WO2009000348A1 - Verfahren zur aufbereitung von altpapier - Google Patents

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WO2009000348A1
WO2009000348A1 PCT/EP2008/001602 EP2008001602W WO2009000348A1 WO 2009000348 A1 WO2009000348 A1 WO 2009000348A1 EP 2008001602 W EP2008001602 W EP 2008001602W WO 2009000348 A1 WO2009000348 A1 WO 2009000348A1
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pulp suspension
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fractionation
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PCT/EP2008/001602
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Harald Selder
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Voith Patent Gmbh
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of mixed waste paper according to the preamble of claim 1.
  • Processes of this type are used to reprocess the waste paper fiber raw materials so that they can be reused as raw materials, in particular for the production of cardboard or packaging paper.
  • Mixed waste paper often consists of different grades and has a relatively broad fiber length spectrum compared to virgin pulp.
  • the invention has the object of providing a method for the preparation of mixed waste paper, with which by grinding the fibers in a particularly economical manner, a paper pulp can be produced, which meets the requirements that are placed in the production of cardboard and packaging paper. This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • the grinding is carried out specifically in the short fibers obtained by fractionation.
  • the process scheme shown in the single figure represents the essential process steps of the invention with reference to an example.
  • the pulp solution 1 in which the waste paper M is treated together with water W so that an aqueous pulp suspension S forms.
  • a more or less complex cleaning 2 of the pulp suspension S is necessary. What effort is required to produce a clean pulp is known per se. In cases where a clean raw material (e.g., paper machine broke) is used, cleaning may be eliminated as well.
  • the subsequent fractionation 3 two fiber fractions are formed, of which the short fiber fraction F1 is enriched with short fibers and the long fiber fraction F2 with long fibers.
  • the short fibers are improved in their strength values.
  • This grinding is usually carried out in a knife refiner.
  • the economic advantage of the method is that the grinding is carried out only in a part of the fibers used, specifically in those fibers whose strength is to be increased in a particularly economical way.
  • the milled fiber is here mixed again with the long fiber fraction F2 and then further processed in the subsequent part of the stock preparation 5 in a conventional manner.
  • the paper machine 6 generates therefrom the cardboard or the packaging paper. In other cases, the fractions may be run in separate layers of the paper machine.
  • the mentioned division into the short fiber fraction and the long fiber fraction is with carried out at least one fractionating machine.
  • a Siebfr forcingator with a rotor according to the German patent application DE 199 51 711.8 is particularly suitable.
  • a particularly suitable fractionator for this purpose is a pressure sorter for wet sifting of the sort of a pressure sorter.
  • DE 199 13 515 A1 discloses a specially designed slotted screen for such a fractionator. But even with highly efficient hydrocyclones, so-called cleaners, it is possible to carry out a fractionation according to fiber flexibility.

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Abstract

Das Verfahren dient zur Aufbereitung von Altpapier (M), um daraus Karton oder Verpackungspapiere herstellen zu können. Die durch Auflösung gebildete Faserstoffsuspension (S) wird durch Fraktionierung (3) in eine Kurzfaserfraktion (F1 ) und eine Langfaserfraktion (F2) aufgeteilt. Die Kurzfaserfraktion (F1) wird gemahlen. Vorzugsweise bleibt die Langfaserfraktion (F2) ungemahlen. Insgesamt wird eine hohe Festigkeit mit minimalem Energieaufwand für die Mahlung erreicht.

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Aufbereitung von gemischtem Altpapier gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verfahren dieser Art werden benutzt, um die Altpapierfaser-Rohstoffe so weit aufzubereiten, dass sie als Rohstoff wieder einsetzbar sind, insbesondere zur Herstellung von Karton oder Verpackungspapier verwendet werden können. Gemischtes Altpapier besteht oft aus verschiedenen Sorten und hat ein relativ breites Faserlängenspektrum, im Vergleich zu Frischzellstoff.
Um bei Einsatz von Altpapier die geforderte Qualität zu erzielen, ist es meist erforderlich, durch ein Mahlverfahren den Faserstoff an die Erfordernisse anzupassen. Es ist bekannt, dass zur Mahlung ein beträchtlicher Energieeinsatz erforderlich ist. Dieser wird angegeben als reine spezifische Mahlarbeit, z.B. in kWh/to. Dieser Wert ist die zur Mahlung, z.B. in einem Refiner verbrauchte Energie abzüglich der Leerlaufenergie des Refiners und wird bezogen auf den gemahlenen Faserstoff, ohne Wasser gerechnet („ofentrocken").
Aus der DE 101 16 368 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem durch eine spezifisch durchgeführte Fraktionierung eine Weich- und eine Hartfraktion gebildet werden. Die Hartfraktion wird ohne die Weichfraktion gemahlen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grund, ein Verfahren zur Aufbereitung von gemischtem Altpapier zu schaffen, mit dem durch Mahlung der Fasern auf besonders ökonomische Weise ein Papierfaserstoff erzeugt werden kann, der den Anforderungen genügt, die bei der Erzeugung von Karton und Verpackungspapier gestellt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die beschriebenen Verfahrensschritte wird die Mahlung gezielt bei den durch Fraktionierung gewonnenen Kurzfasern durchgeführt.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand einer Zeichnung.
Das in der einzigen Figur gezeigte Verfahrensschema stellt die wesentlichen Verfahrensschritte der Erfindung an Hand eines Beispiels dar. Zunächst erfolgt die Stofflösung 1 , bei der das Altpapier M zusammen mit Wasser W so behandelt wird, dass sich eine wässrige Faserstoffsuspension S bildet. Meistens ist anschließend eine mehr oder weniger aufwändige Reinigung 2 der Faserstoffsuspension S notwendig. Welcher Aufwand zur Herstellung eines sauberen Papierstoffes erforderlich ist, ist an sich bekannt. In Fällen, in denen ein von vorneherein sauberer Rohstoff (z.B. Papiermaschinen-Ausschuss) eingesetzt wird, kann die Reinigung auch entfallen. In der sich anschließenden Fraktionierung 3 werden zwei Faserfraktionen gebildet, von denen die Kurzfaserfraktion F1 mit kurzen Fasern angereichert ist und die Langfaserfraktion F2 mit langen Fasern.
In der sich anschließenden Mahlung 4 der Kurzfaserfraktion F1 werden die Kurzfasern in ihren Festigkeitswerten verbessert. Diese Mahlung wird zumeist in einem Messerrefiner durchgeführt. Der ökonomische Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass die Mahlung nur bei einem Teil der eingesetzten Fasern durchgeführt wird und zwar gerade bei solchen Fasern, deren Festigkeit auf besonders wirtschaftliche Art zu steigern ist. Der gemahlene Faserstoff wird hier mit der Langfaserfraktion F2 wieder vermischt und dann in dem nachfolgenden Teil der Stoffaufbereitung 5 in an sich bekannter Weise weiter bearbeitet. Die Papiermaschine 6 erzeugt daraus den Karton oder das Verpackungspapier. In anderen Fällen können die Fraktionen in getrennte Lagen der Papiermaschine gefahren werden.
Die erwähnte Aufteilung in die Kurzfaserfraktion und die Langfaserfraktion wird mit mindestens einer Fraktioniermaschine durchgeführt. Besonders geeignet ist z.B. ein Siebfraktionator mit einem Rotor gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 199 51 711.8.
Ein zu diesem Zweck besonders geeigneter Fraktionator ist ein Druckapparat zur Nasssiebung von der Art eines Drucksortierers. Dazu ist der DE 199 13 515 A1 ein speziell ausgestaltetes Schlitzsieb für einen solchen Fraktionator entnehmbar. Aber auch mit hochwirksamen Hydrozyklonen, sogenannten Cleanern, ist es möglich, eine Fraktionierung nach Faserflexibilität vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbereitung von gemischtem Altpapier (M) zu einer zur Erzeugung von Karton oder Verpackungspapieren geeigneten
Faserstoffsuspension mit folgenden Schritten: a) Herstellung einer wässrigen Faserstoffsuspension (S); b) Reinigung (2) der Faserstoffsuspension (S), sofern sie störende Verunreinigungen enthält; c) Fraktionierung (3) der Faserstoffsuspension (S) in eine Kurzfaserfraktion
(F1) mit vermehrt kurzen Fasern und eine Langfaserfraktion (F2) mit vermehrt langen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzfaserfraktion (F1) einer Mahlung (4) unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Mahlung (4) der Kurzfaserfraktion (F1) eine reine spezifische Arbeit von maximal 80 kWh/t, vorzugsweise maximal 40 kWh/t übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Langfaserfraktion (F2) nicht gemahlen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Langfaserfraktion (F2) mit einer reinen spezifischen Arbeit gemahlen wird, die maximal 50 % der bei Mahlung (4) der Kurzfaserfraktion (F1) übertragenen spezifischen Arbeit beträgt.
5. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Mahlung (4) ein Mahlgrad von höchstens 70° SR erzielt wird.
6. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fraktionierung (3) mindestens ein Drucksortierer verwendet wird, in dem mit Hilfe eines Nasssiebes die Faserstoffsuspension (S) so fraktioniert wird, dass die Langfaserfraktion (F1) in den Überlauf und die Kurzfaserfraktion (F2) in den Durchlauf gelangt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fraktionierung (3) Siebe eingesetzt werden mit Schlitzen, deren Schlitzweite 0,3 bis 1 mm beträgt.
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