EP1313917B1 - Verfahren zur wiederverwertung von spuckstoff - Google Patents

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EP1313917B1
EP1313917B1 EP02702307A EP02702307A EP1313917B1 EP 1313917 B1 EP1313917 B1 EP 1313917B1 EP 02702307 A EP02702307 A EP 02702307A EP 02702307 A EP02702307 A EP 02702307A EP 1313917 B1 EP1313917 B1 EP 1313917B1
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EP
European Patent Office
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weight
particles
rejects
commercially available
process according
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EP02702307A
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EP1313917A1 (de
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Dieter c/o Alfa Calcit Füllstoff Gmbh MÜNCHOW
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ALPHA CALCIT FUELLSTOFF GmbH
Original Assignee
ALPHA CALCIT FUELLSTOFF GmbH
Alpha Calcit Fuellstoff GmbH
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/01—Waste products, e.g. sludge

Definitions

  • the invention relates to a method for recycling Rejects from paper, cardboard and cardboard manufacture and use for the production of paper in paper pulp or as Coating color for the paper industry.
  • the raw material i.e. H. Cellulose, Wood, straw pulp or harder pulp also waste paper pulp, fillers and added pigments with which a closed surface should be achieved to the properties of the paper, especially the Whiteness, improve the opacity and printability of the paper.
  • Natural printing papers contain up to 35% by weight Fillers, coated papers 25% to 50% by weight. The amount of filler depends very much on the intended use of the paper. Heavily weighed down Papers have lower strengths and poorer sizing properties.
  • the filler content in the paper pulp is usually between 5 to 35 wt .-% and consists of primary pigment or recirculated Coating pigments, from residual coating colors or coated scrap can originate.
  • the grain size plays an important role, since they have strong filler yield and physical properties of the paper, especially the porosity.
  • the one in the paper remaining filler content is between 20 and 80% of that of the fiber suspension amount added.
  • kaolin calcium carbonate
  • precipitated calcium carbonate artificial aluminum silicates and - oxide hydrates
  • titanium dioxide satin white
  • talc calcium silicate
  • rejects including semolina, deleted board or called cleaner reject
  • the rejects have been proposed compacting and compacting using screw extruders, so that Volume to decrease. The total amount of rejects, which is disposed of, however, is not reduced.
  • EP-A-0 183 863 describes the workup of mixed waste paper
  • EP-A-0 493 726 relates to the processing a fiber component in which thermoplastics are attached to the fiber particles be attached.
  • the object of the present invention is to provide of a new environmentally friendly concept, the rejects in particular to treat the centrifugal cleaner and the most complete To make recycling accessible.
  • the object of the invention is in particular to provide a process for recycling rejects with simultaneous Saving energy and raw material costs, transportation costs as well as landfill costs.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention by a process for recycling solid rejects from the manufacture of paper, cardboard and cardboard, in particular the Centrifugal cleaner from paper, cardboard and cardboard manufacture characterized that you have rejects, fibers, coating color and / or filler, optionally with the addition of water, to the desired one Grain size distribution milled and as a raw material for the pulp and / or coating color.
  • the solid reject contains valuable raw materials that can be recovered using the present invention and after grinding in various paper manufacturing processes can be returned.
  • rejects from paper mills which produces coated paper or cardboard types lots of flakes of coating color.
  • the thicker the coating layer the more difficult it is to recover the flakes with the technology the state of the art.
  • Double coated varieties or coated varieties Cardboard types can be mentioned here as special examples.
  • SC paper manufacturers Farms that handle large amounts of fillers Lose rejects.
  • the rejects are now ground and optionally with water, coating color, filler and / or Filler slurry added.
  • the reject slurry or the ground powder then becomes the cycle of papermaking for the pulp again and / or supplied as a coating color.
  • the distribution corresponds to Particle sizes of the reject material essentially the original Distribution in coating colors, fillers or filler / pigment slurries. At the same time, more can be done with the help of the present invention than 95% of the total rejects or the full amount recovered and returned to production.
  • the reprocessed substance prepared according to the invention then functions, for example as a filler, which reduces the consumption of fresh filler or pigment can be consistently reduced.
  • the grinding of the rejects is preferred in a centrifugal cleaner system after the last of ordinary several phases of a centrifugal cleaner installed.
  • the good stuff from the additional cleaner system is returned to a previous phase and the residual amount of rejects forms the final reject.
  • the simplest area of application is in an existing cleaner system provided that the grinding after the penultimate cleaner phase installed and the last cleaning process is used as the final stage.
  • fillers and coating pigments both as a powder or in the form of a concentrated slurry, which is preferred Has 30 to 85 wt .-% solids for the paper pulp or for coating color production.
  • the fresh ones Fillers and pigments are usually used by manufacturers the desired whiteness and grain size distribution as a slurry or as Powder provided.
  • the so obtained Sieve passage consists of fibers, fillers, pigments, fine sand, Black particles and agglomerates from fillers and pigments or Pigments, fibers and fillers. Under filler are usually understood the fine particles used in the pulp; pigment is the fine particles used in the coating color Roger that.
  • grinding as powder or slurry can be carried out continuously or discontinuously in conventional dry mills or wet mills, in particular agitator ball mills, for example with a Contents of 700 to 5000 I or larger can be carried out.
  • grinding media preferably grinding balls, especially with with a diameter of 1 to 4 mm.
  • Sieves preferably curved sieves, are usually used for processing for separating impurities (broken balls, separating agents, rust etc.) used.
  • Laser measuring instruments are used for determination and Control of the fineness of grinding during the grinding process and the computer-aided Control of the agitator ball mill system.
  • the ratio of fillers and / or pigments can be found in the rejects to vary fibers in a wide range. Particularly preferred in the sense of the present invention, it is rejects with a optionally enriched concentration of fillers and / or To use coating color, in the range of 5 to 90 wt .-%, in particular 30 wt .-% to 70 wt .-% based on the solids content lies. So the fiber content on the one hand or the filler and / or Coating color content, on the other hand, for example from 1 to 99% by weight or vary from 99 to 1% by weight. Enrichment in the sense of the present In particular, the invention includes the addition of fresh filler and / or fresh pigment.
  • a fresh pigment and / or fresh filler kaolin natural or precipitated calcium carbonates, artificial or natural aluminum silicates and oxide hydrates, Titanium dioxide, satin white, dolomite, mica, metal, especially aluminum flakes, Bentonite, rutile, magnesium hydroxide, gypsum, layered silicates, Talc, calcium silicate and other stones and earth added.
  • Fresh pigment or filler is preferably used as a powder, aqueous slurries containing fresh pigment and / or filler Presence of the rejects and possibly conventional grinding aids and / or dispersing aids to form a slurry with a solids content from, for example, 30 to 85% by weight, in particular 40 to 75 wt .-% used.
  • the amount of fibers, coating color, is preferably added and / or filler (recycled or fresh) 1 to 100 wt .-%, based on the rejects.
  • water to the water according to the invention ground rejects in a diluted slurry for the headbox use.
  • water in a preferred embodiment in the presence of water in an amount of 1 to 1000 % By weight, in particular 100 to 1000% by weight, based on the solids content ground.
  • the grinding there is also a large variation in whiteness and Grain size distribution possible, particularly due to the type and duration the grinding can be controlled. So it is possible to be relative on site coarse fresh filler and water with a large amount of rejects to mix this slurry into the pulp after grinding contribute. In the same way it is possible to go through on site Use a smaller amount of rejects for finer grinding with fresh pigment, which is then used as a coating pigment, serves especially in the primer.
  • Wetting agents, stabilizers, grinding aids and dispersing aids used during the mixing and grinding of the rejects can be, as known for example from EP 0 625 611 A1 according to the invention, the required amount is compared the state of the art significantly reduced.
  • the reject contains already a certain amount of the means mentioned according to the invention be returned to the paper manufacturing process.
  • the powders or slurries obtainable with the aid of the present invention can be particularly advantageous in the paper industry, in particular for the production of a coating color for the paper line or in the paper pulp be used.
  • a coating color for the paper line or in the paper pulp be used.
  • the rejects ground according to the invention preferably in the coating color, with a high fiber content preferably used in the pulp. According to the invention, good retention on the sieve is obtained.
  • the use of the one ground according to the invention is particularly preferred Rejects for the production of offset paper.
  • the slurries according to the invention are also suitable for producing a Coating paint for lightweight, coated papers, in particular even at high application speeds, as well as for the production of roll offset papers, especially for the production of lightweight, coated roll offset paper, the coating of cardboard and special paper, such as labels, wallpaper, silicone base paper, self-copying, as well as the admixture for gravure papers.
  • coating pigment slurries obtainable according to the invention in particular Can be used in sheetfed offset, especially for single sheetfed offset, Sheetfed double-stroke: Sheetfed offset primer and sheetfed offset top coat; - in web offset, especially for the LWC web offset single stroke, Web offset double line: Web offset primer and web offset top coat; - in gravure, especially for the LWC rotogravure single line, rotogravure double line: rotogravure pre-coat and rotogravure top coat; - in a box, especially for the Cardboard double coat: Cardboard primer and cardboard top coat and for Special papers, especially for labels and flexible packaging.
  • the method offers the possibility of producing those produced according to the invention Pigment slurries without loss of quality in the manufactured with it Use raw papers, coatings and especially the final qualities.
  • Semolina from the process of a commercially available paper machine from The prior art was converted into a 15% by weight suspension Grind slurry with a grain size of ⁇ 10 ⁇ m and the headbox added to the pulp.
  • Ground rejects could increase the ash content in the paper be determined.
  • the ash content increased, and the dosage of filler was reduced become. From the grinding plant, the stock was approx. 16 to 18 l / min of pigment slurry fed from ground rejects. To the The ash content could be maintained at the same level Usual dosage of fresh filler can be reduced from 10 l / h to 6.0 l / h.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiederverwertung von Spuckstoff der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung sowie die Verwendung zur Herstellung von Papier in der Papiermasse oder als Streichfarbe für die Papierindustrie.
Bei der Herstellung von Papier werden dem Rohstoff, d. h. Zellstoff, Holz, Strohzellstoff oder Hardernhalbstoff auch Altpapierhalbstoff, Füllstoffe und Pigmente zugesetzt, mit denen eine geschlossene Oberfläche erzielt werden soll, um die Eigenschaften des Papiers, insbesondere den Weißgrad, die Opazität und die Bedruckbarkeit des Papiers zu verbessern.
Fast alle Papiere werden mit Füllstoffen versetzt, die besonders Druckund Schreibpapieren eine gleichmäßige Formation, bessere Weiche, Weiße und Griff geben. Diese meist "Asche" genannten Füllstoffe, da sie bei der Verbrennunganalyse als Asche zurückbleiben, werden entweder der Fasersuspension zugegeben oder beim Streichen aufgetragen.
Naturdruckpapiere (ungestrichene Papiere) enthalten bis zu 35 Gew. -% Füllstoffe, gestrichene Papiere 25 Gew-% bis 50 Gew.-%. Die Füllstoffmenge hängt sehr vom Verwendungszweck des Papiers ab. Stark beschwerte Papiere besitzen geringere Festigkeiten und schlechteres Leimungsvermögen.
Der Füllstoffanteil in der Papiermasse liegt üblicherweise zwischen 5 bis 35 Gew.-% und besteht aus Primärpigment oder aus rezirkulierten Streichpigmenten, die von Reststreichfarben oder gestrichenem Ausschuss stammen können. Neben der Weiße des Füllstoffs, der für weißgetönte Papiere wichtig ist, spielt die Korngröße eine wesentliche Rolle, da sie die Füllstoffausbeute stark und die physikalischen Eigenschaften des Papiers, insbesondere die Porosität beeinflusst. Der im Papier verbleibende Füllstoffanteil beträgt zwischen 20 und 80 % der der Fasersuspension zugesetzten Menge.
Entsprechend dem Verbrauch haben folgende Produkte als Füllstoff und Streichpigment heute größere Bedeutung: Kaolin, Calciumcarbonat, präzipitiertes Calciumcarbonat (PCC) künstliche Aluminiumsilikate und - oxidhydrate, Titandioxid, Satin-Weiß, Talkum und Calciumsilicat.
Im Anschluss an das Streichen von Papieren mit Streichfarben werden diese oftmals nach dem Trocknen mit einer Klinge geglättet. Der hierbei anfallende sogenannte Spuckstoff, auch Streichgries, gestrichener Ausschuss oder Cleaner-Reject genannt, besteht größtenteils aus Mineralien und Fasern und kann 1 bis 4 % vom Gesamtvolumen des produzierten Papiers betragen und wird in den überwiegenden Fällen auf Deponien entsorgt. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, den Spuckstoff über Schneckenextruder zu verdichten und zu kompaktieren, um so das Volumen zur verringern. Die Gesamtmenge des anfallenden Spuckstoffs, die der Entsorgung zugeführt wird, wird jedoch nicht verringert.
Eine weitere Möglichkeit der Behandlung des Spuckstoffs bestand in der Vergangenheit darin, diesen mit Hilfe von Zentrifugal-Cleanern teilweise aufzubereiten, um somit die Fasern einerseits und/oder die Streichfarben und Füllstoffe andererseits abzutrennen und wenigstens teilweise wieder zu verwenden.
EP-A-0 183 863 beschreibt die Aufarbeitung von gemischtem Altpapier EP-A-0 493 726 betrifft die Aufarbeitung einer Faserstoffkomponente, bei der an den Faserteilchen Thermoplaste angelagert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuen umweltfreundlichen Konzepts, den Spuckstoff insbesondere der Zentrifugal-Cleaner zu behandeln und der möglichst vollständigen Wiederverwertung zugänglich zu machen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Wiederverwertung von Spuckstoff bei gleichzeitiger Einsparung von Energiekosten und Rohstoffkosten, Transportkosten sowie Deponiekosten.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zu Wiederverwertung von festem Spuckstoff aus der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung, insbesondere der Zentrifugal-Cleaner aus der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff, der Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff enthält, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, auf die gewünschte Korngrößenverteilung vermahlt und als Rohstoff für die Papiermasse und/oder Streichfarbe einsetzt.
Der feste Spuckstoff enthält wertvolle Rohmaterialien, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung zurückgewonnen werden können und nach der Vermahlung in verschiedene Prozesse der Papierherstellung zurückgeleitet werden können. Besonders der Spuckstoff von Papierfabriken, die gestrichene Papier- oder Kartonsorten herstellen, enthält jede Menge von Streichfarbenflocken. Je dicker die Streichschicht, desto schwieriger ist die Rückgewinnung der Flocken mit der Technologie des Standes der Technik. Doppelt gestrichene Sorten oder gestrichene Kartonsorten können hier als besondere Beispiele erwähnt werden. Eine weitere Gruppe der Papierindustrie sind die SC-papierherstellenden Betriebe, die große Mengen an Füllstoffen durch Spuckstoffe verlieren.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird der Spuckstoff nunmehr gemahlen und gegebenenfalls mit Wasser, Streichfarbe, Füllstoff und/oder Füllstoff-Slurry versetzt. Die Spuckstoff-Slurry oder das gemahlene Pulver wird dann wieder dem Kreislauf der Papierherstellung für die Papiermasse und/oder als Streichfarbe zugeführt.
Bei genauer Untersuchung des Spuckstoffes können Fraktionen von Füllstoffen, Streichfarbenflocken, Fasersuspensionsresten, wie beispielsweise Faserklumpen oder -splitter sowie Fremdkörper, beispielsweise Sand entdeckt werden.
Nach der Vermahlung des Spuckstoffes entspricht die Verteilung der Partikelgrößen des Spuckstoffes im wesentlichen der ursprünglichen Verteilung in den Streichfarben, Füllstoffen oder Füllstoff-/Pigment-Slurries. Gleichzeitig kann so mit Hilfe der vorliegenden Erfindung mehr als 95 % des gesamten Spuckstoffes oder auch die vollständige Menge zurückgewonnen und wieder in die Produktion geleitet werden.
Der erfindungsgemäß aufbereitete Spuckstoff fungiert dann beispielsweise als Füllstoff, wodurch der Verbrauch an Frisch-Füllstoff oder Pigment konsequent reduziert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Vermahlung des Spuckstoffes vorzugsweise in einem Zentrifugal-Cleanersystem nach der letzten von gewöhnlich mehreren Phasen eines Zentrifugal-Cleaners installiert. Der Gutstoff von dem Zusatzcleanersystem wird in eine vorhergehende Phase rückgeleitet und die Restmenge des Spuckstoffs bildet den endgültigen Reject.
Der einfachste Einsatzbereich ist in einem vorhandenen Cleanersystem so vorgesehen, dass die Vermahlung nach der vorletzten Cleanerphase installiert und der letzte Cleanervorgang als Endstufe eingesetzt wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte sich, dass die Verteilung der Partikelgrößen der Streichfarbenflocken verfeinert worden ist und die ursprüngliche Verteilung der Pigmentpartikel erzielt wurde. Dies konnte aus der Menge der feineren Partikel ersehen werden, besonders bei der Differenzialverteilung. Die Faserknoten wurden herausgelöst und überwiegend feingemahlen.
In der Papierherstellung ist es üblich, die Füllstoffe und Streichpigmente sowohl als Pulver oder in Form einer konzentrierten Slurry, die vorzugsweise 30 bis 85 Gew.-% Feststoffanteile aufweist für die Papiermasse oder für die Streichfarbenherstellung, einzusetzen. Die frischen Füllstoffe und Pigmente werden üblicherweise von den Herstellern mit der gewünschten Weiße und Korngrößenverteilung als Slurry oder als Pulver zur Verfügung gestellt.
Bei der Aufbereitung von Spuckstoff ist es naturgemäß erforderlich, den Grobschmutzanteil, der aus Splittern, Sandkörnern und sonstigen Unreinheiten besteht, abzutrennen und zu verwerfen. Üblicherweise werden hierzu mehrstufige Zentrifugal-Cleaner eingesetzt. Der so erhaltene Siebdurchgang besteht aus Fasern, Füllstoffen, Pigmenten, Feinsand, Schwarzpartikeln und Agglomeraten aus Füllstoffen und Pigmenten oder Pigmenten, Fasern und Füllstoffen. Unter Füllstoff werden dabei üblicherweise die in der Papiermasse eingesetzten Feinteilchen verstanden; unter Pigment werden die in der Streichfarbe eingesetzten feinen Teilchen verstanden.
Als bekannte Verfahren zur Abtrennung der unerwünschten Bestandteile des Spuckstoffs bieten sich hier die Flockung und Sedimentation, die Filtrierung, Siebung und/oder Zentrifugierung an. In diesem Falle liegt dann üblicherweise ein Gemisch unterschiedlicher Pigmente vor, das häufig Kaolin, Calciumcarbonat und Talkum enthält. Durch Flockung und Umladung bilden sich bei den Abtrennungsverfahren häufig Agglomerate, die nun erfindungsgemäß gemahlen werden können.
Das Vermahlen als Pulver oder zu Slurry kann erfindungsgemäß kontinuierlich oder diskontinuierlich in üblichen Trockenmühlen oder Nassmühlen, insbesondere Rührwerkskugelmühlen, beispielsweise mit einem Inhalt von 700 bis 5000 I oder größer durchgeführt werden. Zum Einsatz kommen Mahlmedien, vorzugsweise Mahlkugeln, insbesondere mit einem Durchmesser von 1 bis 4 mm.
Zur Aufbereitung werden üblicherweise Siebe, vorzugsweise Bogensiebe zum Abscheiden von Verunreinigungen (Kugelbruch, Trennstoffe, Rost etc.) eingesetzt. Lasermessinstrumente dienen der Bestimmung und Steuerung der Mahlfeinheit während des Mahlvorgangs und der Rechner-gestützten Steuerung der Rührwerkskugelmühlenanlage.
Zur Herstellung von neuen Streichfarben oder auch gegebenenfalls zum Einsatz in der Papiermasse ist daher unter Umständen eine Anhebung der Weiße nach an sich bekannten Verfahren erforderlich. Die Zerstörung von Agglomeraten, die das Laufverhalten einer Streichfarbe am Blade (Klinge) durch Rakelstreifen stören und die Eigenschaften des Strichs negativ beeinflussen, ist besonders bevorzugt. Zusätzlich eingesetzte Dispergierhilfsmittel, Füllstoffe und Pigmente bei dem Mahlprozess verringern den Gesamtverbrauch dieser Materialien.
In dem Spuckstoff kann das Verhältnis von Füllstoffen und/oder Pigmenten zu Fasern in einer großen Bandbreite variieren. Besonders bevorzugt ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung Spuckstoff mit einer gegebenenfalls angereicherten Konzentration an Füllstoffen und/oder Streichfarbe einzusetzen, die im Bereich von 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere 30 Gew.-% bis 70 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt liegt. So kann der Faseranteil einerseits oder der Füllstoff- und/oder Streichfarbenanteil andererseits beispielsweise von 1 bis 99 Gew.-% oder 99 bis 1 Gew.-% variieren. Anreicherung im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet insbesondere den Zusatz von Frischfüllstoff und/oder Frischpigment.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden daher vorzugsweise nach der Vermahlung als Frischpigment und/oder Frischfüllstoff Kaolin, natürliche oder gefällte Calciumcarbonate, künstliche oder natürliche Aluminiumsilikate und -oxidhydrate, Titandioxid, Satin-Weiß, Dolomit, Glimmer, Metall-, insbesondere Aluminiumflakes, Bentonit, Rutil, Magnesiumhydroxid, Gips, Schichtsilikate, Talkum, Calciumsilikat sowie sonstige Steine und Erden zugesetzt.
Bevorzugterweise wird Frischpigment oder Frischfüllstoff als Pulver, wässrige frischpigmenthaltige und/oder frischfüllstoffhaltige Slurries in Anwesenheit des Spuckstoffs und gegebenenfalls üblichen Mahlhilfsmitteln und/oder Dispergierhilfsmitteln zu einer Slurry mit einem Feststoffgehalt von beispielsweise 30 bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 bis 75 Gew.-% eingesetzt.
Bevorzugterweise beträgt die zugesetzte Menge an Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff (recycelt oder frisch) 1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf den Spuckstoff.
Besonders bevorzugt ist der Zusatz von Wasser, um den erfindungsgemäß vermahlenen Spuckstoff in einer verdünnten Slurry für den Stoffauflauf einzusetzen. Slurries mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 20 Gew.-% werden bevorzugt eingesetzt. Dementsprechend wird erfindungsgemäß in einer bevorzugten Ausführungsform in Gegenwart von Wasser in einer Menge von 1 bis 1000 Gew.-%, insbesondere 100 bis 1000 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt vermahlen.
Der Spuckstoff wird vorzugsweise zu einem Slurry oder einem Pulver mit einer Korngrößenverteilung von
  • 10 bis 99 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere
  • 10 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm
    • jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser vermahlen.
    Aus EP 0 625 611 A1 sind Korngrößenverteilungen für Streichpigmente bekannt, die auch mit Hilfe der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eingestellt werden. So ist es besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung, daß die Pigmente folgende Korngrößenverteilung aufweisen:
  • a) 95 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 10 µm
  • b) 50 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 2 µm, insbesondere 50 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 2 µm
  • c) 27 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere 27 bis 75 Gew.-% an Teilchen < 1 µm und
  • d) 0,1 bis 55 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm, insbesondere 0,1 bis 35 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm,
    • jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser der Teilchen.
    Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine große Variation der Weiße und Korngrößenverteilung möglich, die insbesondere durch die Art und Dauer der Mahlung gesteuert werden kann. So ist es möglich, vor Ort relativ groben Frischfüllstoff und Wasser mit einer großen Menge an Spuckstoff zu vermischen, um diese Slurry nach der Vermahlung in die Papiermasse einzubringen. In gleicher Weise ist es möglich, vor Ort durch Einsatz einer geringeren Menge an Spuckstoff diese zur feineren Vermahlung mit Frischpigment einzusetzen, was dann als Streichpigment, insbesondere im Vorstrich dient.
    Auch wenn im Sinne der vorliegenden Erfindung an sich bekannte Netzmittel, Stabilisierungsmittel, Mahlhilfsmittel und Dispergierhilfsmittel während der Vermischung und der Vermahlung des Spuckstoffs eingesetzt werden können, wie sie beispielsweise aus EP 0 625 611 A1 bekannt sind, so ist doch erfindungsgemäß die erforderliche Menge gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringert. Der Spuckstoff enthält bereits eine gewisse Menge der genannten Mittel, die erfindungsgemäß dem Papierherstellungsverfahren wieder zugeführt werden.
    Die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erhältlichen Pulver oder Slurries können besonders vorteilhaft in der Papierindustrie, insbesondere zur Herstellung einer Streichfarbe für den Papierstrich oder in der Papiermasse eingesetzt werden. Bei einem geringen Faseranteil wird der erfindungsgemäß vermahlene Spuckstoff, vorzugsweise in der Streichfarbe, bei hohem Faseranteil vorzugsweise in der Papiermasse eingesetzt. Erfindungsgemäß wird eine gute Retention auf dem Sieb erhalten. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des erfindungsgemäß vermahlenen Spuckstoffs zur Herstellung von Offsetpapier. Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen Slurries auch zur Herstellung einer Streichfarbe für leichtgewichtige, gestrichene Papiere, insbesondere auch bei hoher Auftragsgeschwindigkeit, sowie zur Herstellung von Rollen-Offsetpapieren, insbesondere zur Herstellung von leichtgewichtigen, gestrichenen Rollen-Offsetpapieren, das Streichen von Karton und Spezialpapier, wie Etiketten, Tapeten, Silikonrohpapier, selbstdurchschreibend, sowie der Beimischung bei Tiefdruckpapieren. In diesem Sinne sind die erfindungsgemäß erhältlichen Streichpigment-Slurries, insbesondere einsetzbar im Bogenoffset, insbesondere für den Bogenoffset-Einfachstrich, Bogenoffset-Doppelstrich: Bogenoffset-Vorstrich und Bogenoffset-Deckstrich; - im Rollenoffset, insbesondere für den LWC-Rollenoffset-Einfachstrich, Rollenoffset-Doppelstrich: Rollenoffset-Vorstrich und Rollenoffset-Deckstrich; - im Tiefdruck, insbesondere für den LWC-Tiefdruck-Einfachstrich, Tiefdruck-Doppelstrich: Tiefdruck-Vorstrich und Tiefdruck-Deckstrich; - im Karton, insbesondere für den Karton-Doppelstrich: Karton-Vorstrich und Karton-Deckstrich und für Spezialpapiere, insbesondere für Etiketten und flexible Verpackungen.
    Das Verfahren bietet die Möglichkeit, die erfindungsgemäß hergestellten Pigment-Slurries ohne Qualitätseinbuße bei den damit hergestellten Rohpapieren, Strichen und insbesondere den Endqualitäten einzusetzen.
    Nachfolgend werden beispielhaft einige Streichrezepturen angegeben, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erhalten werden können (alle Angaben in Gewichtsteile fest gerechnet (atro/Wirkstoff)). Hierbei können die Mengen an Füllstoffen und/oder Pigment-Slurries teilweise oder vollständig durch entsprechende Mengen aus erfindungsgemäß vermahlenem Spuckstoff ersetzt werden:
    1. Bogenoffset 1.1 Bogenoffset-Einfachstrich
  • 70 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 30 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein, z. B. US No. 1)
  • 11 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsübliche Carboxymethylcellulose (CMC)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 64 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    1.2 Bogenoffset-Doppelstrich 1.2.1 Bogenoffset-Vorstrich
  • 100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 60 oder 75)
  • 10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex
  • 4 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
    • Feststoffgehalt 66 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.100 mPas
    pH-Wert 9,0
    1.2.2 Bogenoffset-Deckstrich
  • 70 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 30 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein, z. B. US No. 1)
  • 10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsübliche CMC
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
  • 0,7 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 64 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    2. Rollenoffset 2.1 LWC-Rollenoffset-Einfachstrich
  • 50 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 50 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engl. Clay)
  • 2 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
  • 12 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,7 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 62 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.400 mPas
    pH-Wert 8,5
    2.2 Rollenoffset-Doppelstrich 2.2.1 Rollenoffset-Vorstrich
  • 100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 60 oder 75)
  • 4 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
  • 12 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller .(Opt.)
    • Feststoffgehalt 66%
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 9,0
    2.2.2 Rollenoffset-Deckstrich
  • 60 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 95)
  • 40 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engl. Clay)
  • 10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsübliche CMC
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 64 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    3. Tiefdruck 3.1 LWC-Tiefdruck-Einfachstrich
  • 70 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
  • 30 Gew.-Teile handelsübliches Talkum
  • 5,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
  • 0,2 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
  • 1,0 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 58 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    3.2 Tiefdruck-Doppelstrich 3.2.1 Tiefdruck-Vorstrich
  • 100 Gew.-Teile handelsüblicher CaCO3 (Typ 75)
  • 6,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
  • 0,3 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 66 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 9,0
    3.2.2 Tiefdruck-Deckstrich
  • 85 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (engl. Clay)
  • 15 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (calcinierter Clay)
  • 5,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
  • 0,2 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 57 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.300 mPas
    pH-Wert 8,5
    4. Karton 4.1 Karton-Doppelstrich 4.1.1 Karton-Vorstrich
  • 100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 75)
  • 3 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
  • 14 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
    • Feststoffgehalt 66 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.000 mPas
    pH-Wert 9,0
    4.1.2 Karton-Deckstrich
  • 50 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 50 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engl. Clay)
  • 13 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
  • 2 Gew.-Teile handelsüblicher Cobinder (Acrylat)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 60 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    5. Spezialpapier 5.1 Etiketten
  • 70 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
  • 10 Gew.-Teile handelsübliches TiO2 (Rutil)
  • 20 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 16 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (EH) (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 60 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    5.2 Flexible Verpackung
  • 80 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
  • 20 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90)
  • 14 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
  • 0,8 Gew.-Teile handelsübliche CMC
  • 0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
  • 0,6 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
  • 1,0 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
    • Feststoffgehalt 58 %
    Brookfield-Viskosität (100/min) 1.200 mPas
    pH-Wert 8,5
    Ausführungsbeispiel:
    Streichgries aus dem Prozess einer handelsüblichen Papiermaschine des Standes der Technik wurde in einer 15 Gew.-%igen Suspension zu einer Slurry mit einer Korngröße von < 10µm vermahlen und dem Stoffauflauf der Papiermasse zugesetzt.
    Kurz nach dem Anschluss der Mahl-Anlage mit dem erfindungsgemäß vermahlenen Spuckstoff konnte ein Anstieg des Aschegehalts im Papier festgestellt werden.
    Der Aschegehalt stieg an, die Dosierung von Füllstoff konnte folglich reduziert werden. Von der Mahl-Anlage wurden der Stoffbütte ca. 16 bis 18 l/min Pigmentslurry aus vermahlenem Spuckstoff zugeführt. Um den Aschegehalt auf vorgegebenem gleichem Niveau zu halten, konnte die übliche Dosierung von Frischfüllstoff von 10 l/h auf 6,0 l/h gesenkt werden.
    In dem erfassten Zeitraum lief die Mahl-Anlage ohne Störungen. Der Aschegehalt des Stoffauflaufs schwankte in dem üblichen Maße. Die Retention fiel anfangs leicht ab, stieg aber im Verlauf des Versuchs auf die üblichen Werte. Die Einsparung betrug ca. 240 l/h Frischpigmentslurry.
    Der Testlauf über rund 10 Stunden zeigte, dass der aufbereitete Streichgries nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wieder als Füllstoff in der Masse eingesetzt werden kann ohne Retentionsverlust.
    Angaben zur Zusammensetzung der Spuckstoff-Slurries:
    Feststoffgehalt ca. 24,0 %
    Pigmentanteil ca. 85,0 % bezogen auf den Feststoffgehalt
    Faseranteil ca. 15,0 % bezogen auf den Feststoffgehalt

    Claims (12)

    1. Verfahren zur Wiederverwertung von festem Spuckstoff aus der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung, insbesondere der Zentrifugal-Cleaner aus der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff, der Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff enthält, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, auf die gewünschte Korngrößenverteilung vermahlt und als Rohstoff für die Papiermasse und/oder Streichfarbe einsetzt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Abtrennung des Spuckstoffs durch Flockung und Sedimentation, Filtrierung, Siebung und/oder Zentrifugieren durchführt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff mit einer Konzentration an Füllstoffen und/oder Streichpigmenten in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt einsetzt.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff mit einer Konzentration an Fasern in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt einsetzt.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den Spuckstoff in Gegenwart von 1 bis 1000 Gew.-%, insbesondere 100 bis 1000 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Feststoffgehalt vermahlt.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man übliche Mahlhilfsmittel und/oder Dispergierhilfsmittel zu einer Slurry mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 bis 75 Gew.-% zusetzt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man übliche Mahlhilfsmittel und/oder Dispergierhilfsmittel in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf den Spuckstoff zusetzt.
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff zu einer Slurry oder einem Pulver mit einer Korngrößenverteilung von
      10 bis 99 Gew.-% an Teilchen <1 µm, insbesondere
      10 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm,
      jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser vermahlt.
    9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff zu einem Pulver und/oder einer Slurry mit einer Korngrößenverteilung von
      a) 95 bis 100 Gew.-% an Teilchen <10 µm
      b) 50 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 2 µm, insbesondere 50 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 2 µm
      c) 27 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere 27 bis 75 Gew.-% an Teilchen < 1 µm und
      d) 0,1 bis 55 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm, insbesondere 0,1 bis 35 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm,
      jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser der Teilchen vermahlt.
    10. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Vermahlung des Spuckstoffs in einer Trockenmühle oder einer Nassmühle, insbesondere in einer vertikalen Rührwerkskugelmühle vornimmt.
    11. Verwendung einer Spuckstoff-Slurry nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung einer Vorstrichmasse für die Papierindustrie, insbesondere von Streichfarben für verschiedene Segmente, wie Bogenoffset, Rollenoffset, Tiefdruck, Karton und Spezialpapiere.
    12. Verwendung von Spuckstoff als Slurry oder Pulver nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für den Masseeinsatz in der Papierherstellung.
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