Archiv Papiertechnik

Die Sortierung …

… der Suspension folgt in unterschiedlichen Aggregaten und Stufen dem Auflöseprozess, um vorhandene Schmutz- und Störstoffe so weit wie möglich aus dem weiteren Prozess zu eliminieren.

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In der Papierindustrie erfolgt die Sortierung bei der Aufbereitung von Primärfaserstoffen genauso wie bei den Sekundärfaserstoffen. Das Sortieren ist allerdings kein reiner Prozess der Stoffaufbereitung, sondern geht bis zur Bereitstellung des fertigen Maschinenstoffes kurz vor der Papier- und Kartonmaschine weiter. Selbst in der Wiederaufbereitung des anfallenden Ausschusses, dem so genannten Rückstoff, befinden sich einzelne Sortieraggregate direkt in der Prozesslinie.

Eine Sortierung ist sowohl der Vorgang als auch das Ergebnis eines Auslesens und Ordnens. Der dazu gehörige Prozess ist das Sortieren, welches das Trennen von Stoffen oder Materialien nach vorgegebenen Parametern bedeutet. Das zugrunde liegende Verb sortieren wurde im 16. Jahrhundert in der Bedeutung „in [Güte]klassen einteilen, auslesen, sondern, ordnen“ aus dem italienischen sortire entlehnt, das wiederum auf das lateinische sortiri „[er]losen, auswählen“ zurückgeht.

Bei einer Sortierung kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, zum Beispiel mechanische, chemische oder physikalische Sortierverfahren. Speziell beim Sortieren von Stoffgemischen werden diese klassisch auch als Trennverfahren bezeichnet. Die Trennung erfolgt auf der Basis von physikalischen Gesetzmäßigkeiten oder mit Unterstützung von Trennelementen, dabei kommen in der Papierindustrie besonders Siebplatten oder zylindrisch geformte Siebkörbe zum Einsatz, mit dem Ziel mindestens zwei verschiedene Stoffergebnisse zu erhalten. In der Regel unterscheiden wir brauchbare beziehungsweise verwertbare Anteile und solche, die nicht erwünscht sind. Nehmen wir als klassisches Beispiel das manuelle Sieben von Sand. Das Ziel ist es feinen Sand ohne gröbere Teile, wie Batzen und große Steine, zu erhalten. Wie wird das Ergebnis erreicht? Durch den Einsatz eines Siebes als Trennelement und dem Schwung, mit dem der Sand auf beziehungsweise durch das Sieb bewegt wird, ist es möglich den Trennprozess erfolgreich umzusetzen. Wie bei jedem Prozess kommen noch die Einflussfaktoren dazu. Bei diesem allgemeinen Beispiel spielen die Maschenweite, das so genannte Design, und der Stellwinkel des Siebes – auch Geometrie genannt – sowie die Intensität der Bewegung, also die Geschwindigkeit, eine entscheidende Rolle. Nicht zu vergessen ist die Menge Sand pro Trennvorgang.

Einige Begriffserläuterungen zusätzlich, die in der Papierindustrie beim Betrachten des Sortierprozesses gängig sind:

· Den unsortierten Stoff, der einem Sortieraggregat zugeführt wird, bezeichnet man mit Einlauf.

· Alles was durchgeht, also den sortierten Stoff, nennt man Durchlauf oder Gutstoff.

· Zum Schluss bleibt dann noch der zurückgebliebene Stoff, der wiederum Überlauf, Grobstoff oder Spuckstoff genannt wird.

· Natürlich gibt es dafür auch typische englische Begriffe, die sich mittlerweile im deutschen Sprachgebrauch der Papierfachleute fest etabliert haben. Das sind für Einlauf = Feed, für Durchlauf = Accept und für Grobstoff = Reject.

Es folgen weitere wichtige Begriffe wie Grob- und Feinsortierung. Hier steckt schon viel im Namen, denn es wird zum Ausdruck gebracht, welche Anteile einerseits von Schmutz- und Störstoffen sortiert werden und andererseits an welcher Stelle im Prozess. Denn die groben Rejectstoffe findet man vor allem am Anfang des Prozesses und je sauberer der Stoff wird, desto feiner werden auch die Schmutzstoffe. Dann gibt es noch den Begriff Endstufensortierung, der speziell für das Reject ganz deutlich eine Aussage trifft, nämlich, dass es an dieser Stelle endgültig rauskommt aus dem Prozess.

Wir finden in der Sortierung des Stoffgemisches typische Aggregate, die nach gleichen Grundprinzipien arbeiten. Das sind einmal die Dichtesortierer und die Drucksortierer, sowie drucklos agierende mechanische Sortierer. Diese unterscheiden sich in Bauformen beziehungsweise -größen und kommen an den unterschiedlichen Stellen und in verschiedener Anzahl in der Stoffaufbereitung bzw. -bereitstellung vor. In den folgenden Ausgaben von Papier + Technik werden diese einzeln näher vorgestellt.

Die Ausgangsstoffe für die Papiererzeugung unterscheiden sich deutlich im Gehalt an unerwünschten Stoffen oder Schmutzanteilen und so sind ebenfalls die einzelnen Prozessschritte der Sortierung auf den jeweiligen Faserstoff abgestimmt. Ein Primärfaserstoff als frischer Faserstoff hat so gut wie keine Schmutzstoffe. Meistens kommen diese von Transport und Lagerung oder von einer fehlerhaften oder unachtsamen Entdrahtung der Ballen. Also muss in den ersten Prozessschritten nicht so intensiv sortiert werden. Teilweise wird sogar aus wirtschaftlichen Gründen auch auf eine Sortierung direkt nach dem Pulper verzichtet, da dieser durch sein integriertes Siebblech schon eine Art Vorsortierung durchführt.

Ein Sekundärfaserstoff ist gebrauchtes Fasermaterial, also Altpapier mit all seinen Begleitstoffen. Wir erinnern uns einfach an die Artikel in Papier + Technik zum Thema Altpapier. Gut können wir uns vorstellen, dass hier die Sortierung viel umfangreicher und intensiver erfolgen muss.

Nicht nur die Sortierqualität ist entscheidend, sondern auch die Menge, die durch die Aggregate müssen, denn die Papier- und Kartonmaschinen laufen rund um die Uhr und verlangen viel und gut sortierten Maschinenstoff. Erschwerend für die Durchsatzmenge kommen noch die niedrigen Stoffdichten der Suspension dazu. Allerdings wirkt sich eine niedrige Stoffdichte positiv auf die Sortierqualität aus.

So finden wir im Prozess unterschiedliche Fahrweisen. Eine Möglichkeit ist die so genannte Kaskadenschaltung von Sortieraggregaten. Das Merkmal dieser Variante der Rückwärtsschaltung ist, dass der Durchlauf der folgenden Stufe vor die vorhergehende Stufe zurück geführt wird.

Diese Schaltungsvariante wird bevorzugt in der Feinreinigung vor der Papier- und Kartonmaschine eingesetzt. Auf Grund der geringeren Zahl an Durchläufen durch die Sortier- bzw. Reinigungsaggregate werden die Störstoffe und Verunreinigungen (z.B. Stippen, Stickies) jedoch nicht so stark zerkleinert bzw. beansprucht. Die fremden Begriffe kurz erklärt:

· Stippen sind Faserbündel, die im Papier kleinere dicke Stellen ergeben können.

· Stickies sind klebrige Substanzen, die hauptsächlich durch das viele Klebematerial im Altpapier eingetragen werden. Sie können für Störungen im Prozess der Papiererzeugung sorgen oder im schlimmsten Fall in der Papieroberfläche landen. Dann wird beim Drucken an dieser Stelle keine Farbe angenommen.

Wenn´s rückwärts geht, dann geht’s erst recht vorwärts. Und so wird diese weitere Variante auch als Vorwärtsschaltung bezeichnet. Hier werden alle Durchläufe (Accept) zusammengeführt, das heißt die Suspension muss nur einmal den Sortierer je Stufe durchlaufen. Die Gefahr einer Zerkleinerung der Verunreinigungen und der damit verbundenen erschwerten Ausschleusung wird dadurch minimiert.

In der Papierindustrie werden nicht nur die Stoffsuspensionen, die so genannten Stoffwassergemische, einer Sortierung im Prozess zugeführt, sondern selbst das fertige Produkt Papier wird sortiert. Am Anfang dieses Artikels steht: Sortieren ist das Ergebnis eines Auslesens. Und das passiert zum Beispiel beim Formatschneiden. Fehlerhafte Papierformate werden manuell oder maschinell aussortiert.