WO2021219776A1 - Method for producing label paper from detached wet labels - Google Patents

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WO2021219776A1
WO2021219776A1 PCT/EP2021/061242 EP2021061242W WO2021219776A1 WO 2021219776 A1 WO2021219776 A1 WO 2021219776A1 EP 2021061242 W EP2021061242 W EP 2021061242W WO 2021219776 A1 WO2021219776 A1 WO 2021219776A1
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waste paper
suspension
paper stock
fraction
din
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PCT/EP2021/061242
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Michael Moser
Stefan EITZE
Marta BAGINSKI
Enrico KARALLUS
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Kübler & Niethammer, Papierfabrik Kriebstein Ag
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    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02—Working-up waste paper
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
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    • D21B1/325—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices
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    • 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 method for waste paper processing comprising at least one first flotation step for removing printing inks from a waste paper stock suspension.
  • these papers In addition to high wet and alkali resistance for the washing process of a bottle in a hot alkaline alkali bath, these papers also need a high wet opacity in order to prevent the glue trace from the gluing, among other things, from being seen and no disturbance of the printed image when the labels get wet he follows.
  • titanium dioxide or other highly scattering pigments are usually used in the mass and in the surface coating.
  • These label papers are used today in all bottling plants, for example for mineral water, fruit juices, beer, wine, etc. all over the world.
  • the invention has set itself the task of developing a process for the production of wet- and alkali-resistant label papers, preferably in the basis weight range of 50-100 g / m 2 from types of waste paper according to DIN EN 643. Ideally, the proportion of waste paper should be up to 100%.
  • the at least first flotation step precedes, by adding an acidifying agent, the pH value of the waste paper stock suspension to a value between 8.0 and 9.3, preferably between 8.2 and 9.0 and especially is preferably set between 8.3 and 8.8 and most preferably between 8.4 and 8.6.
  • Acids for example hydrochloric acid, or salts which, when dissolved in water, produce a pH value of this solution below 7.0, are suitable as acidifying agents.
  • Hydrochloric acid for example, reacts with the sodium hydroxide solution and produces table salt. This reduces the proportion of sodium hydroxide solution and thus also lowers the pH value.
  • the invention has made use of the knowledge that when using alkaline-preloaded waste paper of grade group 5.05.00, the pH value in the pulper increases to up to 11.5 depending on the amount added to the extracted labels or their pH value, while without Additions of fibers from label paper, a pH value of 9.3 - 9.5 prevails. It has been shown that the increased pH value leads to problems in a first flotation, in particular due to foam formation. This significantly worsens the dewaterability of the pulp on a disc filter downstream of the first flotation. Overall, this reduces the system performance and also worsens the quality of the material.
  • the acidifying agent is aluminum sulfate.
  • the aluminum sulfate has the additional advantage that the aluminum ions act as a flocculant on the disc filter as a flocculant and thus as a dewatering accelerator, which relieves the disc filter during operation.
  • the waste paper stock suspension is reduced to a stock consistency between 0.5% and 1.5%, preferably 0.8% and 1.2%, before the first flotation step, and particularly preferably adjusted to 1%.
  • the dilution is preferably carried out with water. This dilution optimizes the flotation.
  • the aluminum sulfate is added to the waste paper stock suspension in aqueous solution.
  • the aqueous solution of aluminum sulfate is preferably added to the dilution water, or the aqueous solution is the dilution water, so that the concentration of the aluminum sulfate added is as low as possible. Since calcium carbonate is regularly contained in waste paper, due to the low pH value of a concentrated aluminum sulfate solution with a pH value of 2.5 without dilution, the calcium carbonate-containing substance would break down the calcium carbonate through local acidification and thus lead to the formation of gypsum and CC> 2 come. By adding the amount of aluminum sulfate, the pH value can now be adjusted to the optimum of 8.5 - 8.6.
  • the waste paper stock suspension contains between 1% and 100% waste paper of type 5.05.00 according to DIN EN 643.
  • This type of waste paper is referred to as "wet labels" in DIN EN 643 and is described as used, moist labels made of wet-strength paper, a maximum of 1% glass content permitted and a maximum of 50% moisture content, without other prohibited substances.
  • the claimed process allows 100% reusability of wet labels.
  • waste paper stock suspension contains less than 100% waste paper of type 5.05.00 according to DIN EN 643
  • the remaining portion of waste paper can contain waste paper of type 1.11 according to DIN EN 643.
  • the waste paper type 1.11 according to DIN EN 643 is called “deinked” and describes as sorted graphic paper, containing at least 80% newspapers and magazines. It must contain at least 30% newspapers and at least 40% magazines. Print products that are unsuitable for deinking , are limited to 1.5%.
  • This type of paper can be used in the new process without changing the chemical composition of the pulp mixture. Since the wet labels already contain caustic residues, no additional caustic solution, or at least only a reduced addition of caustic solution, may be required.
  • there are other types of paper that can easily be added to the waste paper stock suspension For example type 1.09.00 "Newspapers and magazines", which mainly contain unsold copies and therefore less problems are to be expected than deinked goods Sustainability makes the biggest contribution.
  • the waste paper suspension contains up to 0.75% by weight of 49.5% hydrogen peroxide.
  • FIG. 1 shows the sequence of process steps in a graphical form.
  • the production of wet and alkali-resistant label papers is based on the inventive waste paper processing.
  • the recycling of waste paper is divided into different process steps and shown in FIG. 1. Roughly, a distinction can be made between the Storage of waste paper 1, the storage of chemicals 2 that are required for waste paper processing, the shredding 3 of the waste paper, a medium-consistency sorting 4, a first flotation 5, a cleaning 6, a low-consistency sorting 7, a first thickening 8, a dispersion 9, a Oxidative bleach 10, a second flotation 11, a second thickening 12, a reductive bleach 13, in which a reductive bleach is fed to the process from a batch & metering system 15, a stacking 14, before the processed waste paper stock is fed to a paper machine 16.
  • the person skilled in the art recognizes that some process steps may be carried out in a different order, or some process steps can be omitted or other process steps can be added without deviating from the concept of the invention.
  • waste papers of the grades group 1, 2, 3 and 5 according to DIN EN 643 are used, in particular the grades group 1: 1.06.00 / 1.06.01 / 1.06.02 / 1.07.00 / 1.09.00 / 1.11.00
  • the waste paper is stored either loosely or in bales in the waste paper store.
  • the waste paper of type groups 5.05.00 (washed off wet labels) is obtained with a dry content of approx. 40% - 50% after being washed off the bottle with approx. 1.8% caustic soda at the beverage manufacturers. Accordingly, this waste paper has a high level of alkalinity. Investigations into the dissolvability have shown that these papers require a minimum storage period in an alkaline medium, otherwise these papers cannot be suspended. The minimum storage period is ideally determined for each batch using a suitable laboratory test procedure with a specially built laboratory pulper with a special spiral opening (based on a HC pulper). Typically, the dissolution conditions in the laboratory pulper are as follows:
  • washed-off labels can be dissolved under these parameters, then the minimum storage period has been reached and the labels can be used. If the dissolvability is not yet given, the batch must be stored longer and the test for the dissolvability repeated at a later point in time.
  • the sodium hydroxide solution breaks up the fiber structure and detaches the printing inks adhering to the surfaces of the fibers.
  • the result is a homogeneous, gray starting fiber material.
  • the following pulping conditions are required in the pulper:
  • the recipe for the pulper is as follows: H 2 0 2 (49.5%) 0.75%
  • the recipe is the same as for other types of waste paper, with the exception of the addition of caustic soda.
  • the addition of caustic soda can either be omitted entirely or at least reduced in the case of a mixture of detached wet labels and other types of waste paper.
  • the pH value is measured using a pH value measuring device.
  • the pulper emptying process begins.
  • the content of the pulper is pumped into a downstream emptying vat.
  • the dilution water lowers the pH value to a range of 8.7-9.0.
  • the suspension When pumping out into the emptying chute, the suspension must pass a first sorting unit of a sorting pear with a perforated plate, for example a 6 mm hole diameter. Coarse impurities such as foils, plastic, metal, etc. are deposited in the sorting pear. held back and collected. After the emptying process is complete, these are discharged and collected in a container.
  • the dwell process takes place at approx. 5% consistency to swell the suspension pumped out of the pulper.
  • the time factor plays the dominant role here. Chemicals in the suspension ensure that water penetrates well Fibers. These swell up, enlarge their surface and become supple. Any printing inks that are still adhering are blown off by the surface tension and are deposited in later process steps.
  • the coarsest impurities contained in the suspension such as stones, broken glass, staples, etc. must be deposited.
  • Two thick solids cleaners connected in parallel are used for this purpose. These work on the principle of centrifugal separation.
  • the suspension is accelerated in vertical steel cylinders with a conical end piece, specifically heavier parts than the fibers themselves are pressed to the edge and deposited at the end of the cone.
  • a cyclically clocking heavy dirt sluice serves as a collector.
  • the thick matter cleaning is integrated in the hole sorting process step.
  • the hole sorting system consisting of three sorters is integrated between two start / stop vats.
  • the suspension is conveyed to the first sorter via the aforementioned high-viscosity cleaning system.
  • a cylindrical upright screen basket with holes of preferably a diameter of 1.2 mm is installed in the sorter.
  • the accepted material leaving the sorter has passed the 1.2 mm holes and is collected in a downstream vat.
  • the reject is removed in the lower part of the sorter and fed to the second sorter after being diluted with circulating water.
  • the accepted material is also collected in the downstream vat.
  • the reject is again diluted and fed to the third sorter. Its accept also reaches the downstream chute.
  • the reject is separated and discharged from the system.
  • the hole sorting is used to separate flat impurities in the suspension.
  • the structure is similar to the hole sorting system, but the sorters have sieve baskets with slots with a slot width of preferably 0.2 mm.
  • the first stage consists of two sorters of the same size and type connected in parallel.
  • the reject produced in each case is re-sorted in the downstream stage.
  • the last (third) stage in each case removes the resulting reject from the system.
  • the accepts from all three stages are collected in a downstream vat.
  • the slot sorting serves to separate three-dimensional (cubic) impurities.
  • the stock consistency after slot sorting is approx. 2%
  • the flotation process step forms the core of every deinking system.
  • mechanical impurities of different sizes and geometries were successively removed.
  • the detached printing inks are removed from the suspension in flotation cells.
  • the pulp is diluted to a consistency of approx. 1% using circulating water and the pH value is thereby adjusted to the level of 8.5 - 8.6 required for flotation.
  • dilution water alone is not sufficient for such a reduction in the case of peeled wet labels. Therefore, aluminum sulfate Al ⁇ SC b is added to the dilution water in a form dissolved in water, whereby the aluminum sulfate solution is already further diluted before the dilution water runs into the vat.
  • the pH value of the waste paper stock suspension in the vat is continuously monitored by a pH value measuring device and the aluminum sulfate solution is added to the dilution water as long as the pH value is above 9.0.
  • a series of several flotation cells is called a flotation line.
  • the suspension is pumped successively from cell to cell by pumps. When entering each of these cells, it is heavily mixed with air through special ventilation elements (diffusers).
  • a foam layer is created on the surface of which the printing inks detached in the pulper attach to the bubbles. A weir ensures an adjustable overflow of the foam.
  • the so-called "primary flotation” foams are collected and subsequently floated in the "secondary flotation". Only the foam from the secondary cell, together with the foam from the 1st primary flotation cell, is discarded and fed to a sludge vat.
  • the smallest impurities still contained in the suspension, which are specifically heavier than the fiber material, are removed in a 4-stage cleaner system.
  • the technical structure is similar to that of the thick material cleaners, only the diameter of the vertical ones Cylinder with a conical tip is noticeably smaller.
  • the principle of operation is also the same. After the resulting reject is "post-cleaned” under strong dilution in the next stage, the fourth stage discharges the concentrated reject. This is discarded.
  • the fiber suspension is subjected to a three-stage re-sorting.
  • the structure is similar to the slot sorting explained in.
  • the sorters have slot baskets with a slot width of preferably 0.15 mm.
  • the accepts in stages 1 and 2 are forwarded, and their rejects are re-sorted in the respective subsequent stage.
  • the concentrated reject of the S stage is discarded and fed to a sludge vat.
  • the fiber suspension After the fiber suspension has passed through various sorting and cleaning stages, it is thickened in two stages. This consists of a combination of a disc filter and a twin-wire press.
  • An installed screw pump conveys the pre-thickened stock from the disc filter to the twin-wire press (DSP), where it is thickened to a stock consistency of up to 35%.
  • the filtrate water squeezed out on the DSP is returned to the pulper filling water chamber and is used to make new pulper.
  • the finished material to be produced has to meet the highest requirements in terms of visual cleanliness, every dirt particle in the paper that can be seen with the naked eye would cloud the visual impression. These can be residual fragments of printing inks or tiny dirt particles that have not yet been completely detached from the fibers.
  • the pulp is therefore heated with a direct supply of steam and then fed to a disperser. Shear forces generated by high specific energy input within the machine, the dirt particles are crushed below the visibility limit of the human eye.
  • the disperger is used as a "mixing machine" for the chemicals in the subsequent oxidative bleaching stage. To increase the whiteness, bleaching of the fiber is essential.
  • the bleaching process is carried out in a bleaching tower with the addition of hydrogen peroxide as the bleaching component and the addition of caustic soda and water glass as activating or stabilizing components.
  • the fiber material rests in this at a high temperature and for a defined period of time.
  • new pulp coming from the disperger is continuously fed in via a screw conveyor system.
  • it is continuously diluted with circulating water and the bleached pulp is fed to the next process step.
  • the method of operation is the same in all respects as the flotation described above.
  • the difference lies in the separation task. If the largest amounts of printing inks detached in the pulper are separated in the flotation 1, the dirt specks, residual printing inks and mineral additions such as ash are separated in this flotation stage. To minimize losses, there is also a subdivision into primary and secondary flotation.
  • the overflow discharged from the secondary cell like the overflow from the secondary cell from flotation 1, is fed to the sludge vat. From this the sludge is pumped out for further thickening.
  • the pulp which has been partially dehydrated by the disc filter, is fed via a steam-heated storage vessel to a pulp pump equipped with a ventilation device.
  • a bleach solution is metered into the air evacuated pulp in the suction nozzle.
  • the pulp pump conveys the pulp from below into a vertical bleaching pipe, in which a reductive post-bleaching takes place.
  • a reductive post-bleaching takes place.
  • the pulp pump conveys the pulp from below into a vertical bleaching pipe, in which a reductive post-bleaching takes place.
  • a reductive post-bleaching takes place.
  • It will be pale Fiber material is not lightened or bleached, but rather a "color location correction" takes place. This correction is perceived by the human eye as a gain in whiteness.
  • a dissolving and dosing station is available to produce the bleach solution.
  • sodium hydrosulphite powder is continuously dissolved in fresh water.
  • This solution is metered in front of the stock pump to the bleaching tube via a metering pump integrated in the system.
  • the pulp transferred from the bleaching tube into the storage tower represents the "finished product" of the deinking system at this point.
  • the storage tower has, for example, around 300 m 3 of usable volume and can therefore hold up to 301 pulp. This stack volume serves as a buffer between the deinking system and the paper machine.
  • a stock pump installed on the storage tower is used to pump the pulp into a smaller equalizing tank, diluting it with water from the paper machine.
  • This container which is equipped with a stirrer, compensates for fluctuations in stock density, which inevitably arise when discharging from the storage tower.

Abstract

The invention relates to a method for working up waste paper, comprising at least one first flotation step for removing printing inks from a waste paper material suspension. When detached, lye-soaked wet labels are used, according to the invention, the pH value of the waste paper material suspension is adjusted to a value preferably between 8.4 and 8.6 by adding an acidifying agent in a method step preceding the at least one first flotation step. This prevents the formation of foam in the at least one first flotation step.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Etikettenpapiers aus abgelösten Nassetiketten Process for producing a label paper from detached wet labels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Altpapieraufbereitung umfassend mindestens einen ersten Flotationsschritt zur Entfernung von Druckfarben aus einer Altpapierstoffsuspension. The invention relates to a method for waste paper processing comprising at least one first flotation step for removing printing inks from a waste paper stock suspension.
Es ist bekannt nass- und laugenfeste Etikettenpapiere aus Zellstoff mit teilweise geringen Anteilen an Sekundärfasern (Handels-DIP) herzustellen. Der dazu benötigte Faserstoff, in der Regel Handelsware, wird dabei lediglich in sogenannten Pulpern aufgelöst beziehungsweise suspendiert, gemahlen und anschließend zur Papierherstellung der Papiermaschine zugeführt. Auf der Papiermaschine wird aus dem Zellstoff unter Zugabe von chemischen Produkt- und Prozesshilfsmitteln ein Streichrohpapier hergestellt. Das Streichrohpapier wird dann einseitig oder beidseitig gestrichen und kalandriert. Die Ausrüstung/Konfektionierung erfolgt dann entweder als Papierrolle oder in Formatbögen, teilweise geprägt. It is known to produce wet and alkali-resistant label papers from cellulose with, in some cases, small amounts of secondary fibers (commercial DIP). The pulp required for this, usually commercial goods, is only dissolved or suspended in so-called pulpers, ground and then fed to the paper machine for paper production. On the paper machine, chemical product and processing aids are added to the cellulose to produce a base paper for coating. The base paper is then coated on one or both sides and calendered. The finishing / packaging then takes place either as a paper roll or in format sheets, partially embossed.
Diese Papiere benötigen neben einer hohen Nass- und Laugenfestigkeit für den Abwaschvorgang von einer Flasche im heißen alkalischen Laugenbad auch eine hohe Nassopazität, um zu verhindern, dass bei Feuchtwerden der Etiketten u.a. die Leimspur von der Verklebung zu erkennen ist bzw. auch keine Störung des Druckbildes erfolgt. Um diesen Effekt zu erreichen, wird üblicherweise Titandioxid oder andere stark streuende Pigmente in der Masse und im Oberflächenstrich eingesetzt. Diese Etikettenpapiere werden heute bei allen Abfüllbetrieben, zum Beispiel für Mineralwasser, Fruchtsäften, Bier, Wein usw. weltweit eingesetzt. In addition to high wet and alkali resistance for the washing process of a bottle in a hot alkaline alkali bath, these papers also need a high wet opacity in order to prevent the glue trace from the gluing, among other things, from being seen and no disturbance of the printed image when the labels get wet he follows. To achieve this effect, titanium dioxide or other highly scattering pigments are usually used in the mass and in the surface coating. These label papers are used today in all bottling plants, for example for mineral water, fruit juices, beer, wine, etc. all over the world.
Bislang wird ein Großteil der von Pfandflaschen abgewaschenen Etiketten der thermischen Verwertung zugeführt. Aus Umweltschutzgründen wird von der Getränkeindustrie Nachhaltigkeit gefordert, was sich beispielsweise durch einen geschlossenen Kreislauf der Etiketten erzielt werden kann, d.h. wenn Altetiketten der Produktion von neuen Etiketten wieder zufließen könnten. Die besonderen Eigenschaften von Altpapiersorten die aus nass- und laugenfesten Etikettenpapieren gewonnen wurden, hinderten bisher die Verwendung dieser Papiersorten in den bekannten Verfahren zur Etikettenherstellung. Aus diesem Grund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt ein Verfahrens zur Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren, vorzugsweise im Flächengewichtsbereich von 50 - 100 g/m2 aus Altpapiersorten nach DIN EN 643 zu entwickeln. Idealerweise sollte der Altpapieranteil bis zu 100 % betragen. So far, a large part of the labels washed off returnable bottles has been sent to thermal recycling. For environmental reasons, sustainability is required of the beverage industry, which can be achieved, for example, through a closed loop of labels, ie if old labels could flow back into the production of new labels. The special properties of types of waste paper obtained from wet and alkali-resistant label papers have hitherto prevented the use of these types of paper in the known processes for producing labels. For this reason, the invention has set itself the task of developing a process for the production of wet- and alkali-resistant label papers, preferably in the basis weight range of 50-100 g / m 2 from types of waste paper according to DIN EN 643. Ideally, the proportion of waste paper should be up to 100%.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem Verfahrensschritt der einem mindestens ersten Flotationsschritt vorangeht, durch Zugabe eines Säuerungsmittels der pH-Wert der Altpapierstoffsuspension auf einen Wert zwischen 8,0 und 9,3, vorzugsweise zwischen 8,2 und 9,0 und besonders vorzugsweise zwischen 8,3 und 8,8 und höchst vorzugweise zwischen 8,4 und 8,6 eingestellt wird. Als Säurungsmittel eignen sich Säuren, beispielsweise Salzsäure, oder Salze die auf Auflösung in Wasser einen pH-Wert dieser Lösung unter 7,0 erzeugen. Salzsäure beispielsweise reagiert mit der Natronlauge und erzeugt Kochsalz. Somit wird der Anteil an Natronlauge reduziert und damit auch der ph-Wert gesenkt. This object is achieved in that in a process step the at least first flotation step precedes, by adding an acidifying agent, the pH value of the waste paper stock suspension to a value between 8.0 and 9.3, preferably between 8.2 and 9.0 and especially is preferably set between 8.3 and 8.8 and most preferably between 8.4 and 8.6. Acids, for example hydrochloric acid, or salts which, when dissolved in water, produce a pH value of this solution below 7.0, are suitable as acidifying agents. Hydrochloric acid, for example, reacts with the sodium hydroxide solution and produces table salt. This reduces the proportion of sodium hydroxide solution and thus also lowers the pH value.
Die Erfindung hat sich die Erkenntnis zu Nutzen gemacht, dass beim Einsatz von alkalisch vorbelasteten Altpapieren der Sortengruppe 5.05.00 der pH-Wert im Stofflöser je nach Zugabemenge der abgelaugten Etiketten bzw. deren pH-Wert auf bis zu 11,5 ansteigt, während ohne Zugaben von Faserstoffen aus Etikettenaltpapier, ein pH-Wert 9,3 - 9,5 vorherrscht. Es hat sich gezeigt, dass der erhöhte pH-Wert insbesondere durch Schaumbildung zu Problemen in einer ersten Flotation führt. Hierdurch verschlechtert sich deutlich die Entwässerbarkeit des Faserstoffes an einem der ersten Flotation nachgeschalteten Scheibenfilter. Insgesamt reduziert dies die Anlagenleistung und verschlechtert auch die Stoffqualität. The invention has made use of the knowledge that when using alkaline-preloaded waste paper of grade group 5.05.00, the pH value in the pulper increases to up to 11.5 depending on the amount added to the extracted labels or their pH value, while without Additions of fibers from label paper, a pH value of 9.3 - 9.5 prevails. It has been shown that the increased pH value leads to problems in a first flotation, in particular due to foam formation. This significantly worsens the dewaterability of the pulp on a disc filter downstream of the first flotation. Overall, this reduces the system performance and also worsens the quality of the material.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist das Säuerungsmittels Aluminiumsulfat. Das Aluminiumsulfat hat neben den Säuerungseffekt den zusätzlichen Vorteil, dass die Al-Ionen es als Flockungshilfmittel am Scheibenfilter als Flockungshilfsmittel wirken und damit als Entwässerungsbeschleuniger, was zur Entlastung des Scheibenfilters im Betrieb führt. In a further development of the method, the acidifying agent is aluminum sulfate. In addition to the acidifying effect, the aluminum sulfate has the additional advantage that the aluminum ions act as a flocculant on the disc filter as a flocculant and thus as a dewatering accelerator, which relieves the disc filter during operation.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Altpapierstoffsuspension vor dem ersten Flotationsschritt auf eine Stoffdichte zwischen 0,5% und 1,5%, vorzugsweise 0,8% und 1,2%, und besonders bevorzugt um 1% eingestellt. Die Verdünnung erfolgt vorzugsweise mit Wasser. Diese Verdünnung optimiert die Flotation. In a further development of the invention, the waste paper stock suspension is reduced to a stock consistency between 0.5% and 1.5%, preferably 0.8% and 1.2%, before the first flotation step, and particularly preferably adjusted to 1%. The dilution is preferably carried out with water. This dilution optimizes the flotation.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Aluminiumsulfat der Altpapierstoffsuspension in wässeriger Lösung zugegeben. Vorzugsweise wird die wässerige Lösung von Aluminiumsulfat dem Verdünnungswasser beigeben, beziehungsweise ist die wässerige Lösung das Verdünnungswasser, so dass die Konzentration des zugegebenen Aluminiumsulfats möglichst gering ist. Da im Altpapier regelmäßig Kalziumkarbonat enthalten ist würde wegen des niedrigen pH-Wertes einer konzentrierten Aluminiumsulfatlösung von einem ph-Wert von 2,5 ohne Verdünnung es am Kalziumcarbonathaltigem Stoff durch lokale Übersäuerung zur Zersetzung des Kalziumcarbonates und damit zur Gips- und CC>2-Bildung kommen. Durch die Zugabemenge an Aluminiumsulfat kann der pH-Wert nun auf das Optimum von 8,5 - 8,6 eingestellt werden. In a further development of the invention, the aluminum sulfate is added to the waste paper stock suspension in aqueous solution. The aqueous solution of aluminum sulfate is preferably added to the dilution water, or the aqueous solution is the dilution water, so that the concentration of the aluminum sulfate added is as low as possible. Since calcium carbonate is regularly contained in waste paper, due to the low pH value of a concentrated aluminum sulfate solution with a pH value of 2.5 without dilution, the calcium carbonate-containing substance would break down the calcium carbonate through local acidification and thus lead to the formation of gypsum and CC> 2 come. By adding the amount of aluminum sulfate, the pH value can now be adjusted to the optimum of 8.5 - 8.6.
In einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Altpapierstoffsuspension zwischen 1% und 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 enthält. Dies Altpapiersorte wird in der DIN EN 643 als „Nassetiketten" bezeichnet und wird beschrieben als gebrauchte, feuchte Etiketten, aus nassfestem Papier, maximal 1% Glasanteil zulässig und maximal 50% Feuchtegehalt, ohne andere unzulässige Stoffe. Das beanspruchte Verfahren erlaubt eine 100% Wiederverwendbarkeit von Nassetiketten. In a further development of the invention, the waste paper stock suspension contains between 1% and 100% waste paper of type 5.05.00 according to DIN EN 643. This type of waste paper is referred to as "wet labels" in DIN EN 643 and is described as used, moist labels made of wet-strength paper, a maximum of 1% glass content permitted and a maximum of 50% moisture content, without other prohibited substances. The claimed process allows 100% reusability of wet labels.
In einer Weiterbildung der Erfindung bei der die Altpapierstoffsuspension weniger als 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 enthaelt kann der verbleibende Anteil Altpapier Altpapier der Sorte 1.11 nach DIN EN 643 enthalten. Die Altpapiersorte 1.11 nach DIN EN 643 wird dort als „Deinkware" bezeichnet und beschreiben als sortiertes graphisches Papier, mindestens 80% Zeitungen und Illustrierte beinhaltend. Es müssen hierbei mindestens 30% Zeitungen und mindestens 40% Illustrierte enthalten sein. Druckprodukte die für Deinking ungeeignet sind, sind auf 1,5% begrenzt. Diese Papiersorte lässt sich in dem neuen Verfahren ohne Änderung der chemischen Zusammensetzung der Pulpmischung nutzen. Da die Nassetiketten bereits Laugenreste enthalten, ist unter Umständen keine zusätzliche Lauge, zumindest aber nur eine reduzierte Zugabe von Lauge erforderlich. Natürlich existieren andere Papiersorten die problemlos der Altpapierstoffsuspension zugegeben werden können, zum Beispiel Sorte 1.09.00 „Zeitungen und Illustrierte" , welche überwiegend unverkaufte Exemplare enthalten, und deswegen weniger Probleme erwarten lassen als Deinkware. Deswegen ist die Deinkware unter allen geeigneten Papiersorten, diejenige die am problematischsten zu verarbeiten ist und deren Verwendung daher zur Erfüllung der Nachhaltigkeit den größten Beitrag liefert. In a further development of the invention in which the waste paper stock suspension contains less than 100% waste paper of type 5.05.00 according to DIN EN 643, the remaining portion of waste paper can contain waste paper of type 1.11 according to DIN EN 643. The waste paper type 1.11 according to DIN EN 643 is called "deinked" and describes as sorted graphic paper, containing at least 80% newspapers and magazines. It must contain at least 30% newspapers and at least 40% magazines. Print products that are unsuitable for deinking , are limited to 1.5%. This type of paper can be used in the new process without changing the chemical composition of the pulp mixture. Since the wet labels already contain caustic residues, no additional caustic solution, or at least only a reduced addition of caustic solution, may be required. Of course, there are other types of paper that can easily be added to the waste paper stock suspension, For example type 1.09.00 "Newspapers and magazines", which mainly contain unsold copies and therefore less problems are to be expected than deinked goods Sustainability makes the biggest contribution.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,5% an 50% Natronlauge enthalten. Zum einen kann in einem Pulper je nach Alkalität der verarbeiteten Nassetiketten auf den Einsatz von Natronlauge komplett verzichtet werden, beziehungsweise die sonst übliche Zugabe von Natronlauge stark reduziert werden. In a further development of the invention, up to 0.5% of 50% sodium hydroxide solution is contained in the waste paper suspension, based on the weight fraction of the total waste paper stock content. On the one hand, depending on the alkalinity of the processed wet labels, the use of caustic soda can be completely dispensed with in a pulper, or the usual addition of caustic soda can be greatly reduced.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile 49,5%-iges Wasserstoffsuperoxid enthalten. In a further development of the invention, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction, the waste paper suspension contains up to 0.75% by weight of 49.5% hydrogen peroxide.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile Wasserglas enthalten. In a further development of the invention, up to 0.75% by weight of waterglass is contained in the waste paper suspension, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils in der Altpapiersuspension bis zu 0,375% Gewichtsanteile Fettsäure enthalten. In a further development of the invention, up to 0.375% by weight of fatty acid is contained in the waste paper suspension, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, in welchem weitestgehend alle wesentlichen Verarbeitungsschritte aufgeführt werden, näher beschreiben und erläutert. The invention will now be described and explained in more detail using an exemplary embodiment in which all essential processing steps are listed as far as possible.
Die Figur 1 zeigt den Ablauf von Verfahrensschritten in einer graphischen Form. FIG. 1 shows the sequence of process steps in a graphical form.
Die Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren basiert auf der erfinderischen Altpapieraufbereitung. Die Altpapieraufbereitung ist in verschiedene Verfahrensschritte unterteilt und in Figur 1 dargestellt. Im Groben kann unterschieden werden zwischen der Lagerung von Altpapier 1, der Lagerung von Chemikalien 2 die für den Altpapieraufbereitung benötigt werden, dem Zerfasern 3 des Altpapiers, einer Mittelkonsistenzsortierung 4, einer ersten Flotierung 5, einer Reinigung 6, einer Niedrigkonsistenzsortierung 7, einem ersten Eindicken 8, einer Dispergierung 9, einer Oxidativen Bleiche 10, einer zweiten Flotation 11, einer zweiten Eindickung 12, einer reduktiven Bleiche 13, bei der eine reduktive Bleiche von einer Ansatz & Dosieranlage 15 dem Prozess zugeführt wird, einem Stapeln 14, bevor die aufbereitete Altpapierstoffware einer Papiermaschine 16 zugeführt wird. Der Fachmann erkennt, dass einige Verfahrensschritte gegebenenfalls in einer anderen Reihenfolge ausgeführt, oder einige Verfahrensschritte weggelassen werden können oder andere Verfahrensschritte hinzugefügt werden können, ohne dass hierbei von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird. The production of wet and alkali-resistant label papers is based on the inventive waste paper processing. The recycling of waste paper is divided into different process steps and shown in FIG. 1. Roughly, a distinction can be made between the Storage of waste paper 1, the storage of chemicals 2 that are required for waste paper processing, the shredding 3 of the waste paper, a medium-consistency sorting 4, a first flotation 5, a cleaning 6, a low-consistency sorting 7, a first thickening 8, a dispersion 9, a Oxidative bleach 10, a second flotation 11, a second thickening 12, a reductive bleach 13, in which a reductive bleach is fed to the process from a batch & metering system 15, a stacking 14, before the processed waste paper stock is fed to a paper machine 16. The person skilled in the art recognizes that some process steps may be carried out in a different order, or some process steps can be omitted or other process steps can be added without deviating from the concept of the invention.
In einem Altpapierlager werden verschiedene Papiersorten angeliefert. Generell kommen zur Herstellung von nass- und laugenfesten Etikettenpapieren Altpapiere der Sortengruppe 1, 2, 3 und 5 nach DIN EN 643 zum Einsatz, im speziellen die Sorten Gruppe 1: 1.06.00 / 1.06.01 / 1.06.02 / 1.07.00 / 1.09.00 / 1.11.00 Different types of paper are delivered to a waste paper store. Generally, for the production of wet- and alkali-resistant label papers, waste papers of the grades group 1, 2, 3 and 5 according to DIN EN 643 are used, in particular the grades group 1: 1.06.00 / 1.06.01 / 1.06.02 / 1.07.00 / 1.09.00 / 1.11.00
Gruppe 2: 2.01.00 bis 2.14.01 Group 2: 2.01.00 to 2.14.01
Gruppe 3: 3.01.00 bis 3.11.00 / 3.12.00 bis 3.19.00 / 3.20.01 Group 3: 3.01.00 to 3.11.00 / 3.12.00 to 3.19.00 / 3.20.01
Gtruppe5: 5.05.00 / 5.05.01 / 5.05.03 / 5.07.00 Group5: 5.05.00 / 5.05.01 / 5.05.03 / 5.07.00
Die Altpapiere werden im Altpapierlager entweder lose oder in Ballenform gelagert. The waste paper is stored either loosely or in bales in the waste paper store.
Speziell die Altpapiere der Sortengruppen 5.05.00 (abgewaschene Nassetiketten) fallen mit einem Trockengehalt von ca. 40% - 50 % an, nachdem sie mit einer ca. 1,8 % Natronlauge bei den Getränkeherstellern von der Flasche abgewaschen wurden. Demnach weisen diese Altpapiere eine hohe Alkalität auf. Bei Untersuchungen der Auflösbarkeit wurde herausgefunden, das bei diesen Papieren eine Mindestlagerdauer im alkalischen Medium erforderlich ist, sonst lassen sich diese Papiere nicht suspendiereen. Die Mindestlagerdauer wird idealerweise für eine jede Charge über ein geeignetes Laborprüfverfahren mit einem eigens dafür gebauten Laborpulper mit einer speziellen Auflösewendel (in Anlehnung an einen HC-Stofflöser) ermittelt. Typischerweise sind die Auflösebedingungen im Laborpulper wie folgt: In particular, the waste paper of type groups 5.05.00 (washed off wet labels) is obtained with a dry content of approx. 40% - 50% after being washed off the bottle with approx. 1.8% caustic soda at the beverage manufacturers. Accordingly, this waste paper has a high level of alkalinity. Investigations into the dissolvability have shown that these papers require a minimum storage period in an alkaline medium, otherwise these papers cannot be suspended. The minimum storage period is ideally determined for each batch using a suitable laboratory test procedure with a specially built laboratory pulper with a special spiral opening (based on a HC pulper). Typically, the dissolution conditions in the laboratory pulper are as follows:
Stoffdichte: 10 % pH-Wert: 10,5 Fabric density: 10% pH value: 10.5
Temperatur: 45 °C bis 50 °C Temperature: 45 ° C to 50 ° C
Drehzahl: 1345 min 1 Speed: 1345 min 1
Auflösedauer: 12 min Dissolving time: 12 min
Wenn unter diesen Parametern die Auflösbarkeit der abgewaschenen Etiketten gegeben ist, dann ist die Mindestlagerdauer erreicht und die Etiketten können eingesetzt werden. Falls die Auflösbarkeit noch nicht gegeben ist, muss die Charge noch länger gelagert werden und der Test für die Auflösbarkeit zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt werden. If the washed-off labels can be dissolved under these parameters, then the minimum storage period has been reached and the labels can be used. If the dissolvability is not yet given, the batch must be stored longer and the test for the dissolvability repeated at a later point in time.
Im Folgenden wird die Altpapieraufbereitung von Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643, abgelöste Nassetiketten, beschrieben. In einem Pulper werden durch eine geeignete Geometrie von Auflöseorganen in Verbindung mit hoher elektrischer Antriebsleistung, hohe mechanische Scherkräfte erzeugt. Durch den gleichzeitigen Eintrag von Altpapier, unterstützenden Chemikalien und Kreislaufwasser wird eine hohe Stoffdichte eingestellt. Bei Altpapier ohne Laugenreste muss zur Erhöhung des pH-Wertes auf das erforderliche Maß von 9, 3-9, 5 üblicherweise Natronlauge (NaOH) im Pulper zugesetzt. Bei alleiniger Verwendung von abgelösten Nassetiketten, beziehungsweise einem hohen Anteil von abgelösten Nassetiketten am zugesetzten Altpapier kann dieser Schritt entfallen, weil sich durch die Laugenreste in den abgelösten Nassetiketten ein pH-Wert einstellt, welcher höher ist als der benötigte pH-Wert. Es hat sich gezeigt dass ein höherer pH-Wert als üblich im Pulper keine Nachteile mit sich bringt. The following describes the recycling of waste paper of the 5.05.00 type in accordance with DIN EN 643, peeled wet labels. In a pulper, high mechanical shear forces are generated through a suitable geometry of opening elements in connection with high electrical drive power. The simultaneous entry of waste paper, supporting chemicals and circulating water creates a high stock density. In the case of waste paper without lye residues, sodium hydroxide solution (NaOH) usually has to be added to the pulper to increase the pH value to the required level of 9, 3-9, 5. If only removed wet labels are used, or a high proportion of removed wet labels on the added waste paper, this step can be omitted because the lye residue in the removed wet labels sets a pH value that is higher than the required pH value. It has been shown that a higher pH than usual in the pulper does not have any disadvantages.
Mit der Natronlauge gelingt ein Aufbrechen des Faserverbandes und ein Ablösen der an den Oberflächen der Fasern anhaftenden Druckfarben. Es entsteht ein homogener, grauer Ausgangsfaserstoff. Idealerweise sind im Pulper folgende Auflösebedingungen erforderlich: The sodium hydroxide solution breaks up the fiber structure and detaches the printing inks adhering to the surfaces of the fibers. The result is a homogeneous, gray starting fiber material. Ideally, the following pulping conditions are required in the pulper:
Temperatur 45°C - 50°C Temperature 45 ° C - 50 ° C
Stoffdichte 15 % - 17 % Fabric consistency 15% - 17%
Auflösezeit 12 Minuten (Gesamtzyklus 25 Minuten) Dissolution time 12 minutes (total cycle 25 minutes)
Bezogen auf das Gesamtgewicht des Altpapieres ist die Rezeptur für den Pulper wie folgt: H202 (49,5%ig) 0,75 % Based on the total weight of the waste paper, the recipe for the pulper is as follows: H 2 0 2 (49.5%) 0.75%
Wasserglas 0,75 % Water glass 0.75%
Fettsäure 0,375 % Fatty acid 0.375%
Wasser water
Bei der Verwendung von Altpapier der Sorte 5.05.00 ist die Rezeptur somit bis auf die Zugabe von Natronlauge die gleiche wie für andere Altpapiersorten. Die Zugabe von Natronlauge kann entweder gänzlich entfallen oder bei einer Mischung von abgelösten Nassetiketten und anderen Altpapiersorten zumindest reduziert werden. Der pH-Wert wird mittels einem pH- Wert Messgerät gemessen. When using waste paper of grade 5.05.00, the recipe is the same as for other types of waste paper, with the exception of the addition of caustic soda. The addition of caustic soda can either be omitted entirely or at least reduced in the case of a mixture of detached wet labels and other types of waste paper. The pH value is measured using a pH value measuring device.
Nach Verstreichen von 12 Minuten Auflösezeit im Pulper oder länger beginnt der Ableerprozess des Pulpers. Unter Zugabe von Kreislaufwasser zu Verdünnungszwecken auf eine Stoffdichte von cirka 5% ± 2% wird der Inhalt des Pulpers in eine nachgeschaltete Ableerbütte abgepumpt. Der pH-Wert wird durch das Verdünnungswasser auf einen Bereich von 8,7 - 9,0 abgesenkt. After 12 minutes of dissolving time in the pulper or longer, the pulper emptying process begins. With the addition of circulating water for dilution purposes to a consistency of approx. 5% ± 2%, the content of the pulper is pumped into a downstream emptying vat. The dilution water lowers the pH value to a range of 8.7-9.0.
Beim Abpumpen in die Ableerbütte muss die Suspension ein erstes Sortieraggregat einer Sortierbirne mit einem Lochblech, beispielsweise 6 mm Lochdurchmesser, passieren. In der Sortierbirne werden grobe Verunreinigungen wie Folien, Plastik, Metall ect. zurückgehalten und gesammelt. Nach Beendigung des Ableervorganges werden diese ausgeschleust und in einem Container gesammelt. When pumping out into the emptying chute, the suspension must pass a first sorting unit of a sorting pear with a perforated plate, for example a 6 mm hole diameter. Coarse impurities such as foils, plastic, metal, etc. are deposited in the sorting pear. held back and collected. After the emptying process is complete, these are discharged and collected in a container.
In der Ableerbütte findet bei ca. 5 % Stoffdichte der Verweilprozess zur Quellung der aus dem Pulper abgepumpten Suspension statt. Hierbei spielt der Faktor Zeit die dominierende Rolle. In der Suspension befindliche Chemikalien sorgen für ein gutes Eindringen von Wasser in die Fasern. Diese quellen auf, vergrößern ihre Oberfläche und werden geschmeidig. Noch anhaftende Druckfarben werden durch die entstehenden Oberflächenspannungen abgesprengt und werden in späteren Verfahrensschritten abgeschieden. In the emptying chute, the dwell process takes place at approx. 5% consistency to swell the suspension pumped out of the pulper. The time factor plays the dominant role here. Chemicals in the suspension ensure that water penetrates well Fibers. These swell up, enlarge their surface and become supple. Any printing inks that are still adhering are blown off by the surface tension and are deposited in later process steps.
Die in der Suspension enthaltenen gröbsten Verunreinigungen wie Steine, Glasbruchstücke, Heftklammer ect. müssen abgeschieden werden. Dazu finden zwei parallel geschaltete Dickstoffreiniger Verwendung. Diese arbeiten nach dem Prinzip der Zentrifugalabscheidung. Die Suspension wird in senkrecht stehenden Stahlzylindern mit konisch verlaufendem Endstück beschleunigt, spezifisch schwerere Teile als die Fasern selbst werden an den Rand gedrückt und am Ende des Konus abgeschieden. Eine zyklisch taktende Schwerschmutzschleuse dient als Sammler. Die Dickstoffreinigung ist im Verfahrensschritt Lochsortierung integriert. The coarsest impurities contained in the suspension such as stones, broken glass, staples, etc. must be deposited. Two thick solids cleaners connected in parallel are used for this purpose. These work on the principle of centrifugal separation. The suspension is accelerated in vertical steel cylinders with a conical end piece, specifically heavier parts than the fibers themselves are pressed to the edge and deposited at the end of the cone. A cyclically clocking heavy dirt sluice serves as a collector. The thick matter cleaning is integrated in the hole sorting process step.
Zwischen zwei Start/Stopp Bütten ist die aus drei Sortierern bestehende Lochsortierung integriert. Mittels Pumpe wird die Suspension über die bereits erwähnte Dickstoffreinigung in den ersten Sortierer gefördert. Im Sortierer ist ein zylindrischer stehender Siebkorb mit Löchern von vorzugsweise einem Durchmesser von 1,2 mm eingebaut. Der den Sortierer verlassende Gutstoff hat die Löcher von 1,2mm passiert und wird in einer nachgelagerten Bütte gesammelt. The hole sorting system consisting of three sorters is integrated between two start / stop vats. By means of a pump, the suspension is conveyed to the first sorter via the aforementioned high-viscosity cleaning system. A cylindrical upright screen basket with holes of preferably a diameter of 1.2 mm is installed in the sorter. The accepted material leaving the sorter has passed the 1.2 mm holes and is collected in a downstream vat.
Das Rejekt wird im unteren Teil des Sortierers abgeführt und unter Verdünnung mit Kreislaufwasser dem zweiten Sortierer zugeführt. Hier findet ebenfalls eine Trennung in Gutstoff und Rejekt statt. Der Gutstoff wird ebenfalls in der nachgelagerten Bütte gesammelt. Das Rejekt wird wiederum verdünnt und dem dritten Sortierer zugeführt. Dessen Gutstoff gelangt ebenfalls in die nachgeschaltete Bütte. Das Rejekt wird abgeschieden und aus der Anlage ausgetragen. Die Lochsortierung dient dem Abscheiden flächiger Verunreinigungen in der Suspension. The reject is removed in the lower part of the sorter and fed to the second sorter after being diluted with circulating water. Here, too, there is a separation into accept and reject. The accepted material is also collected in the downstream vat. The reject is again diluted and fed to the third sorter. Its accept also reaches the downstream chute. The reject is separated and discharged from the system. The hole sorting is used to separate flat impurities in the suspension.
Wiederum zwischen zwei Start/Stopp Bütten platziert, befindet sich eine vorzugsweise 3- stufige Schlitzsortierung. Der Aufbau ähnelt der Lochsortierung, die Sortierer haben jedoch Siebkörbe mit Schlitzen mit vorzugsweise 0,2 mm Schlitzbreite. Die erste Stufe besteht aus zwei parallel geschalteten Sortieren gleicher Größe und Bauart. Das jeweils entstehende Rejekt wird in der nachgeschalteten Stufe nachsortiert. Die jeweils letzte (dritte) Stufe schleust das entstehende Rejekt aus dem System aus. Die Gutstoffe aller drei Stufen werden in einer nachgeschalteten Bütte gesammelt. Die Schlitzsortierung dient dem Abscheiden von dreidimensionalen (kubischen) Verunreinigungen. Die Stoffdichte nach der Schlitzsortierung beträgt ca. 2 % Placed again between two start / stop vats, there is preferably a 3-stage slot sorting. The structure is similar to the hole sorting system, but the sorters have sieve baskets with slots with a slot width of preferably 0.2 mm. The first stage consists of two sorters of the same size and type connected in parallel. The reject produced in each case is re-sorted in the downstream stage. The last (third) stage in each case removes the resulting reject from the system. The accepts from all three stages are collected in a downstream vat. The slot sorting serves to separate three-dimensional (cubic) impurities. The stock consistency after slot sorting is approx. 2%
Kernstück einer jeden Deinking Anlage bildet der Prozessschritt Flotation. In den vorangegangenen Verfahrensschritten wurden sukzessive mechanische Verunreinigungen unterschiedlicher Größen und Geometrie entfernt. In Flotationszellen werden die abgelösten Druckfarben aus der Suspension entfernt. Zu diesem Zweck wird der Faserstoff mittels Kreislaufwasser auf eine Stoffdichte von ca. 1 % verdünnt und dadurch der pH-Wert auf den für die Flotation erforderliche Höhe von 8,5 - 8,6 eingestellt. Verdünnungswasser ist für eine solche Absenkung bei abgelösten Nassetiketten alleine jedoch nicht ausreichend. Deshalb wird dem Verdünnungswasser Aluminiumsulfat Al^SC b in in Wasser gelöster Form zugegeben, wodurch die Aluminiumsulfatlösung bereits weiter verdünnt ist, bevor das Verdünnungswasser in die Bütte einläuft. Durch ein pH-Wert Messgerät wird dabei der pH- Wert der Altpapierstoffsupension in der Bütte fortlaufend kontrolliert und solange der ph- Wert über 9,0 liegt, die Aluminiumsulfatlösung dem Verdünnungswasser zugegeben. The flotation process step forms the core of every deinking system. In the previous process steps, mechanical impurities of different sizes and geometries were successively removed. The detached printing inks are removed from the suspension in flotation cells. For this purpose, the pulp is diluted to a consistency of approx. 1% using circulating water and the pH value is thereby adjusted to the level of 8.5 - 8.6 required for flotation. However, dilution water alone is not sufficient for such a reduction in the case of peeled wet labels. Therefore, aluminum sulfate Al ^ SC b is added to the dilution water in a form dissolved in water, whereby the aluminum sulfate solution is already further diluted before the dilution water runs into the vat. The pH value of the waste paper stock suspension in the vat is continuously monitored by a pH value measuring device and the aluminum sulfate solution is added to the dilution water as long as the pH value is above 9.0.
Eine Aneinanderreihung von mehreren Flotationszellen nennt man Flotationsstraße. Die Suspension wird nacheinander über Pumpen von Zelle zu Zelle gepumpt. Beim Eintritt in jede dieser Zellen wird diese durch spezielle Belüftungselemente (Diffusoren) stark mit Luft versetzt. Es entsteht an der Oberfläche eine Schaumschicht an deren Blasen sich die im Pulper abgelösten Druckfarben anlagern. Ein Wehr sorgt für einen einstellbaren Überlauf des Schaumes. Um Verluste zu minimieren, werden die Schäume der sogenannten „Primärflotation" gesammelt und in der „Sekundärflotation" nachflotiert. Nur der Schaum der Sekundärzelle wird, gemeinsam mit dem Schaum der 1. Zelle Primärflotation, verworfen und einer Schlammbütte zugeführt. A series of several flotation cells is called a flotation line. The suspension is pumped successively from cell to cell by pumps. When entering each of these cells, it is heavily mixed with air through special ventilation elements (diffusers). A foam layer is created on the surface of which the printing inks detached in the pulper attach to the bubbles. A weir ensures an adjustable overflow of the foam. In order to minimize losses, the so-called "primary flotation" foams are collected and subsequently floated in the "secondary flotation". Only the foam from the secondary cell, together with the foam from the 1st primary flotation cell, is discarded and fed to a sludge vat.
Noch in der Suspension enthaltene kleinste Verunreinigungen, welche spezifisch schwerer sind als das Fasermaterial, werden in einer 4-stufigen Cleaneranlage entfernt. Der technische Aufbau ähnelt dem der Dickstoffreiniger, nur das der Durchmesser der senkrecht stehenden Zylinder mit konischer Spitze merklich geringer ist. Das Funktionsprinzip ist ebenfalls Gleich. Nachdem das anfallende Rejekt in der jeweils nächsten Stufe unter starker Verdünnung „nachgereinigt" wird, schleust die vierte Stufe das aufkonzentrierte Rejekt aus. Dieses wird verworfen. The smallest impurities still contained in the suspension, which are specifically heavier than the fiber material, are removed in a 4-stage cleaner system. The technical structure is similar to that of the thick material cleaners, only the diameter of the vertical ones Cylinder with a conical tip is noticeably smaller. The principle of operation is also the same. After the resulting reject is "post-cleaned" under strong dilution in the next stage, the fourth stage discharges the concentrated reject. This is discarded.
Zum Entfernen kleinster, hauptsächlich klebriger Verunreinigungen, sogenannte Stickies, wird die Fasersuspension einer dreistufigen Nachsortierung unterzogen. Der Aufbau ähnelt der im erläuterten Schlitzsortierung. In den Sortierern befinden sich Schlitzkörbe mit vorzugsweise 0,15 mm Schlitzweite. Die Gutstoffe der Stufen 1 und 2 werden Vorwärts geführt, deren Rejekte in der jeweils nachgeführten Stufe einer Nachsortierung unterzogen. Das aufkonzentrierte Rejekt der S. Stufe wird verworfen und einer Schlammbütte zugeführt. In order to remove the smallest, mainly stickies, so-called stickies, the fiber suspension is subjected to a three-stage re-sorting. The structure is similar to the slot sorting explained in. The sorters have slot baskets with a slot width of preferably 0.15 mm. The accepts in stages 1 and 2 are forwarded, and their rejects are re-sorted in the respective subsequent stage. The concentrated reject of the S stage is discarded and fed to a sludge vat.
Nach der Passage der Fasersuspension durch unterschiedlichste Sortier,- und Reinigungsstufen erfolgt eine zweistufige Eindickung. Diese besteht aus einer Kombination aus Scheibenfilter und Doppelsiebpresse. Dabei kommt der Entwässerung (Eindickung) der Suspension im Scheibenfilter, durch die Rückgewinnung von zwei Wasserqualitäten, die dominierende Rolle zu. Eine installierte Schneckenpumpe befördert den voreingedickten Stoff vom Scheibenfilter kommend zur Doppelsiebpresse (DSP), wo die Eindickung auf eine Stoffdichte von bis zu 35% stattfindet. Das auf der DSP ausgepresste Filtratwasser wird in die Pulperfüllwasserkammer zurückgeführt und dient dem Pulper-Neuansatz. After the fiber suspension has passed through various sorting and cleaning stages, it is thickened in two stages. This consists of a combination of a disc filter and a twin-wire press. The dewatering (thickening) of the suspension in the disc filter, through the recovery of two water qualities, plays the dominant role. An installed screw pump conveys the pre-thickened stock from the disc filter to the twin-wire press (DSP), where it is thickened to a stock consistency of up to 35%. The filtrate water squeezed out on the DSP is returned to the pulper filling water chamber and is used to make new pulper.
Da an den zu produzierende Fertigstoff höchste Anforderungen an optische Sauberkeit gestellt werden, würde jedes mit dem bloßen Auge erkennbare Schmutzpartikel im Papier, den optischen Eindruck trüben. Dies können noch nicht von den Fasern vollständig abgelöste Restfragmente von Druckfarben bzw. kleinste Schmutzpartikel sein. Deshalb wird der Faserstoff mit direkter Zufuhr von Dampf erhitzt und anschließend einem Disperger zugeführt. Durch hohen spezifischen Energieeintrag erzeugte Scherkräfte innerhalb der Maschine, werden die Schmutzpartikel unter die Sichtbarkeitsgrenze des menschlichen Auges zerkleinert. Gleichzeitig wird der Disperger als „Einmischmaschine" für die Chemikalien der nachfolgenden oxidativen Bleichstufe genutzt. Zur Erhöhung des Weißgrades ist eine Bleiche des Faserstoffes unabdingbar. Deshalb wird unter Zugabe von Wasserstoffperoxid als bleichende Komponente, sowie der Dosierung von Natronlauge und Wasserglas als aktivierende bzw. stabilisierende Komponenten, der Bleichvorgang in einem Bleichturm vollzogen. In diesem ruht der Faserstoff unter hoher Temperatur und definierter Zeit. Im oberen Teil des Bleichturmes wird kontinuierlich neuer Faserstoff, vom Disperger kommend über ein Schneckentransportsystem zugeführt. Im unteren Teil des Turmes wird kontinuierlich mit Kreislaufwasser verdünnt und der gebleichte Faserstoff dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt. Since the finished material to be produced has to meet the highest requirements in terms of visual cleanliness, every dirt particle in the paper that can be seen with the naked eye would cloud the visual impression. These can be residual fragments of printing inks or tiny dirt particles that have not yet been completely detached from the fibers. The pulp is therefore heated with a direct supply of steam and then fed to a disperser. Shear forces generated by high specific energy input within the machine, the dirt particles are crushed below the visibility limit of the human eye. At the same time, the disperger is used as a "mixing machine" for the chemicals in the subsequent oxidative bleaching stage. To increase the whiteness, bleaching of the fiber is essential. This is why the bleaching process is carried out in a bleaching tower with the addition of hydrogen peroxide as the bleaching component and the addition of caustic soda and water glass as activating or stabilizing components. The fiber material rests in this at a high temperature and for a defined period of time. In the upper part of the bleaching tower, new pulp coming from the disperger is continuously fed in via a screw conveyor system. In the lower part of the tower, it is continuously diluted with circulating water and the bleached pulp is fed to the next process step.
Die Arbeitsweise gleicht in allen Punkten der bereits beschriebenen Flotation. Der Unterschied liegt in der Abscheideaufgabe. Werden in der Flotation 1 die größten Mengen an im Pulper abgelösten Druckfarben abgeschieden, so werden in dieser Flotationsstufe die in der Dispergierung abgetrennten und zerkleinerten Schmutzpunkte, Restdruckfarben sowie mineralische Beimengungen, wie beispielsweise Asche abgeschieden. Zur Verlustminimierung gibt es auch hier eine Unterteilung in Primär- und Sekundärflotation. Der ausgetragene Überlauf der Sekundärzelle wird wie der Überlauf der Sekundärzelle aus Flotation 1, der Schlammbütte zugeführt. Aus dieser werden die Schlämme zur weiteren Eindickung abgepumpt. The method of operation is the same in all respects as the flotation described above. The difference lies in the separation task. If the largest amounts of printing inks detached in the pulper are separated in the flotation 1, the dirt specks, residual printing inks and mineral additions such as ash are separated in this flotation stage. To minimize losses, there is also a subdivision into primary and secondary flotation. The overflow discharged from the secondary cell, like the overflow from the secondary cell from flotation 1, is fed to the sludge vat. From this the sludge is pumped out for further thickening.
Zur Rückgewinnung des im Kreislauf geführten Produktionswassers, erfolgt eine erneute Eindickung auf einem Scheibenfilter. Auf diesem werden, wie in der Eindickung 1, ebenfalls zwei Wasserqualitäten zurückgewonnen. Diese zurückgewonnenen Wässer dienen der Versorgung unterschiedlicher Verbraucher der Anlage. Gleichzeitig wird das Fasermaterial auf konzentriert und vorhandene Vorratsbütten können dadurch mehr Fasermaterial aufnehmen. Daher kommt der erreichten Stoffdichte bei der Eindickung eine entscheidende Rolle in Verbindung mit den vorhandenen Stapelkapazitäten zu. To recover the circulating production water, it is thickened again on a disc filter. As in thickening 1, two qualities of water are also recovered on this. This recovered water is used to supply various consumers in the plant. At the same time, the fiber material is concentrated and the existing storage chests can thus take up more fiber material. The consistency achieved during thickening therefore plays a decisive role in connection with the existing stacking capacities.
Der vom Scheibenfilter teilentwässerte Faserstoff wird über ein mit Dampf beheiztes Vorlagegefäß, einer mit einer Entlüftungseinrichtung ausgestatteten Stoffpumpe zugeführt. Im Saugstutzen dieser wird dem Luftevakuierten Faserstoff eine Bleichmittellösung zudosiert. Die Stoffpumpe fördert den Faserstoff von Unten in ein senkrecht aufgestelltes Bleichrohr, in welchen eine reduktive Nachbleiche stattfindet. Im Unterschied zur oxid. Bleiche wird das Fasermaterial nicht aufgehellt bzw. gebleicht, sondern es findet eine „Farbortkorrektur" statt. Diese Korrektur wird vom menschlichen Auge als Weißgradgewinn wahrgenommen. Der aufgehellte Faserstoff tritt im oberen Bleichrohrsegment durch Rohrleitungsverbund in den Stapelturm über. The pulp, which has been partially dehydrated by the disc filter, is fed via a steam-heated storage vessel to a pulp pump equipped with a ventilation device. A bleach solution is metered into the air evacuated pulp in the suction nozzle. The pulp pump conveys the pulp from below into a vertical bleaching pipe, in which a reductive post-bleaching takes place. In contrast to the oxid. It will be pale Fiber material is not lightened or bleached, but rather a "color location correction" takes place. This correction is perceived by the human eye as a gain in whiteness.
Zur Herstellung der Bleichmittellösung steht eine Löse, -und Dosierstation zur Verfügung. In dieser wird kontinuierlich Natriumhydrosulfit-Pulver in Frischwasser aufgelöst. Über eine in der Anlage integrierten Dosierpumpe wird diese Lösung vor die Stoffpumpe zum Bleichrohr zudosiert. A dissolving and dosing station is available to produce the bleach solution. In this, sodium hydrosulphite powder is continuously dissolved in fresh water. This solution is metered in front of the stock pump to the bleaching tube via a metering pump integrated in the system.
Der aus dem Bleichrohr in den Vorratsturm überführte Faserstoff stellt an dieser Stelle das „Fertigprodukt" der Deinking Anlage dar. Der Vorratsturm hat beispielsweise rund 300 m3 nutzbares Volumen und kann damit bis zu 301 Faserstoff aufnehmen. Dieses Stapelvolumen dient als Puffer zwischen der Deinking Anlage und der Papiermaschine. The pulp transferred from the bleaching tube into the storage tower represents the "finished product" of the deinking system at this point. The storage tower has, for example, around 300 m 3 of usable volume and can therefore hold up to 301 pulp. This stack volume serves as a buffer between the deinking system and the paper machine.
Über eine am Vorratsturm installierten Stoffpumpe wird der Faserstoff unter Verdünnung mit von der Papiermaschine kommenden Wassers in eine kleinere Ausgleichsbütte umgepumpt. Dieser mit Rührwerk versehene Behälter kompensiert Stoffdichteschwankungen, welche beim Austrag aus dem Vorratsturm zwangsläufig entstehen. A stock pump installed on the storage tower is used to pump the pulp into a smaller equalizing tank, diluting it with water from the paper machine. This container, which is equipped with a stirrer, compensates for fluctuations in stock density, which inevitably arise when discharging from the storage tower.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Altpapieraufbereitung umfassend mindestens einen ersten Flotationsschritt zur Entfernung von Druckfarben aus einer Altpapierstoffsuspension dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt vor der dem mindestens einen Flotationsschritt durch Zugabe eines Säuerungsmittels der pH-Wert der Altpapierstoffsuspension auf einen Wert zwischen 8,0 und 9,3, vorzugsweise zwischen 8,2 und 9,0 und besonders vorzugsweise zwischen 8,3 und 8,8 und höchst vorzugweise zwischen 8,4 und 8,6 eingestellt wird. 1. A process for waste paper processing comprising at least one first flotation step for removing printing inks from a waste paper stock suspension, characterized in that in a process step before the at least one flotation step, the pH value of the waste paper stock suspension is adjusted to a value between 8.0 and 9 by adding an acidifier. 3, preferably between 8.2 and 9.0 and particularly preferably between 8.3 and 8.8 and most preferably between 8.4 and 8.6.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt vor der dem mindestens einen Flotationsschritt die Altpapierstoffsuspension auf eine Stoffdichte zwischen 0,5% und 1,5%, vorzugsweise 0,8% und 1,2%, und besonders bevorzugt um 1% eingestellt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that in a method step before the at least one flotation step, the waste paper stock suspension to a consistency between 0.5% and 1.5%, preferably 0.8% and 1.2%, and particularly preferably is adjusted by 1%.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Säuerungsmittels Aluminiumsulfat ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the acidifying agent is aluminum sulfate.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumsulfat der Altpapierstoffsuspension in wässeriger Lösung zugegeben wird. 4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the aluminum sulfate is added to the waste paper stock suspension in aqueous solution.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Altpapierstoffsuspension zwischen 1% und 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 enthält. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the waste paper stock suspension contains between 1% and 100% waste paper of grade 5.05.00 according to DIN EN 643.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Altpapierstoffsuspension von weniger als 100% Altpapier der Sorte 5.05.00 nach DIN EN 643 der verbleibende Anteil Altpapier der Sorte 1.11 nach DIN EN 643 enthält. 6. The method according to claim 5, characterized in that in the case of a waste paper stock suspension of less than 100% waste paper of the 5.05.00 type according to DIN EN 643, the remaining proportion of waste paper of the 1.11 type according to DIN EN 643 contains.
7. Verfahren nach einem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,5% Natronlauge enthält. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the waste paper suspension contains up to 0.5% sodium hydroxide solution based on the weight fraction of the total waste paper stock content.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile 49,5% Wasserstoffsuperoxid enthält. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction, the waste paper suspension contains up to 0.75% by weight 49.5% hydrogen peroxide.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,75% Gewichtsanteile Wasserglas enthält. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction, the waste paper suspension contains up to 0.75% by weight waterglass.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass bezogen auf den Gewichtsanteil des gesamten Altpapierstoffanteils die Altpapiersuspension bis zu 0,375% Gewichtsanteile Fettsäure enthält. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, based on the weight fraction of the total waste paper stock fraction, the waste paper suspension contains up to 0.375% by weight of fatty acid.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Probe der Altpapiersorte 5.05.00 nach DIN EN 643 in einem Laborpulper getestet wird, und nur wenn die Probe in weniger als einer vorgegebenen Zeitspanne aufgelöst wurde, die Altpapiersorte in die Altpapieraufbereitung übernommen wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a sample of the waste paper type 5.05.00 according to DIN EN 643 is tested in a laboratory pulper, and only if the sample was dissolved in less than a predetermined period of time, the waste paper type is transferred to the waste paper processing will.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Laborpulper die Stoffdichte vorzugsweise 10 %, der pH-Wert vorzugsweise 10,5, die Temperatur vorzugsweise zwischen 45°C bis 50 °C, und die Drehzahl vorzugsweise um 1345 min 1 beträgt. 12. The method according to claim 11, characterized in that in the laboratory pulper the consistency is preferably 10%, the pH is preferably 10.5, the temperature is preferably between 45 ° C and 50 ° C, and the speed is preferably around 1345 min 1 .
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