DE3148750C2 - Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier wechselnder Beschaffenheit, Anlage zur Durchführung desselben, sowie Verwendung des gewonnenen Halbstoffes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier unter Erhalt eines Halbstoffes, der für die Herstellung von Recycling-Papieren, insbesondere hochwertigen graphischen Papieren, geeignet ist, wobei folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: a) stippenfreie und schonende Auflösung in einem Hochstoffdichte-Pulper (1); b) Aussortieren von Schwerteilen in einer Sortiertrommel (3) und einer Dichstoffschleuder (5); c) Feinsortierung I bei einer Stoffdichte von 2,5 bis 7%; d) Feinsortierung II bei einer Stoffdichte von 1 bis 2,5%; e) De-inking-Verfahren; f) Drucksortierung zum Aussortieren flächiger Verunreinigungen; g) Entwässerung auf der Siebpresse (22); h) Dispergierverfahren und i) gegebenenfalls Bleichverfahren. Außerdem wird eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens sowie die Verwendung des gewonnenen Halbstoffes in Anteilen von 40 bis 100% zur Herstellung graphischer Papiere offenbart.

Description

25. Verwendung des £emäß den Ansprüchen 1 bis 23 gewonnenen Halbstoffes in einem Anteil von 40 bis 100% zur Herstellung von Schreib-, Druck- und Tabellierpapieren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier wechselnder Beschaffenheil unter Anwendung bekannter Stofflösc-, Deinking-, Sortier-, Dispergier- und gegebenenfalls Blcich-Stufen mit an sich bekannten Einrichtungen, unter Erhalt eines HaIb-5toffc5, der für die Herstellung von Papieren geeignet ist, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens und die Verwendung des gewonnenen Halbstoffes. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier unter Erhalt eines Halbstoffes, der sich für die Herstellung von Recyclingpapieren und speziell für grafische Papiere eignet.

Der mit dem Papierverbrauch steigende Bedarf an Faserrohstoffen erfordert in zunehmendem Maße den Rückgriff auf Sekundärfaserstoffe, d. h. auf Allpapier. Daher wird das Regenerieren von Altpapier, insbesondere auch im Hinblick auf die zu erwartende Verknappung der natürlichen Rohstoffe in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen.

Der hohe Altpapierverbrauch, der in der Bundesrepublik Deutschland, bezogen auf den Faserstoffverbrauch schon bei nahezu 50% liegt, zwingt die altpapierverarbeitende Industrie, immer unreinere Qualitäten einzusetzen. Neben diesem wachsenden Verschmutzungsgrad des Altpapiers isi auch eine Anpassung der Aufbereitungsanlagen erforderlich, die den standig steigenden Qualitätsanforderungen an den gewonnenen Halbstoff bzw. Regeneratorstoff Rechnung triigl. Der Stoffaufbcreitungsprozeß muß außerdem noch hinsichtlich der dabei einzusetzenden Hilfsstoffc. des Energieaufwandes und der Entsorgung optimiert werden.

Zur Aufbereitung wird vor allem Altpapier eingesetzt, das vorwiegend aus Haushaltungen koni.ni und sowohl Zeitungen, Zeitschriften als auch allgemeine Papier- und Pappeabfällt als unsortierte Ware enthält. Diese sog. Haushaltssammclware umfaßt auch rückenverklebte Zeitschriften mit Kunsistoffanteilen. /.. B. Werbeeinklebern. und weitere Verunreinigungen, wie Heftklammern, Schrauben. Schnüre, zerkleinertes Aluminium, Sand und Kies. Im weiteren eignen sich a'ich zur Aufbereitung Druckerciabfälle, lllustriertenvcrschnitte. Schwertdruck. Broschüren. Kataloge etc.

Während früher der bei der Altpapicraufbcrcitung gewonnene Halbstoff hauptsächlich für Vcrpaekiingspapiere, insbesondere Wellpappen, verwendet wurde, besteht in zunehmendem Maße die Notwendigkeit, den gewonnenen Halbstoff für graphische Papiere, d. h. Druck-, Schreib- und Tabellicrpapicre einzusetzen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich die Qualität des aufzubereitenden Altpapiers. /.. B. der Sammelwarc au:; Haushalten, in zunehmendem Maße verschlechtert. Ausgehend von Altpapieren niedriger Qualität ist es aber besonders schwierig, einen Halbstoff zu gewinnen, der sich für die Herstellung hochwertiger graphischer Papiere, niaschincnglatt oder satiniert, in Format oder Rolle ausgerüstet eignet. Im Hinblick auf die Rohstoff-Verknappung besteht darüber hinaus der Wunsch, den aufbereiteten Halbstoff in möglichst hohen Anteilen für die neu herzustellenden Papiere einzusetzen. Bisher hat man den aus Altpapier gewonnenen Halbstoff in der Regel in Anteilen von ca. 50% Recyclingpapiere eingesetzt. Bei Verwendung höherer Anteile an Halbstoff wurden Papiere erhalten, die grau gefärbt waren und sich daher für die Verwendung als graphische Papiere nur beschränkt eigneten. Daher ist es wünschenswert, ein Verfahren zu entwickeln, bei welchem das Altpapier

ti schonend regeneriert wird, wobei aber gleichzeitig ein Weißgrad erhalten wird, der die Herstellung einer breiten Palette an graphischen Papieren erlaubt.

Bisher war es auch nicht möglich, aus aufbereitetem Altpapier satinierte Papiere herzustellen, da aufgrund der im Papierbrei noch erhaltenen klebenden Substanzen die Bogen leicht verklebten, w— zum Stillstand der !/rüCKiTiaSCtiinC lUiirtC

Somit besieht ein Bedarf nach der Entwicklung eines Verfahrens, bei welchem Altpapier niedriger Qualität eingesetzt werden kann, die Fasern schonend behandelt werden, ein hoher Weißgrad des Halbstoffes erhalten wird und Anteile bis zu 100% an aufbereitetem Altpapier zur Herstellung von hochwertigen graphischer. Papieren eingesetzt werden können.

jo Es sind in der Literatur eine Reihe von Verfahren zum Aufbereiten und Reinigen von Altpapier beschrieben worden.

So beschreibt z. B.die DE-AS 27 01 737 ein Verfahren zur Altpapieraufbereitung, wonach die Fasersuspension

r> durch Sortieren in einen Gutstoff- sowie einen Spucksioffsirom aufgetciii wird, wobei der Spuckstoff einem Enistippungsvorgang unterworfen werden muß. Diese Entstippung ist erforderlich, da sonst alle nicht aufgelösten Agglomerate, die auch wertvolle Faserstoffe enthallen, mil den Verunreinigungen aussortiert werden würden. Beim Einsatz von Entslippern werden aber die kl.-bcndcn Verunreinigungen in viele kleine Teile zerschlagen, so daß sic auch durch die feinen Schlitzkörbe nicht abgeschieben werden können. 3ei de;· Herstellung

ν-, von z. ti. l'oimatpapicren bedeutet dies aber, daß es an der Druckmaschine zum Doppelbogeneinsatz wegen zusammenklebender Bogen kommen kann, was zu großem Ausschuß und Ausfällen der Druckmaschinen führt.

w Aus DE-AS 23 11 674 ist ein Verfahren zum Regenerieren von Altpapier bekannt, bei welchem Bleich- und komplcxbiklcndc Chemikalien eingesetzt werden. Auch dieses Verfahren arbci'.ct unter Verwendung von Entstip'crn. Der Einsatz von Bleichchemikalien ist insbesondere erforderlich, um die Druckfarbe zu beseitigen. Als BlcichchcmikJien werden dabei Peroxide eingesetzt. Der Einsatz von Peroxiden wirkt sich jedoch schädlich auf die Faser aus, führt zu Problemen bei der Abwasseraufbereitung und ergibt Papiere, die z. B. für

ho den Offset-Druck schlecht geeignet sind.

DE-AS 28 IJ 448 beschreibt ein Verfahren, bei welchem ebenfalls eine Pcroxidblcichc durchgeführt wird. Nach diesem Verfahren erfolgt eine Auflösung von Altpapier in einem Stofflöser unter Zugabe von De-inking-

b^r> Chemikalien, eine anschließende Grobsortierung. Behandlung in einem EntSlipper und Durchführung eines Dc-inking-Verfahrens mil einer sich daran anschließenden Feinsoriicrung. Bei diesem Verfahren bildet — wie

allgemein üblich — clic Feinsorticrung des Papierbreies einen der letzten Verfahrensschritic. Dabei werden hohe Anteile an Verunreinigungen über lunge Zeil in dem Aufbereitungsprozeß mitgeführt. Daraus ergibt sich, daß der Papierbrei in den verschiedenen Verfahrensschritten starker verdünn) werden muß, wodurch sich ein höherer Energieverbrauch ergibt, und außerdem aufgrund des größeren Volumens höhere Investitionen in bezug auf die erforderlichen Anlagen notwendig sind. Darüber hinaus ist die Entfernung von Druckfarbe aus einem Papierbrei, der noch hohe Anteile an Verunreinigungen enthält, schwierig, was wiederum den Einsatz höherer Konzentration an Chemikalien erfordert bzw. zu einem schlechteren Ergebnis des Dc-inking-Vcrfahrens führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Anlage zur Durchführung desselben zur Verfügung zu stellen, wobei Altpapier niedriger Qualität eingesetzt werden kann, dieses unter schonender Faserbehandlung aufgelöst wird, ein hoher Weißgrad des Halbstoffes auch unter Vermeidung einer Pcroxidbleiche erzielt wird, hohe Anteile an gewonnenem Halbstoff für die Herstellung von graphischen Papieren eingesetzt werden und dabei der Energieverbrauch sowie die Investitionskosten für die Anlage möglichst niedrig gehalten werden können.

Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wonach

a) in einem Hochsioffdichtc-PulperOJcine Auflösung des Altpapiers in an sich bekannter Weise so erfolgt, daß sie stippenfrei für die Faserstoffe und schonend für die Störstoffc ist.

b) in einer Sortiertrommel (3) und einer nachgcschalteten Dickstoffscnlcudcr(5)Grob- bzw. Schwerteile aussortiert werden,

c) die Faserstoffsuspcntion in einer Sortiersiufc mit feinen Schlitzsiebcn bei einer Stoffdichtc von 2.5 bis 7% noch vor dem Deinkcn behandelt wird.

d) gegebenenfalls noch eine zweite Feinsorticrslufc bei einer Stoffdichtc von 1 bis 2.5% folgt.

e) ein Deinking-Verfahren durchgeführt wird.

f) daraufhin eine Drucksorticrung zum Aussortieren von flächigen Verunreinigungen folgt.

g) nach dem Eindicken eine weitere Entwässerung auf der Siebpresse (22) durchgeführt wird.

h) sich daran eine Dispergcrbehandlung und
i) gegebenenfalls ein Blechverfahrcn und die Eindikkung sich anschließen.

Außerdem umfaßt die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens, welche nacheinander die Kombination der folgenden Einrichtungen aufweist:

a) Hochstoffdichte-Pulper (1)

b) Siebtrommel (3) und Dickstoffschlcudcr (5).

c) Sortierer (6, 11) mit Schlitzsiebcn zur Feinsortierung,

d) Deinking-Anlage(12,13).

e) Drucksortierer (17) mit Lochkorb.

f) Dispergeranlage (23) und

g) gegebenenfalls Bleichturm (27) und Siebpresse (28).

Der durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnene Halbstoff kann bevorzugt, in einem Anteil von 40 bis 100% zur Herstellung von Schreib-. Druck- und Ta-

«ι

bellicrpapicrcn verwendet werden.

Gemäß der Erfindung k;inn Altpapier jeglichen Ursprungs cingcset/.i werden. (Bevorzugt ist die Verwendung von Hatishaltssammclware, lllustriertenvcrschnitt. Zeitungen und Zeitschriften. Das Altpapier wird bei dem crfindungsgemäücn Verfahren vorteilhafterweise in gemischter, sortierter Form, eingesetzt.

Die Auflösung des Altpapiers in Form von Ballen crfolgl in einem Stofflöser. Dabei ist die Verwendung eines Stofflöscrs bevorzugt, der über eine außerordentlich starke Auflösekraft verfügt und in einem Konsisicn/bcrcich von über 10%, bezogen auf das eingesetzte Altpapier in absolut trockenem Zustand, bevorzugt bei 12 bis 18%. arbeitet.

Als Stofflöser wird bevorzugt ein Hochstoffdichtc-Pulpcr eingesetzt, der in der Lage ist. das Altpapier stippenfrei und schonend aufzulösen. Das Kernstück eines bevorzugten Stofflöscrs kann ein mit niedriger Drehzahl rotierendes, schraubenförmiges Auflöseorgan bilden. Dieses Auflöscorgan ist so konzipiert, daß der Stoff in langsamer Bewegung sehr schonend aufgelöst und eine Zerkleinerung von Fremdkörpern vermieden wird. Aufgrund der großen Kontaktflächc des Auflöseorgans mit dem Rohstoff wird ein Betrieb bei hoher Arbeitskonsistenz ermöglicht. Infolge der hohen Stoffdichte des Pulpers entsteht bevorzugt eine Faser-zu-Faserl'rik.iion. die eine schonende Auflösung des Papierbreis gewährleistet. F.inc derartige Fascr-zu-Faser-Friktion ist einer vorwiegend Rührorgan/Faser-Friktion vorzuziehen.

Besonders geeignet ist der Einsatz eines diskontinuierlich arbeitenden Hochstoffdichte-Pulpcrs.

Die Anwendung von Friktionsenergie, wie sie bei dem erfindungsgemaß verwendeten Pulper vorwiegend auftritt, ist auch hinsichtlich der Ablösung von Druckfarben von Bedeutung, die auf diese Weise gut abgelöst werden.

Der eriindungsgemäü eingesetzte Stofflöser mit einem rotierenden, schraubenförmigen Auflöscorgan und der dadurch erzeugten Faserfriktion gewährleistet neben einer größtmöglichen Schonung der Papierfaser die Vermeidung der Zerkleinerung von Fremdkörpern.

Ein wesentliches Merkmal gemäß der Erfindung besteht darin, die Zerkleinerung von Verunreinigungen zu vermeiden, da zerkleinerte Verunreinigungen bei den nachfolgenden Sorticrvcrfahren sehr viel schwieriger bzw. nicht mehr sollständig aus dem Halbstoff zu entfernen sind. Daher zielt das enindungsgemäße Verfahren insbesondere darauf ab. daß die Verunreinigungen bei verhältnismäßig hoher Konzentration des Dickstoffes zu einem frühen Zeitpunkt aussortiert werden.

Durch den vorstehend genannten Hochstoffdichte-Pulper ergibt sich auch eine wesentliche Verkürzung der Auflösezeit sowie eine Verminderung der Menge chemischer Zusätze, wodurch wiederum ein schädigender Einfluß auf die Papierfascr selbst bestmöglich vermieden wird.

In dem erfindungsgemaß verwendeten Hochstoffdichtc-Pulpcr werden die Faserbündel soweit aktiviert, daß sie in Einzelfasern zerfallen. Um die Auflösung des Altpapiers zu beschleunigen, werden in den Pulper Laugen, bevorzugt Natronlauge. Komplexbildner, sowie übliche Schäumer und Sammler zugegeben. Bevorzugt erfolgt Zugabe von 50%igcr Natronlauge, bis die Konzentration im Pulper 2 Gcw.-%. bezogen auf das Gewicht der Papierfaser, beträgt. Komplexbildner werden in einer Konzentration von 0,2 bis 0.5 Gew.-%, bevorzugt 03 Gcw.-%, Schäumer in Anteilen von 0,2 bis 0,6

Gcw.-%, bevorzugt 0,4 Gew. % und Sammler in einer Konzentration von 0.1 Gew. % (bezogen auf Papier) eingesetzt.

Im allgemeinen wird mit Auflösezeiten von 10 bis fcO min, bevorzugt 15 bis 20 min im Stofflöser diskontinuierlich gearbeitet. Die Temperatur im Hochstoffdichtc-Pulper beträgt bevorzugt 40 bis 55"C.

Na'·' der Auflösung im Stofflöser wird ein stippenfreier Pjpierbrei erhalten. Längere Auflösezeiten im Hochstoffdichte-Pulper sind weniger geeignet, da sonst die Schadstoffe, wie Kleber etc. zerkleinert werden und sich dieselben dann später nur mit Schwierigkeit aus dem Papierbrei herausholen lassen.

Nach dem Auflösen im Pulper wird der Papierbrei ca. 1 h lang in eine Auffangbütic zum Quellen gegeben.

Ein wesentliches Merkmal des crfindungsgcmäDen Verfahrens besteht darin, daß ohne den Einsatz von Entstippern gearbeitet wird.

Durch die vollständige Auflösung im Hoehstoffdichte·Pulper erübrigt sich ein Entstippcn des Pupiurbrcis. Damit entfallen auch die Nachteile des Entstippungsvorganges. die insbesondere darin bestehen, daß Kleberteilchen etc. zerschlagen werden und anschließend nicht mehr in genügendem Maße aussortiert werden können.

Von den Quellbütten fördert eine vcrstopfungsfrci arbeitende Pumpe den Papierbrei mit einer Konzentration von 4— 6% Sloffdichtc zur Sortiertrommel, in welcher Verunreinigungen, wie Schnüre, Plastiktüten, Schrauben.Drähte.Kleberückenetc.aussortiert werden.

A'λ Sortiertrommel kann mit Vorteil eine herkömmliche Trommel mit einer Lochgröße von 6 bis 12 mm, bevorzugt von 6 mm, eingesetzt werden, die es erlaubt, die vorstehend genannten Schwcrstoffc auszusortieren.

Eine weitere Aussortierung von Schwerstoffen erfolgt anschließend durch die Dickstoffschlcudcr.

Gemäß der Erkenntnis, daß die bei der Stofflösung nicht zerkleinerten Schadstoffe möglichst früh aus dem Papierbrei zu entfernen sind, damit die sich anschließenden Verfahren mit einem höheren Wirkungsgrad durchgeführt werden können und die Möglichkeit der Zerkleinerung der Schadstoffe in einer dieser Verfahrensstufen weitgehend vermieden wird, schließt sich gemäß der Erfindung an die Aussortierung von Schwerstoffen unmittelbar eine Feinsortierung an. Für die Feinsortierung des Papierbreis werden gemäß der Erfindung bevorzugt Horizontalsortierer eingesetzt, die bei einer Stoffkonsistcnz von 2 bis b%, bevorzugt bei 2,8 bis 3,5% betrieben werden. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil eingesetzten Horizontalsortierer mit zentripedaler Arbeitsweise werden ohne Zusatzverdünnung bei sehr geringer Schlitzwcitc betrieben.

Der erfindungsgemäß verwendete Horizontal-Sortierer zur Feinsortierung wird in dieser Sortierslufe bevorzugt mit einem Schlitzkorb ausgestattet. Dabei wird mit Schlitzweiten von OJ bis 0,6 mm, bevorzugt von OJ mm, gearbeitet.

Der Horizontalsortierer, der bevorzugt mit einem geschlossenen Rotor ausgestaltet ist, vermeidet »Verspinnungen«. Das Gerät arbeitet mit einem geringen Spuckstoffabzug, der bei zentripedaler Arbeitsweise maximal 5 bis 10% beträgt Es tritt dabei keine Spuckstoffeindikkung ein.

Ein wesentliches Markmal des erfindungsgemäß verwendeten Horizontalsortierers besteht zweckmäßig darin, daß der Rotor, welcher das Sieb frei hält, auf der Gutstoffseite des Siebes läuft, und damit nicht auf die noch nicht aussortierten klebenden Partikeln schlägt und sie auf diese Weise zerkleinert.

Die Stoffelichte beträgt in der vorstehenden Feinsorlierstufü bevorzugt 2,5 bis 3.5%. Nach der vorstehend beschriebenen Feinsortierstufe, die als erste Feinsortie-

■·> rung bezeichnet wird, kann sich gegebenenfalls eine weitere zweite l'einsoriierung anschließen. Die zweite Feinsoriicrimg wird ebenfalls mit einem Horizontalsortiercr gleicher Konzeption und zcniripedaler Arbeitsweise durchgeführt. Bevor der Papierbrei zur zweiten

κι Keinsorticrung gelangt, wird er auf I bis 2,5%. bevorzugt 1,5%, Stoffdichlc verdünnt. Die zweite Feinsortierung wird mit Schlitzkörben 7 einer Schlitzweite von 0.2 bis 0,3 mm, bevorzugt von 0.2 mm, durchgeführt. Mit Hilfe der /weiten Feinsortierung wird ein weiteres Aus-

Ii sortieren von nicht zerkleinerten Schadstoff teilchen erreicht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Spuckstoff der beiden Feinsortierstufen, der bei je maximal 10% des Zulaufes gehalten werden kann, einem Nachsorlii-rur zugeführt. Hier enuigi wiederum die Sortierung mit Schlitzen von bevorzugt 0,3 mm bzw. 0,2 mm Schlitzweitc. Nachdem der Gutstoff die Nachsortierer p.issiert hat, wird er wieder vor die erste Feinsorticrstufe geführt. Bevorzugt stellen die Sortierer der

Yi ersten und zweiten Feinsortierstufe sowie der Nachsorticrung liorizontalsortierer gleicher Bauart dar, wobei der Rotor zur Frcihallung des Siebes auf der Gutstoffseite desselben läuft.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Feinsortie-

jo rung des Papierbreis, die sich unmittelbar an den Auflösevorgang anschließt, sowie die Behandlung des dabei erhaltenen Spuckstoffcs in Nachsortieren und Rückführung des aus diesen erhaltenen Gutstoffes vor die erste Sortiersiufc. wird eine besonders wirksame Aussortie-

j5 rung von Schadstoffen in einem frühen Stadium der Altpapicraufbcreitung erzielt. Da außerdem bei verhältnismäßig hoher Stoffkonsistanz gearbeitet wird, erfordern die Vorrichtungen zur Durchführung dieses Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens geringe Investitions- und Energickoslen im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik durchgeführten Nachsortierstufer. die zum Teil in aufwendigen Kaskadcnschaltungen erfolgen, wobei die auszuscheidenden Verunreinigungen entweder eingeengt oder in Vibrationssortieren aussorticrt werden.

An die erste und zweite Sorlierstufc schließt sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Deinken des Papierbreics an. In der Dcinking-Anlage werden die Druckfarben bevorzugt in Dcinking-Türmen aus der

V) Stoffsuspension herausfloticrt.

Der Einsatz von Blcichchcinikalien bei diesem Ver-'ahrcnsschritt ist nicht ausgeschlossen, doch bietet das crfindungsgcmäüe Verfahren auch die Möglichkeit, beim Deinking-Verfahren auch ohne Bleichchemikalien

ν» zu arbeiten. Es kann sich jedoch zu einem späteren Zeitpunkt, bevorzugt nach dem Dispergerverfahren, eine Bleichbchandlung anschließen, sofern dies gewünscht wird. In diesem Fall wird eine Bleichung mit Hydrosulfit bevorzugt.

bo Die Vermeidung der Zugabe von Peroxiden zum Bleichen des Papierbreies gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, die jedoch nicht ausgeschlossen ist, ist in verschiedener Hinsicht vorteilhaft:

b5 L das Peroxid schädigt die Papierfaser, was durch den Einsatz von z. B. Hydrosulfit weitgehend vermieden wird. Auf diese Weise ergibt sich nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä-

ßen Verfahrens eine schoncndcre Behandlung der Papierfaser;

2. die Verwendung von Wasserstoffperoxid oder Peroxidsalzen bringt Probleme bei der Abwasserklärung mit sich.

Da gemäß der Erfindung das De-inking-Verfahren nach der Feins-rticrung des Papierbreis durchgeführt wird. d. h. bei weitgehender Abwesenheit von Verunreinigungen, kann die Ablösung von Druckfarben wesentlich wirksamer erfolgen. Da außerdem unter den genannten Bedingungen im Bereich einer Sloffdichle von 1 bis 2.5% gearbeitet werden kann, ist die De-inking-Anlage platzsparend und erfordert einen verhältnismäßig geringen Energieverbrauch. Durch das Absaugen des Druckfarbenschaumes ist der Stoffveilusl so gering, daß gemäß der Erfindung keine Sekundarstufe nötig ist. Aufgrund der kleiner konzipierten De-inking-Anlage ergeben sich auch Einsparungen bei den Investitionskosten.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, gegebenenfalls der ersten De-inking-Anlage eine weitere Anlage zum De-inken nachzuschaltcn.

Bei dem erfindungsgemäßcn Dc-inking-Vcrfahrcn kann ein Weißgrad von ca. 55% und mehr erreicht werden. Dieser Weißgrad ist im Vergleich zu üblicherweise aus Altpapier unter vergleichbaren Bedingungen gewonnenem Halbstoff hoch.

Nach dem De-inking-Verfahren wird der Papierbrei auf 0,8 bis 1,5% verdünnt und dann erneut einem mit einem Lochsieb ausgestatteten Drucksorticrcr zugeführt. Der Drucksortierer dient zur Abscheidung der flächigen dünnen Verunreinigungen, die die feinen Schlitze der ersten und /weiten Feinsortierstufc noch passieren konnten. Bevorzugt wird mit l.ochsicben mit einem Lochdurchmesser von 1.6 mm gearbeitet.

Die Einengung des bei der Nachsortierung erhaltenen Rejects kann mit Hilfe eines Sortierers mit demselben 1,6 mm Lochmuster erfolgen.

wird eine Bleichbehandlung, bevorzugt mit Hydrosulfit, durchgeführt.

Zur Durchführung des Blcichvcrfahrcns wird der ■■> Stoffstrom auf ca. 5% verdünnt und durchläuft unter Zusatz von faserschonenden Bleichmittel, insbesondere Hydrosulfit, den Bleichlurm. Nach dem Wicdereindikkcn werden nicht-\crbrauchtc Chemikalien im Kreislaufzurückgeführt.

κι Ungeachtet dessen, ob ein Bleichverfahren durchgeführt worden ist oder nicht, wird im folgenden der Papierbrei auf eine niedrige Konzentration, vorteilhaft 0.6 bis 1,2ⁿ/(i. verdünnt, bevor dieser auf der Papiermaschine eingesetzt wird.

r. Außerdem umfaßt die Erfindung auch eine ökonomische Rccyclisicrung von Brauchwasser, wobei bevorzugte Kreisläufe zur Rückführung des Wassers den nachfolgenden F i g. 2a und 2b zu entnehmen sind. Zur Erläuterung des crfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufbereitung von Altpapier ist in F i g. 1 ein Schema der erfindungsgcmäb durchgeführten Verfahrenssehrit· te aufgezeigt.

F i g. 2a und 2b beschreiben in einem Blockschema eine bevorzugte Ausführungsform gemäß dem crfin-

dungsgeniäßcn Verfahren, dabei bedeuten: Primärstoffkreis. — Sekundärsioffkrcis, --- Wasser. -.-.-

Chemikalien, Dampf, -„·„-„ Abfall; außerdem haben die angegebenen Bczugszcichcn die folgende Bedeutung: I Hochstoffdichte-Pulpct^ Bütte,3 Siebtrommel,4 Büiic.

H) 5 Dickstoffschleuder. 6 Sortierer der ersten Feinsortierstufe. 7 Nachsorticrcr. 8 ggf. Schüttler. 9 Bütte. 10 Niveaukasten. 11 Sortierer der zweiten Feinsortierstufc. 12 De-inking-Stufc 1.13 Dc-inking-Stufe II. 14 Bütte. 15 Dekanter, 16 Bütte. 17 Drucksoriierer. 18 Nachsortierer

)i zur Drucksortierung, 19 Scheibenfilter. 20 und 21 jeweils Bütte. 22 Siebprcssc. 23 Disperger. 24 Pulper. 25 Bütte. 26 Chcmikalienmischcr. 27 Bleichturm, 28 Siebpressc. 29 Bütte. 30 Pulper. 31 und 32 jeweils Bütte. Die Prozcntzahlen in F i g. 2a und 2b beziehen sich

Mittels eines Schcibcnfiltcrs wird sodann eine Eindik- 4» auf die Konsistenz des Papierbreis, d. h. den prozentuakung des Stoffes auf ca. 12% Fcststoffgchali vorgcnom- lcn gewichtsmäßigen Anteil an trockener Papierfascr. men und anschließend auf 4—6% verdünnt: daraufhin
wird mit Hilfe einer Siebpresse auf 20 bis 32% Fcststoff-

gehalt. bevorzugt 28 bis 30%, eingeengt.

Nach einer bevorzugten Durchführung des crfindungsgemäßen Verfahrens gelangen die Altpapierballcn in den Hochsioffdichtepulper 1. Unter Zugabe von

Im folgenden wird der Papierbrei bei etwa 90 bis ·»■> Wasser und Chemikalien, insbesondere Natronlauge,

100⁰C im Disperger behandelt. Gemäß der Erfindung wird im Disperger der Stoff mit heißem Wasserdampf, zweckmäßig ohne Zusatz von Chemikalien, bearbeitet. Besonders geeignet ist der Einsatz einer Dispcrgcr-Anlage mit druckloser Aufheizung in der Heizschneckc.

Im Disperger werden Verunreinigungen und weiche, nicht formbeständige Kleber — sofern solche noch vorliegen — fein zerrieben und die Bindefähigkeit des Stoffbreies faserschonend reaktiviert. Infolge der weitgehenden Zerkleinerung der Klebstofftcilchen werden diese gleichmäßig im Papierbrei verteilt: sie kommen später nicht mehr an die Papieroberflächc. so daß sie dort keine Klebkraft entfalten können.

Durch die Disperger-Behandlung werden die physiKomplexbildner. Schäumer und Sammler wird hier das Altpapier schonend aufgelöst. Die Stoffdichte beträgt im Pulper vorzugsweise 12 bis 18%. Anschließend gelangt der Papierbrei in die Bütte 2, wo er 1 h lang quillt. Daraufhin kommt der Papierbrei mit einer Stoffdichte von ca. 4.5% auf die Siebtrommel 3. wo die Aussortierung von Schwerstoffverunreinigungen erfolgt. Über eine Bütte 4 gelangt der Papierbrei mit einem Feststoffgehalt von ca. 2,9% in die Dickstoffschleuder, in welcher ebenfalls Schwerstoffverunreinigungen abgeschieden werden. Im folgenden wird in den Sortierern 6 eine Feinsortierung durchgeführt. Der Papierbrei hat dabei eine Stoffdichtc von ca. 2,8%. Als Feinsortierer dienen zwcckmäßigerwcisc Horizontalsortierer, die mit

kalischen Festigkeitswerte des Endproduktes, wie z. B. bo Schliizkörben ausgestattet sind. In der ersten Feinsor-

Reißlänge. Berstdruck etc, nicht nachteilig beeinflußt.

Über eine Verteilerschneckc kann im folgenden der Stoffstrom verzweigt werden:

a) Für die Herstellung von Recycling-Papieren wird i>< der Halbstoff in ungebleichtem Zustand verwendet.

b) Zur Herstellung von weißen oder farbigen graphischen Papieren, d.h. Schreib- und Druckpapieren.

tierstufe beträgt die Schlitzweite vorzugsweise 0/3 mm. Der Spuckstoff dieser F'einsoriierslufe gelangt über die Bütic 9 in den Nachsorticrer 7.

An die erste Feinsoriierslufe schließt sich in den Sortierern 11 die zweite Feinsortierstufe an. Auch als Sortierer 11 werden vorzugsweise Horizontalsortierer, die mit Schliizkörben ausgestattet sind, eingesetzt. Die Schlitzwcitc beträgt in der zweiten Fcinsorticrstufc

11

),2 mn. Der Papierbrei weist in dieser Sortiersiufe einen Icsistoffgchalt von ca. 1,3% -iuf. Der Spuckstoff ;uis Jer /weiten f'cinsorlicrstufe gelangt ebenfalls über die Hütte 9 in d.-n Nachsortierer 7.

Auf die Feinsortierstufen folgt das Deinking-V'erfuh- ί rcn, das in Verticcl-I !otationsstürmen durchgeführt wird. Beim Dc-inking-Verfahren werden keine weiteren Chemikalien, insbesondere keine ßlechchemikalien. zugegeben. Nach dem De-inking-Verfahren schließt sich eine weitere Sortierstufe an, die vor allem da/.u dienen to soll, mit Hilfe eines Lochsiebes flächige Verunreinigungen auszusortieren. Diese Sortierung erfolgt im Sortierer 17, dem zur Nachsortierung der Sortierer 18 angeschlossen ist, der zweckmäßigerweise ebenfalls mit einem Lochsieb ausgestattet ist. Es ist jedoch auch mög- r> lieh, diesen Sortierer 18 mit einem Schlit/sieb /u versehen.

Über das Scheibenfilter 19 erfolgt eine Eindickung des Papierbreis auf ca. 12% und eine anschließende Vprrjnnnung auf etwa 4%. Über die Sicbprcssc 22 wird nt der Papierbrei dann auf ca. 25 bis 30% Feststorfgchalt eingedickt. Mit einer Konzentration von bis zu 30% gelangt der Papierbrei dann in den Dispergcr 23. Hier erfolgt Behandlung mit heißem Wasserdampf. Nach der Dispergerbehandlung wird der Stoffsirom über eine 2^r> Verteilerschnecke verzweigt.

Zur Herstellung von graphischen Papieren gelangt der Stoffstrom schließlich in den Blcichturm, in welchem eine Hydrosulfitbleiche durchgeführt wird. Nach dem Eindicken auf der Siebpresse auf ca. 25% und anschlic- jo ßendem Verdünnen kommt der aufbereitete Halbstoff auf die Papiermaschine.

Zur Herstellung von Recyclingpapieren kann die Bleichbehandlung auch umgangen werden, und der Stoffstrom gelangt nach dem Disperger über den Pulper r> 30 unmittelbar auf die Papiermaschine.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Halbstoff, der bei Durchführung eines Bleichverfahrens einen Weißgrad von 62% und mehr aufweisen kann, eignet sich zur Herstellung von graphischen Papicren, wie Schreib-, Druck- und Tabellicrpapiercn, insbesondere ist es auch möglich, den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Halbstoff für die Herstellung von Formatpapieren einzusetzen. Der gewonnene Halbstoff ist auch für die Herstellung satinicrter Formatpapiere geeignet.

Dabei kann der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Halbstoff in Anteilen bis zu 100% zur Herstellung von Recyclingpapieren und hochwertigen graphischen Papieren eingesetzt werden. Bevor- ¹So zugt ist die Verwendung von Halbstoff in Anteilen von 40 bis 100%.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (24)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier wechselnder Beschaffenheit unter Anwendung bckannter Stofflöse-, Deinking-, Sortier-, Dispergier- und gegebenenfalls Blcich-Stufen mit an sich bekannten Einrichtungen, unter Erhalt eines Halbstoffes, der für die Herstellung von Papieren geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß .in

   a) in einem Hochsioffdichte-PulperO) eine Auflösung des Altpapiers in an sich bekannter Weise so erfolgt, daß sie stippenfrei für die Faserstoffe und schonend für die Störstoffe ist.

   b) in einer Sortiertrommel (3) und einer nachgeschalteten Dickstoffschleuder (5) Grob- bzw. Schwerteile aussortiert werden,

   c) die Faserstoffsuspension in einer Soriicrstüfe mit feinen Schlitzsieben bei einer Stoffdichte von 25 bis 7% noch vor dein Dcinken behandelt wird.

   d) gegebenenfalls noch eine zweite Fcinsonierstufe bei einer Stoffdichie von 1 bis 2,5% folgt.

   e) ein Deinking-Verfahren durchgeführt wird.

   f) daraufhin eine Drucksorlierung zum Aussortieren von flächigen Verunreinigungen folgt.

   g) nach dem Eindicken eine weitere Entwässerung auf der Siebpresse (22) durchgeführt wird.

   h) sich daran eine Dispcrgerbchandlung und i) gegeben<.iiialls ein Bleichverfahren und die Eindickung sich anschließen.

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2. 2. Verfahren gemäß Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß als Altpapier Haushaltssammclwarc, Illustriertenverschnitt und/oder gemischte Druckmakulatur, Druckrernittcndc. gemischtes unsortiertes Altpapier eingesetzt wird.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Hochstoffdichtc-Pulper (1) verwendet wird, der aufgrund seiner Konstruktion und langsamen Drehbewegung r.cincs Rührorgans eine hohe Fascr-zu-Faser-Friktion ergibt, welche die faserschonende Auflösung begun- 4^r> stigt und die Zerkleinerung von Verunreinigungen weitgehend vermeidet.
4. 4. Verfahren gemäß Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochstoffdicliic-Pulpcr (I) diskontinuierlich arbeitet. v>
5. 5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß im Hochstoffdichtc-Pulpcr (1) bei einer Stoffdichie von 12 bis 18% gearbeitet wird.
6. 6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflösevorgang im Hoch- v> stoffdichte-Pulper(i) über einen Zeitraum von 15 bis 20 Minuten durchgeführt wird.
7. 7. Verfahren gemäß Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Hoehsioffdichte-Pulper (1)40 bis 55"C beträgt. co
8. 8. Verfahren gemäß Ansprüchen I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß dem Papierbrei im Hochstoffdichie-Pulpcr (1) Natronlauge in einer Konzentration von 2%. Komplexbildner in einer Konzentration von 03%. Schäumer in einer Konzentration von hi 0.4% und Sammler in einer Konzentration von 0,1%. jeweils bezogen auf das eingesetzte trockene Altpapier, zugegeben werdci¹.
9. 9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiertrommel (3) mit einer Lochung von 6 mm Lochgröße eingesetzt wird.
10. 10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinsortierung Sortierer (6, 11) mit Schliitzkörben verwendet werden.
11. 11. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinsortierer (6,11) Horizonlalsorlierer verwendet werden.
12. 12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 1 ir, dadurch gekennzeichnet, daß zur ersten Feinsortierung ein Schlitzkorb verwendet wird, der über eine Schlitzwcitc von OJ mm verfügt.
13. 13. Verfahren gemäß Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur zweiten Feinsortierung ein Schlitzkorb verwendet wird, der über eine Schlitzweite von 0,2 mm verfügt.
14. 14. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffdichte in der ersten Feinsortierstufe 2.5 bis 3.5% beträgt.
15. 15. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffdichte in der zweiten Feinsortiersiufe 1.5 bis 2.5% beträgt.
16. 16. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kcinsortierstufen der Rotor zum Freihalten des Siebes auf dessen Gutstoffseite läuft.
17. 17. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Feinsortierslufen aussortierte Spuckstoff jeweils einem Nachsortierer zugeführt wird, der mit einem Schlitzkorb mit gleicher Schlitzbreite wie in der vorangegangenen Feinsortierstufe ausgestattet ist. und daraus der Gutstoff vor die erste Fcinsorlicrsiufc zurückgeführt wird.
18. 18 Verfahren gemäß Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß das Deinking-Verfahren als Flotationsverfahren ohne Zugabc von Bleichmitteln durchge führt wird.
19. 19. Vcrlahrcn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksorticrung der Stufe (/) mit Hilfe eines Lochsiebes durchgeführt wird.
20. 20. Verfahren gemäß Anspruch 19. dadurch gekennzeichnet, daß ein l.ochsicb mit einer Lochgröße von 1.6 mm Durchmesser eingesetzt wird.
21. 21. Verfahren gemiiß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, d.'iß das Dispergierverfahren gemäß Stufe (h) mittels Dampf und ohne Zusatz von Chemikalien bei einer Temperatur . η 90 bis 100°C durchgeführt wird.
22. 22. Verfahren gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß cine Bleichling des Gutstoffcs mit Hydrosulfit durchgeführt wird.
23. 23. Verfahren gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (/) eine Eindickung über ein Scheibenfilter (19) auf etwa 12%. eine anschließende Verdünnung auf 4 bis 6% und daraufhin eine weitere Kii.dickung auf der Siebpresse auf 25 bis 30% Sloffdichlü durchgeführt wird.
24. 24. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen I bis 23. dadurch gekennzeichnet, daß sie nacheinander die folgenden Einrichtungen aufweist:

    a) Hochsioffdicht c-Pulper (1),

    b) Siebtrommel (3) und Dickstoffschleucler(5).

    c) Sortierer (6, 11) mit Schul/sieben zur l'einsortierung,

    d) Deinking-Anlagc(12,13),

    e) Drucksortierer (17) mit Lochkorb,

    f) Dispergeranlage (23) und

    g) gegebenenfalls Bieichturm (27) und Siebpresse (28).