DE10122331A1 - Verfahren zur Wiederverwertung von Spuckstoff - Google Patents

Verfahren zur Wiederverwertung von Spuckstoff

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiederverwertung von Spuckstoff der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung sowie die Verwendung zur Herstellung von Papier in der Papiermasse oder als Streichfarbe für die Papierindustrie.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiederverwertung von Spuckstoff der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung sowie die Ver­ wendung zur Herstellung von Papier in der Papiermasse oder als Streichfarbe für die Papierindustrie.
Bei der Herstellung von Papier werden dem Rohstoff, d. h. Zellstoff, Holz, Strohzellstoff oder Hardernhalbstoff auch Altpapierhalbstoff, Füll­ stoffe und Pigmente zugesetzt, mit denen eine geschlossene Oberfläche erzielt werden soll, um die Eigenschaften des Papiers, insbesondere den Weißgrad, die Opazität und die Bedruckbarkeit des Papiers zu verbes­ sern.
Fast alle Papiere werden mit Füllstoffen versetzt, die besonders Druck- und Schreibpapieren eine gleichmäßige Formation, bessere Weiche, Weiße und Griff geben. Diese meist "Asche" genannten Füllstoffe, da sie bei der Verbrennunganalyse als Asche zurückbleiben, werden entweder der Fasersuspension zugegeben oder beim Streichen aufgetragen.
Naturdruckpapiere (ungestrichene Papiere) enthalten bis zu 35 Gew.-% Füllstoffe, gestrichene Papiere 25 Gew-% bis 50 Gew.-%. Die Füllstoff­ menge hängt sehr vom Verwendungszweck des Papiers ab. Stark be­ schwerte Papiere besitzen geringere Festigkeiten und schlechteres Lei­ mungsvermögen.
Der Füllstoffanteil in der Papiermasse liegt üblicherweise zwischen 5 bis 35 Gew.-% und besteht aus Primärpigment oder aus rezirkulierten Streichpigmenten, die von Reststreichfarben oder gestrichenem Aus­ schuss stammen können. Neben der Weiße des Füllstoffs, der für weiß­ getönte Papiere wichtig ist, spielt die Korngröße eine wesentliche Rolle, da sie die Füllstoffausbeute stark und die physikalischen Eigenschaften des Papiers, insbesondere die Porosität beeinflusst. Der im Papier verbleibende Füllstoffanteil beträgt zwischen 20 und 80% der der Fa­ sersuspension zugesetzten Menge.
Entsprechend dem Verbrauch haben folgende Produkte als Füllstoff und Streichpigment heute größere Bedeutung: Kaolin, Calciumcarbonat, präzipitiertes Calciumcarbonat (PCC) künstliche Aluminiumsilikate und -oxidhydrate, Titandioxid, Satin-Weiß, Talkum und Calciumsilicat.
Im Anschluss an das Streichen von Papieren mit Streichfarben werden diese oftmals nach dem Trocknen mit einer Klinge geglättet. Der hierbei anfallende sogenannte Spuckstoff, auch Streichgries, gestrichener Aus­ schuss oder Cleaner-Reject genannt, besteht größtenteils aus Mineralien und Fasern und kann 1 bis 4% vom Gesamtvolumen des produzierten Papiers betragen und wird in den überwiegenden Fällen auf Deponien entsorgt. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, den Spuckstoff über Schneckenextruder zu verdichten und zu kompaktieren, um so das Volumen zur verringern. Die Gesamtmenge des anfallenden Spuck­ stoffs, die der Entsorgung zugeführt wird, wird jedoch nicht verringert.
Eine weitere Möglichkeit der Behandlung des Spuckstoffs bestand in der Vergangenheit darin, diesen mit Hilfe von Zentrifugal-Cleanern teilweise aufzubereiten, um somit die Fasern einerseits und/oder die Streichfar­ ben und Füllstoffe andererseits abzutrennen und wenigstens teilweise wieder zu verwenden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuen umweltfreundlichen Konzepts, den Spuckstoff insbesondere der Zentrifugal-Cleaner zu behandeln und der möglichst vollständigen Wiederverwertung zugänglich zu machen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Wiederverwertung von Spuckstoff bei gleichzeiti­ ger Einsparung von Energiekosten und Rohstoffkosten, Transportkosten sowie Deponiekosten.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zu Wiederverwertung von Spuckstoff, insbesondere der Zentrifugal-Cleaner aus der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung, da­ durch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff, der Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff enthält, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, Streichfarbe, frischem Füllstoff und/oder Füllstoff-Slurry auf die ge­ wünschte Korngrößenverteilung vermahlt und als Rohstoff für die Pa­ piermasse und/oder Streichfarbe einsetzt.
Der in der Regel feste Spuckstoff enthält wertvolle Rohmaterialien, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung zurückgewonnen werden können und nach der Vermahlung in verschiedene Prozesse der Papierherstel­ lung zurückgeleitet werden können. Besonders der Spuckstoff von Pa­ pierfabriken, die gestrichene Papier- oder Kartonsorten herstellen, ent­ hält jede Menge von Streichfarbenflocken. Je dicker die Streichschicht, desto schwieriger ist die Rückgewinnung der Flocken mit der Technolo­ gie des Standes der Technik. Doppelt gestrichene Sorten oder gestri­ chene Kartonsorten können hier als besondere Beispiele erwähnt wer­ den. Eine weitere Gruppe der Papierindustrie sind die SC- papierherstellenden Betriebe, die große Mengen an Füllstoffen durch Spuckstoffe verlieren.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird der Spuckstoff nunmehr ge­ mahlen und gegebenenfalls mit Wasser, Streichfarbe, Füllstoff und/oder Füllstoff-Slurry versetzt. Die Spuckstoff-Slurry oder das gemahlene Pul­ ver wird dann wieder dem Kreislauf der Papierherstellung für die Pa­ piermasse und/oder als Streichfarbe zugeführt.
Bei genauer Untersuchung des Spuckstoffes können Fraktionen von Füllstoffen, Streichfarbenflocken, Fasersuspensionsresten, wie bei­ spielsweise Faserklumpen oder -splitter sowie Fremdkörper, beispiels­ weise Sand entdeckt werden.
Nach der Vermahlung des Spuckstoffes entspricht die Verteilung der Partikelgrößen des Spuckstoffes im wesentlichen der ursprünglichen Verteilung in den Streichfarben, Füllstoffen oder Füllstoff-/Pigment- Slurries. Gleichzeitig kann so mit Hilfe der vorliegenden Erfindung mehr als 95% des gesamten Spuckstoffes oder auch die vollständige Menge zurückgewonnen und wieder in die Produktion geleitet werden.
Der erfindungsgemäß aufbereitete Spuckstoff fungiert dann beispiels­ weise als Füllstoff, wodurch der Verbrauch an Frisch-Füllstoff oder Pig­ ment konsequent reduziert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Vermahlung des Spuckstoffes vorzugsweise in einem Zentrifugal-Cleanersystem nach der letzten von gewöhnlich mehreren Phasen eines Zentrifugal-Cleaners installiert. Der Gutstoff von dem Zusatzcleanersystem wird in eine vorhergehende Phase rückgelei­ tet und die Restmenge des Spuckstoffs bildet den endgültigen Reject.
Der einfachste Einsatzbereich ist in einem vorhandenen Cleanersystem so vorgesehen, dass die Vermahlung nach der vorletzten Cleanerphase installiert und der letzte Cleanervorgang als Endstufe eingesetzt wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte sich, dass die Verteilung der Partikelgrößen der Streichfarbenflocken verfei­ nert worden ist und die ursprüngliche Verteilung der Pigmentpartikel erzielt wurde. Dies konnte aus der Menge der feineren Partikel ersehen werden, besonders bei der Differenzialverteilung. Die Faserknoten wur­ den herausgelöst und überwiegend feingemahlen.
In der Papierherstellung ist es üblich, die Füllstoffe und Streichpigmente sowohl als Pulver oder in Form einer konzentrierten Slurry, die vor­ zugsweise 30 bis 85 Gew.-% Feststoffanteile aufweist für die Papier­ masse oder für die Streichfarbenherstellung, einzusetzen. Die frischen Füllstoffe und Pigmente werden üblicherweise von den Herstellern mit der gewünschten Weiße und Korngrößenverteilung als Slurry oder als Pulver zur Verfügung gestellt.
Bei der Aufbereitung von Spuckstoff ist es naturgemäß erforderlich, den Grobschmutzanteil, der aus Splittern, Sandkörnern und sonstigen Un­ reinheiten besteht, abzutrennen und zu verwerfen. Üblicherweise wer­ den hierzu mehrstufige Zentrifugal-Cleaner eingesetzt. Der so erhaltene Siebdurchgang besteht aus Fasern, Füllstoffen, Pigmenten, Feinsand, Schwarzpartikeln und Agglomeraten aus Füllstoffen und Pigmenten oder Pigmenten, Fasern und Füllstoffen. Unter Füllstoff werden dabei übli­ cherweise die in der Papiermasse eingesetzten Feinteilchen verstanden; unter Pigment werden die in der Streichfarbe eingesetzten feinen Teil­ chen verstanden.
Als bekannte Verfahren zur Abtrennung der unerwünschten Bestandteile des Spuckstoffs bieten sich hier die Flockung und Sedimentation, die Filtrierung, Siebung und/oder Zentrifugierung an. In diesem Falle liegt dann üblicherweise ein Gemisch unterschiedlicher Pigmente vor, das häufig Kaolin, Calciumcarbonat und Talkum enthält. Durch Flockung und Umladung bilden sich bei den Abtrennungsverfahren häufig Agglome­ rate, die nun erfindungsgemäß gemahlen werden können.
Das Vermahlen als Pulver oder zu Slurry kann erfindungsgemäß konti­ nuierlich oder diskontinuierlich in üblichen Trockenmühlen oder Nass­ mühlen, insbesondere Rührwerkskugelmühlen, beispielsweise mit einem Inhalt von 700 bis 5000 l oder größer durchgeführt werden. Zum Ein­ satz kommen Mahlmedien, vorzugsweise Mahlkugeln, insbesondere mit einem Durchmesser von 1 bis 4 mm.
Zur Aufbereitung werden üblicherweise Siebe, vorzugsweise Bogensiebe zum Abscheiden von Verunreinigungen (Kugelbruch, Trennstoffe, Rost etc.) eingesetzt. Lasermessinstrumente dienen der Bestimmung und Steuerung der Mahlfeinheit während des Mahlvorgangs und der Rech­ nergestützten Steuerung der Rührwerkskugelmühlenanlage.
Zur Herstellung von neuen Streichfarben oder auch gegebenenfalls zum Einsatz in der Papiermasse ist daher unter Umständen eine Anhebung der Weiße nach an sich bekannten Verfahren erforderlich. Die Zerstö­ rung von Agglomeraten, die das Laufverhalten einer Streichfarbe am Blade (Klinge) durch Rakelstreifen stören und die Eigenschaften des Strichs negativ beeinflussen, ist besonders bevorzugt. Zusätzlich einge­ setzte Dispergierhilfsmittel, Füllstoffe und Pigmente bei dem Mahlpro­ zess verringern den Gesamtverbrauch dieser Materialien.
In dem Spuckstoff kann das Verhältnis von Füllstoffen und/oder Pig­ menten zu Fasern in einer großen Bandbreite variieren. Besonders be­ vorzugt ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung Spuckstoff mit einer gegebenenfalls angereicherten Konzentration an Füllstoffen und/oder Streichfarbe einzusetzen, die im Bereich von 5 bis 90 Gew.-%, insbe­ sondere 30 Gew.-% bis 70 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt liegt. So kann der Faseranteil einerseits oder der Füllstoff- und/oder Streichfarbenanteil andererseits beispielsweise von 1 bis 99 Gew.-% oder 99 bis 1 Gew.-% variieren. Anreicherung im Sinne der vorliegen­ den Erfindung beinhaltet insbesondere den Zusatz von Frischfüllstoff und/oder Frischpigment.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden daher vorzugsweise vor, nach und/oder während der Vermahlung als Frischpigment und/oder Frischfüllstoff Kaolin, natürliche oder gefällte Calciumcar­ bonate, künstliche oder natürliche Aluminiumsilikate und -oxidhydrate, Titandioxid, Satin-Weiß, Dolomit, Glimmer, Metall-, insbesondere Alu­ miniumflakes, Bentonit, Rutil, Magnesiumhydroxid, Gips, Schichtsilikate, Talkum, Calciumsilikat sowie sonstige Steine und Erden zugesetzt.
Bevorzugterweise wird Frischpigment oder Frischfüllstoff als Pulver, wässrige frischpigmenthaltige und/oder frischfüllstoffhaltige Slurries in Anwesenheit des Spuckstoffs und gegebenenfalls üblichen Mahlhilfs­ mitteln und/oder Dispergierhilfsmitteln zu einer Slurry mit einem Fest­ stoffgehalt von beispielsweise 30 bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 bis 75 Gew.-% eingesetzt.
Bevorzugterweise beträgt die zugesetzte Menge an Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff (recycelt oder frisch) 1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf den Spuckstoff.
Besonders bevorzugt ist der Zusatz von Wasser, um den erfindungsge­ mäß vermahlenen Spuckstoff in einer verdünnten Slurry für den Stoff­ auflauf einzusetzen. Slurries mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 20 Gew.-% werden bevorzugt eingesetzt. Dementsprechend wird erfindungsgemäß in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform in Gegenwart von Wasser in einer Menge von 1 bis 1000 Gew.-%, insbesondere 100 bis 1000 Gew.-%, bezogen auf den Fest­ stoffgehalt vermahlen.
Der Spuckstoff wird vorzugsweise zu einem Slurry oder einem Pulver mit einer Korngrößenverteilung von
10 bis 99 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere
10 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm
jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser vermahlen.
Aus EP 0 625 611 A1 sind Korngrößenverteilungen für Streichpigmente bekannt, die auch mit Hilfe der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eingestellt werden. So ist es besonders bevorzugt im Sinne der vorlie­ genden Erfindung, daß die Pigmente folgende Korngrößenverteilung aufweisen:
  • a) 95 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 10 µm
  • b) 50 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 2 µm, insbesondere 50 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 2 µm
  • c) 27 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere 27 bis 75 Gew.-% an Teilchen < 1 µm und
  • d) 0,1 bis 55 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm, insbesondere 0,1 bis 35 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm,
jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser der Teilchen.
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine große Variation der Weiße und Korngrößenverteilung möglich, die insbesondere durch die Art und Dau­ er der Mahlung gesteuert werden kann. So ist es möglich, vor Ort rela­ tiv groben Frischfüllstoff und Wasser mit einer großen Menge an Spuck­ stoff zu vermischen, um diese Slurry nach der Vermahlung in die Pa­ piermasse einzubringen. In gleicher Weise ist es möglich, vor Ort durch Einsatz einer geringeren Menge an Spuckstoff diese zur feineren Ver­ mahlung mit Frischpigment einzusetzen, was dann als Streichpigment, insbesondere im Vorstrich dient.
Auch wenn im Sinne der vorliegenden Erfindung an sich bekannte Netzmittel, Stabilisierungsmittel, Mahlhilfsmittel und Dispergierhilfsmit­ tel während der Vermischung und der Vermahlung des Spuckstoffs ein­ gesetzt werden können, wie sie beispielsweise aus EP 0 625 611 A1 be­ kannt sind, so ist doch erfindungsgemäß die erforderliche Menge ge­ genüber dem Stand der Technik deutlich verringert. Der Spuckstoff ent­ hält bereits eine gewisse Menge der genannten Mittel, die erfindungs­ gemäß dem Papierherstellungsverfahren wieder zugeführt werden.
Die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erhältlichen Pulver oder Slur­ ries können besonders vorteilhaft in der Papierindustrie, insbesondere zur Herstellung einer Streichfarbe für den Papierstrich oder in der Pa­ piermasse eingesetzt werden. Bei einem geringen Faseranteil wird der erfindungsgemäß vermahlene Spuckstoff, vorzugsweise in der Streich­ farbe, bei hohem Faseranteil vorzugsweise in der Papiermasse einge­ setzt. Erfindungsgemäß wird eine gute Retention auf dem Sieb erhalten. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des erfindungsgemäß ver­ mahlenen Spuckstoffs zur Herstellung von Offsetpapier. Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen Slurries auch zur Herstellung einer Streichfarbe für leichtgewichtige, gestrichene Papiere, insbesondere auch bei hoher Auftragsgeschwindigkeit, sowie zur Herstellung von Rol­ len-Offsetpapieren, insbesondere zur Herstellung von leichtgewichtigen, gestrichenen Rollen-Offsetpapieren, das Streichen von Karton und Spe­ zialpapier, wie Etiketten, Tapeten, Silikonrohpapier, selbstdurchschrei­ bend, sowie der Beimischung bei Tiefdruckpapieren. In diesem Sinne sind die erfindungsgemäß erhältlichen Streichpigment-Slurries, insbe­ sondere einsetzbar im Bogenoffset, insbesondere für den Bogenoffset- Einfachstrich, Bogenoffset-Doppelstrich: Bogenoffset-Vorstrich und Bo­ genoffset-Deckstrich; - im Rollenoffset, insbesondere für den LWC- Rollenoffset-Einfachstrich, Rollenoffset-Doppelstrich: Rollenoffset- Vorstrich und Rollenoffset-Deckstrich; - im Tiefdruck, insbesondere für den LWC-Tiefdruck-Einfachstrich, Tiefdruck-Doppelstrich: Tiefdruck- Vorstrich und Tiefdruck-Deckstrich; - im Karton, insbesondere für den Karton-Doppelstrich: Karton-Vorstrich und Karton-Deckstrich und für Spezialpapiere, insbesondere für Etiketten und flexible Verpackungen.
Das Verfahren bietet die Möglichkeit, die erfindungsgemäß hergestellten Pigment-Slurries ohne Qualitätseinbuße bei den damit hergestellten Rohpapieren, Strichen und insbesondere den Endqualitäten einzusetzen.
Nachfolgend werden beispielhaft einige Streichrezepturen angegeben, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erhalten werden können (alle Angaben in Gewichtsteile fest gerechnet (atro/Wirkstoff)). Hierbei kön­ nen die Mengen an Füllstoffen und/oder Pigment-Slurries teilweise oder vollständig durch entsprechende Mengen aus erfindungsgemäß ver­ mahlenem Spuckstoff ersetzt werden:
1. Bogenoffset 1.1 Bogenoffset-Einfachstrich
70 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 90)
30 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein, z. B. US No. 1)
11 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
0,6 Gew.-Teile handelsübliche Carboxymethylcellulose (CMC)
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 64%
Brookfield-Viskösität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
1.2 Bogenoffset-Doppelstrich 1.2.1 Bogenoffset-Vorstrich
100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 60 oder 75)
10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex
4 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
Feststoffgehalt: 66%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.100 mPas
pH-Wert: 9,0
1.2.2 Bogenoffset-Deckstrich
70 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 90)
30 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein, z. B. US No. 1)
10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
0,6 Gew.-Teile handelsübliche CMC
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
0,7 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 64%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
2. Rollenoffset 2.1 LWC-Rollenoffset-Einfachstrich
50 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3 (Typ 90) 50 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engl. Clay) 2 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kar­ toffelstärke) 12 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB) 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz) 0,7 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.) 0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 62%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.400 mPas
pH-Wert: 8,5
2.2 Rollenoffset-Doppelstrich 2.2.1 Rollenoffset-Vorstrich
100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 60 oder 75)
4 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kar­ toffelstärke)
12 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB) 0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formalclehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
Feststoffgehalt: 66%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPa.s
pH-Wert:9,0
2.2.2 Rollenoffset-Deckstrich
60 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 95)
40 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engt. Clay)
10 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
0,6 Gew.-Teile handelsübliche CMC
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 64%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
3. Tiefdruck 3.1 LWC-Tiefdruck-Einfachstrich
70 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
30 Gew.-Teile handelsübliches Talkum
5,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
0,2 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
1,0 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 58%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
3.2 Tiefdruck-Doppelstrich 3.2.1 Tiefdruck-Vorstrich
100 Gew.-Teile handelsüblicher CaCO3
(Typ 75)
6,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
0,3 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
0,5 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 66%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 9,0
3.2.2 Tiefdruck-Deckstrich
85 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (engl. Clay)
15 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (calcinierter Clay)
5,0 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat-Alleinbinder)
0,2 Gew.-Teile handelsüblicher Verdicker (synth.)
0,8 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 57%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.300 mPas
pH-Wert: 8,5
4. Karton 4.1 Karton-Doppelstrich 4.1.1 Karton-Vorstrich
100 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 75)
3 Gew.-Teile handelsübliche Stärke (native, oxidierte-, Mais- oder Kartoffelstärke)
14 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
Feststoffgehalt: 66%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.000 mPas
pH-Wert: 9,0
4.1.2 Karton-Deckstrich
50 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 90)
50 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (fein/ engl. Clay)
13 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
2 Gew.-Teile handelsüblicher Cobinder (Acrylat)
0,8 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,6 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 60%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
5. Spezialpapier 5.1 Etiketten
70 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
10 Gew.-Teile handelsübliches TiO2
(Rutil)
20 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 90)
16 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (XSB)
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (EH) (Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,6 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 60%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
5.2 Flexible Verpackung
80 Gew.-Teile handelsüblicher Clay (normal/engl. Clay)
20 Gew.-Teile handelsübliches CaCO3
(Typ 90)
14 Gew.-Teile handelsüblicher Latex (Acrylat)
0,8 Gew.-Teile handelsübliche CMC
0,5 Gew.-Teile handelsüblicher Härter (Harnstoff-Formaldehyd-, Mel­ amin-Formaldehyd-, Epoxidharz)
0,6 Gew.-Teile handelsüblicher Aufheller (Opt.)
1,0 Gew.-Teile handelsübliches Ca-Stearat
Feststoffgehalt: 58%
Brookfield-Viskosität (100/min): 1.200 mPas
pH-Wert: 8,5
Ausführungsbeispiel
Streichgries aus dem Prozess einer handelsüblichen Papiermaschine des Standes der Technik wurde in einer 15 Gew.-%igen Suspension zu einer Slurry mit einer Korngröße von < 10 µm vermahlen und dem Stoffauf­ lauf der Papiermasse zugesetzt.
Kurz nach dem Anschluss der Mahl-Anlage mit dem erfindungsgemäß vermahlenen Spuckstoff konnte ein Anstieg des Aschegehalts im Papier festgestellt werden.
Der Aschegehalt stieg an, die Dosierung von Füllstoff konnte folglich re­ duziert werden. Von der Mahl-Anlage wurden der Stoffbütte ca. 16 bis 18 l/min Pigmentslurry aus vermahlenem Spuckstoff zugeführt. Um den Aschegehalt auf vorgegebenem gleichem Niveau zu halten, konnte die übliche Dosierung von Frischfüllstoff von 10 l/h auf 6,0 l/h gesenkt wer­ den.
In dem erfassten Zeitraum lief die Mahl-Anlage ohne Störungen. Der Aschegehalt des Stoffauflaufs schwankte in dem üblichen Maße. Die Retention fiel anfangs leicht ab, stieg aber im Verlauf des Versuchs auf die üblichen Werte. Die Einsparung betrug ca. 240 l/h Frischpigment­ slurry.
Der Testlauf über rund 10 Stunden zeigte, dass der aufbereitete Streichgries nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wieder als Füll­ stoff in der Masse eingesetzt werden kann ohne Retentionsverlust.
Angaben zur Zusammensetzung der Spuckstoff-Slurries:
Feststoffgehalt ca. 24,0%
Pigmentanteil ca. 85,0% bezogen auf den Feststoffgehalt
Faseranteil ca. 15,0% bezogen auf den Feststoffgehalt

Claims (15)

1. Verfahren zu Wiederverwertung von Spuckstoff, insbeson­ dere der Zentrifugal-Cleaner aus der Papier-, Pappe- und Kartonher­ stellung, dadurch gekennzeichnet, dass man Spuckstoff, der Fasern Streichfarbe und/oder Füllstoff enthält, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, Streichfarbe, frischem Füllstoff und/oder Füllstoff-Slurry auf die gewünschte Korngrößenverteilung vermahlt und als Rohstoff für die Pa­ piermasse und/oder Streichfarbe einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung des Spuckstoffs durch Flockung und Sedimentati­ on, Filtrierung, Siebung und/oder Zentrifugieren durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Spuckstoff mit einer Konzentration an Füllstoffen und/oder Streichpigmenten in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Spuckstoff mit einer Konzentration an Fasern in einer Menge von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf den Fest­ stoffgehalt einsetzt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Spuckstoff in Gegenwart von 1 bis 1000 Gew.-%, insbesondere 100 bis 1000 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Feststoffgehalt vermahlt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Streichfarbe und/oder Füllstoff zu­ setzt, die/der ausgewählt ist aus Kaolin, natürlichen oder gefällten Cal­ ciumcarbonaten, künstlichen oder natürlichen Aluminiumsilikaten und -oxidhydraten, Titandioxid, Satin-Weiß, Dolomit, Glimmer, Metall-, ins­ besondere Aluminiumflakes, Bentonit, Rutil, Magnesiumhydroxid, Gips, Schichtsilikaten, Talkum, Calciumsilikat sowie sonstigen Steinen und Erden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Frischpigment und/oder Frischfüll­ stoff zusetzt, das/der ausgewählt ist aus Kaolin, natürlichen oder ge­ fällten Calciumcarbonaten, künstlichen oder natürlichen Aluminiumsili­ katen und -oxidhydraten, Titandioxid, Satin-Weiß, Dolomit, Glimmer, Metall-, insbesondere Aluminiumflakes, Bentonit, Rutil, Magnesi­ umhydroxid, Gips, Schichtsilikaten, Talkum, Calciumsilikat sowie sonsti­ gen Steinen und Erden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Fasern, Streichfarbe und/oder Füll­ stoff als Pulver, frischpigmenthaltige und/oder frischfüllstoffhaltige Slur­ ries und gegebenenfalls übliche Mahlhilfsmittel und/oder Disper­ gierhilfsmittel zu einer Slurry mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 85 Gew.-%, insbesondere 40 bis 75 Gew.-% zusetzt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass man Fasern, Streichfarbe und/oder Füllstoff als Pul­ ver, frischpigmenthaltige und/oder frischfüllstoffhaltige Slurries und ge­ gebenenfalls übliche Mahlhilfsmittel und/oder Dispergierhilfsmittel in einer Menge von 1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf den Spuckstoff zu­ setzt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man Spuckstoff zu einer Slurry oder ei­ nem Pulver mit einer Korngrößenverteilung von
10 bis 99 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere
10 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm,
jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser vermahlt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Spuckstoff zu einem Pulver und/oder einer Slurry mit einer Korngrößenverteilung von
  • a) 95 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 10 µm
  • b) 50 bis 100 Gew.-% an Teilchen < 2 µm, insbesondere 50 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 2 µm
  • c) 27 bis 95 Gew.-% an Teilchen < 1 µm, insbesondere 27 bis 75 Gew.-% an Teilchen < 1 µm und
  • d) 0,1 bis 55 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm, insbesondere 0,1 bis 35 Gew.-% an Teilchen < 0,2 µm,
jeweils bezogen auf den Äquivalentdurchmesser der Teilchen vermahlt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Weißgrad der Pulver und/oder Slurries durch das Mengenverhältnis von Spuckstoff zu fri­ scher Streichfarbe, Frischfüllstoff und/oder Frischpigment-Slurry ein­ stellt.
13. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vermahlung des Spuckstoffs in einer Trockenmühle oder einer Nassmühle, insbesondere in einer verti­ kalen Rührwerkskugelmühle vornimmt.
14. Verwendung einer Spuckstoff-Slurry nach einem oder meh­ reren der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung einer Vorstrich­ masse für die Papierindustrie, insbesondere von Streichfarben für ver­ schiedene Segmente, wie Bogenoffset, Rollenoffset, Tiefdruck, Karton und Spezialpapiere.
15. Verwendung von Spuckstoff als Slurry oder Pulver nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für den Masseeinsatz in der Papierherstellung.
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