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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Farbmitteln,
insbesondere Druckfarbe, aus Faseraltmaterial, bei dem das Faseraltmaterial, das
ein Farbmittel enthält,
unter Verwendung einer Flüssigkeit,
vorzugsweise Hilfschemikalien enthaltendem Wasser, entfasert wird,
so dass in dem Faseraltmaterial enthaltenes Farbmittel von dem Faseraltmaterial
während
der Entfaserung abgetrennt wird (siehe zum Beispiel Druckschrift WO-A-9954045).
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Faseraltmaterial
enthält
normalerweise verschiedene Drucksachen und anderes Material, das Farbmittel,
d. h. Druckfarbe oder Toner, das an dem Faseraltmaterial haftet,
enthält.
Bei der Verarbeitung muss Faseraltmaterial einerseits entfasert
werden und andererseits müssen
Farbmittel, die die Wiederverwendung der Altfaser erschweren oder
verhindern, verschiedene Füllstoffe,
Wachs und Klebstoffe davon abgetrennt werden, um später entfernt
zu werden. Solche Mittel werden während des Herstellungsverfahrens
von Papier oder Pappe an die Oberfläche der fertigen Bahn zugesetzt,
entweder bei der Herstellung der Bahn, während des Druckens oder in einer
anderen Endstufe oder in Kopiermaschinen und Druckern.
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Im
Stand der Technik wird Faseraltmaterial mit Wasser zu Fasern aufgeschlossen
und gleichzeitig werden Farbmittel und andere Mittel davon abgetrennt,
indem man mechanische Impulse auf die Mischung aus Wasser und Faseraltmaterial
erzeugt. Neben mechanischer Behandlung werden Chemikalien und in
gewissem Ausmaß Hitze
verwendet, um Verunreinigungen zu entfernen und die Abtrennung bestimmter
Verunreinigungen und die Entfernung von abgetrennten Verunreinigungen
in der dem Aufschließen
folgenden Verfahrensstufe zu bewirken.
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Ein
Problem bei bekannten Lösungen
besteht darin, dass Farbmittel sehr schwierig von Fasern zu trennen
sind, was den Weißgrad
der bei der Entfaserung erhaltenen Pulpe verringert. Die Abtrennung
kann durch Verlängerung
der Behandlungszeit nicht beträchtlich
verbessert werden, da gefunden wurde, dass eine lange Aufschlusszeit
(mehr als 15 Minuten) und chemische Bedingungen, unter denen die
Farbe abgetrennt wird, den Weißgrad
der Pulpe verringert. Der Weißgrad
wird teilweise dadurch verringert, dass die Farbteilchen zu klein
werden und die Fasern durchdringen. Die Zugabe von so genannten Kollektorchemikalien,
durch deren Einwirkung die Farbteilchen Agglomerate bilden, lässt den
Weißgrad nach
einigen Minuten des Aufschließens
erhöhen. Der
Weißgrad
der Pulpe wird weiterhin erhöht,
wenn die Aufschlusszeit erhöht
wird, aber eine lange Aufschlusszeit führt dazu, dass die Farbagglomerate
zu sehr wachsen, wodurch sie sichtbar werden. Die sichtbaren Farbagglomerate,
die nicht in den verschiedenen Stufen des Entfärbungsverfahrens entfernt werden,
müssen
wieder zu unsichtbaren kleinen Teilchen zerteilt werden.
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Eine
weitere Schwäche
bekannter Lösungen besteht
darin, dass ziemlich viel Fasermaterial bei der Flotation, bei der
Druckfarbe und andere Verunreinigungen von der eigentlichen Pulpe
entfernt werden, verloren geht. Dies liegt wenigstens teilweise daran,
dass Druckfarbe, Wachse usw. in der Faser von Natur aus hydrophob
sind, obwohl die Fasern an sich hydrophil sind. Wegen der hydrophoben
Zusätze werden
die daran anhaftenden Fasern leicht aus der Pulpenmischung während der
Flotation entfernt, was einen Materialverlust verursacht, der wenigstens
teilweise durch ein gutes Trennverfahren vermieden werden könnte.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur
Erreichung einer wirksameren Abtrennung von Farbmitteln als vorher und,
als Ergebnis, einer helleren Altpulpe nach der Entfernung von Verunreinigungen
als vorher. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Faseraltmaterial und Flüssigkeit
zuerst auf einen getrennten Vorzerfaserer, wie z. B. einen Pulper
oder Ähnliches,
zum Vorzerfasern des Faseraltmaterials geführt werden, dass das vorzerfaserte
Faseraltmaterial zusammen mit Flüssigkeit
und Gas oder einem Gasgemisch, wie z. B. Luft, zu einer doppelt
wirkenden Prallmühle
mit wenigstens zwei konzentrisch rotierenden Ringen mit Pralloberflächen und
radialen Öffnungen
geführt
wird, so dass nebeneinander liegende Ringe sich in entgegengesetzter Richtung
zueinander drehen, dass das Faseraltmaterial, die Flüssigkeit
und das Gas oder das Gasgemisch in die Mitte der Ringe aufgegeben
werden, von wo sie von einer Prallfläche auf die andere geschleudert
werden und durch die Wirkung der Zentrifugalkraft radial von der
Mitte auswärts
auf solche Weise geschleudert werden, dass der im Wesentlichen kontinuierliche
Materialfluss, der der doppelt wirkenden Prallmühle zugeführt wird, in dem Gas in kleine
Materialflussteile gebrochen wird, die am Schluss durch die Öffnungen
zwischen den Prallflächen
von der doppelt wirkenden Prallmühle
nach außen
geworfen werden, und dass die wirksame Behandlungszeit (Verweilzeit)
des Faseraltmaterials in der doppelt wirkenden Prallmühle höchstens
zwei Sekunden beträgt,
wobei das Farbmittel, das an dem Faseraltmaterial haftet, von dem
Faseraltmaterial abgetrennt wird, wenn es auf die Prallflächen der
Ringe auftrifft, was die Entfernung des Farbmittels im weiteren Verfahren
aus der erzeugten Pulpensuspension, die von der doppelt wirkenden
Prallmühle
abgelassen wird, ermöglicht.
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Ein
entscheidender Gedanke der Erfindung liegt darin, dass das vorzerfaserte
Faseraltmaterial einer doppelt wirkenden Prallmühle zugeführt wird, die wenigstens zwei
Ringe aufweist, die gleichzeitig und konzentrisch zueinander rotieren
und Prallflächen
und radiale Öffnungen
besitzen, durch die das Faseraltmaterial von der Mitte der Ringe
radial nach außen
von der Vorrichtung geleitet wird. Es ist ferner ein entscheidender
Gedanke der Erfindung, dass die gesamte Behandlungszeit des Faseraltmaterials
in der Vorrichtung nur Sekunden beträgt, maximal höchstens
zwei Sekunden, vorzugsweise weniger als eine Sekunde. Es ist ferner
ein entscheidender Gedanke gemäß der vorliegenden
Erfindung, Gas oder ein Gasgemisch, wie z. B. Luft, auf die doppelt
wirkende Prallmühle
zu leiten, wodurch der auf die doppelt wirkende Prallmühle gebrachte
Materialfluss in verschiedene getrennte Teile gebrochen wird anstatt eines
kontinuierlichen Pulpenflusses und so frei und lose von einer Prallfläche auf
eine andere mit hoher Geschwindigkeit geworfen werden kann, was
zum Ergebnis hat, dass die Fasern sehr starken Pralleinwirkungen
und Scherkräften
und Überdruck-
und Unterdruckeinwirkungen ausgesetzt werden, wodurch die Farbteilchen
von den Fasern unter solchen Erschütterungen wirksam abgetrennt
werden. Weiterhin ist der ausschlaggebende Gedanke einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung, dass höchstens
vier koaxial angeordnete Ringe mit Prallflächen und Öffnungen in der doppelt wirkenden
Prallmühle verwendet
werden, wodurch die Eigenschaften der Vorrichtung sicherstellen,
dass die Bearbeitungszeit genügend
kurz bleibt. Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden gleichzeitig mit dem Faseraltmaterial und der
Flüssigkeit
und dem Gas Chemikalien, wie z. B. ein Alkali, z. B. Natriumhydroxid,
Seife, Wasserglas und Wasserstoffperoxid, zur Verstärkung der
Abtrennung der Farbmittel und/oder ihres Abgetrenntbleibens und/oder
zur Verstärkung
weiterer Verarbeitung auf die doppelt wirkende Prallmühle aufgebracht.
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Es
ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass eine große Anzahl
starker Impulse zur Abtrennung der Farbmittelteilchen von den eigentlichen
Fasern auf das Faseraltmaterial in einer kurzen Zeit gerichtet werden;
jedoch wegen der kurzen Behandlungszeit und der Offenheit der Vorrichtungslösung werden
die Farbmittelteilchen nicht zu klein gemahlen oder zerteilt, wodurch
sie auch nicht leicht die Fasern durchdringen können. Ein weiterer Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, dass nach dem schnellen Abtrennschritt die Farbmittel
und die Faser keinem langzeitigen Mischen und Zerfasern unterworfen
werden, wie es in Pulpern nach dem Stand der Technik stattfindet,
und dass sie nicht durch hydraulischen Druck in dichte Spalten gepresst
werden und dass sie so gut voneinander getrennt bleiben, was ermöglicht,
dass die Farbmittel in dem Trennungsschritt nach der doppelt wirkenden Prallmühle mittels
Flotation oder auf eine andere geeignete Weise wirksam entfernt
werden. Weiterhin ist der Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
dass, da geeignete Chemikalien gleichzeitig mit dem Faseraltmaterial der
doppelt wirkenden Prallmühle
aufgegeben werden, diese sofort extrem wirksam mit dem Rest des Materials
und Flüssigkeit
gemischt werden und so unmittelbar sowohl die Trennung des Farbmittels
als auch die Zusammenballung der abgetrennten Farbteilchen zu größeren Agglomeraten
bewirken. Dies vermeidet übermäßige Zerteilung
der abgetrennten Druckfarbe bei der Behandlung, jedoch werden andererseits
keine übermäßig großen Agglomerate
erzeugt, die gewöhnlich
aufgrund langer Behandlungszeiten produziert werden, da die Pulpensuspension und
ihre Komponenten, die in der doppelt wirkenden Prallmühle erzeugt
werden, sofort den nächsten
Behandlungsschritt nach der doppelt wirkenden Prallmühle erreichen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
den gleichen oder sogar einen wirksameren Effekt von Chemikalien
auf die Abtrennung der Farbmittel und ihrem Abgetrenntbleiben bewirkt
mit wesentlich kleineren Mengen an Chemikalien als bei vorbekannten
Lösungen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass auf diese Weise die der doppelten Prallmühle zugeführte Energie wirksam und in
kurzer Zeit auf den geteilten Massenstrom gerichtet werden kann,
wodurch er vorübergehend
starken Energieimpulsen unterworfen wird, was zum Ergebnis hat,
dass das Farbmittel wirksam von den Fasern getrennt wird, jedoch
wegen der kurzen Behandlungszeit keinem Langzeitenergieeffekt unterworfen
wird und daher leicht von der Faser getrennt bleibt.
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Die
Erfindung wird im Einzelnen in den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei 1 und 2 eine
Seitenansicht bzw. eine Aufsicht im Querschnitt einer doppelt wirkenden
Prallmühle
sind, die zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet
sind, und
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3 bis 5 die
in Labortests erhaltenen Ergebnisse und
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6 ein
schematisches Verfahren zur Behandlung von Faseraltmaterial mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zeigt.
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1 und 2 sind
eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht im Querschnitt einer doppelt
wirkenden Prallmühle
zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 ist
ein vertikaler Schnitt durch eine doppelt wirkende Prallmühle 20,
die beim erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet wird und ein Gehäuse 10 aufweist,
innerhalb dessen ein mit Prallflächen 1a, 1b..., 3a, 3b...
usw. versehener Rotor 11 angeordnet ist. 2 zeigt
die einzelnen Prallflächen
im Detail. Innerhalb des Gehäuses
ist auch ein zweiter Rotor 12 angeordnet, der mit dem ersten
Rotor 11 konzentrisch ist. Der zweite Rotor 12 hat
ebenfalls Prallflächen 2a, 2b..., 4a, 4b....
usw. Die Prallflächen 1a, 1b..., 2a, 2b..., 3a, 3b...
des ersten Rotors 11 und des zweiten Rotors 12 sind
in konzentrischen Ringen 1, 2 und 3...
so angeordnet, dass die Ringe 1, 3 5 des
ersten Rotors 11 und die Ringe 2, 4 des
zweiten Rotors 12 sich überlappen.
Dies ermöglicht
eine freie konzentrische Rotation der Rotoren 11 und 12 und
ihrer Prallflächen
in verschiedenen Richtungen.
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Das
Ende des Gehäuses
ist mit einem Loch 14 versehen, das sich in den Mittelbereich
der Rotoren 11 und 12 öffnet und als Zufuhreinlass
für vorzerfasertes
Faseraltmaterial wirkt. Die Wand des Gehäuses ist mit einem Öffnungsloch 15 versehen,
das als Auslassöffnung
tangential zu dem äußersten Prallflächenring
wirkt.
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Der
zweite Rotor 12 kann auch durch einen Stator mit Prallflächen ersetzt
sein, jedoch ist eine Lösung
mit zwei Rotoren vorzuziehen. Die Rotoren, die in entgegengesetzten
Richtungen rotieren, erzeugen starke Zentrifugalkräfte, die
wirksam den Materialfluss in Bewegung halten, was ein Stator/Rotor-System
nicht gleichermaßen
wirksam erreicht.
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2,
die die Vorrichtung des Typs der 1 als horizontalen
Querschnitt zeigt (so modifiziert, dass beide Rotoren 11, 12 einen
Ring mehr als die Vorrichtung der 1) besitzen),
zeigt die Drehrichtungen der Rotoren. Natürlich können auch beide Rotoren in
entgegengesetzter Richtung rotieren, solange der äußerste Ring
in Richtung der tangential angeordneten Auslassöffnung rotiert.
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Gemäß der Lösung der 2 ist
der horizontale Abstand L zwischen den Ringen 1, 2, 3...
etwa 3 mm und zwischen allen Ringen der Gleiche. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform,
in der Figur nicht dargestellt, ist die Vorrichtung so gebaut oder angeordnet,
dass der Abstand L zwischen benachbarten Ringen in Richtung auf
den äußersten
Ring 7 der Vorrichtung abnimmt. Der Abstand L zwischen den äußersten
Ringen 6 und 7 ist vorzugsweise etwa 0,2 mm.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Vorrichtung so gebaut, dass der Abstand S zwischen den Prallflächen der äußersten
Ringe kleiner ist als der Abstand zwischen den Prallflächen der inneren
Ringe.
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Die
oben genannten Maßnahmen
stellen sicher, dass auch gröberes
Fasermaterial auf die Vorrichtung aufgegeben werden kann und trotzdem
genügend
defibrierte Pulpe erzielt wird. Der entscheidende Vorteil liegt
darin, dass die Anzahl von Prallflächen in den Rotorringen und
die Abstände
(Dichtigkeit) zwischen den Ringen je nach Notwendigkeit ausgewählt werden.
Der Abstand zwischen den Ringen und der Abstand zwischen den Prallflächen in den
Ringen können
so angeordnet sein, dass sie kleiner nach dem äußersten Ring hin werden. Auf
diese Weise endet das Dispergieren von grobem Faseraltmaterial,
wenn es zerfasert wird, vorzugsweise in einem engeren Raum, bevor
es aus der Vorrichtung abgelassen wird. Jedoch ist ein entscheidender
Gedanke der Erfindung, das Faseraltmaterial nicht in sehr enge Spalten
und Komprimierungen zu zwängen,
sondern zu bewirken, dass die doppelt wirkende Prallmühle grundsätzlich so
wirkt, dass das Faseraltmaterial auf die Prallflächen auftrifft und von den
radialen Öffnungen
vorwärts
und schließlich
aus der Vorrichtung heraus befördert
wird. Die Ringwand des Gehäuses
der doppelt wirkenden Prallmühle
darf nicht in unmittelbarer Nachbarschaft eines rotierenden Paars
entsprechend Rotor/Stator sein, sondern soll hiervon weiter entfernt
angeordnet sein, d. h. das Gehäuse
kann ziemlich locker sein. In diesem Fall ist die Funktion des Gehäuses hauptsächlich,
als Behälter
für die
erzeugte Pulpensuspension zu wirken.
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Wenn
Faseraltmaterial und Flüssigkeit
in die doppelt wirkende Prallmühle
als ein im Wesentlichen kontinuierlicher Materialfluss in ihre Mitte
innerhalb der rotierenden Rotorringe eingeleitet wird, prallt es auf
die Prallflächen
des inneren Rotorrings. Durch Einwirkung dieses Aufprallens wird
es in verschiedene kleinere Pulpenstromteile zerteilt, die peripher
in Drehrichtung des Rings geworfen werden, zur selben Zeit aber
durch Einwirkung von Zentrifugalkraft radial aufwärts, und
so vor den Prallflächen
des nächsten Rings
enden und als Ergebnis in entgegengesetzte Richtung geschleudert
werden. Das Aufspalten des Faseraltmaterialflusses in kleine Teile,
die durch die doppelt wirkende Prallmühle von einer Prallfläche auf eine
andere geschleudert werden, führt
dazu, dass Energie wirksam die Fasern und die Farbmittelteilchen
beeinflusst, wodurch das ganze Faseraltmaterial einer im Wesentlichen
gleichen Energiemenge und einer ähnlichen
Behandlung unterworfen wird, wenn es von einer Prallfläche der
doppelt wirkenden Prallmühle
auf eine andere geschleudert wird und weiter aus der doppelt wirkenden
Prallmühle
hinaus. Dies ist ein wesentlich signifikanter Unterschied gegenüber dem
Stand der Technik, wo die Energieimpulse in der Pulpenmischung,
die in einem großen
Bottich zirkuliert, sehr ungleichmäßig und willkürlich auf
das Material, das entfasert wird, gerichtet werden und als Ergebnis
das Farbmittel nur in geringem Maße abgetrennt und zu unnötig kleinen
Teilchen zerteilt wird, was den Weißgrad der erhaltenen Pulpe
verschlechtert. Die Behandlungszeit von Faseraltmaterial in einer
doppelt wirkenden Prallmühle
beträgt
höchstens zwei
Sekunden, vorzugsweise höchstens
eine Sekunde. Diese Behandlungszeit ist die Zeit von der Aufgabe
des Materials auf die doppelt wirkende Prallmühle bis zur Zeit, wenn das
Material von dem äußersten Rotorring nach außen geschleudert wird.
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3 bis 5 zeigen
die Testergebnisse, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Laborpulper
vom Typ Lamort zum Vergleich erhalten wurden. Im Test wurde 17 Tage
altes Zeitungspapier mit einem Lamort-Pulper aufgeschlossen, wodurch Vergleichswerte
erhalten wurden, und der Testlauf wurde am nächsten Tag mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
durchgeführt.
Im Testlauf war die Konsistenz zuerst 8 % und zum Pumpen auf 4 %
erniedrigt, damit die Pulpe gepumpt werden konnte, da die erste
Behandlung die Pulpe stark anschwellen ließ. Die Temperatur im Test war
55°C und
der pH 10,3. Der Testlauf umfasste zwei Testserien; in der ersten
wurde die vorzerfaserte Pulpenmischung siebenmal durch eine doppelt
wirkende Prallmühle
mit vier Ringen bei nahezu maximalen Rotationen laufen gelassen,
und der zweite Lauf wurde durchgeführt mit 1/4 (40 1/s) Geschwindigkeit
der ersten Testserie und ohne den äußersten Ring der doppelt wirkenden Prallmühle. Blätter wurden
aus der Pulpe gemacht, indem man die Pulpe zuerst im Verhältnis 1:30
verdünnte
und in einem Büchner-Trichter
auf einem Draht auf Filterpapier filterte. Die gefilterten Blätter wurden
auf Glasplatten gerollt, was die Größenverteilung der zu bestimmenden
Farbteilchen ermöglichte.
Der ISO-Weißgrad
der Blätter
wurde mit einem Elrepho 2000-Gerät
gemessen.
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3 zeigt
den Weißgrad
von supergewaschenen Pulpen als Funktion der Behandlungszeit, behandelt
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw.
mit einem Referenzpulper (Lamort). In den Figuren stellen die Quadrate
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
unter Verwendung einer doppelt wirkenden Prallmühle erhaltenen Ergebnisse dar
und die Kreise stellen die mit einem Referenzpulper erhaltenen Durchschnittsergebnisse
dar. In diesem Test wurde die doppelt wirkende Prallmühle bei
hoher Arbeitsgeschwindigkeit (etwa 160 1/s) verwendet, einschließlich aller
Rotoren, d. h. zwei Paaren von Rotoren, die in entgegengesetzten
Richtungen rotieren, wobei benachbarte Rotoren in entgegengesetzten
Richtungen rotieren. Die Behandlungszeit mit der doppelt wirkenden
Prallmühle
ist dargestellt als die Anzahl der Behandlungszeiten, da die Durchlaufzeit während jeder
Behandlungszeit dieselbe war und dementsprechend die gesamte Behandlungszeit
direkt der Anzahl der Behandlungszeiten proportional ist. Dementsprechend
wird die Behandlungszeit mit dem Referenzpulper (Lamort) direkt
auf einem Zeitliniensegment dargestellt.
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Wie
die Figur zeigt, ist der Weißgrad
von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhaltenen supergewaschenen Blättern
höher als
jeder Weißgradwert,
der mit dem Referenzpulper erhalten wurde. Jedoch kann man auch
feststellen, dass der höchste
Weißgradwert
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
unter Anwendung der kürzesten
Zeit, d. h. einer Behandlungszeit von etwa einer Sekunde, erhalten
wurde. In den nächsten
Behandlungszeiten, d. h. wenn die Behandlungszeit länger wurde,
fiel der Weißwert
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, obwohl
er immer noch deutlich höher
war als jeder mit dem Referenzpulper erhaltene Wert.
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4 zeigt
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhaltenen Weißwerte
und die mit einem Referenzpulper erhaltenen Weißwerte, wenn eine geringe Betriebsgeschwindigkeit
(40 1/s) ohne den äußersten
Ring verwendet wurde. Der Grund hierfür war, dass der erste Test
zeigte, dass zu viel Energie angewandt wurde, und Ziel war es, die
Umstände
herauszufinden, unter denen das Ergebnis gerade eben etwas unzureichend
war. Das Verfahren umfasste wiederum eine Wiederholung der Zufuhr von
Testmaterial durch die doppelt wirkende Prallmühle, wodurch sich die pro Pulpeneinheit
aufgebrachte Energie jedes Mal durch die Menge an Energie, die von
einem Durchgang benötigt
wurde, erhöhte.
In diesem Fall wurde festgestellt, dass nach der ersten und zweiten
Behandlung das Faseraltmaterial noch nicht voll entfasert war, sondern
immer noch Schnitzel darin gefunden werden konnten. Die verbliebenen
Schnitzel wurden erst durch die dritte oder vierte Behandlung entfasert.
Jedoch war das Entfärben
so wirksam, dass in diesem Fall derselbe Weißgrad unter Verwendung von
vier Behandlungszeiten erhalten wurde wie mit dem Referenzpulper
während 32
Minuten, wie 5 zeigt. Praktisch war im Stand der
Technik die normale Aufschlusszeit etwa zehn Minuten, während auch
in diesem Fall eine ähnliche Entfärbung durch
das erfindungsgemäße Verfahren während einer
Behandlungszeit von weniger als fünf Sekunden erreicht wurde.
Es sei ferner angemerkt, dass ein deutlicher Unterschied zwischen
dem Weißgrad
und der Entfaserung besteht, wenn das erfindungsgemäße Verfahren
und bekannte Aufschlussverfahren verwendet werden, weil beim erfindungsgemäßen Verfahren
der Weißgrad
nach der ersten Behandlungszeit höher war, d. h. nach einer Behandlungszeit
von weniger als zwei Sekunden, trotz nur teilweiser Zerfaserung,
als das in dem Referenzpulper während
normalem Aufschluss erhaltene Ergebnis, wo das mit dem Referenzpulper
behandelte Material völlig
zerfasert war.
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6 zeigt
schematisch ein Verfahren zur Behandlung von Altfasermaterial unter
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figur zeigt ein Prozessdiagramm, worin Faseraltmaterial, Wasser
und Luft gegebenenfalls zusammen mit Chemikalien in der durch Pfeil 31 gezeigten
Weise auf einen Pulper 32 gegeben werden. Der Pulper 32 kann
irgendein an sich bekannter Pulper sein, der in diesem Beispiel
schematisch als Trommelpulper gezeigt wird. Aus dem Pulper 32 wird
das vorzerfaserte Faseraltmaterial und die Flüssigkeit mit den darin enthaltenen
Substanzen auf eine doppelt wirkende Prallmühle 33 geleitet, wo
Farbstoff von dem Faseraltmaterial getrennt wird. Von der doppelt
wirkenden Prallmühle 33 wird
das Faseraltmaterial zu einer Agglomerierungsvorrichtung 34 geleitet,
die vom Trommeltyp sein kann, oder zu irgendeiner anderen geeigneten
Vorrichtung zur Behandlung der erzeugten Pulpensuspension, damit
das Farbmittel zu Teilchen geeigneter Größe agglomeriert wird. Von der Agglomerierungsvorrichtung 34 wird
die Pulpensuspension zur Flotation 35 vorwärtsgeleitet,
in der Farbstoff abgetrennt und von der Pulpensuspension in einer
an sich vollständig
bekannten Weise mittels Luft oder etwas Gas von der Pulpensuspension
entfernt wird, wonach die erhaltene Pulpensuspension in der durch
Pfeil 36 gezeigten Weise vorwärtsgeführt wird, um in einer geeigneten
Weise verwendet zu werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann verstärkt
werden, indem man zusammen mit dem Faseraltmaterial geeignete Hilfschemikalien
in die doppelt wirkende Prallmühle
zusetzt, die auf das Faseraltmaterial und das Farbmittel darin zur
gleichen Zeit einwirken, wenn das Faseraltmaterial in der doppelt
wirkenden Prallmühle
mechanisch abgetrennt wird. Die Zerteilung des im Wesentlichen kontinuierlichen
Pulpenstroms, der auf die doppelt wirkende Prallmühle geführt wird,
zu kleinen Fließteilen,
wenn er auf die Prallflächen
des ersten Rotorrings auftrifft und von dort nach vorne geschleudert
wird, um auf die Prallflächen
in dem folgenden Ring aufzutreffen, führt auch dazu, dass die Chemikalie,
die gleichzeitig auf die doppelt wirkende Prallmühle gegeben wird, genauso wirksam
auf die kleinen Pulpenfließteile
einwirkt und so den Effekt der Chemikalien verstärkt. Die Zugabe eines Alkalis
zum Faseraltmaterial als ein Zusatz hat zur Folge, dass die Einwirkung
auf die Fasern, wie z. B. Anquellen und Entfärben, so vorteilhaft wie möglich stattfindet.
In gleicher Weise verstärkt die
Verwendung eines Flotationsmittels, wie z. B. Seife, als ein Zusatz
das Entfärben
in weichem Wasser, jedoch hat die Zugabe von Seife in hartem Wasser die entgegengesetzte
Reaktion, weshalb die Verwendung von Seife immer von den Umständen abhängt. Weiterhin
kann Wasserglas oder Wasserstoffperoxid vorteilhaft als ein Zusatz
verwendet werden, durch deren Wirkung das abgetrennte Farbmittel
besser von den Fasern getrennt bleiben kann. Die Chemikalien können natürlich auch
verschiedene Chemikalien einschließen, die typischerweise bei
der Fertigstellung verwendet werden und zur Flotation benötigt werden,
wobei die für
ihre Verwendung benötigten Energiemengen
gleichzeitig in Verbindung mit dem Abtrennen der Farbteilchen erhalten
werden. Entsprechend kann in einigen Ausführungsformen die in der doppelt
wirkenden Prallmühle
erzeugte Pulpensuspension in Form von Schaum entladen werden und
so besser zur Fertigstellung geeignet sein. Es ist vorteilhaft,
diese Zusätze
zusammen mit dem vorzerfaserten Faseraltmaterial in Wasser gelöst zuzusetzen,
damit ihre Wirkung auf das Verfahren so wirksam wie möglich ist,
wenn das Faseraltmaterial von einer Prallfläche der doppelt wirkenden Prallmühle auf
eine andere geschleudert wird.
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Es
ist weiterhin offensichtlich, wenn die Erfindung angewandt wird,
in dem Falle, dass vorzerfasertes Faseraltmaterial und gegebenenfalls
Zusätze auf
eine doppelt wirkende Prallmühle
geleitet werden, dass Gas und/oder Dampf auch zugeführt werden
kann, um eine genügende
Menge von Gas/Dampf in der doppelt wirkenden Prallmühle aufrechtzuerhalten,
um den kontinuierlichen Fluss in kleine lose Pulpenflussteile zu
brechen, worin die abgetrennten Farbteilchen auch besser von den
Fasern abgetrennt bleiben.
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In
der vorstehenden Beschreibung und in den Zeichnungen wird die Erfindung
nur beispielhaft beschrieben und sie ist hierauf in keiner Weise
beschränkt.
Es ist entscheidend, dass das vorzerfaserte Faseraltmaterial einer
doppelt wirkenden Prallmühle
zugeführt
wird, die wenigstens zwei Ringe mit Prallflächen und radialen Öffnungen
und Umdrehung in entgegengesetzten Richtungen aufweist und die Gas
oder Dampf enthält,
um das Faseraltmaterial auf die Prallflächen aufprallen zu lassen und
radial auswärts
zu werfen, um aus der doppelt wirkenden Prallmühle abgelassen zu werden, so
dass seine gesamte Behandlungszeit in der doppelt wirkenden Prallmühle höchstens
zwei Sekunden beträgt.