DE3200893C1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von gereinigtem Faserstoff aus Altpapier - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Herstellung von gereinigtem Faserstoff aus AltpapierInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere von Druckfarbe gereinigtem Faserstoff
aus Altpapier entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist bekanntgeworden durch die DE-PS2311674.
Bei der Aufbereitung von Altpapier mit Druckfarbenentfernungsstufe
ist es erforderlich, vor dieser Separationsstufe die Druckfarbe von den Fasern abzulösen, da
nur in diesem Zustand die Druckfarbenteilchen durch einen Flotations- oder Waschprozeß aus der Faserstoffsuspension
entfernt werden können.
Die Ablösung der Druckfarbenteilchen von den Fasern erfolgt in der Regel im alkalischen Milieu, im
Temperaturbereich von 40 —70° C. Häufig werden zusätzlich noch waschaktive Substanzen zur Unterstützung
der Farbablösung zugesetzt.
Bei der Aufbereitung von offsetbedruckten Drucker-Zeugnissen, z. B. Tageszeitungen, Telefonbüchern usw.,
insbesondere wenn diese längere Zeit gelagert worden sind, sowie speziellen Druckerzeugnissen mit Farben
auf Kunststoffbasis bedruckt, z. B. Xerox u. ä. Kopierpapieren, versagt die erwähnte Methode.
Durch Reaktion der Faserstoff suspension im Hochstoffdichtebereich, wie z.B. in DE-PS 23 39 591 und 23 11 674 sowie in DE-OS 28 03 804 beschrieben, wird die Druckfarbenablösung zwar verstärkt, es gibt jedoch eine Reihe von Druckerzeugnissen, wo auch diese Verfahren nicht befriedigen, insbesondere wenn der entschwärzte Farbstoff zur Herstellung hochwertiger Papiersorten verwendet werden soll.
Durch Reaktion der Faserstoff suspension im Hochstoffdichtebereich, wie z.B. in DE-PS 23 39 591 und 23 11 674 sowie in DE-OS 28 03 804 beschrieben, wird die Druckfarbenablösung zwar verstärkt, es gibt jedoch eine Reihe von Druckerzeugnissen, wo auch diese Verfahren nicht befriedigen, insbesondere wenn der entschwärzte Farbstoff zur Herstellung hochwertiger Papiersorten verwendet werden soll.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier anzugeben,
das es ermöglicht, auch aus insbesondere nach dem Offset-Verfahren bedruckten Papieren, Xerox- u. ä.
Kopierpapieren einen Fasergrundstoff für die Herstellung hochwertiger Papiersorten herzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist in den Ansprüchen 2 bis 6 dargelegt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man überraschenderweise die Möglichkeit, durch die Flotation
oder Wäsche bei den genannten schwierigen Ausgangsmaterialien einen Papierfaserstoff hoher Helligkeit
und Weiße zu erzielen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Zerfaserungsgerate, wozu die in der Technik weitgehend eingeführten
und bekannten Ein- oder Zweiwellenzerfaserer oder Scheibenzerfaserer zu rechnen sind, hat man bisher
entweder dazu benutzt, um einen Papierfasergrundstoff bestimmter Konstitution, z. B. bestimmten Mahlgrades,
zu erzeugen oder aber, um durch die beim Durchgang der Fasersuspension durch das Zerfaserungsgerät
erfolgte Dispergierung Bitumen, Wachs- oder Latex-Stoffe in der Suspension fein zu verteilen, um deren
störenden, insbesondere optischen Einfluß zu beseitigen, so Direkt für die Druckfarbenentfernung aus der Fasersuspension
hat man diese Geräte bisher nirgends eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat als Grundgedanken, sehr kurzfristig die Temperaturerhöhung und
Einwirkung auf die Fasersuspension bei hoher Konzentration vorzunehmen. Die Zuführung des Heizdampfes
kann zweckmäßig in die Zuführschnecke des vorgesehenen Zerfaserers hinein erfolgen, falls eine solche
vorhanden ist, wie z. B. es beim Einwellen- oder Scheibenzerfaserer der Fall ist. Diese Geräte arbeiten
bei ganz bestimmten Konzentrationen optimal, welche aber in der Fachwelt bekannt sind und zwischen etwa 18
und 35% liegen. Es ist zweckmäßig, die Chemikalien entweder in die Geräte oder in die Zuführschnecke
einzugeben, es kann aber auch in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, die Chemikalien also für Bleiche oder
Flotation sowie Alkali vor der Stoff erwärmung zuzusetzen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur erläutert, in welcher schematisch der Verfahrensablauf
und die erfindungsgemäße Anlage in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
In üblicher Weise wird in einem Stofflöser 1 das Altpapier bei Konzentrationen zwischen 4 und 25%
aufgelöst. Danach gelangt es über eine Pumpe 3 in Sortiergeräte, die hier als Gruppe zusammengefaßt mit
2 bezeichnet sind. Diese Sortiergeräte können sowohl mit Sieben versehene sogenannte Sortierer, wie
Vertikalsichter, aber auch Hydrozyklone sein. Danach gelangt der sortierte und damit vorgereinigte Stoff auf
ein Eindickungsgerät 4 und nach dem Eindickungsgerät, bei welchem die Stoffkonsistenz entsprechend dem
vorgesehenen Zerfaserungsgerät 7 optimal zwischen 18 und 35% liegt, in die Zuführschnecke 6 des Zerfaserungsgerätes
7, das hier als Einwellenzerfaserer angedeutet ist. In die Zuführschnecke 6 werden neben
dem Dampf über Leitung 11 auch noch die Chemikalien zur Bleiche, wie z. B. Peroxid, und zur Flotation, also
Stoffe mit Schäumer- und Sammlereigenschaften, wie z. B. Seife oder Fettsäure, zu etwa 2%, sowie 1% Alkali,
z. B. in Form von NaOH, sowie möglicherweise auch etwa 1,5% Wasserglas neben unter Umständen
Komplexbildnern zugegeben. Um die entsprechenden Temperaturen in dem Zerfaserungsgerät 7 halten zu
können, kann man die Zuführschnecke 6 entweder konisch zulaufend oder mit zum Antriebsende hin
immer enger werdenden Schneckengängen ausbilden, so daß durch die Kompression der Suspension derDruck
in dem Zerfaserungsgerät gehalten werden kann.
Hinter dem Zerfaserungsgerät, in welchem die Suspension maximal etwa 5 (eventuell bis 10) Minuten
verweilt, wird diese wieder auf sehr geringe Konsistenz mit der abgezogenen Flüssigkeit aus dem Eindickungsgerät
4 über Leitung 10 sowie Zusatzwasser auf eine Konsistenz von 1 bis 1,8% verdünnt und in der
Flotationsanlage 8 flotiert. Diese besteht aus den Primärzellen 8' sowie den durch die schematische Zelle
8" angedeuteten Sekundärzellen, in denen der abgezogene Schaum noch einmal flotiert wird. Danach gelangt
die gereinigte Suspension auf einen Eindicker 9, z. B. ein Banddruckfilter, wo eine so hohe Konsistenz erzeugt
wird, daß die Suspension stapelfähig wird, d. h. geringen Raum einnimmt. Später kann die Weiterverarbeitung,
d. h. die Vorbereitung des Faserstoffs für die Papiermaschine erfolgen.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß Alkali, d. h. Natriumlauge, und auch Peroxid schon in den
Stofflöser 1 eingegeben werden kann. Die Zuführung des Altpapiers in den Stofflöser erfolgt trocken, z. B.
über das dargestellte Transportband 12.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß die Hochheizzeit bei dem gewählten Verfahren in der jeweiligen
Schnecke des Zerfaserungsgerätes recht kurz ist. Sie sollte grundsätzlich 1 Minute, am besten eine halbe
Minute nicht überschreiten. So verliert der Stoff nicht seine Festigkeit. Ebenfalls ist die Gesamtdurchgangszeit
durch Schnecke und Zerfaserungsgerät auch relativ kurz und auf jeden Fall geringer als 12 Minuten. Im
allgemeinen liegt diese Durchgangszeit bei etwa 5 Minuten. Diese kurze Zeit ist aus dem gleichen
Gesichtspunkt notwendig.
Die erhaltenen Weißgrade sind recht hoch und liegen über 60%. Die Ausgangsrandweiße wurde um ca.
3%-Punkte übertroffen. Benutzt wurde dabei das bekannte Elrepho-Gerät (Filter FMY).
Die Zerfaserungsgeräte sind aus den verschiedensten Literaturstellen bekannt. So ist z. B. ein Einscheibenzerfaserer
bekannt aus »Das Papier«, 1981, Seiten 67 bis 73, insbesondere Seite 71, Abbildungen 10 und 11. Ein
Einwellenzerfaserer ist bekannt aus »Voith Sonderdruck«, Nr. 2018, W. Musselmann: Über die Aufbereitung
von Altpapier in Heißzerfaserungsanlagen, insbesondere Seite 9, Abbildungen 11 und 12.
Wie schon eingangs ausgeführt, wurden diese Zerfaserungsgeräte bisher für völlig andere Zwecke
eingesetzt, vor allem dazu, Druckfarbe bzw. Verunreinigungen in der Fasersuspension zu dispergieren, d. h. so
fein zu verteilen, daß der optische Einfluß der Verschmutzungen sich nicht mehr so nachteilig
bemerkbar machte. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird entgegen der bisherigen, gegenteiligen
Ansicht der Fachwelt ein Faserstoff hoher Güte als Ausgangsmaterial für die Papierherstellung hergestellt.
Die Fachwelt war nämlich bisher der Meinung, daß bei Anwendung hoher Temperaturen bei zugleich intensiver
mechanischer Behandlung, wie es nämlich in Zerfaserungsgeräten der geschilderten Art der Fall ist,
die Druckfarbe nur noch fester mit den Fasern verbunden wird und dadurch bei an sich schwer
denkbarem Ausgangsmaterial eine Druckfarbenentfernung nicht mehr möglich ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere von Druckfarben gereinigtem Faserstoff aus Altpapier
durch dessen Auflösung, Reinigung der Fasersuspension durch Sortieren in Siebsortierern
und Zyklonen und Druckfarbenentfernung durch Flotation oder Wäsche sowie gegebenenfalls Bleiche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersuspension zwischen der Reinigungsstufe (2)
und der Druckfarbenentfernungsstufe (8) bei einer Stoffkonsistenz von mehr als 15% einer Zerfaserungsstufe
in einem Zerfaserungsgerät (7) und dabei einer Wärmeeinwirkung bei Temperaturen von
mehr als 85° C, gegebenenfalls verbunden mit einer Erhitzung in einer Zuführschnecke (6) der Zerfaserungsstufe,
so unterworfen wird, daß die Dauer der Wärmeeinwirkung etwa höchstens gleich der
Durchgangszeitdauer durch die Zerfaserungsstufe ist, und anschließend in bekannter Weise auf eine zur
Flotation erforderlichen Konsistenz verdünnt und flotiert oder einer Wäsche unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchgang des Faserstoffs durch das Zerfaserungsgerät (7) unter Einwirkung oder
Beimischung von Alkali erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Wärmeeinwirkungsstufe
unterhalb 150° C gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffkonzentration
im Zerfaserungsgerät zwischen 18 und 35% gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffkonzentration
bei der Auflösung des Altpapiers zwischen 4 und 25% gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß gleichzeitig mit dem Alkali auch die erforderlichen Bleichchemikalien und waschaktiven
Substanzen bzw. solchen für die Flotation zugegeben werden.
7. Anlage zur Herstellung von insbesondere von Druckfarben gereinigtem Faserstoff aus Altpapier
durch dessen Auflösung, Reinigung der Fasersuspension durch Sortieren in Siebsortierern und Zyklonen
und Druckfarbenentfernung durch Flotation oder Wäsche sowie gegebenenfalls Bleiche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Reinigungsstufen (2) und der Druckfarbenentfernungsstufe (8) ein
Zerfaserungsgerät (7) zur Bearbeitung der Faserstoffsuspension sowie vor diesem oder an diesem
angeschlossen eine Dampfleitung (13) für Erhitzungsdampf angeordnet sind.
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