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Erfassung, Qualität und die industrielle Verarbeitung von Altpapier: Breites Themenspektrum auf dem INGEDE-Symposium am 28. Februar 2018 in München
Die Herausforderungen nicht nur für die deinkende Papierindustrie nehmen weiter zu – es wird immer schwieriger, zu ökonomisch vernünftigen Bedingungen neues grafisches Papier aus Altpapier herzustellen. Der Kostendruck ist wegen gestiegener Altpapierpreise enorm, und das Aufkommen an grafischem Altpapier geht zurück – die Menschen lesen weniger Zeitung, die Zeitungen sind dünner geworden wegen weniger Werbung, und das gesammelte Altpapier enthält insgesamt immer mehr Verpackung. Kommunen nutzen das neue Kreislaufwirtschaftsgesetz, um lokale selektive Sammlungen zu erschweren, die jedoch besonders gute Altpapierqualität liefern. Vor lauter Sorge um den quantitativen Nachschub ist es deshalb immer schwieriger, auch Anforderungen an die Qualität des Rohstoffs Altpapier aufrecht zu erhalten. Hilfreich ist hierbei die zunehmende Bedeutung von Umweltzeichen wie dem Blauen Engel für Druckprodukte, für den auch die Entfernbarkeit der Druckfarbe nachgewiesen werden muss.
Qualität ist nicht nur für die Deinkingware wichtig – auch die Hersteller von Wellpappenpapieren und Karton, unter anderem für die wachsende Nachfrage nach Verpackungen, stehen vor der Herausforderung, den steigenden Bedarf in akzeptabler Qualität stillen zu können. Eine mögliche Quelle für qualitativ hochwertiges Altpapier ist die Fraktion, die heute als Mischpapier bezeichnet wird. Hier stellt sich die Frage, wie schon im Haushalt über verbesserte selektive Erfassung und Sortierung die Ausbeute an für die unterschiedlichen Produkte geeigneten Qualitäten steigern kann. Dabei hilft es, die Materialflüsse möglichst genau zu kennen: Wo landen die Altpapierfraktionen, die für die einzelnen Sortengruppen besonders wertvoll sind?
Neue digitale Druckverfahren sind ein Dauerbrenner beim INGEDE-Symposium in München: Vielfach unterscheiden sich die Farben und damit ihr Verhalten beim Deinken grundsätzlich von dem konventioneller Offset- und Tiefdruckfarben. Während Trockentoner (Laserdrucke) durchweg hervorragend rezyklierbar sind, bereiten manche Inkjetdrucke Probleme. Doch hier hat sich in den letzten Jahren vieles bewegt, einige Hersteller haben ihre Druckverfahren und Tinten deutlich weiterentwickelt. Der Vortrag von David Croll (Océ Printing Systems) auf dem Symposium beleuchtete die Geschichte des Inkjetdrucks bei Océ und neue, gut deinkbare Verfahren.
Nicht deinkbare Drucke können Probleme beim Recycling bereiten
Mancher mag sich daran erinnern, dass Drucke mit Flüssigtoner von HP Indigo nicht für das Deinking geeignet sind. Ähnliche Probleme bereiten Drucke mit UV-härtenden Farben – hier vernetzen die Farben durch die vom UV-Licht induzierte Polymerisation. Vielfach sind die resultierenden großen Partikel nur unzureichend abtrennbar, auch weil sie nicht so wasserscheu (hydrophob) sind wie klassische Druckfarben. Doch auch hier gibt es Unterschiede, auf dem INGEDE-Symposium wurden die Hintergründe für den zunehmenden Einsatz UV-härtender Farben und die daraus resultierenden Probleme dargestellt.
Altpapierqualität auch weiter ein Thema in Europa
Unterschiedliche Erfassungsquoten in unterschiedlichen Ländern Europas stellen weiterhin eine Herausforderung dar. In einem Hauptvortrag stellte Ulrich Leberle (CEPI, Brüssel) Aktuelles zu den von der EU-Kommission und der europäischen Papierindustrie angestrebten Maßnahmen zur Kreislaufwirtschaft vor.
Papierindustrie 4.0: Die digitale Revolution in der Papierfabrik?
Die klassische Prozessoptimierung durchläuft eine Revolution. Auf alte Fragen gibt es neue und bessere Antworten als jemals zuvor: Jürgen Käser, Experte für die Papierindustrie 4.0 bei Voith, lieferte diese Antworten. Welche Rohstoffrezepturen senken die Betriebskosten nachhaltig, ohne die Produktivität negativ zu verändern? Welcher Zusammenhang besteht zwischen Abrisshäufigkeit und Betriebsführung? Welcher Primärenergieeinsatz ist absolut unvermeidbar für eine Sorte? Neuartige mathematische Modellierungen in Echtzeit führen zu einer neuen Prozessdynamik, diese ergibt hochstabilisierte und kostengünstige Herstellungsprozesse, welche bislang für Menschenhände unerreichbar waren. Und erste Praxisanwendungen zeigen es: Auch die Papierherstellung steht am Anfang einer digitalen Revolution.
Die INGEDE setzt sich seit ihrer Gründung im Jahr 1989 inzwischen mehr als 25 Jahre mit den gemeinsamen Problemen der Deinker auseinander und hat sich nicht nur durch die Entwicklung von mittlerweile zum Industriestandard herangewachsenen Testmethoden einen Namen gemacht.
Vorträge
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Zusammenfassung (englisch)
Status of the negotiations:
The IMPACTPapeRec Project
- European Parliament and Council reached an informal agreement on 17 December
- Text is not yet available
- Different elements of relevance:
- calculation method
- separate collection
- recycling targets
- minimum requirements for EPR
The IMPACTPapeRec Project
- Final conference 24 January 2018
- Handbook on good and best practices
- Translations in several languages
- Continuation of the IMPACT Commitment
- COLLECTORS: H2020 project
- Top 5 recommendations for policy measures
Zusammenfassung
Produkte mit dem Blauen Engel sind anders als andere Produkte mit dem gleichen Nutzen – sie sind nachhaltiger und schützen die Gesundheit. Daneben müssen diese Produkte hohe Anforderungen an die Gebrauchs-tauglichkeit erfüllen.
Alle Druckereien, die nach 2018 weiterhin den Blauen Engel für ein Druckerzeugnis nutzen wollen, müssen dieses entsprechend dem RAL-UZ 195 zertifizieren.
RAL-UZ 195 – Der Blaue Engel für Druckerzeugnisse Druckerzeugnisse wie Zeitungen, Zeitschriften, Bücher, Kataloge, Prospekte, Werbebeilagen, Broschüren, Flyer, Kalender, Bedienungsanleitungen, Poster und Plakate sind weit verbreitet. Für die Herstellung werden Energie und Ressourcen wie Papier und Farbe benötigt. Der Druckprozess und die Maschinenreinigung können zu Emissionen flüchtiger organischer Lösungsmitteln führen, die zur Ozonbildung „Sommersmog“ beitragen. Beim ökologischen Systemvergleich schneiden Papierprodukte aus Altpapier hinsichtlich Ressourcenverbrauchs, Abwasserbelastung, Wasser- und Energieverbrauch wesentlich günstiger ab als Papierprodukte mit überwiegendem Primärfaseranteil. Bei der Herstellung von Druckerzeugnissen trägt somit die Verwendung von Papieren mit hohen Altpapieranteilen zur Schonung von Ressourcen, insbesondere des Ökosystems Wald, und zur Verminderung des Abfallaufkommens bei. Zudem sollte ein Druckerzeugnis durch Verwendung geeigneter Farben, Lacke und Klebstoffe die Wiederverwertung der enthaltenen Papierfasern ermöglichen. Durch Prozessoptimierungen können im Druckprozess Energieeinsatz, Papierabfall sowie Luft- und Wasser-Emissionen gemindert werden. Druckerzeugnisse mit dem Blauen Engel sind somit eine umweltschonendere Alternative zu herkömmlichen Druckerzeugnissen auf dem Markt.
Alle Druckereien, die nach 2018 weiterhin den Blauen Engel für ein Druckerzeugnis nutzen wollen, müssen dieses entsprechend dem RAL-UZ 195 zertifizieren.
RAL-UZ 195 – Der Blaue Engel für Druckerzeugnisse Druckerzeugnisse wie Zeitungen, Zeitschriften, Bücher, Kataloge, Prospekte, Werbebeilagen, Broschüren, Flyer, Kalender, Bedienungsanleitungen, Poster und Plakate sind weit verbreitet. Für die Herstellung werden Energie und Ressourcen wie Papier und Farbe benötigt. Der Druckprozess und die Maschinenreinigung können zu Emissionen flüchtiger organischer Lösungsmitteln führen, die zur Ozonbildung „Sommersmog“ beitragen. Beim ökologischen Systemvergleich schneiden Papierprodukte aus Altpapier hinsichtlich Ressourcenverbrauchs, Abwasserbelastung, Wasser- und Energieverbrauch wesentlich günstiger ab als Papierprodukte mit überwiegendem Primärfaseranteil. Bei der Herstellung von Druckerzeugnissen trägt somit die Verwendung von Papieren mit hohen Altpapieranteilen zur Schonung von Ressourcen, insbesondere des Ökosystems Wald, und zur Verminderung des Abfallaufkommens bei. Zudem sollte ein Druckerzeugnis durch Verwendung geeigneter Farben, Lacke und Klebstoffe die Wiederverwertung der enthaltenen Papierfasern ermöglichen. Durch Prozessoptimierungen können im Druckprozess Energieeinsatz, Papierabfall sowie Luft- und Wasser-Emissionen gemindert werden. Druckerzeugnisse mit dem Blauen Engel sind somit eine umweltschonendere Alternative zu herkömmlichen Druckerzeugnissen auf dem Markt.
Zusammenfassung (englisch)
INGEDE has initiated many deinkability investigations on digital print products and print products foreseeable to be difficult to deink. The last large deinking project dealing with the dominant print products within the most important paper for recycling grade 1.11.00 was more than 10 years ago: INGEDE Project 100 05, the “Recyclability Survey 2005”. So it was about time for a new look into the deinkability of print products – those which make up the majority in sorted graphic paper for deinking (1.11.00).
Important categories of print products were chosen, such as:
Important categories of print products were chosen, such as:
- Newspapers
- Rotogravure Magazines
- Offset Magazines
- Catalogues and
- Avertising leaflets.
Zusammenfassung
Aufgrund der Digitalisierung der Medienlandschaft nimmt der Anteil an digitalen Druckprodukten in Altpapiermischungen sukzessive zu. Bisher wurde meist nur das Deinkingverhalten von einzelnen Druckerzeugnissen anhand der INGEDE-Methode 11 im einstufigen Deinkingprozess untersucht. Am PMV wurde eine 2-Loop Methode entwickelt, die einen zweistufigen Deinkingprozess mit einer Dispergierstufe und zwei Flotationsstufen simuliert. Mittels dieser Methode wurde das Deinkingverhalten von Altpapiermischungen unter Zumischung von digitalen Druckprodukten (Inkjet und Flüssigtoner) analysiert.
Zusammenfassung
Ungenügende Deinkbarkeit kennzeichnet nach wie vor nahezu alle Druckprodukte mit UV-härtenden Farben. Roland Schröder, Vertreter des Farbherstellers hubergroup, einem internationalen Zusammenschluss von 40 Firmen, nannte die gegenwärtige Situation „aus der Sicht der hubergroup unbefriedigend“. Trotz eines kontinuierlichen Wachstums von UV-Anwendungen in allen Bereichen der Druckindustrie gebe es „zu wenig Druck von außen“, um das Deinking und Recycling voranzubringen – „es ist nicht im Fokus von Firmen und Verbrauchern“, sagte Schröder. Die Suche nach Verbesserungen verglich er mit einem Hundertmeterlauf, von dem man aktuell allerdings erst wenige Meter geschafft habe. Axel Fischer ergänzte für die INGEDE das Thema UV um Beispiele von Problemen, die durch UV-Farben verursacht wurden – und um Beispiele von Druckern, die mit falschen Öko-Behauptungen werben, insbesondere für „LE-UV“-Drucke als mineralölfrei und deshalb „grün“.
Zusammenfassung (englisch)
In this presentation, an overview of the history of flotation deinking results for Océ water-based inkjet prints will be reviewed. The developments in both inkjet papers and Océ inkjet inks leading to improved flotation deinking will be shown. Significant progress in flotation deinking performance with the newest ink technologies has been made, supported by knowledge from joint DPDA-INGEDE deinking research. Finally, the deinking results with the latest Océ printing machine development will be presented.
Zusammenfassung (englisch)
Moving from a linear to a circular economy is key to create a sustainable future. Every actor throughout society needs contribute to enable a successful shift. Recycling paper is common, but until now, paper hand towels have been an exception. That’s why Essity and its brand Tork, have developed a unique service collecting used hand towels and recycling them locally into new tissue products. In this way, we close the loop for what we put on the market and lead the way toward more circularity in professional hygiene, while helping our customers deliver on key environmental targets such as waste reduction and carbon footprint reduction.
A major challenge has been to create a service that is hassle free and easy to participate in, as well as cost efficient, while still meeting the mill requirement of max 2% contaminations among the collected hand towels. This has been achieved by developing the service in close cooperation with customers, cleaning companies, recycling partners and our mills.
A major challenge has been to create a service that is hassle free and easy to participate in, as well as cost efficient, while still meeting the mill requirement of max 2% contaminations among the collected hand towels. This has been achieved by developing the service in close cooperation with customers, cleaning companies, recycling partners and our mills.
Zusammenfassung (englisch)
Sourcing deinking grade paper for recycling from households is done in several ways. The predominant one is municipal collection of graphic paper together with paper-based packaging products as so-called mixed paper and subsequent sorting.
Highly filled and coated graphic products as well as white top liners in packaging affect the mechanical properties. This and increasing shares of packaging in the household collection triggers the necessity to re-think existing concepts with the objective to provide the optimum quality of paper for recycling to the paper recycling and deinking industry.
Highly filled and coated graphic products as well as white top liners in packaging affect the mechanical properties. This and increasing shares of packaging in the household collection triggers the necessity to re-think existing concepts with the objective to provide the optimum quality of paper for recycling to the paper recycling and deinking industry.
Zusammenfassung (englisch)
Stickies are the origin of many disturbances (deposits, defects, breaks both in the paper machine and during converting) in the paper recycling process. Among the various proposed methods to quantify macrostickies, none of them is able to perform both quantitative and qualitative measurements. In this context, CTP developed a new macrosticky sensor allowing to (i) determine the 3-dimensional morphology of screened contaminant without any deformation of them and to (ii) determine the chemical nature of the identified contaminants (not only sticky particles). This is achieved by a combination of laser triangulation and local near-infrared (NIR) spectroscopy. This sensor, called 3D-Stick, is fully automated giving quantitative and qualitative measurements with good correlation with INGEDE Method 4.
Zusammenfassung (englisch)
Deinking mills are forced to reduce their fresh water consumption with a resulting higher load of various contaminants in the process water. This has an influence on achieving the target brightness levels since more bleaching chemicals are now required to recover the optical properties.
The objective of the work was to determine the main reason explaining poorer DIP quality or poorer deinking potential based on the impact of process water quality. This required a systematic assessment of differences in process water quality and their impact on the development of optical properties in the deinking process. From the results solutions will be worked out for improving the deinking results depending on the process water quality.
The tests regarding the impact of process water samples on process water properties and the deinking potential of paper for recycling were carried out with process water from DIP lines. Process water properties of different deinking plants vary significantly. The storage of process water can impact both the process water characteristics and the deinking potential of paper for recycling.
The objective of the work was to determine the main reason explaining poorer DIP quality or poorer deinking potential based on the impact of process water quality. This required a systematic assessment of differences in process water quality and their impact on the development of optical properties in the deinking process. From the results solutions will be worked out for improving the deinking results depending on the process water quality.
The tests regarding the impact of process water samples on process water properties and the deinking potential of paper for recycling were carried out with process water from DIP lines. Process water properties of different deinking plants vary significantly. The storage of process water can impact both the process water characteristics and the deinking potential of paper for recycling.
Zusammenfassung
Optimierte Papierherstellungsprozesse mithilfe des “Internet of Things”
Die klassische Prozessoptimierung durchläuft eine Revolution. Alte Fragen finden neue und bessere Antworten als jemals zuvor: Wodurch erreicht man den höchsten Zeitwirkungsgrad? Welche Rohstoffrezepturen senken die Betriebskosten nachhaltig ohne die Produktivität negativ zu verändern?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Abrisshäufigkeit und Betriebsführung?
Welcher Primärenergieeinsatz ist absolut unvermeidbar für eine Sorte? Sind feste Wartungsintervalle der Weisheit letzter Schluss?
Lang geglaubt Stabilität von Papierprozessen wird durch die heute mögliche Datenerfassung und Verarbeitung ad absurdum geführt. Die hohe digitale Bearbeitungsgeschwindigkeit erlaubt es sogar in Echtzeit Muster zu erkennen.
Dabei entscheiden Algorithmen zwischen unterschiedlich geeigneten Modellen.
Diese, in schnellen Regelungen mit Aktuatoren umgesetzt, wenden den jeweils optimalen Satz von Prozessparametern für einige Millisekunden an. Das Ergebnis ist lange Zeit verfügbar und kann abgerufen werden, wenn es benötigt wird.
Diese neue Prozessdynamik ergibt hochstabilisierte und kostengünstige Herstellungsprozesse, welche bislang für Menschenhände unerreichbar waren.
Dabei bleibt die Physik dieselbe. Aber Sensoren, Aktuatoren und Regelungen organisieren sich in Datenwolken zu hocheffizienten Prozessoptimierern.
Erste Praxisanwendungen zeigen: Die Papierherstellung steht am Anfang einer digitalen Revolution.
Die klassische Prozessoptimierung durchläuft eine Revolution. Alte Fragen finden neue und bessere Antworten als jemals zuvor: Wodurch erreicht man den höchsten Zeitwirkungsgrad? Welche Rohstoffrezepturen senken die Betriebskosten nachhaltig ohne die Produktivität negativ zu verändern?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Abrisshäufigkeit und Betriebsführung?
Welcher Primärenergieeinsatz ist absolut unvermeidbar für eine Sorte? Sind feste Wartungsintervalle der Weisheit letzter Schluss?
Lang geglaubt Stabilität von Papierprozessen wird durch die heute mögliche Datenerfassung und Verarbeitung ad absurdum geführt. Die hohe digitale Bearbeitungsgeschwindigkeit erlaubt es sogar in Echtzeit Muster zu erkennen.
Dabei entscheiden Algorithmen zwischen unterschiedlich geeigneten Modellen.
Diese, in schnellen Regelungen mit Aktuatoren umgesetzt, wenden den jeweils optimalen Satz von Prozessparametern für einige Millisekunden an. Das Ergebnis ist lange Zeit verfügbar und kann abgerufen werden, wenn es benötigt wird.
Diese neue Prozessdynamik ergibt hochstabilisierte und kostengünstige Herstellungsprozesse, welche bislang für Menschenhände unerreichbar waren.
Dabei bleibt die Physik dieselbe. Aber Sensoren, Aktuatoren und Regelungen organisieren sich in Datenwolken zu hocheffizienten Prozessoptimierern.
Erste Praxisanwendungen zeigen: Die Papierherstellung steht am Anfang einer digitalen Revolution.
