Rozczynianie masy

  • Rozczynianie stanowi pierwszy etap w procesie odbarwiania.

    Przekształcenie papieru odzyskanego w zawiesinie włókien, oddzielenie od włókien farby drukarskiej i substancji kleistych (ten etap często nie występuje w przygotowaniu masy przeznaczonej do wyrobu tektur), a także rozdrabnianie ich cząstek, następują w hydropulperze w wyniku oddziaływań mechanicznych, a także za sprawą chemikaliów i energii cieplnej. Tym samym rozczynianie w szczególny sposób kształtuje właściwości masy włóknistej, wprowadzanej następnie do kolejnych etapów procesu, decydując o jej należytym odbarwieniu.

    Rozczynianie makulatury może stanowić kluczowy etap również dla efektywnego usuwania zanieczyszczeń kleistych podczas kolejnych stopni procesu odbarwiania, dzięki zastosowaniu technologii rozczyniania, stosującej odpowiednio dobrane substancje powierzchniowo czynne (aglomeranty) w celu kształtowania wielkości cząstek kleistych oraz hydrofobowego charakteru ich powierzchni, a prowadzącej do aglomeracji powstałych cząstek nazywanych stickies oraz ich koaglomeracji z cząstkami farby drukarskiej i innych zanieczyszczeń, podczas rozczyniania prowadzonego z zachowaniem laminarnego przepływu masy w hydropulperze. W skład mieszanek substancji powierzchniowo- czynnych wchodzi kwas oleinowy niezbędny w procesie odbarwiania w środowisku zasadowym.

    Wiele inwencji wykazano w dążeniu do podniesienia stężenia masy w wannie rozwłókniacza. Dzięki temu zredukowano koszty inwestycyjne przy budowie nowych instalacji oraz zmniejszono koszty eksploatacyjne. Do najczęściej stosowanych urządzeń służących do rozczyniania masy służą rozwłókniacze wirowe, które mogą pracować przy niskim stężeniu (3-8%), średnim (10-12%) i wysokim (15-18%). Rozwłókniacze w zależności od stężenia różnią się budową wirnika i zasadą działania. Rozczyniacze pracujące przy niskim i średnim stężeniu wyposażone są w wirniki konwencjonalne,a działanie wirnika oparte jest głównie na wykorzystaniu efektów hydraulicznych (rozdrabnianie z wykorzystaniem właściwości medium, związanym z występowaniem w przepływie naprężeń stycznych). Rozczyniacze pracujące przy wysokim stężeniu masy wyposażone są w wirnik helikoidalny współpracujący z licznymi łopatkami kierującymi, usytuowanymi w dnie wanny (rozdrabnianie z wykorzystaniem quasi-ścinania). Alternatywą umożliwiającą podobny wzrost stężenia z równoczesnym wykorzystaniem wirnika tradycyjnego jest zastosowanie rozłókniacza z podwieszonym wirnikiem śrubowym  Sulzer Papertec Bi-Pulper. W rozwłókniaczu tym pozostawia się w dnie wanny wirnik tradycyjny. Zapewnia on wysoką intensywność rozwłókniania dzięki znacznej prędkości obwodowej (18-21m/s), natomiast transport gęstej masy w wannie jest wspomagany przez duży, wolno obracający się wirnik śrubowy podwieszony przegubowo ponad wanną. Zwiększenie stężenia masy w rozwłókniaczu z 4% do 7-8% wpływa na zmniejszenie zużycia energii od 30-50%, co jednocześnie oznacza, że wydajność rozwłókniacza przy takich samym rozmiarach wanny wzrasta dwukrotnie. Wirniki przystosowane do pracy przy średnim stężeniu zostały następnie tak zmodyfikowane, aby mogły pracować nawet przy stężeniu 18%. Zastosowanie wirnika helikoidalnego zapewnia zwiększenie naprężenia ścinającego przy mniejszej częstości obrotów wirnika. Takie warunki są szczególnie korzystne przy oddzielaniu farby drukarskiej od włókien w procesie deinkingu, a także, dzięki łagodnemu rozwłóknianiu ograniczają rozdrabnianie zanieczyszczeń, takich jak folie z laminatów i ograniczają skracanie włókien.