Flotationsdeinken von digitalen Druckerzeugnissen im Zentrifugalfeld

Deinking von Ink-Jet Drucken in graphischen Altpapieren durch Flotation im Zentrifugalfeld.

Problematisch bei der Altpapier-Aufbereitung zur Herstellung graphischer Neupapiere sind vor allem pigmentbasierte Ink-Jet Drucke. Ink-Jet Pigmente können aufgrund ihrer geringen Teilchengröße durch konventionelle Flotation nicht entfernt werden. Resultat ist eine Anreichung, die zu einer Vergrauung des deinkten Stoffs und damit zu Qualitätseinbußen führen. Eine weitere Steigerung von Ink-Jet Drucken erfordert, Prozesse zu entwickeln, die eine Deinkbarkeit dieser Druckpapiere effizient ermöglichen. Entsprechend vorliegender Ergebnisse aus Forschungsprojekten stellt die Flotation im Zentrifugalfeld einen vielversprechenden Ansatz dar. Aufgrund der veränderten Altpapierzusammensetzung waren weitergehende Untersuchungen erforderlich.

Konstruktive Änderungen der halbtechnischen Zentrifugalflotationszelle wurden hinsichtlich der Lufteinleitung und Optimierung der Medienströme vorgenommen. Nach Umbau der Anlage und Inbetriebnahme konnte aufgezeigt werden, dass mit der umgebauten Zentrifugalzelle prinzipiell ein Trenneffekt erzielt werden kann. Die Modifizierung der Zelle war erfolgreich. Der Trennerfolg der Flotation im Zentrifugalfeld wird maßgeblich vom Luftvolumenstrom und der Verweilzeit je Durchgang durch die Zentrifugalzelle beeinflusst. Empfehlungen der relevanten Betriebsparameter wurden erarbeitet. Die Flotation im Zentrifugalfeld kann bei einer hohen Stoffdichte von 2 % durchgeführt werden.

Bei höherer Verweilzeit in der Flotationszentrifuge können mit der Zentrifugalflotation auch Inkjet Pigmente entfernt werden. Verbessert wurde der Austrag von Inkjet Pigmenten bei reduziertem pH-Wert bei der Zerfaserung. Im Flotat des ersten Durchgangs reicherten sich überwiegend Druckfarben an. Im Gutstoff des ersten Durchgangs konnte die Filtratbelastung durch kleine Druckfarbenpartikel signifikant verbessert werden.

Die Sortengruppe Druck- und Pressepapiere stellt in Bayern den größten Anteil der erzeugten Papiere dar. Der zunehmende Anteil an digitalen Druckerzeugnissen macht es schwerer, die geforderten Qualitätsmerkmale zu erfüllen. Um die stoffliche Verwertung des Altpapiers auch in Zukunft wirtschaftlich zu ermöglichen, sind alternative Verfahren zur Druckfarbenentfernung notwendig. Die Erfahrungen mit der Zentrifugal-Flotation lassen erwarten, dass diese Technik hierzu und damit zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der bayerischen Papierindustrie und des Maschinenbaus wesentliche Beiträge liefern kann.

Das Forschungsvorhaben PTS-BAY 2008/01 wurde mit finanziellen Mitteln des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie gefördert. Für diese Förderung sei an dieser Stelle herzlich gedankt.