Regel in einen Bereich unterhalb der Papiermaschine abgeführt und dort in einem Ausschusspulper 4 wieder aufgelöst. Anschließend kann die aus dem Ausschuss gebildete Faserstoffsuspension 1 dann mit einer Faserstoffdichte zwischen 1,0 und 5,0% zu einer erfindungsgemäßen Fraktioniervorrichtung 5 geleitet werden.The, in the production of multi-ply fibrous web accumulating Committee is usually discharged into an area below the paper machine and there in a reject pulper 4 dissolved again. Subsequently, the pulp suspension formed from the reject 1 then with a pulp density of between 1.0 and 5.0% to a fractionating device according to the invention 5 be directed.

In der Fraktioniervorrichtung 5 kommt es, wie bereits erwähnt, zur Abspaltung einer Langfaserfraktion 11 mit einem hohen Anteil an langen, flexiblen Fasern und einer weniger werthaltigen Kurzfaserfraktion 12 mit einem hohen Anteil an kurzen Fasern. Dabei umfasst die Langfaserfraktion 11 zur Gewährleistung einer ausreichenden Wirtschaftlichkeit zumindest 10% der Fasermenge des Ausschusses.In the fractionator 5 it comes, as already mentioned, for the elimination of a long fiber fraction 11 with a high proportion of long, flexible fibers and a less valuable short fiber fraction 12 with a high proportion of short fibers. This includes the long fiber fraction 11 to ensure sufficient efficiency at least 10% of the fiber content of the scrap.

Während die Kurzfaserfraktion 12 zum Stoffauflauf 10b für die weniger anspruchsvolle Mittellage geführt wird, wird die Langfaserfraktion 11 zur Bildung der Deckenlage mittels Stoffauflauf 10a verwendet. While the short fiber fraction 12 to the headbox 10b for the less demanding middle layer, the long fiber fraction becomes 11 for the formation of the ceiling layer by means of headbox 10a used.

Im Unterschied hierzu zeigt 3 ein Anlagenschema zur Behandlung einer zumindest teilweise aus bedrucktem Altpapier hergestellten Faserstoffsuspension 1. Die Auflösung des Altpapiers erfolgt in einem Pulper 14, wobei neben Wasser auch die Ablösung der Druckfarben unterstützende Chemikalien zugemischt werden.In contrast to this shows 3 a plant scheme for the treatment of a fibrous suspension prepared at least partially from printed waste paper 1 , The dissolution of the waste paper takes place in a pulper 14 , where in addition to water and the replacement of printing inks supporting chemicals are added.

Anschließend durchläuft die Faserstoffsuspension 1 mehrere Reinigungs- und Sortierstufen 15, in denen Störstoffe entfernt werden. Zwischen diesen oder wie hier danach durchläuft die Faserstoffsuspension 1 auch zumindest eine Deinking-Stufe 16, in der die Druckfarben entfernt werden. Die Druckfarbenentfernung erfolgt in der Regel mittels Flotation. Eine Stoffaufbereitungsanlage besitzt meist mehrere hintereinander angeordnete Wasserkreisläufe, auch loops genannt. In diesen loops durchläuft die Faserstoffsuspension 1 zumindest eine Reinigungs-Stufe 15 in Form einer Flotation, eines Sortierers o.ä. Daneben besitzen die loops oft auch noch Entwässerungseinrichtungen, wie Scheibenfilter, Schneckenpresse o,ä.Subsequently, the pulp suspension passes through 1 several cleaning and sorting stages 15 in which contaminants are removed. Between these or as here thereafter, the pulp suspension passes through 1 also at least one deinking stage 16 in which the printing inks are removed. The ink removal is usually done by flotation. A stock preparation plant usually has several successively arranged water circuits, also called loops. In these loops the fibrous suspension goes through 1 at least one cleaning stage 15 in the form of a flotation, a sorter or similar In addition, the loops often also have drainage facilities, such as disc filters, screw press o, ä.

Nach allen Reinigungs-Stufen 15, aber noch vor einem Konstantteil einer Papiermaschine erfolgt die Ausschleusung langer und flexibler Fasern zur Bildung eines qualitativ hochwertigen Faserstoffs in Form der Langfaserfraktion 11.After all cleaning stages 15 , but even before a constant part of a paper machine, the discharge of long and flexible fibers to form a high quality pulp takes place in the form of long fiber fraction 11 ,

Im Konstantteil von Papiermaschinen wird der im Wesentlichen von aufbereiteten Fasern und Füllstoffen gebildete, hochkonsistente Gutstoff der Stoffaufbereitung mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser verdünnt, entlüftet und dem Stoffauflauf der Papiermaschine zugeführt.In the constant part of paper machines, the highly consistent accepts of the stock preparation formed essentially of processed fibers and fillers are diluted with the white water collected in the paper machine, deaerated and fed to the headbox of the paper machine.

Um die zu behandelnde Menge an Faserstoffsuspension 1 zu minimieren, wird die Faserstoffsuspension 1 zur Vorfraktionierung durch eine zusätzliche Fraktioniervorrichtung 17 bekannter Ausführung geleitet. Diese zusätzliche Fraktioniervorrichtung 17 bildet eine Kurzfaserfraktion mit überwiegend kurzen Fasern und eine Langfaserfraktion mit überwiegend langen Fasern. Im Anschluss wird allerdings nur die Langfaserfraktion als zu fraktionierende Faserstoffsuspension 1 mit einer Stoffdichte zwischen 0,5 und 4% einer erfindungsgemäßen Fraktioniervorrichtung 5 mit Rotor zugeführt.To the treated amount of pulp suspension 1 to minimize, the pulp suspension 1 for prefractionation by an additional fractionating device 17 passed known version. This additional fractionating device 17 forms a short fiber fraction with predominantly short fibers and a long fiber fraction with predominantly long fibers. Subsequently, however, only the long-fiber fraction is to be fractionated pulp suspension 1 with a consistency between 0.5 and 4% of a fractionating device according to the invention 5 supplied with rotor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4029545 OS [0002]
DE 4031038 [0003]

Claims

Process for the fractionation of a pulp suspension produced from waste paper or rejects from a machine for producing multilayer or multilayer fibrous webs ( 1 ), whereby a long-fiber fraction ( 11 ) with predominantly long fibers and a short fiber fraction ( 12 ) is formed with predominantly short fibers, characterized in that the kappa number of the long fiber fraction ( 11 ) lower than that of the pulp suspension ( 1 ).

Process according to Claim 1, characterized in that the mean length-weighted fiber length of the long-fiber fraction ( 11 ) at least 0.4 mm, preferably at least 0.5 mm larger than that of the short fiber fraction ( 12 ).

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the mean length-weighted fiber length of the long-fiber fraction ( 11 ) in a fibrous suspension formed at least partly from printed waste paper ( 1 ) is at least 1.4 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mean length-weighted fiber length of the long fiber fraction ( 11 ) is at least 1.6 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulp suspension ( 1 ) impinges on at least one rotor in the form of a free jet.

A method according to claim 5, characterized in that for fractionation, a jet of the pulp suspension ( 1 ) on the rotor blades ( 2 ) of a rotor, wherein the beam direction with the axis of rotation ( 3 ) forms an angle of less than 45 ° and longer at the rotor blades ( 2 ) fibers due to the centrifugal force of the rotor blades ( 2 ) are thrown off and collected separately.

A method according to claim 5 or 6, characterized in that the beam direction of the pulp suspension jet approximately parallel to the axis of rotation ( 3 ) of the rotor runs.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that the jet of pulp suspension ( 1 ) before hitting the rotor blades ( 2 ) is accelerated.

Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the speed of the pulp suspension jet when hitting the rotor blades ( 2 ) is between 3 and 20 m / s.

Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that the peripheral speed of the rotor blades ( 2 ) is between 10 and 70, preferably between 20 and 40 m / s.

Method according to one of claims 6 to 10, characterized in that the peripheral speed of the rotor blades ( 2 ) is increased to increase the proportion of removed long fibers.

Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that the pulp suspension jet at least predominantly, preferably exclusively over a radially inner region of the rotor blades ( 2 ).

Process according to claim 12, characterized in that the pulp suspension jet has an annular axis of rotation ( 3 ) of the rotor enclosing cross section.

A method according to claim 13, characterized in that the annular pulp suspension jet has a ring thickness between 1 and 5 mm.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulp suspension ( 1 ) is conducted with a pulp density between 1.0 and 5.0% for fractionation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the long fiber fraction formed during the fractionation of scrap ( 11 ) comprises at least 10% of the fiber content of the board.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fractions formed from waste are used in different layers or layers of a fibrous web.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the fractionation of the fiber suspension produced from waste paper ( 1 ) after all cleaning steps ( 15 ) and in front of the constant part of a machine for producing a paper, board, tissue or another fibrous web.

Method according to one of claims 1 to 14 and 18, characterized in that the pulp suspension ( 1 ) is prepared from waste paper and before fractionation, an additional fractionating device ( 17 ), which forms a long fiber fraction with increasingly long fibers and a short fiber fraction with increasingly short fibers, whereby only the long fiber fraction is continued for fractionation according to the invention.

Method according to one of claims 5 to 14 and 18 and 19, characterized in that the fibrous suspension prepared from waste paper ( 1 ) flows along the rotor at a pulp density between 0.5 and 4.0%.