DE3026139A1

DE3026139A1 - Verfahren zum deinken von altpapier mit schwer abloesbarer druckfarbe, insbesondere nach dem offset-verfahren hergestelltem altpapier

Info

Publication number: DE3026139A1
Application number: DE19803026139
Authority: DE
Inventors: Siegbert 7920 Heidenheim Fischer; Lothar Dr.-Ing. Pfalzer
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1982-02-04

Description

Kennwort: Langzeitturm
Verfahren zum Deinken von Altpapier mit schwer ablösbarer Druckfarbe, insbesondere nach dem Offset-Verfahren hergestellten Altpapier Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bisher ist es nicht gelungen, schwer deinkbares Altpapier, also insbesondere nach dem Offset-Verfahren bedrucktes Altpapier enthaltendes Altpapiergemisch einwandfrei und kostengünstig zu deinken.
An sich sind die nötigen De-inking-Chemikalien seit geraumer Zeit bekannt. Trotz des Bekanntseins der verschiedensten Chemikalien, wie Natriumhydroxid, Wasserstoffperoxid, Natriumhypochlorit, Dithionit u.ä. Deinking-Chemikalien, sowie auch der entsprechenden Flotationsmittel, wie Wasserglas, verschiedenste Seifen, Schwefelsäure, Alaun und andere Flockungsmittel, wie Elektrolyte und Retentionsmittel, z.B. Polymin, ist es bisher nicht gelungen, ein in der Praxis verwertbares, d.h. auch kostengünstiges Verfahren zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 2 gelöst.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist im Patentanspruch 11 gegeben. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen slnd mit den Patentansprüchen 3 bis 8 beschrieben.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten skizzenhaften Beispiels erläutert.
In dieser Skizze ist der gesamte Prozeßablauf eines Deinking-Verfahrens für gemischtes Altpapier beschrieben, wobei dieser Ablauf in zwei Verfahrensstränge I und II zerfällt, wobei im Strang I das schwer deinkbare, insbesondere Offset-Altpapier, und im Strang II das übrige Altpapier, z.B. Illustrierte, deinkt werden. Dabei wird das normale Altpapier, z.B.die Illustrierten, nach einem bekannten Verfahren behandelt, welches als hervorstechendes Merkmal die Behandlung in einem Hochstoffdichteturm 3 enthält, in welchem eine hohe Stoffdichte der Faserstoffsuspension um etwa 20 ffi vorliegt. Diese gleiche Behandlungsstufe enthält auch der Strang I für das Offset-Altpapier, jedoch ist in diesem Fall dieser Stufe eine Langzeitbehandlung in einem Langzeitturm 1 vorgeschaltet. Vor diesem Langzeitturm befindet sich eine Mischstufe 9, in welcher u.a. die für die Behandlung im Langzeitturm wesentlichste Chemikalie, nämlich eine preisgünstige, die Druckfarbenablösung bewirkende Chemikalie, wie z.B. Natriumhydroxid oder Kalziumhydroxid oder Ammoniak neben z.B. Quellmitteln, zugegeben wird.
Der gesamte Verfahrensablauf ist folgender: Nach Sortierung des angelieferten Altpapieres nach den beiden Bestandteilen, dem einerseits schwer deinkbaren Cffset-Papier, also Zeitungen insbesondere, und dem normalen Altpapier, also Illustrierten insbesondere, werden beide getrennt in den Strängen I und II behandelt, die zunächst etwa das gleiche Aussehen haben. Dabei wird zunächst eine Auflösung des Altpapieres vorgenommen in bekannten Aufflösesystemen, ausgebildet wie z.B. in der DE-AS 2 514 162 oder der AT-AS 8732/77, die hier mit 13 bzw. 14 bezeichnet sind, dann wird eine Vorreinigung in Vorreinigungsstufen 11 bzw. 12 und eine Eindickung auf etwa 20 ß Stoffdichte in Eindickstufen 8 bzw. 10 vorgenommen. Das in den Eindickstufen anfallende Abwasser wird in Filtratreinigungsstufen 22-bzw. 23 gereinigt und das gereinigte Filtrat, d.h. das Klarwasser, den jeweiligen Stofflösern der beiden Stränge I und II zugeführt. Nach der Eindickstufe schließt sich in beiden Fällen die Zugabe von Chemikalien (Ia bzw. IIf) an. Hierbei tritt der Hauptunterschied der beiden Stränge zunächst in Erscheinung. Im Fall des Offset-Papiers wird in den Mischer 9 neben Quellmitteln und eventuell Bleichchemikalien, wie H202 oder Na2S03, überwiegend Natriumhydroxid oder ein ähnliches der Druckfarbenauflösung dienendes chemisches Mittel etwa zu 4 ffi bezogen auf atro Papier zugegeben, während im Fall des normalen Altpapieres im Strang II insbesondere Bleichmittel und der Flotation dienende Chemikalien (lief), also allgemein Flotationshilfsmittel, u.a. auch Sammler und Schäumer, zugegeben werden. Solche Flotationsmittel sind in bekannter Weise auszuwählen, für die insbesondere Wasserglas, Seife, Fettsäure, nichtionogene Sammler u.ä. in Frage kommen. Eine solche Zusammensetzung enthält im allgemeinen etwa 1,5 % Seife, 2 % Natriumhydroxid, 1 ffi Wasserstoffperoxid, 3 ß Wasserglas und als Komplexbildner DTPA (Diäthylentriaminopentaessigsäure, insbesondere deren Natriumsalz). Diese Chemikalien können zum Teil auch schon in den Stofflöserbehälter des Auflösesystems 14 eingegeben werden. Auch Flockungsmittel können vorgesehen werden, wie z.B.
Schwefelsäure und Alaun, aber auch Elektrolyte und Retentionsmittel, wie z.B. Polymin.
Im Falle des Stranges I schließt sich an den Mischer nun der Langzeitbehandlungsturm 1 an. In diesem Turm erfolgt eine Behandlung über eine verhältnismäßig lange Behandlungszeit, die zwischen 7 und 48 Stunden,je nach Behandlungstemperatur, insbesondere, wie als mögliches Optimum ermittelt wurde, zwischen 15 und 48 Stunden, liegt. Die Behandlungstemperatur ist dabei natürlich in bekannter Weise erhöht und liegt zwischen 300 und 0 120 , wobei schon eine Temperatur von 450 bei einer Behandlungszeit von etwa 48 Stunden als etwa optimal angesehen werden kann.
Wichtig ist die nach dem Langzeitbehandlungsturm 1 eingeschaltete, sofortige Wäsche der Faserstoffsuspension nach deren Verdünnung am Austritt des Langzeitturms in einer Waschstufe 2, z.B. einem Schrägsieb. Hier wird die im Langzeitturm 1 abgelöste Farbe sofort entfernt. Sollte die Entfernung der Farbe hier so gut sein, daß keine größeren Farbreste mehr übrig sind, kann die Flotationsstufe 16, die später im Verfahrensablauf erfolgt, ausgelassen und die Suspension aus Strang I direkt vor die Feinreinigungsstufe 17 gegeben werden, wo die Suspension beider Stränge z.B. in einem Vertikalsichter abschließend gereinigt, d.h. auch sortiert wird, ehe sie nach abschließender Eindickung, z.B. in einem Banddruckfilter 18, und eventuell letztmaliger Bleiche (bei 33) zur Papiermaschine gelangt.
Für den Fall, daß also der Hauptanteil der Druckfarbe des Offset-Papiers im Behandlungsstrang I durch die Langzeitbehandlung im Langzeitturm 1 bereits abgelöst ist, ist der Behandlungsturm 4, der bei hoher Stoffdichte arbeitet, im Offset-Behandlungsstrang I praktisch nur noch eine Bleichstufe, wo bei erhöhter Temperatur zwischen 500 und 600C, optimal etwa 450C, bis zu 6 Stunden behandelt wird. Da durch die Wäsche die störenden Teilchen entfernt wurden, arbeiten hier die Chemikalien, insbesondere für die Bleiche, besonders wirksam.
Im übrigen kann die diesen beiden Behandlungstürmen des Stranges I nachgeschaltete Flotation (16) noch der Abscheidung grober Teilchen, insbesondere grober Druckfarbenpunkte, dienen, die bei der Wäsche nicht ausgewaschen wurden. Die entsprechenden Bleichchemikalien (If) für den Behandlungsturm hoher Stoffdichte 4 werden in den Mischer 5 ebenso wie im Fall des Stranges II für das normale Illustrierten überwiegend enthaltende Altpapier in den dortigen Mischer 6 (für den dortigen Behandlungsturm 3) eingegeben und sind z.B. Wasserstoffperoxid, Natriumhypochlorid usw., d.h. übliche Bleichmittel. Im Behandlungsturm 3 des Stranges II für das normale, leichter deinkbare Altpapier, erfolgt neben der Bleiche auch im wesentlichen noch eine Farbab- und -auflösung, weswegen in den Mischer 6 z.B.
auch noch Natriumhydroxid zugegeben wird. Ferner werden dort auch noch am besten Flotationshilfsmittel, als da sind Sammler, wie Wasserglas, Seife, Fettsäure, auch nichtionogene Sammler usw. zugegeben. Weitere Flotationshilfsmittel werden zweckmäßig in den vor die Flotationsstufe 16 geschalteten Entstipper 15 führenden Leitungsstrang eingeleitet.
Es ist in der Skizze noch dargestellt, daß das im Behandlungsstrang I des Offset-Altpapiers bei der Wäsche 2 anfallende Waschwasser nach Klärung unter vorheriger Zugabe entsprechender Flockungsmittel und Sammler, wie Schwefelsäure (die sehr preiswert ist), Alaun, Elektrolyte und Retentionsmittel, wie z.B.
Polymin, das daraus erhaltene Klarwasser wieder in den Prozeß und zwar als Verdünnungswasser an den Austritt des Langzeitbehandlungsturms 1, zugegeben wird.
In ähnlicher Weise wird das in den Eindickstufen 8 und 10 beider Behandlungsstränge I und II anfallende Abwasser nach Reinigung in Filtrierstufen 22 bzw. 25 überwiegend als Verdünnungswasser in die Stofflöser 13 bzw. 14 der beiden Behandlungsstränge zugegeben. Zu diesem Verdünnungswasser kann auch noch das in einer Sedimentationsstufe 29 anfallende Klarwasser beigegeben werden, welche Sedimentationsstufe die Filtrate aus den genannten Filtrierstufen aufbereitet.
Es ist auch noch dargestellt, daß in bekannter Weise der aus der Sekundärstufe 19 der Flotationsstufe 16, in welcher die vereinigten Stränge abschließend flotiert werden, abgezogene Schaum sowie der anfallende Schmutz aus der der Wäsche nachgeschalteten Klärstufe 28 des Stranges I und der aus der Sednmentationsstufe 29 anfallende Schlamm mittels einer Zentrifuge 30 zu einem Klarfiltrat, das in den Prozeß wieder über einen Sammelbehälter 51 zurückgeführt wird, und zwar jeweils als Verdünnungswasser für die Behandlungstürme 3 und 4, aufbereitet wird. Aus der Zentrifuge fällt dann nur noch der nicht mehr verwertbare Schmutz an, der für die Deponie vorgesehen ist.
Es bleibt noch zu ergänzen, daß für die Filtratreinigungsstufe 22 und 23 ebenfalls Chemikalien zugegeben werden (IR, IIR), welche im übrigen bekannte und übliche Reinigungsmittel zur Filtratbehandlung, z.B. Flotationsmittel, wie Schäumer und Sammler bekannter Zusammensetzung, sind.
Durch das geschilderte Verfahren hat man verschiedene Vorteile, so u.a. den, daß erstens nicht das gesamte Altpapier der etwas zeitraubenden Langzeitbehandlung unterworfen werden muß. Ferner hat man u.U. den Vorteil, daß die Langzeitbehandlung einen derart guten Wirkungsgrad bringt, daß eine umfangreiche Flotation der dort erzeugten Faserstoffsuspension nicht mehr vonnöten ist. Im übrigen erhält man auf die erfindungsgemäße Weise ein Verfahren, das zu keiner großen Umweltbelastung führt.

Claims

Keñnwort: "Langzeitturm" P atentansprüche 1. Verfahren zum Deinken von schwer deinkbarem, insbesondere nach dem Offset-Druckverfahren bedruckten Altpapier, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Auflösung des Altpapiers, der eine Vorreinigungs- sowie eine Eindickstufe folgt, nach welcher vorwiegend die zur Ablösung der schwer deinkbaren Druckfarben führenden Chemikalien zugegeben werden, eine Langzeitbehandlung vorgesehen ist, durch welche die überwiegende Ablösung der schwer deinkbaren Druckfarben bewirkt wird, und daß die zur Druckfarbenablösung überwiegend zugegebene Chemikalie eine oder mehrere der preiswerten Deinkingehemikalien, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Ammoniak sind.
2. Verfahren zum Deinken von mindestens teilweise schwer deinkbaren, insbesondere nach dem Offset-Druckverfahren hergestellten Altpapiers enthaltenden Altpapiermischungen, dadurch gekennzeichnet, da3 der schwer deinkbare Anteil des Altpapiers in einem von dem Deinkprozeß für das übrige Altpapier, in welchem eine Kurzzeitbehandlungsstufe mit Deinking-Chemikalien vorgesehen ist, getrennten Teilprozeß deinkt wird, in welchem nach einer Auflösung des Altpapiers, einer Vorreinigung sowie einer Eindickstufe, nach welcher vorwiegend die zur Ablösung der schwer deinkbaren Druckfarben führenden Chemikalien zugegeben werden, eine Langzeitbehandlung vorgesehen ist, durch welche die überwiegende Ablösung der schwer deinkbaren Druckfarben bewirkt wird und daß die zur Druckfarbenablösung überwiegend zugegebenen Chemikalien eine oder mehrere der preiswerten Deinking-Chemikalien, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Ammoniak, sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Langzeitbehandlung zwischen 7 und 50 Stunden bei Temperaturen zwischen 20 und 100°C dauert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 40 und 600C beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit zwischen 20 und 48 Stunden liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Langzeitbehandlung eine weitere Chemikalienzugabe mit nachfolgender Kurzzeitbehandlung in oder vor einem Behandlungsbehälter oder -turm unter hoher Stoffdichte vorgesehen ist, wobei als Chemikalien bekannte Bleich- und/oder Flotationsmittel zugegeben werden.
7 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Langzeitbehandlung nachgeschaltete Kurzzeitbehandlungsstufe in einem Bleichturm oder -behälter erfolgt und zwischen 2 und 5 Stunden liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für das schwer deinkbare Offset-Druckpapier als auch das übrige Altpapier die Kurzzeitbehandlung in einem Hochstoffdichteturm oder -behälter vorgesehen ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langzeitbehandlung in einem Behandlungsturm erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem jeweiligen Kurzzeitbehandlungsturm die beiden, das schwer deinkbare und das übrige Altpapier enthaltenden Behandlungsstränge (1, II) vereinigt werden, indem eine gemeinsame Entstippung der Faserstoffe erfolgt und daß anschließend nach einer Flotation und anschließenden Feinreinigung und Eindickung die vereinigten Stoffströme über gegebenenfalls eine zusätzliche Bleichsture der Papiermaschine zugeführt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß hinter die Langzeitbehandlung des schwer deinkbaren Altpapiers unmittelbar eine Wäsche eingeschaltet ist, in der die abgelösten Druckfarbenteilchen entfernt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Wäsche anfallende Waschflüssigkeit nach Zugabe von Flockungsmitteln und Sammlern, wie Schwefelsäure, Alaun oder anderen Flockungsmitteln, wie Elektrolyten, und Retentionsmitteln, wie z.B. Polymin, geklärt werden und daß die gereinigte Flüssigkeit nach der Klärung zur Verdünnung des aus dem Langzeitbehandlungsturm austretenden Faserstoffbreies dient.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Eindickstufe im Behandlungsverfahren (II) des normalen Altpapiers anfallende Flüssigkeitsmenge nach deren Reinigung ebenso wie die im Behandlungsstrange (I) des schwer deinkbaren Altpapiers nach der dortigen Eindickstufe anfallende Flüssigkeitsmenge nach deren Reinigung durch Filtrierung als Verdünnungswasser in die Auflösebehälter des Altpapiers beider Behandlungsstränge (I und II) zugegeben wird.