DE102019122191A1 - Process for the preparation of grass fibers, in particular for the preparation of a fiber mixture containing grass fiber - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Aufbereitung von Grasfasern mit den Schritten des Bereitstellen einer Fasersuspension aus einem vorgegebene Anteil an wenigsten zwei Faserstoffsorten, wobei die erste Faserstoffsorte Grasfasern sind und die zweite Faserstoffsorte aus einer Gruppe von mahlresistenten Faserstoffen ausgewählt wird, welche chemischen Zellstoff wie beispielsweise Sulfatzellstoff oder Sulfitzellstoff jeweils auf der Basis von Langfaserholz oder Kurzfaserholz, Holzstoff und Kunstfasern umfasst; dem Mischen und/oder Quellen der Fasern in der Faserstoffsuspension unter vorgegebenen Bedingungen bzgl. Stoffdichte und Temperatur - Gemeinsame fibrillierende Mahlung der wenigstens zwei Faserstoffsorten in einer Faserstoffsuspension wobei der Anteil an der zweiten Faserstoffsorte in der Trockenmasse zwischen 10 % und 50 %, vorzugsweise zwischen 20 % und 40 % und insbesondere bei 30 % liegt.A method for processing grass fibers with the steps of providing a fiber suspension from a predetermined proportion of at least two types of fiber, the first type of fiber being grass fibers and the second type of fiber being selected from a group of pulp resistant to grinding, which chemical pulp such as sulphate pulp or sulphite pulp respectively the base of long fiber wood or short fiber wood, wood pulp and synthetic fibers; the mixing and / or swelling of the fibers in the fiber suspension under specified conditions with regard to consistency and temperature - Joint fibrillating grinding of the at least two fiber types in a fiber suspension, the proportion of the second fiber type in the dry matter between 10% and 50%, preferably between 20 % and 40% and especially 30%.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Grasfasern, wie beispielsweise von getrockneten Grasfasern (Heu), insbesondere zur Aufbereitung einer Grasfasern enthaltenden Faserstoffmischung und die Verwendung dieser Grasfasern / Faserstoffmischung zur Herstellung von grashaltigen Papier-, Pappen- oder Kartonsorten, Verpackungsmaterial, Füll- und/Oder Dämmstoff.The present invention relates to a method for processing grass fibers, such as dried grass fibers (hay), in particular for processing a fiber mixture containing grass fibers, and the use of this grass fiber / fiber mixture for the production of grass-containing paper, cardboard or cardboard types, packaging material, filling and / or insulation material.
Verfahren zur Aufbereitung von Grasfasern sind im Stand der Technik bekannt. Grasfasern im Sinn der vorliegenden Erfindung sind im Wesentlichen vollständige Pflanzenteile beispielsweise aus Süßgrass, welche durch vorzugsweise, aber nicht ausschließlich mechanische Prozesse wie Schneiden, Trocknen und/oder Kompaktieren erzeugt und für die Herstellung von Papier, Karton oder Pappen bereitgestellt werden.Methods for processing grass fibers are known in the art. Grass fibers in the sense of the present invention are essentially complete plant parts, for example made from sweet grass, which are produced by preferably, but not exclusively, mechanical processes such as cutting, drying and / or compacting and are provided for the production of paper, cardboard or paperboard.
Problematisch ist hierbei, dass es sich bei Grasfasern vorzugsweise um Jahrespflanzen handelt, deren verwertbare Pflanzenteile mechanisch relativ empfindlich sind und insbesondere im Aufbereitungsprozess bei der Papierherstellung stark leiden können. Dies führt unter anderem dazu, dass bei einer starken Mahlung und/oder Dispergierung die suspendierten Grasfasern stark gekürzt werden, wobei dies nicht nur unmittelbar durch das Schneiden, sondern auch durch Brechen der relativ spröden und empfindlichen Fasern im Verarbeitungsprozess erfolgt. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Fasern zu kurz und für die Papierherstellung weniger gut nutzbar sind, da sie zu wenig aktive Oberfläche und festigkeitserhöhende Bindungseigenschaften bereitstellen können.The problem here is that grass fibers are preferably annual plants, the usable plant parts of which are mechanically relatively sensitive and, in particular, can suffer greatly in the preparation process during paper manufacture. Among other things, this results in the suspended grass fibers being severely shortened in the event of strong grinding and / or dispersion, this being done not only directly by cutting, but also by breaking the relatively brittle and sensitive fibers in the processing process. However, this has the consequence that the fibers are too short and less usable for papermaking, since they can provide too little active surface and strength-increasing binding properties.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Grasfasern für die Papierherstellung zur Verfügung zu stellen, bei denen bei vorgegebenen Faserläge ein verbessertes Bindungspotential bereitgestellt werden kann, dass bei der Papierherstellung auch für eine verbesserte Festigkeit des hiermit hergestellten Faserstoffes genutzt werden kann.The object of the present invention is to provide grass fibers for papermaking in which an improved binding potential can be provided for a given fiber length that can also be used in papermaking for an improved strength of the fibrous material produced therewith.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren zur Aufbereitung der Grasfasern nach Anspruch 1 und dem Einsatz der so aufbereiteten Fasern für die Herstellung von grashaltigen Papier-, Pappen- oder Kartonsorten.This object is achieved by the method for processing the grass fibers according to
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von Grasfasern, insbesondere zur Aufbereitung einer Grasfasern enthaltenden Faserstoffmischung umfasst im wenigstens die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Fasersuspension aus einem vorgegebene Anteil an wenigsten zwei Faserstoffsorten, wobei die erste Faserstoffsorte Grasfasern sind und die zweite Faserstoffsorte aus einer Gruppe von mahlresistenten Faserstoffen ausgewählt wird, welche chemischen Zellstoff wie beispielsweise Sulfatzellstoff oder Sulfitzellstoff jeweils auf der Basis von Langfaserholz oder Kurzfaserholz, Holzstoff und Kunstfasern umfasst,
- - Mischen und/oder Quellen der Fasern in der Faserstoffsuspension unter vorgegebenen Bedingungen bzgl. Stoffdichte und Temperatur
- - Gemeinsame fibrillierende Mahlung der wenigstens zwei Faserstoffsorten in einer Faserstoffsuspension. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an der zweiten Faserstoffsorte in der Trockenmasse zwischen 10 % und 50 %, vorzugsweise zwischen 20 % und 40 % und insbesondere bei 30 % liegt.
- - Provision of a fiber suspension from a predetermined proportion of at least two types of fiber, the first type of fiber being grass fibers and the second type of fiber being selected from a group of pulp resistant fibers, which chemical pulp such as sulphate pulp or sulphite pulp in each case based on long fiber wood or short fiber wood, wood pulp and synthetic fibers,
- - Mixing and / or swelling of the fibers in the fiber suspension under specified conditions with regard to consistency and temperature
- - Joint fibrillating grinding of the at least two types of fiber in a fiber suspension. The method is characterized in that the proportion of the second type of fiber in the dry matter is between 10% and 50%, preferably between 20% and 40% and in particular 30%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Mahlresistenz der zweiten Faserstoffsorte um wenigsten 10 % vorzugsweise 50% höher ist als die Mahlresistenz der ersten Faserstoffsorte.According to a preferred embodiment of the present invention, the beating resistance of the second fiber type is at least 10%, preferably 50% higher than the beating resistance of the first fiber type.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil an der ersten Faserstoffsorte im Fertigpapier zwischen 10 % und kleiner 100 %, bevorzugt zwischen 20 % und 60% und insbesondere zwischen 30 % und 70% und der jeweilige Rest an Fasern im Fertigpapier besteht aus Fasern der zweiten Faserstoffsorte.According to a further preferred embodiment, the proportion of the first type of fiber in the finished paper is between 10% and less than 100%, preferably between 20% and 60% and in particular between 30% and 70% and the remainder of the fibers in the finished paper consists of fibers of the second Fiber type.
Durch die Verwendung zweier unterschiedlicher Faserstoffsorten, deren Mahlresistenz unterschiedlich ist, kann sichergestellt werden, dass der Faserstoffanteil, welcher eine geringe Mahlresistenz aufweist durch den „harten“ Faserstoff in der Art bei der Mahlung und/oder Dispergierung geschützt wird, dass möglichst eine starke Kürzung des Faserstoffs vermieden wird und somit die Mahlenergie besser zur Erzielung einer defibrillierenden Mahlung d.h. einer Quetschung und der damit verbundenen Oberflächenvergößerung verwendet wird. Damit kann insbesondre auch vermieden werden, dass der weniger mahlresistente Faserstoff deutlich an Festigkeitspotential verliert.By using two different types of fiber with different milling resistance, it can be ensured that the fiber content, which has a low milling resistance, is protected by the "hard" fiber during milling and / or dispersion in such a way that it is shortened as much as possible Fibrous material is avoided and thus the grinding energy is better used to achieve a defibrillating grinding, ie a squeezing and the associated surface enlargement. In this way, it can also be avoided in particular that the less mill-resistant fibrous material clearly loses its strength potential.
Dabei wir die Mahlresistenz u.a. als Verhältnis der Mahlenergie, beispielsweise bestimmt durch die spezifischen Mahlkantenbelastung in kWh/t und der veränderten Faserstoffcharakteristik wie zum Beispiel der spezifischen Faserstofffestigkeit in kmRl (Kilometer Reißlänge) oder N/ 15mm und / oder der Entwässungsfähigkeit in °SR oder % verstanden.The grinding resistance is, among other things, the ratio of the grinding energy, for example determined by the specific grinding edge load in kWh / t and the changed fiber characteristics such as the specific fiber strength in kmRl (kilometer tear length) or N / 15mm and / or the drainage capacity in ° SR or% Roger that.
Dabei werden die spezifischen Papier und/oder Faserstoffeigenschaften vorzugsweise nach den üblichen Standards wie Bruchkraft längs in N/ 15mm
Vorzugsweise wir die erste Faserstoffsorte aus einer Gruppe ausgewählt, welche Ährengräser, Rispengräser und Ährenrispengräser, sowie Riedgrasgewächse der Gattungen, Poaceae, und Cyperaceae, insbesondere Gräser der Unterfamilien Anomochlooideae, Pharoideae, Puelioideae, Bambusoideae, Ehrhartoideae, Pooideae, wie zum Beispiel Tribus Aveneae, Tribus Poeae, Tribus, Triticeae Aristidoideae, Danthonioideae, Arundinoideae, Chloridoideae, Centothecoideae, Panicoideae, wie zum Beispiel Saccarum officinarum und Micrairoideae und insbesondere Agrostis canina - Hunds-Straußgras; Agrostis capillaris - Rotes Straußgras; Agrostis stolonifera - Weißes Straußgras; Agrostis vinealis - Sand-Straußgras; Aira caryophyllea - Nelken-Haferschmiele; Aira praecox - Frühe Haferschmiele; Alopecurus geniculatus - Knick-Fuchsschwanzgras; Alopecurus myosuroides - Acker-Fuchsschwanz; Alopecurus pratensis - Wiesen-Fuchschwanzgras; Ammophila arenaria - Strandhafer; Anthoxanthum aristatum - Grannen-Ruchgras; Anthoxanthum odoratum - Gewöhnliches Ruchgras; Apera spica-venti - Gewöhnlicher Windhalm; Arrhenatherum elatius - Glatthafer; Avena fatua - Flug-Hafer; Avena sativa - Saat-Hafer; Brachypodium pinnatum - Fieder-Zwenke; Brachypodium sylvaticum - Wald-Zwenke; Briza maxima - Großes Zittergras; Briza media - Gewöhnliches Zittergras; Bromus arvensis - Acker-Trespe; Bromus benekenii - Raue Trespe; Bromus carinatus - Plattährige Trespe Bromus commutatus - Wiesen-Trespe; Bromus erectus - Aufrechte Trespe; Bromus hordeaceus - Weiche Trespe; Bromus inermis - Grannenlose Trespe; Bromus madritensis - Mittelmeer-Trespe; Bromus secalinus - Roggen-Trespe; Bromus sterilis - Taube Trespe; Bromus tectorum - Dach-Trespe; Calamagrostis arundinacea - Wald-Reitgras; Calamagrostis epigejos - Land-Reitgras; Catapodium rigidum - Steifgras; Coix lacryma-jobi - Hiobsträne; Cortaderia selloana - Pampasgras; Corynephorus canescens - Silbergras; Cynodon dactylon - Hundszahngras; Cynosurus cristatus - Kammgras; Dactylis glomerata - Wiesen-Knäuelgras; Danthonia decumbens - Dreizahn; Deschampsia cespitosa - Rasen-Schmiele; Deschampsia flexuosa - Draht-Schmiele; Deschampsia setacea - Moor-Schmiele; Digitaria ischaemum - Faden-Fingerhirse; Digitaria sanguinalis - Blutrote Fingerhirse; Echinochloa crus-galli
- - Gewöhnliche Hühnerhirse; Echinochloa muricata - Borstige Hühnerhirse; Elymus caninus - Hunds-Quecke; Elymus repens - Kriechende Quecke; Eragrostis albensis - Elbe-Liebesgras; Eragrostis curvula - Gebogenes Liebesgras; Eragrostis minor - Kleines Liebesgras; Eragrostis multicaulis - Japanisches Liebesgras; Festuca arundinacea - Rohr-Schwingel; Festuca filiformis - Haar-Schwafschwingel; Festuca gigantea - Riesen-Schwingel; Festuca pratensis - Wiesen-Schwingel; Festuca rubra - Rot-Schwingel; Glyceria fluitans - Flutender Schwaden; Glyceria maxima - Großer Schwaden; Glyceria maxima - Großer Schwaden; Helictotrichon pratense - Echter Wiesenhafer; Helictotrichon pubescens - Flaumhafer; Helictotrichon pubescens - Flaumhafer; Holcus lanatus - Wolliges Honiggras; Hordelymus europaeus - Wald-Haargerste; Hordeumjubatum
- - Mähnen-Gerste; Hordeum murinum - Mäuse-Gerste; Hordeum vulgare - Saat-Gerste; Koeleria macrantha - Zierliches Schillergras; Koeleria pyramidata - Pyramiden-Schillergras; Lolium multiflorum - Vielblütiges Weidelgras; Lolium perenne - Ausdauerndes Weidelgras; Lolium remotum - Lein-Lolch; Lolium temulentum - Taumel-Lolch; Melica ciliata - Wimper-Perlgras; Melica nutans - Nickendes Perlgras; Melica uniflora - Einblütiges Perlgras; Milium effusum - Flattergras; Miscanthus floridulus - Riesen-Chinaschilf; Miscanthus sacchariflorus - Silberfahnengras; Miscanthus sinensis - Chinaschilf; Miscanthus sinensis ‚Variegatus‘ - Chinaschilf; Miscanthus sinensis ‚Variegatus‘ - Chinaschilf; Molinia arundinacea - Rohr-Pfeifengras; Molinia caerulea - Gewöhnliches Pfeifengras; Nardus stricta - Borstgras; Panicum capillare - Haarästige Hirse; Panicum miliaceum - Rispen-Hirse; Panicum riparia - Flussufer-Rispenhirse; Pennisetum setaceum
- - Rotes Lampenputzergras; Pennisetum villosum - Federborstengras; Phalaris arundinacea - Rohr-Glanzgras; Phalaris canariensis - Kanariengras; Phleum phleoides - Steppen-Lieschgras; Phleum pratense - Wiesen-Lieschgras; Phragmites australis - Schilf; Poa annua - Einjähriges Rispengras; Poa bulbosa - Knolliges Rispengras Poa chaixii - Wald-Rispengras; Poa compressa - Platthalm-Rispengras; Poa nemoralis - Hain-Rispengras; Poa palustris - Sumpf-Rispengras; Poa pratensis - Wiesen-Rispengras; Poa trivialis - Gewöhnliches Rispengras; Polypogon monspeliensis - Bürstengras; Puccinellia distans - Gewöhnlicher Salzschwaden; Secale cereale - Roggen; Sclerochloa dura - Hartgras; Setaria italica - Kolbenhirse; Setaria pumila - Fuchsrote Borstenhirse; Setaria verticillata - Quirlige Borstenhirse; Setaria viridis - Grüne Borstenhirse; Sorghum bicolor-Mohrenhirse; Sorghum halepense - Wilde Mohrenhirse; Trisetum flavescens - Goldhafer; Triticale; Triticum aestivum - Saat-Weizen; Triticum dicoccon - Emmer; Triticum durum - Hartweizen; Triticum monoccocum - Einkorn; Triticum spelta - Dinkel; Vulpia myuros - Mäuseschwanz-Federschwingel; Zea mays - Mais, Wiesengras, Sport- und Gebrauchsgras wie zum Beispiel, Festuca, Lolium perenne, Poa pratensis, Agrosti, Sauergräser der Gattung Carex, Kombinationen hiervon und dergleichen enthält und das Seegras oder die Algen aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Gattungen Seegräser Zostera und Arten Zostera angustifolia Hornem. Rchb., Zostera asiatica Miki, Zostera caespitosa Miki, Zostera capensis Setch., Zostera capricorni Asch., Zostera caulescens Miki, Zostera japonica Asch. & Graebn., Gewöhnliches Seegras Zostera marina L., Zostera mucronata Hartog, Zostera muelleri Irmisch ex Asch., Zwerg-Seegras Zostera noltii Hornem., Zostera novazelandica Setch., Zostera tasmanica M.Martens ex Asch., Heterozostera und Phyllospadix, Neptungräser Posidonia aus der Familie Posidoniaceae, Cymodocea, Halodule, Syringodium und Thalassodendron aus der Familie Cymodoceaceae und Enhalus acoroides, Halophila und Thalassia aus der Familie der Froschbissgewächse Hydrocharitaceae, Unterfamilie Halophiloideae, bzw. Glaucophyta, Haptophyta, Schlundgeißler Cryptista, Euglenozoa, Dinozoa s. Dinoflagellaten, Raphidophyceae Chloromonadophyceae, Chlorarachniophyta, Gelbgrüne Algen Xanthophyceae, Goldalgen Chrysophyta, Kieselalgen Bacillariophyta, Braunalgen Phaeophyta, Rotalgen Rhodophyta, Grünalgen Chlorophyta, Picobiliphyta, Heterokontophyta, Excavata, Stramenopile, Haptophyta, Cryptophyta, Chlorarachniophyta und Heterokontophyta, Alveolata, Biliphyta Kombinationen hiervon und dergleichen enthält.
- - common chicken millet; Echinochloa muricata - bristly barnyard millet; Elymus caninus - couch grass; Elymus repens - Creeping couch grass; Eragrostis albensis - Elbe love grass; Eragrostis curvula - Curved love grass; Eragrostis minor - small love grass; Eragrostis multicaulis - Japanese love grass; Festuca arundinacea - reed fescue; Festuca filiformis - hair fescue; Festuca gigantea - giant fescue; Festuca pratensis - meadow fescue; Festuca rubra - red fescue; Glyceria fluitans - flooding plumes; Glyceria maxima - large swath; Glyceria maxima - large swath; Helictotrichon pratense - real meadow oats; Helictotrichon pubescens - downy oats; Helictotrichon pubescens - downy oats; Holcus lanatus - woolly honeygrass; Hordelymus europaeus - wood barley; Hordeumjubatum
- - mane barley; Hordeum murinum - mouse barley; Hordeum vulgare - seed barley; Koeleria macrantha - delicate schiller grass; Koeleria pyramidata - pyramidal schiller grass; Lolium multiflorum - many-flowered ryegrass; Lolium perenne - perennial ryegrass; Lolium remotum - flax penny; Lolium temulentum - tumbling peep; Melica ciliata - eyelash pearl grass; Melica nutans - nodding pearl grass; Melica uniflora - single-flowered pearl grass; Milium effusum - flutter grass; Miscanthus floridulus - giant Chinese reed; Miscanthus sacchariflorus - silver flag grass; Miscanthus sinensis - Chinese reed; Miscanthus sinensis 'Variegatus' - Chinese reed; Miscanthus sinensis 'Variegatus' - Chinese reed; Molinia arundinacea - reed pipe grass; Molinia caerulea - common pipe grass; Nardus stricta - bristle grass; Panicum capillare - hairy millet; Panicum miliaceum - panicle millet; Panicum riparia - riverside millet; Pennisetum setaceum
- - Red lamp cleaner grass; Pennisetum villosum - feather bristle grass; Phalaris arundinacea - cane glistening grass; Phalaris canariensis - canary grass; Phleum phleoides - steppe timothy; Phleum pratense - timothy grass; Phragmites australis - reeds; Poa annua - annual bluegrass; Poa bulbosa - bulbous bluegrass Poa chaixii - forest bluegrass; Poa compressa - platthalm bluegrass; Poa nemoralis - grove bluegrass; Poa palustris - swamp bluegrass; Poa pratensis - meadow bluegrass; Poa trivialis - common bluegrass; Polypogon monspeliensis - brush grass; Puccinellia distans - common swath of salt; Secale cereale - rye; Sclerochloa dura - hard grass; Setaria italica - Millet; Setaria pumila - fox-red millet; Setaria verticillata - whiskered millet; Setaria viridis - green millet; Sorghum bicolor millet; Sorghum halepense - Wild carrot millet; Trisetum flavescens - golden oats; Triticale; Triticum aestivum - seed wheat; Triticum dicoccon - emmer; Triticum durum - durum wheat; Triticum monoccocum - einkorn; Triticum spelta - spelled; Vulpia myuros - mouse-tailed fescue; Zea mays - maize, meadow grass, sport and industrial grass such as, for example, Festuca, Lolium perenne, Poa pratensis, Agrosti, sour grasses of the genus Carex, combinations thereof and the like, and the seaweed or the algae are selected from a group which genera seaweeds Zostera and species Zostera angustifolia Hornem. Rchb., Zostera asiatica Miki, Zostera caespitosa Miki, Zostera capensis Setch., Zostera capricorni Asch., Zostera caulescens Miki, Zostera japonica Asch. & Graebn., Common seaweed Zostera marina L., Zostera mucronata Hartog, Zostera muelleri Irmisch ex Asch., Dwarf seagrass Zostera noltii Hornem., Zostera novazelandica Setch., Zostera tasmanica M. Martens ex Asch., Heterozostrae and Phidylloungspadserix from the family Posidoniaceae, Cymodocea, Halodule, Syringodium and Thalassodendron from the family Cymodoceaceae and Enhalus acoroides, Halophila and Thalassia from the family of the frog-bite family Hydrocharitaceae, subfamily Halophiloideae, or respectively Glaucophyta, Daptino Euglenae Caphiloideae, and Glaucophyta Chloromonadophyceae, Chlorarachniophyta, yellow-green algae Xanthophyceae, golden algae Chrysophyta, diatoms Bacillariophyta, brown algae Phaeophyta, red algae Rhodophyta, green algae Chlorophyta, Picobiliphyta, Heterokontophyta, Algaliphyta, Heterokontophyta, Combinations of Heterokontophyta, Heterokontophyta, Heterokontophyta, Excavata, Heterokontophytolata, Heterokontophytolata, here, Heterokontophamenopile, here, Heterokontophamenopile hen contains.
Der zweite Faserstoff wird aus einer Gruppe von Faserstoffen ausgewählt, welche natürliche Zellstoffe wie Baumwolle, mechanischen Holzstoff (RMP), chemisch mechanischer Holzstoff (CRMP oder CMP) oder chemisch thermischer Holzstoff (CTMP), druckbeaufschlagter Refinerholzstoff (PRMP), halbchemischen Zellstoff, hochausbeute chemischen Zellstoff, chemischen Zellstoff, alkalisch hergestellten Zellstoff wie Sulfatzellstoff oder Sulfitzellstoff, alle vorgenannten Faserstoffe als Frischfaser oder als auch recycelte Faser wie beispielsweise Altpapier umfasst.The second pulp is selected from a group of pulps which are natural pulps such as cotton, mechanical pulp (RMP), chemical mechanical pulp (CRMP or CMP) or chemical thermal pulp (CTMP), pressurized refiner pulp (PRMP), semi-chemical pulp, high yield chemical Cellulose, chemical cellulose, cellulose produced under alkaline conditions such as sulfate cellulose or sulfite cellulose, all of the aforementioned fiber materials as fresh fibers or as well as recycled fibers such as waste paper.
Die Mahlung erfolgt vorzugsweisemit wenigstens einem der folgenden Aggregate wie in einem Holländer mit einer Leistung bis 200 kW, Papillon Refiner mit einer Leistung zwischen 100 bis 3600 kW, einem Einscheibenrefiner, einem Doppelscheibenrefiner, einem Twin-Refiner, einer Flachkegelmühle, einer Steilkegelmühle mit einer Leistung zwischen 90 bis 2800 kW oder einer Scheibenmühle mit einer Leistung zwischen 315 und 2500kW durchgeführt wird. Auch Kombinationen der vorgenannten Aggregate sind im Sinne der vorliegenden Erfindung, wobei diese in Reihe oder auch parallel bzw. sequenziell verwendet werden können.The grinding is preferably carried out with at least one of the following units, such as in a Hollander with an output of up to 200 kW, a Papillon refiner with an output between 100 and 3600 kW, a single-disk refiner, a double-disk refiner, a twin refiner, a flat cone mill, a steep cone mill with one output between 90 and 2800 kW or a disk mill with an output between 315 and 2500 kW. Combinations of the aforementioned units are also within the meaning of the present invention, it being possible for these to be used in series or also in parallel or sequentially.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden die Faserstoffe vor der Mahlung dispergiert.According to a further embodiment of the present process, the fibrous materials are dispersed before grinding.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird dem gemischt gemahlenen Faserstoff nach der Mahlung und /oder Dispergierung wenigstens ein weiterer Faserstoff aus einer der beiden Faserstoffgruppen zugemischt wird.According to a further embodiment of the present process, at least one further fiber material from one of the two fiber material groups is admixed with the mixed, milled fiber material after the grinding and / or dispersion.
Die nachfolgenden Untersuchungen wurden nach folgenden Standards durchgeführt:
- Flächenmasse in g/m2
DIN ISO 536 90,7 DIN ISO 534 206 DIN ISO 534 2,3 DIN EN 1924/2 52,1 DIN EN 1924/2 32,5 DIN EN 1924/2 1,3 DIN EN 1924/2 2,3 DIN 53121161 DIN 5312194 DIN 53141145 ISO 2758 1,6 DIN EN ISO 9237 DIN ISO 5267-1 ISO 5267/2
- Weight per unit area in g / m 2
DIN ISO 536 90.7 DIN ISO 534 206 DIN ISO 534 2.3 DIN EN 1924/2 52.1 DIN EN 1924/2 32.5 DIN EN 1924/2 1.3 DIN EN 1924/2 2.3 WS 004 1.0; Wet elongation across in% Emtec WSD 02 1.40; Bending force lengthways in mNDIN 53121161 DIN 5312194 DIN 53141145 ISO 2758 1.6 DIN EN ISO 9237 DIN ISO 5267-1 ISO 5267/2 fractionation SCAN M 6; TAPPI T 233, 261, UM 239; Shape identification using opto-electronic measuring methods such as the STFI fragment analyzer, fractionation with classifiers such as those according to McNett and Clark.
Verwendung der erfindungsgemäßen Faserstoffmischung zur Herstellung von Papier, Pappe und/oder Karton, Verpackungsmaterial, Füll- und/Oder Dämmstoff.Use of the fiber mixture according to the invention for the production of paper, cardboard and / or cardboard, packaging material, filler and / or insulation material.
Faserstoffe werden typischer Weise aus folgenden Rohstoffen gewonnen:
- - Nadelholz wie Kiefer, Fichte, Radiatakiefer; Laubholz wie Pappel, Buche, Birke, Eukalyptus, tropische Laubhölzer; Mischholz wie Mischungen aus verschiedenen Laubhölzern;
- - nicht verholzende Pflanzen: landwirtschaftliche Abfälle wie Bagasse, Strohsorten; einjährige und ähnliche Pflanzen wie Gräser, Espar-to, Bambus, Schilf u. a.; Flughaare wie Baumwolle, Linters, etc.
- - künstliche Faserrohstoffe anorganischerArt wie Glasfasern; organischer Art wie Synthesepulp.
- - Coniferous wood such as pine, spruce, radiata pine; Hardwoods such as poplar, beech, birch, eucalyptus, tropical hardwoods; Mixed wood such as mixtures of different hardwoods;
- - non-woody plants: agricultural waste such as bagasse, straws; annual and similar plants such as grasses, espar-to, bamboo, reeds, etc.; Flying hair like cotton, linters, etc.
- - artificial fiber raw materials of an inorganic type such as glass fiber; organic type such as synthetic pulp.
Herkunft: Wuchsgebiet, z. B. Skandinavien, Südstaaten der USA, Tropen, Canada, etc. Aufschlussverfahren:
- a) in wässriger oder Dampfphase
- - alkalische Aufschlussverfahren: Sulfatzellstoff, Natronzellstoff, alkalischerSulfitzellstoff, Anthrachinon-Sulfitzellstoff u. a.;
- - neutrale Aufschlussverfahren: Neutralsulfitzellstoff und -halbzellstoff, Anthrachinon-Neutralsulfitzellstoff, Magnesiumsulfitzellstoff (Magnefitezellstoff);
- -saures Aufschlussverfahren mit überschüssigem Schwefeldioxid: Magnesium-, Calcium-, Ammoniumbisulfitzellstoff;
- b) in nichtwässriger Phase
- - Organosolv-Zellstoffe, ASAM-Zellstoffe, Acetosolvzellstoffe u. a.
- a) in aqueous or vapor phase
- - alkaline pulping processes: sulphate pulp, soda pulp, alkaline sulphite pulp, anthraquinone-sulphite pulp, etc.;
- - neutral pulping processes: neutral sulphite pulp and semi-pulp, anthraquinone-neutral sulphite pulp, magnesium sulphite pulp (magnefite pulp);
- -acid digestion process with excess sulfur dioxide: magnesium, calcium, ammonium bisulfite pulp;
- b) in the non-aqueous phase
- - Organosolv cellulose, ASAM cellulose, Acetosolv cellulose and others
Ausbeute: Hochausbeutezellstoffe, Halbzellstoffe, ZellstoffeYield: high-yield pulp, semi-pulp, pulp
Verwendungszweck: Papierzellstoff, Chemiezellstoff, Edelzellstoff, Fotozellstoff und andere Lieferform:
- - Zustand: ungebleicht, gebleicht, veredelt;
- - Trockengehalt: feucht, halbtrocken, lufttrocken;
- - Versandform: Rollen, Ballen, Großballen (units), Flockenmasse (Fluff),Verpackung;
- - Transport: u.a. per Schiff, Eisenbahn, Lastkraftwagen; Zwischenlager wegen evtl. Beeinträchtigung von Eigenschaften, Reinheit, Verschmutzung, biologischem Befall und/oder des Trockengehaltes (Handelsgewicht) bei Transport und Lagerung.
- - Condition: unbleached, bleached, refined;
- - Dry content: moist, semi-dry, air dry;
- - Form of dispatch: rolls, bales, large bales (units), flakes (fluff), packaging;
- - Transport: including by ship, rail, truck; Intermediate storage due to possible impairment of properties, purity, pollution, biological contamination and / or the dry content (commercial weight) during transport and storage.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand weiterer Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass diese nur als Beispiele zu verstehen sind und die vorliegende Erfindung aus weitere und alternative Kombinationen des beanspruchten Verfahrens und der damit erzeugten Faserstoffe umfasst.The invention is illustrated below with the aid of further exemplary embodiments, it being expressly pointed out that these are only to be understood as examples and the present invention comprises further and alternative combinations of the claimed method and the fibrous materials produced therewith.
Dabei zeigen:
-
1 Tabelle zur Zusammensetzung der Papierversuche; -
2 Faserfeinstoffvergleich; -
3 Gras-Fasermengen-Verteilungsvergleich (Schreib-, Druckpapier); -
4 Gras-Fasermengen-Verteilungsvergleich (Druckpapier/Testliner); -
5 Gras-Fasermengen-Verteilungsvergleich (Versuchs-Testliner); -
6 Schreib-, Druckpapier - Vergleich (5 fache Vergrößerung); -
7 Laborprüfungen der Sorte Schreib-, Druckpapier; -
8 Laborprüfungen der Sorte Testliner; -
9 Stoffeinträge für Schreib-, Druckpapier und Testliner; -
10 Stoffaufbereitung für Schreib-, Druckpapier und Testliner.
-
1 Table for the composition of the paper tests; -
2 Fiber fines comparison; -
3 Grass fiber quantity distribution comparison (writing, printing paper); -
4th Grass fiber quantity distribution comparison (printing paper / testliner); -
5 Grass fiber quantity distribution comparison (trial testliner); -
6th Writing and printing paper - comparison (5x magnification); -
7th Laboratory tests of writing and printing paper; -
8th Laboratory tests of the testliner type; -
9 Substance entries for writing paper, printing paper and testliner; -
10 Stock preparation for writing paper, printing paper and testliner.
Dabei zeigt
Die Tabelle selbst bestimmt die vorgeben für die beiden Papiersorten „graphisches Papier‟ und „Testliner“, mit der Flächenmasse FM (g/m2), Anteil an Grasfasern Gras (%), Eukalyptusfasern Eurkalyptus, die Mahlung und den hierbei erzielten Entwässerungswert in °SR, den Anteil Langfaser und Kraftzellstoff in % und die Zugabe an Stärke und AKD-Leim in%. Ferner werden Angaben zum Einsatz einer Leimpresse und der Produktionsgeschwindigkeit der eingesetzten Laborpapiermaschine gemacht.The table itself determines the specifications for the two types of paper “graphic paper” and “testliner”, with the basis weight FM (g / m 2 ), proportion of grass fibers grass (%), eucalyptus fibers eucalyptus, the grinding and the thereby achieved drainage value in ° SR, the proportion of long fibers and kraft pulp in% and the addition of starch and AKD glue in%. Furthermore, information is given on the use of a size press and the production speed of the laboratory paper machine used.
Die Versuche können wie folgt zusammengefasst werden:
- Versuch 1.1: graphisches Papier 90 g/m2 (90,7)
- Versuch 2.1: Testliner 90 g/m2 (89,9)
- Versuch 2.2: Testliner 130 g/m2 (132,1)
- Versuche 2.3: Testliner 150 g/m2 (147,9)
- Versuch 2.4: Testliner 170 g/m2 (169,9
- Experiment 1.1: graphic paper 90 g / m 2 (90.7)
- Experiment 2.1: Testliner 90 g / m 2 (89.9)
- Experiment 2.2: Testliner 130 g / m 2 (132.1)
- Trials 2.3: Testliner 150 g / m 2 (147.9)
- Experiment 2.4: Testliner 170 g / m 2 (169.9
Diese 5 Rohpapier - Versuche wurden an einem Tag durchgeführt werden. Die Leimpressen-Oberflächenbehandlung (Stärke: 6 g/m2 pro Seite) erfolgte am darauffolgenden Tag. Die Oberflächenbehandlung wurde auf dem Laborkalander durchgeführt. In der Stoffaufbereitung wurde der Gras-Anteil zuerst separat mit dem Mahlaggregat behandelt. Hierbei entstanden im Wesentlichen kleine Splitter - der Grascharakter ging dadurch im Wesentlichen verloren. Über eine getrennte Mahlung werden die Grasfasern wohl durch „Schneiden“ zu stark verfeinert, sodass während der Blattbildung auf der Papiermaschine zu viel Siebdurchfall (schlechte Retention) entsteht. Das Papier beinhaltet dadurch nur etwa die Hälfte der vorgesehenen Menge Grasfasern, wodurch der eingetragene Prozentsatz im Papierblatt nicht verwirklicht werden konnte. Die Gras-Stiele sind resistenter als das Gras-Blatt und lassen sich ab einem gewissen Grad nicht mehr zerkleinern, da sonst das „Grasblatt“ weitgehend zerstört wird. Durch eine gemischt Mahlung Zellstoff/Gras zum Beispiel im Verhältnis 1/3 erreicht man eine schonende Faser an Faser Reibung, wodurch die Grasfasern keiner großen Mahlaggregats-Kantenbelastung ausgesetzt werden. Während dieser Versuchsreihe wurden die Gras-Mahldurchgänge nach optischer Beurteilung festgelegt.These 5 raw paper tests were carried out in one day. The size press surface treatment (thickness: 6 g / m 2 per side) took place on the following day. The surface treatment was carried out on the laboratory calender. In the stock preparation, the grass portion was first treated separately with the grinding unit. This essentially resulted in small splinters - the grass character was essentially lost. With a separate grinding process, the grass fibers are refined too much by “cutting”, so that too much screen diarrhea occurs during sheet formation on the paper machine (poor retention). As a result, the paper only contains about half of the intended amount of grass fibers, which means that the percentage entered in the paper sheet could not be achieved. The grass stalks are more resistant than the grass leaf and can no longer be shredded from a certain level, otherwise the "grass leaf" is largely destroyed. With a mixed grinding of pulp / grass, for example in a ratio of 1/3, you achieve a gentle fiber on fiber friction, whereby the grass fibers are not exposed to large grinding aggregate edge loads. During this series of tests, the grass grinding passes were determined by visual assessment.
Hieraus resultieren folgende Erkenntnisse:
- 1.) Faser - Faser-Reibung: Diese schonende Faserbehandlung sollte während der Produktion und Verarbeitung der Fasern berücksichtigt werden. Einen weiteren Vorteil bietet diese Fahrweise im verringerten Siebdurchfall in der Nasspartie, was u.a. eine reduzierte biologische Belastung in der Kläranlage nach sich ziehen könnte.
- 2.) Geänderte Fahrweise: Um diesen Effekt zu unterstützen, wäre es notwendig in Stoffaufbereitung und konstantem Teil spezielle Maßnahmen hinsichtlich der bestehenden Aggregate zu berücksichtigen.
- 1.) Fiber - fiber friction: This gentle fiber treatment should be taken into account during the production and processing of the fibers. This mode of operation offers a further advantage in the reduced screen throughput in the wet end, which among other things could result in a reduced biological load in the sewage treatment plant.
- 2.) Changed operation: To support this effect, it would be necessary to take special measures with regard to the existing units in the stock preparation and constant part into account.
Nachfolgend sind die Versuche zur Herstellung der Schreib-, und Druckpapiere weiter spezifiziert:
Hierbei ergaben sich die in der
Nachfolgend sind die Versuche zur Herstellung der verschiedenen Testliner (Verpackungspapier) weiter spezifiziert:
Hierbei ergaben sich die in der
In den
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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- DIN EN 1924/2 52,1 [0011, 0017]DIN EN 1924/2 52.1 [0011, 0017]
- DIN EN 1924/2 32,5 [0011, 0017]DIN EN 1924/2 32.5 [0011, 0017]
- DIN ISO 5267-1 [0011, 0017]DIN ISO 5267-1 [0011, 0017]
- ISO 5267/2 [0011, 0017]ISO 5267/2 [0011, 0017]
-
DIN ISO 536 90,7 [0017]
DIN ISO 536 90.7 [0017] -
DIN ISO 534 206 [0017]
DIN ISO 534 206 [0017] -
DIN ISO 534 2,3 [0017]
DIN ISO 534 2.3 [0017] - DIN EN 1924/2 1,3 [0017]DIN EN 1924/2 1.3 [0017]
- DIN EN 1924/2 2,3 [0017]DIN EN 1924/2 2.3 [0017]
- DIN 53121161 [0017]DIN 53121161 [0017]
- DIN 5312194 [0017]DIN 5312194 [0017]
- DIN 53141145 [0017]DIN 53141145 [0017]
-
ISO 2758 1,6 [0017]
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