DE2946160A1 - METHOD FOR RECOVERY OF CELLULOSE FIBERS FROM RAW MATERIAL IN THE FORM OF PAPER AND THE LIKE DISEASE - Google Patents

Description

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Verfahren zur Rückgewinnung von Zellulosefasern aus
Rohmaterial in Form von Papier- und dergleichen Abfällen Process for the recovery of cellulose fibers
Raw material in the form of paper and similar waste

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Zellulosefasern aus einem Rohmaterial aus Papierabfällen und dergleichen, wobei man das Rohmaterial in Wasser zu einer Mischung aus Fasern, hydrophoben Verunreinigungen
wie Druckfarbe sowie leichten Verunreinigungen wie Kunststoff, Kork und dergleichen dispergiert und die Dispersion
in einer primären Flotationsstufe teilweise zu einer faserreichen ersten Fraktion, die einer Anlage zu weiteren Reinigung der Fasern zugeführt wird, und teilweise zu einer zweiten Fraktion auftrennt, die an hydrophoben Verunreinigungen reich ist.The present invention relates to a process for the recovery of cellulose fibers from a raw material from waste paper and the like, wherein the raw material is mixed in water to form a mixture of fibers, hydrophobic impurities
such as printing ink and light impurities such as plastic, cork and the like are dispersed and the dispersion
in a primary flotation stage partly to a fiber-rich first fraction, which is fed to a plant for further cleaning of the fibers, and partly to a second fraction which is rich in hydrophobic impurities.

Die Rückgewinnung von Zellulosefasern aus Papier-, Papp- und anderen derartigen Abfällen ist in den letzten Jahren wegen der steigenden Holzpreise immer wichtiger geworden. Unterschiedliche Verfahren zur Rückgewinnung aus derartigen Rohstoffen sind vorgeschlagen und geprüft worden. Es hat sich
dabei herausgestellt, daß es ziemlich schwierig ist, Fasern wirkungsvoll aus bedrucktem Abfallpapier zurückzugewinnen, das vom Gesichtspunkt des Rohmaterials her zunächst mit
Druckfarbe, aber auch mit anderen Fremdstoffen wie Stückchen von Kunststoffen, Kork, Gummi usw. verunreinigt ist.The recovery of cellulosic fibers from paper, cardboard and other such wastes has become increasingly important in recent years because of rising wood prices. Different methods of recovery from such raw materials have been proposed and tested. It has
pointed out that it is quite difficult to recover fibers effectively from printed waste paper, initially with the raw material point of view
Printing ink, but also with other foreign substances such as pieces of plastic, cork, rubber, etc. is contaminated.

Das Flotationsprinzip wird in Anlagen zur Rückgewinnung vonThe flotation principle is used in plants for the recovery of

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Fasern aus Papierabfall oft angewandt; derartige Anlagen sind im Prinzip entsprechend der Fig. 1 aufgebaut.Waste paper fibers often used; Such systems are constructed in principle according to FIG.

Grundsätzlich erfolgt die Rückgewinnung in solchen Anlagen durch eine mehr oder weniger wirkungsvolle Trennung der dispergierten Fasern von der Druckfarbe und anderen leichten Verunreinigungen in einer primären Flotationsstufe/ in der die Druckfarbe und die anderen leichten Verunreinigungen zu einer flüssigen hydrophoben Fraktion in Form eines Schaums überführt werden, der aber noch einen gewissen Faseranteil enthält. Der Hauptanteil .der Fasern verbleibt in der Wasserfraktion, die einer anderen Anlage zur weiteren Reinigung der Fasern zugeführt wird.Die hydrophobe Fraktion geht in eine zweite Flotationsstufe, in der ein Teil der Fasern rückgewonnen und iji das Verfahren rückgeführt wird, während man eine weiter angereicherte hydrophobe Fraktion in einer entsprechenden Anlage reinigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese sekundäre Flotationsstufe bei der Fasergewinnung keinen ausreichenden Wirkungsgrad hat, da die Fasern dazu neigen, gemeinsam mit der hydrophoben Fraktion zu flotieren.In principle, the recovery in such systems takes place through a more or less effective separation of the dispersed Fibers from the printing ink and other light contaminants in a primary flotation stage / in the the printing ink and the other light impurities to a liquid hydrophobic fraction in the form of a Foam can be transferred, but which still has a certain fiber content contains. The majority of the fibers remain in the Water fraction that is fed to another plant for further cleaning of the fibers; the hydrophobic fraction goes in a second flotation stage in which some of the fibers are recovered and the process is recycled while a further enriched hydrophobic fraction is purified in an appropriate system. However, it turned out that this secondary flotation stage does not have sufficient efficiency in fiber recovery, since the Fibers tend to float along with the hydrophobic fraction.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der oben erläuterten Art anzugeben, mit dem sich die Fasern, mit hohem Wirkungsgrad rückgewinnen lassen. Diese Aufgabe wird gelöst, indem man die zweite Fraktion einer Siebeinrichtung zuführt, die die Fraktion teilweise zu einer dritten faserreichen Fraktion, die man auf an sich bekannte Weise daran hindert, die Siebeinrichtung zu durchlaufen, ohne auf ihr eine Filterschicht auszubilden, und die man vorzugsweise in die primäre Flotationsstufe zurückführt, sowie teilweise in eine vierte Fraktion auftrennt, die reich an hydrophoben Verunreinigungen ist und die durch die Siebeinrichtung hindurchgeht und einer weiteren Reinigung zugeführt wird.It is the object of the present invention to provide a method of the type explained above, with which the fibers, can be recovered with high efficiency. This object is achieved by placing the second fraction on a screening device which feeds the fraction partially to a third fiber-rich fraction, which is known per se prevents it from passing through the sieve device without forming a filter layer on it, and which one preferably does returned to the primary flotation stage, as well as partially separates into a fourth fraction, which is rich in hydrophobic Is contaminants and which passes through the sieve device and is fed to further cleaning.

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Die erwähnte Siebeinrichtung kann unterschiedlich aufgebaut sein. Das gemeinsame Merkmal ist, daß die Konstruktion jeweils mindestens eine Siebeinrichtung aufweisen und daß sich während des Siebvorgangs keine filternde Faserschicht bildet. Beispiele hierfür sind Bogensiebe ("bow sieves") sowie die Siebanlage der Fa. AB Celleco, die unter der Handelsbezeichnung "Mikrosorter" vertrieben wird und in der Firmenschrift Nr. 87533E-2 beschrieben ist. Diese Siebvorrichtung weist eine waagerechte und biegsam aufgehängte Siebeinrichtung mit einer Maschenweite von 30 bis 1000μη\ auf. Die aufzutrennende Speisedispersion wird als Kegel auf die Siebeinrichtung gespritzt. Dabei treten die Fasern nicht durch das Sieb, während die Verunreinigungen bis zu einer bestimmten Kenngröße, die von der Maschenweite abhängt, durch das Sieb hindurchtreten.The sieve device mentioned can be constructed in different ways. The common feature is that the construction is each have at least one screening device and that there is no filtering fiber layer during the screening process forms. Examples of this are bow sieves ("bow sieves") and the screening plant from AB Celleco, which under the Trade name "Mikrosorter" is marketed and in in company publication no. 87533E-2. This screening device has a horizontal and flexible suspension Sieve device with a mesh size of 30 to 1000μη \ on. The food dispersion to be separated is called Cone injected onto the sieve device. The fibers do not pass through the sieve while the impurities to pass through the sieve up to a certain parameter, which depends on the mesh size.

Was die verbleibenden leichten Verunreinigungen anbetrifft, wie beispielsweise Kunststoff-, Kork- und sonstige Teilchen, die sich in der hydrophoben Fraktion aus der primären Flotationsstufe befinden können, ist es oft zweckmäßig, diese Fraktion in einer Hydrozyklon-Trennanlage zum Teil in eine faserreiche und weiter aufzutrennende Fraktion und zum Teil in eine hydrophobe Fraktion aufzutrennen, die vorzugsweise mit der vierten Fraktion zur weiteren Behandlung zusammengeführt wird. Auf diese Weise erhält man den Vorteil, daß hydrophobe "leichte" Verunreinigungen aus dem Verfahrensgang gezogen werden, und zwar in einer Verfahrensstufe, in der sie verhältnismäßig hoch konzentriert sind; auf diese Weise erhält man einen Vorteil vom Gesichtspunkt des Energieeinsatzes. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß sich die Flotationsstufe nach der bestmöglichen Trennung der hydrophoben Anteile optimieren läßt. Weiterhin werden besonders lange Fasern weitestgehend abgetrennt, während die unerwünschten kurzen Fasern bzw. die soge-As for the remaining light impurities, such as plastic, cork and other particles, which can be in the hydrophobic fraction from the primary flotation stage, it is often expedient to do this Fraction in a hydrocyclone separation plant partly into a fiber-rich and further fraction and partly separate into a hydrophobic fraction, which is preferably is merged with the fourth fraction for further treatment. In this way one obtains the advantage that it is hydrophobic "Light" impurities are drawn from the process, in a process stage in which they are relatively highly concentrated; in this way there is an advantage from the point of view of energy use. The method according to the present invention has the further advantage that the flotation stage after the can optimize the best possible separation of the hydrophobic components. Furthermore, particularly long fibers are cut off as far as possible, while the undesired short fibers or the so-called

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nannten Nullfasern sowie bestimmte mineralische Verunreinigungen aus der Faserfraktion zu einem gewissen Anteil entfernt werden.called zero fibers as well as certain mineral impurities removed from the fiber fraction to a certain extent will.

Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten drei Figuren ausführlich erläutert.The invention will now be explained in detail with reference to the accompanying three figures.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Anlage zur Rückgewinnung der Fasern aus Papierabfällen mit einer ersten und einer zweiten Flotationsstufe;Fig. 1 shows a conventional plant for the recovery of fibers from paper waste with a first and a second flotation stage;

Fig. 2 zeigt ein prinzipielles Flußdiagramm einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit einer primären Flotationsstufe, einer Hydrozyklon-Trennvorrichtung zur Abtrennung einer hydrophoben leichten Fraktion und einer Siebvorrichtung;FIG. 2 shows a basic flow diagram of a system for carrying out the method according to FIG of the present invention with a primary flotation stage, a hydrocyclone separator for separating a hydrophobic light fraction and a sieve device;

Fig. 3 zeigt das prinzipielle Flußdiagramm einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit einer primären Flotationsstufe sowie einer Siebvorrichtung in der Art eines "Mikrosorters".Fig. 3 shows the basic flow diagram of a system for performing the method according to present invention with a primary flotation stage and a screening device in the Kind of a "microsorter".

In der Anlage der Fig. 2 wird das Rohmaterial nach vorbereitenden Maßnahmen zur Herstellung und Vorreinigung einer Dispersion in Form einer etwa 0,9-gewichtsprozentigen Fasersuspension der pirmären Flotationsstufe zugeführt, in der eine kleine Strömung einer hydrophoben Fraktion aus Druckfarbe sowie Kunststoff-, Kork- und anderen Teilchen abgetrennt wird. Diese Fraktion wird einer Hydrozyklon-Trennanlage aus einer oder mehreren parallelgeschalteten Hydrozyklon-Trennvorrichtungen zugeführt, bei denen die Fasern an den konischen Auslässen der Vorrichtung, aus denen normalerweise der Rückstand abgeht, und die leichten hydrophoben Verunreinigungen am zentralen Auslaß abgenommen werdenIn the system of FIG. 2, after preparatory measures for the production and pre-cleaning of a dispersion, the raw material fed in the form of an approximately 0.9 percent by weight fiber suspension of the primary flotation stage, in which separates a small flow of a hydrophobic fraction of printing ink, as well as plastic, cork and other particles will. This fraction is fed to a hydrocyclone separation system from one or more hydrocyclone separation devices connected in parallel fed, in which the fibers at the conical outlets of the device from which normally the residue runs off, and the light hydrophobic impurities are removed at the central outlet

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können, wo normalerweise der Gutstoff austritt. Man erhält also eine Druckfarbe und einen gewissen Restfaseranteil enthaltende Fraktion, die man auf eine Siebvorrichtung gibt, in der sich keine filternde Faserschicht bildet und aus der die Faserfraktion in die primäre Flotationsstufe rückgeführt wird. Die hydrophobe leichte Fraktion wird gemeinsam mit der hydrophoben Fraktion aus der Siebvorrichtung der weiteren Behandlung zugeführt. Alternativ kann die Hydrozyklon-Trennanlage, der die hydrophobe Fraktion zugeführt wird, aus herkömmlichen Hydrozyklon-Trennvorrichtungen bestehen, die über dem üblichen konischen Rückstandsauslaß und dem zentralen Gutstoffauslaß einen dritten Auslaß für "leichten Rückstand" aufweisen, der in dem zentralen Gutstoffauslaß und mit diesem koaxial verläuft. Bei derartigen Hydrozyklon-Trennvorrichtungen treten eine faserreiche Fraktion durch den Gutstoffauslaß, eine schwere Fraktion aus Sandteilchen usw. durch den Ausschußauslaß und die Kunststoff-, Kork- und anderen Teilchen aus dem Rückstandsauslaß aus. where the accept normally exits. So you get a printing ink and a certain amount of residual fiber containing fraction, which is placed on a sieve device in which no filtering fiber layer is formed and from which the fiber fraction is returned to the primary flotation stage. The hydrophobic light fraction will fed together with the hydrophobic fraction from the sieve device for further treatment. Alternatively, the Hydrocyclone separator, to which the hydrophobic fraction is fed, from conventional hydrocyclone separators consist of a third outlet above the usual conical residue outlet and the central accepts outlet for "light residue" running in and coaxial with the central accepts outlet. at Such hydrocyclone separators experience a high fiber content Fraction through the accepts outlet, a heavy fraction of sand particles, etc. through the scrap outlet and the plastic, cork and other particles out of the residue outlet.

^: Setzt man Hydrozyklon-Separatoren dieser Art in der in Fig. 2 gezeigten Anlage ein, muß eine schwere Rückstandsfraktion hinzugefügt werden, wie mit dem gestrichelten Pfeil angedeutet . ^: If hydrocyclone separators of this type are used in the system shown in FIG. 2, a heavy residue fraction must be added, as indicated by the dashed arrow.

Die Fig. 3 zeigt eine Anlage aus einer Flotationseinheit 1, einer Siebeinrichtung 2 in Form eines "Mikrosorters" sowie eine Reinigungsstufe 3 für die Faserfraktion aus einer Anzahl von parallelgeschalteten Hydrozyklon-Separatoren, von3 shows a system made up of a flotation unit 1, a screening device 2 in the form of a "microsorter" and a cleaning stage 3 for the fiber fraction from a number of parallel-connected hydrocyclone separators from

denen die Figur aber nur einen zeigt. Eine Leitung 4 für ι die Faserfraktion ist über einen Zwischentank 5 und eine Pumpe 6 zur Reinigungsstufe 3 geführt.which the figure shows only one. A line 4 for ι the fiber fraction is via an intermediate tank 5 and a Pump 6 led to cleaning stage 3.

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Die hydrophobe Fraktion strömt über eine Leitung 7, in die ein Zwischentank 8 und eine Pumpe 9 eingeschaltet sind, zur Siebvorrichtung 2, die wie in der Figur gezeigt, ein waagerecht aufgehängtes Siebelement 10 aufweist, an dem die Speiseströmung sich in eine faserreiche Fraktion, die am seitlichen Auslaß 11 abgenommen werden kann, und eine Verunreinigungsfraktion aufteilt, die durch das Siebelement hindurchtritt und am Auslaß 12 abgenommen werden kann. Die Faserfraktion wird über einen Zwischentank 13, eine Pumpe 14 und eine Leitung der Flotationseinheit 1 erneut zugeführt.The hydrophobic fraction flows through a line 7 into which an intermediate tank 8 and a pump 9 are switched on, to the sieve device 2, which, as shown in the figure, has a horizontally suspended sieve element 10 on which the feed flow is divided into a fiber-rich fraction, which can be taken off at the side outlet 11, and one Divides impurity fraction, which passes through the sieve element and can be removed at the outlet 12. the Fiber fraction is fed back to the flotation unit 1 via an intermediate tank 13, a pump 14 and a line.

Betrieblich wird der Flotationseinheit 1 eine Suspension mit einem Faseranteil von etwa 0,9 Gew.-% zugeführt. Eine hydrophobe Fraktion von etwa 5 bis 20 Vol.-% der Speiseströmung schwimmt ab zu einer Siebeinrichtung 2 in Form einer 2 gew.-%igen Faserfraktion mit Verunreinigungen. Ein erheblicher Anteil der Verunreinigungen wird in der Siebeinrichtung abgetrennt und eine angereicherte Faserströmung zur Flotationseinheit rückgeführt. Die faserreiche Fraktion mit etwa 0,7 Gew.-% Fasern geht zur weiteren Behandlung an die Reinigungseinheit 3.Operationally, the flotation unit 1 is supplied with a suspension with a fiber content of approximately 0.9% by weight. One hydrophobic fraction of about 5 to 20% by volume of the feed flow floats off to a sieve device 2 in the form a 2% by weight fiber fraction with impurities. A significant proportion of the impurities is in the screening device separated and an enriched fiber flow returned to the flotation unit. The fiber-rich fraction with about 0.7% by weight of fibers goes to the cleaning unit 3 for further treatment.

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Claims (2)

Box 29012 S-10052 Stockholm Box 29012 S-10052 Stockholm Paten tansprüchePatent claims \1j Verfahren zur Rückgewinnung von Zellulosefasern aus einem Rohmaterial, das aus Papierabfällen und dergleichen besteht und in Wasser zu einer Mischung von Fasern, hydrophoben Verunreinigungen wie Druckfarbe sowie leichten Verunreinigungen wie Kunststoff-, Kork- und dergleichen Teilchen dispergiert ist, wobei die Dispersion in einer primären Flotationsstufe teilweise in eine erste faserreiche erste Fraktion, die einer weiteren Anlage zur weiteren Reinigung der Fasern zugeführt wird, und teilweise zu einer zweiten,an hydrophoben Verunreinigungen reicheren Fraktion aufgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite Fraktion einer Siebvorrichtung zuführt, die sie teilweise zu einer faserreichen dritten Fraktion, die man auf an sich bekannte Weise am Durchgang durch das Sieb ohne Bildung einer Filterschicht auf derselben hindert und vorzugsweise zur\ 1 j A process for recovering cellulose fibers from a raw material and the like consisting of paper waste and is dispersed in water to a mixture of fibers, hydrophobic contaminants such as ink, and light impurities, such as plastic, cork and the like particles, wherein the dispersion in a primary flotation stage partially into a first fiber-rich first fraction, which is fed to a further plant for further cleaning of the fibers, and partially separated into a second fraction richer in hydrophobic impurities, characterized in that the second fraction is fed to a screening device, which they partially to a fiber-rich third fraction, which is prevented in a manner known per se from passing through the sieve without the formation of a filter layer on the same and preferably for 0300 2 2/07240300 2 2/0724 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED primären Flotationsstufe zurückführt, und teilweise zu einer vierten Fraktion auftrennt, die an hydrophoben Verunreinigungen weiter angereichert ist und die man durch die Siebvorrichtung hindurch der weiteren Reinigung zuführt. primary flotation stage, and partially separates to a fourth fraction, the hydrophobic impurities is further enriched and which is fed through the sieve device for further cleaning. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite Fraktion mit einer Hydrozyklon-Trennanlage teilweise zu einer faserreichen Fraktion, die man der Siebvorrichtung zur weiteren Trennung zuführt, und teilweise zu einer hydrophoben Fraktion aufteilt, die man vorzugsweise mit der vierten Fraktion der weiteren Reinigung zuführt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the second fraction with a hydrocyclone separation system partly to a fiber-rich fraction, which is fed to the sieve device for further separation, and partly divided into a hydrophobic fraction, which is preferably fed with the fourth fraction for further purification. 03 0 022/072403 0 022/0724