DE102007007295A1 - Process for forming fillers, especially calcium carbonate in a pulp suspension - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren dient zur Bildung von Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat, wobei eine Reaktion zwischen Calciumoxid oder Calciumhydroxid und gasförmigem Kohlendioxid ausgelöst wird. Diese Reaktion findet in Gegenwart des Faserstoffs in einem Reaktor (5) statt (Fiberloading), wobei zumindest ein Teil des Calciumoxids oder Calciumhydroxids direkt in den Reaktor (5) zugegeben wird. Dadurch verläuft die Reaktion effektiver und ist leichter steuerbar.The process serves to form a filler, in particular calcium carbonate, whereby a reaction between calcium oxide or calcium hydroxide and gaseous carbon dioxide is triggered. This reaction takes place in the presence of the pulp in a reactor (5) (fiber loading), wherein at least part of the calcium oxide or calcium hydroxide is added directly to the reactor (5). This makes the reaction more effective and easier to control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Der Einsatz solcher mineralischen Füllstoffe bei der Papier- und Kartonherstellung ist seit langem bekannt. Sie dienen u. a. dazu, die optische Qualität von grafischen Papieren entscheidend zu verbessern. Es gibt bereits Verfahren, bei denen das Calciumcarbonat in einer wässrigen Flüssigkeit ausgefällt wird, indem z. B. eine Reaktion zwischen Calciumhydroxid und gasförmigem Kohlendioxid herbeigeführt wird. Die so erzeugten Füllstoffe können dann in der Papierfabrik dem Faserrohstoff beigemischt werden. Eine neuere Entwicklung liegt darin, den Vorgang des Ausfällens in einer Faserstoffsuspension auszulösen, also in einer Flüssigkeit, in der die für die Papiererzeugung bestimmten Fasern bereits enthalten sind. Solche Verfahren werden Fiberloading-Verfahren genannt.Of the Use of such mineral fillers in the paper industry and paperboard manufacturing has been known for a long time. They serve u. a. in addition, the optical quality of graphic papers crucial to improve. There are already procedures in which the calcium carbonate is precipitated in an aqueous liquid, by z. As a reaction between calcium hydroxide and gaseous Carbon dioxide is brought about. The fillers produced in this way can then be added to the fiber raw material in the paper mill become. A recent development lies in the process of precipitation in a pulp suspension trigger, so in one Liquid in which for paper production certain fibers are already included. Such procedures will be Called fiber loading method.

Es sind bereits mehrere Verfahren der Fiber-Loading-Technologie zum Beladen von Zellstofffasern mit Calciumcarbonat bekannt. In der US 5 223 090 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Fasermaterial mit langgestreckten Fasern mit einer einen Hohlraum umgebenden Zellwand eingesetzt wird, wobei die Fasern eine Feuchtigkeit haben, die ausreicht, um einen entwässerten Brei einer Pulpe zu bilden. Dabei haben die Fasern einen Feuchtegehalt, der einem Anteil von 40 bis 50% des Gewichts der Fasern entspricht. Das Wasser ist im Wesentlichen im Innern der Fasern und innerhalb der Faserwände vorhanden. Anschließend wird alternativ Calciumoxid oder Calciumhydroxid zu der Pulpe hinzugefügt, so dass wenigstens ein Teil des eingebrachten Calciumoxids oder Calciumhydroxids mit dem in der Pulpe vorhandenen Wasser assoziiert wird. Anschließend wird das faserförmige Zellulosematerial mit Kohlendioxid in Verbindung gebracht, wobei es gleichzeitig einem Scher-Mischverfahren unterworfen wird, um ein Fasermaterial mit einer beträchtlichen Menge Calciumcarbonat auf der Faseroberfläche im hohlen Innern und innerhalb der Faserwände der Zellulosefasern zu erzeugen.Several methods of fiber loading technology for loading pulp fibers with calcium carbonate are already known. In the US 5,223,090 For example, there is described a method employing fibrous material having elongated fibers with a cell wall surrounding a cavity, the fibers having a humidity sufficient to form a dewatered pulp slurry. The fibers have a moisture content corresponding to a proportion of 40 to 50% of the weight of the fibers. The water is essentially present inside the fibers and inside the fiber walls. Subsequently, alternatively calcium oxide or calcium hydroxide is added to the pulp so that at least part of the incorporated calcium oxide or calcium hydroxide is associated with the water present in the pulp. Subsequently, the fibrous cellulosic material is contacted with carbon dioxide while being subjected to a shear mixing process to produce a fibrous material having a substantial amount of calcium carbonate on the fiber surface in the hollow interior and within the fibrous walls of the cellulosic fibers.

Aus der US 5,665,205 ist ein Verfahren zum Beladen einer Altpapiersuspension bekannt, welches insbesondere dazu dient, den Weißgrad des – deinkten oder nicht deinkten – Altpapiers zu erhöhen. Bei diesem Verfahren wird die Altpapiersuspension vorzugsweise bei einer Konsistenz zwischen 0,1 und 5% in einen Gas/Flüssigkeitsreaktor zugeführt. Stromabwärts dieser Zuführstelle erfolgt dann die Zuleitung einer basisches Salz enthaltenden Flüssigkeit, insbesondere von Calciumhydroxid, wobei die so vermischten Komponenten mit einem Reaktionsgas, insbesondere Kohlendioxid, in Kontakt gebracht werden, um dadurch den Füllstoff auszufällen. Die so beladene Altpapiersuspension wird anschließend zur Papier- oder Kartonerzeugung verwendet. Als besonders geeigneter Gas/Flüssigkeitsreaktor wird ein Mischbehälter vorgeschlagen, in dem Gasblasen in einer Flüssigkeit verteilt werden. Offenbar ist ein ungewöhnlich hoher Füllungsgrad des Faserstoffes (Füllstoffgehalt mehrere Hundert Prozent vom Fasergewicht) erforderlich, um den gewünschten Weißgrad zu erzielen.From the US 5,665,205 A method of loading a waste paper suspension is known, which serves in particular to increase the whiteness of the - deinked or non-deinked - waste paper. In this method, the waste paper suspension is preferably supplied at a consistency of between 0.1 and 5% in a gas / liquid reactor. Downstream of this feed point is then the supply of a basic salt-containing liquid, in particular of calcium hydroxide, wherein the thus mixed components with a reaction gas, in particular carbon dioxide, are brought into contact, thereby precipitating the filler. The thus loaded waste paper suspension is then used for paper or board production. As a particularly suitable gas / liquid reactor, a mixing container is proposed in which gas bubbles are distributed in a liquid. Apparently, an unusually high degree of filling of the pulp (filler content several hundred percent of the fiber weight) is required to achieve the desired whiteness.

Aus der DE 102 04 254 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension bekannt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Einbringen von Calciumhydroxid in flüssiger oder trockener Form oder von Calciumoxid in die Faserstoffsuspension, Eindicken und Aufheizen der Faserstoffsuspension, Zuführen von gasförmigem Kohlendioxid in einem Kristallisator, Ausfällen von Calciumcarbonat durch das Kohlendioxid.From the DE 102 04 254 A1 Another method for loading a pulp suspension is known. The process comprises the following steps: introduction of calcium hydroxide in liquid or dry form or of calcium oxide into the pulp suspension, thickening and heating of the pulp suspension, feeding of gaseous carbon dioxide in a crystallizer, precipitation of calcium carbonate by the carbon dioxide.

Durch Verfahren dieser Art ist es möglich, mit Calciumcarbonat beladenen Faserstoff (FLPCC = fiber loaded precipitate calcium carbonate) herzustellen, insbesondere für die Zellstoffherstellung oder für den Zellstoffeinsatz bei der Papierherstellung. Der zu beladende Faserrohstoff wird beispielsweise aus Recycling-Papier, aus DIP (= Deinked Paper), aus Sekundärfaserstoff, gebleichtem oder ungebleichtem Kraft-Zellkraftstoff oder Holzstoff jeglicher Art, gebleichtem oder ungebleichtem Sulfit/Sulfatzellstoff, Fertigstoffausschuss, Leinen-, Baumwoll- und/oder Hanffasern und/oder jeglichem anderen Papierrohstoff hergestellt, der in einer Papiermaschine Verwendung findet.By Process of this kind is possible with calcium carbonate loaded fiber (FLPCC = fiber loaded precipitate calcium carbonate) manufacture, in particular for pulp production or for pulp use in papermaking. The fiber raw material to be loaded is made, for example, from recycled paper, of DIP (= Deinked Paper), of secondary pulp, bleached or unbleached kraft cell fuel or wood pulp any Type, bleached or unbleached sulphite sulphate pulp, pulp, Linen, cotton and / or hemp fibers and / or any other Paper stock made using in a paper machine place.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf die Papier- und Zellstoffherstellung und die Prozesstechnologie einschließlich des hergestellten Füllstoffes und umfasst Anwendungsgebiete aller Papiersorten einschließlich den bei deren Produktion anfallenden Ausschüssen, die einen Füllstoffgehalt zwischen 1% und 60% haben. Vorzugsweise kann der Füllstoffgehalt zwischen 5% und 50% liegen.The Field of application of the invention extends to the paper and Pulp production and process technology including of the prepared filler and includes applications all types of paper including those in their production resulting committees that have a filler content between 1% and 60%. Preferably, the filler content between 5% and 50%.

Gegenüber herkömmlichen Prozessen zur Herstellung einer Faserstoffsuspension können durch das Beladen (in Lumen, Faserwandungen und/oder Faseroberfläche) in einer daraus hergestellten Papier- oder Kartonbahn die gleichen Festigkeiten energetisch günstiger erreicht werden; dadurch kann insbesondere Mahlenergie eingespart werden.Across from conventional processes for producing a pulp suspension can by loading (in lumens, fiber walls and / or Fiber surface) in a paper or board web the same strengths energetically cheaper be achieved; In particular, grinding energy can be saved in this way.

Das Beladen wirkt sich positiv auf die Prozesse in der Stoffaufbereitung, Papiermaschine und/oder Weiterverarbeitung aus. So lässt sich eine aus beladenen Fasern hergestellte Papierbahn leichter entwässern, weshalb z. B. die Maschinengeschwindigkeit gesteigert und/oder die Pressenpartie mit geringerem Pressdruck betrieben werden kann. Zudem wäre es möglich, in der Trockenpartie mit weniger Energieeinsatz (z. B. Dampf) zu fahren.Loading has a positive effect on the processes in stock preparation, paper machine and / or further processing. Thus, a paper web made of loaded fibers can drain more easily, which is why z. B. increased the machine speed and / or the press section can be operated with lower pressure. It would also be possible to use less energy (eg steam) in the dryer section.

Ein weiterer Vorteil beim Einsatz der erfindungsgemäßen Technologie bei den oben aufgeführten Papiersorten besteht darin, dass diese auch in einem Kalander problemlos weiterverarbeitet werden können. Dadurch, dass beim Einsatz der Fiber-Loading-Technologie Fiber-Loading-Partikel in, um und an den Fasern angelagert werden, wird die Schwarzsatinage (Blackening) reduziert oder ganz, vermieden.One further advantage when using the inventive Technology for the types of paper listed above in that it can also be easily processed in a calender can be. By doing so when using the fiber-loading technology Fiber-loading particles are deposited in and around the fibers, blackening is reduced or avoided altogether.

Kern der Technologie ist es, gezielt Kalkmilch (MOL) und/oder Füllstoff (gelöst und/oder in fester Form) in das Faserinnere einzulagern. Vergleicht man dieses Papier mit konventionell hergestellten Papieren, so zeigen sich bei gleichen und/oder höheren Füllstoffgehalten höhere und/oder gleiche Festigkeiten, Porosität, spezifisches Volumen (welches gegebenenfalls auch gezielt niedriger eingestellt werden kann), Opazität sowie Bedruckbarkeit. Durch diese Art der Faserbeladung lässt sich je nach Beladungsgrad des Faserstoffs die Produktivität der Papiermaschine steigern und/oder deren Produktion kostengünstiger gestalten (durch z. B. Rohstoff-Energiekosten-Reduktion).core The technology is targeted lime milk (MOL) and / or filler (dissolved and / or in solid form) to be stored in the fiber interior. Comparing this paper with conventionally produced papers, so show up at the same and / or higher Füllstoffgehalten higher and / or equal strengths, porosity, specific volume (which optionally also deliberately lower can be adjusted), opacity and printability. By this type of fiber loading can be depending on the degree of loading of the pulp increase the productivity of the paper machine and / or make their production more cost effective (by z. B. raw material energy cost reduction).

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension zu schaffen, bei dem die Vorteile des Beladungsverfahrens vergrößert werden, insbesondere dadurch, dass eine größere Menge von Füllstoffen in oder auf der Faser fixiert werden kann.It The object of the invention is a process for loading a pulp suspension in which the advantages of the loading process are increased especially as a result of a larger Amount of fillers to be fixed in or on the fiber can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst.According to the invention This object by the measures mentioned in claim 1 solved.

Im Folgenden werden typische Verfahrensschritte und Parameter für das erfindungsgemäße Beladen einer Faserstoffsuspension beschrieben:
Als Ausgangsmaterial für den Beladungsprozess dient ein wässriges Faserstoffmaterial, insbesondere eine Frischzellstoffsuspension mit 1 bis 30% Konsistenz. Die Suspension wird – falls erforderlich – eingedickt und als Mittel- bis Hochkonsistenzstoff in einen Reaktor eingetragen. In diesen wird Calciumhydroxid oder Calciumoxid in wässriger und/oder in fester Form eingemischt, z. B. als Kalkmilch eingesprüht. Außerdem erfolgt hier die Zugabe von gasförmigem oder gelöstem Kohlendioxid, wodurch sich Calciumcarbonat bildet.In the following, typical process steps and parameters for the loading of a pulp suspension according to the invention are described:
The starting material for the loading process is an aqueous pulp material, in particular a fresh pulp suspension having 1 to 30% consistency. The suspension is - if necessary - thickened and added as a medium to high consistency material in a reactor. In these calcium hydroxide or calcium oxide is mixed in aqueous and / or solid form, for. B. sprayed as lime milk. In addition, here the addition of gaseous or dissolved carbon dioxide, whereby calcium carbonate is formed.

Es ist auch möglich, dass der dem Reaktor zugegebene Stoff bereits Calciumhydroxid oder Calciumoxid enthält, das im Stoffauflösesystem, einer Vorlagebütte und/oder in einem statischen Mischer zugegeben wurde, insbesondere bei einem pH-Wert im Bereich zwischen 5 und 12.It it is also possible that the substance added to the reactor already contains calcium hydroxide or calcium oxide in the Material dissolution system, a receiver and / or was added in a static mixer, especially in a pH in the range between 5 and 12.

Vorzugsweise liegt die Prozesstemperatur bei Erzeugung des Calciumcarbonats zwischen +15°C und 130°C, insbesondere zwischen 20° und 60°C.Preferably the process temperature when producing the calcium carbonate is between + 15 ° C and 130 ° C, especially between 20 ° and 60 ° C.

Die Bildung des Calciumcarbonats wird vorzugsweise in einem Druckbereich zwischen 0,1 und 6 bar, insbesondere zwischen 1 und 4 bar, durchgeführt. Hierbei liegt die mittlere Verweilzeit des Stoffes im Reaktor zwischen 60 Sekunden und 15 Minuten, insbesondere zwischen 5 und 10 Minuten.The Formation of the calcium carbonate is preferably in a pressure range between 0.1 and 6 bar, in particular between 1 and 4 bar performed. Here, the average residence time of the substance in the reactor is between 60 seconds and 15 minutes, especially between 5 and 10 minutes.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Feststoffkonzentration der zur Reaktion mit Kohlendioxid bereit gestellten Faserstoffsuspension in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 40% und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis 30% gewählt.According to one further embodiment of the method according to the invention The solids concentration of the reaction with carbon dioxide provided pulp suspension in a range of about 0.1 to about 40%, and preferably in a range of about 0.5 chosen to 30%.

Es können Kristalle beispielsweise von einer rhomboedrischen Form mit einer Korngrößenfraktion in einem Bereich von etwa 0,02 bis etwa 5 μm erzeugt werden. In bestimmten Fällen ist es auch von Vorteil, Kristalle von einer skalenoedrischen Form oder Agglomerate mit einer jeweiligen Länge in einem Bereich von etwa 0,02 bis etwa 5 μm und einem jeweiligen Durchmesser in einem Bereich von etwa 0,02 bis etwa 5 μm zu erzeugen.It For example, crystals may be derived from a rhombohedral Shape with a grain size fraction in one area from about 0.02 to about 5 microns. In particular It is also beneficial to crystals of a scalenohedral case Mold or agglomerates with a respective length in one Range from about 0.02 to about 5 microns and a respective Diameter in a range of about 0.02 to about 5 microns to create.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The The invention and its advantages are explained with reference to Drawings. Showing:

1 Ein Anlagenschema zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 A plant scheme for illustrating the method according to the invention;

2 Einen als Reaktor verwendbaren Apparat in schematischer Darstellung. 2 An apparatus usable as a reactor in a schematic representation.

Gemäß dem Anlagenschema der 1 werden folgende Elemente verwendet: Ein Stofflöser 10, insbesondere HC-Stofflöser (High Consistency-Pulper) für die unbeladene Faserstoffsuspension 1, Mischeinrichtung, insbesondere Vorlagebehälter 2, Kalklöscheinrichtung 3, Presse 4, insbesondere Schneckenpresse oder Siebpresse, Reaktor 5, CO2-Versorgungseinrichtung 6, optionaler CO2-Erhitzer 7, Pressenwassertank 8.According to the scheme of the 1 The following elements are used: A pulper 10 , in particular HC pulpers (High Consistency Pulper) for the unloaded pulp suspension 1 , Mixing device, in particular storage container 2 , Calklöscheinrichtung 3 , Press 4 , in particular screw press or screen press, reactor 5 , CO 2 supply facility 6 , optional CO 2 heater 7 , Press water tank 8th ,

Aus den Rohstoffen 9 wird eine Faserstoffsuspension 1 im Stofflöser 10 gebildet, die hier über einen Vorlagebehälter 2 in die Presse 4 gelangt, in der die Konsistenz auf einen Wert eingestellt wird, der z. B. bis zu 30% beträgt. Das abgepresste Filtrat 14 fließt in den Pressenwassertank 8. Der entwässerte Faserstoff wird dann in einen Reaktor 5 geführt und dort mit Calciumhydroxid, hier in Form von Kalkmilch (MOL), vermischt. Eine rotierende Wendel 15 transportiert dabei den Stoff durch den Reaktor 5. Außerdem wird gasförmiges Kohlendioxid CO2 zugegeben. Bereitgestellt wird es hier in einer CO2-Versorgungseinrichtung 6, wobei auch die Möglichkeit besteht, es in einem CO2-Erhitzer 7 zu erwärmen. Ein geeigneter Reaktor 5 ist z. B. ein geschlossener Schneckenförderer, der vorzugsweise so betrieben wird, dass er zu maximal 80%-Vol, vorzugsweise 50%-Vol, mit feuchtem Feststoff gefüllt ist, wobei das Wasservolumen des Faserstoffes mit einbezogen wird. Das restliche Volumen im Reaktor 5 wird von Gas oder Dampf oder Sprühflüssigkeit eingenommen. Durch die Bewegungen des Inhaltes können die Reaktionspartner leicht in Kontakt treten. Alternativ kann als Reaktor 5 auch ein turmartiger Behälter (nicht gezeigt) verwendet werden. Es kann auch eine niedrigere Konsistenz, also unter 25%, gewählt werden.From the raw materials 9 becomes a pulp suspension 1 in the pulper 10 formed here over a storage tank 2 in the press 4 in which the consistency is set to a value, the z. B. up to 30%. The pressed filtrate 14 flows into the press water tank 8th , The dewatered pulp is then placed in a reactor 5 led and mixed there with calcium hydroxide, here in the form of lime milk (MOL). A rotating spiral 15 transports the substance through the reactor 5 , In addition, gaseous carbon dioxide CO 2 is added. It is provided here in a CO 2 -Versor supply device 6 , with the possibility also exists in a CO 2 heater 7 to warm up. A suitable reactor 5 is z. B. a closed screw conveyor, which is preferably operated so that it is filled to a maximum of 80% -vol, preferably 50% -vol, with a moist solid, wherein the water volume of the pulp is included. The remaining volume in the reactor 5 is taken by gas or steam or spray liquid. Due to the movements of the contents, the reactants can easily come into contact. Alternatively, as a reactor 5 Also, a tower-like container (not shown) may be used. It is also possible to choose a lower consistency, ie below 25%.

Es kann von Vorteil sein, bereits vor dem Reaktor 5 einen Teil des benötigten Calciumhydroxids den Fasern zuzugeben, wozu hier in den Vorlagebehälter 2 Kalkmilch MOL zugegeben wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Kalkmilch MOL auch in den Stofflöser 10 gegeben werden.It may be beneficial already in front of the reactor 5 to add a portion of the required calcium hydroxide to the fibers, including here in the reservoir 2 Lime milk MOL is added. Additionally or alternatively, the lime milk MOL also in the pulper 10 are given.

Durch das Zugeben, insbesondere Einsprühen von Kalkmilch (MOL) in den Reaktor 5 läuft die Beladung im Reaktor 5 effizienter ab. Sowohl das Kohlendioxid als auch die zugeführte Kalkmilch MOL können auf bereits gebildetes Calciumcarbonat auftreffen, so dass eine weitere Kristallisation eintritt. Das Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass relativ viel Zeit für die Kristallisation zur Verfügung steht. Es können sich zunächst Kristallisationskeime bilden, die dann zu größeren Kristallen aufgebaut werden. Dabei kann zusätzlich zwischen Kalkmilchtröpfchen und Kohlendioxid eine Reaktion zu freiem PCC erfolgen. Die Reaktionsvorgänge werden z. B. durch Temperatur, Verweilzeit, pH-Wert und Konzentration der Reaktionspartner gesteuert.By adding, in particular, spraying lime milk (MOL) into the reactor 5 the load is running in the reactor 5 more efficient. Both the carbon dioxide and the supplied lime milk MOL can impinge on already formed calcium carbonate, so that a further crystallization occurs. The process has the particular advantage that relatively much time is available for crystallization. It may initially form nuclei, which are then built up to larger crystals. In addition, a reaction to free PCC can additionally take place between milk of lime droplets and carbon dioxide. The reaction processes are z. B. controlled by temperature, residence time, pH and concentration of the reactants.

Der beladene Faserstoff gelangt in ein Abschlussaggregat, z. B. einen Vorratstank 13, einen Nachreaktor oder einen Kristallisator. Das von der Presse 4 stammende Filtrat 14 kann zur Verdünnung mittels Filtratpumpe 12 zugegeben werden.The loaded pulp enters a finishing unit, z. B. a storage tank 13 , a post-reactor or a crystallizer. That from the press 4 originating filtrate 14 can be diluted with filtrate pump 12 be added.

In 2 ist ein geeigneter Reaktor 5 etwas detaillierter gezeigt, ohne dass hier eine Konstruktionszeichnung vorliegt. Wie diese Skizze zeigt, handelt es sich dabei um einen waagerechten oder leicht schräg gestellten Schneckenförderer mit einem im Wesentlichen geschlossenen Mantel 17 und einer darin rotierbaren Wendel 15, die im Wesentlichen für den Axialtransport des über den Einlauf 18 eingeführten Faserstoffes sorgt. Sie wird durch einen Antrieb 20 in Rotation versetzt. Dabei kann die Wendel 15 über ihre axiale Erstreckung mit unterschiedlichen Förderorganen versehen sein. Bei dem hier gezeigten Beispiel ist im Einlaufbereich ein als Schraubenfläche ausgebildeter Teil (Förderschnecke) dargestellt. Stromabwärts z. B. nach etwa der Hälfte des axialen Förderweges weist die Welle 15 eine Anzahl von rotierenden Paddeln 16 auf. Das können z. B. Stäbe oder schräg gestellte Profile oder eine unterbrochene Förderschnecke sein. Mit solchen Paddeln oder ähnlichen Elementen wird der Stoff gefördert und aufgelockert. Wie bereits erwähnt, wird bei Durchführung des Verfahrens zumindest ein Teil des Calciumhydroxids oder Calciumoxids in diesen Reaktor 5 zugegeben. Dazu ist hier mindestens ein oben liegendes im Wesentlichen axial angeordnetes Sprührohr 19 für die Kalkmilch MOL vorgesehen. Dieses Sprührohr 19 kann mit einer Vielzahl von Sprühöffnungen versehen sein, vorzugsweise in Form von Düsen 22. Durch das Einsprühen können andersartige (Morphologie und Design) Kristalle im System erzeugt werden, die die Papierqualität im fertigen Produkt beeinflussen.In 2 is a suitable reactor 5 shown in more detail, without this is a design drawing. As this sketch shows, this is a horizontal or slightly inclined screw conveyor with a substantially closed shell 17 and a spiral rotatable therein 15 Essentially for the axial transport of the over the enema 18 introduced pulp provides. It is powered by a drive 20 set in rotation. In this case, the helix 15 Be provided over its axial extent with different conveying members. In the example shown here, a trained as a screw surface part (screw conveyor) is shown in the inlet area. Downstream z. B. after about half of the axial conveying path, the shaft 15 a number of rotating paddles 16 on. This can z. As bars or inclined profiles or an interrupted auger. With such paddles or similar elements of the material is promoted and loosened up. As already mentioned, when carrying out the process at least part of the calcium hydroxide or calcium oxide is introduced into this reactor 5 added. For this purpose, at least one overhead substantially axially arranged spray pipe is here 19 intended for the lime milk MOL. This spray tube 19 can be provided with a plurality of spray openings, preferably in the form of nozzles 22 , By spraying different (morphology and design) crystals can be produced in the system, which influence the paper quality in the finished product.

Es kann günstig sein, die Zugabe der Kalkmilch MOL gleichmäßig über den axialen Transportweg des Stoffes zu verteilen. Es können auch einzelne Düsen 22 abschaltbar ausgeführt sein. Dadurch kann das Kristallwachstum beeinflusst werden. So ist es z. B. auch möglich, bereits gebildete Kristalle als Keime für das weitere Kristallwachstum zur Verfügung zu stellen.It may be beneficial to evenly distribute the addition of the milk of lime MOL over the axial transport path of the substance. It can also be individual nozzles 22 be executed switched off. This can influence crystal growth. So it is z. B. also possible to provide already formed crystals as nuclei for further crystal growth.

Das gasförmige CO2 wird hier im unteren Bereich des Reaktors 5 zugegeben, wozu eine Gasleitung 21 angedeutet ist.The gaseous CO 2 is here in the lower part of the reactor 5 added, what a gas line 21 is indicated.

In Fällen, in denen der Reaktor 5 mit einem Druck betrieben wird, der vom Umgebungsdruck abweicht, also z. B. zwischen absolut 1,1 und 5 bar liegt, ist in der Regel eine Abdichtung am Einlauf 18 und Auslauf 23 erforderlich, wozu hier symbolisch Zellenradschleusen 24 angedeutet sind. Selbstverständlich gibt es auch andere Möglichkeiten, z. B. eine Pfropfenbildung mit Hilfe einer Pfropfenschnecke.In cases where the reactor 5 is operated at a pressure that differs from the ambient pressure, ie z. B. is between 1.1 and 5 bar, is usually a seal at the inlet 18 and spout 23 necessary, what here symbolically rotary valves 24 are indicated. Of course, there are other options, such. B. a plug formation with the aid of a screw plug.

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Claims (15)

Verfahren zur Bildung von Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat, wobei Calciumoxid oder Calciumhydroxid in flüssiger oder trockener Form in einen wässrig benetzten Faserstoff eingebracht wird und der Faserstoff in einem Reaktor (5) mit gasförmigem Kohlendioxid vermischt wird, wodurch in einer chemischen Reaktion mit dem zugeführtem Kohlendioxid Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Calciumoxids oder Calciumhydroxids direkt in den Reaktor (5) zugegeben wird.A process for the formation of filler, in particular calcium carbonate, wherein calcium oxide or calcium hydroxide is introduced in liquid or dry form into an aqueous wetted pulp and the pulp in a reactor ( 5 ) is mixed with gaseous carbon dioxide, whereby in a chemical reaction with the supplied carbon dioxide filler, in particular calcium carbonate is formed, characterized in that at least a portion of the calcium oxide or calcium hydroxide directly into the reactor ( 5 ) is added. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor (5) dem eingedickten Faserstoff eine Calciumhydroxidhaltige Flüssigkeit, vorzugsweise Kalkmilch (MOL), zugeführt wird.Process according to claim 1, characterized in that in the reactor ( 5 ) the thickened pulp a calcium hydroxide-containing liquid, preferably milk of lime (MOL), is supplied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 20% und höchstens 50% des Calciumoxids oder Calciumhydroxids der Faserstoffsuspension (1) bereits vor dem Reaktor (5) zugegeben werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that at least 20% and at most 50% of the calcium oxide or calcium hydroxide of the pulp suspension ( 1 ) already before the reactor ( 5 ) are added. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 90%, vorzugsweise 100%, des benötigten Calciumoxids oder Calciumhydroxids in den Reaktor (5) gegeben werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that at least 90%, preferably 100%, of the required calcium oxide or calcium hydroxide in the reactor ( 5 ) are given. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Calciumhydroxidhaltige Flüssigkeit im Inneren des Reaktors (5) versprüht wird.A method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the calcium hydroxide-containing liquid in the interior of the reactor ( 5 ) is sprayed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Calciumhydroxidhaltige Flüssigkeit an mehreren, vorzugsweise mindestens fünf Stellen innerhalb des Reaktors (5) eingesprüht wird.A method according to claim 5, characterized in that the calcium hydroxide-containing liquid at several, preferably at least five points within the reactor ( 5 ) is sprayed. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktor (5) ein geschlossener Schneckenförderer verwendet wird, in dem der feuchte Feststoff höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 50% des Volumens einnimmt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a reactor ( 5 ) a closed screw conveyor is used, in which the moist solid occupies at most 80%, preferably at most 50% of the volume. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (5) mit einem Druck betrieben wird, der dem Umgebungsdruck mit einer Toleranz von maximal 10% Abweichung entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reactor ( 5 ) is operated at a pressure which corresponds to the ambient pressure with a maximum tolerance of 10% deviation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (5) mit einem Druck betrieben wird, der zwischen 1 und 6 bar, vorzugsweise 1 bis 4 bar, beträgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reactor ( 5 ) is operated at a pressure which is between 1 and 6 bar, preferably 1 to 4 bar. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension (1) in den Reaktor (5) mit einer Konsistenz zwischen 0,1% und 40%, vorzugsweise 0,5 bis 30%, eingeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulp suspension ( 1 ) in the reactor ( 5 ) having a consistency of between 0.1% and 40%, preferably 0.5 to 30%. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Verweilzeit der Faserstoffsuspension (1) im Reaktor (5) auf 1–15 min, vorzugsweise 5–10 min, eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the average residence time of the pulp suspension ( 1 ) in the reactor ( 5 ) is set to 1-15 min, preferably 5-10 min. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (5) mit einer Temperatur zwischen 15° und 130°C, vorzugsweise 20° bis 60°C, betrieben wird.Process according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the reactor ( 5 ) is operated at a temperature between 15 ° and 130 ° C, preferably 20 ° to 60 ° C. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Faserstoffsuspension (1) vor dem Reaktor (5) eingedickt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous pulp suspension ( 1 ) in front of the reactor ( 5 ) is thickened. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der beladene Faserstoff maximal 50% Calciumcarbonat enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the loaded pulp is at most 50% Contains calcium carbonate. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Faserstoffsuspension (1) aus Frischzellstoff gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous pulp suspension ( 1 ) is formed from fresh pulp.
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