Удаление краски - Deinking

Облагораживание макулатура это промышленный процесс удаления печатной краски , от paperfibers из переработанной бумаги , чтобы сделать очищенную от краски пульпы .

Ключевым моментом в процессе удаления краски является возможность отделения краски от волокон. Это достигается сочетанием механического воздействия и химических средств. В Европе наиболее распространенным процессом является очистка от краски пенной флотацией .

Бумага - одна из основных целей вторичной переработки . Проблема вторичной переработки древесной целлюлозы заключается в том, что волокна разрушаются с каждым циклом, и после 4–6-кратного повторного использования волокна становятся слишком короткими и слабыми, чтобы их можно было использовать в производстве бумаги.

История

См. Также: история бумаги

До изобретения бумагоделательной машины в 1799 году наиболее распространенным источником волокна были переработанные волокна из использованных текстильных материалов, отсюда и название тряпичная бумага . Тряпки были из конопли , льна и хлопка . Только после появления древесной массы в 1843 году производство бумаги стало независимым от вторичных материалов.

Переработка использованной бумаги до индустриализации производства бумаги, тряпичная бумага была переработана для производства низкосортного картона . Процесс удаления печатных красок с переработанной бумаги был изобретен немецким юристом Юстусом Клапротом в 1774 году. Он практиковал вместе с немецким производителем бумаги Иоганном Энгельхардом Шмидом . Сегодня этот метод называется очисткой от краски.

Сначала в 1950-х и 1960-х годах использование переработанных волокон из бумаги, изготовленной из древесной массы, начало увеличиваться, и в основном они использовались в упаковочной бумаге и картоне. В 1950-х годах технология пенной флотации была адаптирована для удаления краски из переработанной бумаги . Использование рекуперированной бумаги увеличилось в 1970-х годах, главным образом, в графической и гигиенической бумаге, и ускорилось в 1980-х годах. Ежегодный рост использования рекуперированной бумаги увеличился на 6% в период с 1980 по 1996 год. Использование первичных волокон увеличилось только на 2% за тот же период. В 1997 г. производство рекуперированной бумаги составляло 42% от общего объема производства бумаги.

Процесс удаления краски

Принципиальная схема установки для удаления краски.

Сортировка

Макулатура может содержать смесь разных типов бумаги, изготовленную из смесей различных бумажных волокон. Их необходимо отсортировать перед обработкой. Брок (бумажные отходы от производства бумаги) обычно используется непосредственно в бумагоделательной машине .

Из переработанной бумаги можно сделать бумагу того же или более низкого качества, чем было изначально. Отсортированная бумага упаковывается в тюки и отправляется на бумажную фабрику . Целлюлозно-бумажный комбинат использует сорт макулатуры в соответствии с тем качеством бумаги, которое они хотят производить.

Дебал

Тюки открываются, и крупные посторонние предметы сортируются на конвейерной ленте к измельчителю . Многие посторонние материалы легко удаляются. Шпагат, обвязка и т. Д. Удаляются с гидроразбивателя «тряпкой». Металлические ремешки и скобы можно отсеивать или снимать с помощью магнита. Лента на пленочной основе, чувствительная к давлению, остается нетронутой: клей PSA и основа удаляются вместе.

Варка целлюлозы

Гидравлические дробилки бывают периодическими, в которых используется бак с ротором с высоким сдвигом, или непрерывным, с использованием длинного перфорированного барабана. Барабанные измельчители очень дороги, но обладают тем преимуществом, что не разрушают загрязняющие вещества, что дает более чистый конечный продукт.

Гидравлический измельчитель измельчает бумагу на более мелкие кусочки; добавлены вода и химикаты. Обычно pH устанавливается на 8,5 - 10,0. Обычные химикаты для удаления краски:

После варки смесь представляет собой суспензию . Шлам поступает на сортировку .

Очистка и проверка

Центробежная очистка - это вращение суспензии пульпы в очистителе, в результате чего материалы, более плотные, чем волокна пульпы, перемещаются наружу и отбраковываются. Сита с прорезями или отверстиями используются для удаления загрязнений, размер которых превышает размеры волокон целлюлозы.

К материалам, которые труднее удалить, относятся восковые покрытия на гофрированных картонных коробках и липкие материалы , мягкие резинообразные частицы, которые могут образовывать отложения и загрязнять переработанную бумагу. Закрепленные может происходить из переплетов , горячего расплав клея , PSA адгезивов из бумажных этикеток, ламинирование клеев армированных гуммированных лент и т.д.

Этап удаления краски

На этапе удаления краски цель состоит в том, чтобы высвободить и удалить гидрофобные загрязнения из переработанной бумаги. Загрязнения в основном представляют собой печатную краску и липкие материалы . Используются несколько процессов, чаще всего флотация или промывка.

Очистка флотации от краски

Схема камеры пенной флотации .

Пенная флотация была адаптирована из процесса флотации, который использовался в горнодобывающей промышленности в 1960-х годах. Это наиболее распространенный в Европе процесс удаления краски, используемый для восстановления переработанной бумаги . Часто большая часть коллектора добавляется к входному отверстию флотации. Температура процесса обычно находится в диапазоне 45 - 55 ° C. В суспензию пульпы вдувают воздух . Коллектор имеет сродство как с частицами чернил, так и с пузырьками воздуха, заставляя их прикрепляться. Пузырьки воздуха поднимают чернила на поверхность и образуют густую пену, которую можно удалить. Обычно установка представляет собой двухступенчатую систему с последовательно включенными 3, 4 или 5 флотомашинами. Удаление краски флотацией очень эффективно для удаления частиц краски размером более 10 мкм.

Мытье удаления краски

Удаление краски методом промывки состоит из стадии промывки, на которой добавляются диспергаторы для смывания печатных красок . Когда пульпа обезвоживается (загустевает), средние и мелкие частицы вымываются . Этот процесс наиболее полезен для удаления частиц размером менее 30 мкм, таких как краски на водной основе, наполнители, частицы покрытия, мелкие частицы и микролипки . Этот процесс более распространен при изготовлении очищенной от краски целлюлозы для ткани . Технологическое оборудование - это ленточные фильтры , напорные ленточные фильтры, дисковые фильтры и статические фильтры . Этот этап намного более эффективен, чем обычные этапы промывки / обезвоживания.

Комбинированная промывка и флотация

Для высококачественной очистки офисных отходов и другой типографской бумаги часто используется комбинация промывки и флотации.

Ферментативное удаление краски

Этот метод удаления краски использует промышленные или пищевые ферменты в сочетании с флотационным удалением краски, чтобы помочь в удалении краски на заводах по переработке отходов. Более эффективное удаление чернил увеличивает выход волокна, уменьшает количество загрязнений и увеличивает яркость бумаги. Часто использование ферментативного удаления краски помогает предприятиям сократить использование отбеливателя или использовать более дешевую композицию.

Другие процессы удаления краски

Флотация растворенным воздухом (DAF) используется на некоторых предприятиях на стадии очистки от краски и удаляет некоторое количество чернил и наполнителя (золы); однако он в основном используется для осветления технологической воды.

Мойка / обезвоживание

Промывка / обезвоживание (сгущение) - это процесс фильтрации. Мелкие частицы (<5 мкм) удаляются пропусканием воды через пульпу.

Отбеливание

Основная статья: Отбеливание древесной массы

Если требуется белая бумага, при отбеливании используются пероксиды или гидросульфиты для увеличения белизны целлюлозы. Методы отбеливания аналогичны механической целлюлозе, но цель состоит в том, чтобы сделать волокно ярче.

Производство бумаги

Из очищенного от краски волокна превращается в новый бумажный продукт таким же образом, как и из первичного древесного волокна , см. Производство бумаги .

Побочные продукты

Оставшийся непригодный для использования материал, в основном чернила, пластмассы, наполнитель и короткие волокна, называется шламом . Осадок закапывают на свалку, сжигают для выработки энергии на бумажной фабрике или используют в качестве удобрения местные фермеры.

Проблемы

Краски для флексографской печати на водной основе с размером частиц менее 5 мкм и плохой растворимостью в щелочных условиях могут вызвать проблемы при удалении краски, особенно на стадии флотации. Решение состоит в том, чтобы использовать стадию промывки с добавлением кислоты .

Контроль температуры важен, так как это влияет на липкость липких лент .

Дополнительные вопросы возникают при учете количества химикатов, потенциально присутствующих в бумаге для вторичной переработки. Исследования показали, что бумага может содержать до 10 000 различных химикатов, судьба которых в процессе очистки от краски до сих пор остается неизвестной. Полихлорированные бифенилы часто встречаются в пигментах, которые используются в газетной и журнальной бумаге.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Гётчинг, Лотар; Пакаринен, Хейкки (2000). Наука и технология производства бумаги: 7. Вторичное волокно и очистка от краски . Финляндия. ISBN   978-952-5216-07-3 .