Deinking - Deinking

Deinking je průmyslový proces odstraňování tiskové barvy z papírových vláken z recyklovaného papíru za účelem výroby odbarvené buničiny .

Klíčem v procesu odbarvování je schopnost oddělit inkoust od vláken. Toho je dosaženo kombinací mechanického působení a chemických prostředků. V Evropě je nejběžnějším procesem odstraňování pěny z flotace .

Papír je jedním z hlavních cílů recyklace . Recyklace papíru z dřevní buničiny spočívá v tom, že vlákna se s každým cyklem degradují a po recyklaci 4–6krát jsou vlákna příliš krátká a slabá, aby byla užitečná při výrobě papíru.

Dějiny

Viz také: historie papíru

Před vynálezem papírenského stroje v roce 1799 byla nejběžnějším zdrojem vláken recyklovaná vlákna z použitých textilií, odtud název hadrový papír . Hadry byly z konopí , lnu a bavlny . Až po zavedení buničiny v roce 1843 byla výroba papíru nezávislá na recyklovaných materiálech.

Recyklací použitého papíru před industrializací výroby papíru byl hadrový papír recyklován, aby se vyrobila deska nízké kvality . Proces odstraňování tiskových barev z recyklovaného papíru vynalezl německý právník Justus Claproth v roce 1774. Cvičil společně s německým výrobcem papíru Johannem Engelhardem Schmidem . Dnes se tato metoda nazývá deinking.

Nejprve v padesátých a šedesátých letech se začalo zvyšovat využití recyklovaných vláken z papíru vyrobeného z dřevoviny a používalo se hlavně při balení papíru a lepenky. V padesátých letech byla pěnová flotační technika upravena pro odstraňování otřepů z recyklovaného papíru . Používání sběrového papíru se v 70. letech zvýšilo hlavně v grafických a hygienických papírech a v 80. letech se zrychlilo. Mezi lety 1980 a 1996 vzrostl meziroční růst využití sběrového papíru o 6%. Využití původních vláken se ve stejném období zvýšilo pouze o 2%. V roce 1997 činila obnovená výroba papíru 42% z celkové výroby papíru.

Proces odbarvování

Schematické rozložení odbarvovacího zařízení.

Třídění

Odpadní papír může obsahovat směs různých typů papíru vyrobenou ze směsí různých papírových vláken. Tyto musí být před zpracováním tříděny. Broke (papírový odpad z výroby papíru) se běžně používá přímo v papírenském stroji .

Z recyklovaného papíru lze vyrobit papír stejné nebo nižší kvality, než byl původně. Vytříděný papír se balí a dopraví do papírny . Pulpmill používá druh odpadního papíru podle kvality papíru, kterou chtějí vyrobit.

Debaling

Balíky se otevřou a na dopravníku k rozvlákňovači se vytřídí velké cizí předměty . Mnoho cizích materiálů se snadno odstraní. Motouzy, vázací pásky atd. Jsou z hydraulického drtiče odstraněny pomocí „dýky“. Kovové řemínky a sponky lze stínit nebo odstranit magnetem. Páska citlivá na tlak opatřená filmem zůstává neporušená: lepidlo PSA a podklad jsou odstraněny společně.

Pulpování

Rozvlákňovače jsou buď dávkové, které používají vanu s vysoce střihovým rotorem, nebo kontinuální pomocí dlouhého perforovaného bubnu. Bubnové rozvlákňovače jsou velmi drahé, ale mají tu výhodu, že nerozbíjejí nečistoty, a tak poskytují čistší konečný produkt.

Rozmělňovač rozseká papír na menší kousky; přidává se voda a chemikálie. Normálně je pH upraveno na 8,5 - 10,0. Normální odbarvovací chemikálie jsou:

Po rozvláknění je směsí kaše . Kaše jde na screening .

Čištění a prosévání

Odstředivé čištění je točení buničiny v čističi, což způsobuje, že materiály, které jsou hustší než vlákna buničiny, se pohybují ven a jsou vyřazeny. Síta , buď se štěrbinami nebo otvory, se používají k odstranění nečistot, které jsou větší než vlákna buničiny.

Mezi materiály, které je obtížnější odstranit, patří voskové povlaky na vlnitých kartonech a lepidlech , měkké gumové částice, které mohou vytvářet usazeniny a kontaminovat recyklovaný papír. Stickies mohou pocházet z knižních vazeb , tavných lepidel , PSA lepidel z papírových etiket, laminovacích lepidel vyztužených lepicích pásek atd.

Odbarvovací fáze

Ve fázi odbarvování je cílem uvolnit a odstranit hydrofobní nečistoty z recyklovaného papíru. Kontaminujícími látkami jsou většinou tiskařské barvy a lepkavé látky . Používá se několik procesů, nejčastěji flotace nebo praní.

Flotace se odbarvuje

Schéma flotační buňky pěny .

Pěnová flotace byla převzata z flotačního procesu používaného v těžebním průmyslu v 60. letech. Jedná se o nejběžnější proces odstraňování otřepů v Evropě používaný k využití recyklovaného papíru . Většina sběrače je často přidána do vstupu flotace. Procesní teploty jsou obvykle v rozmezí 45 - 55 ° C. Do suspenze buničiny je vháněn vzduch . Sběrač má afinitu jak k částicím inkoustu, tak ke vzduchovým bublinám, což způsobuje jejich připojení. Vzduchové bubliny zvedají inkoust na povrch a tvoří silnou pěnu, kterou lze odstranit. Nastavení je obvykle dvoustupňový systém se 3, 4 nebo 5 flotačními buňkami v sérii. Odbarvení flotace je velmi účinné při odstraňování částic inkoustu větších než asi 10 µm.

Umyjte odbarvování

Deinking mytí sestává z promývacího stupně, kde se přidávají dispergační prostředky k vymývání tiskových barev . Když je kaše buničiny odvodněna (zahuštěna), střední až jemné částice jsou vyplaveny . Tento proces je nejužitečnější pro odstraňování částic menších než asi 30 µm, jako jsou inkousty na vodní bázi, plniva, částice nátěru, jemné látky a mikrolepky . Tento proces je běžnější při výrobě odbarvené buničiny pro tkáň . Zařízeními pro zpracování jsou pásové filtry , filtry tlakového pásu, kotoučové filtry a statické filtry . Tato fáze je mnohem efektivnější než běžné fáze mytí / odvodňování.

Kombinované praní a flotace

Vysoce kvalitní barvení kancelářských odpadů a jiných tiskových papírů často používá kombinaci praní a flotace.

Enzymatické odbarvování

Tato metoda odstraňování tiskařské barvy používá průmyslové nebo potravinářské enzymy ve spojení s flotační barvou na odstraňování inkoustů v recyklačních mlýnech. Efektivnější odstraňování inkoustu zvyšuje výtěžnost vláken, snižuje počet nečistot a zvyšuje jas papíru. Často použití enzymatického odstraňování tiskařské barvy pomáhá mlýnům snížit spotřebu bělidla nebo použít levnější barvivo.

Další odbarvovací procesy

Flotace s rozpuštěným vzduchem (DAF) je používána některými mlýny ve fázi odbarvování a odstraní část inkoustu a plniva (popel); používá se však hlavně k vyčištění procesní vody.

Praní / odvodnění

Praní / odvodňování (zahušťování) je filtrační proces. Malé částice (<5 um) jsou odstraněny průchodem vody buničinou.

Bělení

Hlavní článek: Bělení dřevní buničiny

Pokud je požadován bílý papír, bělení používá peroxidy nebo hydrogensiřičitany ke zvýšení jasu buničiny. Metody bělení jsou podobné pro mechanickou buničinu, ale cílem je, aby bylo vlákno jasnější.

Výroba papíru

Odbarvené vlákno se vyrábí na nový papírový výrobek stejným způsobem jako panenské dřevěné vlákno , viz výroba papíru .

Vedlejší produkty

Zbylý nepoužitelný materiál, zejména inkoust, plasty, plnivo a krátká vlákna, se nazývá kal . Kal je pohřben na skládce, spalován za účelem výroby energie v papírně nebo používán jako hnojivo místními farmáři.

Problémy

Vodou založené flexografické tiskové barvy s velikostí částic pod 5 µm a špatnou rozpustností v alkalických podmínkách mohou způsobovat problémy při odstraňování vodního kamene, zejména ve flotační fázi. Řešením je použití extra kyselého promývacího stupně.

Regulace teploty je důležitá, protože ovlivňuje lepivost lepkavých látek .

Při zohlednění počtu chemických látek potenciálně přítomných v papíru pro recyklaci vznikají další problémy. Studie ukázaly, že papír může obsahovat až 10 000 různých chemikálií, jejichž osud v procesu odstraňování barev stále zůstává neznámý. Polychlorované bifenyly se často nacházejí v pigmentech, které se používají v novinách a časopisech.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Göttsching, Lothar; Pakarinen, Heikki (2000). Věda a technologie výroby papíru: 7. Recyklovaná vlákna a odbarvování . Finsko. ISBN   978-952-5216-07-3 .