DE2805445B1 - Verfahren zur Wiederaufbereitung von hochwertigem Altpapier - Google Patents
Verfahren zur Wiederaufbereitung von hochwertigem AltpapierInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufbereitung von hochwertigem Altpapier, insbesondere
holzfreien Sorten, die mit Naßverfestigern versehen und bedruckt sind, durch eine Auflösung im
alkalischen Bereich und durch Zugabe von Flotationschemikalien.
Hochwertige Altpapiere, wie z. B. naßfestes Papier, lassen sich bei der normalen Altpapieraufbereitung
kaum auflösen, weil das Naßfestmittel bei dem herkömmlichen Aufbereitungsverfahren kaum zerstört
wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wiederaufbereiten
von hochwertigem Altpapier zu schaffen, das mit vertretbarem Aufwand und unter weitgehender Verwendung
der üblichen Auflöseeinrichtungen durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aufzulösende Papier in einem Kocher
unter Druck bei Temperaturen von über 100° C und in einem Stoff dichtebereich von ca. 20 bis 50 % in saurem
und/oder alkalischem Bereich mehrere Minuten gekocht, anschließend der Papierstoff in alkalischem
Bereich verdünnt und mit Flotationschemikalien versetzt wird.
Es gibt nämlich verschiedene Typen von Naßverfestigern. Dabei wurde festgestellt, daß sich einige Naßverfestiger im sauren pH-Bereich, z. B. Harnstoff-Formaldehydharze,
Melaminharze, und andere im alkalischen pH-Bereich, z. B. Polyaminepichlorhydrin-MischpoIymere,
zerstören lassen. Die Druckfarben sind dabei je nach Bindemittelart und Alterungsgrad
unterschiedlich gut ablösbar. Generell muß zu deren Ablösung jedoch im alkalischen Bereich gearbeitet
werden.
Zur Auflösung von Naßverfestigern, die im sauren pH-Breich zerstört werden, wird nun eine Kochung
im sauren Bereich vorgenommen. Anschließend wird der pH-Wert durch Zugabe von entsprechenden Chemikalien,
z. B. NaOH (Natronlauge), in den alkalischen Bereich gebracht. Sind nun in dem Altpapier
auch schwer ablösbare Druckfarben vorhanden, so wird eine weitere Kochung unter Druck und bei Temperaturen
von über 100° C vorgenommen. Anschließend wird der Papierstoff im alkalischen Bereich auf
die üblichen Stoff dichtewerte verdünnt und die Flotationschemikalien zugegeben.
Es hat sich herausgestellt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die hochwertigen Fasern zurückgewonnen
werden können. Von Vorteil ist es, wenn die Temperatur bei der Kochung zwischen 110
und 140° C liegt.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich an die letzte Kochstufe ein zweistufiges Flotationsverfahren
mit unterschiedlichen Flotationschemikalien und/oder Flotationsbedingungen anschließt.
Da die Zusammensetzung der Druckfarbeteilchen vielfältig ist, sind auch zu deren Ablösung von den
Fasern unterschiedliche Chemikalien erforderlich. Es wurde nun festgestellt, daß dabei verschiedene Chemikalien
sich gegenseitig neutralisieren oder ungünstig beeinflussen. So wird z. B. Peroxid zur Verhinderung
des Gelbwerdens zugegeben und Hydrosulfite zum Ablösen von Druckerschwärze auf UV-Basis.
Diese beiden Chemikalien neutralisieren sich jedoch gegenseitig.
Durch das erfindungsgemäße zweistufige Flotationsverfahren können nun diese beiden sich negativ
beeinflussenden Chemikalien voneinander getrennt gehalten und so optimal eingesetzt werden.
Daneben sind noch eine Reihe weiterer Kombinationsmöglichkeiten für das zweistufige Flotationsverfahren
möglich, z. B. eine Flotation im sauren und anschließend in der zweiten Stufe im alkalischen
Bereich, oder umgekehrt, eine Kaltflotation und eine Warmflotation und dergleichen.
Von Vorteil ist es dabei, wenn zwischen der ersten und der zweiten Flotationsstufe eine Entwässerung
stattfindet und die Flotationschemikalien für die zweite Stufe zusammen mit einer Rückverdünnung
der Suspension vor der zweiten Stufe zugegeben werden.
Es ist zwar bereits bekannt, die Altpapieraufbereitung
im alkalischen Bereich durch Zugabe von Flotationschemikalien durchzuführen, aber diese alkalische
Auflösung fand dabei im allgemeinen in einem offenen Stofflöser bei nur leicht erhöhten Temperaturen
statt. Bei diesem bekannten Verfahren wird zwar normales Altpapier aufgelöst, naßfeste Papiere werden
jedoch nicht zerstört.
Nachfolgend sind einige Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in folgenden Fällen verwendet werden:
1. bei bedruckten, naßfesten, holzfreien Papieren und Kartonagen, z. B. Dokumentenpapieren,
Etikettenpapieren etc., welche bedruckt sind, z. B. mit UV- oder IR-härtenden Farben. Dabei
muß:
a) der Naßverfestiger bei Temperaturen über
a) der Naßverfestiger bei Temperaturen über
ORIGINAL INSPECTED
100° C zerstört werden (sauer oder alkalisch),
b) die Druckfarbe von den Fasern abgelöst werden durch:
bl: Kochen bei Temperaturen über 100° C oder
b2: Flotationsrezeptur I und/oder II, wobei durch Flotation I z. B. die bei der Kochung
abgelöste Druckfarbe entfernt und mit der Flotationsrezeptur II die restliche Druckfarbe
abgelöst und durch Flotation II dann diese Druckfarbe absorbiert wird.
2. Bei bedruckten, naßfesten und holzhaltigen Papieren und Kartonagen:
Dabei muß:
a) der Naßverfestiger durch Kochung im sauren Bereich zerstört werden,
b) die Druckfarbenlösung durch Flotationsrezeptur I und notfalls H-II erfolgen.
Kann der Naßverfestiger jedoch nur im alkalischen Bereich zerstört werden, dann muß die 1. Flotationsrezeptur und notfalls auch die 2. Flotationsrezeptur mit einer Bleiche kombiniert werden (z. B. NaOCl ca. 2—6%) und Sammlerzugabe (z. B. Seife) in eine Mischzelle vor der Flotation.
Kann der Naßverfestiger jedoch nur im alkalischen Bereich zerstört werden, dann muß die 1. Flotationsrezeptur und notfalls auch die 2. Flotationsrezeptur mit einer Bleiche kombiniert werden (z. B. NaOCl ca. 2—6%) und Sammlerzugabe (z. B. Seife) in eine Mischzelle vor der Flotation.
3. Papiere oder Kartonagen, welche mit bei der Altpapieraufbereitung störenden Chemikalien
versetzt sind:
Zum Beispiel Papiere mit verseifbaren Fetten oder ölen (Ölpapiere) oder anderen Chemikalien,
welche bei hoher Temperatur durch einen Ein- oder Mehrstufenprozeß-Kochprozeß mit
oder ohne Chemikalien im sauren oder alkalischen bereich aufgeschlossen werden können.
4. Nicht naßfeste, bedruckte, holzhaltige oder holzfreie Papiere oder Kartonagen:
Insbesondere Papiere, welche mit Farben bedruckt sind, die sich nicht durch herkömmliche Deinkingrezepturen, d. h. bei Temperaturen unter 100° C ablösen lassen. Hierzu gehören einige UV- und IR-härtende Farben, Lacke und Kupfertiefdruckfarben. Diese Papiere werden bei Temperaturen über 100° C im Kocher (alkalisch oder sauer) behandelt und anschließend flotiert, wobei der Sammler auch nach der Kochung zugegeben werden kann.
Insbesondere Papiere, welche mit Farben bedruckt sind, die sich nicht durch herkömmliche Deinkingrezepturen, d. h. bei Temperaturen unter 100° C ablösen lassen. Hierzu gehören einige UV- und IR-härtende Farben, Lacke und Kupfertiefdruckfarben. Diese Papiere werden bei Temperaturen über 100° C im Kocher (alkalisch oder sauer) behandelt und anschließend flotiert, wobei der Sammler auch nach der Kochung zugegeben werden kann.
Nachfolgend ist an Hand der Figur eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im
Prinzip beschrieben.
Über eine Öffnung 1 wird Altpapier, über Leitungen 2, 3, 4 und 5 werden Chemikalien in den Aufbereitungsprozeß
eingegeben. Die Leitungen 2, 3 und münden dabei in einen Kocher 6, während die Leitung
5, durch die Natronlauge zugegeben wird, zwischen den Kocher 6 und eine Bütte 7 mündet.
Über eine Leitung 2 werden Alkalien und/oder im alkalischen Bereich arbeitende Naßverfestigungszerstörer
und/oder Druckfarbenablösemittel zugegeben. Über die Leitung 3 werden Säuren und/oder im sauren
Bereich arbeitende Naßverfestigungszerstörer und/oder Druckfarbenablösemittel zugegeben. Über
die Leitung 4 wird Wasser in den Kocher 6 eingebracht. In die Zwischenbütte 7 werden Flotationschemikalien
I oder auch nur Sammler eingebracht. Die Suspension in dem Kocher besitzt eine Stoffdichte von
bis 50%, in der Bütte durch entsprechende Verdünnungswasserzuführung ca. 4% Stoff dichte. Nach
der Bütte 7 ist eine Sortierungsstufe 8 und eine Entstippungsstufe 9 vorgesehen. Über eine Wasserleitung
10 wird vor der ersten Flotation in 11 eine weitere Verdünnung der Suspension vorgenommen. Nach der
ersten Flotation gelangt die Suspension zu einem Eindicker 12, von wo aus sie, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
einer zweiten Entstippungsstufe 13, einer Zwischenbütte 14 zugeführt wird. In die Zwischenbütte
14 werden Flotationschemikalien II oder
ίο Dispergiermittel getrennt oder zusammen über eine
Leitung 15 in die Zwischenbütte 14 eingebracht. Gegebenenfalls nach einer weiteren Verdünnung durch
Wasserzugabe über eine Leitung 16 erfolgt die zweite Flotation in 17. An diese zweite Flotationsstufe 17
kann eine weitere Feinsortierungsstufe 18 und ein Eindicker 19 folgen, bevor der Stoff zur Papiermaschine
oder zu einer Bleiche geführt wird.
Bei Verwendung von gleichen Flotationschemikalien für die erste und für die zweite Flotation kann
der Stoff auch direkt aus der Flotationsstufe 11 in die Zwischenbütte 14 geleitet werden. Desgleichen kann
auch statt einer zweiten Flotationsstufe die Suspension aus 11 direkt in die Feinsortierungsstufe 18 und weiter
zu dem Eindicker 19 geleitet werden.
Mit dieser Anlage sind mehrere Kombinationsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich:
A) Altpapieraufbereitung:
A) Altpapieraufbereitung:
1. Einstufenkochung im sauren Bereich und alkalische Weiteraufbereitung nach der Lösung
(Einsatz der Öffnung 1, Leitung 3, 4
und 5);
2. Einstufenkochung im alkalischen Bereich (Öffnung 1, Leitung 2 und 4);
3. Mehrstufenkochung im sauren und anschließend im alkalischen Bereich (Öffnung
1 und Leitungen 3, 4, dann 2);
4. Mehrstufenkochung im alkalischen und anschließend im sauren Bereich (Öffnung 1,
Leitung 2, 4, 3, 5).
B) Flotation:
1. Flotation wie üblich mit Flotationschemikalien I,
2. Mehrstufenflotation (z. B. mit Flotationschemikalien I+II), wobei eine Flotations-
stufe auch durch eine Waschstufe ersetzt
werden kann.
2.1 mit Eindickung vor Flotation II
2.2 mit Eindickung und Entstippung II vor Flotation II
2.3 ohne Eindickung vor Flotation II.
C) Flotationsrezepturen:
1. Rezepturen gleich für 1. und 2. Flotation
2. unterschiedliche Rezepturen
z. B. Rezeptur I mit H2O2
z. B. Rezeptur I mit H2O2
Rezeptur II mit Na2S2O4.
A), B) und C) können beliebig miteinander kombiniert werden. In dem Kocher 6 soll eine Temperatur
von 110 bis 140° C für mindestens 5 Minuten, vorzugsweise jedoch 10 bis 30 Minuten, herrschen. Bei
der Kochung im alkalischen Bereich soll ein pH-Wert von 9 bis 14, vorzugsweise von 10 bis 11, herrschen.
Bei einer Kochung im sauren Bereich soll bei pH-Werten von 1,5 bis 3 gearbeitet werden. Dieser pH-Wert
wird z. B. durch Schwefelsäure oder schwefelige Säure eingestellt.
B ei einer Mehrstufenkochung, wobei mit einer sauren Kochung begonnen wird, bleibt der unter Druck
stehende Kocher nach der sauren Kochung weiterhin geschlossen. Daraufhin wird Alkali unter Druck zugegeben,
bis die Naßverfestigungszerstörer neutralisiert sind und ein pH-Wert von mindestens 9 erreicht ist.
Anschließend wird bei etwas reduzierter Stoffdichte,
ebenfalls bei Temperaturen von über 100° C, mindestens 5 Minuten, vorzugsweise ebenfalls 10 bis 30 Minuten,
weitergekocht. Nach Abschluß dieser zweiten, alkalischen Kochstufe wird der Stoff wieder auf einen
Wert von ca. 4% Stoff dichte verdünnt, sortiert und anschließend bei einer Stoff dichte von 0,8 bis 2% floriert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungea
Claims (4)
1. Verfahren zur Wiederaufbereitung von hochwertigem Altpapier, insbesondere von holzfreien
Sorten, die mit Naß verfestigern versehen und bedruckt sind, durch eine Auflösung im alkalischen
Bereich und durch Zugabe von Flotationschemikalien und anschließender Flotation, dadurch
gekennzeichnet, daß das aufzulösende Ό Papier in einem Kocher unter Druck bei Temperaturen
von über 100° C und in einem Stoff dich- ' tebereich von 20 bis 50% in saurem und/oder alkalischem
Bereich mehrere Minuten gekocht, anschließend der Papierstoff verdünnt und mit FIo-
tationschemikalien versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Kocher 110
bis 140° C beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die letzte Kochstufe
ein zweistufiges Flotationsverfahren mit unterschiedlichen Flotationschemikalien und/oder Flotationsbedingungen
anschließt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der
zweiten Flotationsstufe eine Entwässerung stattfindet
und die Flotationschemikalien für die zweite Stufe zusammen mit einer Rückverdünnung der
Suspension vor der zweiten Stufe zugegeben werden.
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