Удаление краски - Deinking

Удаление краски это производственный процесс удаления чернила для печати из бумажные волокна из переработанная бумага сделать очищенная от краски целлюлоза.

Ключевым моментом в процессе удаления краски является возможность отделения краски от волокон. Это достигается сочетанием механического воздействия и химических средств. В Европе самый распространенный процесс пенная флотация удаление краски.

Бумага - одна из основных целей для переработка отходов. Беспокойство об утилизации древесная масса бумага заключается в том, что волокна разрушаются с каждым циклом, и после 4-6 повторной переработки волокна становятся слишком короткими и слабыми, чтобы их можно было использовать в производстве бумаги.[1]

История

Смотрите также: история бумаги

До изобретения бумагоделательная машина в 1799 году наиболее распространенным источником волокна были переработанные волокна из использованных тканей, отсюда и название тряпичная бумага. Тряпки были из конопля, шерсть и хлопок. Так было до появления древесная масса в 1843 году это производство бумаги было независимым от вторичного сырья.[2]

Переработка использованной бумаги перед индустриализация бумажного производства, тряпичная бумага была переработана, чтобы сделать низкосортную доска. Процесс удаления печатных красок с переработанной бумаги был изобретен Немецкий юрист Юстус Клэпрот в 1774 г.[2] Тренировался вместе с немецким производителем бумаги. Иоганн Энгельхард Шмид. 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 расти, и в основном они использовались в упаковочной бумаге и картоне. В 1950-е гг. пенная флотация техника была адаптирована для удаления краски переработанная бумага.[3] 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.[2]

Процесс удаления краски

Принципиальная схема установки для удаления краски.

Сортировка

Макулатура может содержать смесь разных типы бумаги сделаны из смесей различных бумажных волокон. Их необходимо отсортировать перед обработкой. Брэк (бумажные отходы от производства бумаги) обычно используется непосредственно в бумагоделательная машина.

Из переработанной бумаги можно получить бумагу того же или более низкого качества, чем было изначально. Отсортированная бумага упаковывается в тюки и отправляется в бумажная фабрика. Целлюлозно-бумажный комбинат использует сорт макулатуры в зависимости от качества бумаги, которую они хотят производить.

Дебал

Тюки открываются и крупные посторонние предметы отсортировываются на конвейерная лента к измельчитель. Многие посторонние материалы легко удаляются. Шпагат, обвязка и т. Д. Удаляются с гидроразбивателя «тряпкой». Металлические ремешки и скобы можно снять или снять с помощью магнита. Лента на пленочной основе, чувствительная к давлению, остается неповрежденной: клей PSA и основа удаляются вместе.[4]

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 настраивается на 8,5 - 10,0. Обычные химикаты для удаления краски:

После варки смесь представляет собой суспензия. Жидкий раствор идет в скрининг.

Очистка и досмотр

Центробежная очистка вращает суспензию пульпы в очистителе, в результате чего материалы, более плотные, чем волокна пульпы, перемещаются наружу и отбрасываются. Экраны, с прорезями или отверстиями, используются для удаления загрязнений, размер которых превышает размеры волокон целлюлозы.

Материалы, которые трудно удалить, включают восковые покрытия на гофрокартоне и липучки, мягкие резиновые частицы, которые могут образовывать отложения и загрязнять переработанную бумагу. Клейки могут происходить из книжные переплеты, клеи-расплавы, PSA клеи из бумажных этикеток, ламинирование клеи армированные гуммированные ленты, так далее.[6][7][8]

Этап удаления краски

На этапе удаления краски цель состоит в том, чтобы освободить и удалить гидрофобный загрязнения из переработанной бумаги. Загрязняющие вещества в основном чернила для печати и липучки. Используются несколько процессов, чаще всего флотация или промывка.

Очистка флотации от краски

Схема пенная флотация клетка.

Пенная флотация был адаптирован из процесса флотации, используемого в горнодобывающая индустрия в 1960-е гг. Это наиболее распространенный процесс удаления краски в Европа используется для восстановления переработанная бумага. Часто большая часть коллектора добавляется на вход флотации. Температура процесса обычно находится в диапазоне 45 - 55 ° C. Воздуха выдувается в мякоть приостановка. У коллекционера близость как с частицами чернил, так и с пузырьками воздуха, вызывая их прикрепление. Пузырьки воздуха поднимают чернила на поверхность и образуют густую пена что можно удалить. Обычно установка представляет собой двухступенчатую систему с 3, 4 или 5 последовательными флотомашинами.[9] Удаление краски флотацией очень эффективно для удаления частиц краски размером более 10 мкм.

Мытье удаления краски

Стирка для удаления краски состоит из стадии промывки, на которой диспергенты добавляются, чтобы смыть печатные краски. Когда суспензия пульпы обезвоженный (загустевшие) средние и мелкие частицы промытый из. Этот процесс наиболее полезен для удаления частиц размером менее 30 мкм, таких как чернила на водной основе, наполнители, частицы покрытия, мелкие частицы и микролипки. Этот процесс более распространен при изготовлении очищенная от краски целлюлоза за ткань. Технологическое оборудование ленточные фильтры, напорные ленточные фильтры, дисковые фильтры и статический 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 растворенного воздуха (DAF) используется на некоторых предприятиях на стадии очистки от краски и удаляет часть чернил и наполнителя (золу); однако в основном он 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, отбеливание использует перекиси или же гидросульфиты увеличить яркость мякоти. Методы отбеливания механической целлюлозы аналогичны, но цель состоит в том, чтобы сделать волокно ярче.

Производство бумаги

Из очищенного от краски волокна превращается в новый бумажный продукт так же, как из первичного древесное волокно, видеть производство бумаги.

Побочные продукты

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

Проблемы

На водной основе флексографический печатные краски с размеры частиц менее 5 мкм и плохая растворимость в щелочной Условия могут вызвать проблемы при удалении краски, особенно на стадии флотации. Решение - использовать дополнительный кислый этап промывки.

Контроль температуры важен, поскольку это влияет на липкость липучки.

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,[10] судьба которого в процессе очистки от краски до сих пор неизвестна. Полихлорированные бифенилы часто встречаются в пигментах, которые используются в газетной и журнальной бумаге.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Информационный бюллетень по переработке бумаги». Отходы в Интернете. Архивировано из оригинал 18 октября 2007 г.. Получено 20 октября, 2007.
  2. ^ а б c Гётчинг, Лотар; Пакаринен, Хейкки (2000). «1». Переработанное волокно и удаление краски. Бумажная наука и технология. 7. Финляндия: Fapet Oy. С. 12–14. ISBN  978-952-5216-07-3.
  3. ^ Сикста, Герберт, изд. (2006). Справочник по целлюлозе. 2. Германия: Wiley-VCH. п. 1174. ISBN  978-3-527-30999-3.
  4. ^ Дженсен, Тимоти (апрель 1999 г.). «Упаковочные ленты: не перерабатывать». Совет по клеям и герметикам. Архивировано из оригинал на 2007-11-09. Получено 2007-11-06.
  5. ^ WO 011717, Неллесен, Бернхард и Кристина Нортфлит, "МЕТОД ОБНОВЛЕНИЯ", опубликовано 05.02.2004, выпущено в 2004 году. 
  6. ^ «Стандарты вторичной переработки клея». Институт производителей этикеток и этикеток. 2007. Архивировано с оригинал на 2007-11-09. Получено 2007-11-06.
  7. ^ «Добровольный стандарт на размалывание и переработку гофрированного картона» (PDF). Гофроупаковочный альянс. 2005. Архивировано с оригинал (PDF) на 2007-12-03. Получено 2007-11-06.
  8. ^ Зейтер, Пикулин (октябрь 1998 г.). «Экологически безопасные марки USPS» (PDF). Конференция по производству целлюлозы TAPPI. Получено 2007-11-08.
  9. ^ Флотационная установка Voith EcoCell «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-08-24. Получено 2009-01-08.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  10. ^ Пивненко, Константин; Эрикссон, Ева; Аструп, Томас Ф. (2015). «Макулатура для вторичной переработки: обзор и идентификация потенциально опасных веществ». Управление отходами. 45: 134–142. Дои:10.1016 / j.wasman.2015.02.028. PMID  25771763.
  11. ^ Гроссман, Элизабет (2013-03-01). "Не унаследованные печатные платы: побочные продукты производства пигментов получают второй взгляд". Перспективы гигиены окружающей среды. 121 (3): а86 – а93. Дои:10.1289 / ehp.121-a86. ISSN  0091-6765. ЧВК  3621189. PMID  23454657.

дальнейшее чтение

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