NL8304349A - METHOD FOR DEINKING AN INK-CONTAINING SECONDARY FIBER SOURCE, METHOD FOR MANUFACTURING INK-CONTAINING INK-CONTAINING SECONDARY FIBER SOURCE AND SECONDARY FIBER, USEFUL IN CIRCULAR PRODUCTION PRODUCTION. - Google Patents

Description

* I* I

Werkwijze voor het outinkten van een inkt-bevattende secun- IMethod for out-inking an ink-containing second

daire vezelbron, werkwijze voor het vervaardigen van papier Idaire fiber source, method of manufacturing paper I.

uit een inkt-bevattende secundaire vezelbron en secundaire Ifrom an ink-containing secondary fiber source and secondary I.

vezel, bruikbaar in kringloop voor de vervaardiging van Ifiber, useful for recycling for the manufacture of I.

5 cellulose-produkten. I5 cellulose products. I

De technische vervaardiging van verschillende IThe technical manufacture of various I

soorten papier vereist het gebruik van kringlooppapier als bron voor vezels voor het vervaardigen van papier, op grond Itypes of paper require the use of recycled paper as a source of fiber for papermaking, under I

10 van de kosten van onbedrukte vezels. Voordat dergelijke I10 of the cost of unprinted fibers. Before such I

secundaire vezelbronnen worden gebruikt voor het vervaar- Isecondary fiber sources are used for manufacturing I

digen van een handelsprodukt, is het noodzakelijk de vezel- IIn order to produce a commercial product, it is necessary that the fiber I

bron te behandelen om ongewenste chemische bestanddelen 1source to treat unwanted chemicals 1

te verwijderen, die de kwaliteit van het gerede papier- Ithe quality of the finished paper I

15 produkt ongunstig beïnvloeden. De meest opvallen ver- I15 adversely affect the product. The most conspicuous I

ontreinigingen, die moeten worden verwijderd, zijn inkten Iimpurities to be removed are inks I.

of kleurstoffen, die de kleur en de helderheid van de als Ior dyes, which affect the color and brightness of the I

uitgangsmateriaal gebruikte secundaire vezels ongunstig Istarting material used secondary fibers unfavorable I

beïnvloeden. Inktafzettingen op papier zijn buitengewoon Ito influence. Ink deposits on paper are extraordinary I.

20 dun en hebben ruw gesproken een dikte van slechts ongeveer I20 thin and roughly have a thickness of only about I.

0,0025 mm. Chemisch zijn de inkten in het algemeen een I0.0025 mm. Chemically, the inks are generally an I.

mengsel van pigment of organische kleurstof, bindmiddel Imixture of pigment or organic dye, binder I.

en oplosmiddel. Bepaalde inkten bevatten ook metallieke Iand solvent. Certain inks also contain metallic I.

drogers, weekmakers en wassen om gewenste eigenschappen te Idryers, plasticizers and waxes to achieve desired properties I

25 verkrijgen. Hun chemische samenstelling kan derhalve zeer I25 obtain. Their chemical composition can therefore be very I.

ingewikkeld zijn. Inkten kunnen echter niet op een lijn Ibe complicated. Inks, however, cannot line up

worden gesteld met andere toevoegsels of verontreinigingen, zoals lakken, aprets en weekmakers, die chemisch en fysisch Ibe made with other additives or contaminants, such as lacquers, aprets and plasticizers, which are chemically and physically I.

van een andere aard zijn, zoals voor een deskundige duide- Iare of a different nature, such as for an expert clear I

30 lijk is. I30 is dead. I

De stand van de techniek heeft het reinigen van secundaire vezels in het algemeen aangepakt door de 1The prior art has generally addressed the cleaning of secondary fibers by the 1

bronnen voor secundaire vezels aan een reeks behandelingen Isources for secondary fibers to a range of treatments I.

te onderwerpen. De meest gebruikelijke behandelingsvorm Ito submit. The most common form of treatment I.

35 8304349 ί ΐ35 8304349 ί ΐ

UYOU

ii

- 2 -I- 2 -I

! is chemisch nat ontinkten. Zo beschrijft bijvoorbeeld het! is chemically wet deinking. For example, it describes

Amerikaanse oetrooischrift 3.098.784 een werkwijze voor het ontinkten van bedrukt papier, waarbij het bedrukte papier tot een brij wordt gemaakt in water, dat 0,2-5,0 % 5 (berekend op het gewicht papier) bevat van een in water oplosbaar niet-ionogeen oppervlakteaktief middel bij een temperatuur van ongeveer 33-82° C. De behandeling wordt uitgevoerd in een standaard pulp-vervezelingsinrichting, waarbij het papiermateriaal wordt verkleind tot nagenoeg 10 afzonderlijke vezels. Het Amerikaanse oetrooischrift 3.179.555 beschrijft een waterige methode, waarbij bepaalde zouten worden gebruikt om een verandering te bewerkstelligen in de zeta-potentiaal tussen de inktdeeltjes en de materiaal-deeltjes. Een detergens wordt gebruikt voor emulgeren van 15 de afgescheiden inktdeeltjes, waardoor deze door wassen uit de pulp kunnen worden verwijderd. Het Amerikaanse octrooi-schrift 3.377.234 beschrijft een middel voor het ontinkten ten gebruik in een waterige oplossing, omvattende een mengsel van alkylsulfaten, alkylarylsulfonaten en natrium-20 polyfosfaat. Het Amerikaanse oetrooischrift 1.422.251 beschrijft het verkleinen van secundaire vezelbronnen als voorbereiding voor het nat ontinkten. Het Amerikaanse octrooi-schrift 2.018.938 beschrijft een werkwijze voor het nat ontinkten, waarbij het afvalpapier verkleind wordt met 25 behulp van een staafmolen in een zeepachtige oplossing. HetU.S. Patent 3,098,784, a method for deinking printed paper, wherein the printed paper is slurried in water containing 0.2-5.0% (based on the weight of paper) of a water-soluble staple ionic surfactant at a temperature of about 33-82 ° C. The treatment is carried out in a standard pulp fiberizer, whereby the paper material is reduced to substantially 10 separate fibers. U.S. Pat. No. 3,179,555 describes an aqueous method using certain salts to effect a change in zeta potential between the ink particles and the material particles. A detergent is used to emulsify the separated ink particles, allowing them to be removed from the pulp by washing. U.S. Patent 3,377,234 describes a deinking agent for use in an aqueous solution, comprising a mixture of alkyl sulfates, alkyl aryl sulfonates and sodium polyphosphate. U.S. Patent 1,422,251 describes the reduction of secondary fiber sources in preparation for wet deinking. US Pat. No. 2,018,938 discloses a wet deinking process wherein the waste paper is comminuted using a bar mill in a soapy solution. It

Amerikaanse oetrooischrift 2.916.412 beschrijft een werkwijze voor het nat ontinkten, waarbij tot een brij verwerkt afvalpapier (consistentie 3,25 %) grof wordt verpulpt en daarna bij een temperatuur beneden 44° C wordt geklopt , om 30 de inkt van de vezels los te maken. Het Duitse octrooi- schrift 2.836.805 beschrijft het maken van een brij van afvalpapier in een vervezelaar bij een consistentie van 3-5 % bij aanwezigheid van elektrolyten om de vezels te doen zwellen, waardoor de inkten verkruimelen. Deze en 35 andere werkwijzen voor het nat ontinkten kunnen echter duur 8304349U.S. Pat. No. 2,916,412 describes a wet deinking process wherein a slurry waste paper (3.25% consistency) is coarsely pulped and then beaten at a temperature below 44 ° C to separate the ink from the fibers. to make. German Patent 2,836,805 describes making a slurry of waste paper in a fiberizer at a consistency of 3-5% in the presence of electrolytes to swell the fibers, causing the inks to crumble. However, these and other wet deinking processes can be expensive 8304349

XX

- 3 - * 4- 3 - * 4

t Nt N

zijn en geven grote hoeveelheden slib, hetgeen een afvalprobleem veroorzaakt. Daarnaast zijn er bepaalde papiersoorten, die in het geheel niet met succes kunnen worden ontinkt door de gebruikelijke natte methoden, omdat zij 5 chemisch niet reageren met de middelen voor het ontinkten.are and give large amounts of sludge, which causes a waste problem. In addition, there are certain papers that cannot be successfully deinked at all by conventional wet methods because they do not chemically react with the deinking agents.

Andere behandelingen van secundaire vezels zijn gericht op het scheiden van andere verontreinigingen dan inkten van de secundaire vezels, zoals kunststof-bekledingen en diverse deeltjesvormige bestanddelen. Zo 10 beschrijft het Franse octrooischrift 1.295.608 het winnen van kringlooppapier, dat is bekleed met synthetische materialen of kunststoffoelies door het afvalpapier te bevochtigen en de brij te onderwerpen aan afschuren in een Hollander. De hydrofobe kunststofdeeltjes kunnen worden 15 gescheiden van het hydrofiele vezelige materiaal, dat ver kleind is door het afschuren in de maalinrichting tot deeltjes (vezels), die kleiner zijn dat de kunststofdeeltjes.Other secondary fiber treatments are aimed at separating contaminants other than inks from the secondary fibers, such as plastic coatings and various particulate components. For example, French Patent 1,295,608 describes recovering recycled paper coated with synthetic materials or plastic films by wetting the waste paper and subjecting the slurry to abrasion in a Dutchman. The hydrophobic plastic particles can be separated from the hydrophilic fibrous material, which has been reduced by grinding in the grinder to particles (fibers) smaller than the plastic particles.

Het Britse octrooischrift 940.250 beschrijft een werkwijze voor het terugwinnen van vezelige materialen uit 20 afvalpapier-produkten, die zijn bekleed met synthetische harsen in de vorm van een stijf foelie. Het afvalmateriaal wordt blootgesteld aan een krachtige mechanische behandeling bij aanwezigheid van minder dan 70 gew.Z water om het materiaal te vervezelen, terwijl de kunststofharsfoelie 25 in betrekkelijk grote stukken aanwezig blijft. Het Britse octrooischrift 1.228.276 beschrijft een werkwijze voor het winnen van vezelig materiaal uit met kunststof bekleed of kunststof-bevattend afvalpapier. Het afvalpapier wordt vervezeld in water, waardoor de kunststof in kleine 30 deeltjes van de vezel wordt gescheiden, De kunststofdeel tjes worden vervolgens van de vezels gescheiden. Een Russisch artikel, getiteld "Dry Comminution of Waste Paper", M.V. Vanchakov, V.N. Erokhin, M.N. Anurov (14 januari, 1981), beschrijft het droog malen van afvalpapier in een 35 hamermolen als voorbehandeling voor een hydro-vervezelaar 8304349 fBritish Patent 940,250 describes a process for recovering fibrous materials from waste paper products which are coated with synthetic resins in the form of a rigid film. The waste material is subjected to a vigorous mechanical treatment in the presence of less than 70 weight percent water to fiberize the material, while the plastic resin film remains in relatively large pieces. British Patent 1,228,276 describes a method for recovering fibrous material from plastic-coated or plastic-containing waste paper. The waste paper is fiberized in water, whereby the plastic is separated into small particles from the fiber. The plastic particles are then separated from the fibers. A Russian article entitled "Dry Comminution of Waste Paper", M.V. Vanchakov, V.N. Erokhin, M.N. Anurov (January 14, 1981), describes dry milling of waste paper in a hammer mill as pretreatment for a hydrofiberizer 8304349 f

V SV S

- 4 - om grote verontreinigingen, zoals bevestigingsmiddelen, doek, polyethyleenfoelie en andere af te scheiden. Het gemalen materiaal werd geleid door afscheidingszeven met openingen van 4 en 8 mm diameter en de door de zeven gaande 5 frakties werden ontvezeld in een hydro-vervezelaar. Zoals reeds gezegd heeft geen van deze werkwijzen betrekking op het ontinkten. Alle hebben betrekking op de verwijdering van kunststof foelies en bekledingen, die gemakkelijk kunnen worden afgescheiden als betrekkelijk grote stukken. Ook 10 maken al deze werkwijzen, behalve het Russische artikel, gebruik van water en geven derhalve geen aanwijzingen voor een droge bewerking. Anderzijds geeft het Russische artikel geen aanwijzingen voor het aitinkten, maar is veeleer gericht op de verwijdering van grote verontreinigingen 15 dan fijne deeltjes.- 4 - to separate large impurities such as fasteners, cloth, polyethylene film and others. The ground material was passed through separation sieves with openings of 4 and 8 mm in diameter and the 5 fractions passing through the sieves were fiberized in a hydrofiberizer. As already mentioned, none of these methods involve deinking. All relate to the removal of plastic films and coatings, which can be easily separated as relatively large pieces. Also, all these methods, except the Russian article, use water and therefore do not indicate any dry operation. On the other hand, the Russian article does not provide any indications for the inking, but rather focuses on the removal of large impurities rather than fine particles.

Nog andere bekende methoden voor het behandelen van afvalpapier maken gebruik van andere benaderingen. Zo beschrijft bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.736.221 een werkwijze voor het maken van gevormde voor-20 werpen uit afvalpapier door het afvalpapier te vervezelen in een hamermolen, de vezels te bekleden met een waterig bindmiddel, onder druk te comprimeren en vervolgens te verharden. Er wordt niet getracht de inkt van het afvalpapier te verwijderen. Het Amerikaanse octrooischrift 25 4.124.168 beschrijft een werkwijze voor het winnen van verschillende soorten afvalpapier uit een gemengde bron door de bronmaterialen te verkleinen en de verschillende bestanddelen op grond van hun verkleiningsmogelijkheden te scheiden. Deze werkwijze dient uitsluitend voor het 30 klasseren van verschillende soorten afvalpapier, die in een gemengd monster aanwezig zijn en er wordt geen poging gedaan om inkt van het afvalpapier te verwijderen. Het Duitse octrooischrift 1.097.802 beschrijft een werkwijze voor het terugwinnen van afvalpapier door het papier te 35 scheuren en te reinigen, door het gescheurde papier te 8304349 - 5 - 4 4 kroezen en te rollen in een praktisch droge toestand en in de droge toestand te ontvezelen, desgewenst bij aanwezigheid van droge stoom. Deze werkwijze tracht de moeilijkheden te overwinnen bij het vervezelen van afvalpapieren, 5 die zijn bekleed met hydrofobe materialen, die zich bij waterige werkwijzen niet op de juiste wijze gedragen. Er is echter geen aanwijzing dat de inkten door een dergelijke droge behandeling kunnen worden verwijderd.Still other known methods of treating waste paper use other approaches. For example, US Pat. No. 3,736,221 describes a process for making shaped articles from waste paper by fiberizing the waste paper in a hammer mill, coating the fibers with an aqueous binder, compressing and then hardening. No attempt is made to remove the ink from the waste paper. United States Patent Specification 4,124,168 describes a method of recovering various types of waste paper from a mixed source by comminuting the source materials and separating the various components by their comminution capabilities. This method is solely for classifying different types of waste paper contained in a mixed sample and no attempt is made to remove ink from the waste paper. German Patent 1,097,802 describes a method for recovering waste paper by tearing and cleaning the paper, by crimping and rolling the torn paper in a practically dry state and in the dry state. fiber, if desired in the presence of dry steam. This process seeks to overcome the difficulties in fiberizing waste papers coated with hydrophobic materials that do not behave properly in aqueous processes. However, there is no indication that the inks can be removed by such a dry treatment.

Er bestaat derhalve behoefte aan een werk-10 wijze voor het ontinkten, die de vorming van slib vermijdt of onderdrukt en ook de chemische kosten beperkt. Verschillende bekende behandelingen van afvalpapier zijn beproefd om aan deze behoefte te voldoen, maar geen van deze werkwijzen is succesvol geweest.There is therefore a need for a deinking process which avoids or suppresses sludge formation and also reduces chemical costs. Several known waste paper treatments have been tried to meet this need, but none of these methods have been successful.

15 Er werd nu een werkwijze voor het ontinkten gevonden, die eenvoudiger en economischer is dan de gebruikelijk toegepaste natte werkwijze voor het ontinkten.A deinking process has now been found which is simpler and more economical than the conventionally used wet deinking process.

In het algemeen omvat deze werkwijze (a) het mechanisch .vervezelen van een ihkt-bevattende secundaire vezelbron 20 of uitgangsmateriaal in een nagenoeg droge toestand, bij voorkeur luchtdroog, waardoor nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes worden verkregen en (b) het afscheiden van de fijne deeltjes van de vezels. Het vervezelen wordt uitgevoerd als de secundaire vezelbron luchtdroog is of 25 voldoende droog om het aaneenhechten van de verkregen vezels en fijne deeltjes te verhinderen. De fijne deeltjes, die de inkt-bevattende fijne deeltjes omvatten, kunnen worden verwijderd of gescheiden van de vezels, bijvoorbeeld door zeven door een zeef, waarvan de maasopeningen vol-30 doende klein zijn om de vezels tegen te houden maar groot genoeg om de fijne deeltjes erdoorheen te laten gaan.In general, this method comprises (a) mechanically fiberizing an ink-containing secondary fiber source 20 or starting material in a substantially dry state, preferably air-dry, thereby obtaining substantially separate fibers and fines and (b) separating the fine particles of the fibers. Fiberization is performed when the secondary fiber source is air dry or dry enough to prevent adhesion of the fibers and fines obtained. The fine particles, which comprise the ink-containing fine particles, can be removed or separated from the fibers, for example by sieving through a sieve, the mesh openings of which are sufficiently small to retain the fibers but large enough to hold the fine particles through it.

De fijne deeltjes kunnen omvatten inktdeeltjes, vezel-fragmenten, die inkt bevatten, andere deeltjesvormige materialen, die inkt bevatten, zoals vulmaterialen, vezel-35 deeltjes, gevormd tijdens het vervezelen, vezeldeeltjes, 8304349The fine particles may include ink particles, fiber fragments containing ink, other particulate materials containing ink such as fillers, fiber particles formed during fiberization, fiber particles, 8304349

• V• V

Γ - 6 - * die oorspronkelijk in de secundaire vezelbron aanwezig waren en uit deeltjes bestaande vulmaterialen, die in de secundaire vezelbron aanwezig waren. Het zal echter duidelijk zijn dat in alle gevallen tenminste een deel van 5 de fijne deeltjes inktbevattende fijne deeltjes of inkt- deeltjes omvatten.6 - 6 - * originally contained in the secondary fiber source and particulate fillers contained in the secondary fiber source. It will be understood, however, that in all cases at least a portion of the fine particles comprise ink-containing fine particles or ink particles.

De uitdrukkingen, zoals deze hier en'in de bijgaande conclusies worden gebruikt, hebben de volgende betekenissen: 10 "Secundaire vezelbron" betekent cellulose- produkten, die inkt dragen of bevatten, zoals bedrukt afvalpapier, dat wordt teruggewonnen om te worden gebruikt als bron voor het vervaardigen van papiervezels.The terms as used herein and in the appended claims have the following meanings: "Secondary fiber source" means cellulosic products which carry or contain ink, such as printed waste paper, which is recovered to be used as a source of the manufacture of paper fibers.

"Luchtdroog" betekent dat het vochtgehalte 15 van de secundaire vezelbron in evenwicht is met de atmos ferische omstandigheden, waaraan deze is blootgesteld."Air Dry" means that the moisture content of the secondary fiber source is in equilibrium with the atmospheric conditions to which it is exposed.

"Nagenoeg afzonderlijke vezels" betekent in wezen afzonderlijke vezels, waarbij wat vezelaggregaten aanwezig kunnen zijn, die veelal langer zijn dan hun 20 diameter."Virtually separate fibers" essentially means separate fibers, which may include some fiber aggregates, which are often longer than their diameter.

Kenmerkend bevatten secundaire vezelbronnen ongeveer 3-9 gew.% vocht, hetgeen voor de doelstellingen van de uitvinding ongeveer het trajekt voor luchtdroog papier is. Bij het uitvoeren van de werkwijze van de 25 uitvinding verdient het derhalve de voorkeur dat geen extra wataraanwezig is of wordt toegevoegd aan de te vervezelen secundaire vezelbronnen. Het is gebleken dat bij toenemen van het watergehalte van het papier, de energiebehoefte van de vervezelingsapparatuur snel toeneemt. Deze energié-30 toeneming heeft de neiging de vezels te vernietigen, het geen leidt tot een onaanvaardbare afbraak daarvan. Als het watergehalte toeneemt hebben de vezels en de fijne deeltjes, die tijdens het vervezelen wordt gevormd, ook de neiging te agglomereren of aan elkaar te hechten, 35 hetgeen de apparatuur kan verstoppen, de scheiding kan hin- 8304349 < « ψ - 7 - deren en de opbrengst aan bruikbare vezels-kan verlagen,Typically, secondary fiber sources contain about 3-9 wt.% Moisture, which is about the range for air-dried paper for the purposes of the invention. Therefore, when performing the method of the invention, it is preferable that no additional watar is present or added to the secondary fiber sources to be fiberized. It has been found that as the water content of the paper increases, the energy requirement of the fiberizing equipment increases rapidly. This energy increase tends to destroy the fibers, resulting in an unacceptable degradation thereof. As the water content increases, the fibers and fines formed during fiberization also tend to agglomerate or adhere to each other, which can clog the equipment, hinder the separation 8304349 <7 and can decrease the yield of useful fiber,

Derhalve is de secundaire vezelbron in een nagenoeg droge toestand als het vervezelen plaatsheeft en hoewel water aanwezig kan zijn of kan worden toegevoegd, moet dit 5 niet zoveel zijn dat het leidt tot een onaanvaardbare of oneconomische hoeveelheid vezelafbraak of energieverbruik of verstopping van de vervezelaar. Een specifieke numerieke beperking voor het watergehalte hangt in hoofdzaak af van de eigenschappen van de secundaire vezelbron 10 en de werking en economie van de vervezelingsapparatuur, die bij de werkwijze wordt gebruikt. Deze beperkingen kunnen door een deskundige proefondervindelijk worden bepaald. In het algemeen wordt echter een vochtgehalte van ongeveer 20 gew.%, berekend op de vaste stoffen, als een 15 praktische grens voor de meeste gevallen beschouwd.Therefore, the secondary fiber source is in a substantially dry state as the fiberization takes place and although water may be present or may be added, it should not be so much as to result in an unacceptable or uneconomic amount of fiber degradation or energy consumption or clogging of the fiberizer. A specific numerical constraint on the water content depends mainly on the properties of the secondary fiber source 10 and the operation and economy of the fiberization equipment used in the method. These limitations can be determined by an expert by experiment. Generally, however, a moisture content of about 20% by weight, based on the solids, is considered a practical limit for most cases.

De werkwijze van de uitvinding is bijzonder bruikbaar voor het verwijderen van inkten van secundaire vezelhronnen, die zijn behandeld of bekleed met een opper-vlaktelaag of vloeistofdicht materiaal. De laag dient voor 20 het tegenhouden van de inkt, op zodanige wijze dat weer stand wordt geboden tegen het doorlopen van de inkt na het aanbrengen op de secundaire vezelbron. In dergelijke gevallen wordt tenminste een deel van de laag of bekleding verwijderd met de kleine inktdeeltjes tijdens het ver-25 vezelen en van de vezels gescheiden. Voorbeelden van vloeistofdichte lagen of oppervlaktelagen zijn zetmeel, caseine, dierlijke lijm, carboxymethylcellulose, poly-vinylalkohol, methylcellulose, wasemulsies en een reeks harspolymeren.The method of the invention is particularly useful for removing inks from secondary fiber cores that have been treated or coated with a surface layer or liquid-tight material. The layer serves to retain the ink in such a way as to resist the passage of the ink after application to the secondary fiber source. In such cases, at least a portion of the layer or coating is removed with the small ink particles during fiberization and separated from the fibers. Examples of liquid-tight or surface layers are starch, casein, animal glue, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, wax emulsions and a range of resin polymers.

30 De afzonderlijke deeltjes, verkregen door de werkwijze volgens de uitvinding, die geen hydratie vertonen (hetgeen karakteristiek is voor vezels verkregen met werkwijzen voor het nat ontinkten) zijn geschikt als secundaire vezels en kunnen worden gebruikt als kringloop-35 materiaal voor de vervaardiging van celluloseprodukten,The individual particles obtained by the process of the invention which do not exhibit hydration (which is characteristic of fibers obtained by wet deinking processes) are useful as secondary fibers and can be used as a recycled material for the manufacture of cellulose products ,

83 ö 4 3 4 S83 ö 4 3 4 S

- 8 - zoals vloeipapier, dagbladen, blocnotes, watten, bekledingen, nieuwsbladen en dergelijke.- 8 - such as tissue paper, newspapers, notepads, cotton wool, coverings, newspapers and the like.

Figuur 1 is een perspektivisch aanzicht van een voorbeeld van een vervezelingsinrichting, die wordt 5 gebruikt voor het uitvoeren van de werkwijze van de uit vinding .Figure 1 is a perspective view of an example of a shredder used for carrying out the method of the invention.

Figuur 2 is een perspektivisch aanzicht van de vervezelingsinrichting van het type van figuur 1, waarbij het voordeksel is geopend om de ventilatorschoepen 10 en het getande werkoppervlak vrij te maken.Figure 2 is a perspective view of the Figure 1 type fiberizing device with the front cover opened to expose the fan blades 10 and the serrated work surface.

Figuur 3 is een weggesneden perspektivisch aanzicht van de geopende vervezelaar met de ventilator verwijderd om de opening vrij te maken, waardoor de verwerkte vezels aan de werkkamer worden onttrokken.Figure 3 is a cut away perspective view of the opened fiberizer with the fan removed to expose the opening, thereby extracting the processed fibers from the working chamber.

15 Figuur 4 is een zijaanzicht van de verveze laar, gedeeltelijk in doorsnede, die de werking ervan toelicht.Figure 4 is a side view of the fiberizing boot, partly in section, illustrating its operation.

Figuur 5 is een perspektivisch aanzicht van een vervezelaar, die is gemodificeerd om op continue wijze 20 te werken.Figure 5 is a perspective view of a fiberizer modified to operate in a continuous manner.

Figuur 6 is een schematisch blokschema, dat een toelichting geeft van de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 6 is a schematic block diagram illustrating the method of the invention.

Figuur 7 is een blokschema, dat een toelich-25 ting geeft van het gebruik van de uitvinding in verband met het bereiden van papier.Figure 7 is a block diagram illustrating the use of the invention in papermaking.

Allereerst zal aan de hand van figuur 1 de uitvinding in nadere bijzonderheden worden beschreven. De in figuur 1 toegelicht apparatuur, een turbomolen, werd 30 hierbij voor het verschaffen van de gewenste informatie gebruikt. Het zal een deskundige echter duidelijk zijn dat een reeks vervezelingsinrichtingen beschikbaar is voor het uitvoeren van de werkwijze van de uitvinding, bijvoorbeeld hamermolens, schijfmolens, pennenmolens, 35 vleugelmolens, enz. In het algemeen omvat de vervezelings- 8304349 ' « * - 9 - inrich.ti.ng 1 een huis, dat roterende rotorschoepen insluit (zie figuur 2), die worden aangedreven door een geschikt aandrijforgaan 2. De secundaire vezelbron, bijvoorbeeld bedrukt afvalpapier, dat gescheurd kan zijn, wordt naar de 5 vervezelingsinrichting gevoerd door de toevoerinlaat 3 en het afvalpapier wordt verkleind of vervezeld tot nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes. Een inwendig aangebrachte ventilator trekt lucht naar binnen door de toevoerinlaat 3 samen met het afvalpapier en perst de 10 lucht naar buiten door de afvoeropening 4, waarbij de vezels en de fijne deeltjes met de lucht worden meegevoerd.First, the invention will be described in more detail with reference to Figure 1. The equipment illustrated in Figure 1, a turbo mill, was used to provide the desired information. However, one skilled in the art will appreciate that a range of fiberization devices is available for practicing the method of the invention, for example, hammer mills, disc mills, pin mills, wing mills, etc. In general, the fiberization equipment includes 8304349 a housing enclosing rotary rotor blades (see Figure 2) driven by a suitable driver 2. The secondary fiber source, for example printed waste paper, which may be torn, is fed to the shredder through the feed inlet 3 and the waste paper is comminuted or fiberized into substantially separate fibers and fine particles. An internally mounted fan draws air in through the feed inlet 3 together with the waste paper and presses the air out through the discharge opening 4, entraining the fibers and fines with the air.

De vezels worden verzameld in een buisvormige zak 5 met zeefopeningen, waardoor de fijne deeltjes door de zeef-openingen kunnen gaan, terwijl de vezels achterblijven.The fibers are collected in a tubular bag 5 with sieve openings, allowing the fine particles to pass through the sieve openings, while the fibers remain behind.

15 De specifieke zak met openingen 5 die bevredigend bleek te werken, had een zeefafmeting van 20 x 24 openingen per centimeter. De draaddiameter bedroeg 0,23 mm en de openingen waren 0,15 bij 0,30 mm. Het open oppervlak van de zeef was 23 % van het zeefoppervlak. Ook is in figuur 1 20 aangegeven een koelorgaan met een water-toevoer 6 en afvoeropeningen 7 voor het verwijderen van warmte, die is ontwikkeld als gevolg van de wrijving door het afschuiven van het vezel-uitgangsmateriaal. Afgezien van de buisvormige zak met openingen, zijn vervezelingsinrichtingen 25 als in figuur 1 in de handel verkrijgbaar. Een dergelijke vervezelingsinrichting is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.069.103. De specifieke inrichting, die is toegelicht en gebruikt voor de hier genoemde doelstellingen was een vervezelaar Pallman Ref. 4.The specific aperture bag 5 which appeared to function satisfactorily had a screen size of 20 x 24 apertures per centimeter. The wire diameter was 0.23 mm and the openings were 0.15 by 0.30 mm. The open area of the screen was 23% of the screen area. Also shown in FIG. 1 is a cooling member with a water supply 6 and discharge openings 7 for removing heat, which has been developed as a result of the friction by shearing the fiber starting material. Apart from the apertured tubular bag, shredders 25 as in Figure 1 are commercially available. Such a fiberizing device is described in U.S. Pat. No. 3,069,103. The specific device explained and used for the purposes mentioned here was a fiberizer Pallman Ref. 4.

30 Figuur 2 geeft een toelichting van de in wendige werkkamer van de vervezelaar, waarbij in de eerste plaats de stand van de rotorschoepen is weergegeven. Er is een getand, gegroefd werkoppervlak aangegeven, waartegen het toegevoerde materiaal wordt afgeslepen door de bewer-35 king van de bewegende rotorschoepen 9. Hoewel dat uit deze 8304349 i > * -10- figuur niet duidelijk blijkt is er een ruimte tussen het getande werkoppervlak en de schoepen, waarin de cellulose materialen worden rondgeschud. De stand van de schoep ten opzichte van het werkoppervlak 8 is instelbaar om een 5 mate van controle mogelijk te maken met betrekking tot het vervezelen, dat voorts wordt geregeld door de snelheid van de schoep, de verblijftijd en de aard van het werkoppervlak. Het werkoppervlak 8 bestaat uit zes verwijderbare .segmenten. Deze kunnen worden vervangen door een 10 groter of kleiner aantal segmenten met een andere construc tie of configuratie met betrekking tot het oppervlak. Deze flexibiliteit maakt een oneindig aantal keuzen mogelijk voor het veranderen en optimaliseren van het vervezelen.Figure 2 gives an explanation of the internal working chamber of the fiberizer, in the first place the position of the rotor blades is shown. A serrated, grooved work surface is indicated, against which the supplied material is ground by the machining of the moving rotor blades 9. Although this is not clear from this figure of 8304349> -10, there is a space between the serrated work surface. and the blades, in which the cellulosic materials are shaken. The position of the blade relative to the work surface 8 is adjustable to allow a degree of control with regard to fiberization, which is further controlled by the speed of the blade, the residence time and the nature of the work surface. The work surface 8 consists of six removable segments. These can be replaced by a larger or smaller number of segments with a different construction or configuration with respect to the surface. This flexibility allows for an infinite number of choices for changing and optimizing fiberization.

De hier getekende constructie heeft echter zeer bevredi-15 gend gewerkt. Meer in het bijzonder zijn de groeven van ieder segment evenwijdig aan elkaar en gelegen op een afstand van ongeveer 2 mm, gemeten van top tot top. Iedere groef heeft een diepte van ongeveer 1,5 mm. De radiale breedte van ieder segment is ongeveer 10 cm. Deze afme-20 tingen dienen uitsluitend ter toelichting en zijn uiteraard geen beperking. Zoals gedeeltelijk aangegeven is het werkoppervlak aan de binnenzijde van de scharnierende afdekking 10 nagenoeg identiek aan het reeds beschreven andere werkoppervlak 8. Als de afdekking wordt gesloten geven de 25 beide werkoppervlakken een binnenkamer, waarin het toege voerde materiaal wordt vervezeld.However, the construction drawn here has worked very satisfactorily. More specifically, the grooves of each segment are parallel to each other and spaced about 2 mm apart from top to top. Each groove has a depth of approximately 1.5 mm. The radial width of each segment is about 10 cm. These dimensions are for illustrative purposes only and are of course not a limitation. As partly indicated, the work surface on the inside of the hinged cover 10 is almost identical to the other work surface 8 already described. When the cover is closed, the two work surfaces give an inner chamber, in which the supplied material is fiberized.

Figuur 3 is weggesneden perspektivisch aanzicht van de vervezelingsinrichting , waarbij de rotor is verwijderd om de opening 11 vrij te maken, waardoor het 30 vervezelde materiaal loopt alvorens te worden afgevoerd door de afvoeropening 4. De afmeting van de opening is variabel, waardoor de mate van vervezeling kan worden geregeld door het vergroten of verkleinen van de snelheid van de luchtstroom en derhalve de verblijftijd in de 35 vervezelingsinrichting. De opening bevindt zich binnen een « 8304349 -11- verwijderbare plaat 12 voor het op doelmatige wijze veranderen van de afmeting van de opening. Een openingsdiameter van 160 mm is geschikt gebleken in samenhang met een lucht- 3 stroomsnelheid van ongeveer 10 m per minuut. Ook zijn in 5 figuur 3 de ventilatorschoepen 13 aangegeven van de venti lator, die de luchtstroom door de vervezelingsinrichting verschaft.Figure 3 is a cut away perspective view of the shredding device, with the rotor removed to expose the opening 11 through which the fiberized material passes before being discharged through the discharge opening 4. The size of the opening is variable, so that the degree of fiberization can be controlled by increasing or decreasing the velocity of the airflow and therefore the residence time in the fiberizer. The opening is contained within a removable plate 12 for efficiently changing the size of the opening. An opening diameter of 160 mm has been found to be suitable in connection with an air flow rate of about 10 m per minute. Figure 3 also shows the fan blades 13 of the fan, which provides the air flow through the fiberizing device.

Figuur 4 is een weggesneden aanzicht in dwarsdoorsnede van de vervezelingsinrichting, waarop de 10 schematische werking is aangegeven. De pijlen geven de richting van de luchtstroom en de vezels aan. Meer in het bijzonder wordt de secundaire vezelbron 15 gebracht in de toevoerinlaat 3 en komt daar in contact met de rotor-schoepen 9. De luchtstroom richt de secundaire vezelbron 15 tussen de rotorschoepen en het werkoppervlak 8, zodat de secundaire vezelbron wordt verkleind tot steeds kleinere deeltjes, tenslotte verkleind of vervezeld tot nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes. De centrifugaal-krachten, die door de rotorschoepen worden opgewekt, 20 dringen de deeltjes, bij voorkeur de grotere deeltjes, naar de top 16 tussen de onder een hoek geplaatste werkopper-vlafcken. Deze krachten voorkomen dat de grotere deeltjes ontsnappen voordat zij volledig zijn vervezeld. Na een nagenoeg volledige vervezeling worden de verkleinde vaste 25 materialen gevoerd door de opening 11 van de verwij derbare plaat 12. De ventilatorschoepen 13 drijven de met de lucht meegenomen vezels dan naar buiten door de uitlaatopening 4.Figure 4 is a cut-away cross-sectional view of the shredder showing schematic operation. The arrows indicate the direction of the airflow and the fibers. More specifically, the secondary fiber source 15 is introduced into the feed inlet 3 and contacts the rotor blades 9 there. The airflow directs the secondary fiber source 15 between the rotor blades and the working surface 8, so that the secondary fiber source is reduced to smaller and smaller particles, finally comminuted or fiberized into substantially separate fibers and fine particles. The centrifugal forces generated by the rotor blades push the particles, preferably the larger particles, to the top 16 between the angled working surfaces. These forces prevent the larger particles from escaping before they are fully fiberized. After an almost complete fiberization, the comminuted solid materials are passed through the opening 11 of the removable plate 12. The fan blades 13 drive the fibers entrained with the air out through the outlet opening 4.

Figuur 5 geeft een toelichting van de werking 30 van de eerder beschreven vervezelingsinrichting, zij het iets gemodificeerd voor continue werking, zoals waarschijnlijk voor technische werkwijzen zal zijn vereist.Figure 5 illustrates the operation of the previously described shredder, albeit slightly modified for continuous operation, as will likely be required for engineering processes.

Bij deze uitvoeringsvorm is de voedingsinlaat 3 veeleer weergegeven als een buisvormige inlaat dan als de hopper 35 van figuur I. De voedingsbuis verschaft een continue toevoer 8304349 -12- van gescheurde secundaire vezelmaterialen met een geschikte afmeting en kwaliteit. In het algemeen gesproken kan een dergelijk materiaal aanwezig zijn in de vorm van vellen met een afmeting van ongeveer 5 x 10 cm of minder en 5 moet vrij zijn van gruisachtig materiaal om de vervezelings- inrichting te beschermen. De deeltjesafmeting en de vorm van de voeding hangt echter af van de mogelijkheden van de gebruikte vervezelingsinrichting en is geen beperking van de uitvinding. Scheurorganen kunnen worden en worden ge-10 bruikt, bijvoorbeeld om de toegepaste secundaire vezel- bronnen te scheuren en de gegevens van de tabellen A-C te verzamelen. Een andere modificatie, die is toegelicht, is het continu bewegende zeefgaas 18, dat de vezels verzamelt in de vorm van een vlies of vel 19. De maaswijdte 15 van de zeef wordt zo gekozen, dat de fijne deeltjes erdoor heen gaan,' bij voorkeur geholpen door een vacuumkast 20, die de fijne deeltjes verzamelt en ze voert naar een geschikte plaats voor het winnen ervan. Een zeefdoek van W. S. Tyler Incorporated met 60 openingen per lineaire ' 20 centimeter, een draaddiameter van 0,065 mm, een openings- breedte van 0,1 mm en een open oppervlak van 37,4 % is het meest doelmatig gebleken bij het vervaardigen van . 2 een vlies met een basisgewicht van ongeveer 9,5 g per m of minder. Dikkere vliezen hebben de neiging de fijne 25 deeltjes in het vlies zelf vast te houden, onafhankelijk van de grootte van de draadopeningen. In stippellijnen is een gemodificeerde afvoeropening 4 aangegeven, die wijder is gemaakt om hem aan te passen aan de breedte van de bewegende zeef. In de feitelijke praktijk werd op continue 30 basis bijvoorbeeld gescheurd afvalpapier naar een Pallman- vervezelingsinrichting gevoerd met een snelheid van 0,7 kg per minuut. De vervezelingsinrichting werd ingesteld met een speling van 3 mm tussen het getande werkoppervlak en de rotorschoepen. Een verwijderbare plaat met een 35 opening van 140 mm werd geplaatst achter de ventilator, 8304349 * r -13- die 4830 omwentelingen per minuut maakte zonder belasting.In this embodiment, the feed inlet 3 is shown as a tubular inlet rather than the hopper 35 of Figure I. The feed tube provides a continuous supply of cracked secondary fiber materials of suitable size and quality. Generally speaking, such a material may be in the form of sheets about 5 x 10 cm or less in size and must be free of grit-like material to protect the shredder. However, the particle size and shape of the feed depends on the capabilities of the shredder used and is not a limitation of the invention. Tearers can be and can be used, for example, to tear the secondary fiber sources used and to collect the data from Tables A-C. Another modification illustrated is the continuously moving screen mesh 18, which collects the fibers in the form of a web or sheet 19. The mesh size 15 of the screen is selected so that the fine particles pass through it, preferably assisted by a vacuum box 20, which collects the fine particles and transports them to a suitable place for recovery. A screen fabric from W. S. Tyler Incorporated with 60 apertures per linear 20 centimeters, a wire diameter of 0.065 mm, an aperture width of 0.1 mm and an open area of 37.4% has been found to be most effective in the manufacture of. 2 a web with a basis weight of about 9.5 g per m or less. Thicker webs tend to retain the fine particles in the web itself, regardless of the size of the wire openings. Dashed lines show a modified discharge opening 4 made wider to adapt to the width of the moving screen. In actual practice, for example, torn waste paper was fed to a Pallman shredder on a continuous basis at a rate of 0.7 kg per minute. The shredder was adjusted with a 3 mm clearance between the serrated work surface and the rotor blades. A removable plate with a 140 mm aperture was placed behind the fan, 8304349 * r -13-, which made 4830 revolutions per minute at no load.

De luchtstroom door de vervezelingsinrichting bedroeg 3 ongeveer II m per minuut. Koelwater werd m de koelmantel gevoerd met een snelheid van 2 1 per minuut. De hegin-5 temperatuur van het water bedroeg 16° G en deze was na een langdurige proef gekomen op 19-20° C. De snelheid van de zeef, die het vervezelde materiaal uit de vervezelingsinrichting opnam, werd ingesteld op 100 m per minuut. Het vacuum onder de zeef bedroeg 15 mm water. Ongeveer 18,85 % 10 van de secundaire vezelbron ging in de vorm van fijne deeltjes door de zeef, terwijl de rest op de zeef werd verzameld als een droog, ontinkt produkt. De fijne deeltjes bevatten ongeveer 75 gëw.% vezeldeeltjes en ongeveer 25 gew.Z klei (koolstof).The air flow through the shredder was about 2 feet per minute. Cooling water was fed into the cooling jacket at a rate of 2 L per minute. The water's hedge temperature was 16 ° G and after a long run it had reached 19-20 ° C. The speed of the sieve, which received the fiberized material from the shredder, was set at 100 m per minute. The vacuum under the sieve was 15 mm of water. About 18.85% of the secondary fiber source passed through the screen in the form of fine particles, while the remainder was collected on the screen as a dry, deinked product. The fine particles contain about 75% by weight of fiber particles and about 25% by weight of clay (carbon).

15 Figuur 6 geeft schematisch een toelichting van een totaalaanzicht van eeawerkwijze volgens de uitvinding. Meer in het bijzonder toont deze een bron voor secundaire vezels, die wordt geleid naar een vervezelingsinrichting 21, die identiek of' gelijksoortig is in funktie 20 aan de inrichtingen van het type, dat is beschreven in de voorafgaande figuren. Zoals reeds gezegd is het voor de meeste vervezelingsinrichtingen waarschijnlijk aan te bevelen de bron voor secudaire vezels eerst te scheuren.Figure 6 schematically illustrates an overall view of the method according to the invention. More specifically, it shows a secondary fiber source fed to a shredder 21, which is identical or similar in function 20 to the devices of the type described in the preceding figures. As already mentioned, it is probably recommended for most fiberizing devices to first tear the source of secondary fibers.

In de vervezelingsinrichting wordt de bron voor secundaire 25 vezels, al of niet gescheurd, belangrijk verkleind tot afzonderlijke of enkele vezels en fijne deeltjes en afgezet op een bewegende zeef 18. Het afzetten van de vezels op de zeef wordt bevorderd door een vacuumkast 20, die het verwijderen van de fijne deeltjes vergemakkelijkt. De 30 fijne deeltjes bevatten veel van de inkt, die in hét ruwe uitgangsmateriaal aanwezig is en worden verzameld in een geschikte ontvanger 22 om te worden afgevoerd. Het vacuum voor de vacuumkast wordt geleverd door een ventilator 23, die de fijne deeltjes door de zeef drukt en ze in de ont-35 vanger 22 blaast. De vezelige massa of het vezelvlies, afge- 8304349 -14- [ . .In the shredder, the source of secondary fibers, cracked or not, is substantially reduced to individual or single fibers and fine particles and deposited on a moving screen 18. Deposition of the fibers on the screen is assisted by a vacuum box 20, which facilitates the removal of the fine particles. The fine particles contain much of the ink contained in the raw raw material and are collected in a suitable receiver 22 for disposal. The vacuum for the vacuum box is supplied by a fan 23, which pushes the fine particles through the sieve and blows them into the receiver 22. The fibrous mass or the nonwoven fabric, 8304349-14 [. .

« zet op de bewegende' zeef, wordt daarna teruggewonnen door ze tot een gelijkmatige dikte te.reduceren in een geschikte inrichting 24 daarvoor en vervolgens omgezet in balen pulp in een inrichting voor het vervaardigen van balen of alter-5 natief rechtstreeks gevoerd in een vervezelaar om een pulp- hrij te vormen voor het vervaardigen van papier op de gebruikelijke wijze. Daarnaast kunnen de gewonnen vezels rechtstreeks worden gevoerd naar een inrichting voor het opwekken van lucht ter verkrijging van uit de lucht 10 afgezette vliezen of matten. Een deskundige zal het duidelijk zijn dat een reeks inrichtingen of uitvoeringsvormen kan worden gebruikt voor het uitvoeren van de hier toegelichte funkties,Put on the moving screen, is then recovered by reducing them to an even thickness in a suitable device 24 therefor and then converted into bales of pulp in a bale making device or alternatively fed directly into a fiberizer to form a pulp pile for papermaking in the usual manner. In addition, the recovered fibers can be fed directly to an air generating device to obtain membranes or mats deposited from the air. One skilled in the art will appreciate that a variety of devices or embodiments can be used to perform the functions described herein,

Figuur 7 geeft verder een toelichting van 15 deze werkwijze volgens de uitvinding met een blokschema, dat een totale werkwijze aangeeft voor het bereiden van papier uit vezels, gewonnen uit een droog ontinkte secundaire vezelbron. Zoals aangegeven wordt een inkt-bevattende secundaire vezelbron (zoals bedrukt afvalpapier) luchtdroog 20 vervezeld om nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deel tjes te verkrijgen. De fijne deeltjes worden op een willekeurige geschikte wijze van de vezels gescheiden, waarbij de teruggewonnen en te gebruiken vezels achterblijven.Figure 7 further illustrates this process according to the invention with a block diagram indicating an overall process for preparing paper from fibers recovered from a dry deinked secondary fiber source. As indicated, an ink-containing secondary fiber source (such as printed waste paper) is air-dried fiberized to obtain substantially separate fibers and fine particles. The fine particles are separated from the fibers in any suitable manner, leaving the recovered and usable fibers.

Er zijn tenminste verschillende mogelijkheden. Zoals aange-25 geven kunnen de vezels tot balen worden verwerkt om later te worden verpulpt, zoals aangegeven met de stippellijnen.At least there are several options. As indicated, the fibers can be baled for later pulping, as indicated by the dotted lines.

Zij kunnen ook rechtstreeks naar een luchtvormer worden gevoerd om uit de lucht afgezette vliezen te verkrijgen. Alternatief kunnen de vezels worden gereinigd, bijvoor-30 beeld door waterig centri-cleaning (toegelicht in de tabellen D en E) of door methoden voor het nat ontinkten, die algemeen bekend zijn en toegelicht door de hiervoor heschreven octrooischriften op dat gebied. In beide gevallen kunnen de verkregen vezels worden verpulpt door 35 een brij met water te maken en verdund tot een uitgangs- 8304349 -15- materiaal voor het bereiden van papier van een geschikte consistentie. Het uitgangsmateriaal voor de papierbereiding wordt dan in natte toestand afgezet om een vezelvlies te vormen en gedroogd om een papiervel te verkrijgen. De 5 specifieke trappen voor het bereiden van papier kunnen variëren, maar zijn algemeen bekend. Het droog-ontinkte vezelmateriaal volgens de uitvinding is bruikbaar als secundaire vezels voor weefsels, fijn papier, drukpapier en andere papiersoorten.They can also be fed directly to an air former to obtain membranes deposited from the air. Alternatively, the fibers may be cleaned, for example, by aqueous centrifuge cleaning (illustrated in Tables D and E) or by wet deinking methods, which are well known and illustrated by the previously described patents in that field. In either case, the fibers obtained can be pulped by slurrying with water and diluted to a starting material for preparing paper of a suitable consistency. The papermaking precursor is then deposited wet to form a nonwoven fabric and dried to obtain a paper sheet. The 5 specific papermaking steps may vary, but are well known. The dry-deinked fiber material of the invention is useful as secondary fibers for fabrics, fine paper, printing paper and other papers.

1010

Voorbeelden (tai de doeltreffendheid van de werkwijze volgens de uitvinding toe te lichten werden zes verschil-15 lende secundaire vezelbronnen mechanisch vervezeld volgens de uitvinding en zoals hiervoor beschreven met betrekking tot de vervezelingsinrichting van de figuren 1-4. De zes verschillende monsters waren computer-uitdraaien,Examples (To illustrate the effectiveness of the method of the invention, six different secondary fiber sources were mechanically fiberized in accordance with the invention and as previously described with respect to the shredder of Figures 1-4. The six different samples were computerized. turn out,

Xerocopy Bondmet inkt bekleed karton, gehard met ultra-20 violet licht (UV-bekleed karton), gelakt karton, nieuws bladen en magazines. De tweede , derde en vierde van de hiervoor genoemde monsters zijn in feite niet te behandelen door de standaardwerkwijze voor het nat ontinkten. Alle secundaire vezelbronnen waren luchtdroog en werden verwerkt 25 bij kamertemperatuur. Het zal echter duidelijk zijn dat bepaalde inkten en bewerkingslagen optimalen kunnen worden verwerkt bij hogere temperaturen, waar zij brosser zijn en derhalve gemakkelijker fijne deeltjes vormen. Anderzijds kunnen bepaalde inkten of afwerkingslagen thermoplastisch 30 zijn en kunnen derhalve gemakkelijker bij lage temperaturen worden verwerkt.Xerocopy Bond with ink-coated cardboard, cured with ultra-20 violet light (UV-coated cardboard), lacquered cardboard, news magazines and magazines. In fact, the second, third and fourth of the aforementioned samples cannot be treated by the standard wet deinking process. All secondary fiber sources were air dry and processed at room temperature. It will be understood, however, that certain inks and coatings can be optimally processed at higher temperatures, where they are more brittle and therefore more easily form fine particles. On the other hand, certain inks or finishing layers can be thermoplastic and can therefore be processed more easily at low temperatures.

De optimale bewerkingstemperatuur zal der- 12The optimal machining temperature will be 12

Husky Xerocopy Bond, Easman Kodak, fotokopiepapier 35 8304349 -16- halve afhangen van de eigenschappen van de specifieke overwegende secundaire vezelbron en van de economie met betrekking tot het verschaffen van een geschikte temperatuur.Husky Xerocopy Bond, Easman Kodak, photocopy paper 35 8304349-16- depend half on the properties of the particular major secondary fiber source and on the economy in terms of providing a suitable temperature.

5 Ontinkte vezels, gewonnen door ieder monster te onderwerpen aan de werkwijze van de uitvinding (proef) en niet-ontinkte vezels (controle) gewonnen door ieder monster te scheuren tot kleine stukken en een brij te vormen in warm water (43° C) onder licht mengen om de 10 vezel-vezelbindingen van het monster te verbreken, werden elk gebruikt in een waterige brij als pulp voor het maken van papier-handvellen op een gebruikelijke wijze. De aldus gevormde handvellen werden daarna op helderheid onderzocht met een Elrepho fotoelektrische Reflectant Photometer 15 (ISO 3688) en asgehalte (een maat voor het verwijderen van de bekleding en/of de vulling (TAPPI T211M-58)). Daarnaast werden de proef- en controle-pulpen ook onderzocht op hun ontwateringseigenschappen (Canadese standaardvrijheid TAPPI T227M-58). De resultaten zijn aangegeven in de 20 tabellen Δ, B en C.Deinked fibers, recovered by subjecting each sample to the method of the invention (test) and non-deinked fibers (control), recovered by tearing each sample into small pieces and slurrying in warm water (43 ° C) under light mixing to break the fiber-to-fiber bonds of the sample were each used in an aqueous slurry as a pulp to make paper hand sheets in a conventional manner. The hand sheets thus formed were then examined for clarity with an Elrepho Photoelectric Reflectant Photometer 15 (ISO 3688) and ash content (a measure of coating and / or padding removal (TAPPI T211M-58)). In addition, the test and control pulps were also examined for their dewatering properties (Canadian standard freedom TAPPI T227M-58). The results are shown in the 20 tables Δ, B and C.

TABEL ATABLE A

25 (Canddese standaardvrijheid (ml))25 (Canddese standard freedom (ml))

Monster Controle ProefSample Control Test

Computer-uitdraai 380 590Computer printout 380 590

Xerocopy 500 700+ 30 UV-bekleed karton 500 700+Xerocopy 500 700+ 30 UV-coated cardboard 500 700+

Gelakt karton 500 700+Lacquered cardboard 500 700+

Nieuwsblad 100 270Newspaper 100 270

Magazine 130 280 35 8304349 •r -17-Magazine 130 280 35 8304349 • r -17-

TABEL BTABLE B

5 (Asgehalte (gewichtsprócenten))5 (Ash content (weight percent))

Monster Controle ProefSample Control Test

Computer-uitdraai 10,3 6,2Computer printout 10.3 6.2

Xerocopy 9,3 4,6 UV-bekleed karton 4,6 2,4Xerocopy 9.3 4.6 UV-coated cardboard 4.6 2.4

Gelakt karton 5,1 3,2Painted cardboard 5.1 3.2

Nieuwsblad - -Nieuwsblad - -

Magazine 23 15 15 TABEL C (Helderheid) 20Magazine 23 15 15 TABLE C (Brightness) 20

Monster Controle ProefSample Control Test

Computer-uitdraai 72 77Computer printout 72 77

Xerocopy 81 85 UV-bekleed karton 75 78Xerocopy 81 85 UV-coated cardboard 75 78

Gelakt karton 79 82Painted cardboard 79 82

Nieuwsblad 35 44Nieuwsblad 35 44

Magazine 51 58 30Magazine 51 58 30

Zoals uit de gegevens blijkt werden de helderheid en het asgehalte van het uiteindelijke vel verbeterd als de met de werkwijze van de uitvinding gewonnen vezels ^ werden gebruikt om het vel te vormen. Daarnaast werden de 8304349 t ___,_ _ — ------^ - J * j -18- ontwateringseigenschappen (vrijheid) van de pulp ook verbeterd door het droog ontinkten volgens de uitvinding. De droog ontinkte monsters vertoonden ook een sterke vermindering van het aantal zichtbare inktdeeltjes in verge-5 lijking met de niet behandelde monsters. Hoewel dit niet specifiek is gemeten wordt deze verbetering tenminste gedeeltelijk weerspiegeld in de metingen van de helderheid.As can be seen from the data, the clarity and ash content of the final sheet were improved when the fibers obtained by the process of the invention were used to form the sheet. In addition, the 8304349 dewatering properties (freedom) of the pulp were also improved by dry deinking according to the invention. The dry deinked samples also showed a sharp reduction in the number of visible ink particles compared to the untreated samples. Although not specifically measured, this improvement is reflected at least in part in the measurements of brightness.

Behalve dat het de enige behandeling kan 10 zijn voor een secundaire vezelbron, die moet worden ge bruikt als uitgangsmateriaal voor het bereiden van papier, kan het droog ontinkten volgens de uitvinding ook worden gebruikt als voorbehandeling, die moet worden gevolgd door een volgende reiniging van de vezels of een gebruikelijke 15 werkwijze voor het nat ontinkten. Als voorbehandeling ver mindert deze werkwijze de vorming van nat slib tijdens het nat ontinkten (hetgeen het probleem vermindert, dat door de slibvorming ontstaat) en verlaagt de chemische kosten, daar een deel van de inkten reeds is verwijderd voor de 20 daaropvolgende behandeling voor het nat ontinkten. De tabellen D en E bevatten vergelijkende gegevens voor ontinkte sigarettendoosjes, hetgeen een verbetering aangeeft van bepaalde fysische eigenschappen van de twee bronnen voor secundaire vezels (sigaretteirioosjes) als deze droog 25 worden ontinkte en vervolgens worden gereinigd in een hydrocycloon (centri-cleaning).In addition to being the only treatment for a secondary fiber source to be used as a papermaking raw material, the dry deinking according to the invention can also be used as a pretreatment to be followed by a subsequent cleaning of the fibers or a conventional wet deinking method. As a pretreatment, this method reduces wet sludge formation during wet deinking (which reduces the problem caused by sludge formation) and lowers chemical costs as some of the inks have already been removed for the subsequent wet treatment deink. Tables D and E contain comparative data for deinked cigarette boxes, indicating an improvement in certain physical properties of the two secondary fiber sources (cigarette irons) when they are deinked dry and then cleaned in a hydrocyclone (centricleaning).

TABEL D 30 (WINSTON sigarettendoosjes)TABLE D 30 (WINSTON cigarette boxes)

Nat ontinkten Droog ont- Droog ontinkten inkten plus "centri- ' ___ cleaning"_ 35 Vrijheid 616 619 700 _______ 8304349 -19-Wet deinking Dry deinking Dry deinking inks plus "centri- '___ cleaning" _ 35 Freedom 616 619 700 _______ 8304349 -19-

Elrepho helderheid 76,5 75,3 77,6Elrepho brightness 76.5 75.3 77.6

As, % - 3,3 1,8Ash,% - 3.3 1.8

5 TABEL E5 TABLE E

(SALEM sigarettendoosjes)(SALEM cigarette boxes)

Nat ontinkten Droog ont- Droog ontinkten inkten plus "centri-__ _ cleaning”Wet deinking Dry deinking Dry deinking inks plus "centri -__ _ cleaning”

Vrijheid 636 658 699Freedom 636 658 699

Elrepho helderheid 81,2 79,5 79,9Elrepho brightness 81.2 79.5 79.9

As, % - 3,0 2,1 15As,% - 3.0 2.1 15

In iedere tabel bevat de eerste kolom fysische gegevens voor het produkt, dat wordt verkregen door het betreffende monster te onderwerpen aan een normale werk- 20 ' · wijze voor het nat. ontinkten. De betreffende werkwijze is van geen belang met betrekking tot de werkwijze van de uitvinding, maar dient uitsluitend ter vergelijking.In each table, the first column contains physical data for the product, which is obtained by subjecting the sample in question to a normal wet method. deink. The method in question is of no importance with regard to the method of the invention, but serves only for comparison.

Specifiek bevatte de oplossing voor het ontinkten 3,0 g natriumhydroxyde, 0,2 g tetranatriumpyrofosfaat, 0,2 g ^ Armak Ethofat 242/25 oppervlakteaktief middel en 1667 ml water. De oplossing voor het ontinkten werd tot 82° C verhit en 50 g in de oven gedroogd afvalpapier, gesneden of gescheurd tot stukken van 13 mm werd onder mengen toegevoegd. Nadat de vervezeling van het mengsel had plaats-30 gehad werd het monster driemaal gewassen door met water te verdunnen tot een consistentie van 1 %. Het gewassen produkt werd daarna onderzocht met betrekking tot deSpecifically, the deinking solution contained 3.0 g of sodium hydroxide, 0.2 g of tetrasodium pyrophosphate, 0.2 g of Armak Ethofat 242/25 surfactant and 1667 ml of water. The deinking solution was heated to 82 ° C and 50 g of oven dried waste paper, cut or ripped to 13 mm pieces was added with mixing. After the fiberization of the mixture had taken place, the sample was washed three times by diluting with water to a consistency of 1%. The washed product was then examined for the

Canadese standaardvrijheid en voor de helderheidsproeven tot handvellen gevormd.Canadian standard freedom and shaped into hand sheets for the brightness tests.

3535

De tweede kolom bevat overeenkomstige gegevens 8304349 -- ................................The second column contains corresponding data 8304349 - ................................

' -20- φ r voor de produkten van het droog ontinkten van de uitvinding, zoals hiervoor beschreven.-20 - φ r for the dry deinking products of the invention, as described above.

De derde kolom bevat overeenkomstige gegevens voor de produkten verkregen door centricleaning van 5 de vezels, verkregen met het droog ontinkten volgens de tweede kolom. In het bijzonder werden de droog ontinkte vezels met water tot een brij gemaakt tot een voedings-consistentie van ongeveer 0,5 % droog gewicht. De tot een brij verwerkte vezels werden onder een druk van 2 10 2,8 mg per cm gevoerd naar een Bauer "βΟΟΝ" Centri- cleaner met een snelheid van ongeveer 154 1 per minuut.The third column contains corresponding data for the products obtained by centric cleaning of the fibers obtained by dry deinking according to the second column. Specifically, the dry deinked fibers were slurried with water to a feed consistency of about 0.5% dry weight. The slurried fibers were fed under a pressure of 2.8 mg per cm 2 to a Bauer "βΟΟΝ" Centrifuge at a rate of about 154 l / min.

De betreffende genoemde apparatuur is een hydrocycloon (vloeistofcycloon) van een nylon constructie met een in het algemeen conische vorm met een nominale inwendige 15 diameter van 75 mm aan de bovenzijde een hoogte van onge veer 90 cm. De centricleaner dient om de vezels op een bekende wijze voor deskundigen op het gebied van mechanische scheidingen te scheiden van kleinere en dichtere deeltjes.The relevant equipment mentioned is a hydrocyclone (liquid cyclone) of a nylon construction with a generally conical shape with a nominal internal diameter of 75 mm at the top and a height of approximately 90 cm. The centricleaner serves to separate the fibers from smaller and denser particles in a known manner to those skilled in the art of mechanical separations.

Deze resultaten geven een toelichting van 20 de doelmatigheid, van de werkwijze van de uitvinding voor het droog ontinkten als een voorbehandeling, gevolgd door reiniging, in het bijzonder met betrekking tot de vermindering aan fijne deeltjes, gemeten door de hogere vrijheid in beide monsters. Daarnaast werd de helderheid van beide 25 gewassen monsters iets verbeterd ten opzichte van het droog ontinkte produkt.These results illustrate the effectiveness of the method of the invention for dry deinking as a pretreatment, followed by cleaning, particularly with regard to the reduction of fine particles, measured by the higher freedom in both samples. In addition, the clarity of both washed samples was slightly improved over the dry deinked product.

Hoewel dit niet is toegelicht kunnen de droog ontinkte vezels vervolgens ook nat worden ontinkt op de gebruikelijke wijze voor een deskundige op het be-30 treffende gebied. Zo kunnen de droog ontinkte vezels bij voorbeeld worden verwerkt tot een brij in de oplossing voor het ontinkten, die hier-voor is beschreven en wel gedurende een tijdsduur voor het verwijderen van inkt en zij kunnen gewassen en/of centricleaned worden.Although not explained, the dry-deinked fibers can then also be wet-deinked in the usual manner for a person skilled in the art. For example, the dry deinked fibers can be processed into a slurry in the deinking solution described above for a time to remove ink, and they can be washed and / or centric cleaned.

35 Het is derhalve duidelijk dat de uitvinding 8304349 * -21- kan worden toegepast hetzij als een ontinktwerkwi j ze als zodanig of als werkwijze in combinatie met andere werkwijzen voor het bereiden van papier. Bovendien heeft de uitvinding talrijke voordelen, die door de stand van de 5 techniek niet worden bereikt.It is therefore clear that the invention 8304349 * -21- can be applied either as a deinking process per se or as a method in combination with other paper making processes. In addition, the invention has numerous advantages which are not achieved by the prior art.

83043498304349

Claims (14)

1. Werkwij ze voor het ontinkten van een inkt-bevattende secundaire vezelbron met het kenmerk dat men de secundaire vezelbron mechanisch, vervezelt om nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes te verkrijgen, 5 welk vervezelen plaatsheeft als de secundaire vezelbron nagenoeg luchtdroog is of voldoende droog om aaneenhechten van de verkregen vezels en fijne deeltjes te verhinderen en dat men de fijne deeltjes van de vezels scheidt, waardoor de vezels geschikt worden als secundaire vezels.1. Method of deinking an ink-containing secondary fiber source, characterized in that the secondary fiber source is mechanically fiberized to obtain substantially separate fibers and fine particles, which fiberization takes place when the secondary fiber source is substantially air-dried or sufficiently dry to to prevent adhesion of the fibers and fine particles obtained and to separate the fine particles from the fibers, thereby making the fibers suitable as secondary fibers. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de secundaire vezelbron niet meer dan 20 gew.% vocht bevat.Method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber source contains no more than 20% by weight of moisture. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de secundaire vezelbron luchtdroog 15 is.Method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber source is air-dried. 4. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de fijne deeltjes van de vezels worden gescheiden door de fijne deeltjes af te voeren door een zeef met een maaswijdte, die klein genoeg is om doorgang van de 20 vezels te verhinderen.Method according to claim 1, characterized in that the fine particles are separated from the fibers by discharging the fine particles through a sieve with a mesh size which is small enough to prevent passage of the fibers. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de afgescheiden vezels direkt worden verwerkt tot een brij in water voor het bereiden van een celluloseprodukt.Process according to claim 1, characterized in that the separated fibers are directly processed into a slurry in water to prepare a cellulose product. 6. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de afscheiden vezels direkt naar een luchtvormer worden gevoerd.Method according to claim 1, characterized in that the separated fibers are fed directly to an air former. 7. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de afgescheiden vezels worden gevormd 30 tot nagenoeg gelijkmatige matten en tot halen worden ver werkt. 8304343 __j -23- Λ <97. A method according to claim 1, characterized in that the separated fibers are formed into substantially uniform mats and processed into fetching. 8304343 __j -23- Λ <9 8. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de afgescheiden vezels worden gereinigd in een waterige oplossing.Method according to claim 1, characterized in that the separated fibers are cleaned in an aqueous solution. 9. Werkwijze volgens conclusie 6 5 met het kenmerk dat de afgescheiden vezels in een hydro- cycloon worden gezuiverd.9. Process according to claim 6, characterized in that the separated fibers are purified in a hydrocyclone. 10. Werkwijze volgens conclusie 6 met het kenmerk dat de afgescheiden vezels worden gereinigd door nat ontinkten.Method according to claim 6, characterized in that the separated fibers are cleaned by wet deinking. 11. Werkwijze volgens conclusie 1 'met het kenmerk dat de secundaire vezelhron wordt gekozen uit de groep bestaande uit computer-uitdraaien, fotokopie-papier, met inkt bekleed karton, gehard door ultraviolet licht, gelakt karton, dagbladen, sigarettendoosjes en 15 magazines.Method according to claim 1 ', characterized in that the secondary fiber source is selected from the group consisting of computer printouts, photocopy paper, ink-coated cardboard, cured by ultraviolet light, painted cardboard, newspapers, cigarette boxes and magazines. 12. Werkwijze voor het ontinkten van een ihkt-bevattende secundaire vezelbron met een oppervlakte-laag, waarbij men de secundaire vezelbron mechanisch vervezelt om nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes 20 te verkrijgen, omvattende inkt en bekledingslaag, welk vervezelen plaatsheeft als de secundaire vezelbron nagenoeg luchtdroog is of voldoende droog om aaneenhechting van de verkregen vezels en fijne deeltje s. te verhinderen en dat men de fijne deeltjes van de vezels scheidt, waardoor de 25 vezels geschikt worden als secundaire vezels.12. A method of deinking an ink-containing secondary fiber source with a surface layer, wherein the secondary fiber source is mechanically fiberized to obtain substantially separate fibers and fines, including ink and coating, which fiberization takes place as the secondary fiber source substantially air dry or sufficiently dry to allow adhesion of the resulting fibers and fine particles. and that the fine particles are separated from the fibers, whereby the fibers become suitable as secondary fibers. 13. Werkwijze voor het bereiden van papier uit een inkt-bevattende secuiidaire vezelbron, met het kenmerk dat men a) de secundaire vezelbron mechanisch ver-30 vezelt om nagenoeg afzonderlijke vezels en fijne deeltjes te verkrijgen, welk vervezelen plaatheeft als de secundaire vezelbron nagenoeg luchtdroog is of voldoende droog om de aanhechting van de verkregen vezels en fijne deeltjes te verhinderen, 35 b) de fijne deeltjes van de vezels scheidt, 8304349 Λ -24 c) de vezels met water tot een brij maakt als uitgangsmateriaal voor het bereiden van papier, d) het uitgangsmateriaal voor het bereiden van papier nat afzet om een vezelvlies te vormen en 5 e) het vlies droogt.13. A process for preparing paper from an ink-containing secondary fiber source, characterized in that a) the secondary fiber source is mechanically fiberized to obtain substantially separate fibers and fine particles, which fiber plate has as the secondary fiber source substantially air-dried is or sufficiently dry to prevent adhesion of the obtained fibers and fine particles, 35 b) separates the fine particles from the fibers, 8304349 Λ -24 c) slurries the fibers with water as a starting material for papermaking, d) the papermaking raw material wet deposition to form a nonwoven fabric and e) the nonwoven fabric dries. 14. Secundaire vezel, ten gebruike in kringloop voor het vervaardigen van cellulose produkten en verkregen uit een inkt-bevattende secundaire vezelbron, omvattende afzonderlijke vezels, verkregen door mechanisch 10 vervezelen van de vezelbron in luchtdroge toestand of in voldoende droge toestand om aaneenhechting van de verkregen vezels en fijne deeltjes te verhinderen en afzonderlijk van de verkregen fijne deeltjes verkregen, welke afzonderlijke vezels geen hydratie vertonen, die karakteristiek is voor 15 vezels verkregen bij natte terugvoer. I 3304349 A14. Secondary fiber, for use in recycling for the manufacture of cellulose products and obtained from an ink-containing secondary fiber source, comprising separate fibers obtained by mechanical fiberizing the fiber source in an air-dry state or in a sufficiently dry state to adhere the obtained fibers and fine particles and obtained separately from the obtained fine particles, which individual fibers do not exhibit hydration, which is characteristic of fibers obtained on wet return. I 3304349 A