AT509358A2

AT509358A2 - Verfahren und anordnung zur zellstoffverarbeitung

Info

Publication number: AT509358A2
Application number: AT0938409A
Authority: AT
Inventors: Matti-Paavo Saren; Tuomo Kaelkaejae
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2008-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-08-15
Also published as: AT509358A3; FI122771B; FI20085964A; AT509358B1; DE112009002297T5; WO2010043766A1; FI20085964A0

Abstract

Eine Verarbeitungsanordnung für Holzfaserbrei umfasst einen Abscheider (102), ein Behandlungsverfahren (112) und eine Rückführvorrichtung (100). Der Abscheider (102) scheidet Gefäße (126) von dem Holzfaserbrei (120, 122) für das Behandlungsverfahren (112) ab, das die Struktur der Gefäße (126) bricht. Die Rückführvorrichtung (100) führt die Gefäße (128), die durch das Behandlungsverfahren (112) gebrochen worden sind, in den Holzfaserbrei (120, 122, 204) zu.

Description

Verfahren und Anordnung zur Zellstoffverarbeituna

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verarbeitungsverfahren und eine Anordnung für Holzfaserzellstoff bzw. Holzfaserbrei (wood-fibre pulp) .

HINTERGRUND

Es gibt Gefäßwandzellen, das heißt Gefäße, in allen sommergrünen Bäumen, ihre Größe und Form hängt von der Holzart und deren Lebensraum ab, jedoch treten Gefäße insbesondere in tropischen sommergrünen Bäumen, wie beispielsweise Eukalyptus, Akazie, etc. auf. Bei der Papierherstellung und in der Verwendung von fertigem Papier verursachen die Gefäße Probleme. Bei der Papierherstellung verursachen die Gefäße beispielsweise ein Aufrauen bzw. Aufflocken (fluffing) und beim Bedrucken von Papier tritt ein "Gefäßrupfen"-Problem (vessel picking problem) auf, bei dem ein Gefäß sich von der Oberfläche des Papiers löst und einen weißen Fleck darauf hinterlässt .

Es wurden Studien über Gefäße veröffentlicht und Versuche unternommen, Lösungen für die von ihnen verursachten Probleme zu finden. Die Gefäße wurden vom Holzfaserzellstoff bzw. Holzfaserbrei entfernt und über eine Auslassleitung abgeführt. Das Entfernen der Gefäße von dem Materialfluss verringert jedoch die Ausbeute und ist ebenso wenig praktikabel. • · ll ’ * · 4 • · • · · * ♦ · 4

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KURZE BESCHREIBUNG

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und eine Anordnung, die dieses Verfahren implementiert, bereit zu stellen. Dies wird durch ein Verfahren zum Verarbeiten von Holzfaserzellstoff bzw. Holzfaserbrei erreicht. Das Verfahren umfasst ferner: Trennen der Gefäße von dem Holzfaserbrei für ein Behandlungsverfahren; Brechen der Struktur der Gefäße in dem Behandlungsverfahren; Zuführen der gebrochenen Gefäße von dem Behandlungsverfahren in den Holzfaserbrei .

Die Erfindung betrifft auch eine Verarbeitungsanordnung für Holzfaserzellstoff bzw. Holzfaserbrei. Die Verarbeitungs-anordnung umfasst einen Abscheider, ein Behandlungsverfahren und eine Rückführvorrichtung; der Abscheider ist dazu angeordnet, die Gefäße von dem Holzfaserbrei für das Behandlungsverfahren zu trennen; das Behandlungsverfahren ist dazu angeordnet, die Struktur der Gefäße zu brechen; die Rückführvorrichtung ist dazu angeordnet, die durch das Behandlungsverfahren gebrochenen Gefäße in den Holzfaserbrei hinein zuzuführen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Mit Hilfe des Verfahrens und der Anordnung der Erfindung werden einige Vorteile erzielt. Gefäße werden nicht länger von einem Materialfluss entfernt, sondern sie werden beispielsweise in der Herstellung eines Produkts ohne Verschlechterung bezüglich der Druckeigenschaften verwendet.

LISTE DER FIGUREN

Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter in Verbindung mit bevorzugten Ausführungaformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen

Figur 1 eine Verarbeitungsanordnung mit Rückführung für den Holzfaserbrei zeigt, Figur 2A eine Verarbeitungsanordnung mit Zuführungen für Holzfaserbrei zeigt, Figur 2B einen Trennvorgang zeigt, Figur 3 ein Messinstrument zeigt, Figur 4 eine Öffnung in dem Messinstrument zeigt, Figur 5 Zellstoff mit einem ganzen Gefäß darin darstellt, Figur 6 Zellstoff mit einem gebrochenen Gefäß darin darstellt, und Figur 7 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Verarbeitungsanordnung für Holzfaserzellstoff bzw. Holzfaserbrei wird zuerst anhand der Figur 1 betrachtet. Fett gedruckte Pfeile stellen den Holzfaserbrei 120, 122, 124, 204, 2 06 dar, der in einer Leitung bzw. einem Rohr fließt und eine Lösung von Gefäßen 126, die eine ungebrochene Struktur haben, und eine Lösung von Gefäßen 128, die eine gebrochene Struktur haben. Dünne Pfeile stellen Messsignalgaben dar. Die Ver- • · • ·

• * * · • * * · arbeitungsanordnung für Holzfaserbrei umfasst einen Abscheider 102, ein Behandlungsverfahren 112 und eine Rückführvorrichtung 100. Der Abscheider 102 trennt die Gefäße 126 von dem Holzfaserbrei 122 für das Behandlungsverfahren 112, das die Struktur der Gefäße bricht. Die Gefäße können von dem Holzfaserbrei getrennt werden, entweder vor einer

Breitrocknungsmaschine oder, alternativ, auf einer Papiermaschine, abhängig von der Behandlung, dem Endprodukt und dem Bedarf. Sobald die Gefäße zu einem gewissen Grad in dem Behandlungsverfahren 112 behandelt worden sind, können die gebrochenen Gefäße 128 zu dem Holzfaserbrei 122 mittels der Rückführvorrichtung 100 stromaufwärts des Abscheiders 102 rückgeführt werden. Der Holzfaserbrei 124, der gebrochene Gefäße mit den entfernten Gefäßen umfasst, kann von dem Abscheider 102 vorwärts, beispielsweise auf eine Papiermaschine, gefördert werden.

Die Figur 1 zeigt eine Betriebsform, in der die Rückführung der Gefäße mittels einer Vorwärtsversorgung durchgeführt wird. In diesem Fall ist der Betrieb ähnlich zu dem in der Figur l gezeigten, jedoch wird die Rückführung nach dem Abscheider 102 durchgeführt. Im Allgemeinen kann die behandelte Fraktion (fraction) entweder zu dem Eingang des ersten Schritts der -Zftjftfcnifugalminigung oder zu dem Gutstoff (accept} des ersten Schritts zurückgeführt werden, abhängig von dem Verhalten der verfeinerten Gefäße in der Zentrifugalreinigung.

Der Abscheider 102 kann beispielsweise ein Wirbelreiniger bzw. Vortexreiniger, ein Sichter bzw. eine Sortiermaschine (classifier) oder ein Sieb sein. Die Rückführvorrichtung 100 kann eine Rohrverbindung sein.

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In dem Behandlungsverfahren 112 können die Gefäße beispielsweise mit metallischen Refiner-Messern angepasst werden. Ein geeignetes Verfeinern ermöglicht es, einen großen Teil der Gefäße zu zertrümmern, so dass sie weniger Ärger verursachen. Demnach können die verfeinerten Gefäße zurück zu dem Materialfluss recycelt werden.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Gefäße chemisch in dem Behandlungsverfahren 112 zu modifizieren. Eine Form der Behandlung verwendet Carboxymethylcellulose (CMC) oder dergleichen zum Brechen der Struktur der Gefäße.

Die Behandlung der Gefäßwände, d. h, der Gefäße, wird nachfolgend detaillierter mit Hilfe der Figur 2B betrachtet. Jeder Abscheider 250 - 260 kann ein Zentrifugalreiniger, ein Sieb oder ein Sichter bzw. eine Sortiermaschine sein. In dem Sieb und/oder dem Sichter bzw. der Sortiermaschine kann die Abscheidung der Gefäße mittels eines oder mehrerer Siebe oder Sichter oder mittels einer oder mehrerer Sieb- oder Sichteroberflächen durchgeführt werden. Der Zentrifugalreiniger trennt wiederum Gefäße vom anderen Fasermaterial auf der Basis ihres geringeren spezifischen Gewichts, das heißt einer höheren Dichte. Die Form der Gefäße, die ein kurzer Stumpf ist, trägt ebenfalls dazu bei, das heißt bewirkt eine Trennung zu dem Auslass der Zentrifugalreinigung. Eine Zentrifugal-reinigung ist die am häufigsten verwendete Lösung zum Abscheiden von Gefäßen. In einer Ausführungsform wird ein einzelner Abscheider 250 zum Gefäßabscheiden verwendet. Es können jedoch Abscheidervorrichtung in einer Kaskade hinzugefügt werden. In einer Kaskadenverbindung wird der Gutstoff-Zellstoff bzw. -Brei A zu einer Abscheidervorrichtung zurück zugeführt, um als ein Eingangszellstoff für eine nachfolgende “ ·· ♦ ** » » «· « * * · · · ·4

Abscheidervorrichtung zu dienen. In der Figur 2B sind die Ab-scheidervorrichtung 250, 256 - 260 in Kaskade verbunden.

Beispielsweise wenn zwei Abscheidervorrichtungen verwendet werden, die in Kaskade verbunden sind, wird der Spuckstoff (reject) R von einer ersten Abscheidervorrichtung 250 in eine zweite Abscheidervorrichtung 256 zugeführt. Die zweite Abscheidervorrichtung 256 verarbeitet den Spuckstoff R von der ersten Abscheidervorrichtung 250 und eine konzentrierte Gefäßwand-Fraktion wird als eine Spuckstof f-Fraktion R von der zweiten Abscheidervorrichtung 256 erhalten. Entsprechend ist es möglich, eine Vielzahl von Abscheidervorrichtungen 250, 256 - 2 60, wie in der Figur 2B gezeigt, zu verbinden. Auf diese Weise werden die Gefäße zu einem höheren Anteil in der Spuckstoff-Fraktion R der Reinigung, das heißt des Abscheidens, konzentriert.

Im Allgemeinen kann es notwendig sein, dass eine Vielzahl von Abscheidervorrichtungen 250 - 254 in Serie derart verbunden sind, dass eine Gutstoff-Fraktion, das heißt der Gutstoff, von einer vorhergehenden Abscheidervorrichtung zu einer nachfolgenden Abscheidervorrichtung 252 geführt wird, wobei jede Stufe eine Trennung von mehr Gefäßwänden in der Spuckstoff -Fraktion enthält, um in der Lage zu sein, einen möglichst großen Teil der Gefäßwände in die Spuckstoff-Fraktion abzuscheiden. Es können eine Vielzahl dieser Abscheidervorrichtungen in Serie verbunden sein. Wenn es nicht notwendig ist, den Anteil von Gefäßwänden bis zu einem besonders großen Anteil zum Verfeinern zu konzentrieren, kann ein Gefäße enthaltender Zellstoff bzw. Brei, der als Spuckstoff-Fraktionen von den Abscheidervorrichtungen 250 - 254 erhalten wird, von wenigstens einer individuellen Abscheidervorrichtung 256 - 260 • · 9 *

unbehandelt gelassen werden, die Abscheider-Spuckstoff behandelt .

Gefäße sind typischerweise kürzer in ihrer Größe als andere Lignocellulose Fasern, gehören jedoch bezüglich des Durchmessers derselben Größenordnung an oder sind größer in Bezug hierauf. Wenn beim Sortieren eine ausreichend kleine Schlitzoder Netzgröße verwendet wird, werden die Gefäße, das heißt die Gefäßwende, als starre und splitterartige Fasern in dem Spuckstoffbrei konzentriert, während feine und andere in der Größe kleine elastische Fasermaterialien und beispielsweise ein Füllstoff (filier) die Sieboberfläche beim Sieben durchdringen und in den Gutstoffbrei hinein übergehen. Es wurde herausgefunden, dass je höher das Masse-zu Spuckstoff-Verhältnis der Sortierung oder der durchgeführten Siebung ist, desto größer ist der Anteil an Gefäßen, die in den Spuckstoffbrei abgeschieden werden. Somit kann der Spuckstoff-anteil des zugeführten Breis um 10 bis 30 % höher sein als in einer typischen Sortieranwendung. Ein Abscheiden von Gefäßen von dem Brei, der sortiert werden soll, kann somit durch Durchführen des Sortierens ermöglicht werden, wobei wenigstens einem Masse-zu-Spuckstoff-Verhältnis von 20 % verwendet wird. Da das Abscheiden bzw. Abtrennen verbessert wird, wenn das Masse-zu-Spuckstoff-Verhältnis ansteigt, kann die Abscheidung auch unter Verwendung von beispielsweise einem Masse-zu-Spuckstof f -Verhältnis von wenigstens 30 % durchgeführt werden.

Nach der Abscheidung der Gefäße und bevor diese verfeinert werden, kann es notwendig sein, die Gefäße zu verdichten, um das Verfeinern zu verbessern. Das Verfeinern kann effizient durchgeführt werden, wenn der Gefäße enthaltende Brei auf eine Dichte von 3 bis 30 % konzentriert ist, bevor der Brei zum Verfeinern übergeführt wird. Es ist möglich, einen Scheiben- • * Μ ··«· · » ► · · · « · • Ο * * ♦ ο· · * · ► 4 • *

ρ * * · « · · • * · * I I • · * · · · ** * · ·» » · filter, einen Trommelverdichter und/oder beispielsweise eine Schneckenpresse zum Verdichten zu verwenden.

Die Gefäße können gebrochen werden, indem sie zwischen den Mahlflächen eines Refiners verfeinert werden. Das Brechen kann in einer gewünschten Weise und bis zu einem gewünschten Grad durchgeführt werden, so dass die gebrochenen Gefäße in einer geeigneten Form in das Verfahren zurückgeführt werden können. Die Mahlflächen des Refiners können beispielsweise Metalloberflächen sein, die Schneidkanten aufweisen, oder Mahlflächen, die zum Schleifen, Mahlen oder zum Feuchtschlagen (wet beating) gedacht sind. Die Mahlflächen, die zum Schleifen oder Mahlen oder zum Feuchtschlagen des Breis gedacht sind, können beispielsweise eine Basaltklingenoberfläche aufweisen, die eine kompakte Oberfläche mit Öffnungen darin aufweist, oder können aus Metallmahlflächen als Basis hergestellt sein, die beschichtet sind, beispielsweise mit Körnungen, die aus Aluminiumoxiden hergestellt sind, und die die Mahlfläche bilden. Ferner können die Mahlflächen als eine Kombination von wenigstens zwei der vorstehend genannten Mahlflächen bereitgestellt werden, beispielsweise derart, dass eine metallische Oberfläche, die Schneidkanten aufweist, eine Mahlfläche bildet und eine Mahlfläche in der Art einer Schleifen-Form (grinding-type) die zweite Mahlfläche bildet. Zusätzlich oder alternativ können die einander gegenüberliegenden Mahlflächen aus zwei oder mehr Mahlflächen unterschiedlicher Schleifen-Formen hergestellt sein. Die nachfolgenden Mahlflächen sind Mahlflächen, die als solche bekannt sind und werden daher nicht detaillierter präsentiert.

Unabhängig von der Art des Behandlungsverfahrene 112 besteht der Zweck des Behandlungsverfahrens 112 darin, die Struktur der Gefäße zu brechen, da der Verbindungsbereich eines ge-

brochenen Gefäßes großer ist und die Bindefähigkeit besser ist als die eines ganzen Gefäßes. Nach dem Behandlungsverfahren 112 sind die Gefäße gut zum Papierherstellen geeignet. Das Brechen der Gefäßstruktur verbessert auch die Qualität des fertig gestellten Papiers, beispielsweise bezüglich des Drückens und der Erscheinung.

Das Behandlungsverfahren 112 kann in einer vorbestimmten Weise ohne Messen des Holzfaserbreis oder der Gefäße erfolgen. Jedoch ist es, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, in der Bearbeitungsanordnung auch möglich, mehrere Messungen durchzuführen, die von einer manuellen oder automatischen Anpassung der Verarbeitungsanordnung für Holzfaserbrei verwendet werden können,

Die Verarbeitungsanordnung kann eine Signalverarbeitungseinheit 108 aufweisen, die Daten betreffend den Zustand der Verarbeitungsanordnung von wenigstens einem Messinstrument 104, 10 6, 110, 114, 118, 200, 202 erhalten kann und das Gefäßbehandlungsverfahren 112 auf der Basis der von jedem Messinstrument 104, 106, 110, 114, 116, 118 erhaltenen Daten steuern kann. Die Signalverarbeitungseinheit 108 kann einen Prozessor umfassen, einen Speicher und eines oder mehrere geeignete Computerprogramme zur Signalverarbeitung und/oder Steuerung.

Die Verarbeitungsanordnung kann wenigstens ein Messinstrument 104, 116, 118, 200, 202 zum Messen von Gefäßen in dem Holzfaserbrei 120, 122, 124, 204, 206 umfassen. In diesem Fall kann die Signalverarbeitungseinheit 108 das Gefäßbehandlungsverfahren 112 basierend auf der Messung von wenigstens einem Messinstrument 104, 116, 118, 200, 202 steuern. Das Messinstrument 116 kann die Menge und/oder Qualität der Gefäße 120 messen. in dem unbehandelten Holzfaserbrei 120 messen. Das Messinstrument 104 kann die Menge und/oder Qualität der Gefäße in dem behandelten Holzfaserbrei 122 messen, der sowohl behandelte als auch nicht behandelte Gefäße enthält.

Die Messinstrumente 116 und 104 können die Abweichung in der Konzentration an Gefäßen messen, die möglicherweise die meisten Probleme in dem Holzfasermaterialfluss verursachen. Dies ermöglicht auch eine Anpassung des Spuckstoffverhältnisses des Abscheiders 102 auf Basis der Messung.

Die Messinstrument 118, 202 können die Menge und/oder Qualität der Gefäße in dem behandelten Holzfaserbrei 124, 206 messen, von dem die nicht behandelten Gefäße entfernt wurden und in den die behandelten Gefäße zugeführt werden. Das Messinstrument 200 kann den Holzfaserbrei 204 messen, von dem die (nicht behandelten) Gefäße entfernt wurden, zu dem jedoch nicht die nicht behandelten Gefäße hinzugefügt wurden.

Die Signalverarbeitungseinheit 108 kann auch als eine Steuerung agieren und den Abscheider 102 steuern, um die Gefäßabscheidung in dem Holzfaserbrei 122 basierend auf der Messung anzupassen. Wenn die Menge an ganzen Gefäßen sich, gemäß dem Messinstrument 202, in dem behandelten Holzfaserbrei 124 stromabwärts des Abscheiders 102 erhöht, so ist es möglich, den Betrieb des Abscheiders 102 zu verbessern, um auf diese Weise so viele Gefäße wie möglich in den Behandlungsvorgang 112 zu involvieren. Eine Verbesserung kann sich auf eine verlängerte Durchgangszeit des Holzfaserbreis durch den Abscheider 102 beziehen, auf eine erhöhte Drehgeschwindigkeit eines Zentrifugalreinigers oder dergleichen. Entsprechend ist es möglich, dann, wenn die Menge an ganzen Gefäßen in dem behandelten Holzfaserbrei 124 stromabwärts des Abscheiders 102 abnimmt, die Leistung des Abscheiders 102 zu verringern oder sie unverändert zu lassen. Es ist möglich, die Leistung des Abscheiders 102 zu erhöhen (zu verringern) , wenn die Menge an Gefäßen in dem unbehandelten Holzfaserbrei 120 oder in dem Holzfaserbrei 122 zwischen der Rückführvorrichtung 100 und dem Abscheider 102 ansteigt (sich verringert).

Die Verarbeitungsanordnung kann ein Messinstrument 110 zum Messen der Gefäße, die in das Behandlungsverfahren zugeführt werden, umfassen. In diesem Fall kann die Signalverarbeitungs-einheit 108 den Behandlungsvorgang 112 so steuern, dass das Brechen der Gefäßstruktur auf der Basis der Messung angepasst werden kann. Wenn Gefäße 126 reichlich vorhanden sind, das heißt der Gefäßfluss gemäß der Messung durch das Messinstrument 110 groß ist, ist es möglich, den Behandlungsvorgang 112 zu verbessern. Entsprechend kann das Behandlungsverfahren 112 verbessert werden, wenn auf Basis des Messinstruments 110 die Qualität der Gefäße 126 derart ist, dass eine effizientere Behandlung als zuvor notwendig ist. Eine Verbesserung des Behandlungsverfahrens 112 kann sich auf eine verlängerte Behandlungszeit, erhöhte auf die Gefäße einwirkende Kräfte, einen erhöhten Betrag an einem chemische Behandlungsmittel und/oder ein Zuführen eines chemischen Mittels zum effizienteren Brechen der Struktur der Gefäße beziehen.

Die Verarbeitungsanordnung kann ein Messinstrument 114 zum Messen der Gefäße in dem Behandlungsverfahren 112 umfassen. In diesem Fall kann die Signalverarbeitungseinheit 108 das Behandlungsverfahren 112 derart steuern, dass das Brechen der Gefäßstruktur basierend auf der Messung angepasst werden kann. Wenn eine Menge an Gefäßen, die einen Schwellenwert überschreitet, für gebrochen befunden wird, können die Gefäße zurück zu dem Holzfaserbrei geführt werden. Wenn das :i2'

Messinstrument 114 feststellt, dass die Gefäße besser gebrochen sind als was vorbestimmt war, so ist es möglich, die Effizienz des Behandlungsverfahrens 112 zu verringern. Entsprechend ist es möglich, das Behandlungsverfahren 112 zu verbessern, wenn basierend auf dem Messinstrument 114 befunden wird, dass die Gefäße in einer vorbestimmten Weise oder schlechter gebrochen sind.

Die Verarbeitungsanordnung kann ein Messinstrument 106 zum Messen der Gefäße, die aus dem Behandlungsverfahren 112 hervorgehen, umfassen. In diesem Fall kann die Signalver-arbeitungseinheit 108 das Behandlungsverfahren 112 derart steuern, dass die Gefäßstruktur basierend auf der Messung angepasst wird. Wenn das Messinstrument 106 befindet, dass die Gefäße besser zersetzt sind, als vorbestimmt, so ist es möglich, die Effizienz des Behandlungsverfahrens 112 zu verringern. Entsprechend ist es möglich, das Behandlungsverfahren 112 zu verbessern, wenn basierend auf dem Messinstrument 106befunden wird, dass die Gefäße in einer vorbestimmten Weise oder schlechter als das gebrochen sind.

Basierend auf den Daten von den Messinstrumenten 106, 110 und 114 ist es möglich, das Behandlungsverfahren 112 anzupassen und Informationen darüber zu erhalten, wie erfolgreich die Abscheidung der Gefäße war. Zusätzlich ist es durch Vergleich der vor und nach dem Behandlungsverfahren 112 durchgeführten Messungen möglich, zu beurteilen, wie erfolgreich die Gefäßverfeinerung erfolgt ist.

Die Figur 3 zeigt ein Messinstrument 104, 106, 110, 114, 116, 118, 200, 202, das eine Strahlungsquelle 300 und einen Detektor 302 umfassen kann. Die Strahlungsquelle 300 richtet Strahlung auf ein Objekt 304, das gemessen werden soll, wobei dieses Holzfaserbrei 120, 122, 124, 204, 206 oder unbehandelte Gefäße 126 vor dem Behandlungsverfahren 112 oder behandelte Gefäße 12 8 nach dem Behandlungsverfahren 112 umfassen kann. Das zu messende Objekt 304 kann eine Lösung sein, die Wasser als ein Medium und Holzfasern und/oder Gefäße als Trockenmassepartikel enthält. Die Lösung kann beispielsweise in einer Leitung 306 fließen, die durchsichtig für die in der Messung verwendete Strahlung ist. Die Gefäße in dem zu messenden Objekt 304 streuen und/oder absorbieren die darauf gerichtete Strahlung. In dieser Anmeldung umfasst der Begriff Streuung auch Reflektion. Der Detektor 302 kann die Strahlung ermitteln, die ausgehend von der Strahlungsquelle direkt durch das zu messende Objekt hindurch tritt oder die Strahlung, die von dem zu messenden Objekt gestreut wird, wobei ein Bild auf dem zu messenden Objekt 304 geformt wird. Der Detektor 302 wandelt das erhaltene Bild, das mittels der Strahlung erstellt wurde, in ein elektrisches Bildsignal um, das ein analoges oder digitales Signal sein kann. Die Signalverarbeitungseinheit, die einen Umwandler zum Umwandeln eines analogen Signals in ein digitales umfassen kann, kann das Bildsignal mit einem geeigneten Bildverarbeitungsprogramm verarbeiten. Die Gefäß-abscheidung mit dem Abscheider 102 von dem Holzfaserbrei, die Bewertung des Behandlungsverfahrens 112 in der Signalverarbeitungseinheit 108 und optional die Steuerung des Behandlungsverfahrens 112 können auf einer Formerkennung der Gefäße basieren. Diese Lösung ist geeignet für eine kontinuierliche Online-Fasermessung. Das Bild von jedem Messinstrument kann für die Menge an Gefäßen und das Brechen ihrer Struktur analysiert werden. Das Abscheiden von ganzen oder gebrochenen Gefäßen kann entweder mittels einer konventionellen Technologie (Maßkriterien} oder beispielsweise mittels lernfähigen Sortiermaschinen, beispielsweise als eine

Sortiermaschine mit neuralem Netzwerk oder PLS (partial least squares) durchgeführt werden.

Jedes Messinstrument kann auch ein abbildendes Elements 308 umfassen, das für den Detektor 302 ein Bild des zu messenden Objekts 304 erstellt. Zusätzlich ist es möglich, dass das Messinstrument ein fokussierendes Element 310 umfasst, womit die Strahlung besser auf das zu messende Objekt 304 fokussiert wird. Wenn der Detektor 302 Strahlung ermittelt, die ausgehend von der Strahlungsquelle direkt durch das zu messende Objekt hindurch tritt, dann erscheinen die behandelten und/oder nicht behandelten Gefäße auf dem Bild, das von dem Detektor bereitgestellt wird, als dunkle Objekte gegen einen hellen Hintergrund. Wenn der Detektor 302 die Strahlung ermittelt, die von den Partikeln des zu messenden Objekts 304 gestreut wird, dann erscheinen die Partikel, wie beispielsweise behandelte und/oder nicht behandelte Gefäße auf dem Bild, das von dem Detektor bereitgestellt wird, als helle Objekte gegen einen dunklen Hintergrund.

Die Strahlungsquelle 300 kann eine optische Strahlungsquelle sein und sowohl das abbildende Element 3 08 als auch das fokussierende Element 310 können optische Komponenten umfassen, wie beispielsweise Linsen oder Spiegel. Die Strahlungsquelle 300 kann eine oder mehrere LEDs umfassen, die sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung emittieren.

Wenn optische Strahlung ausgehend von der Strahlungsquelle 300 direkt auf den Detektor 302 gerichtet ist, so ist es möglich, die Qualität des Bildes mittels der Anordnung der Figur 4 zu verbessern. Das abbildende Element 308 kann ein optisches Element 400 umfassen, das die Strahlung, die von dem zu messenden Objekt 304 emittiert wird, fokussiert, wie bei- spielsweise eine Linse oder ein Spiegel, der die optische Strahlung auf eine kleine Öffnung 404 in einem lichtundurchsichtigen Teil 402 fokussiert, wobei der Durchmesser der Öffnung beispielsweise geringer als 5 mm ist. Im Allgemeinen ist der Durchmesser der Öffnung 402 1 mm, nur 0, 1 mm oder sogar kleiner. Die Strahlung, die von der Öffnung 4 02 kommt, kann wiederum mit dem optischen Element 406 für den Detektor 402 abgebildet werden, wie beispielsweise mit einer Linse oder eine Spiegel.

Der Detektor 302 kann eine Schwarzweiß- oder Farb-Digitalkamera sein, die ein detektierendes Element hat, das eine Halbleiterpixelmatrix umfasst.

Die Strahlungsquelle 300 kann auch eine Röntgenstrahlungs-quelle sein, wobei in diesem Fall der Detektor 302 eine Halbleiterpixelmatrix ist, die empfindlich auf Röntgenstrahlung ist. Ferner kann die Strahlungsquelle 300 eine Ultraschall-Strahlungsquelle sein, wobei in diesem Fall der Detektor 302 ein Ultraschalldetektor ist, der empfindlich auf akustische Strahlung ist.

Die Figur 5 zeigt ein Bild, das von einem Messinstrument bereitgestellt wurde, wobei man ein Gefäß 500 sehen kann, das eine ungebrochene Struktur hat. Auch eine Faser 502 ist in dem Bild gezeigt.

Die Figur 6 zeigt ein Bild, das von einem Messinstrument bereitgestellt wird, wobei man ein Gefäß 600 sehen kann, das eine gebrochene Struktur hat und das die Signalverarbeitungseinheit 108 nicht als ein (ganzes) Gefäß 126, 500 definiert. Auch eine Faser 502 ist in dem Bild gezeigt.

Die Figur 7 zeigt das Ablaufdiagramm des Verfahrens. In Schritt 700 werden die Gefäße von dem Holzfaserbrei für das Behandlungsverfahren 112 getrennt. In Schritt 702 wird die Struktur der Gefäße in dem Behandlungsverfahren gebrochen. In Schritt 704 werden die Gefäße von dem Behandlungsverfahren 112 in den Holzfaserbrei 120, 122 zugeführt.

Die Signalverarbeitungseinheit 108 kann mittels eines Prozessors, mittels eines Speichers und mittels Computerprogrammen umgesetzt sein und die Steuerung des Behandlungs-verfahrens 112 kann als ein Computerprogramm umgesetzt sein. Alternativ kann die Signalverarbeitungseinheit 108 auch als eine Hardwarestruktur mittels separater Logikkomponenten, mittels eines oder mehrerer integrierter Schaltkreise oder mittels eines oder mehrerer Applikations-spezifischer integrierter Schaltkreise (ASICs) umgesetzt sein. Ein Hybrid dieser unterschiedlicher Umsetzungen ist ebenfalls möglich.

Das Computerprogramm kann wiederum in dem Verteilungsmittel {distribution means) des Computerprogramms für dessen Verteilung platziert sein. Das Verteilungsmittel des Computerprogramms ist mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung lesbar und kodiert die Computerprogrammbefehle zum Steuern des Behandlungsverfahrens 112.

Das Verteilungsmittel kann eine an sich bekannte Lösung zum Verteilen des Computerprogramms, beispielsweise ein mittels einer Datenverarbeitungseinheit lesbares Medium, ein Programmspeicherdatenträger, ein Speicher, der mittels einer Datenverarbeitungseinheit lesbar ist, ein Softwareverteilungspaket, das mittels einer Datenverarbeitungseinheit lesbar ist, ein Signal, das mittels der Datenverarbeitungseinheit lesbar ist, ein Telekommunikationssignal, das mittels der Datenver- arbeitungseinheit lesbar ist, oder ein komprimiertes Softwarepaket, das mittels der DatenverarbeitungsVorrichtung lesbar ist, sein.

Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf die Beispiele der beigefügten Figuren beschrieben ist, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, sondern auf unterschiedliche Weise innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche angepasst werden kann.

Patentansprüche:

Claims

GIBLER&POTH PATENTANWÄLTE GIBLER & POTH PATENTANWÄLTE OG Dorotheergasse 7/14 11010 Wien | Austria Patentansprüche 1. Verfahren zum Bearbeiten von Holzfaserbrei, gekennzeichnet durch Trennen (700) von Gefäßen (126, 500) von dem Holzfaserbrei (120, 122) für ein Behandlungsverfahren (112); Brechen (702) der Struktur der Gefäße (126, 500) in dem Behandlungsverfahren (112); Zuführen (704) der gebrochenen Gefäße (128, 600) von dem Behandlungsverfahren (112) in den Holzfaserbrei (120, 122, 204) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Gefäße (126, 500) in dem Holzfaserbrei (120, 122, 124, 204, 206) und Steuern des Brechens der Struktur der Gefäße (126, 500) auf Basis der Messung.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Gefäße (126, 500) in dem Holzfaserbrei (120, 122, 124, 204, 206) und Steuern der Abscheidung der Gefäße (126, 500) von dem Holzfaserbrei (120) auf der Basis der Messung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch * * ;ι& : Steuern des Behandlungsverfahrens (112) der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung.
5 - Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Gefäße (126, 500), die dem Behandlungsverfahren (112) zugeführt werden sollen, und Steuern des Behandlungsverfahrens (112) der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung.
6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Gefäße (126, 500) in dem Behandlungsverfahren (112) und Steuern des Behandlungsverfahrens (112) der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung.
7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Gefäße (126, 500), die aus dem Behandlungsver fahren (112) resultieren, und Steuern des Behandlungsverfahrens (112) auf der Basis der Messung.
8. Anordnung zum Verarbeiten von Holzfaserbrei, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsanordnung einen Abscheider (102) , ein Behandlungsverfahren (112) und eine Rückführvorrichtung (100) umfasst, wobei der Abscheider (102) angeordnet ist, um Gefäße (126, 500) von dem Holzfaserbrei (120, 122) für das Behandlungsverfahren (112) abzuscheiden, • ·

• · • * 2a • ·< wobei das Behandlungsverfahren (112) angeordnet ist, um die Struktur der Gefäße (126, 500) zu brechen, wobei die Rückführvorrichtung (100) angeordnet ist, um die Gefäße (128, 600), die durch das Behandlungsverfahren (112) gebrochen worden sind, in den Holzfaserbrei (120, 122, 204) zuzuführen.
9. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsanordnung eine Signalverarbeitungseinheit (108) aufweist und dass die Signalverarbeitungseinheit (108) angeordnet ist, um Daten betreffend den Zustand der Verarbeitungsanordnung zu erhalten und das Behandlungsverfahren (112) der Gefäße (126, 500) auf der Basis der erhaltenen Daten zu steuern.
10. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsanordnung wenigstens ein Messinstrument (104, 116, 118) zum Messen der Gefäße (126, 500) in dem Holzfaserbrei (120, 122, 124, 204, 206) aufweist, und dass die Signalverarbeitungseinheit (108) dazu angeordnet ist, das Behandlungsverfahren (112) der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung jedes Messinstruments (104, 116, 118) zu steuern.
11. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinheit (108) dazu angeordnet ist, den Abscheider (102) zu steuern, um die Abscheidung der Gefäße (126, 500) von dem Holzfaserbrei (120, 122) auf der Basis der Messung anzupassen. 23..
12. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsanordnung ein Messinstrument {110} zum Messen der Gefäße {126, 500), die in das Behandlungsver fahren (112) zugeführt werden sollen, aufweist, und dass die Signalverarbeitungseinheit (108) angeordnet ist, um das Behandlungsverfahren (112) derart zu steuern, dass das Brechen der Struktur der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung angepasst wird.
13. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsanordnung ein Messinstrument (106) zum Messen der gebrochenen Gefäße (128, 600) umfasst, die aus dem Behandlungsverfahren (112) resultieren, und dass die Signalverarbeitungseinheit (108) angeordnet ist, um das Behandlungsverfahren (112) so zu steuern, dass das Brechen der Struktur der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung angepasst wird.
14. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsanordnung ein Messinstrument (114) zum Messen von Gefäßen (126, 500) in dem Behandlungsverfahren (112) aufweist, und dass die Signalverarbeitungseinheit (108) angeordnet ist, um das Behandlungsverfahren (112) derart zu steuern derart, dass das Brechen der Struktur der Gefäße (126, 500) auf der Basis der Messung angepasst wird. Gibler fijf ΒΜώΙ/UWrfHftanwälte OG (Dr. F. Gibler & Dr. W. Poth)