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Verfahren zur Steigerung des Weißgrades deinkter
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Altpapierstoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung
des WetBgrades deinkter Altpapierstoffe aus Zeitungen und Zeitschriften, die zur
Substitution von primären Holz- und Zellstoffen in grafischen Papieren eingesetzt
werden können.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, durch Neugestaltung der Aufbereitungs-
und Bleichbedingungen beim Deinking-Blotationsverfahren, die eingesetzten Chemikalien
effektiver auszunutzen, einen Weißgrad des deinkten Altpapierstoffes von 65 % und
mehr zu erreichen und damit die Möglichkeit der Herstellung von Schreib- und Druckpapier
der Sorten B und C aus 100 ffi Altpapierstoff zu schaffen.
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Auf Grund des erreichten hohen Sättigungsgrades bei Karton und Pappe
wird die wirtschaftlich erforderliche Erweiterung des Altpapiereinsatzes vorrangig
bei grafischen Papieren notwendig. Das bedingt aber einen möglichst hohen Weißgrad
der Altpapierstoffe.
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Für die Druckfarbenentfernung und damit zur Verbesserung des Weißgrades
von Altpapierstoffen aus Zeitungen und Zeitschriften kommt in Europa vorwiegend
das Deinking-Flotationsverfahren.zur Anwendung.
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Das Altpapier wird dabei in einem Stofflöser chargenweise bei einer
Stoffdichte von etwa 6 ffi unter Zusatz von Chemikalien, insbesondere Alkalien,
Bleich- und Flotationsmittel bei Temperaturen zwischen 45 0C bis 60 °C zerfasert.
Nach einer Quelidauer von etwa 1 bis 2 Stunden in einer Bütte beS Stoffdichten von
4 bis 5 g0 erfolgt eine Reinigung und Entstippung des Altpapierstoffes. Durch weitere
Verdünnung wird der Stoff auf eine Stoffdichte von etwa 0,8 % gebracht und die Druckfarbe
durch Flotation in Flotationszellen vom Faserstoff getrennt.
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nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die eingesetzten Chemikalien,
insbesondere
das Bleichmittel Wasserstoffperoxid, durch die bestehende Prozeßführung mit niedrigen
Stoffdichten vor der Flotation ungenügend ausgenutzt werden und die Reaktionen nicht
optimal verlaufen. Der Weißgrad des deinkten Stoffes ist dadurch auf etwa 55 gO
begrenzt. Selbst bei erhöhtem Peroyideinsatz im Stofflöser und einer zusätzlichen
Dithionitnachbleiche können nur 60 % WeiB-grad erreicht werden.
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Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen eine Verbesserung der
Aufbereitung des Altpapiers beim DeiSking-Prozeß ermöglicht werden soll. Bei einem
Verfahren erfolgt eine Trennung des Prozesses in eine erste Stufe, der Dispergier-
und Auflösephase und in eine zweite Stufe, der Flotationsphase. Bei der ersten Stufe
werden nur Dispergier- und Auflösehilfsmittel zugegeben und nach Einwirkung im Dünnstoffbereich
durch Eindicken des Stoffes im seperaten Kreislauf geführt. Anschließend wird der
Stoff mit Blotationschemikalien versetzt und in bekannter Weise in den Flotationszellen
entfärbt (D2-0S 2 303 827).
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Bei einem anderen Verfahren wird die Untermischung der Bleichchemikalien
in eingedickten Stoff durch spezielle Vorrichtungen vorgeschlagen, um die Verteilungsschwierigkeiten
bei Dickstoffbleichen zu überwinden. Die Bleichmittel sind verhältnismäßig teuer,
und es ist allgemein bekannt, daß die Wirksamkeit bei Dickstoffbleichen erheblich
ansteigt. Damit die günstige Wirkung erzielt werden kann, ist die Verteilung der
Chemikalien auf jede einzelne Faser notwendig (DT-AS 2 329 890, DD-AS 2 311 674).
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Ein weiteres Verfahren beruht auf der Auflösung des Altpapiers in
einer Schnecke und in einem Reaktionsturm. Die Schnecke bewirkt die Durchmischung
mit den üblichen Chemikalien. Eine mechanische Zerfaserung soll vermieden werden.
Die Zerfaserung soll chemisch im Reaktionsturm bei Stoffdichten über 12 % ablaufen.
Nach einer bestimmten Verweilzeit wird der Stoff verdünnt und nach bekannten Bearbeitungs
stufen weiterbehandelt. Als Vorteil wird eine stärkere Reaktion der Chemikalien
mit dem Altpapier angegeben (DU-AS 2 339 591).
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Beispiele für die praktische Anwendung dieser oder ähnlicher Verfahren
sind nicht bekannt. Die Durchführung von Versuchen gemäß der genannten Verfahren
ergaben bei Verwendung von Altpapier aus Zeitungen und Zeitschriften Weißgrade des
deinkten Altpapierstoffes von maximal 60 %.
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Problematisch erscheint beim letzteren Verfahren zum anderen der Verzicht
auf den Stofflöser und die dafür vorgesehene rockenzerkleinerung des Altpapiers
vor der Schnecke. Im Zusammenhang mit dem im Altpapier ständig anwachsenden Verunreinigungen
ist beim derzeitigen Stand der Technik mit erhöhtem, nicht vertretbarem manuellen
Aufwand zu rechnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch neue Gestaltung der
Prozeßführung vor der Flotation eine effektivere Ausnutzung der Chemikalien und
dadurch eine Steigerung des Weißgrades deinkter Altpapierstoffe zu erreichen.
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Erfindungsgemaß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Gegensatz
zu den bekannten Verfahren, die Zerfaserung des Altpapierstoffes im Stofflöser bei
einer 2 bis 3 fachen Konzentration aller Bleich-und Deinkingchemikalien durchgeführt
wird, erzielt durch die sich einstellende Grenzkonzentration bei Wiederverwendung
des Rückwassers in enger Kreislaufführung vom nachfolgend entwässerten Altpapierstoff
und der jeweils neuen Zugabe der üblichen Chemikalienmenge je Charge.
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Es wurde gefunden, daß die so erhaltene hohe Konzentration der Chemikalien
im Dünnstoffbereich eine gute Durchmischung und intensive Einwirkung aller Chemikalien
auf das eingetragene Altpapier ermöglicht. Durch die anschließende Dickstoffbleiche
werden somit Weißgrade von über 65 % nach der Druckfarbenflotation erreicht. Im
Unterschied zu den bekannten Verfahren bleicht und quillt der Altpapierstoff bei
wesentlich geringerem Platzbedarf ohne weiteres Mischen bei niedrigen Temperaturen.
Statt mit 45 bis 60 OC wird erfindungsgemäß nur mit 35 bis 40 0C zerfasert. Die
Verdünnung des eingedickten Altpapierstoffes erfolgt nach etwa 2 bis 3 Stunden Reaktionszeit
mit Rückwasser vom Eindicker nach der Druckfarbenflotation.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß durch die Aufbereitung des Altpapierstoffes
gemäß des beschriebenen Verfahrens neben der besseren Ausnutzung des Bleichmittels
Wasserstoffperoxid und der damit verbundenen
Weißgradsteigerung
zugleich durch die intensive Einwirkung aller Chemikalien ein hoher Deinkingeffekt
eintritt und die in der Praxis auftretende Melierung von Papier aus deinktem Altpapierstoff
stark zurückgeht. Das Papier erfährt durch die höhere Gleichmäßigkeit eine zusätzliche
Qualitätsverbesserung, die insbesondere bei grafischen Papieren von Bedeutung ist.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden: Altpapier aus Zeitungen und Zeitschriften wird im Stofflöser je
Charge bei 5 bis 6 ß Stoffdichte etwa 30 min diskontinuierlich zerfasert. Dabei
werden folgende Chemikalien, bezogen auf absolut trockenen Stoff, zugegeben: 1,2
51o NadH 5,0 % Wasserglas 0,15 ß Trilon C 2,0 Wasserstoffperoxid 1,2 7% Fettsäure
Die Stoffwassertemperatur beträgt 35 bis 40 °C. Beim Anfahren wird zum Erreichen
der Stoffdichte Frischwasser eingesetzt. Nach einer Grob reinigung des Stoffes erfolgt
mittels Schneckenpresse oder Banddruckfilter die Entwässerung auf 18 % Stoffdichte
und die ruhende Stapelung des Altpapierdickstoffes zwecks Quellung und Bleiche im
Reaktionsturm. Das abgepreßte Rückwasser wird in einem Sammelbehälter gespeichert,
auf 45 0C aufgewärmt und für den neuen Ansatz im Stofflöser verwendet. Der Restbedarf
an Verdünnungswasser wird durch Frischwasser ergänzt. Im Reaktionsturm, in dem mehrere
Chargen gestapelt werden können, wird der Stoff- frühestens nach 2 Stunden mit Rückwasser
vom Eindicker nach der Druckfarbenflotation und restlichen Anteilen Frischwasser
auf 0,8 % Stoffdichte verdünnt und wie bekannt gereinigt, entstippt und den Flotationszellen
zugeführt.
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Wach etwa 8 bis 10 Zyklen wird im Kreislauf zwischen Eindicker und
Stofflöser die Grenzkonzentration erreicht, die etwa das 2 bis 3 fache der üblichen
Chemikalienkonzentration beträgt.
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Mit einem Ausgangsweißgrad des dispergierten Altpapierstoffs aus Zeitungen
und Zeitschriften von 43 % werden vom deinkten Stoff 65,2 So Weißgrad erreicht.
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Durch Aufbereitung dieses deinkten Altpapierstoffes mittels des Füllstoffes
Kaolin Caminau F 78 kann zum Beispiel ein grafisches Papier aus 100 % Altpapierstoff
und 15 % Asche mit einem Weißgrad von 68 % hergestellt werden, das gute Ver- und
Bedruckbarkeitseigenschaften aufweist.
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Die Vorteile des Verfahrens liegen darin, daß durch die damit erreichbaren
Qualitätsverbesserungen deinkter Altpapierstoff in grafischen Papieren der Sorten
B und C eingesetzt werden kann und somit eine 100 ziege Substitution von Holsstoff
und gebleichtem Zellstoff möglich wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in bestehenden und neu zu errichtenden
Deinking-Anlagen relativ problemlos durch Einbau eines Eindickers, einer Doppelsiebpresse
oder eines Banddruckfilters und einer Dickstoffstapelung realisiert werden.