FI73251B

FI73251B - FOERFARANDE FOER RENING AV AVFALLSPAPPER.

Info

Publication number: FI73251B
Application number: FI830115A
Authority: FI
Inventors: Lothar Pfalzer; Herbert Ortner; Dietrich Bergfeld; Siegbert Fischer
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1987-05-29
Also published as: FI830115A0; IT8347551A0; ES8400519A1; BE895640A; GB2114178A; FI73251C; KR840003316A; GB8300903D0; GB2114178B; ATA439682A; FR2519662A1; DE3200893C1; CH659675A5; NL8300025A; FI830115L; KR890000069B1; JPS58126388A; FR2519662B3; AT382650B; ES518947A0

Description

1 732511 73251

Menetelmä jätepaperin puhdistamiseksiMethod for cleaning waste paper

Keksinnön kohteena on menetelmä etenkin painoväristä puhdistetun kuitumassan valmistamiseksi jätepaperista patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisesti.The invention relates to a method for producing a pulp, in particular purified from ink, from waste paper according to the preamble of claim 1.

Tällainen menetelmä tunnetaan DE-patenttijulkaisusta 23 11 674.Such a method is known from DE patent publication 23 11 674.

: Puhdistettaessa jätepaperia painovärinpoistoaineen kanssa on : tarpeen irrottaa painoväri kuiduista ennen tätä erotus- vaihetta, koska vain tässä tilassa voidaan painovärihiukka-set poistaa vaahdotus- tai pesuprosessissa kuitumassasus-pensiosta.: When cleaning waste paper with a deinking agent, it is necessary to: remove the ink from the fibers before this separation step, because only in this state can the ink particles be removed from the pulp suspension during the flotation or washing process.

Painovärihiukkasten irrottaminen kuiduista tapahtuu yleensä alkalisessa ympäristössä, 40-70°C:n lämpötila-alueella.The detachment of ink particles from the fibers usually takes place in an alkaline environment, in the temperature range of 40-70 ° C.

Usein lisätään lisäksi vielä pesuaktiivisia aineita värin irrottamisen tukemiseksi.In addition, detergents are often added to support color removal.

: Puhdistettaessa offset-painettuja painovärituotteita, esim.: When cleaning offset printed ink products, e.g.

päivälehtiä, puhelinluetteloita jne., etenkin kun näitä on varastoitu pitkähkön aikaa, sekä erityisiä muovipohjalle värillä painettuja painotuotteita, esim. xerox- ja vastaavia kopiopapereita, mainittu menetelmä ei toimi.daily newspapers, telephone directories, etc., especially when stored for a long time, and special printed matter printed in color on a plastic base, e.g. xerox and similar copy papers, said method does not work.

Kuitumassasuspension reaktion johdosta korkealla massan sa-keusalueella, kuten on selitetty esim. DE-patenttijulkaisussa 23 39 591 ja DE-patenttijulkaisussa 23 11 674 sekä DE-hakemusjulkaisussa 28 03 804, painovärin irtoaminen tosin paranee, mutta on olemassa kuitenkin koko joukko painotuotteita, missä myöskään nämä menetelmät eivät ole tyydyttäviä, etenkin kun mustasta väristä vapautettu kuitumassa on käytettävä korkealaatuisten paperilaatujen valmistamiseksi.As a result of the reaction of the fibrous pulp suspension in the high pulp consistency range, as described, for example, in DE-A-23 39 591 and DE-A-23 11 674 and DE-A-28 03 804, these methods are not satisfactory, especially when the pulp released from the black color has to be used to produce high quality paper grades.

Keksinnön tehtävänä on esittää menetelmä jätepaperin puhdista- 2 73251 miseksi, joka mahdollistaa sen, että voidaan valmistaa myös etenkin offset-menetelmän mukaisesti painetuista papereista, xerox- ja vastaavista kopiointipapereista kuituperusmassa korkealaatuisten paperilaatujen valmistamiseksi.The object of the invention is to provide a method for cleaning waste paper, which makes it possible to produce also, in particular from the offset method, printed papers, xerox and similar copying papers for the production of high-quality paper grades.

Tämä tehtävä ratkaistaan alussa mainitun tyyppisessä menetelmässä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan tunnusmerkkien avulla. Menetelmän eräs edullinen edelleenkehitys-muoto on esitetty patenttivaatimuksissa 2 ja 3.This task is solved in a method of the type mentioned at the beginning by means of the features of the characterizing part of claim 1. A preferred development of the method is set out in claims 2 and 3.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla on yllättävällä tavalla mahdollista saada aikaan erittäin kirkas ja valkoinen paperikuitumassa vaahdotuksen tai pesun avulla mainituista vaikeista lähtömateriaaleista.By means of the process according to the invention, it is surprisingly possible to obtain a very bright and white pulp of paper from said heavy starting materials by flotation or washing.

Keksinnön mukaisesti käytettyjä kuidutuslaitteita, joihin kuuluvat tekniikkaan laajalti käyttöön otetut ja tunnetut yksi- tai kaksiakseliset kuiduttimet tai kiekkokuiduttimet, on tähän asti käytetty joko määrätyn rakenteen, esim. määrätyn jauhatusasteen omaavan paperikuituperusmassan tuottamiseksi tai kuitususpension kulkiessa kuidutuslaitteen läpi tapahtuvalla dispergoinnilla suspensiossa olevien bitumin, vaha- ja lateksiaineiden jakamiseksi hienoksi niiden häiritsevän, etenkin optisen vaikutuksen poistamiseksi. Näitä laitteita ei ole missään tähän asti käytetty suoraan painovärin poistamiseksi kuitususpensiosta.The defibering devices used according to the invention, including single or biaxial fiberizers or disc fiberizers widely used and known in the art, have heretofore been used either to produce a certain structure, e.g. a pulp with a certain degree of grinding, or to disperse to finely distribute latex materials to eliminate their interfering, especially optical, effect. Nowhere have these devices been used directly to remove ink from a fiber suspension.

Keksinnön mukaisen menetelmän perusajatuksena on suorittaa erittäin lyhytaikaisesti lämpötilankorotus ja vaikutus kui-tusespensioon korkeassa konsentraatiossa. Lämmityshöyryn syöttö voi tapahtua tarkoituksenmukaisesti järjestetyn kui-duttimen syöttökierukkaan, mikäli tällainen on olemassa, kuten on asianlaita esim. yksiakselisissa tai kiekkokui-duttimissa. Nämä laitteet toimivat optimaalisesti aivan määrätyissä konsentraatioissa, jotka kuitenkin ovat tunnettuja ammattimaailmassa ja ovat n. 18-35 %. On tarkoituksenmukaista lisätä kemikaalit joko laitteisiin tai syöttö-kierukkaan, mutta määrätyissä tapauksissa voi olla kuitenkin myös edullista lisätä kemikaalit myös valkaisua tai ti 73251 vaahdotusta varten sekä alkalit ennen massan lämmitystä.The basic idea of the method according to the invention is to carry out the temperature increase and the effect on the fiber suspension at a high concentration in a very short time. The heating steam can be supplied to the supply coil of a suitably arranged fiberizer, if one exists, as is the case, for example, in single-shaft or disc heaters. These devices work optimally at well-defined concentrations, which, however, are known in the professional world and are about 18-35%. It is expedient to add the chemicals either to the equipment or to the feed coil, but in certain cases it may also be advantageous to add the chemicals also for bleaching or ti 73251 flotation and alkalis before heating the pulp.

Seuraavassa keksintöä selitetään oheisen kuvion avulla, missä on kaaviomaisesti esitetty menetelmän kulku suoritus-esimerkissä .In the following, the invention will be explained with the aid of the accompanying figure, which schematically shows the course of the method in an exemplary embodiment.

Tavanomaisella tavalla liuotetaan sulputtimessa 1 jätepaperi 4-25 %:n kondentraatioissa. Tämän jälkeen se saapuu pumpun 3 kautta lajittelulaitteisiin, joita on tässä merkit-• ty kokonaisuutena numerolla 2. Nämä lajittelulaitteet voivat - olla sekä viiroilla varustettuja niin kutsuttuja lajitteli joita, kuten pystyseuloja, mutta myös hydrosykloneja. Tämän : jälkeen saapuu lajiteltu ja siten esipuhdistettu massa sa- keutuslaitteeseen 4 ja sakeutuslaitteen jälkeen, jossa massan sakeus on järjestetyn kuidutuslaitteen 7 mukaisesti optimaalisesti 18-35 %, kuidutuslaitteen 7 syöttökierukkaan 6, joka on tässä esitetty yksiakselisena kuiduttimena. Syöttö-kierukkaan 6 lisätään höyryn lisäksi putken 11 kautta myös vielä kemikaalit valkaisua varten, kuten esim. peroksidia, ja vaahdotusta varten, siis aineita, joilla on vaahdotus-ja koontiominaisuuksia, kuten esim. saippuaa tai rasvahappoa, n. 2 % sekä 1 % alkalia, NaOHrn muodossa, sekä mahdollisesti myös n. 1,5 % vesilasia tapauksesta riippuen kompleksinmuodostajien lisäksi. Jotta voidaan säilyttää vastaavat lämpötilat kuidutuslaitteessa 7, voidaan syöttökierukka 6 muodostaa joko kartiomaisesti kasvavaksi tai käyttöpäähän yhä ahtaammilla kierukkakierteillä varustettuna, niin että puristamalla suspensio kokoon paine voidaan säilyttää kuidutuslaitteessa .In a conventional manner, the waste paper is dissolved in the pulper 1 in concentrations of 4-25%. It then arrives via the pump 3 to the sorting devices, which are denoted here as a whole by the number 2. These sorting devices can be both so-called sorters with wires, such as vertical screens, but also hydrocyclones. Thereafter, the sorted and thus pre-purified pulp arrives at the thickener 4 and after the thickener, where the consistency of the pulp is optimally 18-35% according to the defibering device 7, into the feed coil 6 of the defibering device 7, shown here as a uniaxial fiberizer. In addition to steam, chemicals for bleaching, such as peroxide, and for flotation, i.e. substances with flotation and aggregation properties, such as soap or fatty acid, about 2% and 1% alkali, are added to the feed coil 6 via the pipe 11. , In the form of NaOH, and possibly also about 1.5% water glass, depending on the case, in addition to the complexing agents. In order to maintain the corresponding temperatures in the defibering device 7, the feed coil 6 can be formed either conically growing or with increasingly constricted helical threads at the drive end, so that by compressing the suspension the pressure can be maintained in the defibering device.

Kuidutuslaitteen takana, jossa suspensio on korkeintaan n. 5 (mahdollisesti korkeintaan 10) minuuttia, tämä laimennetaan hyvin alhaiseen paksuuteen sakeutuslaitteesta 4 putken 11 kautta poistetulla nesteellä sekä lisävedellä 1-1,8 %:n paksuuteen ja vaahdotetaan vaahdotuslaitteessa 8. Tämä muodostuu primäärikennoista 8' sekä kaaviomaisesti kennolla 8" esitetyistä sekundäärikennoista, joissa vaahdotetaan poistettu vaahto vielä kerran. Tämän jälkeen puhdistettu suspensio saapuu sakeuttimeen 9, esim. hihnapuristussuodattimeen, 4 73251 missä tuotetaan niin korkea paksuus, että suspensio on pinottavaa, s.o. se vie vähän tilaa. Myöhemmin voi tapahtua edelleenkäsittely, s.o. kuitumassan valmistus paperikonetta varten.Behind the defibering device, where the suspension is at most about 5 (possibly up to 10) minutes, this is diluted to a very low thickness with liquid removed from the thickener 4 through the pipe 11 and additional water to a thickness of 1-1.8% and foamed in the flotation device 8. This consists of primary cells 8 ' as well as the secondary cells shown schematically on cell 8 ", in which the removed foam is foamed once more. The purified suspension then arrives at a thickener 9, e.g. a belt press filter, 4 73251 , i.e. the manufacture of pulp for a paper machine.

Disäksi viitattakoon vielä siihen, että alkali, s.o. natron-lipeä ja myös peroksidi voidaan lisätä jo sulputtimeen 1. Jätepaperin syöttö sulputtimeen tapahtuu kuivana, esim. esitetyn kuljetushihnan 12 kautta.Discus is further referred to as alkali, i.e. soda-liquor and also peroxide can already be added to the pulper 1. The waste paper is fed to the pulper dry, e.g. via the conveyor belt 12 shown.

Viitattakoon vielä siihen, että korkea lämmitysaika valitussa menetelmässä kuidutuslaitteen kulloinkin kyseessä olevassa kierukassa on hyvin lyhyt. Sen ei periaatteessa tulisi ylittää yhtä minuuttia, mieluiten puolta minuuttia. Siten massa ei menetä lujuuttaan. Samoin on koko läpikulkuaika kierukan ja kuidutuslaitteen läpi myös suhteellisen lyhyt ja joka tapauksessa alle 12 minuuttia. Tämä lyhyt aika on tarpeellinen samasta syystä.It should also be noted that the high heating time in the selected method in the respective coil of the defibering device is very short. It should not, in principle, exceed one minute, preferably half a minute. Thus, the mass does not lose its strength. Likewise, the total transit time through the coil and the defibering device is also relatively short and in any case less than 12 minutes. This short time is necessary for the same reason.

Saadut valkoisuusasteet ovat hyvin korkeita ja ovat yli 60 %. Lähtörajavalkoisuus ylitettiin n. 3 %-pisteellä. Tällöin käytettiin tunnettua Elrepho-laitetta (suodatin FMY).The whiteness levels obtained are very high and are over 60%. The starting limit whiteness was exceeded by about 3%. A known Elrepho device (FMY filter) was used.

Kuidutuslaitteet ovat tunnettuja erilaisista julkaisuista. Siten tunnetaan esim. yksikiekkoinen kuidutin julkaisusta "Das Papier", 1981, sivut 67-73, etenkin s. 71, kuvat 10 ja 11. Yksiakselinen kuidutin tunnetaan julkaisusta "Voith Sonderdruck", Nr. 2018, W. Musselmann: Uber die Aufbereitung von Altpapier in Heisszerfaserungsanlagen, etenkin s. 9, kuvat 11 ja 12.Defibering devices are known from various publications. Thus, for example, a single-disc fiberizer is known from "Das Papier", 1981, pages 67-73, in particular pp. 71, Figures 10 and 11. A single-axis fiberizer is known from "Voith Sonderdruck", Nr. 2018, W. Musselmann: Uber die Aufbereitung von Altpapier in Heisszerfaserungsanlagen, in particular p. 9, Figures 11 and 12.

Kuten alussa jo mainittiin, näitä kuidutuslaitteita on käytetty tähän asti täysin muihin tarkoituksiin, ennen kaikkea kuitususpensiossa olevien painovärin tai vast, epäpuhtauksien dispergoimiseksi, s.o. jakamiseksi niin hienoksi, että epäpuhtauksien optinen vaikutus ei merkitse enää niin haitallisesti. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetaan ammattimaailman tähänastisen, vastakkaisen näkemyksen vastai 5 73251 sesti korkealaatuista kuitumassaa lähtömateriaaliksi paperinvalmistusta varten. Ammattimaailma on tähän asti ollut sitä mieltä, että käytettäessä korkeita lämpötiloja samalla tehokkaassa mekaanisessa käsittelyssä, kuten asianlaita on nimittäin esitetyn tyyppisissä kuidustuslaitteissa, painoväri liittyy ainoastaan vielä lujemmin kuituihin ja siten ei ole enää mahdollista painoväriä poistaa sinänsä vaikeasti siistattavasta lähtömateriaalista.As already mentioned at the outset, these defibering devices have hitherto been used for completely different purposes, in particular for dispersing the inks or counterparts in the fiber suspension, i. to distribute so finely that the optical effect of the impurities is no longer so detrimental. The process according to the invention, contrary to the contrary view of the professional world to date, produces high-quality fibrous pulp as a starting material for papermaking. Until now, the professional world has been of the opinion that when high temperatures are used in efficient mechanical treatment, as is the case with fiberization equipment of the type shown, the ink is only more strongly associated with the fibers and thus no longer possible to remove ink per se from difficult to deink.

Claims

A method for producing pulp, in particular deinked from waste paper, by dissolving it, cleaning the fiber suspension by sorting in sieve sorters and cyclones and removing ink by flotation or washing and possibly bleaching, characterized in that the fiber suspension is subjected to pulp thickness to the defibering stage in the defibering device (7) and then to the effect of heat at temperatures above 85 ° C, possibly combined with heating in the defibering stage feed coil (6), so that the effect of heat is not greater than the duration of the defibering step and then diluted to flotation to the required thickness and foamed.

Method according to Claim 1, characterized in that the pulp passes through the defibering device (7) under the influence of alkali or by mixing with alkali.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the temperature of the thermal action step is less than 150 ° C.

Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the pulp concentration in the defibering device is 18 to 35%.

Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the pulp concentration in the dissolution of the waste paper is 4 to 25%.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the addition of the alkali is accompanied by the addition of the necessary bleaching chemicals and detergents or, for example, the substances required for flotation. I) 7 73251

6 73251

7. Apparatus for producing pulp, in particular deinked from waste paper, by dissolving it, cleaning the fiber suspension by sorting in sieve screeners and cyclones and removing ink by flotation or washing and possibly bleaching, characterized in that between the cleaning steps (2) and and a steam pipe (13) for heating steam connected to or in front of it.

8 73251