DE2413278A1

DE2413278A1 - Verfahren zur ausscheidung von teilchen mit abweichender dichte und grosser spezifischer oberflaeche aus durch aufloesen von altpapier gewonnenem faserstoff

Info

Publication number: DE2413278A1
Application number: DE2413278A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Heinbockel; Harald Selder; Wolfgang Dipl Ing Dr Siewert
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1975-09-11
Also published as: GB1463776A; FI54937C; FI54937B; ATA170074A; SE7502047L; FI375274A; SE417623B; AT346170B; CH574538A5

Description

P. 4775 ESCHER WYSS GMBH, Ravensburg / WUrtt. (Deutschland)

Verfahren zur Ausscheidung von Teilchen mit abweichender Dichte und grosser spezifischer Oberfläche aus durch Auflösen von Altpapier gewonnenem Faserstoff

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausscheidung von Teilchen mit abweichender Dichte und grosser spezifischer Oberfläche aus durch Auflösen von Altpapier gewonnenem Faserstoff.

Bei der Verarbeitung von Altpapier bestehen Schwierigkeiten mit der Ausscheidung von Teilchen mit hoher spezifischer Oberfläche aus der gewonnenen Faserstoffsuspension. Die Teilchen, z.B. Stücke von Aluminiumfolien öder Kunststofffolien, lassen sich nämlich durch die normalen Sedimentationsvorgänge, z.B. in einem Hydrozyklon, nicht ausscheiden, da sie wegen ihrer grossen Oberfläche in Schwebe gehalten werden. Ein Aussieben ist andererseits mit einem hohen Faserverlust verbunden.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Verfahrens zum Ziel, durch welches diese Nachteile beseitigt werden und eine einwandfieie Ausscheidung derartiger Teilchen aus der Suspension

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Mt geringem Aufwand ermöglicht wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff in krümmeligem Zustand mit weniger als 80$ Wassergehalt einer intensiven mechanischen Scherbeanspruchung ausgesetzt wird, und dass darauf nach einer Verdünnung des Stoffes durch Wasser die Teilchen durch einen Trennvorgang ausgeschieden werden.

Durch die Scherbeanspruchung, die z.B. in einer Dispergiermaschine erfolgen kann, werden die Teilchen mit grosser spezifischer Oberfläche, welche z.B. die Form von Plättchen haben, eingerollt, so dass sie kleine kompakte Körnchen bilden. Diese Körnchen können dann durch einen Sedimentationsvorgang, z.B. in einem Hydrozyklon, wegen ihrer kleineren Schwebetendenz, ausgeschieden werden.

Dispergiermaschinen mit ineinandergreifenden Zähnen, die mit hoher Geschwindigkeit aneinander vorbei bewegt werden, wobei zwischen ihnen der Stoff geführt wird, sind zum Mahlen von Stoff bei hoher Konsistenz bekannt. TJeberraschenderweise hat es sich gezeigt, dass diese Maschinen für den vorliegenden Zweck geeignet sind.

Bei der Bearbeitung von Suspensionen, bei welchen die Teilchen Stücke von Kunststofffolien sind, ist es von Vorteil, wenn die Suspension vor der Behandlung durch Scherbeanspruchung erwärmt wird, und zwar auf eine Temperatur, bei welcher der Kunststoff plastisch wird. Dadurch wird das Einrollen der Teilchen unterstützt und verhindert, dass sie sich wieder aufrollen. Bei geeigneter Erwärmung kann sogar erreicht werden, dass der Kunststoff klebrig wird und die

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Körnchen dadurch entstehen, dass die eingerollten Folienstücke durch Klebewirkung zusammengehalten werden«

Zur Erzielung optimaler Resultate kann die mechanische Scherbeanspruchung der Suspension in einer Dispergiermaschine mit einem Energieaufwand von mindestens 10 kWh pro 100 kg Trockenmasse und der Trennvorgang durch Zentrifugieren in einem Hydrozyklon mit einer geometrisch gemittelten Beschleunigung von mindestens 1000 g erfolgen.

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, wobei gleichzeitig die zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung anhand einer schematischen Darstellung in der Zeichnung beschrieben wird.

Es zeigen:

Fig.1 ein Schema einer ersten Anlage zur Ausführung

des Verfahrens,
Fig.2 ein Schema einer zweiten Anlage.

Die beiden in den Fig.1 und 2 dargestellten Anlagen enthalten an sich bekannte Maschinen zur Papierherstellung, die dem Fachmann geläufig sind und daher nicht näher erläutert zu werden brauchen.

Die Anlage nach der Fig.1 enthält einen Stofflöser 1 mit einem Eingang 2 und einem Antriebsmotor 3. Aus dem Stofflöser gelangt die durch das Auflösen von Altpapier erhaltene Papiermasse durch eine Leitung 4 in einen Hydrozyklon 5, der

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in diesem Fall einen Dickstoffreiniger bildet. Der aus dem Hydrozyklon 5 erhaltene Gutstoff wird durch eine Leitung einem Entstipper 7 zugeführt. Aus diesem gelangt der Stoff durch eine Leitung 8 in eine Siebpresse 9. Aus der Siebpresse 9 wird der Stoff einer Heizschnecke 10 zugeführt, welche durch eine Leitung 11 Heizdampf erhält. Aus der Heizschnecke gelangt der Stoff in eine Dispergiervorrichtung 12. mit einem Antriebsmotor 12^f, in welcher er einer intensiven mechanischen Scherbeanspruchung ausgesetzt wird. Zu diesem Zweck kann die Dispergiervorrichtung einen Rotor und einen Stator mit ineinandergreifenden Zähnen enthalten, die mit hoher Geschwindigkeit aneinander vorbei bewegt werden, wobei zwischen ihnen der Stoff bewegt wird.

Aus der Dispergiervorrichtung 12 gelangt der behandelte Stoff in einen Behälter 13, welchem durch eine Leitung 14 Verdünnungswasser zugeführt wird. Schliesslich gelangt der verdünnte Stoff aus dem Behälter 13 in einen Hydrozyklon 15 mit sehr hoher zentrifugaler Beschleunigung, einen sogenannten Cleaner, aus welchem der Gutstoff durch eine Leitung 16 entnommen wird. Die in diesem Fall schwereren auszuscheidenden Teilchen werden durch eine Spuckstoffleitung 17 ausgeschieden.

Die Anlage nach der Fig.2 enthält einen ersten Stofflöser 21 mit einem Eingang 22 und einen Antriebsmotor 23.

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Eine Leitung 24 führt aus dem Stofflöser 21 in einen Stofflöser 25, aus welchem der Gutstoff durch eine Leitung 26 in eine Siebpresse 29 gelangt. Der Spuckstoff aus dem Stofflöser 25 wird einem Wuchtschüttler 27 zugeführt, aus welchem der gewonnene Gutstoff durch eine Leitung 28 in den Stofflöser 21 rückgeführt wird.

Aus der Siebpresse 29 gelangt der Stoff in eine Heizschnecke 30, der durch eine Leitung 31 Heizdampf zugeführt wird. Aus der Heizschnecke 30 gelangt der Stoff in einen Disperger 32, welcher gleich sein kann wie der Disperger 12 aus der Fig.1. Aus dem Disperger 32 gelangt der Stoff über einen Behälter 33 mit einer Zuführleitung 34 für Verdünnungswasser in einen vertikalen Siebsortierer 35, aus welchem der Gutstoff durch eine Leitung 36 in einen Hydrozyklon 37 gelangt. Der Hydrozyklon 37 ist wieder ein sogenannter Cleaner und hat ebenfalls eine sehr hohe zentrifugale Beschleunigung. Schliesslich wird der behandelte Gutstoff durch eine Leitung 38 der weiteren "Verwendung zugeführt.

Die zentrifugale Beschleunigung der beiden Cleaner 15, und 37 kann mindestens 1000 g (geometrisch gemittelte Beschleunigungszahl) betragen.

Obwohl eine Ausscheidung der Teilchen nach der Scherbeanspruchung durch Sedimentieren in einem Cleaner be-

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vorzugt wird, kann im Prinzip der Trennvorgang auch durch Sieben erfolgen. Da der Paserstoff durch die Scherbeanspruchung vollständig aufgelöst ist und keine Stippen enthält, ist ein solches Aussieben der Teilchen mit minimalen Verlusten an brauchbarem Faserstoff verbunden.

Ausführungsbeispiel 1: (Fig.1)

Ausgangsstoff:

gemischtes aluminiumhaltiges Altpapier.

Verfahrensschritte:

Auflösen im diskontinuierlich arbeitenden Stofflöser bei 20⁰C und 6,2 % Stoffdichte, Arbeitsbedarf 5,45 kWh/100 kg absolut trockener Masse.

Dickstoffreinigung im Hydrozyklon.

Vorentstippung mit 3,2 kWh/100 kg absolut trockener Masse.

Eindicken in der Siebpresse auf 33,8 % Stoffdichte.

Erwärmung mit Sattdampf auf 90⁰C in der Heizschnecke, dadurch Abfall der Konsistenz auf 28,4 %.

Dispergierung mit 14,5 kWh/100 kg absolut trockener Masse.

Abkühlung und Verdünnung auf 0,4 % Stoffdichte.

Hydrozyklonreinigung im Cleaner mit 6 mm Auslaufdüse bei ca.

1500 g geometrisch gemittelter Beschleunigung.

Ergebnis;

Durch die Dispergerbehandlung werden die Aluminium-Blättchen zu kompakten Körnchen aufgerollt, die durch Reinigen im Cleaner entfernt werden.

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Ausführungsbeispiel 2: (Fig.2)

Ausgangsstoff;

Polyäthylen-beschichteter Karton

Verfahrensschritte;

Auflösen im diskontinuierlich arbeitender. Stofflöser bei 159C mit 5 kWh/100 kg absolut trockener Masse, Stoffdichte 3,7 %. Abpumpen des Gutstoffes über 24-mm-Lochblech.

Vorentstippen, vorsortieren und Schwerteilabscheidung in einen veiteren Stofflöser (Fiberizer) mit 4-mm-Lochplatte, dabei Trennung des Leichtteilschleusen-Spuckstoffes vom Faserstoff durch Wuchtschüttler.

Eindicken in der Siebpresse auf 25,6 % Stoffdichte.

Aufheizen auf 85⁰C mit Sattdampf in der Heizschnecke, dadurch Abfall der Konsistenz auf 23,1 %.

Dispergierung mit 15 kWh/100 kg absolut trockener Masse.

Abkühlung und Verdünnung auf 0,25 % Stoffdichte.

Vertikalsortierung mit 1,25 mm Sieblochung.

Hydrozyklonreinigung im Cleaner mit 6 mm Auslaufdüse bei ca.

1500 g geometrisch gemittelter Beschleunigung.

Ergebnis:

Durch die Disperger-Behandlung werden fast alle Polyäthylen-Blättchen zu kompakten Körnchen umgeformt. Ein relativ sehr geringer Restanteil von Polyäthylen-Blättchen mit mehreren Millimetern Grosse wird im Vertikalsortierer vollständig aussortiert, danach werden die Körnchen im Cleaner herauszentrifugiert, so dass als Produkt ein Gutstoff ohne sichtbare Einschlüsse anfällt,

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ausscheidung von Teilchen mit abweichender Dichte und grosser spezifischer Oberfläche aus durch Auflösen von Altpapier gewonnenem Faserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff in krümmeligem Zustand mit weniger als 80$ Wassergehalt einer intensiven mechanischen Scherbeanspruchung ausgesetzt wird, und dass darauf nach einer Verdünnung des Stoffes durch Wasser die Teilchen durch einen Trennvorgang ausgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die,Teilchen Stücke von Kunststofffolien sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension vor der Behandlung durch Scherbeanspruchung auf eine Temperatur erwärmt wird, bei welcher der Kunststoff plastisch wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Scherbeanspruchung der Suspension in einer Dispergiermaschine mit einem Energieaufwand von mindestens 10 kWh pro 100 kg Trockenmasse erfolgt,

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennvorgang durch Zentrifugieren in einem Hydrozyklon mit einer geometrisch ge-

mittelten Beschle.unigungszahl von mindestens 1000 g erfolgt,

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennvorgang durch Sieben erfolgt.

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