docPrzerób opakowań papierowych po płynach spożywczych
download 
Reklamacja Transkrypt
Przerób opakowań papierowych po płynach spożywczych
TECHNOLOGIA Pr zerób opakowań papierowych po płynach spożywczych Recy cl in g of Bev erag e C ar tons A L I C J A B I E L-T Y R A LS K A , T O M A S Z T Y R A LS K I Przedstawiono system przerobu zużytych pojemników kartonowych po płynach spożywczych. Bele makulatury po usunięciu drutów i pocięciu są kierowane do rozczyniacza bębnowego lub do konwencjonalnego rozwłókniacza wirowego w przypadku mniejszych wydajności. Zawiesina włóknista po oczyszczeniu i przesortowaniu jest wykorzystana do produkcji papieru, tektury wysokiej jakości (np. na tuleje nawojowe, tekturę dachową) oraz do produkcji włókien wzmacniających papiery makulaturowe, natomiast odpady są prasowane, cięte na małe kawałki i przesyłane do spalania w celu generowania energii. Słowa kluczowe: recykling, makulatura, pojemniki kartonowe po płynach spożywczych, nowy sortownik bębnowy, odpady wielomateriałowe, wirniki helikoidalne do rozwłókniania makulatury The paper describes a stock preparation systems for used liquid packaging board. The recovered paper bales are dewired in a conveyor system are pre-shredded for pulping in a drum pulper or for lower output in a pulper with helical rotor. The suspension is then cleaned and screened for paper manufacturing, high-grade board (i.e. core-board and roof-insulating board), and production of reinforcement fibers for packaging and other papers production while the rejects can be compacted, shredded and incinerated for energy generation. Keywords: recycling, wastepaper, used liquid packaging board, new drum screen, multi-material waste, helical rotors for wastepaper pulping Wpro wa dzen i e Makulatura stanowi dla przemysłu papierniczego cenne źródło surowcowe tzw. włókna wtórnego. Wiele papierni wykorzystuje to źródło jako jedyny surowiec do produkcji papieru. Możliwość poddania papieru i tektury recyklingowi ma znaczenie nie tylko ekonomiczne, ale także środowiskowe. Ilość odpadów opakowaniowych w postaci opakowań kartonowych po płynnej żywności wzrasta intensywnie z każdym rokiem. Charakterystyczne jest to, że konsumpcja tego typu opakowań rośnie znacznie szybciej aniżeli ich recyrkulacja, czyli zbiórka i przetwarzanie. Ocenia się, że w Europie każdego roku wykorzystuje się ok. miliona ton opakowań kartonowych do płynów spożywczych. Ponieważ te wartościowe odpady nie są w dostatecznym stopniu odzyskiwane, duża ich część trafia na wysypiska. W Niemczech roczne zużycie pojemników kartonowych wynosi ok. 240 000 ton. Na przykład w 1999 r. zebrano połowę tej ilości. Obecnie odzyskuje się już ok. 66% zużytych pojemników. W Finlandii zużywa się rocznie ok. 30 000 ton takich pojemników, z czego odzyskuje się i wykorzystuje ok. 7 000 ton (dane z 2000 r.). W Wielkiej Brytanii przetwarza się rocznie ok. 80 000 ton opakowań kartonowych po napojach (1). W Polsce, w ramach programu REKARTON, objętego patronatem Ministerstwa Środowiska, w 2008 r. udało się zebrać zaledwie ok. 3 100 ton opakowań kartonowych po napojach spożywczych. Nie jest to wiele, bo w naszym kraju powstaje rocznie blisko 74 000 ton tych odpadów. Program REKARTON to dobrowolne porozumienie Dr inż. A. Biel-Tyralska, dr hab. T. Tyralski, prof. PŁ, Instytut Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej, ul. Wólczańska 223, 90-924 Łódź PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 159 TECHNOLOGIA na rzecz rozwoju systemu zbiórki i prze i z 4% aluminium. Karton czyni opakowanie po nawilżeniu jest trzy- lub czterokrotnie twarzania opakowań kartonowych po pły- sztywnym, polietylen, oprócz nadawania większa niż w stanie suchym. nach spożywczych. Współpracuje z takimi hermetyczności, łączy karton z folią alumi Ocena szybkości penetracji wody w lami- firmami, jak Mondi Świecie S.A., Packprofil niową oraz pozwala zamknąć napełnione nacie w głąb struktury kartonu począwszy Sp. z o.o. w Kolonowskiem, Fabryka Papieru opakowanie przez zgrzewanie ze sobą od krawędzi ma znaczenie praktyczne i Tektury „Beskidy” S.A. w Wadowicach. ścianek. w optymalizacji technologii rozczyniania Znaczące przyśpieszenie zbiórki i recyklingu Typowy kar ton stosowany w opako- i rozwłókniania makulatury ze zużytych może nastąpić po dokonaniu odpowiednich waniach płynów spożywczych składa się opakowań kartonowych po płynach spo- zapisów w prawie o obowiązkach przed- z kilku warstw. Warstwa zewnętrzna jest żywczych. W rezultacie penetracji wody siębiorców wprowadzających na rynek wykonywana z bielonej masy celulozowej włókna pęcznieją, co wywołuje m.in. opakowania wielomateriałowe po płynnej siarczanowej. Jedna lub dwie warstwy naprężenia między warstwą kartonową i fo- żywności wraz z produktami. środkowe są wykonywane z masy o dużej liami. Sprzyja to procesowi rozwarstwiania Szacuje się, że w naszym kraju moż- objętości właściwej, najczęściej z masy w trakcie rozwłókniania. Warunki alkaliczne na by odzyskiwać pr zynajmniej ok. chemotermomechanicznej (CTMP) lub (tutaj obecność kationów sodu Na+) sprzy- 10 000 ton rocznie zużytych opakowań z masy celulozowej typu kraft niebielonej. jają powstawaniu ciśnienia osmotycznego po płynach. Najnowszy bilans ekologiczny Warstwa spodnia wykonywana jest z nie- w mikrostrukturze ścianki włókna, co z kolei przyspiesza proces pęcznienia. przeprowadzony przez Institut für Energie bielonej masy celulozowej sa. Masa CTMP und Umweltforschung (IFEU) w Heidelbergu z drewna iglastego nie jest mielona (ok. 650 W czasie przeznaczonym na pęcz- potwierdził zalety ekologiczne pojemników CSF, czyli ok.17,5°SR). Bielona masa celu- nienie masy makulaturowej z opakowań kartonowych do płynów i wykazał pod tym lozowa sa (70% z drewna brzozowego, o l. kar tonowych po płynach spożywczych względem ich przewagę w porównaniu do kappa 7 i 30% z drewna iglastego, o l. kappa w kadzi magazynowej wytrzymałość na butelek z PET (2, 3). 4) produkowana metodą TCF jest mielona rozwarstwianie cząstek laminatów w dal- Kar ton wykorzystywany do produkcji do ok. 45°SR. Natomiast masa niebielona szym ciągu maleje, co ułatwia kontynuację pojemników typu Tetra Pak jest powlekany typu kraft z drewna iglastego (kappa ok. rozwłókniania i sortowania z ograniczeniem po stronie zewnętrznej i wewnętrznej cienką 60) jest mielona do ok. 40°SR. Jako środek rozdrabniania folii. warstwą (ok. 0,045 mm) polietylenu (PE- zaklejający stosuje się np. standardowy klej Kompleksowa intensyfikacja przerobu typ dop uszczalny dla żywności), dzięki AKD (alkil ketene dimer) Keydime C 223. opakowań kartonowych po płynnej żyw- czemu wykazuje hermetyczność wobec Jako środek retencyjny w Szwecji stosuje ności, zależna od racjonalnej selektywnej płynów. Grubość ta jest wystarczająca do się Percol 292. zbiórki odpadów opakowaniowych, konse- pakowania świeżego mleka, które wymaga Karton produkowany dla firmy Tetra Pak kwentnie usprawnianej i dofinansowywanej, tylko krótkiego czasu użytkowania. W takim przez brazylijską firmę Kabin ma warstwę jest warunkiem nie tylko wykorzystania przypadku laminat składa się w 80% z kar- wierzchnią wykonywaną w 100% z bielonej coraz cenniejszej rezerwy surowców włók- tonu oraz w 20% z polietylenu. Natomiast masy celulozowej sa z drewna eukaliptuso- nistych dotychczas niezagospodarowanych, w zastosowaniu do produktów o długim wego wytwarzanej metodą ECF. Warstwa ale przede wszystkim wpłynie na znaczne czasie użytkowania, takich jak mleko UHT spodnia tego kartonu jest wykonywana ze odciążenie środowiska. Spowoduje także czy soki owocowe, konieczne jest zasto- 100% masy niebielonej typu kraft z drewna zmniejszenie zapotrzebowania na pierwotne sowanie bardzo cienkiej (ok. 0,0065 mm) iglastego (sosna), natomiast warstwa surowce energetyczne ze źródeł kopalnych, warstwy z folii aluminiowej. Zabezpiecza to środkowa jest wytwarzana z masy CTMP gdyż odrzuty z przerobu w postaci folii PE przed dostępem światła i tlenu, co zapew- niebielonej z mieszanki drewna sosnowego i Alu są wykorzystywane energetycznie. nia aseptyczność i gwarantuje długi czas i eukaliptusa pochodzącego z plantacji. Produkuje się z nich również paliwa płyn- przydatności do spożycia bez konieczności W kontakcie z wodą duże pory warstwy ne. Ze spalania 150 t/24h takich odrzutów stosowania konserwantów. W zastosowaniu środkowej (CTMP) są pierwsze wypełniane można uzyskać ok. 180 GWh rocznie, co do pakowania produktów żywnościowych wodą, która następnie jest transportowana jest równoważne oszczędności ok. 18 000 o długim czasie użytkowania laminat składa do małych porów. Po nawilżeniu struktura ton oleju opałowego w ciągu roku. się w 75% z kartonu, w 21% z polietylenu porów ulega znacznej zmianie. Ich objętość 160 PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 TECHNOLOGIA Jak duże możliwości są w naszym społeczeństwie w zakresie zbiórki zużytych opakowań kartonowych po płynnej żywności, pokazali np. studenci Instytutu Papiernictwa i Poligrafii, którzy zorganizowali wzorcowo akcję ich zbiórki do badań. I nst alac ja o d u że j w y d a j n o ś c i do pr z er obu zu ży t y c h p o j e m ników kartonowych po płynach spożywczych Na rysunku 1 przedstawiono ogólny schemat systemu recyrkulacji zużytych pojemników kar tonowych po płynach o wydajności do 450 t/24h. Bele makulatury ze zużytymi pojemnikami kartonowymi, po usunięciu drutów na Rys. 1. System recyrkulacji zużytych pojemników kartonowych po płynach spożywczych (4) Fig. 1. Waste beverage cartons recycling system automatycznym urządzeniu usytuowanym w obrębie podajnika, są cięte na rozdrab- stosunkowo prostych urządzeń, takich jak produkty niszowe, dla wielkich producentów niaczu na kawałki o wielkości zbliżonej do sortowniki bębnowe czy płaskie trzęsakowe. nieopłacalne (5). Odwodnione mechanicznie kartek pocztowych. Pocięcie na kawałki Umożliwia to również małym producentom i pocięte odpady (reject) z rozczyniacza umożliwia szybsze nawilżenie, co przy- (papiernie i przedsiębiorstwa recyklingowe) bębnowego mogą być wykorzystane ener- spiesza proces selektywnego rozdrabniania przerób zużytych pojemników kartonowych getycznie. w rozczyniaczu bębnowym (drum pulper), po płynach. Jest to istotne, gdyż w naszym a ponadto pozwala na bardziej równomierne kraju przyszłość należy raczej do małych stalacji przygotowania odpadów do spalania wprowadzanie rozdrobnionych pojemników producentów wytwarzających od kilkuna- w kotle ze złożem fluidalnym (6). do bębna przez podajnik taśmowy. stu do kilkudziesięciu ton papieru rocznie, Im większa jest wytrzymałość surowca zatrudniających poniżej 80 osób, którzy włóknistego po nawilżeniu, tym większy mogą bardzo szybko przestawiać się z jed- jest udział włókien w odpadzie. Zmienia nego asortymentu na drugi i wytwarzają się on zwykle w zakresie 5-20%. Ilość Schemat rozczyniacza bębnowego przedstawiono na rysunku 2. Rozczynianie w bębnie zachodzi przy Na rysunku 3 przedstawiono schemat in- stężeniu 14-18% i temperaturze ok. 50°C. W części sortującej bębna stężenie zostaje obniżone do 3-4% w rezultacie doprowadzenia wody rozcieńczającej. Średnica bębna rozczyniającego wynosi ok. 3 m., a jego długość przekracza 20 m. W małych firmach do rozczyniania tego rodzaju surowca mogą być również stosowane rozczyniacze wirowe. Jednakże ich konstrukcja i parametry pracy muszą zapewniać selektywny przebieg rozdrabniania, w którym rozdrabnianie folii polietylenowych i aluminiowych jest maksymalnie ograniczone. Zwiększa to znakomicie efektywność ich separacji już w początkowej fazie przerobu z użyciem Rys. 2. Schemat rozczyniacza bębnowego Fig. 2. Drum pulper diagram PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 161 TECHNOLOGIA efektywnie w cementowniach, gdzie docenia się nie tylko ich wartość energetyczną, ale jednocześnie wartość aluminium jako materiału. Wiąże się to z faktem, że produkcja cementu wym aga także dodatku tlenku aluminium. Uzyskane włókna nadają się doskonale m.in. do produkcji wysokiej jakości papieru na tuleje nawojowe, kartonu na pudełka składane, papierów pakowych na tektury faliste i lite, papierów graficznych, a także Rys. 3. System przygotowania odpadów do spalania w kotle fluidalnym o wydajności ok. 150 t/24h (4) Fig. 3. Rejects preparations for incineration In fluidized bed furnace of a capacity of 150 t/24h włókien w odpadzie wpływa znacząco na rozwłókniaczy pęczków i hydrocyklonów. Na uzyskiwaną suchość po prasach śrubowych tych ostatnich wydziela się ok. 2,5 kg piasku (compactors), która może się zmieniać od na tonę przerabianej makulatury. produktów higienicznych czy wytłaczanek na jajka i owoce. Ur zą dzen i a do pr zero bu makul a tu r y z o pa k o wa ń ka r to n o wych po płynach spożywczych dla ma ł y ch pa pi ern i i pr zeds iębi o rs tw recy k l i n go wy ch ok. 60% do ok. 70%. Ma to wpływ na ilość W odrzucie z rozczyniacza bębnowego energii uzyskiwanej ze spalania odpadów. (rys. 2), oprócz folii polietylenowych (70- W odzyskiwaniu surowców z opakowań Wzrost suchości od 60 do 70% umożliwia 90%) i aluminiowych (0-20%), znajduje się po płynnej żywności spotyka się wiele trud- zwiększenie ilości uzyskiwanej energii 5-20% włókien oraz 2-6% innych materia ności (6, 7). Laminat nie poddaje się łatwo o ok. 3 GWh rocznie, co jest równoważne łów, głównie metali, szkła i kamieni. Te pozo- przerobowi jako surowiec wtórny. Konieczne ok. 300 tonom oleju opałowego. Przy stałości, nieulegające spaleniu, są przyczy- jest oddzielenie poszczególnych składników, zastosowaniu kotłów fluidalnych nie ma ną postojów kotłów fluidalnych (przeciętnie tj. papieru, folii polietylenowej i aluminiowej. jednakże konieczności dalszego termiczne- 2 razy w roku). Zastosowanie separatora Trudności w przerobie opakowań po płynnej go dosuszania odpadów powyżej suchości magnetycznego (rys. 3) umożliwia usunięcie żywności są na tyle duże, że firma Tetra Pak ok. 70%. W systemie przedstawionym na znacznej ilości zanieczyszczeń metalowych, propaguje głównie spalanie swoich zużytych rysunku 3 odwodnione mechanicznie odpa- ale duża część zanieczyszczeń ciężkich opakowań. W Polsce laminat papier-poli- dy są rozdrabniane przez pocięcie na małe innego rodzaju oraz dobrych włókien nadal etylen-foliaAl jest najczęściej traktowany kawałki (hand sized pieces) i kierowane pozostaje w odrzucie. Problem ten można jako zanieczyszczenie makulatury (6). następnie do magnetycznego separatora. efektywnie rozwiązać przez zastosowanie Dodatkowe utrudnienie wynika z tego, że Tak przygotowane odpady są odprowadzone odpowiedniego systemu oczyszczania od- zużyte opakowania tego typu trafiają także do zbiornika magazynowego o pojemności rzutu, opracowanego przez firmę Voith (4), do mieszanych odpadów komunalnych. ok. 500 m3, z którego transportowane są który może zapewnić separację ok. 99% Konieczna jest więc odpowiednia infrastruk- pneumatycznie do kotła fluidalnego. Za- zanieczyszczeń ciężkich. System ten może tura odzysku zużytych opakowań po płynnej wiesina włóknista, która przepłynęła przez jednocześnie umożliwić odzyskanie znacz- żywności (8, 9). stosunkowo duże otwory sita rozczyniacza nej części dobrych włókien znajdujących się Na świecie jest coraz więcej przykładów bębnowego, zawiera jeszcze 3-6% drobnych w odrzucie. Przy ilości odpadów wynoszącej recyklingu opakowań po płynnej żywności kawałków kartonu i folii. Dlatego poddaje się ok. 150 t/24h można praktycznie odzyskać z ich rozdziałem na poszczególne składniki ją obróbce w systemie wielostopniowym każdego dnia od 7 do 23 t b.s. użytecznych (1, 3). W trosce o środowisko naturalne, z wykorzystaniem piaseczników wysokostę włókien, co orientacyjnie stanowi ok. 5 000 jak również ze względów ekonomicznych, żeniowych, sortowników ciśnieniowych z si- t b.s. włókien w ciągu roku. powinno się stosować wyłącznie urządzenia tami z otworami okrągłymi i szczelinowymi, 162 Odpady z przerobu pojemników kartono- energooszczędne. Już na etapie transportu wych mogą być również wykorzystywane bel makulatury do urządzeń rozwłókniają- PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 TECHNOLOGIA cych realizuje się ważne operacje mające bębnowego, jest skierowana do wanny istotny wpływ na ich efektywność i nie- rozwłókniacza. zawodną eksploatację. W zależności od Aby przybliżyć małym i średnim przedsię- zastosowanej technologii rozwłókniania (ni- biorstwom w kraju możliwość efektywnego skostężeniowe LC, wysokostężeniowe HC) technologicznie i zarazem opłacalnego (ni- stosuje się urządzenia do automatycznego skie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne) otwierania bel makulatury tylko z rozcina- przerobu opakowań kartonowych po płynnej niem lub z rozcinaniem i usuwaniem drutów żywności, w Instytucie Papiernictwa i Po- opasujących belę. Każde z tych rozwiązań ligrafii Politechniki Łódzkiej opracowano ma znaczenie w procesie rozwłókniania wiele projektów nowych sor towników makulatury i oczyszczania urządzeń roz- bębnowych. Jeden z nich przedstawiono na włókniających. rysunku 4. Prototyp tego sortownika został W najczęściej stosowanych niskostęże- wykonany w łódzkiej firmie PRECIMET (10) niowych rozwłókniaczach wirowych druty dysponującej nowoczesnym sprzętem lase- z rozcinania bel makulatury pełnią funkcję Rys. 4. Sortownik bębnowy wg projektu Instytutu Papiernictwa i Poligrafii we współpracy z firmą PRECIMET (10) Fig. 4. Drum screen designed in Institute of Papermaking and Printing in cooperation with PRECIMET nośnika większych smukłych zanieczyszczeń np. taśm różnego rodzaju. Tworzą one spleciony warkocz, który jest stopniowo wyciągany z wanny rozwłókniacza. W ten sposób przeciwdziała się niebezpiecznemu zjawisku oplatania wirnika przez zanieczyszczenia tego rodzaju. Inaczej jest w przypadku zastosowania wysokostężeniowych rozwłókniaczy bębnowych lub rozwłókniaczy wirowych z wirnikiem helikoidalnym. Wówczas wszystkie druty i taśmy spinające bele muszą być dokładnie usunięte przed ich podaniem do wanny rozwłókniacza wirowego lub do bębna rozwłókniającego. Rozwłókniacze niskostężeniowe z szybkoobrotowym wirnikiem wykazują wyraźną tendencję do nadmiernego rozdrabniania zanieczyszczeń gromadzących się w wannie rozwłókniacza. Przy stosunkowo dużych otworach w sicie rozwłókniacza rozdrobnione zanieczyszczenia przedostają się z łatwością do dalszych etapów sortowania i oczyszczania masy makulaturowej. Większe zanieczyszczenia zatrzymywane w wannie mogą być odprowadzane bezpośrednio do sor townika bębnowego z otworami o średnicy 16 mm, gdzie zostają oddzielone i stanowią odrzut. Natomiast masa, która przepływa przez otwory sortownika Rys. 5. Instalacje rozwłókniania i sortowania wstępnego makulatury z opakowań kartonowych po płynach spożywczych, A-rozwłókniacz wysokostężeniowy z sitem, B-bez sita Fig. 5. Recovered beverage cartons pulping and cleaning lines, A-high consistency pulper with screen, B-without screen PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 163 TECHNOLOGIA Rys. 7. Wirnik helikoidalny Fig. 7. Helical rotor Rys. 6. Instalacja odwadniania masy makulaturowej z opakowań kartonowych po płynach spożywczych do zaoferowania na rynku Fig. 6. Recovered pulp dewatering line for commercial purposes rowym do precyzyjnej obróbki elementów ze stali kwasoodpornej. Urządzenia te pracują przy wysokim stężeniu i nie rozdrabniają zanieczyszczeń, W celu ograniczenia ilości włókien trafiają które dzięki temu mogą być usunięte już cych do odrzutu z sortownika bębnowego w pierwszym etapie procesu produkcyj- stosuje się często rozwłókniacze wtórne nego. Wpływa to w sposób zasadniczy na typu zamkniętego. Oprócz głównej funkcji możliwość uzyskania wysokiej efektywności wanej w instalacji. Makulatura z opakowań sortowania cechuje je także pewna zdol- usuwania zanieczyszczeń w całej instalacji po płynach spożywczych może być w tych ność do rozwłókniania. Ponadto, mogą one przerobu makulatury. Jest to szczególnie przedsiębiorstwach poddana tylko wstępnej samodzielnie pompować masę (wypłukane ważne w przerobie makulatury z opakowań obróbce w celu oddzielenia folii PE i Alu z włókien folie i cząstki nierozwłóknione) do kar tonowych po płynach spożywczych. w postaci dużych nierozdrobnionych cząstek sortownika bębnowego. Dodawanie do makulatury mieszanej maku- łatwych do usunięcia techniką sitową. Można Rys. 8. Rozwinięcie do płaskiego wzoru łopatki wirnika helikoidalnego Fig. 8. Rotor blade Rozwłókniacze niskostężeniowe nie latury z opakowań po płynach spożywczych to zrealizować z wykorzystaniem zaledwie sprawdzają się najlepiej w przypadku wy- nie jest właściwym rozwiązaniem, gdyż kilku urządzeń najlepiej do tego celu przysto- łącznego przerobu makulatury z opakowań obniża efektywność sortowania i oczysz- sowanych. Najważniejszymi urządzeniami kar tonowych po płynach spożywczych czania całej instalacji. Taka sytuacja stwarza są rozwłókniacz wysokostężeniowy z wir- z uwagi na znaczne rozdrabnianie folii PE szansę dla innowacyjnych przedsiębiorstw nikiem helikoidalnym (śrubowym) oraz i Alu. Jednakże makulatura tego rodzaju recyklingowych, najlepiej funkcjonujących sortownik bębnowy z otworami o średnicy stanowi najczęściej tylko dodatek do przy papierniach. Mogą one produkować 16 mm lub 12 mm (rys. 5A i B). Wanna makulatury mieszanej i wówczas stosuje wstępnie przesortowaną makulaturę ryn- rozwłókniacza powinna być odpowiednio się rozwłóknianie niskostężeniowe będące kową wysokiej jakości i wartości, gdyż wysoka. Rozwłóknianie jest przeprowadzane sprawdzoną eksploatacyjnie metodą w od- włókna uzyskane z opakowań kartonowych przy wysokim stężeniu (12-18%) i w tej niesieniu do obróbki makulatury mieszanej. po płynach spożywczych cechują wysokie fazie obróbki makulatury wanna jest wy- Alternatywą niskostężeniowej technologii właściwości wytrzymałościowe potwierdzo- pełniona w przybliżeniu tylko do wysokości jest zastosowanie rozwłókniaczy bębno- ne w przeprowadzonych badaniach. wirnika śrubowego. Następnie dodaje się wych, opłacalnych tylko przy dużych wy- Funkcjonowanie przy papierni może wodę obrotową (m.in. zmagazynowaną dajnościach, lub rozwłókniaczy z wirnikiem ułatwić także rozwiązanie problemów zwią- w zbiorniku zawiesinę przyjętą z sortownika helikoidalnym. zanych z oczyszczaniem wody wykorzysty- bębnowego) i rozcieńcza się gęstą masę 164 PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 TECHNOLOGIA do stężenia ok. 5%, umożliwiającego jej turowa może być odwodniona początkowo przesortowanie przez sito rozwłókniacza na zagęszczarkach ślimakowych ukośnych wirowego w wariancie przedstawionym do stężenia 10-14%, a następnie na prasie na rysunku 5A. Do pozostałych w wannie śrubowej do suchości ok. 40% (rys.6). Taką zanieczyszczeń, głównie folii, dodaje się masę makulaturową można z powodzeniem wodę obrotową i spuszcza się je do sor- oferować na rynku, na którym coraz bardziej townika bębnowego, w celu ich oddzielenia. odczuwa się brak surowców makulaturo- Ponieważ folie są nierozdrobnione, efek- wych, szczególnie dobrej jakości. tywność ich separacji jest bardzo wysoka. Podstawy techniki projektowania wirni- Szczególnie w nieco mniejszych instalacjach ków śrubowych rozwłókniaczy wysoko- można z powodzeniem zastosować prostszą stężeniowych zostały przedstawione przez i najczęściej stosowaną konstrukcję wyso- autorów (11, 12). Obecnie wykorzystujemy kostężeniowego rozwłókniacza z wirnikiem w tym celu oprogramowanie komputerowe śrubowym bez sita w dnie wanny (rys. 5B). Autodesk Inventor. Wówczas po rozwłóknieniu masę można Przykład wirnika śrubowego, zaprojek- spuścić grawitacyjnie do poziomej kadzi towanego przez A. Biel-Tyralską, przedsta- buforowej z wielokrotnymi mieszadłami wiono na rysunku 7. Umożliwia on wymianę śmigłowymi (podobnej do dołu podwyży- wirnika płaskiego w rozwłókniaczu wirowym makowego MP) i następnie po rozcieńczeniu niskostężeniowym w celu przystosowania do stężenia ok. 5% taka masa może zasilać go do pracy przy wyższych stężeniach. grawitacyjnie sortownik z płaskim sitem tarczowym albo sortownik bębnowy lub inne urządzenie klasyfikujące przystosowane do separacji folii. Rysunek 8 przedstawia rozwinięcie łopatki wirnika helikoidalnego. Półtechniczna instalacja do przerobu zużytych pojemników po płynach spożyw- Możliwy jest również bezpośredni spust czych została zaprojektowana i wykonana ze grawitacyjny rozwłóknionej masy do sor- stali kwasoodpornej. Jest wykorzystywana townika bębnowego, po uprzednim roz- w badaniach prowadzonych w hali techno- cieńczeniu masy w wannie rozwłókniacza logicznej Instytutu Papiernictwa i Poligrafii do stężenia ok. 5%. W ten sposób otrzy- oraz służy do prezentacji m.in. zaintereso- muje się układ najprostszy (rys. 5B), a więc wanym przedstawicielom przemysłu. Była energooszczędny, odpowiedni dla małych także prezentowana w programie telewizji przedsiębiorstw recyklingowych. Otrzymana „ECHO EKO” TVP3 (15.04.2009) poświę- w powyższy sposób wstępnie przesortowa- conym wykorzystaniu zużytych opakowań na (pozbawiona folii PE i Alu) masa makula- kartonowych po płynnej żywności. LITERATURA 1.News: “Smith Anderson opens beverage carton recycling plant at Fettykil Mill”, Paper Technol. 45, 7, (2004). 2.“Neue Ökobilanz sieht Getränkekarton vor PET-Flasche”, Wbl. Papierfabr. 134, 21, 1262 (2006). 3.www.getraenkekarton.de 4.Mäkipaja L.: “Impor tant advances in recycling used liquid packaging board”, Twogether-Paper Technology J. of Voith Sulzer. 7, 11 (1998). 5.Jarczyński M.: „O przyszłości branży papierniczej”, Przegl. Papiern. 62, 12, 693-696 (2006). 6.Wandelt P.: „Przerób nieprzerabialnego czyli nowy system przerobu papierów laminowanych”, Przegl. Papiern. 52, 11, 579 (1996). 7.Wandelt P.: „Krótka historia wielkiego imperium opakowaniowego”, Przegl. Papiern. 52, 9, 436 (1996). 8.Kikiewicz Z.: „Sustainable forestry and paper industry development for the 21-st century” 4th International Conference. Problems on agricultural and forest engineering. Warsaw. June 23-25 (1997). 9.Kikiewicz Z., Mroziński A.: “Model recyklingu opakowań po napojach”, Konferencja – Recyrkulacja w Budowie Maszyn, 24.04.1998, Uniwersytet TechnicznoPrzyrodniczy w Bydgoszczy. 10. PRECIMET H.C.E. (2009), http://www. precimet.pl 11. Tyralski ������������������������������������������� T., Biel-Tyralska A.: „Rozwłóknianie makulatury przy średnim i wysokim stężeniu”, Przegl. Papiern. 64, 7, 379-390 (2008). 12.Tyralski T., Biel-Tyralska A.: “The Analysis of Helical-Rotor Parameters for Wastepaper Pulping at high Consistency”, Professional Papermaking published by Wbl. Papierfabr. 132, 2, 6-13 (2004). Artykuł recenzowany Poli g ra f ia 2013 – wk rótce! W dniach 21-24 maja br. na terenie Międzynarodowych Targów Dopełnieniem wystawy będzie program wydarzeń o charakterze Poznańskich odbędą się targi Poligrafia 2013, na których będzie naukowo-szkoleniowym, organizatorzy wspólnie z partnerami można zapoznać się z najnowszymi rozwiązaniami i technolo- imprezy przygotowują bowiem liczne konferencje, seminaria, giami z obszaru przygotowania do druku, maszyn drukujących specjalne przestrzenie oraz prelekcje ekspertów, będące źródłem i obróbki po druku. specjalistycznej wiedzy. Tradycyjnie już, podczas uroczystej Gali W tym roku targowa ekspozycja zostanie podzielona na salony Nagród wręczone zostaną Złote Medale – przyznawane najlepszym tematyczne: PreMedia, Printing, Digital Printing, Post Press produktom oraz statuetki Acanthus Aureus za stoiska targowe i Visual Communication. najlepiej sprzyjające realizacji strategii marketingowej firmy. PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 69 · MARZEC 2013 165
