SE462223B

SE462223B - SEAT AND DEVICE FOR MANUFACTURING OF CHEMICAL MECHANICAL MASS FROM LIGNOCELLULO MATERIAL IN THE FORM OF CLAVED PIECES WITH A LENGTH OF AT LEAST 100 MM

Info

Publication number: SE462223B
Application number: SE8704948A
Authority: SE
Inventors: J-O Sehlin; I Bystedt
Original assignee: Sunds Defibrator Ind Ab
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1990-05-21
Also published as: WO1989005374A1; SE8704948L; SE8704948D0; AU2784389A

Description

15 20 25 30 35 I den svenska patentansökan nr 87U37b4-6 har anvisats en metod för impregnering med kemikalier vid förfarandet enligt den förstnämnda ansökan. Swedish patent application No. 87U37b4-6 discloses a method for impregnation with chemicals in the process according to the first-mentioned application.

Utmärkande för förfarandena enligt dessa båda patentansökningar liksom för konventionell slipning är att materialet har formen av i fiber- riktningen långsträckta stycken med en bestämd längd, vilka fibreras genom anpressning under vattentíllsättning mot en roterande fibrerings- yta med fibrerna orienterade i en bestämd riktning, nämligen i fibre- ringsytans plan och vinkelrätt mot dess rörelseriktning. Vid konven- tionell slipning, varvid materialstyckena utgöres av träkubb, åstadkoms denna fiberorientering förr genom att kubben inlades manuellt i Slipver- kets inmatningsfack. Numera har man transportanordningar, som ombesörjer detta antingen kontinuerligt vid slipapparater, som arbetar kontinuerligt, eller satsvis vid satsvis arbetande slipapparater. Det är önskvärt att veden är så jämntjock och rakvuxen som möjligt. Alltför klena eller vari- erande dimensioner eller krokiga kubbar orsakar lätt, att veden kommer i oordning i facket. Då får man en ojämn fyllning och sned orientering, vilket leder till belastningsvariationer och ojämn och dålig massa. I svårare fall kan man även få brötbildning, vilket medför produktionsav- brott.Characteristic of the methods according to these two patent applications as well as of conventional grinding is that the material is in the form of elongate pieces of a certain length in the fiber direction, which are fiberized by pressing during water addition against a rotating fiber surface with the fibers oriented in a certain direction the plane of the fibrous surface and perpendicular to its direction of movement. In conventional grinding, where the pieces of material consist of a wooden block, this fiber orientation used to be achieved by manually loading the block into the grinding plant's feed compartment. Nowadays, there are transport devices which take care of this either continuously in the case of grinders which work continuously, or in batches in the case of batchers. It is desirable that the wood is as evenly thick and straight as possible. Too small or varying dimensions or crooked logs easily cause the wood to become cluttered in the compartment. Then you get an uneven filling and oblique orientation, which leads to load variations and uneven and poor mass. In more difficult cases, you can also get breakage, which leads to production interruptions.

Ett annat problem är, att tunna materialstycken ryckes med av slipstenen genom spalten mellan inmatningsfacket och stenytan, särskilt vid pressplattans avlastning och återgång vid satsvis arbetande appara- ter. Dessa s k "shims" hamnar i massan och måste avskiljas.Another problem is that thin pieces of material are pulled along by the grindstone through the gap between the feed compartment and the stone surface, especially when the press plate is unloaded and returned in batch-operated devices. These so-called "shims" end up in the mass and must be separated.

Vid förfarandena enligt de nämnda patentansökningarna blir dessa svårigheter särskilt accentuerade. Materialet klyves då till tunna stavar. av varierande form. Efter kemikaliebehandlingen är de också mjuka och kladdiga och klibbar vid varandra. De lämpar sig därför inte för hantering med transportanordningar av ovan beskriven typ, som är avsedda att han- tera distinkta, grövre stycken av obehandlad ved. Ändamålet med uppfinningen är att lösa ovannämnda problem och åstadkomma en störningsfri inmatning av enhetssatser av impregnerade och eventuellt kokade materialstycken till fibreringsapparaten med fibrerna orienterade i fibreringsytans plan och vinkelrätt mot dess rörelserikt- ning och där få en kontrollerad och god fibrering med låg energiförbruk- ning.In the processes according to the mentioned patent applications, these difficulties are particularly emphasized. The material is then split into thin rods. of varying shape. After the chemical treatment, they are also soft and sticky and stick to each other. They are therefore not suitable for handling with transport devices of the type described above, which are intended to handle distinct, coarser pieces of untreated wood. The object of the invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a disturbance-free supply of unit batches of impregnated and possibly cooked pieces of material to the fibrillation apparatus with the fibers oriented in the plane of the fibrillation surface and perpendicular to its direction of movement.

Dessa och andra syften uppnås genom förfarandet och anordningen enligt uppfinningen, sådan den definieras i patentkraven. 10 15 2Û 25 30 35 AAO 'i \./;.. 295 En utföringsform av uppfinningen visas i bifogade ritning, där fig 1 visar ett processchema för hela massaframställningen, fig 2 behand- lingen av de kemikaliebehandlade stavarna fram till fibrering, samt fig 3 g en detaljbild av hoppressningen till enhetssatser, block.These and other objects are achieved by the method and device according to the invention, as defined in the claims. 295 An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a process diagram for the entire pulp production, Fig. 2 the treatment of the chemically treated rods up to fibrillation, and Figs. 3 g a detailed picture of the compression into unit sets, blocks.

I fig 1 visas, hur det inkommande materialet, i detta fall rundved, som är kapad till i huvudsak lika längder av minst 100, lämpligen minst 200 och företrädesvis minst 500 mm, klyves vid 1 till stavar med en tjock- lek av högst 50, företrädesvis högst 25 mm. Stavarna impregneras med en kemikalielösning vid 2 och kokas vid 3 i en kokare. Stavarna slussas in i och ut ur kokaren med hjälp av cellmatarna 4 och 5, och med hjälp av en transportör 6 med medbringare inuti kokaren bibehålles hela tiden oriente- ringen av fiberriktningen.Fig. 1 shows how the incoming material, in this case round wood, which is cut to substantially equal lengths of at least 100, preferably at least 200 and preferably at least 500 mm, is split at 1 into rods with a thickness of at most 50, preferably not more than 25 mm. The rods are impregnated with a chemical solution at 2 and boiled at 3 in a boiler. The rods are slid into and out of the digester by means of the cell feeders 4 and 5, and by means of a conveyor 6 with a carrier inside the digester the orientation of the fiber direction is maintained at all times.

Stavarna utmatas ur kokaren av cellmataren 5 och nedfaller i en kassett 7 med fiberriktningen väsentligen i kassettens längdriktning.The rods are discharged from the digester by the cell feeder 5 and fall into a cassette 7 with the fiber direction substantially in the longitudinal direction of the cassette.

Kassetten har formen av en låda med rektangulära sidor och är försedd med botten och två vertikala långsidor med samma längd som stavarna. Kassetten är öppen upptill och åt båda gavlarna. Den satsas med den mängd stavar, som åtgår för ett block.The cassette has the shape of a box with rectangular sides and is provided with a bottom and two vertical long sides with the same length as the rods. The cassette is open at the top and has both ends. It is loaded with the amount of rods required for a block.

När kassetten är fylld, förflyttas den till en press 8, och en ny kassett intar dess plats under cellmatarens 5 utlopp. Från den fyllda kassetten skjutes stavarna genom dess ena öppna gavel in i pressen 8 med hjälp av en tryckplatta 9, som manövreras av en tryckluftcylinder 10. Den tomma kassetten återgår därefter till utloppet av cellmataren 5.When the cassette is filled, it is moved to a press 8, and a new cassette takes its place under the outlet of the cell feeder 5. From the filled cassette the rods are pushed through its one open end into the press 8 by means of a pressure plate 9, which is operated by a compressed air cylinder 10. The empty cassette then returns to the outlet of the cell feeder 5.

Pressen är försedd med en övre och en undre horisontell perforerad pressplatta 11. När pressen slutes, sammanpressas stavarna, som efter kemikaliebehandlingen är mjuka, plastiska och klibbiga, till ett kompakt block. Samtidigt avrinner överskottet av kokvätskan genom perforeringarna.The press is provided with an upper and a lower horizontal perforated press plate 11. When the press is closed, the rods, which after the chemical treatment are soft, plastic and sticky, are compressed into a compact block. At the same time, the excess cooking liquid drains through the perforations.

Blocket kan ytterligare kompakteras genom hoppressning i sidled med hjälp av två vertikalställda pressplattor utefter blockets långsidor. Det fär- diga blocket skall ha sådana mått, att det passar in i och utfyller tvär- sektionen för fibreringsapparatens inmatningsfack. Trycket vid pressningen skall vara tillräckligt högt för att mellanrummen mellan stavarna skall utfyllas men inte så högt att vedens struktur bryts ned. Trycket bör där- för vara minst 0.5 MPa och helst ligga inom området 0.5-10 MPa.The block can be further compacted by lateral compression by means of two vertically positioned press plates along the long sides of the block. The finished block shall have such dimensions that it fits into and fills the cross section of the input compartment of the fiberizing apparatus. The pressure during pressing must be high enough for the gaps between the rods to be filled, but not so high that the structure of the wood breaks down. The pressure should therefore be at least 0.5 MPa and preferably be in the range 0.5-10 MPa.

Blocket skjutes sedan av en tryckplatta, lämpligen samma tryck- platta 9 som fört in stavarna i pressen, ut ur pressen och in i en annan kassett 12, som är utförd på samma sätt som kassetten 7 men med mindre mått, så att den tätt omsluter och håller samman blocket. Kassetten för- flyttas sedan till ett inmatningsfack 13 för en fibreringsapparat 14, som 462 223 “ 10 15 20 25 är ett slipverk av sedvanligt utförande.The block is then pushed by a pressure plate, preferably the same pressure plate 9 which inserted the rods into the press, out of the press and into another cassette 12, which is made in the same way as the cassette 7 but with smaller dimensions, so that it tightly encloses and holds the block together. The cassette is then moved to an input compartment 13 for a fiberizing apparatus 14, which is a grinding mill of conventional design.

Inmatningsfacket 13 består av ett vertikalt schakt med rektangu- lärt tvärsnitt, som med ett litet spel ansluter till den buktiga ytan av en slipsten 15. Fackets tvärsnittsmått invändigt överensstämmer med blockens längd och bredd plus lämpliga spel. Fackets ena vägg vinkelrätt mot stenens rotationsaxel är försedd med en öppning 16, som stänges med en lucka 17, för införande av blocken. Facket 13 rymmer två eller flera block, staplade på varandra. Blocken anpressas mot stenen av en press- platta 18, som utfyller fackets tvärsektion och belastas med hjälp av en hydraulcylinder 19. Samtidigt sättes vatten till stenen genom ett eller flera spitsrör 20.The feed compartment 13 consists of a vertical shaft with a rectangular cross-section, which with a small clearance connects to the curved surface of a grindstone 15. The cross-sectional dimensions of the compartment internally correspond to the length and width of the blocks plus suitable clearances. One of the compartments of the compartment perpendicular to the axis of rotation of the stone is provided with an opening 16, which is closed with a hatch 17, for insertion of the blocks. Tray 13 holds two or more blocks, stacked on top of each other. The blocks are pressed against the stone by a press plate 18, which fills the cross section of the compartment and is loaded by means of a hydraulic cylinder 19. At the same time, water is added to the stone through one or more pointed pipes 20.

När facket har slipats ur så mycket, att öppningen 16 har fri- lagts, köres pressplattan 18 upp, luckan 17 öppnas och ett block skjutes via den öppna gaveln av kassetten 12 genom öppningen 16 in i facket med hjälp av en tryckluftsmanövrerad tryckplatta 21. Den tomma kassetten 12 återgår till pressen 8. Luckan 17 stänges, pressplattan 18 köras åter ned, och slipningen fortsätter. Den avslipade massan uppsamlas för vidare behandling.When the compartment has been ground out so much that the opening 16 has been exposed, the press plate 18 is driven up, the door 17 is opened and a block is pushed via the open end of the cassette 12 through the opening 16 into the compartment by means of a pneumatic pressure plate 21. the empty cassette 12 returns to the press 8. The door 17 is closed, the press plate 18 is lowered again, and grinding continues. The ground pulp is collected for further treatment.

Andra utföringsformer är naturligtvis möjliga inom ramen för upp- finningstanken. Tryckplattor och kassetter kan ersättas av andra lämpliga anordningar. Slipverk av andra typer med ett eller flera vertikala, lutande eller horisontella fack med satsvis eller kontinuerlig matning kan användas. Två eller flera block kan skjutas in i facket efter varandra i fiberriktningen eller i bredd. Andra slag av fibreringsapparater än slipverk, med anpressning av blocket under vätsketillsättning mot en roterande, reliefmönstrad yta med fiberriktningen väsentligen i ytans plan och vinkelrät mot dess rörelseriktning, kan användas.Other embodiments are of course possible within the scope of the inventive concept. Pressure plates and cassettes can be replaced by other suitable devices. Grinders of other types with one or more vertical, inclined or horizontal compartments with batch or continuous feed can be used. Two or more blocks can be pushed into the compartment one after the other in the fiber direction or in width. Types of fibrillation apparatus other than grinding machines, with pressing of the block during liquid addition against a rotating, relief-patterned surface with the fiber direction substantially in the plane of the surface and perpendicular to its direction of movement, can be used.

Claims

10 15 20 25 30 35 Eatentkrav 4 6 2 2 2 3

1. In the production of chemical mechanical pulp from lignocellulosic material in the form of pieces with a length in the fiber direction of at least 100 mm, the material being impregnated with a liquid containing chemicals, the material possibly being boiled and finally fibrillated into pulp by pressing under liquid addition against a rotary fiberizing means, such as a grinding wheel, characterized in that the pieces of material are split in the direction of fiber into rods with a thickness of not more than 50 mm, preferably not more than 25 mm, that a certain amount of impregnated and possibly cooked rods with the fibers are substantially parallel compressed during drainage of liquid into a compact block with definite dimensions adapted to the dimensions of the fibrous member and its pressing device.

Device for producing chemical mechanical pulp from lignocellulosic material in the form of pieces with a length in the fiber direction of at least 100 mm, comprising an impregnation device (2) for impregnating the material with liquid, which contains chemicals, optionally a digester (3) for boiling of the material and a fibrillation device (14), such as a grinder, with a pressing device (13) and a rotating fibrillation member (15), such as a grinding wheel, for fibrillating the rods into pulp, characterized by a splitting device (1) placed before impregnation for splitting the pieces of material in the fiber direction into rods with a thickness of not more than 50 mm, preferably not more than 25 mm, and a press (8) with perforated press plates (11) for compressing, during drainage of liquid, a certain amount of the impregnated and possibly boiled rods, with the fibers substantially parallel, into a compact block of fixed dimensions, adapted to the dimensions of the fiber tubes the device (14) and its pressing device (13).

Device according to claim 2, characterized in that the press (8) comprises an upper and a lower horizontal, perforated press plate (11) and two vertically positioned press plates along both long sides of the block in the fiber direction.