DE69107717T2

DE69107717T2 - Mit Steinwolle hergestelltes Papier.

Info

Publication number: DE69107717T2
Application number: DE69107717T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Hoshino; Atsuo Inokawa; Senji Kaneko; Kiyoto Nakai; Takashi Shindo
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2011-07-23
Also published as: EP0468414A2; AU8132991A; EP0468414A3; JP2828328B2; AU629130B2; EP0468414B1; DE69107717D1; JPH0482992A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Papier, das unter Verwendung einer Schlacken- bzw. Mineralwolle hergestellt wird.
Zusammen mit der allgemeinen Verbreitung bzw. Einführung des Abwassersystems wächst die Menge an erzeugtem Schlick bzw. Schlamm, wie zum Beispiel grobem Sand und Siebstoffen, im Abwasser jährlich. Schlamm ist bis jetzt im wesentlichen beseitigt worden, indem selbiger zu Asche verbrannt und die erzeugte Asche auf dem Land abgeladen oder in das Meer gekippt worden ist. Die zunehmende Tendenz zur Verstädterung macht es immer schwieriger, Schuttabladeplätze zu finden. Es ist ebenfalls notwendig, schädliche Schwermetalle, die in dem Schlamm enthalten sind, in unlösliche Substanzen umzuwandeln. Die Behandlung von Schlamm ist somit gegenwärtig ein wichtiges gesellschaftliches Problem, und die allgemeine Aufmerksamkeit ist auf die effektive Verwertung bzw. Nutzung von Schlamm als eine nützliche Ressource gerichtet.
Unter solchen Umständen wurde eine aus Schlamm erhältliche Schlacken- bzw. Mineralwolle entwickelt. Diese Schlackenwolle wird erhalten, indem Schlamm von Abwasser getrennt wird, der so getrennte Schlamm verbrannt wird, um Asche zu erhalten die resultierende Asche geschmolzen wird, um eine flüssige Schlammschlacke zu erhalten, und die flüssige Schlammschlacke in Schlacken- bzw. Mineralwolle zerstreut bzw. verteilt wird. Die aus Schlamm erhältliche Schlackenwolle enthält eine Faser, welche beinahe die gleiche chemische Zusammensetzung wie diejenige der üblicherweise bekannten Schlackenwolle aufweist, die durch Zerstreuen bzw. Verteilen einer flüssigen Hochofenschlacke erhalten wird.
Vom Standpunkt einer Verbesserung der Umweltbedingungen auf der Erde wird auf der anderen Seite der Schutz der Holz- bzw. Waldressourcen ein wichtiges Problem. Dies übt ebenfalls einen bedeutenden Einfluß auf die papierherstellende Industrie aus, die Zellstoff als ihr hauptsächliches bzw. wichtigstes Rohmaterial verwendet. Es besteht daher die Aufgabe, andere Rohmaterialien zur Papierherstellung als Zellstoff zu entwickeln.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, Papier unter Verwendung einer Schlackenwolle zu schaffen, was eine effektive Verwendung des im Abwasser enthaltenen Schlamms, eine Verringerung der Rohmaterialkosten von Papier durch eine Reduktion des Zellstoffverbrauchs und einen Schutz der Holz- bzw. Waldressourcen gestattet.
Gemäß einem der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ein Papier geschaffen, das unter Verwendung einer Schlackenwolle hergestellt wird, welches besteht aus:
30 bis 70 Gewichtsprozent (Gew.-%) einer Schlackenwolle, die erhalten werden kann, indem Schlamm von Abwasser getrennt wird, der Schlamm verbrannt wird, um Asche zu erhalten, die Asche geschmolzen wird, um eine flüssige Schlammschlacke zu erhalten, und die flüssige Schlammschlacke zerstreut bzw. verteilt wird, und
dem Rest, den Zellstoff und unwesentliche Verunreinigungen ausmachen; und wobei die Schlacken- bzw. Mineralwolle im wesentlichen aus:
Phosphorpentoxid (P&sub2;O&sub5;) : bis zu 30 Gewichtsprozent,
Siliziumdioxid (SiO&sub2;) : 10 bis 50 Gewichtsprozent,
Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) : 3 bis 20 Gewichtsprozent,
Kalziumoxid (CaO) : 10 bis 70 Gewichtsprozent,
Magnesiumoxid (MgO) : bis zu 20 Gewichtsprozent, und
Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;) : 5 bis 25 Gewichtsprozent
besteht.
Figur 1 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht, die einen Schmelzofen und ein Gerät zur Herstellung von Schlacken- bzw. Mineralwolle veranschaulicht und
Figur 2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Gehalt an Schlackenwolle und der Zerreiß- bzw. Zugfestigkeit von Papier veranschaulicht.
Umfassende Untersuchungen wurden durchgeführt, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Als ein Ergebnis wurden die folgenden Befunde erhalten: es ist möglich, Papier herzustellen, indem Schlamm von Abwasser getrennt wird, der Schlamm verbrannt wird, um Asche zu erhalten, die Asche geschmolzen wird, um eine flüssige Schlammschlacke zu erhalten, die flüssige Schlammschlacke zerstreut bzw. verteilt wird, um eine Schlackenwolle zu erhalten, und die so erhaltene Schlackenwolle als ein Rohmaterial zusammen mit Zellstoff verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben erwähnten Befunde gemacht, und Papier der vorliegenden Erfindung, das unter Verwendung einer Schlackenwolle hergestellt wird, enthält eine Schlackenwolle in einer Menge innerhalb eines Bereichs von 30 bis 70 Gew.-% und den Rest, den Zellstoff und unwesentliche Verunreinigungen bilden, und die Schlackenwolle besteht im wesentlichen aus:
Phosphorpentoxid (P&sub2;O&sub5;) : bis zu 30 Gewichtsprozent,
Siliziumdioxid (SiO&sub2;) : 10 bis 50 Gewichtsprozent,
Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) : 3 bis 20 Gewichtsprozent,
Kalziumoxid (CaO) : 10 bis 70 Gewichtsprozent,
Magnesiumoxid (MgO) : bis zu 20 Gewichtsprozent, und
Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;) : 5 bis 25 Gewichtsprozent.
Zuerst wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnung das Verfahren beschrieben um eine Schlacken- bzw. Mineralwolle aus Schlamm zu erhalten.
Schlamm wird von Abwasser getrennt, und der getrennte Schlamm wird in einem Verdickungsgerät verdickt. Der verdickte Schlamm wird in einem Entwässerungsgerät entwässert. Der entwässerte Schlamm wird dann in einen festgetrockneten Zustand weiter getrocknet.
Eine Schlacken- bzw. Mineralwolle wird dann mittels eines Schmelzofens 1 und eines Gerätes 2 zur Herstellung von Schlackenwolle, die in Figur 1 dargestellt sind erzeugt. Genauer stellt in dem Schmelzofen 1 3 eine Brennvorrichtung bzw. einen Brenner dar, und 4 stellt eine Schlammzufuhröffnung dar. Ein Gemisch aus dem getrockneten Schlamm und einem einen Kalziumgehalt einstellenden Mittel, das später beschrieben wird, wird in den Schmelzofen 1 durch die Schlammzufuhröffnung 4 zugeführt, und ein Hochtemperaturverbrennungsgas wird in den Schmelzofen 1 durch den Brenner 3 geblasen, um das Gemisch in Schlammasche zu verbrennen. Die resultierende Schlammasche wird dann durch das Hochtemperaturverbrennungsgas von dem Brenner 3 in eine flüssige Schlammschlacke 5 geschmolzen. Die somit erhaltene flüssige Schlammschlacke 5 wird nur in einem Sammelbehälter 6 für Schlammschlacke aufgenommen und dann in der Form eines frei fallenden Stroms aus einer Auslaßöffnung 7 für Schlammschlacke abgelassen.
Eine flüssige Schlammschlacke kann erhalten werden, indem der getrocknete Schlamm in einem Veraschungsofen verbrannt wird, der sich von dem oben erwähnten Schmelzofen 1 unterscheidet, ein einen Kalziumgehalt einstellendes Mittel zu der resultierenden Asche hinzugefügt wird, diese Substanzen gemischt werden, um ein Gemisch zu bilden, und das resultierende Gemisch in dem Schmelzofen 1 auf die gleiche Weise wie oben geschmolzen wird.
Eine Schlackenwolle wird aus der flüssigen Schlammschlacke 5, die somit aus der Auslaßöffnung 7 für Schlammschlacke abgelassen wird, mittels des Gerätes 2 zur Herstellung von Schlackenwolle wie folgt hergestellt: genauer wird veranlaßt, daß die flüssige Schlammschlacke 5, die aus dem Schmelzofen 1 abgelassen wird, auf die äußere Umfangsoberfläche eines scheibenförmigen, sich schnell drehenden Rades 8a mit einer vorgeschriebenen Dicke, das sich bei einer hohen Geschwindigkeit in der Richtung dreht, wie durch den Pfeil in Figur 1 angegeben ist, zum Zerstreuen bzw. Verteilen fällt, und die flüssige Schlammschlacke 5 wird ferner durch den Aufprall gegen die äußere Umfangsoberfläche eines anderen, sich schnell drehenden Rades 8b zerstreut bzw. verteilt das sich ebenfalls bei einer hohen Geschwindigkeit in der Richtung dreht, die durch den Pfeil in Figur 1 angegeben ist. Die verteilte Schlammschlacke 5 wird dann durch Luftstrahlen weggeblasen, die aus einer Vielzahl von Luftdüsen 9 ausgestoßen werden welche nahe den sich schnell drehenden Rädern 8a und 8b vorgesehen sind, um in die Form einer Faser zu erkalten bzw. sich zu verfestigen, wodurch eine Schlacken- bzw. Mineralwolle 10 erhalten wird. Die so erhaltene Schlackenwolle 10 fällt auf ein Auffang- Förderband 11 herab und wird dann in einem Gefährt bzw. Wagen 12 aufgenommen bzw. gesammelt.
Die chemische Zusammensetzung der Schlacken- bzw. Mineralwolle, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist innerhalb eines Bereichs wie oben beschrieben aus den folgenden Gründen begrenzt.
Phosphorpentoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Kalziumoxid, Magnesiumoxid und Eisenoxid sind Komponenten, die ursprünglich bzw. von Anfang an im Schlamm enthalten sind.

(1) Phosphorpentoxid (P&sub2;O&sub5;):

Ein Gehalt an Phosphorpentoxid von mehr als 30 Gew.- % führt zu einer schlechteren Flexibilität der Schlackenwolle. Der Gehalt an Phosphorpentoxid wird daher auf bis zu 30 Gew.-% begrenzt.

(2) Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;):

Ein Gehalt an Aluminiumoxid von mehr als 20 Gew.-% hat einen höheren Schmelzpunkt der Schlammasche zur Folge. Mit einem Gehalt an Aluminiumoxid unterhalb von 3 Gew.-% wird auf der anderen Seite der Wärmewiderstand der Schlackenwolle verschlechtert bzw. beeinträchtigt. Daher wird der Gehalt an Aluminiumoxid innerhalb eines Bereichs von 3 bis 20 Gew.-% begrenzt.

(3) Magnesiumoxid (MgO):

Magnesiumoxid hat die Aufgabe, die Stärke und Flexibilität der Faser, welche die Schlackenwolle bildet, zu verbessern und die Viskosität der flüssigen Schlammschlacke zu verringern. Mit einem Gehalt an Magnesiumoxid von mehr als 20 Gew.-% ist jedoch die oben erwähnte Funktion saturiert bzw. erfüllt. Daher wird der Gehalt an Magnesiumoxid auf bis zu 20 Gew.-% begrenzt.

(4) Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;):

Eisenoxid hat die Aufgabe, die Stärke der Faser, welche die Schlackenwolle bildet, zu verbessern. Mit einem Gehalt an Eisenoxid unterhalb von 5 Gew.- % ist jedoch ein gewünschter Effekt, wie oben beschrieben, nicht erreichbar. Mit einem Eisenoxidgehalt von mehr als 25 Gew.-% wird auf der anderen Seite metallisches Eisen in der flüssigen Schlammschlacke ausgefällt bzw. sedimentiert. Metallisches Eisen übt eine nachteilige Wirkung insofern aus, als es die sich schnell drehenden Räder 8a und 8b zum Zerstreuen bzw. Verteilen der flüssigen Schlammschlacke beschädigt. Dies erfordert einen Arbeitsvorgang, bei dem metallisches Eisen aus der flüssigen Schlammschlacke entfernt wird, was somit Schwierigkeiten beim Betrieb schafft. Der Gehalt an Eisenoxid wird deshalb innerhalb eines Bereichs von 5 bis 25 Gew.-% begrenzt.

(5) Siliziumdioxid (SiO&sub2;):

Siliziumdioxid hat die Aufgabe, die Stärke der die Schlackenwolle bildenden Faser zu verbessern. Der Gehalt an Siliziumdioxid sollte daher vorzugsweise der größtmögliche sein. Ein Gehalt an Siliziumdioxid von mehr als 50 Gew.-% führt jedoch zu einer höheren Viskosität der flüssigen Schlammschlacke, was es somit unmöglich macht, eine Schlackenwolle zu erhalten, die als ein Rohmaterial für Papier geeignet ist, wie nachher in Abschnitt 7 beschrieben werden wird. Ferner erhöht ein Gehalt an Siiiziumdioxid von mehr als 50 Gew.-% die Schmelztemperatur der Schlammasche. Mit einem Gehalt an Siliziumdioxid von weniger als 10 Gew.-% ist auf der anderen Seite ein gewünschter Effekt, wie oben beschrieben, in der oben erwähnten Funktion, die Stärke der die Schlackenwolle bildenden Faser zu verbessern, nicht erreichbar. Der Gehalt an Siliziumdioxid wird folglich innerhalb eines Bereichs von 10 bis 50 Gew.-% begrenzt.

(6) Kalziumoxid (CaO):

Kalziumoxid hat die Aufgabe, die Viskosität der flüssigen Schlammschlacke zu verringern. Mit einem Gehalt an Kalziumoxid von mehr als 70 Gew.-% wird jedoch die Schlackenwolle brüchig bzw. spröde, und die Qualität der Schlackenwolle wird verschlechtert. Mit einem Gehalt an Kalziumoxid von weniger als 10 Gew.-% ist auf der anderen Seite ein gewünschter Effekt in der oben erwähnten Funktion, die Viskosität der flüssigen Schlammschlacke zu verringern, nicht erreichbar. Der Gehalt an Kalziumoxid wird daher innerhalb eines Bereichs von 10 bis 70 Gew.-% begrenzt.
(7) Die die Schlackenwolle bildende Faser sollte als ein Rohmaterial für Papier vorzugsweise den kleinstmöglichen Durchmesser aufweisen. Um einen gewünschten Durchmesser der Faser, welche die Schlackenwolle bildet, zu erreichen, sollte die Viskosität der flüssigen Schlammschlacke vorzugsweise die Meinstmögliche, insbesondere geringer als 2 Pass (20 Poise), sein. Um die Viskosität der flüssigen Schlammschlacke zu reduzieren, ist es notwendig, das Verhältnis des Kalziumoxidgehalts zu dem Siliziumdioxidgehalt innerhalb eines gewünschten Bereichs einzustellen. Zum Zweck der Einstellung des Verhältnisses des Kalziumoxidgehalts zu dem Siliziumdioxidgehalt wird daher das einen Kalziumgehalt einstellende Mittel dem getrockneten Schlamm oder der Schlammasche hinzugefügt. Kalziumcarbonat (CaCO&sub3;) oder Dolomit (CaMg(CO&sub3;)&sub2;) wird als das einen Kalziumgehalt einstellende Mittel verwendet.
Das einen Kalziumgehalt einstellende Mittel wird auf die folgende Weise hinzugefügt das einen Kalziumgehalt einstellende Mittel wird dem getrockneten Schlamm hinzugefügt, und diese Substanzen werden gemischt, um ein Gemisch zu bilden. Das resultierende Gemisch wird dann in den Schmelzofen 1 zugeführt. Oder das einen Kalziumgehalt einstellende Mittel wird der Schlammasche hinzugefügt, die erhalten wird indem der getrocknete Schlamm in einem Veraschungsofen verbrannt wird, und diese Substanzen werden gemischt, um ein Gemisch zu bilden. Das resultierende Gemisch wird dann in den Schmelzofen 1 zugeführt.
Der Gehalt des einen Kalziumgehalt ein stellenden Mittels sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 20 bis 60 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der Schlammasche und des einen Kalziumgehalt einstellenden Mittels liegen. Wenn der Gehalt des einen Kalziumgehalt einstellenden Mittels unterhalb von 20 Gew.-% oder oberhalb von 60 Gew.-% liegt, kann das Verhältnis des Kalziumoxidgehalts zu dem Siliziumdioxidgehalt nicht in den gewünschten Bereich gebracht werden, was es somit unmöglich macht, einen gewünschten Wert einer Viskosität der flüssigen Schlammschlacke zu erhalten bzw. aufrechtzuerhalten.
(8) Im allgemeinen sind Natriumoxid (Na&sub2;O), Kaliumoxid (K&sub2;O) und Schwefel (S) im Schlamm zwangsläufig enthalten. In der Absicht, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig zu beeinflussen, müssen die Gehalte an Na&sub2;O, K&sub2;O und S minimiert werden. Die Gesamtmenge an Na&sub2;O, K&sub2;O und S sollte daher insgesamt vorzugsweise bis zu 5 Gew.-% betragen.
Die Schmelztemperatur der Schlammasche in dem Schmelzofen 1 liegt innerhalb eines Bereichs von 1.400ºC bis 1.650ºC.
Als Zellstoff, der als ein Rohmaterial für Papier, hergestellt unter Verwendung der Schlacken- bzw. Mineralwolle, der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden Zellstoff von Holz bzw. Holz-Zellstoff und Zellstoff von gebrauchtem Papier verwendet die herkömmlicherweise als Rohmaterialien zur Papierherstellung verwendet worden sind. Zellstoff von gebrauchtem Papier wird nicht allein benutzt, sondern in Verbindung mit Holz-Zellstoff.
Nun wird das Papier, hergestellt unter Verwendung von Schlackenwolle, der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das Papier, hergestellt unter Verwendung von Schlackenwolle, der vorliegenden Erfindung enthält die Schlackenwolle in einer Menge innerhalb eines Bereichs von 30 bis 70 Gew.-% und den Rest, den Zellstoff ausmacht. Ein Gehalt an Schlackenwolle von mehr als 70 Gew.-% hat eine geringere Zugfestigkeit des Papiers zur Folge. Ein Gehalt an Schlackenwolle von weniger als 30 Gew.-% ist wegen eines erhöhten Verbrauchs an Zellstoff ökonomisch ungünstig. Dies steht auch im Widerspruch zu der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schlamm effektiv zu verwerten bzw. nutzen. Der Gehalt an Schlackenwolle ist daher innerhalb eines Bereichs von 30 bis 70 Gew.-% begrenzt.
Papier mit einem Gewicht innerhalb eines Bereichs von 30 bis 140 g/m² wird mit der Verwendung der Schlackenwolle und des Zellstoffs gemäß einem Herstellungsverfahren erhalten, das in später beschriebenen Beispielen dargestellt ist. Anwendungen dieses Papiers schließen hauptsächlich Dokumentenblätter, Druckblätter für Wochenmagazine und Visitenkarten ein.
Nun wird das Papier, hergestellt unter Verwendung von Schlackenwolle, der vorliegenden Erfindung weiter ausführlich beispielhaft im Vergleich mit Vergleichsbeispielen beschrieben.

BEISPIEL 1

Schlamm wurde von Abwasser getrennt, und der getrennte Schlamm wurde in einem Verdickungsgerät verdickt. Der verdickte Schlamm wurde in einem Entwässerungsgerät entwässert. Der entwässerte Schlamm wurde dann weiter getrocknet. Kalziumcarbonat (CaCO&sub3;) wurde dann als ein einen Kalziumgehalt einstellendes Mittel dem getrockneten Schlamm hinzugefügt, um ein Gemisch zu bilden. Der Gehalt an Kalziumcarbonat betrug 28,6 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der Schlammasche und des Kalziumcarbonats, wie in Tabelle 2 dargestellt ist.
Eine Schlackenwolle mit einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung wurde dann durch den Schmelzofen 1 und das Gerät 2 zur Herstellung von Schlackenwolle wie in Figur 1 dargestellt erzeugt. Genauer wurde das so wie oben beschrieben gebildete Gemisch in den Schmelzofen 1 durch die Schlammzufuhröffnung 4 zugeführt, und ein Hochtemperaturverbrennungsgas wurde in den Schmelzofen 1 durch den Brenner 3 geblasen, um das Gemisch in Schlammasche zu verbrennen. Die chemische Zusammensetzung der Schlammasche ist in Tabelle 1 dargestellt. Die resultierende Schlammasche wurde dann durch das Hochtemperaturverbrennungsgas von dem Brenner 3 in eine flüssige Schlammschlacke 5 geschmolzen. Die so erhaltene flüssige Schlammschlacke 5 wurde nur in dem Sammelbehälter 6 für Schlammschlacke aufgenommen und dann in der Form eines frei fallenden Stroms aus der Auslaßöffnung 7 für Schlammschlacke abgelassen.
Die flüssige Schlammschlacke 5, die aus dem Schmelzofen 1 abgelassen wird, ließ man dann auf die äußere Umfangsoberfläche des scheibenförmigen, sich schnell drehenden Rades 8a mit einer vorgeschriebenen Dicke, das sich bei einer hohen Geschwindigkeit in der Richtung drehte, die durch den Pfeil in Figur 1 angegeben ist, zum Zerstreuen bzw. Verteilen fallen und wurde weiter durch den Aufprall gegen die äußere Umfangsoberfläche eines anderen, sich schnell drehenden Rades 8b zerstreut bzw. verteilt, das sich ebenfalls bei einer hohen Geschwindigkeit in der Richtung drehte, die durch den Pfeil in Figur 1 angegeben ist. Die zerstreute bzw. verteilte flüssige Schlammschlacke 5 wurde dann durch Luftstrahlen weggeblasen, die aus der Vielzahl von Luftdüsen 9, die nahe den sich schnell drehenden Rädern 8a und 8b vorgesehen sind, ausgestoßen werden, um in die Form einer Faser zu erkalten bzw. sich zu verfestigen, wodurch eine Schlackenwolle 10 erhalten wurde. Die somit erhaltene Schlackenwolle 10 fiel auf das Auffang-Förderband 11 herab und wurde dann in dem Wagen 12 aufgenommen bzw. aufgesammelt. Die chemische Zusammensetzung der so erzeugten Schlackenwolle ist in Tabelle 3 dargestellt.
Mit der Verwendung der so erzeugten Schlackenwolle wurde eine Probe von Papier der vorliegenden Erfindung Nr. 1 (auf die im folgenden als die "Probe der Erfindung Nr. 1" verwiesen wird) gemäß einem Herstellungsverfahren, das später beschrieben wird, erzeugt bzw. präpariert. Die Probe der Erfindung Nr. 1 enthielt die Schlackenwolle in einer Menge von 70 Gew.-% und Zellstoff in einer Menge von 30 Gew.-%, wie in Tabelle 4 dargestellt ist, welche beide innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung lagen.
In der Probe der Erfindung Nr. 1 wurde ein NBKP-Zellstoff mit einem Stoffdurchlässigkeitsgrad von 300 cc, wie durch einen kanadischen Stoffdurchlässigkeitsprüfer gemessen wurde, als Zellstoff verwendet. Das NBKP ist ein Symbol, das eine Zellstoffklasse repräsentiert, die ein gebleichter Weichholzzellstoff ist. Tabelle 1 Andere Rest Tabelle 2 Kalziumcarbonat (CaCO&sub3;) Schlammasche Tabelle 3 Andere Rest Tabelle 4 Chemische Zusammensetzung von Papier (Gew.-%) Zellstoff Zugfestigkeit (kg/Breite von 5 cm) Papiergewicht (g/m²) Schlackenwolle Holz-Zellstoff Zellstoff von gebrauchtem Papier Probe der Erfindung Probe zum Vergleich
Die Probe der Erfindung Nr. 1 wurde gemäß dem herkömmlichen Papierherstellungsverfahren wie folgt erzeugt bzw. präpariert. Insbesondere wurden Wasser und die vorgeschriebenen chemischen Mittel der Schlackenwolle und dem Zellstoff in Mengen wie oben beschrieben hinzugefügt, um eine Schlammischlösung zu erhalten. Die resultierende Mischlösung wurde dann in eine Blattherstellungsmaschine eingeführt, um selbige in ein Blatt zu formen, das getrocknet wurde, um Papier mit einem Gewicht von 65 g/m² zu erzeugen, wie in Tabelle 4 dargestellt ist.
Die Zugfestigkeit der so erzeugten Probe der Erfindung Nr. 1 wurde dann durch das folgende Verfahren gemessen: die Probe der Erfindung Nr. 1 wurde in ein Blatt geschnitten, das eine vorgeschriebene Lärige mit einer Breite von 5 cm aufwies, und ein Ende des geschnittenen Blattes wurde durch ein Befestigungsmittel befestigt. An dem anderen Ende wurde durch ein Ziehmittel gezogen, und die Zugfestigkeit bzw. -stärke, bei der das Blatt zerriß, wurde gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
Wie in Tabelle 4 gezeigt ist, besaß die Probe der Erfindung Nr. 1 eine Zugfestigkeit von 3,5 kg/Breite von 5 cm, was erkennen ließ, daß die Probe der Erfindung Nr. 1 eine Zugfestigkeit aufwies, die genügt, um eine Verwendung als ein Material für Dokumentenblätter, Druckblätter und Visitenkarten zu gestatten.
Ein Druck wurde dann an der Probe der Erfindung Nr. 1 ausgeführt. Dies demonstrierte, daß es möglich war, so feine Zeichen wie diejenigen zu drucken, welche gewöhnlich bei Visitenkarten verwendet werden. Die gedruckten Zeichen zeigten keinen Klecks bzw. Fleck und waren gut leserlich. Dies deutete auf die Anwendbarkeit der Probe der Erfindung Nr. 1 für Drucke hin.

BEISPIEL 2

Mit der Verwendung der gleichen Schlackenwolle und des gleichen Zellstoffs wie denjenigen, die in Beispiel 1 benutzt wurden, wurde eine Probe eines Papiers der vorliegenden Erfindung Nr. 2 (auf die im folgenden als die "Probe der Erfindung Nr. 2" verwiesen wird) mit einem Gewicht von 65 g/m² gemäß dem gleichen Herstellungsverfahren wie demjenigen in Beispiel 1 erzeugt bzw. präpariert. Die Probe der Erfindung Nr. 2 enthielt die Schlackenwolle in einer Menge von 35 Gew.-% und Zellstoff in einer Menge von 65 Gew.-%, wie in Tabelle 4 dargestellt ist, die beide innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung lagen.
Die Zugfestigkeit der so präparierten bzw. erzeugten Probe der Erfindung Nr. 2 wurde dann durch das gleiche Verfahren wie dasjenige in Beispiel 1 gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, wies die Probe der Erfindung Nr. 2 eine Zugfestigkeit von 5,0 kg/Breite von 5 cm auf und war somit in der Zugfestigkeit vorzüglicher als die Probe der Erfindung Nr. 1. Dies ließ erkennen, daß Papier, hergestellt unter Verwendung von Schlackenwolle, das einen höheren Gehalt an Zellstoff aufwies, in der Zugfestigkeit hervorragender war.
Ein Druck wurde dann an der Probe der Erfindung Nr. 2 ausgeführt. Dies demonstrierte, daß es möglich war, so feine Zeichen wie diejenigen zu drucken, die üblicherweise bei Visitenkarten verwendet werden. Die gedruckten Zeichen zeigten keinen Klecks bzw. Fleck und waren gut leserlich. Dies deutete auf die Anwendbarkeit der Probe der Erfindung Nr. 2 für Drucke hin.

BEISPIEL ZUM VERGLEICH 1

Mit der Verwendung des gleichen Holz-Zellstoffs wie dem in Beispiel 1 verwendeten und von Zellstoff von gebrauchtem Papier mit einem Stoffdurchlässigkeitsgrad von 750 cc, wie durch einen kanadischen Stoffdurchlässigkeitstester gemessen wurde, und ohne die Verwendung der Schlackenwolle wurde eine Papierprobe außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung Nr. 1 (worauf im folgenden als die "Probe zum Vergleich Nr. 1" verwiesen wird) mit einem Gewicht von 65 g/m² gemäß dem gleichen Herstellungsverfahren wie demjenigen in Beispiel 1 erzeugt bzw. präpariert. Die Probe zum Vergleich Nr. 1 enthielt Holz-Zellstoff in einer Menge von 30 Gew.-% und Zellstoff von gebrauchtem Papier in einer Menge von 70 Gew.-%, wie in Tabelle 4 dargestellt ist, die insofern außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung lagen, als keine Schlackenwolle verwendet wurde.
Die Zugfestigkeit der so präparierten bzw. erzeugten Probe zum Vergleich Nr. 1 wurde dann durch das gleiche Verfahren wie dasjenige in Beispiel 1 gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, wies die Probe zum Vergleich Nr. 1 eine Zugfestigkeit von 5,5 kg/Breite von 5 cm auf, was um 0,5 kg/Breite von 5 cm höher als diejenige der Probe der Erfindung Nr. 2 war. Dies ließ erkennen, daß die Probe der Erfindung Nr. 2, die eine relativ kleine Menge an Schlackenwolle enthielt, im wesentlichen die gleiche Zugfestigkeit wie diejenige der Probe zum Vergleich Nr. 1 aufwies, die gänzlich aus Zellstoff bestand und keine Schlackenwolle enthielt.

BEISPIEL ZUM VERGLEICH 2

Mit der Verwendung der gleichen Schlackenwolle und des gleichen Holz-Zellstoffs wie den in Beispiel 1 verwendeten wurde eine Papierprobe außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung Nr. 2 (auf die im folgenden als die "Probe zum Vergleich Nr. 2" verwiesen wird) mit einem Gewicht von 65 g/m² gemäß dem gleichen Herstellungsverfahren wie demjenigen in Beispiel 1 erzeugt bzw. präpariert. Die Probe zum Vergleich Nr. 2 enthielt die Schlackenwolle in einer Menge von 85 Gew.-% und Zellstoff in einer Menge von 15 Gew.-%, wie in Tabelle 4 dargestellt ist, welche beide außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung lagen.
Die Zugfestigkeit der so präparierten bzw. erzeugten Probe zum Vergleich Nr. 2 wurde dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, wies die Probe zum Vergleich Nr. 2 eine Zugfestigkeit von 2,5 kg/Breite von 5 cm auf und war somit den Proben der Erfindung Nr. 1 und Nr. 2 in der Zugfestigkeit unterlegen.
Figur 2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Gehalt an Schlackenwolle und einer Zugfestigkeit von Papier veranschaulicht. Wie aus Figur 2 klar ist, ist mit einem Gehalt an Schlackenwolle innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung von 30 bis 70 Gew.-% Papier mit einer Zugfestigkeit von mindestens 3,5 kg/Breite von 5 cm erreichbar bzw. erhältlich. Es wird ebenfalls angedeutet, daß ein niedrigerer Gehalt an Schlackenwolle zu einer höheren Zugfestigkeit des Papiers führt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben ausführlich beschrieben, ist es möglich, Papier unter Verwendung von Schlackenwolle zu erhalten, was einen effektiven Gebrauch von Schlamm, der in Abwasser enthalten ist, eine Verminderung der Materialkosten von Papier durch Verringern des Zellstoffverbrauchs und einen Schutz der Holz- bzw. Waldressourcen gestattet, wobei somit industriell nützliche Effekte geliefert werden.

Claims

1. Papier hergestellt unter Verwendung einer Schlacken- bzw. Mineralwolle, welches besteht aus:

30 bis 70 Gewichtsprozent einer Schlacken- bzw. Mineralwolle, die erhalten werden kann, indem Schlamm von Abwasser getrennt wird, der Schlamm verbrannt wird, und Asche zu erhalten, die Asche geschmolzen wird, um eine flüssige Schlammschlacke zu erhalten, und die flüssige Schlammschlacke zerstreut bzw. verteilt wird, und

dem Rest, den Zellstoff bzw. Papiermasse und unwesentliche Verunreinigungen ausmachen:

wobei die Schlacken- bzw. Mineralwolle ins wesentlichen aus:

Phosphorpentoxid (P&sub2;O&sub5;) : bis zu 30 Gewichtsprozent.

Siliziumdioxid SiO&sub2; : 10 bis 50 Gewichtsprozent

Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3; : 3 bis 20 Gewichtsprozent.

Kalziumoxid (CaO) : 10 bis 70 Gewichtsprozent.

Magnesiumoxid (MgO) : bis zu 20 Gewichtsprozent. und

Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;) : 5 bis 25 Gewichtsprozent besteht.

2. Papier nach Anspruch 1, worin:

die Gesamtmenge an Natriumoxid (Na&sub2;O) Kaliumoxid (K&sub2;O) und Schwefel als unerwünschte Verunreinignngen, die in dem Schlamm enthalten sind. bis zu 5 Gewichtsprozent beträgt.