专利名称：用于对纸品混合物进行分选的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1及权利要求9前序部分所述的、用于对纸品混合物进行分选的装置和方法。
在德国，目前每年要有大约1,200万吨的废旧纸张重新投入再生过程。这个用量中，大约每年530万吨又要由各种各样的装置在进行再生利用之前将其分成不同的类别。
在对收集的纸品混合物进行分选的现有分选装置和方法中，要投入分选处理人员，以便将来自储藏容器、桶收集物和/或者成捆收集物中的东西按不同的质量区分开，并且分别达到再生所要求的纸张质量/纸板质量，以及脱墨纸(Deinking)质量。用于对纸品混合物进行分选的现有装置包括有分检工人的传送皮带和手选皮带，分检工人负责将如纸板、包装纸板以及书本等杂物手工捡出，以保证从所提供的纸品混合物中得到脱墨纸质量等级品。在这种分选中，为了得到主要包含纸板的一类，还要将纸板和包装纸板从其它物中分选出来。
按这种方式，将得到一部分脱墨纸、一部分混合纸张和一部分纸板。脱墨纸部分主要由报纸和画报组成，根据要求要具有至少60％的报纸和最多不超过3％的一些杂物，如包装纸板、纸板；而混合纸张部分包含报纸和画报(40％以下)，纸板、其它纸张、包装纸板(60％以上)以及少量的塑料及其它杂物。纸板部分主要(70％以上)是由纸板、包装纸板和全纸板及类似物组成。
人们屏弃已有的手工分选法而进行了自动化尝试，其中使用了筛选机器。结果没有达到预期效果，这是由于纸板和纸箱之类的主要杂物部分在粒度大小方面难于与报纸区分开，因而，筛分不能够达到足够的质量要求。
本发明的目的是，提供一种如权利要求1或权利要求9前序部分所述的装置和方法，利用该装置和该方法能够可靠地满足脱墨纸质量的要求，并且能够免除人员密集型的分选。
该目的是通过如具有权利要求1或权利要求9的特征的方法和装置来实现的。
利用这种方式，可以不再使用手工分选，并且既能可靠地保证杂物比例最多为3％、又能确保报纸比例至少达到60％。
这种分离速度下，通过粉碎与风选的组合，另外还能够在所得到的各部分具有稳定的高质量的前提下，达到高的生产量。
将纸品混合物粉碎成粒度尺寸在大约60至90mm范围内时，能够获得质量特别高的分离能力来将混合纸张与脱墨纸分选开，粉碎费用又相当低。
如果分离速度在1.5至4.5m/s范围内，最好是在1.7至3.5m/s范围内，能够保证所得到的部分具有特别高的质量。
如果风选在一个锥形分选机中进行，能够保证无故障运行并且达到很好的分离效果。在一个弯折式风选机中进行风选，能够获得将混合纸张与脱墨纸分开的特别好的分离能力。
对于在风选中首先产生的轻物部分，其中包含了脱墨纸质量等级品，有利的是，在一个旋风分离器中将其分成(输送)空气气流和脱墨纸两股。
脱墨纸部分，借助一个颜色和/或者NIR-辨识器和气动去除所认定的杂物来进行一次后续分选，从而使其质量得到提高。这里，例如将完全浸染了颜色的纸片通过其大小和颜色能够有效地分离，因而能够制得基本上不含完全染了色的纸张的脱墨纸部分。
另外，能够保证从脱墨纸部分中接近100％地去除胶粘带，否则，它们会因粘性物的粘连，在再生时干扰工艺过程。
本发明的其它构型在从属权利要求和说明书中给出。
以下借助于图中示意性给出的一个实施例对本发明予以进一步说明，该实施例描述的是一个用于对桶收集物中的废旧纸品混合物进行分选的装置。
在图中给出的、用于对桶收集物中的废旧纸品混合物进行分选的装置，包括一个作为造粒机1构成的粉碎机，一个作为锥形风选机2构成的风选机，该风选机被连接在造粒机1之后，以及包括一个连接在锥形风选机2之后的旋风分离器3。
对粉碎处理机1的构造，主要的要求是利用粉碎工具在粉碎过程中避免多页纸张叠在一起，从而使得在任何情况下只会有少量纸片相互叠在一起，例如由于成本的纸张穿孔。一个锤式磨碎机也适合于作为粉碎机1，在这种情况下可能会出现较多的灰尘。
在旋风分离器3后面，安置有一个颜色分选装置4，它位于脱墨纸部分的出口侧。在造粒机1的前面，连接着一个作为滚筒5构成的松散处理单元。为了能够将相对于纸张较大并且更具阻碍性的包装纸板和纸板分离出去，在所描述装置的其它构造中，在滚筒5的前面或者后面，可以安置被制作成波纹筛形的筛子。
为了备料或者分选，通过桶收集物提供的废旧纸张，可能根据需要进行过筛分，在滚筒5中被松散开并被输送到造粒机1中，在那里被粉碎成大约70mm的颗粒。
粉碎后的废旧纸品混合物在锥形风选机2中借助于一个空气流被分开成一个重物部分和一个轻物部分，其中空气流的速度调节为大约3m/s(米/秒)。重物部分包括混合纸张部分，该部分主要由块状纸板片/纸箱片、以及其它的纸张碎片组成，并含少量的其它杂物。轻物部分包括脱墨纸和输送空气流。
当混合纸张部分到达一个未示出的料仓中，轻物部分被送入旋风分离器3内，在那里被分成脱墨纸和空气流。
脱墨纸部分可以输送给分选装置4，在那里去除被完全染色的纸片。如果被染色的纸片量足够少，脱墨纸部分可以直接被送入一个收集料仓中。
为了使风选一方面保持良好的分选质量(Trennschnitt)，另一方面又保证具有高的生产效率，风选机2的筛分横截面大约为0.01至0.4m2，并以0.05至0.3m2为佳。空气的体积流量的调节，应当使分离速度在大约1至5m/s之间，优选在1.5至4.5m/s范围内，并特别优选1.7至3.5m/s。
在一次试验中，对于给定的废旧纸品混合物，在经过了粉碎机1、锥形风选机2和旋风分离器3后，得到了大约40.5％的混合纸张和约59.5％的脱墨纸。其中，脱墨纸部分由明显多于97.5％的薄纸组成，并且只有少量的薄纸板和其它的杂物。
在使用一个弯折式分选机替代锥形风选机进行的一次试验中，对于给定的废旧纸品混合物，有大约36％落入混合纸张中，而大约64％落入脱墨纸中。
在所给的分离速度下，试验中的杂物含量在1.5％以下(相对于总输入原料的质量百分比)。这些杂物，如纸板、胶粘带、包装盒纸和染色纸张，对由脱墨纸制造的纸张的质量起到明显不利影响。
杂物在造纸厂中作为废料(Spuckstoff)被剔除掉，如塑料和耐湿纸张，其含量在1％以下(相对于总输入原料的质量百分比)。也就是说，对所生产的脱墨纸部分的质量产生不良影响的杂物，相对于现有技术来说，可以明显地减少，减少量在30％以上。
通过装备有一个波纹筛的装置的构造，大的纸板被自动地分离掉，并能够很经济地得到高质量的纸板部分。该装置中意义重大的构件之一是松散处理单元，它保证了粉碎机尽可能得到单页输送的纸张，这样，在粉碎时在剪切沿处不会叠压多层的报纸/画报。这明显地提高了脱墨纸的收得率。如果不用松散处理单元，就必须接受较低的分离率的后果，这是由于彼此被叠压在一起的碎纸张片可能会落入到重物行列中去。
在上面所述的试验的变型方案中，借助一个横流风选机进行分选，则可以实现结构紧凑而投入费用很少的风选分级。
权利要求
1．用于对纸品混合物进行分选的方法，其中纸品混合物被粉碎成大约40至100mm范围内的粒度，并且被粉碎的纸品混合物借助风选被分离成包含混合纸张的重物部分和包含脱墨纸的轻物部分，其特征为风选时的分离速度在1至5m/s之间。
2．如权利要求1所述的方法，其特征为纸品混合物被粉碎成大约60至90mm范围内的粒度。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征为分离速度在1.5至4.5m/s之间，优选1.7至3.5m/s。
4．如权利要求1至3之一所述的方法，其特征为风选处理在一个锥形风选机中进行。
5．如权利要求1至3之一所述的方法，其特征为风选处理在一个弯折形风选机中进行。
6．如权利要求1至5之一所述的方法，其特征为纸品混合物在粉碎之前在一个松散处理单元中经过松散处理。
7．如权利要求1至6之一所述的方法，其特征为轻物部分在一个旋风分离器中被分成脱墨纸部分和空气流。
8．如权利要求1至7之一所述的方法，其特征为脱墨纸部分通过颜色和/或者NIR-辨识器进行后续分选。
9．用于对纸品混合物进行分选的装置，具有一个粉碎机(1)来将纸品混合物粉碎，具有一个连接在该粉碎机(1)后面的风选机(2)来将被粉碎的纸品混合物分离成一个重物部分和一个轻物部分，其特征为风选机(2)具有一个筛分横截面，其中的分离速度可在1至5m/s之间调节。
10．如权利要求9所述的装置，其特征为粉碎机(1)作为造粒机或者旋转剪构成。
11．如权利要求9或者10所述的装置，其特征为粉碎机(1)上装备有粉碎工具来进行粉碎处理，达到大约40至100mm范围的粒度。
12．如权利要求9至11之一所述的装置，其特征为风选机(2)作为锥形风选机构成。
13．如权利要求9至11之一所述的装置，其特征为风选机(2)为弯折形风选机。
14．如权利要求9至13之一所述的装置，其特征为在风选机(2)的后面连接有一个旋风分离器(3)，用来将脱墨纸部分从轻物部分中分离出来。
15．如权利要求9至14之一所述的装置，其特征为粉碎机(1)的前面连接有一个松散处理单元(5)。
16．如权利要求14所述的装置，其特征为旋风分离器(3)后面连接有借助于颜色和/或者NIR-辨识器工作的分选装置(4)，用于脱墨纸部分。
17．如权利要求9至16之一所述的装置应用于对纸品混合物进行分选，特别是对纸张收集物中的废旧纸品混合物进行分选。
全文摘要
本发明涉及一种用于对纸品混合物进行分选的方法,在该方法中将纸品混合物分成一类混合纸和一类脱墨纸,利用该方法能够可靠地达到脱墨纸质量要求并免除人员密集型的人工分选,解决方案是,纸品混合物被粉碎成40到100mm范围内的颗粒,被粉碎的纸品混合物借助风选,在约1到5m/s的分离速度下,被分离成包含混合纸的重物部分和包含脱墨纸部分的轻物部分。本发明还涉及一种用于对纸品混合物进行分选的装置,利用该装置能够可靠地达到脱墨纸质量要求并免除人员密集型的人工分选,解决方案是,设置一个用于粉碎纸品混合物的粉碎机,在该粉碎机后面连接一个将粉碎后的纸品混合物分离成重物部分和轻物部分的风选机,该风选机具有一个分选横截面,其中的分选速度可在1到5m/s之间调节。
文档编号D21D5/24GK1311836SQ99809170
公开日2001年9月5日 申请日期1999年5月25日 优先权日1999年5月25日
发明者格尔德·布赫霍尔茨, 于尔根·许斯肯斯, 克莱门斯·伦岑 申请人:U.T.G环境技术有限公司