DE4417503A1 - Faserstoffmaterial aus der Papieraufbereitung - Google Patents
Faserstoffmaterial aus der PapieraufbereitungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Faserstoffmaterial aus
der Papieraufbereitung, ein Verfahren zu seiner Herstellung und
dessen Verwendung.
Recycling-Technologien kommen in der heutigen Zeit eine große
Bedeutung zu. Der Grund dafür ist zum einen im zunehmenden öko
logischen Bewußtsein der Verbraucher zu sehen, zum anderen las
sen sich auf dem Wege des Recyclings der sogenannten Reststoffe
deutliche Einsparungen hinsichtlich der Rohstoffe und insbeson
dere der Deponiekosten erreichen.
Seit jeher wird Altpapier bei der Papierherstellung verwendet.
Insbesondere zur Herstellung von Verpackungspapier, -karton und
-pappe, aber auch von Zeitungsdruck- und Hygienepapieren werden
heute in großen Mengen Altpapiere eingesetzt. Die Verfahren zur
Papieraufbereitung werden in technisch üblichen Anlagen zur
Altpapier-Aufbereitung durchgeführt.
Bei der Rückführung von Abfallpapier, d. h. von Altpapier, in die
Papierherstellung macht man von der Tatsache Gebrauch, daß sich
die Faser-zu-Faser-Bindungen des Papiers in Wasser leicht lösen.
Papier bzw. Karton und Pappe zerfallen daher bei Befeuchtung mit
Wasser unter Einwirkung nur geringer Kräfte wieder in die Fa
sern, die erneut als Rohstoff für die Papierherstellung verwend
bar sind.
Bei der in wäßrigem Medium arbeitenden Altpapieraufbereitung
wird das Altpapier in einem ersten Schritt in einem sogenannten
Pulper aufgelöst, d. h. suspendiert und zerfasert. Der aufgelöste
Faserstoff wird über eine entsprechende Vorrichtung abgesiebt,
wobei größere Verunreinigungen zurück gehalten werden.
Die aus dem Pulper erhaltene Fasersuspension wird einer mehrstu
figen Reinigung unterworfen, um formungeeignete und artfremde
Verunreinigungen zu entfernen. Die Reinigungsaggregate sind Zen
trifugal- und Siebkörper-Sortierer. In der Regel werden die bei
der Reinigung ausgeschleusten Siebüberläufe nach erneuter Sie
bung dem Verfahren in der entsprechenden Vorstufe wieder zuge
führt, um den Verlust an Fasermaterial in der letzten Stufe
möglichst gering zu halten.
Eine vollständige Rückführung des ausgesiebten Fasermaterials
ist nach den Vorrichtungen des Standes der Technik jedoch nicht
möglich, da es noch artfremde Verunreinigungen enthält, die die
Qualität des hergestellten Papiers bzw. Kartons stark mindern.
Diese Rückstände enthalten nicht nur artfremde Verunreinigungen,
sondern auch Fasermaterial, welches eine für die Papierherstel
lung ungeeignete Teilchengröße aufweist bzw. an den artfremden
Verunreinigungen haftet. Dieses Material aus Zellstoff und art
fremden Verunreinigungen wird als Reject bezeichnet.
Seitens des Gesetzgebers und der Abfallwirtschaft bestehen Be
strebungen, den Anteil von recycelbaren bzw. kompostierbaren
Reststoffen am zu beseitigenden Abfall möglichst gering zu hal
ten bzw. zu minimieren. Andererseits läßt sich in den letzten
feinsten Stufen ein Fasergehalt der Rejecte nicht vermeiden,
wenn man zu einem verunreinigungsfreien Grundstoff für die Pa
pierherstellung gelangen will. So kann der Faseranteil in den
Rejecten z. B. 90% betragen.
Der vorliegenden Erfindung lag demgemäß die Aufgabe zugrunde,
eine Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, Faserstoffmaterial
aus der Papieraufbereitung, sog. Reject, welches für die Papier
herstellung ungeeignete Eigenschaften hat, aufzuarbeiten und ei
ner geeigneten Verwendung zuzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Faser
stoffmaterial aus der Papieraufbereitung, welches dadurch er
hältlich ist, daß eine wäßrige Fasersuspension, die erhalten
wird als Siebüberlauf durch Siebung mit einem Spaltsieb mit ei
ner Schlitzbreite von 0,15 bis 0,5 mm oder durch Siebung mit
einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von 1,5 bis 2 mm, me
chanisch entwässert, mit einem Brecher oder Schredder zerpflückt
und getrocknet wird.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das Faserstoffmate
rial gemäß der Erfindung eine Möglichkeit liefert, ein Abfall
produkt, nämlich die Rejecte, aus der Papieraufbereitung weiter
zuverarbeiten und der wirtschaftlichen Verwertung zuzuführen.
Die bei der Papieraufbereitung anfallende Abfallmenge kann da
durch um etwa 30 bis 40% reduziert werden.
Das erfindungsgemäße Faserstoffmaterial hat eine watteartige
Struktur. Es besteht aus lang- und kurzfaserigem Faserstoffmate
rial, welches beispielsweise nach der Zerfaserung unter Wasser
in den feineren Stufen der Siebsortierung verschiedener Altpa
piersorten anfällt. Altpapiersorten, die üblicherweise einge
setzt werden, sind beispielsweise Zeitungspapier, Kaufhauspa
pier, Wellpappenpapier, Deinking-Altpapier, Kraftpapiere, ge
mischte Altpapiere usw.
Das erfindungsgemäße Fasermaterial kann beispielsweise 84,5 bis
96,5 Gew.-% organisches Fasermaterial, 3 bis 15 Gew.-% Wasser
und 0,5 bis 2 Gew.-% sonstige Bestandteile enthalten, wobei die
sonstigen Bestandteile im Altpapier üblicherweise enthaltene
Verunreinigungen wie z. B. feine Kunststoff- und Metallteile
sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver
fahren zur Herstellung des oben beschriebenen Fasermaterials,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine wäßrige Fasersus
pension, die erhalten wird als Siebüberlauf durch Siebung mit
einem Spaltsieb mit einer Schlitzbreite von 0,15 bis 0,5 mm oder
durch Siebung mit einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von
1,5 bis 2 mm, mechanisch entwässert, mit einem Brecher oder
Schredder zerpflückt und getrocknet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Fasersuspension
eingesetzt, welche bereits eine grobe Siebsortierung durchlaufen
hat, und einer erneuten, jedoch feinen Siebsortierung unterwor
fen wird. Besonders bevorzugt wird eine Fasersuspension verwen
det, die eine Siebfraktion darstellt, welche als Siebdurchlauf
durch Siebung mit einem Lochsieb, Lochdurchmeser 2 bis 5 mm und
als Siebüberlauf durch Siebung mit einem Spaltsieb mit einer
Schlitzbreite von 0,15 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,15 bis 0,4 mm,
oder durch Siebung mit einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser
von 1,5 bis 2 mm erhalten wird.
Die Siebsortierung findet bevorzugt in einem Stoffdichtebereich
von beispielsweise zwischen 1 und 4% Trockensubstanz statt,
wobei der Rückstand bis auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa
20% eingedickt werden kann. Die eingesetzte wäßrige Fasersus
pension weist bevorzugt einen entsprechenden Trockensubstanz
gehalt auf.
Die weitere Entwässerung dieser Fasersuspension kann in an sich
bekannter Weise durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise erfolgt
die Entwässerung mechanisch, beispielsweise in einer Schnecken
presse, Siebbandpresse oder Zentrifuge.
Die mechanisch entwässerte Fasersuspension kann einen Wasserge
halt von 35 bis 60 Gew.-%, insbesondere von 45 bis 55 Gew.-%,
haben.
Es ist möglich, der Fasersuspension vor dem Entwässern Additive
zuzusetzen, um dem erfindungsgemäßen Faserstoffmaterial bestimm
te Eigenschaften zu verleihen. Beispielsweise können diese Addi
tive Bindemittel, Flammfestmittel, hydrophobierende oder hy
drophilierende Mittel, Farbstoffe, und/oder Staubbinder sein.
Das Zerpflücken bzw. Zerlegen des aus der Entwässerung erhalte
nen Fasermaterials kann in einem sogenannten Brecher oder Sch
redder mittels Druck oder Schlag erfolgen. Als Brecher sind
Backenbrecher, Kegelbrecher, Hammerbrecher, Prallbrecher und
Walzenbrecher geeignet, wobei eine sogenannte Hammermühle bevor
zugt eingesetzt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das erhal
tene, entwässerte Fasermaterial weiter getrocknet werden. Die
Trocknung des Fasermaterials kann in an sich bekannter Weise
thermisch und in einer beliebigen Verfahrenstufe erfolgen. Bei
spielsweise kann das Fasermaterial vor dem Zerpflücken oder
gleichzeitig mit dem Zerpflücken getrocknet werden, das Trocknen
in einer dem Zerpflücken nachgeschalteten Verfahrensstufe ist
ebenfalls möglich. Ein besonders saugfähiges Faserstoffmaterial
kann erhalten werden, wenn das Zerpflücken und das Trocknen
gleichzeitig durchgeführt werden.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße
Faserstoffmaterial aus der Papieraufbereitung ein sehr hohes Vo
lumen aufweist. Durch Einsatz von verschiedenen Sieblochungen
beim Zerpflücken können unterschiedliche Volumina (spezifische
Gewichte) erhalten werden. Trotz des hohen Volumens und der
Anwesenheit von artfremden Teilchen ist der Faserverbund im
erfindungsgemäßen Faserstoffmaterial so gut, daß das Material
nicht in Einzelfasern zerfällt. Durch diese Eigenschaften ist
das Material gut formbar und kann in Verarbeitungsmaschinen
leicht transportiert werden.
Durch das hohe Volumen des erfindungsgemäßen Fasermaterials und
seine besondere Struktur bietet dieses Material eine Vielzahl
von Verwendungsmöglichkeiten. Demgemäß ist ein weiterer Gegen
stand der vorliegenden Erfindung die Verwendung des Fasermateri
als als Füllstoff, Isoliermaterial, Dämmstoff, Saugmittel, Pol
stermaterial und/oder als Zuschlag bzw. als Hilfsstoff bei der
Betonkörperextrudierung.
Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Material als
Dämmstoff bei der Schall- und Wärmeisolierung hervorragende Ei
genschaften aufweist.
Eine weitere mögliche Verwendung ist der Einsatz als Polsterma
terial für Verpackungen und in gefütterten Briefumschlägen.
Das erfindungsgemäße Material zeigt außerordentliche Saugeigen
schaften und ist als hervorragendes Saugmaterial für Öle, Lacke
und Farben geeignet. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß
das aufgesaugte Material leicht und nahezu vollständig wieder
abgegeben werden kann. Diese Eigenschaft ermöglicht es bei
spielsweise, Öle, Lacke und Farben mit Hilfe des erfindungsgemä
ßen Faserstoffmaterials aufzusaugen, das mit dem Öl, Lack bzw.
der Farbe vollgesogene Faserstoffmaterial abzutransportieren und
das aufgesaugte Öl, den Lack oder die Farbe an geeigneter Stelle
wieder durch einfaches mechanisches Pressen vom Faserstoffmate
rial abzutrennen und die dabei entstehenden Fraktionen getrenn
ten Weiterbehandlungsschritten zu unterziehen.
Die Saugeigenschaften gegenüber Wasser bieten ebenfalls zahlrei
che Verwendungsmöglichkeiten. Das erfindungsgemäße Faserstoffma
terial nimmt Wasser bis zu einem hohen Anteil auf, ohne daß es
sich selbst "naß anfühlt". Diese Eigenschaft wirkt sich beson
ders vorteilhaft beim Einsatz als Saugmittel für Hygieneartikel
wie z. B. Wegwerfwindeln aus.
Eine weitere Verwendungsmöglichkeit bietet der Einsatz des er
findungsgemäßen Faserstoffmaterials als Zuschlag bzw. als Hilfs
mittel bei der Betonkörperextrudierung. Überraschenderweise hat
sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Faserstoffmaterial dem
Beton, insbesondere Beton, welcher zur Herstellung von Beton
formkörpern extrudiert wird, besonderes gute Wasserbindeeigen
schaften verleiht. Wird das erfindungsgemäße Faserstoffmaterial
beispielsweise einer Betonmasse zugesetzt, so bindet das Faser
stoffmaterial gewisse Mengen des im Beton vorhandenen Wasser.
Wird die Betonmasse nach dem Transport durch den Extruder durch
die Extruderdüse gedrückt, wird die Betonmasse komprimiert, was
bewirkt, daß das Faserstoffmaterial einen Teil des Wassers wie
der abgibt. Das abgegebene Wasser tritt aus der Betonmasse her
aus und bildet auf der Betonoberfläche einen dünnen Film, was
das Gleiten des Betonstranges durch die Extruderdüse verbessert.
Ein weiterer Vorteil des im Beton vorhandenen Faserstoffmateri
als ergibt sich dadurch, daß dieses Faserstoffmaterial gemäß der
das Wasser aus dem Beton gleichmäßig bindet und beim Trocknen
auch gleichmäßig wieder abgibt. Dadurch wird ein sehr gleichmä
ßiger Trocknungs- und Abbindevorgang des Betons erreicht, was
sich positiv auf die Eigenschaften des Betons auswirkt.
Eine Faserstoffsuspension, erhalten als ausgeschleuste Siebfrak
tion aus der Papierherstellung, welches als Siebdurchgang bei
einer Siebung mit einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von 2
mm und als Siebüberlauf bei einer weiteren Siebung mit einem
Spaltsieb mit einer Schlitzbreite von 0,2 mm erhalten wurde,
wurde in einer Schneckenpresse mechanisch entwässert. Dieses
entwässerte Material enthielt ca. 48 Gew.-% Wasser. Das erhal
tene Material wurde mit einer Hammermühle zerkleinert und an
schließend thermisch getrocknet.
Das erhaltene Faserstoffmaterial hatte ein spezifisches Gewicht
von 0,1 g/cm³. Die Saugeigenschaften dieses Faserstoffmaterials
wurden mit einem handelsüblichen technischen Öl getestet. Dieser
Versuch ergab, daß 4,92 g des Faserstoffmaterials 100 ml (ca. 75 g)
Öl aufsaugen konnte.
Claims (10)
1. Faserstoffmaterial aus der Papieraufbereitung, dadurch er
hältlich, daß eine wäßrige Fasersuspension, die erhalten
wird als Siebüberlauf durch Siebung mit einem Spaltsieb mit
einer Schlitzbreite von 0,15 bis 0,5 mm oder durch Siebung
mit einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von 1,5 bis 2 mm,
mechanisch entwässert, mit einem Brecher oder Schredder
zerpflückt und getrocknet wird.
2. Faserstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasersuspension eine Siebfraktion darstellt, welche
als Siebdurchlauf durch Siebung mit einem Lochsieb, Loch
durchmeser 2 bis 5 mm und als Siebüberlauf durch Siebung
mit einem Spaltsieb mit einer Schlitzbreite von 0,15 bis
0,5 mm, bevorzugt 0,15 bis 0,4 mm, oder durch Siebung mit
einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von 1,5 bis 2 mm
erhalten wird.
3. Faserstoffmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fasersuspension eine Stoffdichte von 1
bis 4% Trockensubstanz aufweist.
4. Faserstoffmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Brecher eine Hammermühle ist.
5. Fasermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Fasermaterial Additive aus der Gruppe
bestehend aus Bindemitteln, Flammfestmitteln, hydrophobie
rende und hydrophilierenden Mitteln, Farbstoffen und/oder
Staubbindern enthält.
6. Verfahren zur Herstellung von Fasermaterial aus der Papier
aufbereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine wäßrige Fasersuspension, die erhal
ten wird als Siebüberlauf durch Siebung mit einem Spaltsieb
mit einer Schlitzbreite von 0,15 bis 0,5 mm oder durch Sie
bung mit einem Lochsieb mit einem Lochdurchmesser von 1,5
bis 2 mm, mechanisch entwässert, mit einem Brecher oder
Schredder zerpflückt und getrocknet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trocknung gleichzeitig mit dem Zerpflücken durchgeführt
wird.
8. Verwendung des Fasermaterials nach einem der Ansprüche 1
bis 5 als Füllstoff, Isoliermaterial, Dämmstoff, Saugmit
tel, Polstermaterial, Zuschlag und/oder Hilfsmittel bei der
Herstellung von Betonformkörpern.
9. Verwendung nach Anspruch 8 als Saugmittel für Öl, Lacke und
Farben.
10. Verwendung nach Anspruch 8 als Saugmittel für Hygienearti
kel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944417503 DE4417503C2 (de) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Fasermaterial aus der Papieraufbereitung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944417503 DE4417503C2 (de) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Fasermaterial aus der Papieraufbereitung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4417503A1 true DE4417503A1 (de) | 1995-11-30 |
DE4417503C2 DE4417503C2 (de) | 1998-05-28 |
Family
ID=6518458
Family Applications (1)
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DE19944417503 Expired - Fee Related DE4417503C2 (de) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Fasermaterial aus der Papieraufbereitung |
Country Status (1)
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- 1994-05-19 DE DE19944417503 patent/DE4417503C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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---|---|
DE4417503C2 (de) | 1998-05-28 |
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