DE29921008U1

DE29921008U1 - Deinkingware

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Publication number: DE29921008U1
Application number: DE29921008U
Authority: DE
Original assignee: U T G GES fur UMWELTTECHNIK G
Current assignee: U T G GES fur UMWELTTECHNIK G
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2009-12-01
Also published as: DE19957548A1; DE19957707A1; DE50010360D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Deinkingware nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to deinking products according to the preamble of claim 1.

In Deutschland werden derzeit ca. 12 Mio. t/a Altpapier in Produktionsprozesse wieder eingesetzt. Von dieser Menge werden wiederum ca. 5,3 Mio. t/a in zahlreichen Einrichtungen vor der jeweiligen Wiederverwertung in verschiedene Sorten, u. a. Deininkingware sortiert.In Germany, around 12 million tonnes of waste paper per year are currently reused in production processes. Of this amount, around 5.3 million tonnes per year are sorted into different types, including deinking, in numerous facilities before being recycled.

Die Deinkingware dient unter anderem als Rohstoff für Zeitungsdruckpapier und höherwertige graphische Papiere und wird im allgemeinen in einem Pulper aufgelöst bzw. zu einer Fasersuspension (Pulpe) aufbereitet. Die Verweildauer in einem Pulper zur Auflösung üblicher Deinkingware erreicht bis zu 20 Minuten. Die Pulpe wird über grobe Siebe abgepumpt und einer Reinigung zur Entfernung unerwünschter Bestandteile, die bei der Herstellung, beim Gebrauch oder Verbrauch von Papier oder Aufbereitung des wiederum entstehenden Altpapiers eingebracht werden oder die Qualität der Neupapiere beeinträchtigen würden, zugeführt. Die unerwünschten Bestandteile umfassen unter anderem Beschichtungsmaterial von Milchbecherkarton, Folien, Heftklammern, Eisensplitter aus dem Verschleiß von Bearbeitungsmaschinen, Styropor aus Verpackungsstoffen und Druckstoffe. Die Reinigung umfasst Sieb-, Wasch- und Flotationsbehandlungen. Im einzelnen umfasst eine übliche Reinigung u.a. mehrere Siebstufen, wie z.B. einen Fiberizer, mit welchem bei etwa 7 bis 8 mm abgesiebt wird, Feinsiebe mit Sieböffnungsdurchmessern von in etwa 1,4 und 2,6 mm sowie Hydrozyklone.The deinked material is used as a raw material for newsprint and high-quality graphic papers, among other things, and is generally dissolved in a pulper or processed into a fiber suspension (pulp). The time spent in a pulper to dissolve normal deinked material can be up to 20 minutes. The pulp is pumped out through coarse sieves and sent for cleaning to remove unwanted components that are introduced during the production, use or consumption of paper or during the processing of the resulting waste paper or that would impair the quality of the new paper. The unwanted components include coating material from milk cup cardboard, foil, staples, iron splinters from the wear and tear of processing machines, polystyrene from packaging materials and printing materials. Cleaning includes screening, washing and flotation treatments. In detail, a typical cleaning process includes, among other things, several screening stages, such as a fiberizer, which screens at about 7 to 8 mm, fine sieves with sieve opening diameters of about 1.4 and 2.6 mm, and hydrocyclones.

Deinkingware (Sorten D 31 und D 39) wird im allgemeinen durch eine Sortierung von Altpapier, bei welcher auch eine Fraktion gemischtes Altpapier (Sorte B12) und eine Fraktion Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) anfallen kann, gewonnen. Bekannte Deinkingware besteht weitgehend aus unzerkleinerten Zeitungen und Illustrierten und weist im allgemeinen mindestens 60 % Zeitungen sowie einen Gesamtstörstoffanteil, unter anderem Sand, Glas, Heftklammern, Kartonage, Pappen, von etwa 3 % auf. Eine Eingangskontrolle von Altpapierlieferungen der Sorte Deinkingware kann neben einer herkömmlichen Probensortierung und Verwiegung einzelner aussortierter Komponenten auch nach der INGEDE - Methode erfolgen, bei welcher eine Probe auf einer Beo-Deinking material (grades D 31 and D 39) is generally obtained by sorting waste paper, which may also produce a fraction of mixed waste paper (grade B12) and a fraction of department store waste paper (grade B 19). Known deinking material consists largely of uncrushed newspapers and magazines and generally contains at least 60% newspapers and a total contaminant content of around 3%, including sand, glass, staples, cardboard, and paperboard. Incoming inspection of deinking material deliveries can be carried out using the INGEDE method, in addition to conventional sample sorting and weighing of individual sorted components.

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bachtungsfläche ausgebreitet wird und einzelne Komponenten auf der Beobachtungsfläche gezählt oder geschätzt und mit zuvor ermittelten Gewichtungsfaktoren multipliziert werden.observation area and individual components on the observation area are counted or estimated and multiplied by previously determined weighting factors.

Der Einsatz bekannter Deinkingware in eine Wiederaufbereitung führt zu einem relativ hohen Reinigungsaufwand, um Neupapiere in ausreichender Qualität herstellen zu können.The use of known deinking material in reprocessing leads to a relatively high cleaning effort in order to be able to produce new paper of sufficient quality.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Deinkingware nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, mit welcher der Reinigungsaufwand zur Herstellung von Neupapieren verringert und deren Qualität erhöht werden kann.The object of the present invention is to provide a deinking product according to the preamble of claim 1, with which the cleaning effort for the production of new paper can be reduced and its quality can be increased.

Diese Aufgabe wird durch Deinkingware mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by deinking goods having the features of claim 1.

Eine Deinkingware mit diesen Merkmalen kann in relativ kurzer Zeit in einem Pulper aufgelöst und suspendiert sowie mit einem deutlich verringerten Reinigungsaufwand weiterverarbeitet werden und die Qualität von Neupapieren erhöhen.A deinked product with these characteristics can be dissolved and suspended in a pulper in a relatively short time and further processed with significantly reduced cleaning effort, increasing the quality of new paper.

Darüber hinaus läßt sich mit dieser Deinkingware bei Einsatz üblicher Bleichmittel ein quälitätserhöhender Weißegrad des Neupapiers gewährleisten. Die erfindungsgemäße Deinkingware weist bereits nach einer Grobabsiebung und einer Schwerschmutzabscheidung in einem Hydrozyklon und vor einer Feinabsiebung einen Weißegrad von ca. 42 % auf. Bei bekannter Deinkingware liegt dagegen der Weißegrad bei gleichem Verarbeitungsstand in etwa bei 41 %. Der Weißegrad wurde hierbei über einen Reflexionsfaktor ohne UV-Anteil gemessen.Furthermore, this deinked product can be used to ensure a quality-enhancing whiteness of the new paper when using conventional bleaching agents. The deinked product according to the invention already has a whiteness of around 42% after coarse screening and heavy dirt separation in a hydrocyclone and before fine screening. In contrast, the whiteness of known deinked products at the same processing level is around 41%. The whiteness was measured using a reflection factor without UV content.

Bei der Verarbeitung bekannter Deinkingware werden vor einer Feinsiebung die Störstoffe mit einer relativ hohen Dichte (Schwerschmutz) üblicherweise mittels mehrerer parallel geschalteter Hydrozyklone abgetrennt, was einen hohen apparativen Aufwand für die Vielzahl an Hydrozyklonen, entsprechende Pumpen und andere Nebenanlagen erfordert und relativ hohe Betriebskosten mit sich bringt.When processing known deinking products, the impurities with a relatively high density (heavy dirt) are usually separated by means of several hydrocyclones connected in parallel before fine screening, which requires a high level of equipment expenditure for the large number of hydrocyclones, corresponding pumps and other ancillary systems and entails relatively high operating costs.

Beträgt der Anteil an schweren Störstoffen, wie Sand, Glas, Heftklammern etc., weniger als 0,15 %, bevorzugt 0,1 %, besonders bevorzugt 0,05 %, in der Deinkingware, soIf the proportion of heavy contaminants such as sand, glass, staples, etc. is less than 0.15%, preferably 0.1%, particularly preferably 0.05%, in the deinking product,

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kann bei dem Verarbeitungsprozeß der aufwendige Schritt der Schwerschmutzabtrennung (Cleaner) mittels eines Hydrozyklons bzw. mehrerer Hydrozyklone vollständig entfallen oder zumindest vereinfacht und kostengünstiger durchgeführt werden.During the processing, the complex step of separating heavy dirt (cleaner) by means of a hydrocyclone or several hydrocyclones can be completely eliminated or at least carried out in a simplified and more cost-effective manner.

Beträgt der Anteil an Pappe und pappehaltigen Materialien weniger als 1,5 %, bevorzugt 1,4 %, so kann der Weißegrad des Neupapiers um 0,6 bis 0,7 % gegenüber einem Einsatz bekannter Deinkingware verbessert werden. Mit diesem Anteil kann der Weißegrad des Neupapiers deutlich erhöht und der Wert der so genannten Schmutzpunktfläche wesentlich verringert werden. Zur Bestimmung der Schmutzpunktfläche können Rapid - Köthen - Laborblätter mit 80 g/m² flächenbezogene Masse aus einer zu prüfenden Probe hergestellt werden, bei denen auf beiden Seiten mit einer Meßfläche von 100 cm² mittels eines Scanners, beispielsweise einem DOT Counter 2.0, Größe, Anzahl und Fläche von Partikeln bestimmt werden.If the proportion of cardboard and cardboard-containing materials is less than 1.5%, preferably 1.4%, the whiteness of the new paper can be improved by 0.6 to 0.7% compared to the use of known deinking products. With this proportion, the whiteness of the new paper can be significantly increased and the value of the so-called dirt spot area can be significantly reduced. To determine the dirt spot area, Rapid Köthen laboratory sheets with a surface-related mass of 80 g/m ² can be produced from a sample to be tested, on which the size, number and area of particles are determined on both sides with a measuring area of 100 cm ² using a scanner, for example a DOT Counter 2.0.

Um eine wirtschaftliche Herstellung der Deinkingware zu gewährleisten, sollte der Anteil an Pappe und pappehaltigen Materialien nicht 0,08 %, bevorzugt 0,1 % unterschreiten und somit Sortier- und Trennaufwand in einigermaßen vertretbarem Rahmen gehalten werden.In order to ensure economical production of deinking products, the proportion of cardboard and cardboard-containing materials should not be less than 0.08%, preferably 0.1%, and thus the sorting and separation effort should be kept within a reasonably acceptable range.

Bestehen die in der Grobsiebstufe (Fiberizer) als Überlauf abtrennbaren Spukstoffe, so genannte papierfremde Bestandteile, mit einer Korngröße über 7mm (Spukstoffe I), bevorzugt 8 mm, zu mehr als 90 % aus Kunststoff und/oder kunststoffhaltigen Materialien und liegen in einer Korngröße von 20 bis 110 mm, bevorzugt 30 bis 90 mm, besonders bevorzugt 35 bis 60 mm, vor, so können diese quasi ohne Weiterbehandlung direkt einer thermischen Verwertung zugeführt werden. Die Spukstoffe weisen einen Heizwert von über 18 MJ/kg, bevorzugt 19 MJ/kg, bei einem Wassergehalt von in etwa 40 % auf. Der Anteil der in der Grobsiebstufe abtrennbaren Spukstoffe I beträgt weniger als 1,7 %, bevorzugt weniger als 1%. Die untere Grenze des Anteils an Spukstoffen I für eine wirtschaftliche Herstellung der Deinkingware beträgt in etwa 0,03 %, bevorzugt 0,05 %.If the rejects that can be separated as overflow in the coarse screening stage (fiberizer), so-called non-paper components, with a grain size of more than 7 mm (spitters I), preferably 8 mm, consist of more than 90% plastic and/or plastic-containing materials and have a grain size of 20 to 110 mm, preferably 30 to 90 mm, particularly preferably 35 to 60 mm, they can be fed directly to thermal recycling without further treatment. The rejects have a calorific value of more than 18 MJ/kg, preferably 19 MJ/kg, with a water content of around 40%. The proportion of rejects I that can be separated in the coarse screening stage is less than 1.7%, preferably less than 1%. The lower limit of the proportion of rejects I for economical production of the deinking product is approximately 0.03%, preferably 0.05%.

Der Anteil der in der Feinsiebung abtrennbaren Spukstoffe Il beträgt weniger als 0,8 %, bevorzugt weniger als 0,tf %. Die Spukstoffe Il weisen eine Korngröße zwischen 2,5 und 8 mm auf. Für den Anteil an Spukstoffen Il beträgt die untere Grenze für eine wirtschaftliche Herstellung der Deinkingware in etwa 0,02 %, bevorzugt 0,03 %.The proportion of the rejects II that can be separated in the fine screening is less than 0.8%, preferably less than 0.1%. The rejects II have a grain size of between 2.5 and 8 mm. The lower limit for the proportion of rejects II for economical production of the deinking product is approximately 0.02%, preferably 0.03%.

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Bei der bekannten Deinkingware führen Kleberanteile, welche durch Zeitschriften- und Buchrücken sowie sonstiges mit Klebemitteln versehenes Altpapier eingebracht werden, regelmäßig zu Verarbeitungsschwierigkeiten, relativ hohem Wartungsaufwand und Stillstandszeiten der Verarbeitungsmaschinen. Bei Walzprozessen kann es dazu kommen, daß sich Klebemittel auf Walzen und/oder im Neupapier festsetzen und zu ungleichmäßigen Einzugsspalten bei den Walzen bzw. zu Kleberflecken im Neupapier führen. Um Verarbeitungsschwierigkeiten weitgehend auszuschließen und eine weitgehend störungsfreie Produktion zu gewährleisten, beträgt die den Kleberanteil kennzeichnende Stickyfläche nach einer Hydrozyklonbehandlung und vor einer Feinsiebung bei etwa 1,4 mm der suspendierten Deinkingware unter 5000 mm²/kg otro. Die Einheit otro ist zu verstehen als Originaltrockensubstanz. Die Stickyanzahl, welche ebenso den Kleberanteil kennzeichnen kann, liegt bei diesem Verfahrensschritt vorteilhaft unter 7000 Stück/kg otro, bevorzugt 6500 Stück/kg otro.In the case of the known deinking material, adhesive components introduced by magazine and book spines and other waste paper containing adhesives regularly lead to processing difficulties, relatively high maintenance costs and downtimes for the processing machines. During rolling processes, adhesives can settle on rollers and/or in the new paper and lead to uneven feed gaps in the rollers or to adhesive spots in the new paper. In order to largely rule out processing difficulties and to ensure largely trouble-free production, the sticky area characterizing the adhesive component after hydrocyclone treatment and before fine screening is less than 5000 mm ² /kg otro at around 1.4 mm of the suspended deinking material. The unit otro is to be understood as the original dry substance. The number of stickies, which can also characterize the adhesive component, is advantageously less than 7000 pieces/kg otro in this process step, preferably 6500 pieces/kg otro.

Zur Bestimmung der klebenden Bestandteile (Stickies) werden 100 g otro der zu untersuchenden Probe auf 1 % Stoffdichte verdünnt und bei Wasch- und Trocknungsbehandlungen auf einen schwarzen Rundfilter aufgebracht, auf welchen pigmentiertes Spezialpapier gelegt und wieder abgezogen wird, wobei Pigmentschichten an den Stellen mit Kleber hängen bleiben und mittels Bildanalysegeräten oder Partikelscannern nach Größe, Anzahl und Fläche vermessbar sind.To determine the adhesive components (stickies), 100 g of the sample to be examined are diluted to 1% substance density and applied to a black round filter during washing and drying treatments, onto which pigmented special paper is placed and then peeled off again, whereby pigment layers remain attached to the areas with adhesive and can be measured for size, number and area using image analysis devices or particle scanners.

Die Deinkingware ist bevorzugt ballenartig zusammengepreßt, um eine einfache und zuverlässige Aufgabe in einen Pulper zu gewährleisten und ein Verwehen einzelner Bestandteile zu vermeiden. Liegt die Deinkingware in Form von losem Schüttgut vor, können Auflöse- und Auflockerungsbehandlungen vor einer Aufgabe in einen Pulper entfallen und eine schnelle Suspendierung erfolgen.The deinking material is preferably pressed together in bales to ensure simple and reliable feeding into a pulper and to avoid individual components being blown away. If the deinking material is in the form of loose bulk material, dissolving and loosening treatments before feeding into a pulper can be omitted and suspension can be carried out quickly.

Die vorliegenden Angaben zu Körngrößen sind so zu verstehen, daß die angegebenen Werte nicht exakt den Abmessungen der einzelnen Objekte entsprechen, sondern Sieböffnungsweiten von Sieben angeben, bei welchen die Objekte hindurchfallen bzw. zurückgehalten werden. Es kann beispielsweise vorkommen, daß ein quadratischer Papierschnipsel mit einer Kantenlänge von 50 mm aufgrund von Verformungen durchThe information provided on grain sizes should be understood in such a way that the values given do not correspond exactly to the dimensions of the individual objects, but indicate the sieve opening widths of sieves through which the objects fall through or are held back. For example, it can happen that a square piece of paper with an edge length of 50 mm does not fit into the sieve due to deformation caused by

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eine Sieblochweite von 40 mm hindurchfällt und so in einer Fraktion kleiner oder gleich 40 mm landet.a sieve hole width of 40 mm and thus ends up in a fraction smaller than or equal to 40 mm.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the dependent claims and the description.

Die Deinkingware läßt sich beispielsweise auf die nachfolgend zusammenfassend beschriebene Weise herstellen.The deinking product can be produced, for example, in the manner summarized below.

Ein Altpapiergemisch wird nach einer Absiebung einer Kaufhausaltpapierfraktion mit einer Sieblochweite von in etwa 200 bis 450 mm auf eine Korngröße im Bereich von etwa 20 bis 110 mm zerkleinert. Von dem zerkleinerten Altpapier wird dann mittels einer Windsichtung eine Leichtgutfraktion abgespaltet, welche die Deinkingware enthält. Von der Leichtgutfraktion wird mittels eines Zyklons die Trägerluft und ggf. der Staub abgetrennt. Bei einer Siebung mit einer Sieblochweite von in etwa 280 bis 400 mm läßt sich eine besonders hochwertige Fraktion Kaufhausaltpapier herstellen und lassen sich die Qualitätsanforderungen an die Fraktion Deinking besonders zuverlässig einhalten.After screening a department store waste paper fraction with a screen hole width of around 200 to 450 mm, a waste paper mixture is shredded to a grain size in the range of around 20 to 110 mm. A light material fraction containing the deinking material is then separated from the shredded waste paper using an air sifter. The carrier air and any dust are separated from the light material fraction using a cyclone. When screening with a screen hole width of around 280 to 400 mm, a particularly high-quality department store waste paper fraction can be produced and the quality requirements for the deinking fraction can be met particularly reliably.

In ihrer Kombination ermöglichen die Siebung mit den angegebenen Sieblochweiten, die Zerkleinerung des Altpapiers auf die vorgeschlagene Korngröße und die Windsichtung bei einer Trenngeschwindigkeit zwischen 1 bis 5 m/s darüber hinaus hohe Durchsätze bei einer gleichbleibend hohen Qualität der hergestellten Fraktionen.In combination, screening with the specified sieve hole widths, shredding of the waste paper to the suggested grain size and air sifting at a separation speed of between 1 and 5 m/s also enable high throughputs with a consistently high quality of the fractions produced.

In besonders vorteilhafter Weise wird das Papiergemisch vor der Zerkleinerung mittels eines mit Sieböffnungen versehenen Ballistikseparators gesiebt und aufgelockert. Ein geeigneter Ballistikseparator umfaßt im wesentlichen mehrere nebeneinander schräg ansteigend angeordnete Flachprofile, welche beispielsweise mittels eines Kurbelwellenantriebs horizontal und vertikal bewegbar und - im Gegensatz zu aus der Dichteklassierung bzw. -Sortierung bekannten Ballistiksepareatoren - mit Durchtrittsöffnungen zur Siebung versehen sind.In a particularly advantageous manner, the paper mixture is screened and loosened before shredding using a ballistic separator provided with screen openings. A suitable ballistic separator essentially comprises several flat profiles arranged next to one another at an angle, which can be moved horizontally and vertically, for example by means of a crankshaft drive, and - in contrast to ballistic separators known from density classification or sorting - are provided with through-openings for screening.

Bei einer Zerkleinerung des Papiergemisches auf eine Korngröße im Bereich von etwa 30 bis 90 mm, bevorzugt 35 bis 60 mm, läßt sich eine qualitativ besonders hohe Trennschärfe zwischen Mischpapier und Deinking bei einem relativ geringen Zerkleinerungs-When the paper mixture is shredded to a grain size in the range of about 30 to 90 mm, preferably 35 to 60 mm, a particularly high quality separation between mixed paper and deinking can be achieved with a relatively low shredding

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aufwand erzielen. Bei dieser Korngröße läßt sich die in dem zerkleinerten Papiergemisch enthaltene Pappe zu mehr als 95 % abtrennen und weitgehend in der Schwergutfraktion anreichern. Ferner kann mit einer Zerkleinerung auf diese Korngrößen das Weißepotential von gehefteten oder geklebten Papieren für die Fraktion Deinking noch mit vertretbarem Zerkleinerungsaufwand erschlossen werden. Zerkleinert man bis auf eine Korngröße unter 80 mm, so kann zuverlässig vermieden werden, daß an ihren Faltstellen zusammenliegende Zeitungsstücke und größere Stücke von Illustrierten und Katalogen mit ihren relativ hohen Weißeanteilen aufgrund vorhandener Klebstellen und Klammern vollständig ins Schwergut gelangen. Eine gröbere Zerkleinerung über die Korngröße von 80 mm bis hin zu 110 mm verringert vorteilhaft den Zerkleinerungsaufwand und liefert noch akzeptable Qualitäten. In dem angegebenen Korngrößenbereich läßt sich ein relativ hoher Weißegrad und eine weitgehende Kleberückenfreiheit der Fraktion Deinking erzielen. Bei einer Zerkleinerung unterhalb der vorgeschlagenen Korngrößengrenzwerte, würden zunehmend Klebeanteile in die Fraktion Deinking gelangen und eine Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking erschweren. Zudem würde sich der technische und wirtschaftliche Zerkleinerungsaufwand erhöhen.effort. With this grain size, more than 95% of the cardboard contained in the shredded paper mixture can be separated out and largely concentrated in the heavy goods fraction. Furthermore, by shredding to these grain sizes, the whiteness potential of stapled or glued papers for the deinking fraction can still be tapped with reasonable shredding effort. If you shred to a grain size of less than 80 mm, you can reliably prevent newspaper pieces lying together at their folds and larger pieces of magazines and catalogs with their relatively high white content from ending up in the heavy goods due to existing glue points and staples. Coarser shredding over a grain size of 80 mm up to 110 mm advantageously reduces the shredding effort and still produces acceptable qualities. In the specified grain size range, a relatively high degree of whiteness and a largely adhesive-free deinking fraction can be achieved. If the particle size is reduced below the suggested grain size limits, more and more adhesive particles would enter the deinking fraction and make further processing of the deinking fraction more difficult. In addition, the technical and economic cost of the crushing would increase.

Liegt die Trenngeschwindigkeit im Bereich von 1,5 bis 4,5 m/sec, bevorzugt im Bereich von 1,7 bis 3,5 m/sec, lassen sich besonders hohe Qualitäten bei den hergestellten Fraktionen gewährleisten.If the separation speed is in the range of 1.5 to 4.5 m/sec, preferably in the range of 1.7 to 3.5 m/sec, particularly high qualities of the produced fractions can be guaranteed.

Wird die Windsichtung in einem Kegelsichter durchgeführt, läßt sich ein weitgehend störungsfreier Betrieb, eine gute Trennleistung und ein hoher Durchsatz gewährleisten. Ein geeigneter Windsichter ist beispielsweise aus der DE 297 09 918 U 1 bekannt. Erfolgt die Windsichtung in einem Zick-Zack-Sichter, kann eine besonders hohe Trennschärfe zwischen Mischpapier und Deinking erzielt werden. Erfolgt die Windsichtung in einem Querstromsichter, kann ein besonders störungsfreier Betrieb gewährleistet werden. If the air sifting is carried out in a cone sifter, a largely trouble-free operation, good separation performance and a high throughput can be guaranteed. A suitable air sifter is known, for example, from DE 297 09 918 U 1. If the air sifting is carried out in a zigzag sifter, a particularly high separation accuracy between mixed paper and deinking can be achieved. If the air sifting is carried out in a cross-flow sifter, a particularly trouble-free operation can be guaranteed.

Das zerkleinerte Papiergemisch wird in besonders vorteilhafter Weise mittels einer Zellradschleuse in einen als Kegel- oder Querstromsichter ausgebildeten Windsichter aufgegeben. Um eine störungsfreie Zuführung und eine kontinuierliche Beschickung eines als Kegelsichter ausgebildeten Windsichters zu gewährleisten, ist die Zellradschleuse bevorzugt exzentrisch in dem Zuführkanal des Windsichters angeordnet.The shredded paper mixture is fed into an air sifter designed as a cone or cross-flow sifter in a particularly advantageous manner by means of a rotary valve. In order to ensure trouble-free feeding and continuous feeding of an air sifter designed as a cone sifter, the rotary valve is preferably arranged eccentrically in the feed channel of the air sifter.

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Das zerkleinerte Papiergemisch wird bevorzugt mechanisch zum Windsichter gefördert. Umfaßt die mechanische Förderung eine als Paddelschnecke ausgebildete Fördervorrichtung, lassen sich an ihren Knicken bzw. Faltstellen zusammenhängende Papierstücke schonend auflösen, ohne daß es dabei zu heftigeren Reißerscheinungen kommt. Durch heftigeres Reißen könnten ansonsten Stücke von Papieren und Katalogen, die durch Kleber zusammen gehalten sind, auseinandergerissen werden und in die Fraktion Deinking geraten, wo sie jedoch aufgrund ihres Klebeanteils und damit einhergehender Weiterverarbeitungsschwierigkeiten unerwünscht sind. Die mechanische Förderung umfaßt desweiteren bevorzugt Vibrorinnen zur Aufgabe in den Windsichter.The shredded paper mixture is preferably conveyed mechanically to the air sifter. If the mechanical conveying includes a conveying device designed as a paddle screw, pieces of paper that are connected together can be gently separated at their creases or folds without causing severe tearing. Severe tearing could otherwise tear pieces of paper and catalogs that are held together with glue apart and end up in the deinking fraction, where they are undesirable due to their adhesive content and the associated processing difficulties. The mechanical conveying also preferably includes vibrating chutes for feeding into the air sifter.

Die bei der Windsichtung zunächst entstehende Leichtgutfraktion, welche die Deinking-Fraktion enthält, wird vorteilhaft in einem Abscheidezyklon in den (fördernden) Luftstrom und in Deinking aufgespaltet.The light material fraction initially produced during air separation, which contains the deinking fraction, is advantageously split in a separation cyclone into the (conveying) air stream and into deinking.

Die Qualität der Fraktion Deinking, insbesondere der Weißegrad, läßt sich durch eine Vorsortierung des dem Zerkleinerer zuzuführenden Papiergemisches mittels einer Farb- und/oder NIR-Erkennung und einem pneumatischen Austrag identifizierter Störstoffe erhöhen. Hierbei können beispielsweise durchgefärbte Papiere anhand ihrer Größe und/oder Farbgebung frühzeitig und effektiv abgetrennt werden, so daß im wesentlichen von durchgefärbten Papieren befreite Fraktionen Deinking und Mischpapier hergestellt werden können.The quality of the deinking fraction, especially the degree of whiteness, can be increased by pre-sorting the paper mixture to be fed to the shredder using color and/or NIR detection and pneumatically removing identified contaminants. For example, solid-colored papers can be separated early and effectively based on their size and/or color, so that deinking and mixed paper fractions can be produced that are essentially free of solid-colored papers.

Die Herstellung der Deinkingware wird nachstehend anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches aus einer Tonnensammlung näher erläutert.The production of deinking material is explained in more detail below using an embodiment of a device for sorting a waste paper mixture from a bin collection, shown schematically in the figure.

Die in der Figur schematisch dargestellte Einrichtung zur Sortierung eines Altpapiergemisches umfaßt ein als Ballistikseparator 1 ausgebildetes Sieb, einen als Granulator 2 ausgebildeten Zerkleinerer, einen als Kegelsichter 3 ausgebildeten Windsichter, der dem Granulator 2 nachgeschaltet ist, sowie einen dem Kegelsichter 3 nachgeschalteten Zyklon 4. Der Granulator 2 weist als Zerkleinerungsmittel über den Umfang und in Axialrichtung eines Rotors verteilt angeordnete Schlagleisten auf, die im Zusammenwirken mit einem zugeordneten Stator eine staubarme Schneid-Scherzerkleinerung bewirken,The device for sorting a waste paper mixture shown schematically in the figure comprises a screen designed as a ballistic separator 1, a shredder designed as a granulator 2, an air sifter designed as a conical sifter 3, which is connected downstream of the granulator 2, and a cyclone 4 connected downstream of the conical sifter 3. The granulator 2 has impact bars as a shredding means distributed over the circumference and in the axial direction of a rotor, which, in conjunction with an associated stator, bring about a low-dust cutting-shear shredding.

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ohne dabei das Papiergemisch zu aneinanderheftenden Schnitzelblöcken zu quetschen. Die Zerkleinerung auf die gewünschte Korngröße wird bei dem Granulator 2 durch ein unterhalb des Rotors angeordnetes Sieb mit entsprechender Sieblochweite und eine Rückführung des noch nicht ausreichend zerkleinerten Materials in den Eingriffsbereich des Rotors gewährleistet.without squeezing the paper mixture into blocks of chips that stick together. The crushing to the desired grain size is ensured in the granulator 2 by a sieve arranged below the rotor with a corresponding sieve hole width and a return of the material that has not yet been sufficiently crushed into the engagement area of the rotor.

Bei der Ausbildung des Zerkleinerers 2 kommt es im wesentlichen darauf an, daß mit den Zerkleinerungsmitteln ein Zusammenhaften mehrerer Seiten bei der Zerkleinerung vermieden wird, so daß allenfalls in geringem Umfang aneinander, beispielsweise durch ein blockartiges Stanzen, haftende Papierschnitzel erzeugt werden. Als Zerkleinerer 2 ist beispielsweise auch eine Hammermühle geeignet, bei der eine relativ hohe Staubentwicklung ggf. in Kauf genommen werden kann.When designing the shredder 2, it is important that the shredding means prevent several pages from sticking together during shredding, so that at most a small number of paper shreds are produced that stick together, for example by block-like punching. A hammer mill, for example, is also suitable as the shredder 2, although a relatively high level of dust development can be tolerated if necessary.

Dem Zyklon 4 ist ein Filter 5 zur Staubabscheidung aus der Trägerluft nachgeordnet. Zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 ist eine Farbsortiereinrichtung 7 geschaltet, welche farbige Papierbestandteile, zum Beispiel durchgefärbte Papiere, abtrennt. In Abhängigkeit von dem Anfall bzw. Anteil an farbigem Altpapier und der gewünschten Weißegrenzwerte kann die Farbsortiereinrichtung 7 ggf. entfallen.A filter 5 for separating dust from the carrier air is arranged downstream of the cyclone 4. A color sorting device 7 is connected between the ballistic separator 1 and the granulator 2, which separates colored paper components, for example colored paper. Depending on the amount or proportion of colored waste paper and the desired whiteness limit values, the color sorting device 7 may be omitted.

Zwischen den Granulator 2 und den Kegelsichter 3 ist eine als Paddelschnecke 6 ausgebildete Fördervorrichtung zur Förderung und Auflockerung des zerkleinerten Papiergemisches angeordnet.Between the granulator 2 and the conical sifter 3 there is a conveying device designed as a paddle screw 6 for conveying and loosening the shredded paper mixture.

Dem Kegelsichter 3 ist an der Ausgangsseite des Schwergutes bzw. der Fraktion Mischpapier ein FE-Abscheider 8 mit einer nachgeschalteten Ballenpresse 9 nachgeordnet. An FE separator 8 with a downstream baler 9 is arranged downstream of the conical sifter 3 on the output side of the heavy material or the mixed paper fraction.

Zur Aufbereitung bzw. Sortierung wird das über eine Tonnensammlung angelieferte, Altpapiergemisch, mittels des Ballistikseparators 1 gesiebt und aufgelockert und dem Granulator 2 aufgegeben und dort auf eine Korngröße von etwa 35 mm zerkleinert. Durch die Siebung mittels des Ballistikseparators 1 werden in etwa 10 bis 25 % des aufgegeben Papiergemisches als Oberlauf abgetrennt, der im wesentlichen größere Pappen umfaßt und bereits die Qualität von Kaufhausaltpapier (Sorte B 19) aufweist.For processing or sorting, the waste paper mixture delivered via a bin collection is sieved and loosened using the ballistic separator 1 and fed to the granulator 2, where it is shredded to a grain size of around 35 mm. By sieving using the ballistic separator 1, around 10 to 25% of the fed-in paper mixture is separated as overflow, which essentially comprises larger cardboard and already has the quality of department store waste paper (grade B 19).

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Ist zwischen den Ballistikseparator 1 und den Granulator 2 die Farbsortiereinrichtung 7 geschaltet, so werden in dieser die farbigen Papiere abgetrennt.If the colour sorting device 7 is connected between the ballistic separator 1 and the granulator 2, the coloured papers are separated in this.

Das zerkleinerte und ggf. von farbigen Bestandteilen befreite Altpapiergemisch wird dann in den Kegelsichter 3 mittels der Paddelschnecke 6 und Vibrorinnen (nicht dargestellt) gefördert und dort mittels eines Luftstroms (Trägerluft) in eine Schwergutfraktion und in eine Leichtgutfraktion aufgespaltet, wobei die Geschwindigkeit des Luftstroms in etwa auf 3 m/sec eingestellt ist. Die Schwergutfraktion bildet die Mischpapierfraktion, die zum Großteil aus stückigem Pappe-/Karton-, sonstigen Papierschnitzeln und zu einem geringen Anteil aus anderen Störstoffen besteht sowie die Anforderungen an sortiertes gemischtes Altpapier, einer unteren Sorte (Sorte B 12), erfüllt. Die Leichtgutfraktion umfaßt die Fraktion Deinking und den fördernden Luftstrom. Bei der Windsichtung werden die in dem zerkleinerten Papiergemisch enthaltenen pappehaltigen Bestandteile zu mehr als 95 % abgetrennt und in der Fraktion Mischpapier angereichert.The shredded waste paper mixture, freed of any coloured components, is then conveyed to the conical sifter 3 by means of the paddle screw 6 and vibrating channels (not shown) and there split into a heavy material fraction and a light material fraction by means of an air stream (carrier air), with the speed of the air stream set at approximately 3 m/sec. The heavy material fraction forms the mixed paper fraction, which consists largely of lumpy cardboard/carton, other paper shreds and a small proportion of other contaminants and meets the requirements for sorted mixed waste paper, a lower grade (grade B 12). The light material fraction comprises the deinking fraction and the conveying air stream. During air sifting, more than 95% of the cardboard-containing components contained in the shredded paper mixture are separated and enriched in the mixed paper fraction.

Während die Fraktion Mischpapier durch den FE-Abscheider 8 von magnetischen Störstoffen befreit und mittels der Ballenpresse 9 zu Ballen gepreßt wird, wird die Leichtgutfraktion dem Zyklon 4 zugeleitet und dort in Deinking und Luftstrom aufgetrennt. Der Zyklon 4 ist vorteilhaft als Sichterzyklon ausgebildet, mit dem in einem Verfahrensschritt bzw. mit einer Vorrichtung die Fraktion Deinking von der Trägerluft getrennt und gleichzeitig von Staub befreit werden kann.While the mixed paper fraction is freed of magnetic impurities by the FE separator 8 and pressed into bales by the baling press 9, the light material fraction is fed to the cyclone 4 and separated there into deinking and air flow. The cyclone 4 is advantageously designed as a sifting cyclone, with which the deinking fraction can be separated from the carrier air and at the same time freed from dust in one process step or with one device.

Der Luftstrom wird dann dem Filter 5 zugeleitet und dort entstaubt.The air flow is then fed to filter 5 where the dust is removed.

Um bei der Windsichtung einerseits einen guten Trennschnitt zu erhalten und andererseits eine hohe Durchsatzleistung zu gewährleisten, weist der Windsichter 3 einen Sichtungsquerschnitt von in etwa 0,01 bis 0,4 m², bevorzugt 0,05 bis 0,3 m² auf. Der Volumenstrom an Luft wird derart eingestellt, daß sich eine Trenngeschwindigkeit von in etwa 1 bis 5 m/sec, bevorzugt 1,5 bis 4,5 m/sec und besonders bevorzugt 1,7 bis 3,5 m/sec ergibt. Um einen ausreichenden Durchsatz zu gewährleisten, sind mehrere Windsichter 3 parallel geschaltet.In order to obtain a good separation cut during air separation on the one hand and to ensure a high throughput on the other, the air separator 3 has a separation cross-section of approximately 0.01 to 0.4 m ² , preferably 0.05 to 0.3 m ² . The volume flow of air is set in such a way that a separation speed of approximately 1 to 5 m/sec, preferably 1.5 to 4.5 m/sec and particularly preferably 1.7 to 3.5 m/sec is achieved. In order to ensure sufficient throughput, several air separators 3 are connected in parallel.

Nach Durchlauf von Zerkleinerer 2, Kegelsichter 3 und Zyklon 4 fielen in einem Versuch in etwa 40,5 % an Mischpapier und in etwa 59,5 % an Deinking bezogen auf das demAfter passing through shredder 2, cone separator 3 and cyclone 4, approximately 40.5 % of mixed paper and approximately 59.5 % of deinking were obtained in a test based on the

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Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an. Die Fraktion Deinking besteht dabei zu deutlich mehr als 97,5 % aus dünnem Papier und weist nur einen geringen Anteil an dünner Pappe und sonstigen Störstoffen auf.Shredder 2 receives the waste paper mixture. The deinking fraction consists of significantly more than 97.5% thin paper and only has a small proportion of thin cardboard and other contaminants.

Bei einem Versuch, bei dem der Kegelsichter gegen einen Zick-Zack-Sichter ausgetauscht wurde, fielen in etwa 36 % an Mischpapier und in etwa 64 % an Deinking bezogen auf das dem Zerkleinerer 2 aufgegebene Altpapiergemisch an.In a test in which the cone sifter was replaced by a zigzag sifter, approximately 36% of the waste paper mixture fed to shredder 2 was mixed paper and approximately 64% was deinked.

Bei den angegebenen Trenngeschwindigkeiten lagen in Versuchen die Störstoffanteile der Fraktion Deinking, die maßgeblich die Qualität der aus Deinking hergestellten Papiere mindern, wie z. B. Pappe, Kleberücken, Packpapiere und durchgefärbte Papiere unterhalb von 1,5 % (Massen % bezogen auf den Input des Zerkleinerers).At the specified separation speeds, the proportion of contaminants in the deinking fraction, which significantly reduce the quality of the paper produced from deinking, such as cardboard, adhesive backing, packing paper and dyed paper, was below 1.5% (mass % based on the input of the shredder).

Störstoffe, die bei einer Weiterverarbeitung der Fraktion Deinking in einer Papierfabrik als Spuckstoffe ausgeschieden werden, wie z. B. Kunststoffe und naßfeste Papiere, lagen unterhalb von 1 % (Masse % bezogen auf den Input). Im Vergleich zu bekannten Verfahren und Einrichtungen können die Störstoffe mit negativem Einfluß auf die Qualität der erzeugten Fraktion Deinking mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtung um über 30 % reduziert werden.Impurities that are eliminated as rejects during further processing of the deinking fraction in a paper factory, such as plastics and wet-strength papers, were less than 1% (mass % based on the input). In comparison to known processes and devices, the impurities that have a negative influence on the quality of the deinking fraction produced can be reduced by over 30% using the process or device according to the invention.

In Abwandlung der vorbeschriebenen Ausgestaltung kann die Einrichtung mit einem Wellensieb versehen sein, um große Pappen automatisch abzutrennen und eine qualitativ hochwertige Fraktion Pappe auf wirtschaftliche Weise herzustellen.In a modification of the above-described embodiment, the device can be provided with a corrugated screen in order to automatically separate large cardboards and to produce a high-quality fraction of cardboard in an economical manner.

Eine Ausbildung des Siebes als Ballistikseparator 1 hat jedoch den Vorteil, daß er neben der Siebfunktion auch durch ein gewisses zyklisches Schlagen gegen das Aufgabegut eine Auflockerungsfunktion übernimmt und somit gewährleistet, daß der Zerkleinerer 2 möglichst einzelne bzw. lose Blätter zugeführt bekommt, damit beim Zerkleinern kein Zusammenpressen einer mehrlagigen Zeitung / Illustrierten an den Schnittkanten erfolgen kann. Durch eine derartige Auflockerung wird die Ausbeute an Deinking deutlich erhöht. Wird auf die Auflockerungsfunktion verzichtet, so muß man eine entsprechend geringere Ausbeute in Kauf nehmen, da die dann möglicherweise miteinander verpreßten Papierschnitzel in das Schwergut gelangen würden.However, designing the screen as a ballistic separator 1 has the advantage that, in addition to the screening function, it also performs a loosening function by hitting the feed material in a certain cyclical manner, thus ensuring that the shredder 2 receives as many individual or loose sheets as possible so that a multi-layered newspaper / magazine cannot be compressed at the cutting edges during shredding. This type of loosening significantly increases the deinking yield. If the loosening function is omitted, a correspondingly lower yield must be accepted, since the paper shreds that are then possibly pressed together would end up in the heavy material.

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Wird die Windsichtung in Abwandlung zu den vorgenannten Versuchen bzw. des vorstehenden Ausführungsbeispiels mittels eines Querstromsichters durchgeführt, läßt sich eine kompakte Bauweise der Windsichtungsstufe mit geringem Investitionsaufwand realisieren. In einem Querstromsichter kann das zerkleinerte Papiergemisch in vorteilhafter Weise im freien Fall getrennt und ein etwaiges Anbacken von feuchten Papierstücken an Einbauten vermieden werden.If the air sifting is carried out using a cross-flow sifter as a modification to the above-mentioned experiments or the above-mentioned embodiment, a compact design of the air sifting stage can be achieved with little investment. In a cross-flow sifter, the shredded paper mixture can advantageously be separated in free fall and any sticking of moist pieces of paper to internals can be avoided.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Einrichtung wird das Papiergemisch zweistufig gesiebt. Hierbei kann das als Ballistikseparator 1 ausgebildete Sieb zweistufig ausgebildet sein. Ein besonders zweckmäßiger Ballistikseparator 1 kann hierzu im Schnitt im wesentlichen Sägezahnförmig gestufte Profile mit zwei hintereinanderliegenden Bereichen unterschiedlicher Sieblochweiten aufweisen. In einem ersten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 40 bis 60 mm. In einem zweiten Bereich beträgt die Sieblochweite in etwa 200 bis 450 mm, bevorzugt 280 bis 400 mm. Für den Fall, daß mit einer zweistufigen Siebung gesiebt wird, ist es vorteilhaft, den Unterlauf quasi direkt in den Windsichter 3 zu leiten. Eine derartige Siebung führt zudem zu einer zusätzlichen Auflockerung des Aufgabegutes, das über den ersten Bereich quasi hinwegtransportiert wird und trägt somit auch zur Erhöhung der Ausbeute an Deinking bei.In a particularly advantageous embodiment of the method or device, the paper mixture is screened in two stages. In this case, the screen designed as a ballistic separator 1 can be designed in two stages. A particularly suitable ballistic separator 1 can have essentially sawtooth-shaped stepped profiles with two successive areas of different screen hole widths. In a first area, the screen hole width is approximately 40 to 60 mm. In a second area, the screen hole width is approximately 200 to 450 mm, preferably 280 to 400 mm. In the event that two-stage screening is used, it is advantageous to direct the underflow almost directly into the air sifter 3. Such screening also leads to additional loosening of the feed material, which is virtually transported over the first area, and thus also contributes to increasing the deinking yield.

Claims

1. Deinking material containing a proportion of newspapers, a proportion of magazines and a proportion of impurities, characterised by a grain size of approximately 20 to 110 mm and a proportion of cardboard-containing impurities of less than 1.7%.

2. Deinking product according to claim 1, characterized in that the grain size is approximately 30 to 90 mm, preferably 35 to 60 mm.

3. Deinking product according to claim 1 or 2, characterized in that the proportion of heavy impurities with a grain size of less than 8 mm is less than 0.15%, preferably 0.1%, particularly preferably 0.05%.

4. Deinking product according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of cardboard-containing impurities is less than 1.5%, preferably 1.4%.

5. Deinking product according to one of claims 1 to 4, characterized in that the non-paper components with a grain size of more than 7 mm, preferably 8 mm, consist of more than 90%, preferably 95%, of plastics and/or plastic-containing materials.

6. Deinking product according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sticky area characterizing the adhesive content after a hydrocyclone treatment and before a fine sieving is approximately 1.4 mm below 5000 mm ² /kg oven-dried.

7. Deinking product according to one of claims 1 to 6, characterized in that the non-paper components with a grain size of more than 7 mm, preferably 8 mm, have a calorific value of more than 18 MJ/kg, preferably 19 MJ/kg, at a water content of 40%.