Verfahren zur mechanischen Erzeugung von Holzstoff nach dem Nichtschleifverfahren. Den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet ein Verfahren zur mechanischen Erzeugung von Holzstoff, das den Charakter von Heissschliff trägt, nach dem Nichtschleif- verfahren.
Das Verfahren kennzeichnet sich da durch, dass da.s zerkleinerte Ausgangsmaterial in naturfeuchtem Zustande der Trockenra.f- fina.tion und daraufhin einer weiteren Raffi- nation unter Zusatz bemessener Wassermen gen (Na.ssraffination) unterworfen wird..
Der technische Fortschritt, welcher durch diese Erfindung erzielt wird, besteht darin, dass man, beispielsweise aus Stammholz oder aus Holzabfällen, einen Holzstoff erhält, welcher sich als Zwischenprodukt, zum Bei spiel Paketstoff, Rollstoff oder Schabstoff in Handel bringen oder weiter verarbeiten lässt und die charakteristischen Merkmale des Heissschliffes besitzt.
Zur Erzeugung dieses Endeffektes ist es erforderlich, das Ausgangsmaterial ein einer möglichst vollkommenen Weise in Faserform iiberzuführen bezw. zu erreichen, dass die Faserbündel in einer möglichst vollkommenen Form in ihre einzelnen Fasern zerlegt werden und wobei auch die kleinsten Faserbündel weiter noch in einzelne Fasern zerlegt; das heisst fibriliert sind. Zur Erreichung dieses Zweckes der mög lichst vollständigen Faserbildung, wird das Verfahren vorteilhaft in drei Hauptarbeits stufen durchgeführt.
In diesem Falle besteht die<I>erste</I> Arbeitsstufe darin, dass das Aus gangsmaterial im natürlichen Feuchtigkeits zustand zerkleinert, zum Beispiel zerschnit ten wird, die zweite Arbeitsstufe darin, dass das zerkleinerte Holz ebenfalls im natürlichen Feuchtigkeitszustand in einem Raffineur auf trockenem Wege verarbeitet bezw. zerfasert wird, wobei Faserbündel entstehen (Trok- kenraffination), und die<I>dritte</I> Arbeitsstufe darin, dass zum Zwecke der Faserbildung, das den beiden Vorstufen unterworfene Material,
in einem andern Raffineur in dickflüssigem Zustande weiter verarbeitet bezw. zerfasert wird (Nass- raffination). Als Ausgangsmaterial können Stammholz oder kleine Stücke, wie z. B. Bretter, Bohlen, Hobelspäne verwendet werden.
Zur Zerkleinerung des Ausgangsmaterials kann dasselbe in Scheiben geschnitten und die Scheiben in der Längsrichtung der Faser, zum Beispiel durch Schneide- und Schleuder maschine, zerkleinert werden, worauf das Ar beitsgut in Sichtmaschinen von feinen Holz teilen, Sand und sonstigen Verunreinigungen, zum Beispiel Sägemehl, befreit wird.
Das Material, welches der ersten Bearbei tung unterworfen wurde, kann, nachdem es die Sichtmasehine verlassen hat, eventuell auch noch einer Befeuehtungsanlage zuge führt werden. Der Zweck hiervon besteht darin, in dem Holz, bezw. in der Holzmasse, die für die Verarbeitung in der zweiten Stufe, das ist im Trockenraffineur erforder liche natürliche Feuchtigkeit für jenen Fall wieder herzustellen, dass das Holzmaterial zu sehr ausgetrocknet sein sollte, um bei der darauffolgenden mechanischen Bearbeitung im Tröckenraffineur, ein Abreissen der Faser in Querrichtung, soweit möglich, zu verhüten.
Die Vorscha.ltung des Trocken-Raffinier- verfahrens vor dem Nassraffiniervorgang hat den Zweck, eine möglichst gleichmässige Grösse der Faserbündel hervorzurufen.
Während des Trockenraffiniervorganges wird eine Steigerung der Reibungswärme künstlich erzeugt. Dies geschieht zum Bei spiel dadurch, dass man die aufeinander wir kenden Teile (Reibungsflächen) des Raffi- neurs,künstlich gegeneinander andrückt, zum Beispiel durch Federn, Gewicht usw. Durch diese künstliche Steigerung der Reibungs därme und durch die dadurch hervorgerufene Dampfbildung wird ein Aufreissen der Holz zellen bewirkt.
Werden dann die Holzzellen in diesem aufgerissenen bezw. gelockerten Zustand dem Nassraffineur zugeführt, wo durch der Charakter von Heissschliff entsteht, so wird bei der Verwendung des nach diesem Verfahren erzeugten Holzstoffes zur Papier erzeugung ein vollständiges Verfilzen und Decken der das Papier bildenden Schichten miteinander erzielt.
Ein besonders vorteilhaftes Produkt wird erzielt, wenn das Material in dem Nassraffi- neur einer derartigen Bearbeitung unterwor fen wird, dass auch die kleinsten Holzteilchen beim Verlassen des Nassraffineurs vollständig fibriliert, das heisst auch die kleinsten Holz teilchen in jenen Zustand übergeführt wer den, in welchem sie ihren feinfaserigen Cha rakter erhalten und wodurch dem gebildeten Stoff der Charakter von Heissschliff erteilt wird.
Zu diesem Zwecke soll das dem Trocken- raffinierverfahren unterworfene Material auf seinem Wege zum Nassraffineur derart einge dickt werden, da.ss in dem letzteren eine künstliche Temperatursteigerung durch Rei bungswärme erzeugt wird. Diese Verdickung wird in geeigneten Apparaten zum Beispiel in einer Grobstoffbütte erzeugt, welche zwi schen dem Trockenraffineur und dem Nass- raffineur eingeschaltet ist.
Das in der Grob stoffbütte eingedickte Material wird durch eine geeignete Förderanlage dem Nassraffi- neur zugeführt.
Das Material, das nunmehr den Na.ssraf- fineur in dickflüssigem Zustande verlässt, wird unter Zufügung von überschüssigen Wassermengen nach dem Sortierapparat übergeleitet. Die nicht vollständig zerfaserten Faserbündel werden abgeschieden, eingedickt und nach der Grobstoffbütte zurückgeleitet, wo sie mit den aus dem Troekenraffineur kommenden neuen Stoffmengen gemischt und dann neuerdings dem Na.ssraffineur zugeführt werden.
Der technische Fortschritt, der hiermit erzielt wird, besteht darin, dass die Bildung von Abfällen, sogenannte Sauerkrautbildung, vermieden wird. Hierbei kann man die Ein dickung derart regeln, da.ss nach Vermischung des nach der Grobstoffbütte zurückgeleiteten Materials, mit dem aus dem Trockenraffineur kommenden Stoff, die zur Bearbeitung im Nassraffineur erforderliche Konsistenz er zeugt Wird.
Es wird also hierbei das aus dem Sortie rer kommende und nach der Bütte zurückge führte grobstoffhaltige Abwasser zur Rege- lung der Konsistenz für die Verarbeitung im Nassra.ffineur wieder verwendet. Der aus dem Sortierer kommende fertige Holzstoff wird dann in üblicher Weise geeigneten Eindick- masehinen, zum Beispiel der Einzy linderrund- siebpappenmaschine und endlich der Presse zugeführt.
Der etwa 50 bis 55%ige nasse Stoff wird hierbei je nach Wunsch gebleicht oder un gebleicht in Paket-, Rollen- oder Schabstoff übergeführt, wonach der Holz stoff versandbereit ist.
In der mitfolgenden Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Maschinenanlage schematisch in einem Aus führungsbeispiel veranschaulicht.
1 bezeichnet eine zur Zerkleinerung von Stammholz dienende Hack- oder Schneidema- sehine, durch welche das Holz in der in der Zellstoffindustrie bekannten Weise in Schei ben geschnitten wird. Von hier werden die Holzscheiben und sonstige Holzstücke nach 1Jaschine ? übergeführt (wie zum Beispiel Schleudermaschinen, Desintegratoren usw.), welche das in Scheiben geschnittene Material tveiter zerkleinern.
Aus der Zerkleinerungsmaschine 2 gelangt das Holzmaterial nach der Sichtmaschine 3, wo unbrauchbare Bestandteile, zum Beispiel Sägemehl, Sand und sonstige Abfälle und Verunreinigungen abgeschieden und entfernt werden.
Hiermit ist die erste Arbeitsstufe beendet. Das Material wird nun der zweiten Bear beitungsstufe unterworfen. Zu diesem Zwecke wird das in der Sichtmaschine befindliche ge reinigte Material nach dem Trockenra.ffineur fi übergeleitet, wo unter der Einwirkung hiintlich erzeugter Reibungswärme die Holz masse durch Zerfasern in der Längsrichtung der Faser in grobe Faserbündel umgesetzt wird.
Gelangt ein Holzmaterial zur Verarbei- tun#-, das sich schon in einem zu trockenen Zustande befindet, dann wird dasselbe, um ihm die natürliche Feuchtigkeit wieder zu er teilen, zunächst aus der Sichtmaschine nach dem Behälter 5 transportiert, wo es mit aus dem Wasserbehälter 4 kommendem Wasser nass gemacht und dadurch auf natürliche Holzfeuchtigkeit gebracht wird.
Die naturfeuchte Holzmasse wird aus dem Behälter 5 nach dem Trockenra.ffineur 6 ge bracht.
Hiermit ist die zweite Arbeitsstufe be endet.
Zum Zwecke der Bearbeitung in der drit ten Stufe wird die in dem Trockenraffineur 6 in Faserbündel umgesetzte Holzmasse nach der Grobstoffbütte 7 geleitet, wo die Masse auf die zur Verarbeitung im Nassraffineur erforderliche Konsistenz gebracht wird.
Von hier wird diese auf Konsistenz ge brachte Holzmasse mittelst geeigneter Förder anlagen 8 (Pumpen und dergleichen) dem Nassraffineur 9 zugeführt, wo das Material ebenfalls unter Erzeugung künstlicher Rei bungswärme, soweit dies praktisch erreich bar ist, zerfasert,- und in Holzstoff überge führt wird.
Dieser im Nassraffineur 9 erzeugte Holz stoff wird dann, unter Zusatz geeigneter Wassermengen, in den Sortierer 10 geleitet, wo der fertige Holzstoff von dem noch vor handenen Grobstoff getrennt wird.
Der fertige Holzstoff gelangt: nach der Entwässerungsmaschine 11, während das mrobstoffhaltige Wasser nach der Bütte 7 zurückgeführt und zum Mischen von aus dem Trockenra.ffineur 6 kommenden Holzmassen verwendet wird.
Als Entwässerungsmaschinen können für den vorhin angegebenen Zweck Einzylinder rundsiebpappenmaschinen oder andere geeig nete Vorrichtungen Verwendung finden.
In der Entwässerungsmaschine 11. wird der fertige Holzstoff eingedickt, teilweise ent wässert und in Schichten (Holzstoffbögen) übergeführt. Das Material kann erforder lichenfalls auch in bekannter Weise, zum Beispiel unter Verwendung des Natrium-Bi- Sulfid-Verfahrens gebleicht werden.
In gleicher Weise kann man, wie bekannt, in diesen Maschinen das Material in Rollen- oder Schabstoff formen.
Das so erzeugte Material kann durch Pres sen, Zentrifugen oder ähnliche Maschinen noch weiter entwässert und in Paketform ge bracht werden. Eine solche Presse, -welche ent weder an die Entwässerungsmaschine 11 an geschlossen oder von derselben unabhängig sein kann, ist. in der Zeichnung mit 12 be zeichnet: Nachdem das Material die Presse 12 ver lassen hat, ist es versandfähig und weist ei nen Feuchtigkeitsgehalt von nur 50 bis 55 Wasser auf.
Das Verfahren ist damit beendet.
Das letztere kann auch in der Weise ab geändert werden, dass man das aus dem Sor- tierer 10 kommende fertige Material unmit telbar auf Holländerkonsistenz eindickt, und dem Holländer zuführt, wo es zu Papier ver arbeitet wird.
In diesem Falle entfällt die Verarbeitung in der Entwässerungsmaschine 11 und in der Presse 12.
Process for the mechanical production of wood pulp using the non-grinding process. The subject of the present invention is a process for the mechanical production of wood pulp, which has the character of hot grinding, after the non-grinding process.
The process is characterized by the fact that the crushed raw material is subjected to dry refining in a naturally moist condition and then subjected to further refining with the addition of measured amounts of water (wet refining).
The technical progress that is achieved by this invention consists in the fact that a wood pulp is obtained, for example from logs or wood waste, which can be marketed or further processed as an intermediate product, for example packaging material, roll material or scrap material and which has characteristic features of hot grinding.
To produce this end effect, it is necessary to convert the starting material into fiber form in the most perfect way possible. to achieve that the fiber bundles are broken down into their individual fibers in as perfect a form as possible and with even the smallest fiber bundles further broken down into individual fibers; that is, are fibrillated. To achieve this purpose of the most complete fiber formation possible, the process is advantageously carried out in three main stages.
In this case, the <I> first </I> work stage consists in the fact that the starting material is crushed, for example cut up, in the natural moisture state, the second stage in the fact that the crushed wood is also in the natural moisture state in a refiner on dry Ways processed respectively. is defibrated, resulting in fiber bundles (dry refining), and the <I> third </I> working stage is that for the purpose of fiber formation, the material subjected to the two preliminary stages,
in another refiner in a viscous state further processed respectively. is fiberized (wet refining). As a starting material, logs or small pieces, such as. B. boards, planks, wood shavings can be used.
To shred the starting material, the same can be cut into slices and the slices in the longitudinal direction of the fiber, for example by cutting and spinning machine, are shredded, whereupon the work in sifting machines divide fine wood, sand and other impurities, for example sawdust, is released.
The material that was subjected to the first processing can, after it has left the viewing machine, possibly also be fed to a humidification system. The purpose of this is, in the wood, respectively. to restore natural moisture in the wood mass that is required for processing in the second stage, that is in the dry refiner, in the event that the wood material is too dried out for the fibers to tear off during the subsequent mechanical processing in the dryer refiner To prevent transverse direction as far as possible.
The provision of the dry refining process before the wet refining process has the purpose of producing the most uniform possible size of the fiber bundles.
During the dry refining process, an increase in the frictional heat is artificially generated. This is done, for example, by artificially pressing the parts (friction surfaces) of the refiner against each other, for example by using springs, weight, etc. This artificial increase in the friction intestines and the resulting vapor formation cause them to tear open which causes wood cells.
Then the wood cells in this torn open respectively. fed to the wet refiner in a loosened state, where the character of hot grinding is created, when using the wood pulp produced by this process for paper production, complete matting and covering of the layers forming the paper with one another is achieved.
A particularly advantageous product is achieved when the material is processed in the wet refiner in such a way that even the smallest wood particles completely fibrillate when leaving the wet refiner, i.e. even the smallest wood particles are converted into the state in which they retain their fine-grained character, giving the fabric that is formed the character of hot grinding.
For this purpose, the material subjected to the dry refining process should be thickened on its way to the wet refiner in such a way that an artificial temperature increase is generated in the latter by frictional heat. This thickening is produced in suitable apparatus, for example in a coarse material vat, which is interposed between the dry refiner and the wet refiner.
The material thickened in the coarse material chute is fed to the wet refiner by a suitable conveyor system.
The material, which now leaves the wet refiner in a viscous state, is passed over to the sorting apparatus with the addition of excess amounts of water. The fiber bundles that are not completely frayed are separated off, thickened and returned to the coarse material chute, where they are mixed with the new quantities of material coming from the dry refiner and then recently fed to the wet refiner.
The technical progress that is achieved with this is that the formation of waste, so-called sauerkraut formation, is avoided. The thickening can be regulated in such a way that, after the material returned to the coarse tank has been mixed with the material coming from the dry refiner, the consistency required for processing in the wet refiner is created.
In this case, the coarse waste water coming from the sorter and returned to the vat is used again to regulate the consistency for processing in the wet refining unit. The finished wood pulp coming from the sorter is then fed in the usual way to suitable thickening machines, for example the single cylinder round screen board machine and finally to the press.
The approximately 50 to 55% wet fabric is bleached or unbleached as required in parcel, roll or scrap fabric, after which the wood is ready for dispatch.
In the following drawing, a machine system used to carry out the method is illustrated schematically in an exemplary embodiment.
1 designates a chopping or cutting machine which is used to shred logs and by means of which the wood is cut into slices in the manner known in the pulp industry. From here are the wooden discs and other pieces of wood after 1 machine? transferred (such as centrifuges, disintegrators, etc.), which further shred the material cut into slices.
The wood material passes from the shredding machine 2 to the classifying machine 3, where unusable components, for example sawdust, sand and other waste and impurities, are separated out and removed.
This concludes the first stage of work. The material is now subjected to the second processing stage. For this purpose, the cleaned material in the sifting machine is transferred to the drying refiner, where the frictional heat generated by the wood is converted into coarse fiber bundles by shredding in the longitudinal direction of the fibers.
If a wood material is processed that is already too dry, it is first transported from the classifier to the container 5, where it is also transported from the water container, in order to divide the natural moisture back into it 4 incoming water is made wet and thus brought to natural wood moisture.
The naturally moist wood mass is brought out of the container 5 after the drying refiner 6.
This ends the second work stage.
For the purpose of processing in the third stage, the wood mass converted into fiber bundles in the dry refiner 6 is passed to the coarse vat 7, where the mass is brought to the consistency required for processing in the wet refiner.
From here this wood mass brought to consistency is fed to the wet refiner 9 by means of suitable conveying systems 8 (pumps and the like), where the material is also shredded and converted into wood pulp while generating artificial friction heat, as far as this is practically achievable .
This wood produced in the wet refiner 9 is then, with the addition of suitable amounts of water, passed into the sorter 10, where the finished wood pulp is separated from the coarse material that is still present.
The finished wood pulp arrives: after the dewatering machine 11, while the water containing the raw material is returned to the vat 7 and used for mixing wood masses coming from the drying refiner 6.
As dewatering machines, single-cylinder screen cardboard machines or other suitable devices can be used for the purpose specified above.
In the dewatering machine 11, the finished wood pulp is thickened, partially drained and transferred into layers (wood pulp sheets). If necessary, the material can also be bleached in a known manner, for example using the sodium bisulfide process.
In the same way, as is known, in these machines the material can be shaped into rolls or scrap material.
The material produced in this way can be further dewatered by presses, centrifuges or similar machines and put into packets. Such a press -which can neither be connected to the dewatering machine 11 or be independent of the same. in the drawing with 12 be: After the material has left the press 12, it is ready for dispatch and has a moisture content of only 50 to 55 water.
This ends the procedure.
The latter can also be changed in such a way that the finished material coming from the sorter 10 is immediately thickened to a Dutch consistency and fed to the Dutchman, where it is processed into paper.
In this case, processing in the dewatering machine 11 and in the press 12 is omitted.