"PROCEDE ET APPAREIL POUR LE BLANCHIMENT DE PATE A PAPIER."
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pâte à papier et concerne, en particulier, un procédé et
un appareil pour traiter cette matière afin d'effectuer
plus efficacement le blanchiment désiré.
On a déjà proposé, dans le blanchiment de pâte
à papier, de traiter la matière dans un appareil comprenant,
par exemple, une cuve horizontale présentant une cloison
médiane autour de laquelle le mélange de pâte et de liquide
à blanchir est obligé à circuler lentement par un ou plusieurs transporteurs ou propulseurs disposés transversalement. On a fait usage, dans ce but, d'autres dispositions d'appareils. Dans tous ces appareils, la concentration maximum permise de la pâte est d'à peu près 6%, concentration à laquelle la masse est à peu près fluide. Cette faible concentration est nécessaire à cause de la difficulté . qu'on éprouvait., autrement, à maintenir la circulation désirée. De plus, la température de la masse doit être relativement élevée, 43[deg.]C par exemple, pour assurer l'action de blanchiment voulue dans un temps raisonnable.
En dehors de la lenteur de l'opération de blanchiment, qui prend à peu près huit heures, on se trouve en.
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relativement élevée tend à rompre la cellulose en causant ainsi une perte plus grande, dans le blanchiment, que celle. qui résulterait d'une opération conduite à une température moindre. De plus, les fibres décolorées commencent à blanchir trop rapidement à l'extérieur et la solution de blanchiment est par cela même empêchéede pénétrer la fibre et de la blanchir entièrement.
La demanderesse a découvert que l'opération de blanchiment peut être conduite plus efficacement, avec divers avant.ages y compris ceux ci-après exposés, en employant une masse de pâte et d'agent de blanchiment d'une concentration beaucoup plus forte que. cela n'a été praticable jusqu'à présent. Ainsi, la masse peut contenir de 10 à 25% de pâte, la concentration étant telle qu'elle assure une masse de consistance relativement ferme ou non fluide. Une telle
[nasse peut être transportée tout d'une pièce à travers les blanchisseurs en contraste avec la circulation fluide pratiquée jusqu'à présent. Par conséquent, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, la masse de pâte et d'agent de blanchiment est avancée mécaniquement et agitée périodiquement pour assurer un mélange intime de cette pâte et de cet agent. Avec la concentration plus forte, on peut faire usage d'une solution de blanchiment contenant de 20
à 30 grammes de chlore utile par litre. On peut conduire l'opération à une température plus basse que jusqu'ici et l'on évite ainsi un resserrement qui, autrement, résulterait de la rupture de la cellulose. En conduisant l'opération
de la manière décrite, il est possible d'augmenter notablement l'efficacité d' opérations de blanchiment, de sorte qu'on peut blanchir avec succès une masse contenant, par exemple de 18 à 20% de pâte en environ trois heures, c'est-à-dire moins de la moitié du temps nécessaire avec l'ancienne façon de procéder en faisant usage d'une masse ne contenant pas plus de 6% de pâte.
La demanderesse a également découvert que la pâte Peut. être avantageusement livrée directement 03 la machine, ou presse, au mouillé aux blanchisseurs. Cette opération est particulièrement désirable étant donné qu'elle facilite l'enlèvement d'humidité à un degré qui assure une masse
de pâte de la concentration désirée lorsqu'on ajoute l'agent de blanchiment. Dans la machine au mouillé,la pâte est de préférence concentrée à environ 25 à 30% et est livrée directement du docteur ou racle aux blanchisseurs où elle est mélangée avec suffisamment de liquide à blanchir pour former une masse contenant, par exemple, de 18 à 20% de pâte. On peut prévoir plusieurs cuves blanchisseuses, de façon que la capacité des blanchisseurs égale celle de la machine au rnouill é.
Comme résultat de la forte concentration de
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de poisson", c'est-à-dire de petits corps globulaires formés par l'agglomération de la fibre. Ces corps, si on les laissait, gêneraient la fabrication de papier avec la pâte. Toutefois, la demanderesse a découvert que, par dilution
de la pâte et passage de celle-ci sur des "riffles", les
/ "yeux de poisson" peuvent être entièrement éliminés. La
pâte est ainsi préparée pour son utilisation dans la fabrication de papier.
Pour la mise en pratique de l'invention, il est possible d'employer des blanchisseurs de disposition et de construction variables; mais, dans les réalisations préférées de l'invention, on emploie un appareil tel que celui ci-après décrit.
Cet appareil est représenté par les dessins ci-joints sur lesquels : Fig. 1 est un plan de l'appareil blanchisseur, le couvercle étant enlevé; Fig. 2 est une coupe suivant 2-2, fig. 1; Fig. 3 est une élévation latérale du même appareil; Fig. 4 est un plan similaire à Fig . 1, d'une autre forme de construction de l'invention; Fig. 5 est un plan similaire d'une autre disposition encore; Fig. 6 représente, schématiquement, la disposition de la machine au mouillé et des blanchisseurs, grâce à laquelle la pâte est livrée directement aux blanchisseurs; Fig. 7 est un plan d'un autre type de cuve blanchisseuse; <EMI ID=4.1> des "riffles" par rapport à l'appareil blanchisseur.
Sur les dessins, on a représenté une cuve oblongue
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extrêmes 12, 13. A mi-chemin entre les parois latérales
se trouve une cloison médiane verticale, 14, qui s'étend entre les parois extrêmes 12; 13 et autour de laquelle la pâte doit être entraînée. A ses extrémités, la cloison médiane
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présente de grandes ouvertures 15. La cuve ainsi décrite peut être faite de ciment de Portland revêtu de carreaux, ou d'autre matière convenable qui ne sera pas affectée par la solution
de bichlorite de calcium, et elle est, de préférence, pourvue d'un couvercle convenable. Dans les ouvertures 15 sont logés des fourreaux métalliques à rebords 16. A travers les deux ouvertures, passent axialement les arbres 17, 18 qui tourillonnent dans des coussinets convenables montés dans les parois latérales 10 et 11 de la cuve et pourvus de boites
à garniture., ou d'autres dispositifs convenables, pour empêcher les fuites du contenu de la cuve. Sur les arbres
17 et 18 se trouvent de courtes vis sans fin ou agitateurs 19 et 20 qui s'adaptent dans les fourreaux 16. Les arbres 17 et
18 portent également des hélices de pas inverse, 19t, pour empêcher le tassement de la masse contre les côtés de la cuve. Les ouvertures 15 sont situées à quelque distance au-dessous du bord supérieur de la cloison médiane, ue sorte que les vis sans fin et les hélices sont complètement immergées dans le contenu de la cuve. Les arbres 17 et 18 peuvent être actionnés de toute manière convenable, par exemple: au moyen de moteurs électriques, 21, 22, dont les arbres sont reliés aux arbres
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peuvent, par exemple, porter les petites roues de chaîne 23 d'où des chaînes 24 s'étendent aux roues de chaîne 25 montées sur les arbres portant les vis sans fin et les hélices. Si ces arbres sont actionnés dans le même sens, les vis sans fin sont de pas opposés; mais s'ils sont actionnés dans des sens opposés, comme c'est représenté, les vis sans fin ont des pas de même sens, le but étant de transférer la pâte d'un des côtés de la cloison médiane à l'autre et, en même temps, d'effectuer un mélange intime de la fibre et de la solution de blanchiment aqueuse.
Suivant l'invention, pour remplir les buts qui ont été exposés ci-dessus, il est prévu des moyens, s'étendant longitudinalement à la cuve, pour transporter mécaniquement
la pâte en un chemin fermé à travers la cuve, ce qui permet, comme résultat, de faire usage d'une masse de pâte beaucoup plus concentrée qu'on ne pourrait pas, autrement, traiter avec succès. Ainsi, dans la partie inférieure de chacun des compartiments longitudinaux formés dans la cuve par la cloison
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opposés, comme c'est clairement représenté à la Fig. 1. Les vis de chaque paire sont désignées par 26, 27 et leurs arbres
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les parois extrêmes 12 et 13. Dans le fond de chaque compartiment sont de préférence formées des cannelures ou logements semi-cylindriques 30, 31, pour recevoir les vis d'Archimède, comme c'est représenté à la Fig. 2. A une de leurs extrémités,
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et sont actionnés de toute manière convenable. Par exemple, un moteur électrique 32 commande, par l'intermédiaire d'un
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moyen de vis sans fin (non représentées) portées par lui, des roues hélicoïdales 36 montées sur les arbres 28 et 29.
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sont mises en rotation à une vitesse relativement faible, celles de chaque paire tournant dans des sens opposés de manière à entraîner toute la masse de pâte, lentement, autour
de la cloison médiane, et elles constituent, avec la matière dans laquelle elles sont noyées, un fond en mouvement des
deux compartiments de la cuve, fond sur lequel la plus grande partie de la masse de pâte et d'agent de blanchiment est transportée tout d'une pièce. D'autre part, les arbres 17
et 18 sont actionnés à une vitesse relativement plus grande
de sorte,que les courtes vis sans fin offrent relativement
peu de résistance à la pâte tout en assurant cependant l'action de brassage nécessaire pour mélanger intimement l'agent de blanchiment. avec la pâte. Pour aider à briser la pâte et à la mélanger plus efficacement avec le réactif de blanchiment, une
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par le mélange de pâte et de solution de blanchiment dans chaque compartiment, et dans les plans transversaux verticaux des ouvertures 15. L'action combinée des vis d'Archimède principales 26, 27, montées sur les arbres 28, 29, et des
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lorsqu'elle arrive à l'extrémité du compartiment et brise également les mottes de pâte.
Sur la Fig. 6, la machine au mouillé est désignée par 59 et est alimentée en pâte par le tuyau 60. La machine
au mouillé est pourvue de rouleaux 61 et 62 et d'un feutre mobile 63,supporté sur des rouleaux intermédiaires et de renvoi 64 et convoyant la pâte à une racle 65. Cette dernière livre la. pâte à une auge 66 dans laquelle se trouve une vis d'Archimède 67. L'auge est disposée, par rapport à une ou plusieurs des cuves blanchisseuses, de façon que la pâte puisse être livrée directement aux cuves, comme c'est désiré. Cette disposition réalise une économie importante dans la manutention de la pâte et permet d'obtenir une pâte plus sèche, et un mélange plus uniforme de la pâte avec le liquide de blanchiment, que cela ne serait possible autrement.
Dans le fonctionnement la pâte, venant par exemple
de la machine au mouillé, et le liquide de blanchiment
sont amenés dans la cuve de toute façon convenable et l'on
met en action les diverses parties mobiles. Les vis d'Archimède longitudinales tournent lentement, de 4 à 6-tours par minute, par exemple, et les courtes vis sans fin transversales sont actionnées à une vitesse relativement grande, 50 à 100 tours par minute par exemple. Toute la masse dense se meut d'une seule pièce dans chaque compartiment sous l'action propulsive des vis d'Archimède longitudinales, les vis sans fin transversales agitant et mélangeant la pâte avec le réactif à mesure que le mélange passe d'un compartiment à
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Comme cela a été dit précédemment, il résulte parfois du traitement de la masse concentrée de pâte la formation d'"yeux de poisson" dans la masse. On peut, toutefois, remédier aisément à cet inconvénient. A la Fig. 9, on a représenté schématiquement une cuve blanchisseuse 68 pourvue de moyens, tels que des vis saris fin longitudinales
69, pour faire avancer la masse de pâte à travers elle, et de vis sans fin transversalement disposées, 70, dans le but d'agiter la pâte. La pâte, dans cette cuve, est relativement concentrée, à 18% par exemple. A la fin de l'opération de blanchiment, la pâte est livrée, par un tuyau 71 commandé par un robinet'.72 à une caisse d'égouttage 73 ayant un fond
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chiment est séparé de la pâte qu'on lave ensuite avec de l'eau fournie par un tuyau perforé 75,. Le liquide de blanchiment et l'eau de lavage sont emmenés par un tuyau 76. Une fois le lavage terminé, on chasse la pâte de la caisse d'é-
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et cette pâte est livrée, par un tuyau 78 et une pompe 79, à un réservoir 80. En raison de l'addition d'eau effectuée par la chasse produite dans la caisse d'égouttage, la pâte dans
le réservoir 80 est bien moins concentrée, à 2 à 3% par exemple,
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82 et un tuyau 83, à la tête du "riffle" 84 où elle pénètre dans une boite 85 et est mélangée avec de l'eau fournie par un tuyau 86. On ajoute suffisamment d'eau pour réduire la concentration de préférence à peu près à trois dixièmes pour cent. Le mélange de pâte et d'eau déborde par-dessus une
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sur une table qui est recouverte d'une matière convenable, de préférence un feutre de coton ayant des fibres s'étendant verticalement qui servent à arrêter la fibre de la pâte
et leur permettent de se séparer à mesure que la matière
coule par-dessus la table. En raison de la dilution et de l'action du "riffle", tous "yeux de poisson" existant dans
la masse sont désagrégés et la pâte est livrée à une boite
90, à l'extrémité du "riffle", et de là, par un tuyau 91, à
la machine ou presse au mouillé (non représentée) où l'eau
est de nouveau enlevée de la pâte. La pâte est ainsi à l'état voulu pour l'usage.
Il est évident qu'au lieu d'avoir une seule cloison médiane divisant la cuve en deux compartiments, on pourrait employer une cuve telle que celle représentée à la Fig. 5, dans laquelle il y a deux cloisons intermédiaires, 40, 41, s'étendant longitudinalement à la cuve et divisant celle-ci
en trois compartiments. Dans ce cas, la pâte passe d'abord dans les compartiments extérieurs puis passe, dans la direction opposée, à travers le compartiment du milieu. Les compartiments extérieurs sont pourvus de vis d'Archimède 42, 43, similaires
à celles décrites à propos de la cuve représentée à la Fig.. 1 et ayant, à leurs extrémités, de courtes hélices ou sections
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compartiment du milieu est pourvu de vis sans fin longitudinalement disposées, 44, 45, qui sont de pas opposés et sont actionnées dans des sens opposés, de manière à refouler la pâte reçue à une des extrémités du compartiment hors de l'autre extrémité de celui-ci. Ces vis. sans fin ont également, à leurs extrémités, de courtes sections de vis sans fin in-
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verses 44 et 45 . Les deux cloisons intermédiaires 41, 40
sont pourvues d'ouvertures à travers lesquelles s'étendent
les arbres 46, 47 qui sont pourvus de courtes vis sans fin
de pas convenable, de manière à faire passer la pâte des compartiments extérieurs au compartiment central, ou vice versa, ainsi qu'à agiter et mélanger intimement la pâte avec le réactif de blanchiment. Le compartiment central et les vis sans fin qui s'y trouvent doivent être, bien entendu, de dimension telle qu'ils puissent recevoir et entraîner la pâte qui pénètre des compartiments extérieurs dans ce compartiment central.
La pâte se déplace dans une direction dans le compartiment du milieu et dans la direction opposée dans les compartiments extérieurs. Cela exige, naturellement, que
les courtes vis sans fin montées sur chacun des arbres 46,
47 soient de pas opposés. Cela offre l'avantage que les . poussées en bout des vis sans fin sur l'arbre se neutralisent l'une l'autre.
Au lieu d'employer de courtes vis sans fin transversales, on peut établir l'appareil comme c'est représenté à la Fig. 4, dans laquelle les vis sans fin n'existent pas. Dans ce cas, les extrémités de la cloison médiane 50 sont espacées des parois extrêmes, 51, de la cuve pour laisser des passages
52. On utilise les vis d'Archimède longitudinales pour faire circuler la masse de la pâte autour de la cloison médiane,
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porteuses sont également construites de façon non seulement à avoir une action d'entraînement sur la pâte mais aussi
à agiter ou brasser celle-ci. A cet effet, les deux paires de vis transporteuses qui sont désignées dans leur ensemble par 53, 54 sont employées dans chaque compartiment. Les arbres sur lesquels ces vis sont montées ou assujetties sont mis en rotation dans des sens opposés par un mécanisme sensiblement tel que celui décrit à propos, de Fig. 1. Les vis 53 comprennent des parties de vis sans fin 55 dont le
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res et dont le rôle consiste à interrompre partiellement le flux et à refouler la pâte de bas en haut, de manière à exercer sur cette pâte une action de barattage et d'agitation. Les vis transporteuses 54 présentent des parties de vis sans fin 57 et 58 respectivement disposées vis-à-vis des parties de vis sans fin 55, 56, mais de pas opposé étant donné que l'arbre sur lequel elles so�.t montées tourne en sens inverse de celui dans lequel tourne-la vis 53.
Aux Figs. 7 et 8, on a représenté une disposition
j
différente de blanchisseur que l'on peut employer au lieu
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cuve 92, de préférence formée de ciment de Portland revêtu de carreaux, ou d'autre matière convenable qui n'est point affectée par l'action du liquide de blanchiment, et cette cuve est de préférence pourvue d'un couvercle convenable. Une cloison médiane 93 s'étend à travers la cuve et est
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versaux 95 sont montés, dans des coussinets, dans les parois de la cuve et sont pourvus, à l'extérieur de celle-ci, de moyens de commande actionnés par toute source convenable de force motrice. Les arbres 95 portent des vis sans fin 96,
qui, lorsque les arbres sont actionnés à des vitesses relativement grandes, servent à briser et agiter la pâte qui passe à travers l'appareil. De préférence de courtes vis sans fin
97 sont prévues près des extrémités des arbres 95 pour empêcher la matière venant des côtés opposés de la cloison médiane de se tasser dans les extrémités de la cuve.
Pour assurer le mouvement de la masse de pâte concentrée à travers la-cuve, il est prévu un transporteur
qui peut consister en plusieurs chaînes 98 mises en mouvement par des roues de chaîne convenables, 99 et 100, dont les premières sont montées sur des arbres 101, supportés dans
des consoles 102, au-dessus de la cuve, tandis que les secondes sont montées sur des arbres 103 supportés, dans des coussinets, dans les côtés de la cuve. Les arbres 101 ou 103 peuvent être actionnés par toute source convenable de force motrice pour assurer l'avancement des chaînes dans les directions indiquées par les flèches à la Fig. 'le Les chaînes forment
par conséquent, pour la cuve, un fond en mouvement qui
emmène la masse de pâte concentrée d'un bout à l'autre de cette cuve.
A me:sure que la masse avance, les vis sans fin 96 barattent la masse et la font passer à travers les ouvertures
94 de la cloison médiane. La circulation continue de la masse avançant à travers la cuve et agitée d'une façon intermittente a pour résultat une action complète du réactif de blanchiment dans un espace de temps relativement court, conformément
aux principes de l'invention.
Il est possible, avec un appareil tel que celui décrit, de porter considérablement plus qu'au double la. proportion de pâte dans le mélange et on peut noter en outre
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usage habituellement, ne peut pas être traitée avec succèsdans l'appareil décrit, à cause de la nature fluide d'une telle masse. Lès vis.transporteuses, dans ce cas, gênent plutôt qu'elles ne facilitent la circulation. Au lieu de faire usage d'un mélange contenant 6% de la pâ.te, on emploie
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et on augmente, par conséquent, d'une façon correspondante, la concentration du bisulfite de calcium dans la solution aqueuse. On est ainsi à même d'effectuer l'opération de blanchiment à une température n'excédant pas 24 à 27[deg.]C. La densité plus forte du mélange a pour effet d'abaisser la résistance à l'action du réactif de blanchiment sur les fibres, spécialement celles contenant une forte quantité de pigments colorants, de sorte qu'un blanchiment plus complet est effectué avec, comme conséquence, obtention d'une fibre plus blanche. De plus, l'action douce du réactif, à cause de la température plus basse, permet un plus grand rendement en fibre plus forte, puisque la destruction de cellulose est
pratiquement négligeable. Etant donné qu'il faut une plus
petite quantité d'eau et que la réaction est effectuée à une
température plus basse, on a à chauffer beaucoup moins d'eau
et, dans la pratique réelle, on est arrivé à réduire la
quantité de combustible employé à un huitième de ce que l'on
employait dans la pratique antérieure.
Divers changements peuvent être apportés aux détails
de l'opération telle qu'elle a été décrite précédemment,
sans déroger à l'esprit de l'invention ni sacrifier aucun des
avantages de celle-ci.