專利名稱：用于對紙品混合物進行分選的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1及權利要求9前序部分所述的、用于對紙品混合物進行分選的裝置和方法。
在德國，目前每年要有大約1,200萬噸的廢舊紙張重新投入再生過程。這個用量中，大約每年530萬噸又要由各種各樣的裝置在進行再生利用之前將其分成不同的類別。
在對收集的紙品混合物進行分選的現有分選裝置和方法中，要投入分選處理人員，以便將來自儲藏容器、桶收集物和/或者成捆收集物中的東西按不同的質量區分開，并且分別達到再生所要求的紙張質量/紙板質量，以及脫墨紙(Deinking)質量。用于對紙品混合物進行分選的現有裝置包括有分檢工人的傳送皮帶和手選皮帶，分檢工人負責將如紙板、包裝紙板以及書本等雜物手工撿出，以保證從所提供的紙品混合物中得到脫墨紙質量等級品。在這種分選中，為了得到主要包含紙板的一類，還要將紙板和包裝紙板從其它物中分選出來。
按這種方式，將得到一部分脫墨紙、一部分混合紙張和一部分紙板。脫墨紙部分主要由報紙和畫報組成，根據要求要具有至少60％的報紙和最多不超過3％的一些雜物，如包裝紙板、紙板；而混合紙張部分包含報紙和畫報(40％以下)，紙板、其它紙張、包裝紙板(60％以上)以及少量的塑料及其它雜物。紙板部分主要(70％以上)是由紙板、包裝紙板和全紙板及類似物組成。
人們屏棄已有的手工分選法而進行了自動化嘗試，其中使用了篩選機器。結果沒有達到預期效果，這是由于紙板和紙箱之類的主要雜物部分在粒度大小方面難于與報紙區分開，因而，篩分不能夠達到足夠的質量要求。
本發明的目的是，提供一種如權利要求1或權利要求9前序部分所述的裝置和方法，利用該裝置和該方法能夠可靠地滿足脫墨紙質量的要求，并且能夠免除人員密集型的分選。
該目的是通過如具有權利要求1或權利要求9的特征的方法和裝置來實現的。
利用這種方式，可以不再使用手工分選，并且既能可靠地保證雜物比例最多為3％、又能確保報紙比例至少達到60％。
這種分離速度下，通過粉碎與風選的組合，另外還能夠在所得到的各部分具有穩定的高質量的前提下，達到高的生產量。
將紙品混合物粉碎成粒度尺寸在大約60至90mm范圍內時，能夠獲得質量特別高的分離能力來將混合紙張與脫墨紙分選開，粉碎費用又相當低。
如果分離速度在1.5至4.5m/s范圍內，最好是在1.7至3.5m/s范圍內，能夠保證所得到的部分具有特別高的質量。
如果風選在一個錐形分選機中進行，能夠保證無故障運行并且達到很好的分離效果。在一個彎折式風選機中進行風選，能夠獲得將混合紙張與脫墨紙分開的特別好的分離能力。
對于在風選中首先產生的輕物部分，其中包含了脫墨紙質量等級品，有利的是，在一個旋風分離器中將其分成(輸送)空氣氣流和脫墨紙兩股。
脫墨紙部分，借助一個顏色和/或者NIR-辨識器和氣動去除所認定的雜物來進行一次后續分選，從而使其質量得到提高。這里，例如將完全浸染了顏色的紙片通過其大小和顏色能夠有效地分離，因而能夠制得基本上不含完全染了色的紙張的脫墨紙部分。
另外，能夠保證從脫墨紙部分中接近100％地去除膠粘帶，否則，它們會因粘性物的粘連，在再生時干擾工藝過程。
本發明的其它構型在從屬權利要求和說明書中給出。
以下借助于圖中示意性給出的一個實施例對本發明予以進一步說明，該實施例描述的是一個用于對桶收集物中的廢舊紙品混合物進行分選的裝置。
在圖中給出的、用于對桶收集物中的廢舊紙品混合物進行分選的裝置，包括一個作為造粒機1構成的粉碎機，一個作為錐形風選機2構成的風選機，該風選機被連接在造粒機1之后，以及包括一個連接在錐形風選機2之后的旋風分離器3。
對粉碎處理機1的構造，主要的要求是利用粉碎工具在粉碎過程中避免多頁紙張疊在一起，從而使得在任何情況下只會有少量紙片相互疊在一起，例如由于成本的紙張穿孔。一個錘式磨碎機也適合于作為粉碎機1，在這種情況下可能會出現較多的灰塵。
在旋風分離器3后面，安置有一個顏色分選裝置4，它位于脫墨紙部分的出口側。在造粒機1的前面，連接著一個作為滾筒5構成的松散處理單元。為了能夠將相對于紙張較大并且更具阻礙性的包裝紙板和紙板分離出去，在所描述裝置的其它構造中，在滾筒5的前面或者后面，可以安置被制作成波紋篩形的篩子。
為了備料或者分選，通過桶收集物提供的廢舊紙張，可能根據需要進行過篩分，在滾筒5中被松散開并被輸送到造粒機1中，在那里被粉碎成大約70mm的顆粒。
粉碎后的廢舊紙品混合物在錐形風選機2中借助于一個空氣流被分開成一個重物部分和一個輕物部分，其中空氣流的速度調節為大約3m/s(米/秒)。重物部分包括混合紙張部分，該部分主要由塊狀紙板片/紙箱片、以及其它的紙張碎片組成，并含少量的其它雜物。輕物部分包括脫墨紙和輸送空氣流。
當混合紙張部分到達一個未示出的料倉中，輕物部分被送入旋風分離器3內，在那里被分成脫墨紙和空氣流。
脫墨紙部分可以輸送給分選裝置4，在那里去除被完全染色的紙片。如果被染色的紙片量足夠少，脫墨紙部分可以直接被送入一個收集料倉中。
為了使風選一方面保持良好的分選質量(Trennschnitt)，另一方面又保證具有高的生產效率，風選機2的篩分橫截面大約為0.01至0.4m2，并以0.05至0.3m2為佳。空氣的體積流量的調節，應當使分離速度在大約1至5m/s之間，優選在1.5至4.5m/s范圍內，并特別優選1.7至3.5m/s。
在一次試驗中，對于給定的廢舊紙品混合物，在經過了粉碎機1、錐形風選機2和旋風分離器3后，得到了大約40.5％的混合紙張和約59.5％的脫墨紙。其中，脫墨紙部分由明顯多于97.5％的薄紙組成，并且只有少量的薄紙板和其它的雜物。
在使用一個彎折式分選機替代錐形風選機進行的一次試驗中，對于給定的廢舊紙品混合物，有大約36％落入混合紙張中，而大約64％落入脫墨紙中。
在所給的分離速度下，試驗中的雜物含量在1.5％以下(相對于總輸入原料的質量百分比)。這些雜物，如紙板、膠粘帶、包裝盒紙和染色紙張，對由脫墨紙制造的紙張的質量起到明顯不利影響。
雜物在造紙廠中作為廢料(Spuckstoff)被剔除掉，如塑料和耐濕紙張，其含量在1％以下(相對于總輸入原料的質量百分比)。也就是說，對所生產的脫墨紙部分的質量產生不良影響的雜物，相對于現有技術來說，可以明顯地減少，減少量在30％以上。
通過裝備有一個波紋篩的裝置的構造，大的紙板被自動地分離掉，并能夠很經濟地得到高質量的紙板部分。該裝置中意義重大的構件之一是松散處理單元，它保證了粉碎機盡可能得到單頁輸送的紙張，這樣，在粉碎時在剪切沿處不會疊壓多層的報紙/畫報。這明顯地提高了脫墨紙的收得率。如果不用松散處理單元，就必須接受較低的分離率的后果，這是由于彼此被疊壓在一起的碎紙張片可能會落入到重物行列中去。
在上面所述的試驗的變型方案中，借助一個橫流風選機進行分選，則可以實現結構緊湊而投入費用很少的風選分級。
權利要求
1．用于對紙品混合物進行分選的方法，其中紙品混合物被粉碎成大約40至100mm范圍內的粒度，并且被粉碎的紙品混合物借助風選被分離成包含混合紙張的重物部分和包含脫墨紙的輕物部分，其特征為風選時的分離速度在1至5m/s之間。
2．如權利要求1所述的方法，其特征為紙品混合物被粉碎成大約60至90mm范圍內的粒度。
3．如權利要求1或2所述的方法，其特征為分離速度在1.5至4.5m/s之間，優選1.7至3.5m/s。
4．如權利要求1至3之一所述的方法，其特征為風選處理在一個錐形風選機中進行。
5．如權利要求1至3之一所述的方法，其特征為風選處理在一個彎折形風選機中進行。
6．如權利要求1至5之一所述的方法，其特征為紙品混合物在粉碎之前在一個松散處理單元中經過松散處理。
7．如權利要求1至6之一所述的方法，其特征為輕物部分在一個旋風分離器中被分成脫墨紙部分和空氣流。
8．如權利要求1至7之一所述的方法，其特征為脫墨紙部分通過顏色和/或者NIR-辨識器進行后續分選。
9．用于對紙品混合物進行分選的裝置，具有一個粉碎機(1)來將紙品混合物粉碎，具有一個連接在該粉碎機(1)后面的風選機(2)來將被粉碎的紙品混合物分離成一個重物部分和一個輕物部分，其特征為風選機(2)具有一個篩分橫截面，其中的分離速度可在1至5m/s之間調節。
10．如權利要求9所述的裝置，其特征為粉碎機(1)作為造粒機或者旋轉剪構成。
11．如權利要求9或者10所述的裝置，其特征為粉碎機(1)上裝備有粉碎工具來進行粉碎處理，達到大約40至100mm范圍的粒度。
12．如權利要求9至11之一所述的裝置，其特征為風選機(2)作為錐形風選機構成。
13．如權利要求9至11之一所述的裝置，其特征為風選機(2)為彎折形風選機。
14．如權利要求9至13之一所述的裝置，其特征為在風選機(2)的后面連接有一個旋風分離器(3)，用來將脫墨紙部分從輕物部分中分離出來。
15．如權利要求9至14之一所述的裝置，其特征為粉碎機(1)的前面連接有一個松散處理單元(5)。
16．如權利要求14所述的裝置，其特征為旋風分離器(3)后面連接有借助于顏色和/或者NIR-辨識器工作的分選裝置(4)，用于脫墨紙部分。
17．如權利要求9至16之一所述的裝置應用于對紙品混合物進行分選，特別是對紙張收集物中的廢舊紙品混合物進行分選。
全文摘要
本發明涉及一種用于對紙品混合物進行分選的方法,在該方法中將紙品混合物分成一類混合紙和一類脫墨紙,利用該方法能夠可靠地達到脫墨紙質量要求并免除人員密集型的人工分選,解決方案是,紙品混合物被粉碎成40到100mm范圍內的顆粒,被粉碎的紙品混合物借助風選,在約1到5m/s的分離速度下,被分離成包含混合紙的重物部分和包含脫墨紙部分的輕物部分。本發明還涉及一種用于對紙品混合物進行分選的裝置,利用該裝置能夠可靠地達到脫墨紙質量要求并免除人員密集型的人工分選,解決方案是,設置一個用于粉碎紙品混合物的粉碎機,在該粉碎機后面連接一個將粉碎后的紙品混合物分離成重物部分和輕物部分的風選機,該風選機具有一個分選橫截面,其中的分選速度可在1到5m/s之間調節。
文檔編號D21D5/24GK1311836SQ99809170
公開日2001年9月5日 申請日期1999年5月25日 優先權日1999年5月25日
發明者格爾德·布赫霍爾茨, 于爾根·許斯肯斯, 克萊門斯·倫岑 申請人:U.T.G環境技術有限公司