用于废纸处理的方法

用于废纸处理的方法
【专利摘要】为了改善从含纤维材料、特别是从废纸制备用于造纸的纤维的方法，从而将从纤维材料分离的纤维的缩短减少到最低，本文建议湿润地提供含纤维材料以制浆并且在连续击打作用下干法制浆。
【专利说明】用于废纸处理的方法
[0001]本发明涉及从含纤维材料、特别是从废纸处理和获得用于生产纸或类似物例如绝缘材料的纤维的方法。其还涉及将该方法用于文件销毁的用途。
[0002]处理废纸的方法是已知的。在此，原则上首先将捆扎和可能地压制的形式的废纸在碎浆机中分散。为此，向碎浆机中充水。随后，加入废纸或纤维素并在那里用螺旋桨分散和碎化。还可以在碎浆机中用用化学品对纸进行脱墨方法。随后，泵出纤维悬浮液并进一步处理。在正常碎浆机中，浆浓度(废纸干物质/(废纸干物质+水))是约5%。纤维素还可以用高浓碎浆机再制浆。在此，可获得的浆浓度为12至18%。在此，混合物的再制浆更佳，从而能够节省能量和空间。问题在于，由于更高的浆浓度和更少的含水量纤维之间的剪切力变高很多。为了泵出，混合物必须稀释至约5%浆浓度。
[0003]在碎浆机之后，分离在制浆时产生的浆渣。
[0004]于是，将纤维悬浮液通过高频疏解机，其中纤维束(纤维集束)分解为其单根纤维。这通过外纤维壁层的松动发生并有利于提高纤维的膨胀度。
[0005]随后，将杂质(砂等)的纤维悬浮液释放于净化器中，随后将其导入精磨机。在此，纤维变得松动和可能地进一步碎化。
[0006]在随后的混合槽中，一方面用水从造纸机的滤网稀释纸浆，另一方面还加入填料。这些填料在此处或是在胶合时加入造纸机取决于纸的用途。
[0007]原则上，在本发明的方法中避免废纸纤维缩短或受损，特别是在纵向方向上分裂，或者提高打浆度(Mahlgrad)，原因在于废纸纤维已经过至少一次造纸处理。额外地，废纸向含有的塑料薄膜、塑料件、沙石或类似物尽可能不加以碎化，从而随后可加以容易地剔除。
[0008]尽管如此，尤其无法完全避免废纸纤维的进一步粉碎，从而废纸纤维在5至7次回收之后不再适用于造纸，原因在于其不再具有足够长度。
[0009]本发明基于的任务是，提供上文描述的方法，其中使得纤维的缩短最小化。
[0010]这些任务采用具有权利要求1的特征的方法加以解决。从属权利要求包含本发明方法的优选设计的特征。
[0011]此处和下文中“干法制浆”应理解为，废纸并不在水悬浮液中制浆，也就是说在废纸制浆时水并不用作废纸的载体和运输工具；而是这样制浆，从而废纸在通过击打制浆之后以固体混合物的形式存在。
[0012]令人惊讶地发现，与用制浆、疏解(Entstippen)和精磨机-打浆的常规处理过程相比，在干法制浆时在连续击打作用下尤其优异地避免废纸的膨胀的纤维。因此，通过击打作用，特别是在其强烈且脉充的情况下，将能量脉冲传递至废纸上，这导致废纸的纤维之间或纤维和填料之间的摩擦。由此，纤维彼此解开且尤其是释放了填料和污垢。同时纤维变得粗糙，从而它们在造纸时特别良好地相互形成网络。
[0013]在废纸中包含的废纸纤维在制浆之前就已膨胀、优选完全膨胀的情况下，这特别有效率和不损伤纤维地起作用。由此，能够获得特别是在纤维中已存在的纤丝，从而可以放弃再次原纤化例如在精磨机中再次原纤化。额外地，在足够高的摩擦或足够高的通过冲击或碰撞引入的能量下可以产生许多热量，在捆扎纤维中所含的水在短时间内蒸发，由此产生的蒸汽泡又再次崩溃。随着由此实现的硬成穴作用(蒸汽冲击)，纤维彼此分离或从回收纤维的添加剂或污垢分离得到实质地支持。
[0014]在此，待制浆废纸的浆浓度有利地是40 %至99 %，优选50 %至95 %和特别优选80%或85%至95%。在此，在废纸制浆为水性分散体的情况下，浆浓度非常明显地超过多至18%的浆浓度。
[0015]为了在制浆期间控制废纸的湿度、还为了控制制浆期间的温度、此外还为了结合粉尘而具有优点的是，在用于废纸制浆的容器上提供用于注水或喷水的设备。在此，通过由水产生的蒸发冷却来进行温度控制。
[0016]优选地，与在碎浆机进料的情况下不同，不用将捆包结合在一起的线，将废纸引入容器中制浆，原因在于并不需要它。以这种方式，可以避免通常从缠绕的线和其中捕获的废浆产生的绞线(Zopf)。
[0017]优选地，为了产生击打作用，采用一种或多种击打工具、特别是柔性击打工具。为此尤其有效的是在容器内设置一个或多个驱动链，其位于容器底部中央并且自身高速转动。特别是，在链节在全部方向构成圆从而不具有可以刻划纤维材料的棱角的情况下，尤其温和地进行含纤维材料的制衆。因此，横流切削机(Querstromzerspaner)特别适于纤维材料的干法制浆，其还特别用于废料例如冰箱的加工。采用链长40cm的横流切削机，在700-1700U/min实现优异结果。
[0018]但是，为了纤维材料的制浆还可以使用其它工具，例如按照脱粒原理工作的设备。
[0019]根据本发明的方法尤其具有将添加剂和污垢从废纸干法去除的优点。这一方面具有能够在废纸制浆之后将它们作为干燥级分从纤维分离的优点，例如利用不同的颗粒惰性(Partikeltragheit)、粒径或颗粒密度，借助例如滤网、空气分离器和/或离心机。这些能够容易地在制浆期间(经过例如滤网或空气分离器)或者在制浆之后发生。例如，为了纤维材料制浆在容器具有在容器一侧的、优选接近容器底部的、制浆的纤维材料可经其从容器中逸出的具有滤网的窗口，从而其按照由滤网预定的尺寸进行脱纤维。此外，与在水性悬浮液中处理废纸不同，添加剂不是必须从工艺用水分离。
[0020]在制浆离开容器之后，制浆的纤维材料可以经过螺旋输送机运输至另外的处理站。如果在运输期间还应将任何存在的异物从纤维材料分离出来，则为此可以提供抖动式滑槽。
[0021]为了改善经处理纤维的品质以用于生产特别是硬纸，可将牛皮纤维纸添加至含纤维材料，从而与剩余纤维材料一起制浆。牛皮纤维纸包含特别长的和稳定的纤维，其长度在本发明的纤维处理的情况下保持至少大致完整。在所产生的混合物处理的纤维中的这些长纤维在纸中以一定方式起加强作用，其提供特别强度。
[0022]为了用本发明方法获得的纤维的处理在各方面均足够的是，将其下游膨胀槽或搅拌槽与水混合，以向造纸提供纸浆。
[0023]试验显示，如此获得的纤维使得废纸回收周期从目前的约7至约35的提高成为可倉泛。
[0024]此外，从本发明方法产生又一非常关键的益处。一方面，通过放弃将水作为载体能耗得到明显减少，原因在于在废纸制浆的情况下需要移动明显更少的质量。由此，在相同能量消耗下能够通过18倍的纤维量(基于绝对干燥纤维量)。
[0025]同样必然的是水的需求变少。同样，废纸和其中包含的水之间的必要接触时间比使用碎浆机的常规方法中的所述的必要接触时间更短约2至4小时。因此，水的负载通过进入溶液中的外来污物例如CSB或钙得到显著减少。
[0026]最后发现的是，本发明方法还能够高效地用于文件销毁。在使用例如横流切削机的情况下，将待破坏的文件的纸脱纤维并且同时与文件的其他成分例如任何金属零件或塑料相互分离。在此，纸分解为其纤维，从而任何印刷在其上的信息被不可撤销地销毁。所述方法超越了用于文件销毁的每一种常规方法，并且使得将纸质材料处理为能直接重复用于造纸的纤维成为可能。
[0027]下面通过两张原理附图比较在水性悬浮液中的废纸处理的方法过程和在根据本发明的纤维制备的方法过程，从而根据附图进一步解释本发明。
[0028]图1显示用于废纸处理的常规方法的关键步骤。将待处理的纤维材料和水进料至碎浆机1，从而将纤维材料制浆。在随后的卸料槽2和高密度浆净化器3中，将从碎浆机I泵出的悬浮液纯化除去粗污垢。将剩余的纤维材料悬浮液送至高频疏解机4，其中将仍然存在的纤维束分离为单根纤维和碎化纤维。在随后的纸料净化5中将细微污垢分离，随后在混合槽6中将剩余的经纯化的纤维悬浮液与造纸所需的添加剂混合。随后，将由此产生的纸浆送至造纸机的流浆箱7。
[0029]与之相比，高度有效的本发明过程仅提供FRT (纤维更新技术(Fiber RefreshingTechnology))反应器,例如以横流切削机11的形式，其中不用水作输送流体地，通过击打将湿润的含纤维材料处理为单根纤维。在随后的纸料净化12，用适当的常规分离方法将分离的、尽可能地干燥的级分加以分离。随后，由此产生的纤维加至膨胀槽或搅拌槽13中，其中纤维能够(再次)膨胀并且其中根据待制备纸的类型将纤维与必要的添加剂混合。随后，将在膨胀槽13中产生的浆液送至造纸机的流浆箱14。
[0030]根据这些比较，可明显识别的是，除了已经描述的优点之外还存在进一步的优点，也即设备构造变得显著地更简单且节省空间，并且由于更少方法步骤数更是使得明显更快的处理方法成为可能。由此，投资成本以及持续维持成本自然比用碎浆机的常规处理设备更好。
【权利要求】
1.从含纤维材料、特别是从废纸处理和获得用于生产纸或类似物例如绝缘材料的纤维的方法，其特征在于，湿润地提供含纤维材料以制浆和在连续击打作用下干法制浆。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于待制浆纤维材料的浆浓度为40%至99%，优选至少50 %至95 %和特别优选80 %或85 %至95 %。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，通过注水或喷水来调节或控制待制浆纤维材料的湿度和/或纤维材料制浆时的温度和/或粉尘作用。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于使用一种或更多种击打工具，特别是柔性击打工具。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，废纸的制浆在横流切削机中进行。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于在制浆期间或在制浆之后污垢级分的分离，特别是重污垢的分离和轻污物的分离。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于分离下游的膨胀槽或搅拌槽中的膨胀。
8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，将牛皮纤维纸添加至待处理的纤维材料，从而与剩余纤维材料一起制浆。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法用于文件销毁的用途。
【文档编号】D21B1/32GK104080972SQ201280066619
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】T·库尼, P·阿尔特赫费 申请人:航空环有限公司