NL8700875A

NL8700875A - Werkwijze voor het verkrijgen van bruikbaar vezelmateriaal uit oud papier, in het bijzonder gelamineerd papier, met behulp van micro-organismen.

Info

Publication number: NL8700875A
Application number: NL8700875A
Authority: NL
Original assignee: Tno
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1988-11-01
Also published as: EP0291142A1

Description

. I J

ρσ-rrt : ί·/^Η * - 1 - WERKWIJZE VOOR HET VERKRIJGEN VAN BRUIKBAAR VEZELMATERIAAL UIT OUD PAPIER, IN HET BIJZONDER GELAMINEERD PAPIER, MET BEHULP VAN MICRO-ORGANISMEN.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het terugwinnen van vezelmaterialen en/of laminaten uit papier of gelamineerd papier, waarbij gebruik wordt gemaakt van een populatie micro-organis-men, met een specifieke biologische activiteit voor het aantasten van 5 materialen in papier of gelamineerd papier, zodat deze papiermaterialen vervezelen.

De belangrijkste primaire grondstoffen voor de produktie van papier en karton zijn cellulose en houtslijp, afkomstig uit hout.

Nederland bezit te weinig produktiebos om aan de binnenlandse behoefte 10 aan deze primaire vezels te kunnen voldoen, zodat deze grondstoffen voor het grootste deel moeten worden geïmporteerd. Om deze importafhan-kelijkheid te verkleinen is veel onderzoek verricht naar de toepassing van binnenlandse vezelbronnen, zoals stro (primaire vezels) en oud papier (secundaire vezels). Onder andere om milieutechnische redenen (af-15 valwaterbelasting) is de stroverwerkende kartonindustrie in zijn geheel overgeschakeld op de verwerking van oud-papiervezels. Oud papier wordt voor de verwerking mechanisch verpulpt. Niet elke soort oud papier is echter geschikt voor deze vorm van recycling. De oud papiersoorten die moeilijk te verwijderen verontreinigingen bevatten, (bijvoorbeeld zui-20 vel- en vruchtensapkarton bevatten laminaten van polyethyleen en van aluminium) zijn echter alleen met extra inspanningen (chemisch, mechanisch en/of thermisch) te vervezelen, terwijl deze laminaten de nodige problemen kunnen veroorzaken tijdens de verwerking van genoemde soorten bij de produktie van papier en karton. Deze soorten bevatten echter een 25 zo hoog aandeel (70-90%) aan kwalitatief goede vezels om ze interessant te laten zijn als potentiële secundaire grondstofbron. Indien deze soorten tussen wel recyclebaar oud papier worden aangetroffen veroorzaken ze grote problemen bij de reiniging en verwerking.

De gebruikelijke methode voor het vervezelen van oud papier is 30 een verpulping waarbij papier uitsluitend door toevoer van mechanische e 7 c ; : : κ 4 - 2 - energie wordt verpulpt. De uitvinding berust op het inzicht dat vezels effectief kunnen worden vrijgemaakt door de biologische werking van micro-organismen. Ook de hoogwaardige vezelmaterialen uit gelamineerd papier kunnen door micro-organismen vrijgemaakt worden, hetgeen met an-5 dere methoden niet mogelijk is.

Het grote voordeel van een microbiologische vervezeling is dat er geen extra chemicaliën nodig zijn en dat minder verpulpingsenergie behoeft te worden toegevoegd, zodat een dergelijk biologisch verpulpings-proces milieuvriendelijk en energiebesparend werkt. Voor een goede bio-JO logische vervezeling van papier moet gebruik gemaakt worden van een populatie of mengpopulatie van micro-organismen die de papierstructuur aantasten, zonder dat niet-acceptabel verlies aan vezels optreedt. Dergelijke micro-organismen zijn schimmels en/of bacteriën die kunnen groeien op de in het proceswater aanwezige stoffen, zoals zetmeel, cel-15 lulose, lignine, carbonzuren met een lange keten, inkten en/of flota-tiemiddelen. De micro-organismen worden gekweekt op de genoemde bestanddelen en gemengd. Bij voorkeur wordt de natuurlijke mengpopulatie gebruikt. Een dergelijke geschikte mengpopulatie blijkt voor te komen in het proceswater bij de papierfabrikage. Dergelijk proceswater bevat 20 ongeveer 10% papier, ontinktingschemicaliën en heeft een zuurgraad rond pH 7 of pH 4 en een temperatuur van ongeveer 40°C.

De micro-organismen dienen in voldoende concentratie te worden toegevoegd. Gebleken is dat bij voorkeur de concentratie wordt gekozen, waarin zij als natuurlijke mengpopulatie voorkomen in genoemd proceswa-25 ter bij papierfabrikage. Bij lagere concentratie wordt de benodigde contacttijd tussen micro-organismen en papier aanzienlijk verlengd, bijvoorbeeld van enige uren tot een of meer dagen.

De zuurgraad van het proceswater voor de biologische vervezeling en verdere verwerking behoort te worden ingesteld tussen pH 3 en pH 10, 30 bij voorkeur rond pH 4 of pH 7. De temperatuur behoort te worden ingesteld tussen de 15°C en 60°C, bij voorkeur rond de 40°C. Mengpopulaties onder deze omstandigheden gegroeid, vertonen de hoge activiteit bij de vervezeling. Niet gelamineerd papier, zoals bijvoorbeeld krantenpapier, behoeft niet mechanisch verkleind te worden om een goede en snelle mi-35 crobiologische vervezeling te ondergaan. Gelamineerde papiersoorten, zoals bijvoorbeeld melkpakken en pakken voor vruchtensap en sigaretten- £: - , - :·.

i c - 3 - verpakkingspapier dienen wel eerst mechanisch verkleind te worden tot enkele mm2 of cm2, om een goede microbiologische vervezeling te verkrijgen.

Uitvoeringsvoorbeeld: 5 Het papier of de snippers worden in enkele uren vervezeld in het genoemde micro-organismen bevattende proceswater bij een consistentie van enkele gewichtsprocenten, typisch rond de 5 gewichtsprocent. Na een incubatieperiode tussen de 1 en 48 uur kunnen de microbiologisch losgemaakte vezels van de laminaatresiduen worden afgescheiden door schei-10 dingstechnieken, zoals bijvoorbeeld filtratie of flotatie. Het gewichtsverlies bedraagt tussen de 5 en 15%, typisch ongeveer 10% en wordt voornamelijk veroorzaakt door verlies aan vezelstof en/of vulstoffen.

Bij het maken van proefvellen van de vezels, zoals die verkregen 15 zijn op laboratoriumschaal volgens de beschreven methode is gebleken dat deze proefvellen slechts weinig of geen verlies aan trek- of scheursterkte vertonen t.o.v. het uitgangsmateriaal, hetgeen aanduidt dat de bruikbare vezels inderdaad zijn teruggewonnen. Oud papier of gelamineerd papier dat niet met de micro-organismen in contact is ge-20 weest, vertoont niet of nauwelijks vervezeling.

8 ‘/ 0 ;; .

Claims

1. Werkwijze voor het terugwinnen van vezelmaterialen en/of laminaten uit papier of gelamineerd papier, met het kenmerk dat het papier wordt vervezeld door het te brengen in een waterige suspensie die micro-organismen bevat van het type dat 5 groeit op papierbestanddelen zoals zetmeel en cellulose, of in chemicaliën zoals carbonzuren, flotatiemiddelen en inkten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de waterige suspensie een pH heeft tussen 3 en 10, bij voorkeur tussen 4 en 7 en een temperatuur tussen 15°C en 60°C, bij 10 voorkeur circa 40°C heeft.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de concentratie van de micro-organismen wordt aangepast aan de gewenste duur van het vervezelingsproces.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk dat als waterige suspensie die de micro-organismen bevat, het proceswater bij de papierfabrikage wordt gebruikt. » - " ' ' 5