用于廢紙?zhí)幚淼姆椒?br> 【專利摘要】為了改善從含纖維材料、特別是從廢紙制備用于造紙的纖維的方法，從而將從纖維材料分離的纖維的縮短減少到最低，本文建議濕潤地提供含纖維材料以制漿并且在連續(xù)擊打作用下干法制漿。
【專利說明】用于廢紙?zhí)幚淼姆椒?br> [0001]本發(fā)明涉及從含纖維材料、特別是從廢紙?zhí)幚砗瞳@得用于生產(chǎn)紙或類似物例如絕緣材料的纖維的方法。其還涉及將該方法用于文件銷毀的用途。
[0002]處理廢紙的方法是已知的。在此，原則上首先將捆扎和可能地壓制的形式的廢紙在碎漿機(jī)中分散。為此，向碎漿機(jī)中充水。隨后，加入廢紙或纖維素并在那里用螺旋槳分散和碎化。還可以在碎漿機(jī)中用用化學(xué)品對紙進(jìn)行脫墨方法。隨后，泵出纖維懸浮液并進(jìn)一步處理。在正常碎漿機(jī)中，漿濃度(廢紙干物質(zhì)/(廢紙干物質(zhì)+水))是約5%。纖維素還可以用高濃碎漿機(jī)再制漿。在此，可獲得的漿濃度為12至18%。在此，混合物的再制漿更佳，從而能夠節(jié)省能量和空間。問題在于，由于更高的漿濃度和更少的含水量纖維之間的剪切力變高很多。為了泵出，混合物必須稀釋至約5%漿濃度。
[0003]在碎漿機(jī)之后，分離在制漿時產(chǎn)生的漿渣。
[0004]于是，將纖維懸浮液通過高頻疏解機(jī)，其中纖維束(纖維集束)分解為其單根纖維。這通過外纖維壁層的松動發(fā)生并有利于提高纖維的膨脹度。
[0005]隨后，將雜質(zhì)(砂等)的纖維懸浮液釋放于凈化器中，隨后將其導(dǎo)入精磨機(jī)。在此，纖維變得松動和可能地進(jìn)一步碎化。
[0006]在隨后的混合槽中，一方面用水從造紙機(jī)的濾網(wǎng)稀釋紙漿，另一方面還加入填料。這些填料在此處或是在膠合時加入造紙機(jī)取決于紙的用途。
[0007]原則上，在本發(fā)明的方法中避免廢紙纖維縮短或受損，特別是在縱向方向上分裂，或者提高打漿度(Mahlgrad)，原因在于廢紙纖維已經(jīng)過至少一次造紙?zhí)幚怼ｎ~外地，廢紙向含有的塑料薄膜、塑料件、沙石或類似物盡可能不加以碎化，從而隨后可加以容易地剔除。
[0008]盡管如此，尤其無法完全避免廢紙纖維的進(jìn)一步粉碎，從而廢紙纖維在5至7次回收之后不再適用于造紙，原因在于其不再具有足夠長度。
[0009]本發(fā)明基于的任務(wù)是，提供上文描述的方法，其中使得纖維的縮短最小化。
[0010]這些任務(wù)采用具有權(quán)利要求1的特征的方法加以解決。從屬權(quán)利要求包含本發(fā)明方法的優(yōu)選設(shè)計的特征。
[0011]此處和下文中“干法制漿”應(yīng)理解為，廢紙并不在水懸浮液中制漿，也就是說在廢紙制漿時水并不用作廢紙的載體和運(yùn)輸工具；而是這樣制漿，從而廢紙在通過擊打制漿之后以固體混合物的形式存在。
[0012]令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，與用制漿、疏解(Entstippen)和精磨機(jī)-打漿的常規(guī)處理過程相比，在干法制漿時在連續(xù)擊打作用下尤其優(yōu)異地避免廢紙的膨脹的纖維。因此，通過擊打作用，特別是在其強(qiáng)烈且脈充的情況下，將能量脈沖傳遞至廢紙上，這導(dǎo)致廢紙的纖維之間或纖維和填料之間的摩擦。由此，纖維彼此解開且尤其是釋放了填料和污垢。同時纖維變得粗糙，從而它們在造紙時特別良好地相互形成網(wǎng)絡(luò)。
[0013]在廢紙中包含的廢紙纖維在制漿之前就已膨脹、優(yōu)選完全膨脹的情況下，這特別有效率和不損傷纖維地起作用。由此，能夠獲得特別是在纖維中已存在的纖絲，從而可以放棄再次原纖化例如在精磨機(jī)中再次原纖化。額外地，在足夠高的摩擦或足夠高的通過沖擊或碰撞引入的能量下可以產(chǎn)生許多熱量，在捆扎纖維中所含的水在短時間內(nèi)蒸發(fā)，由此產(chǎn)生的蒸汽泡又再次崩潰。隨著由此實現(xiàn)的硬成穴作用(蒸汽沖擊)，纖維彼此分離或從回收纖維的添加劑或污垢分離得到實質(zhì)地支持。
[0014]在此，待制漿廢紙的漿濃度有利地是40 %至99 %，優(yōu)選50 %至95 %和特別優(yōu)選80%或85%至95%。在此，在廢紙制漿為水性分散體的情況下，漿濃度非常明顯地超過多至18%的漿濃度。
[0015]為了在制漿期間控制廢紙的濕度、還為了控制制漿期間的溫度、此外還為了結(jié)合粉塵而具有優(yōu)點的是，在用于廢紙制漿的容器上提供用于注水或噴水的設(shè)備。在此，通過由水產(chǎn)生的蒸發(fā)冷卻來進(jìn)行溫度控制。
[0016]優(yōu)選地，與在碎漿機(jī)進(jìn)料的情況下不同，不用將捆包結(jié)合在一起的線，將廢紙引入容器中制漿，原因在于并不需要它。以這種方式，可以避免通常從纏繞的線和其中捕獲的廢漿產(chǎn)生的絞線(Zopf)。
[0017]優(yōu)選地，為了產(chǎn)生擊打作用，采用一種或多種擊打工具、特別是柔性擊打工具。為此尤其有效的是在容器內(nèi)設(shè)置一個或多個驅(qū)動鏈，其位于容器底部中央并且自身高速轉(zhuǎn)動。特別是，在鏈節(jié)在全部方向構(gòu)成圓從而不具有可以刻劃纖維材料的棱角的情況下，尤其溫和地進(jìn)行含纖維材料的制衆(zhòng)。因此，橫流切削機(jī)(Querstromzerspaner)特別適于纖維材料的干法制漿，其還特別用于廢料例如冰箱的加工。采用鏈長40cm的橫流切削機(jī)，在700-1700U/min實現(xiàn)優(yōu)異結(jié)果。
[0018]但是，為了纖維材料的制漿還可以使用其它工具，例如按照脫粒原理工作的設(shè)備。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方法尤其具有將添加劑和污垢從廢紙干法去除的優(yōu)點。這一方面具有能夠在廢紙制漿之后將它們作為干燥級分從纖維分離的優(yōu)點，例如利用不同的顆粒惰性(Partikeltragheit)、粒徑或顆粒密度，借助例如濾網(wǎng)、空氣分離器和/或離心機(jī)。這些能夠容易地在制漿期間(經(jīng)過例如濾網(wǎng)或空氣分離器)或者在制漿之后發(fā)生。例如，為了纖維材料制漿在容器具有在容器一側(cè)的、優(yōu)選接近容器底部的、制漿的纖維材料可經(jīng)其從容器中逸出的具有濾網(wǎng)的窗口，從而其按照由濾網(wǎng)預(yù)定的尺寸進(jìn)行脫纖維。此外，與在水性懸浮液中處理廢紙不同，添加劑不是必須從工藝用水分離。
[0020]在制漿離開容器之后，制漿的纖維材料可以經(jīng)過螺旋輸送機(jī)運(yùn)輸至另外的處理站。如果在運(yùn)輸期間還應(yīng)將任何存在的異物從纖維材料分離出來，則為此可以提供抖動式滑槽。
[0021]為了改善經(jīng)處理纖維的品質(zhì)以用于生產(chǎn)特別是硬紙，可將牛皮纖維紙?zhí)砑又梁w維材料，從而與剩余纖維材料一起制漿。牛皮纖維紙包含特別長的和穩(wěn)定的纖維，其長度在本發(fā)明的纖維處理的情況下保持至少大致完整。在所產(chǎn)生的混合物處理的纖維中的這些長纖維在紙中以一定方式起加強(qiáng)作用，其提供特別強(qiáng)度。
[0022]為了用本發(fā)明方法獲得的纖維的處理在各方面均足夠的是，將其下游膨脹槽或攪拌槽與水混合，以向造紙?zhí)峁┘垵{。
[0023]試驗顯示，如此獲得的纖維使得廢紙回收周期從目前的約7至約35的提高成為可倉泛。
[0024]此外，從本發(fā)明方法產(chǎn)生又一非常關(guān)鍵的益處。一方面，通過放棄將水作為載體能耗得到明顯減少，原因在于在廢紙制漿的情況下需要移動明顯更少的質(zhì)量。由此，在相同能量消耗下能夠通過18倍的纖維量(基于絕對干燥纖維量)。
[0025]同樣必然的是水的需求變少。同樣，廢紙和其中包含的水之間的必要接觸時間比使用碎漿機(jī)的常規(guī)方法中的所述的必要接觸時間更短約2至4小時。因此，水的負(fù)載通過進(jìn)入溶液中的外來污物例如CSB或鈣得到顯著減少。
[0026]最后發(fā)現(xiàn)的是，本發(fā)明方法還能夠高效地用于文件銷毀。在使用例如橫流切削機(jī)的情況下，將待破壞的文件的紙脫纖維并且同時與文件的其他成分例如任何金屬零件或塑料相互分離。在此，紙分解為其纖維，從而任何印刷在其上的信息被不可撤銷地銷毀。所述方法超越了用于文件銷毀的每一種常規(guī)方法，并且使得將紙質(zhì)材料處理為能直接重復(fù)用于造紙的纖維成為可能。
[0027]下面通過兩張原理附圖比較在水性懸浮液中的廢紙?zhí)幚淼姆椒ㄟ^程和在根據(jù)本發(fā)明的纖維制備的方法過程，從而根據(jù)附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
[0028]圖1顯示用于廢紙?zhí)幚淼某Ｒ?guī)方法的關(guān)鍵步驟。將待處理的纖維材料和水進(jìn)料至碎漿機(jī)1，從而將纖維材料制漿。在隨后的卸料槽2和高密度漿凈化器3中，將從碎漿機(jī)I泵出的懸浮液純化除去粗污垢。將剩余的纖維材料懸浮液送至高頻疏解機(jī)4，其中將仍然存在的纖維束分離為單根纖維和碎化纖維。在隨后的紙料凈化5中將細(xì)微污垢分離，隨后在混合槽6中將剩余的經(jīng)純化的纖維懸浮液與造紙所需的添加劑混合。隨后，將由此產(chǎn)生的紙漿送至造紙機(jī)的流漿箱7。
[0029]與之相比，高度有效的本發(fā)明過程僅提供FRT (纖維更新技術(shù)(Fiber RefreshingTechnology))反應(yīng)器,例如以橫流切削機(jī)11的形式，其中不用水作輸送流體地，通過擊打?qū)駶櫟暮w維材料處理為單根纖維。在隨后的紙料凈化12，用適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)分離方法將分離的、盡可能地干燥的級分加以分離。隨后，由此產(chǎn)生的纖維加至膨脹槽或攪拌槽13中，其中纖維能夠(再次)膨脹并且其中根據(jù)待制備紙的類型將纖維與必要的添加劑混合。隨后，將在膨脹槽13中產(chǎn)生的漿液送至造紙機(jī)的流漿箱14。
[0030]根據(jù)這些比較，可明顯識別的是，除了已經(jīng)描述的優(yōu)點之外還存在進(jìn)一步的優(yōu)點，也即設(shè)備構(gòu)造變得顯著地更簡單且節(jié)省空間，并且由于更少方法步驟數(shù)更是使得明顯更快的處理方法成為可能。由此，投資成本以及持續(xù)維持成本自然比用碎漿機(jī)的常規(guī)處理設(shè)備更好。
【權(quán)利要求】
1.從含纖維材料、特別是從廢紙?zhí)幚砗瞳@得用于生產(chǎn)紙或類似物例如絕緣材料的纖維的方法，其特征在于，濕潤地提供含纖維材料以制漿和在連續(xù)擊打作用下干法制漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于待制漿纖維材料的漿濃度為40%至99%，優(yōu)選至少50 %至95 %和特別優(yōu)選80 %或85 %至95 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，通過注水或噴水來調(diào)節(jié)或控制待制漿纖維材料的濕度和/或纖維材料制漿時的溫度和/或粉塵作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的方法，其特征在于使用一種或更多種擊打工具，特別是柔性擊打工具。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，廢紙的制漿在橫流切削機(jī)中進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的方法，其特征在于在制漿期間或在制漿之后污垢級分的分離，特別是重污垢的分離和輕污物的分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的方法，其特征在于分離下游的膨脹槽或攪拌槽中的膨脹。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的方法，其特征在于，將牛皮纖維紙?zhí)砑又链幚淼睦w維材料，從而與剩余纖維材料一起制漿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的方法用于文件銷毀的用途。
【文檔編號】D21B1/32GK104080972SQ201280066619
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】T·庫尼, P·阿爾特赫費(fèi) 申請人:航空環(huán)有限公司