WO2011064023A1

WO2011064023A1 - Verfahren zur auflösung von altpapier

Info

Publication number: WO2011064023A1
Application number: PCT/EP2010/064828
Authority: WO
Inventors: Herbert Britz; Elisabeth Bätz; Alexander Peschl; Jürgen Dockal-Baur
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2011-06-03
Also published as: DE102009047156A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auflösung von Altpapier (3), insbesondere für mit Druckfarben belastetes Altpapier (3) zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension (1 ), welche nachfolgend durch mehrere Entwässerungs- (6,7) und Reinigungsstufen (11,12) zu einer Papiermaschine (5) zur Herstellung einer Papierbahn geführt wird, wobei zur Auflösung zumindest ein Teil der bei den nachfolgenden Entwässerungsstufen (6,7) anfallenden Prozesswassers (2) benutzt wird. Dabei kann der Anteil von druckfarbenbelastetem Altpapier (3) und/oder der Weißgrad der daraus hergestellten Faserstoffbahn dadurch erhöht werden, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser (2) höchstens zu 50 % von dem Prozesswasser (2) der ersten Entwässerungsstufe (6) gebildet wird.

Description

VERFAHREN ZUR AUFLÖSUNG VON ALTPAPIER

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auflösung von Altpapier, insbesondere für mit Druckfarben belastetes Altpapier zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension, welche nachfolgend durch mehrere Entwässerungs- und Reinigungsstufen zu einer

Papiermaschine zur Herstellung einer Papierbahn geführt wird, wobei zur Auflösung zumindest ein Teil der bei den nachfolgenden Entwässerungsstufen anfallenden Prozesswassers benutzt wird. Das Auflösen wird in einem Stofflöser, dem sogenannten Pulper, vorgenommen, dem weitere Aufbereitungsschritte, einschließlich einer Deinkinganlage, folgen. Dabei wird mittels bekannter Verfahrensschritte aus dem Altpapier eine an einer Papiermaschine zu verarbeitende Fasersstoffsuspension erzeugt. Die Aufgabe des Stofflösers ist das Auflösen des Altpapiermaterials zur Erzeugung einer mehr oder weniger stippenfreien, pumpfähigen Suspension unter Ablösung der Druckfarben von den Papierfasern. Dazu werden dem in dem Pulper einzusetzenden Wasser die Ablösung der Druckfarben unterstützende Chemikalien, wie z.B.

Natronlauge, Wasserglas, Peroxid und/oder Tenside zugegeben, bevor das

Altpapiermaterial eingebracht wird. Das in dem Pulper einzusetzende Wasser ist üblicherweise das beim Herstellungsprozess anfallende Rückwasser (hier als

Prozesswasser bezeichnet).

Um das Altpapier nicht zusätzlich zu belasten, wird das Prozesswasser, wie in der EP 514 740 beschrieben, vor der Zuführung durch zumindest eine Reinigungseinheit, beispielsweise einer Mikroflotation, geführt, was relativ aufwendig ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Weißgrad und/oder den Anteil von druckfarbenbelastetem Altpapier ohne Beeinträchtigung des Weißgrades der daraus hergestellten Papierbahn zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser höchstens zu 50% von dem Prozesswasser der ersten Entwässerungsstufe gebildet wird.

Das Prozesswasser enthält eine Menge fein bis feinst dispergierter

Druckfarbenpartikel. Da bei dem Auflösen im Pulper das Tränken des Altpapiers und das Ablösen der Druckfarbenpartikel im Wesentlichen gleichzeitig verläuft, erhöht sich die Anzahl der Druckfarbenpartikel in der Faserstoffsuspension.

Die Partikel, die mit dem Prozesswasser eingebracht werden, addieren sich mit den frisch von den Papierfasern abgelösten und reichern sich stark an. Die feinsten Druckfarbenpartikel dringen während des Auflösevorgangs zusammen mit dem Wasser in das ursprünglich trockene Lumen, d.h. in die Zellenhohlräume der Fasern ein, von wo sie bei der nachfolgenden Stoffaufbereitung nicht mehr wegzubringen sind.

Dieser Vorgang wird in der Fachsprache als "lumenloading" bezeichnet. Es führt unter den hier vorliegenden Bedingungen zur schwer rückgängig zu machenden Vergrauung des Stoffes, aus welchem sich dann helle, bzw. weiße Sorten Papier nicht mehr herstellen lassen.

Das Beschriebene wird verstärkt dann zum Problem, falls das Altpapier mit Wasser dispergierten Farben beim sogenannten Flexodruckverfahren oder

Inkjetdruckverfahren bedruckt ist, da diese Druckfarbenpartikel besonders fein sind und deshalb leicht in das Lumen der Fasern eindringen.

Durch die Begrenzung der Wiederverwendung des aus der ersten

Entwässerungsstufe stammenden Prozesswassers kann diesem Prozess entgegen gewirkt werden.

Daher ist es vorteilhaft, wenn das zur Auflösung benutzte Prozesswasser höchstens bis zu 30%, vorzugsweise höchstens zu 15 %, von dem Prozesswasser der ersten Entwässerungsstufe oder insbesondere nicht von dem Prozesswasser der ersten Entwässerungsstufe gebildet wird. Infolgedessen sollte das Prozesswasser der ersten Entwässerungsstufe in der Regel nur nach der Auflösung, d.h. zwischen dem Pulper und dieser Entwässerungsstufe zur Faserstoffsuspension zurückgeführt werden. Ist das Faserlumen nämlich erst einmal mit Frischwasser oder relativ gering belastetem Prozesswasser gefüllt, so kann später beim Kontakt mit dem höher belasteten Prozesswasser der ersten Entwässerungsstufe kein weiterer Stofftransport von den Druckfarbenpartikeln in die Hohlräume der Zellen der Papierfasern

stattfinden. Die bisher unvermeidliche und irreversible Vergrauung des Stoffes wird dadurch bei dennoch ökonomischem Rückwassereinsatz verhindert.

Dennoch kann ein großer Teil des Prozesswassers benutzt werden, wobei ein Teil des Prozesswassers bei Bedarf mit bekannten Mitteln, z.B. durch Fällung und anschließender Mikroflotation, zum Wasser aufbereitet wird, das frei von jeglichen, bis mikroskopisch feinen Druckfarbenpartikeln und von Farben ablösenden

Chemikalien ist.

Wegen der geringen Belastung ist es dabei auch von Vorteil, wenn das zur Auflösung benutzte Prozesswasser zumindest teilweise vom Prozesswasser der

Papiermaschine gebildet wird. Dabei liegt das Mengenverhältnis zwischen dem benutzten Prozesswasser der Papiermaschine und dem der Stoffaufbereitung zwischen 1 : 3 und 1 : 5. Die bei dem Herstellungsverfahren im Kreislauf geführte Wassermenge muss allerdings regelmäßig vorzugsweise mit Frischwasser ergänzt werden, um die unvermeidlichen Verluste auszugleichen.

Um die Ablösung der Druckfarben bei der Auflösung zu unterstützen, werden oft entsprechende Chemikalien eingesetzt. Diese Chemikalien können dem zur

Auflösung verwendeten Prozesswasser und/oder dem Frischwasser beigemischt werden.

Bei einer Zumischung der Chemikalien zum Frischwasser kann eine Vorreaktion dieser, wie beim Prozesswasser möglich, ausgeschlossen werden.

Im Ergebnis kann durch die Erfindung der Einsatz von Chemikalien bei gleichem Weißgrad der Faserstoffbahn vermindert werden. Des Weiteren kann wegen der geringeren Belastung des Prozesswassers auf eine Mikroflotation oder sogar generell auf eine Reinigungsstufe für das bei der Auflösung verwendete Prozesswasser verzichtet werden. Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Anlageschema der Stoffaufbereitung einer Papiermaschine.

Das zu verarbeitende Altpapier 3 wird in trockenem Zustand angeliefert und zur Auflösung in einen Pulper 4 gegeben. In diesen werden außerdem Prozesswasser 2, ein geringer Teil Frischwasser 10 sowie Chemikalien 9 zur Ablösung der Farben des Altpapiers 3 geleitet.

Die durch das Auflösen hergestellte, pumpfähige Faserstoffsuspension 1 wird auf bekannte Weise in einer folgenden Stoffaufbereitungsanlage zum möglichst stippenfreien Stoff gewünschter Qualität für einen Stoffauflauf einer Papiermaschine 5 aufbereitet. Dabei wird auch das Deinken, d.h. eine Farbenentfernung vorgenommen. Die Stoffaufbereitungsanlage besitzt mehrere, in der Regel 2 oder 3 hintereinander angeordnet Wasserkreisläufe, auch loops I, II genannt.

In diesen loops 1,11 durchläuft die Faserstoffsuspension 1 zumindest eine

Reinigungsstufe 1 1 ,12 in Form einer Flotation, eines Sortierers o.ä. sowie eine Entwässerungsstufe 6,7, welche meist von einem Scheibenfilter, einer

Schneckenpresse o.ä. gebildet wird. Dabei können die Reinigungs- 1 1 ,12 und

Entwässerungsstufen 6,7 jeweils von einem oder mehreren Aggregaten gebildet werden.

Das in den Entwässerungsstufen 6,7 anfallende Prozesswasser 2 wird dabei zumindest überwiegend an einer entgegen der Flussrichtung der

Faserstoffsuspension 1 liegenden Stelle in diese zurückgeführt. Das dabei im zweiten loop II anfallende Prozesswasser 2 hat selbst bei der

Verarbeitung von mit Flexodruckfarben belastetem Altpapier einen derart geringen Anteil an Druckfarbpartikeln, welcher die Rückführung dieses Prozesswassers 2 meist sogar ohne Reinigung 8 in den Pulper 4 erlaubt.

Neben diesem Prozesswasser 2 wird auch Prozesswasser 2 aus der Papiermaschine 5 in den Pulper 4 geleitet.

Das bei der Benetzung sowie der Auflösung des Altpapiers 3 im Pulper 4 zum

Einsatz kommende Prozesswasser 2 ist nur gering mit Druckfarbenpartikel belastet. Da dieses Prozesswasser 2 bei der Auflösung des Altpapiers 3 bereits die Hohlräume der Papierfaserzellen füllt, können in den nachgeordneten Einheiten der

Stoffaufbereitung keine Druckfarbenpartikel mehr eindringen, wodurch die irreversible Vergrauung des Stoffes verhindert wird.

Um die Belastung mit Druckfarbpartikeln zu minimieren, wird das bei der ersten Entwässerungsstufe 6 anfallende Prozesswasser 2 zwischen Pulper 4 und der darauf folgenden Reinigungsstufe 1 1 in die Faserstoffsuspension 1 zurückgeführt. Auf diese Weise kann der Einsatz von Frischwasser 10 minimiert werden.

Claims

Patentansprüche 1 . Verfahren zur Auflösung von Altpapier (3), insbesondere für mit Druckfarben belastetes Altpapier (3) zur Erzeugung einer Faserstoffsuspension (1 ), welche nachfolgend durch mehrere Entwässerungs- (6,7) und Reinigungsstufen (1 1 ,12) zu einer Papiermaschine (5) zur Herstellung einer Papierbahn geführt wird, wobei zur Auflösung zumindest ein Teil der bei den nachfolgenden Entwässerungsstufen (6,7) anfallenden Prozesswassers (2) benutzt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser (2) höchstens zu 50% von dem Prozesswasser (2) der ersten Entwässerungsstufe (6) gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser (2) höchstens zu 30%, vorzugsweise höchstens zu 15 % von dem Prozesswasser (2) der ersten Entwässerungsstufe (6) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zur

Auflösung benutzte Prozesswasser (2) nicht von dem Prozesswasser (2) der ersten Entwässerungsstufe (6) gebildet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser (2) zumindest teilweise vom Prozesswasser (2) der Papiermaschine (5) gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Auflösung benutzte Prozesswasser (2) teilweise vom Frischwasser (10) gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zur Auflösung verwendeten Prozesswasser (2) Farben ablösende Chemikalien (9) zugegeben werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise nur dem zur Auflösung verwendeten Frischwasser (10) Farben ablösende Chemikalien (9) zugegeben werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Auflösung verwendete Prozesswasser (2) durch keine Mikroflotation geführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das zur Auflösung verwendete Prozesswasser (2) durch keine Reinigungsstufe (8) geführt wird.