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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Altpapieraufbereitung umfassend mindestens einen ersten Flotationsschritt zur Entfernung von Druckfarben aus einer Altpapierstoffsuspension.
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Es ist bekannt nass- und laugenfeste Etikettenpapiere aus Zellstoff mit teilweise geringen Anteilen an Sekundärfasern (Handels-DIP) herzustellen. Der dazu benötigte Faserstoff, in der Regel Handelsware, wird dabei lediglich in sogenannten Pulpern aufgelöst beziehungsweise suspendiert, gemahlen und anschließend zur Papierherstellung der Papiermaschine zugeführt. Auf der Papiermaschine wird aus dem Zellstoff unter Zugabe von chemischen Produkt- und Prozesshilfsmitteln ein Streichrohpapier hergestellt. Das Streichrohpapier wird dann einseitig oder beidseitig gestrichen und kalandriert. Die Ausrüstung/Konfektionierung erfolgt dann entweder als Papierrolle oder in Formatbögen, teilweise geprägt.
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Diese Papiere benötigen neben einer hohen Nass- und Laugenfestigkeit für den Abwaschvorgang von einer Flasche im heißen alkalischen Laugenbad auch eine hohe Nassopazität, um zu verhindern, dass bei Feuchtwerden der Etiketten u.a. die Leimspur von der Verklebung zu erkennen ist bzw. auch keine Störung des Druckbildes erfolgt. Um diesen Effekt zu erreichen, wird üblicherweise Titandioxid oder andere stark streuende Pigmente in der Masse und im Oberflächenstrich eingesetzt. Diese Etikettenpapiere werden heute bei allen Abfüllbetrieben, zum Beispiel für Mineralwasser, Fruchtsäften, Bier, Wein usw. weltweit eingesetzt.
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Bislang wird ein Großteil der von Pfandflaschen abgewaschenen Etiketten der thermischen Verwertung zugeführt. Aus Umweltschutzgründen wird von der Getränkeindustrie Nachhaltigkeit gefordert, was sich beispielsweise durch einen geschlossenen Kreislauf der Etiketten erzielt werden kann, d.h. wenn Altetiketten der Produktion von neuen Etiketten wieder zufließen könnten. Die besonderen Eigenschaften von Altpapiersorten die aus nass- und laugenfesten Etikettenpapieren gewonnen wurden, hinderten bisher die Verwendung dieser Papiersorten in den bekannten Verfahren zur Etikettenherstellung.
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Aus diesem Grund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt ein Verfahrens zur Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren, vorzugsweise im Flächengewichtsbereich von 50 - 100 g/m2 aus Altpapiersorten nach DIN EN 643 zu entwickeln. Idealerweise sollte der Altpapieranteil bis zu 100 % betragen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem Verfahrensschritt der einem mindestens ersten Flotationsschritt vorangeht, durch Zugabe eines Säuerungsmittels der pH-Wert der Altpapierstoffsuspension auf einen Wert zwischen 8,0 und 9,3, vorzugsweise zwischen 8,2 und 9,0 und besonders vorzugsweise zwischen 8,3 und 8,8 und höchst vorzugweise zwischen 8,4 und 8,6 eingestellt wird. Als Säurungsmittel eignen sich Säuren, beispielsweise Salzsäure, oder Salze die auf Auflösung in Wasser einen pH-Wert dieser Lösung unter 7,0 erzeugen. Salzsäure beispielsweise reagiert mit der Natronlauge und erzeugt Kochsalz. Somit wird der Anteil an Natronlauge reduziert und damit auch der ph-Wert gesenkt.
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Die Erfindung hat sich die Erkenntnis zu Nutzen gemacht, dass beim Einsatz von alkalisch vorbelasteten Altpapieren der Sortengruppe 5.05.00 der pH-Wert im Stofflöser je nach Zugabemenge der abgelaugten Etiketten bzw. deren pH-Wert auf bis zu 11,5 ansteigt, während ohne Zugaben von Faserstoffen aus Etikettenaltpapier, ein pH-Wert 9,3 - 9,5 vorherrscht. Es hat sich gezeigt, dass der erhöhte pH-Wert insbesondere durch Schaumbildung zu Problemen in einer ersten Flotation führt. Hierdurch verschlechtert sich deutlich die Entwässerbarkeit des Faserstoffes an einem der ersten Flotation nachgeschalteten Scheibenfilter. Insgesamt reduziert dies die Anlagenleistung und verschlechtert auch die Stoffqualität.
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In einer Weiterbildung des Verfahrens ist das Säuerungsmittels Aluminiumsulfat. Das Aluminiumsulfat hat neben den Säuerungseffekt den zusätzlichen Vorteil, dass die AI-Ionen es als Flockungshilfmittel am Scheibenfilter als Flockungshilfsmittel wirken und damit als Entwässerungsbeschleuniger, was zur Entlastung des Scheibenfilters im Betrieb führt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Altpapierstoffsuspension vor dem ersten Flotationsschritt auf eine Stoffdichte zwischen 0,5% und 1,5%, vorzugsweise 0,8% und 1,2%, und besonders bevorzugt um 1% eingestellt. Die Verdünnung erfolgt vorzugsweise mit Wasser. Diese Verdünnung optimiert die Flotation.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Aluminiumsulfat der Altpapierstoffsuspension in wässeriger Lösung zugegeben. Vorzugsweise wird die wässerige Lösung von Aluminiumsulfat dem Verdünnungswasser beigeben, beziehungsweise ist die wässerige Lösung das Verdünnungswasser, so dass die Konzentration des zugegebenen Aluminiumsulfats möglichst gering ist. Da im Altpapier regelmäßig Kalziumkarbonat enthalten ist würde wegen des niedrigen pH-Wertes einer konzentrierten Aluminiumsulfatlösung von einem ph-Wert von 2,5 ohne Verdünnung es am Kalziumcarbonathaltigem Stoff durch lokale Übersäuerung zur Zersetzung des Kalziumcarbonates und damit zur Gips- und CO2-Bildung kommen. Durch die Zugabemenge an Aluminiumsulfat kann der pH-Wert nun auf das Optimum von 8,5 - 8,6 eingestellt werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Altpapierstoffsuspension zwischen 1% und 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 enthält. Dies Altpapiersorte wird in der DIN EN 643 als „Nassetiketten“ bezeichnet und wird beschrieben als gebrauchte, feuchte Etiketten, aus nassfestem Papier, maximal 1% Glasanteil zulässig und maximal 50% Feuchtegehalt, ohne andere unzulässige Stoffe. Das beanspruchte Verfahren erlaubt eine 100% Wiederverwendbarkeit von Nassetiketten.
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In einer Weiterbildung der Erfindung bei der die Altpapierstoffsuspension weniger als 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 enthaelt kann der verbleibende Anteil Altpapier Altpapier der Sorte 1.11 nach DIN EN 643 enthalten. Die Altpapiersorte 1.11 nach DIN EN 643 wird dort als „Deinkware“ bezeichnet und beschreiben als sortiertes graphisches Papier, mindestens 80% Zeitungen und Illustrierte beinhaltend. Es müssen hierbei mindestens 30% Zeitungen und mindestens 40% Illustrierte enthalten sein. Druckprodukte die für Deinking ungeeignet sind, sind auf 1,5% begrenzt. Diese Papiersorte lässt sich in dem neuen Verfahren ohne Änderung der chemischen Zusammensetzung der Pulpmischung nutzen. Da die Nassetiketten bereits Laugenreste enthalten, ist unter Umständen keine zusätzliche Lauge, zumindest aber nur eine reduzierte Zugabe von Lauge erforderlich. Natürlich existieren andere Papiersorten die problemlos der Altpapierstoffsuspension zugegeben werden können, zum Beispiel Sorte 1.09.00 „Zeitungen und Illustrierte“ , welche überwiegend unverkaufte Exemplare enthalten, und deswegen weniger Probleme erwarten lassen als Deinkware. Deswegen ist die Deinkware unter allen geeigneten Papiersorten, diejenige die am problematischsten zu verarbeiten ist und deren Verwendung daher zur Erfüllung der Nachhaltigkeit den größten Beitrag liefert.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,5% an 50% Natronlauge enthalten. Zum einen kann in einem Pulper je nach Alkalität der verarbeiteten Nassetiketten auf den Einsatz von Natronlauge komplett verzichtet werden, beziehungsweise die sonst übliche Zugabe von Natronlauge stark reduziert werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile 49,5%-iges Wasserstoffsuperoxid enthalten.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile Wasserglas enthalten.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,375% Gewichtsanteile Fettsäure enthalten.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, in welchem weitestgehend alle wesentlichen Verarbeitungsschritte aufgeführt werden, näher beschreiben und erläutert.
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Die 1 zeigt den Ablauf von Verfahrensschritten in einer graphischen Form.
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Die Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren basiert auf der erfinderischen Altpapieraufbereitung. Die Altpapieraufbereitung ist in verschiedene Verfahrensschritte unterteilt und in 1 dargestellt. Im Groben kann unterschieden werden zwischen der Lagerung von Altpapier 1, der Lagerung von Chemikalien 2 die für den Altpapieraufbereitung benötigt werden, dem Zerfasern 3 des Altpapiers, einer Mittelkonsistenzsortierung 4, einer ersten Flotierung 5, einer Reinigung 6, einer Niedrigkonsistenzsortierung 7, einem ersten Eindicken 8, einer Dispergierung 9, einer Oxidativen Bleiche 10, einer zweiten Flotation 11, einer zweiten Eindickung 12, einer reduktiven Bleiche 13, bei der eine reduktive Bleiche von einer Ansatz & Dosieranlage 15 dem Prozess zugeführt wird, einem Stapeln 14, bevor die aufbereitete Altpapierstoffware einer Papiermaschine 16 zugeführt wird. Der Fachmann erkennt, dass einige Verfahrensschritte gegebenenfalls in einer anderen Reihenfolge ausgeführt, oder einige Verfahrensschritte weggelassen werden können oder andere Verfahrensschritte hinzugefügt werden können, ohne dass hierbei von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird.
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In einem Altpapierlager werden verschiedene Papiersorten angeliefert. Generell kommen zur Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren Altpapiere der Sortengruppe
1,
2,
3 und
5 nach DIN EN 643 zum Einsatz, im speziellen die Sorten
| Gruppe 1: | 1.06.00 / 1.06.01 / 1.06.02 / 1.07.00 / 1.09.00 / 1.11.00 |
| Gruppe 2: | 2.01.00 bis 2.14.01 |
| Gruppe 3: | 3.01.00 bis 3.11.00 / 3.12.00 bis 3.19.00 / 3.20.01 |
| Gtruppe5: | 5.05.00 / 5.05.01 / 5.05.03 / 5.07.00 |
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Die Altpapiere werden im Altpapierlager entweder lose oder in Ballenform gelagert. Speziell die Altpapiere der Sortengruppen 5.05.00 (abgewaschene Nassetiketten) fallen mit einem Trockengehalt von ca. 40% - 50 % an, nachdem sie mit einer ca. 1,8 % Natronlauge bei den Getränkeherstellern von der Flasche abgewaschen wurden. Demnach weisen diese Altpapiere eine hohe Alkalität auf. Bei Untersuchungen der Auflösbarkeit wurde herausgefunden, das bei diesen Papieren eine Mindestlagerdauer im alkalischen Medium erforderlich ist, sonst lassen sich diese Papiere nicht suspendiereen. Die Mindestlagerdauer wird idealerweise für eine jede Charge über ein geeignetes Laborprüfverfahren mit einem eigens dafür gebauten Laborpulper mit einer speziellen Auflösewendel (in Anlehnung an einen HC-Stofflöser) ermittelt. Typischerweise sind die Auflösebedingungen im Laborpulper wie folgt:
| Stoffdichte: | 10% |
| pH-Wert: | 10,5 |
| Temperatur: | 45°C bis 50 °C |
| Drehzahl: | 1345 min-1 |
| Auflösedauer: | 12 min |
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Wenn unter diesen Parametern die Auflösbarkeit der abgewaschenen Etiketten gegeben ist, dann ist die Mindestlagerdauer erreicht und die Etiketten können eingesetzt werden. Falls die Auflösbarkeit noch nicht gegeben ist, muss die Charge noch länger gelagert werden und der Test für die Auflösbarkeit zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt werden.
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Im Folgenden wird die Altpapieraufbereitung von Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643, abgelöste Nassetiketten, beschrieben. In einem Pulper werden durch eine geeignete Geometrie von Auflöseorganen in Verbindung mit hoher elektrischer Antriebsleistung, hohe mechanische Scherkräfte erzeugt. Durch den gleichzeitigen Eintrag von Altpapier, unterstützenden Chemikalien und Kreislaufwasser wird eine hohe Stoffdichte eingestellt. Bei Altpapier ohne Laugenreste muss zur Erhöhung des pH-Wertes auf das erforderliche Maß von 9,3-9,5 üblicherweise Natronlauge (NaOH) im Pulper zugesetzt. Bei alleiniger Verwendung von abgelösten Nassetiketten, beziehungsweise einem hohen Anteil von abgelösten Nassetiketten am zugesetzten Altpapier kann dieser Schritt entfallen, weil sich durch die Laugenreste in den abgelösten Nassetiketten ein pH-Wert einstellt, welcher höher ist als der benötigte pH-Wert. Es hat sich gezeigt dass ein höherer pH-Wert als üblich im Pulper keine Nachteile mit sich bringt.
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Mit der Natronlauge gelingt ein Aufbrechen des Faserverbandes und ein Ablösen der an den Oberflächen der Fasern anhaftenden Druckfarben. Es entsteht ein homogener, grauer Ausgangsfaserstoff.
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Idealerweise sind im Pulper folgende Auflösebedingungen erforderlich:
| Temperatur | 45°C - 50°C |
| Stoffdichte | 15 % - 17 % |
| Auflösezeit | 12 Minuten (Gesamtzyklus 25 Minuten) |
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Bezogen auf das Gesamtgewicht des Altpapieres ist die Rezeptur für den Pulper wie folgt:
| H2O2 (49,5%ig) | 0,75 % |
| Wasserglas | 0,75 % |
| Fettsäure | 0,375 % |
| Wasser | |
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Bei der Verwendung von Altpapier der Sorte 5.05.00 ist die Rezeptur somit bis auf die Zugabe von Natronlauge die gleiche wie für andere Altpapiersorten. Die Zugabe von Natronlauge kann entweder gänzlich entfallen oder bei einer Mischung von abgelösten Nassetiketten und anderen Altpapiersorten zumindest reduziert werden. Der pH-Wert wird mittels einem pH-Wert Messgerät gemessen.
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Nach Verstreichen von 12 Minuten Auflösezeit im Pulper oder länger beginnt der Ableerprozess des Pulpers. Unter Zugabe von Kreislaufwasser zu Verdünnungszwecken auf eine Stoffdichte von cirka 5% ± 2% wird der Inhalt des Pulpers in eine nachgeschaltete Ableerbütte abgepumpt. Der pH-Wert wird durch das Verdünnungswasser auf einen Bereich von 8,7 - 9,0 abgesenkt.
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Beim Abpumpen in die Ableerbütte muss die Suspension ein erstes Sortieraggregat einer Sortierbirne mit einem Lochblech, beispielsweise 6 mm Lochdurchmesser, passieren. In der Sortierbirne werden grobe Verunreinigungen wie Folien, Plastik, Metall ect. zurückgehalten und gesammelt. Nach Beendigung des Ableervorganges werden diese ausgeschleust und in einem Container gesammelt.
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In der Ableerbütte findet bei ca. 5 % Stoffdichte der Verweilprozess zur Quellung der aus dem Pulper abgepumpten Suspension statt. Hierbei spielt der Faktor Zeit die dominierende Rolle. In der Suspension befindliche Chemikalien sorgen für ein gutes Eindringen von Wasser in die Fasern. Diese quellen auf, vergrößern ihre Oberfläche und werden geschmeidig. Noch anhaftende Druckfarben werden durch die entstehenden Oberflächenspannungen abgesprengt und werden in späteren Verfahrensschritten abgeschieden.
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Die in der Suspension enthaltenen gröbsten Verunreinigungen wie Steine, Glasbruchstücke, Heftklammer ect. müssen abgeschieden werden. Dazu finden zwei parallel geschaltete Dickstoffreiniger Verwendung. Diese arbeiten nach dem Prinzip der Zentrifugalabscheidung.
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Die Suspension wird in senkrecht stehenden Stahlzylindern mit konisch verlaufendem Endstück beschleunigt, spezifisch schwerere Teile als die Fasern selbst werden an den Rand gedrückt und am Ende des Konus abgeschieden. Eine zyklisch taktende Schwerschmutzschleuse dient als Sammler. Die Dickstoffreinigung ist im Verfahrensschritt Lochsortierung integriert.
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Zwischen zwei Start/Stopp Bütten ist die aus drei Sortierern bestehende Lochsortierung integriert. Mittels Pumpe wird die Suspension über die bereits erwähnte Dickstoffreinigung in den ersten Sortierer gefördert. Im Sortierer ist ein zylindrischer stehender Siebkorb mit Löchern von vorzugsweise einem Durchmesser von 1,2 mm eingebaut. Der den Sortierer verlassende Gutstoff hat die Löcher von 1,2mm passiert und wird in einer nachgelagerten Bütte gesammelt.
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Das Rejekt wird im unteren Teil des Sortierers abgeführt und unter Verdünnung mit Kreislaufwasser dem zweiten Sortierer zugeführt. Hier findet ebenfalls eine Trennung in Gutstoff und Rejekt statt. Der Gutstoff wird ebenfalls in der nachgelagerten Bütte gesammelt. Das Rejekt wird wiederum verdünnt und dem dritten Sortierer zugeführt. Dessen Gutstoff gelangt ebenfalls in die nachgeschaltete Bütte. Das Rejekt wird abgeschieden und aus der Anlage ausgetragen. Die Lochsortierung dient dem Abscheiden flächiger Verunreinigungen in der Suspension.
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Wiederum zwischen zwei Start/Stopp Bütten platziert, befindet sich eine vorzugsweise 3-stufige Schlitzsortierung. Der Aufbau ähnelt der Lochsortierung, die Sortierer haben jedoch Siebkörbe mit Schlitzen mit vorzugsweise 0,2 mm Schlitzbreite. Die erste Stufe besteht aus zwei parallel geschalteten Sortieren gleicher Größe und Bauart.
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Das jeweils entstehende Rejekt wird in der nachgeschalteten Stufe nachsortiert. Die jeweils letzte (dritte) Stufe schleust das entstehende Rejekt aus dem System aus. Die Gutstoffe aller drei Stufen werden in einer nachgeschalteten Bütte gesammelt. Die Schlitzsortierung dient dem Abscheiden von dreidimensionalen (kubischen) Verunreinigungen. Die Stoffdichte nach der Schlitzsortierung beträgt ca. 2 %
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Kernstück einer jeden Deinking Anlage bildet der Prozessschritt Flotation. In den vorangegangenen Verfahrensschritten wurden sukzessive mechanische Verunreinigungen unterschiedlicher Größen und Geometrie entfernt. In Flotationszellen werden die abgelösten Druckfarben aus der Suspension entfernt. Zu diesem Zweck wird der Faserstoff mittels Kreislaufwasser auf eine Stoffdichte von ca. 1 % verdünnt und dadurch der pH-Wert auf den für die Flotation erforderliche Höhe von 8,5 - 8,6 eingestellt. Verdünnungswasser ist für eine solche Absenkung bei abgelösten Nassetiketten alleine jedoch nicht ausreichend. Deshalb wird dem Verdünnungswasser Aluminiumsulfat AL2(SO4)3 in in Wasser gelöster Form zugegeben, wodurch die Aluminiumsulfatlösung bereits weiter verdünnt ist, bevor das Verdünnungswasser in die Bütte einläuft. Durch ein pH-Wert Messgerät wird dabei der pH-Wert der Altpapierstoffsupension in der Bütte fortlaufend kontrolliert und solange der ph-Wert über 9,0 liegt, die Aluminiumsulfatlösung dem Verdünnungswasser zugegeben.
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Eine Aneinanderreihung von mehreren Flotationszellen nennt man Flotationsstraße. Die Suspension wird nacheinander über Pumpen von Zelle zu Zelle gepumpt. Beim Eintritt in jede dieser Zellen wird diese durch spezielle Belüftungselemente (Diffusoren) stark mit Luft versetzt. Es entsteht an der Oberfläche eine Schaumschicht an deren Blasen sich die im Pulper abgelösten Druckfarben anlagern. Ein Wehr sorgt für einen einstellbaren Überlauf des Schaumes. Um Verluste zu minimieren, werden die Schäume der sogenannten „Primärflotation“ gesammelt und in der „Sekundärflotation“ nachflotiert. Nur der Schaum der Sekundärzelle wird, gemeinsam mit dem Schaum der 1. Zelle Primärflotation, verworfen und einer Schlammbütte zugeführt.
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Noch in der Suspension enthaltene kleinste Verunreinigungen, welche spezifisch schwerer sind als das Fasermaterial, werden in einer 4-stufigen Cleaneranlage entfernt. Der technische Aufbau ähnelt dem der Dickstoffreiniger, nur das der Durchmesser der senkrecht stehenden Zylinder mit konischer Spitze merklich geringer ist. Das Funktionsprinzip ist ebenfalls Gleich. Nachdem das anfallende Rejekt in der jeweils nächsten Stufe unter starker Verdünnung „nachgereinigt“ wird, schleust die vierte Stufe das aufkonzentrierte Rejekt aus. Dieses wird verworfen.
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Zum Entfernen kleinster, hauptsächlich klebriger Verunreinigungen, sogenannte Stickies, wird die Fasersuspension einer dreistufigen Nachsortierung unterzogen. Der Aufbau ähnelt der im erläuterten Schlitzsortierung. In den Sortierern befinden sich Schlitzkörbe mit vorzugsweise 0,15 mm Schlitzweite. Die Gutstoffe der Stufen 1 und 2 werden Vorwärts geführt, deren Rejekte in der jeweils nachgeführten Stufe einer Nachsortierung unterzogen. Das aufkonzentrierte Rejekt der 3. Stufe wird verworfen und einer Schlammbütte zugeführt.
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Nach der Passage der Fasersuspension durch unterschiedlichste Sortier,- und Reinigungsstufen erfolgt eine zweistufige Eindickung. Diese besteht aus einer Kombination aus Scheibenfilter und Doppelsiebpresse. Dabei kommt der Entwässerung (Eindickung) der Suspension im Scheibenfilter, durch die Rückgewinnung von zwei Wasserqualitäten, die dominierende Rolle zu. Eine installierte Schneckenpumpe befördert den voreingedickten Stoff vom Scheibenfilter kommend zur Doppelsiebpresse (DSP), wo die Eindickung auf eine Stoffdichte von bis zu 35% stattfindet. Das auf der DSP ausgepresste Filtratwasser wird in die Pulperfüllwasserkammer zurückgeführt und dient dem Pulper-Neuansatz.
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Da an den zu produzierende Fertigstoff höchste Anforderungen an optische Sauberkeit gestellt werden, würde jedes mit dem bloßen Auge erkennbare Schmutzpartikel im Papier, den optischen Eindruck trüben. Dies können noch nicht von den Fasern vollständig abgelöste Restfragmente von Druckfarben bzw. kleinste Schmutzpartikel sein. Deshalb wird der Faserstoff mit direkter Zufuhr von Dampf erhitzt und anschließend einem Disperger zugeführt. Durch hohen spezifischen Energieeintrag erzeugte Scherkräfte innerhalb der Maschine, werden die Schmutzpartikel unter die Sichtbarkeitsgrenze des menschlichen Auges zerkleinert. Gleichzeitig wird der Disperger als „Einmischmaschine“ für die Chemikalien der nachfolgenden oxidativen Bleichstufe genutzt.
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Zur Erhöhung des Weißgrades ist eine Bleiche des Faserstoffes unabdingbar. Deshalb wird unter Zugabe von Wasserstoffperoxid als bleichende Komponente, sowie der Dosierung von Natronlauge und Wasserglas als aktivierende bzw. stabilisierende Komponenten, der Bleichvorgang in einem Bleichturm vollzogen. In diesem ruht der Faserstoff unter hoher Temperatur und definierter Zeit. Im oberen Teil des Bleichturmes wird kontinuierlich neuer Faserstoff, vom Disperger kommend über ein Schneckentransportsystem zugeführt. Im unteren Teil des Turmes wird kontinuierlich mit Kreislaufwasser verdünnt und der gebleichte Faserstoff dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt.
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Die Arbeitsweise gleicht in allen Punkten der bereits beschriebenen Flotation. Der Unterschied liegt in der Abscheideaufgabe. Werden in der Flotation 1 die größten Mengen an im Pulper abgelösten Druckfarben abgeschieden, so werden in dieser Flotationsstufe die in der Dispergierung abgetrennten und zerkleinerten Schmutzpunkte, Restdruckfarben sowie mineralische Beimengungen, wie beispielsweise Asche abgeschieden. Zur Verlustminimierung gibt es auch hier eine Unterteilung in Primär- und Sekundärflotation. Der ausgetragene Überlauf der Sekundärzelle wird wie der Überlauf der Sekundärzelle aus Flotation 1, der Schlammbütte zugeführt. Aus dieser werden die Schlämme zur weiteren Eindickung abgepumpt.
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Zur Rückgewinnung des im Kreislauf geführten Produktionswassers, erfolgt eine erneute Eindickung auf einem Scheibenfilter. Auf diesem werden, wie in der Eindickung 1, ebenfalls zwei Wasserqualitäten zurückgewonnen. Diese zurückgewonnenen Wässer dienen der Versorgung unterschiedlicher Verbraucher der Anlage. Gleichzeitig wird das Fasermaterial auf konzentriert und vorhandene Vorratsbütten können dadurch mehr Fasermaterial aufnehmen. Daher kommt der erreichten Stoffdichte bei der Eindickung eine entscheidende Rolle in Verbindung mit den vorhandenen Stapelkapazitäten zu.
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Der vom Scheibenfilter teilentwässerte Faserstoff wird über ein mit Dampf beheiztes Vorlagegefäß, einer mit einer Entlüftungseinrichtung ausgestatteten Stoffpumpe zugeführt. Im Saugstutzen dieser wird dem Luftevakuierten Faserstoff eine Bleichmittellösung zudosiert. Die Stoffpumpe fördert den Faserstoff von Unten in ein senkrecht aufgestelltes Bleichrohr, in welchen eine reduktive Nachbleiche stattfindet. Im Unterschied zur oxid. Bleiche wird das Fasermaterial nicht aufgehellt bzw. gebleicht, sondern es findet eine „Farbortkorrektur“ statt. Diese Korrektur wird vom menschlichen Auge als Weißgradgewinn wahrgenommen. Der aufgehellte Faserstoff tritt im oberen Bleichrohrsegment durch Rohrleitungsverbund in den Stapelturm über.
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Zur Herstellung der Bleichmittellösung steht eine Löse, -und Dosierstation zur Verfügung. In dieser wird kontinuierlich Natriumhydrosulfit-Pulver in Frischwasser aufgelöst. Über eine in der Anlage integrierten Dosierpumpe wird diese Lösung vor die Stoffpumpe zum Bleichrohr zudosiert.
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Der aus dem Bleichrohr in den Vorratsturm überführte Faserstoff stellt an dieser Stelle das „Fertigprodukt“ der Deinking Anlage dar. Der Vorratsturm hat beispielsweise rund 300 m3 nutzbares Volumen und kann damit bis zu 30 t Faserstoff aufnehmen. Dieses Stapelvolumen dient als Puffer zwischen der Deinking Anlage und der Papiermaschine.
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Über eine am Vorratsturm installierten Stoffpumpe wird der Faserstoff unter Verdünnung mit von der Papiermaschine kommenden Wassers in eine kleinere Ausgleichsbütte umgepumpt. Dieser mit Rührwerk versehene Behälter kompensiert Stoffdichteschwankungen, welche beim Austrag aus dem Vorratsturm zwangsläufig entstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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