CZ219098A3 - Způsob a zařízení pro zpracování vláknité suroviny - Google Patents
Způsob a zařízení pro zpracování vláknité suroviny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ219098A3 CZ219098A3 CZ982190A CZ219098A CZ219098A3 CZ 219098 A3 CZ219098 A3 CZ 219098A3 CZ 982190 A CZ982190 A CZ 982190A CZ 219098 A CZ219098 A CZ 219098A CZ 219098 A3 CZ219098 A3 CZ 219098A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- rollers
- pair
- pulp
- cooking
- rolls
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 14
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 49
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000208140 Acer Species 0.000 claims description 2
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 claims description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 claims description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000287219 Serinus canaria Species 0.000 claims description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 2
- SCKXCAADGDQQCS-UHFFFAOYSA-N Performic acid Chemical compound OOC=O SCKXCAADGDQQCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 abstract description 25
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract description 8
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 perborate Chemical compound 0.000 description 3
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 2
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004967 organic peroxy acids Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/10—Physical methods for facilitating impregnation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Oblast techniky
Přítomný vynález se týká způsobu, jak je popsán v preambuli patentového nároku 1, pro výrobu celulozové vlákniny. Podle tohoto způsobu je na vláknech založený výchozí materiál zbavován ligninu ve varné tekutině obsahující varné chemikálie, aby se získala tato vláknina (buničina) a obdržený produkt je bělen, je-li to žádoucí.
Vynález se rovněž týká zařízení uvedeného v preambuli nároku 15 na předběžné zpracování suroviny pro rozvlákňovací postupy, aby se zvýšila schopnost odstraňování ligninu.
Dosavadní stav techniky
Poslední vývoj v odvětví celulózy vede k ještě větším a nákladnějším investicím. Nejmodernější celolulózky již vyrábějí přes 2 000 metrických tun produktu za den. Náklady na tyto závody činí asi 4-6 miliard FIM (finských marek) a na světě není mnoho zákazníků, kteří dokáží nést takovéto enormní technologické a ekonomické riziko. V budoucnosti budou nové rizikové faktory zavádět rovněž stále rostoucí tlaky na ochranu vnějšího prostředí. Materiálně technické zásobování, doprava surovin a produktů ve světovém rámci zakládají jak faktor nákladů, tak riziko ochrany vnějšího prostředí. Jednou z nevýhod velikých celulózek je to, že vyžadují zcela homogenní (stejnorodou) surovinu. Surovina s • · • I ft · ·
- 2 různými vlastnostmi vláken nemůže být dodávána do varného postupu bez nepříznivých účinků na vlastnosti produkované buničiny.
Ve světě existuji tisícovky vůči ochraně vnějšího prostředí méně ohleduplných malých celulózek, obzvláště v Asii. Celkový rozvoj v tomto odvětví se ještě nedostal do těchto oblastí, protože nebyly považovány za tak výnosné, aby došlo k vývoji či výrobě vůči ochraně vnějšího prostředí šetrných malých celulózek hlavními dodavateli technologie. Nicméně, v posledních letech se zájem o tyto malé celulózky, stojící před svému zavřením, zvýšil. Pokud jde o surovinovou základnu, jsou flexibilnější než jsou velké závody. Takto je téměř 15% veškeré buničiny vyráběno z jednoletých rostlin, nedřevěného vláknitého materiálu, v těchto kapacitně malých celulózkách.
Jednoleté rostliny mají přednost jako surovina v tom, že se snadno vaří homogenním způsobem. V protikladu k tomu, pro rozvlákňovací postupy založené na použití dřevěných třísek je typické, že povrchové a vnitřní části těchto třísek se stávají různě opracovanými. Povrchová zóna je převařenou a vnitřek zůstává syrovým. K podobnému jevu dochází, když výchozí materiál pro rozvlákňovací postupy zahrnuje kombinaci jednoletých a trvalých rostlin, kde se jednoleté vaří značně snáze v porovnání s trvalými. Průměrná kvalita dosažená během mletí (rafinace) je kombinací vláken s různými druhy zralosti. V mechanických rozvlákňovacích postupech, ve kterých je daná surovina podrobena mechanickým nárazům, je dosažený účinek rozvláknění stejnoměrnější než v případě chemického rozvlákňování. Například rozmělňovací účinek brusného kamene na povrchovou vrstvu dřeva je během přípravy rozmělněné dřevěné buničiny stejný jako na vlákna vnitřní vrstvy.
Za účelem způsobit aby se lignin slepující dohromady vlákna v dřevěných třískách rozpustil během chemického rozvláknění, je nutné vařit tyto třísky při zvýšené teplotě • ·
- 3 a tlaku. Tudíž, vařící instalace s tlakovou vařící nádobou jsou docela nákladné, v důsledku čehož pouze výše uvedené velké celulózky (s více než 400 000 tun produktu/rok) jsou za použití známých technik ekonomicky ziskové.
Bylo by ideální uspořádat takové podmínky pro chemickou výrobu buničiny, aby každé vlákno v dřevitém materiálu mělo identické opracování. Toto je velmi dobře známo, ale nebyl objeven žádný vhodný způsob, v němž není vláknitá struktura rozrušena příliš extenzivně.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je tudíž poskytnout zcela nový přístup k výrobě buničiny chemickým rozvlákňovacím postupem. Konkrétněji, cílem tohoto vynálezu je poskytnout způsob, který zapříčiňuje, že se rozvlákňovací postup stává homogenním takovým způsobem, že vlastnosti pevnosti vláken jsou zachovány. V tomto případě může být k výrobě užitečné buničiny použit tak zvaný dřevěný materiál menší kvality (jako je olše, osika a smíšené tropické tvrdé dřeviny).
Tento vynález je založen na principu, že dřevěné třísky anebo podobná lignocelulózová surovina jsou předem drceny, aby se jejich struktura stala otevřenou. Předběžné drcení podle tohoto vynálezu je prováděno pulsujícím (tepavým) způsobem, pomocí tlakových nárazů ve varné tekutině, což způsobuje, že vláknitá struktura dané suroviny se stává účinně impregnovanou (napuštěnou) varnou tekutinou, důsledkem střídání zvýšeného a sníženého působení tlaku během této fáze drcení. Vlákna se stávají vařenými již v souvislosti s předběžným zpracováním a tento vynález poskytuje troj fázový varný postup, v němž se surovina rozděluje do vláken během všech těchto tří fází, předběžného nasáknutí, drcení a vařeni. Použitím stejné tekutiny (eventuelně ředěné vodou během fáze předběžného zpracování) • · • · směru délky daných drcením suroviny v je rovněž možné ulehčit zacházení s tekutinami a jejich regeneraci v tomto postupu.
Některé techniky pro předběžné drcení dřevěných třísek jsou již v dané technice známy dříve. Jsou popisovány v následujících popisech patentů: FR 2 276 420, FI 70 937,
FI 77 699, FI 94 968 a SE 461 796. V zařízeních předchozího stavu techniky jsou třísky obvykle lisovány mezi dvěmi válci, za účelem způsobení jejich rozdrcení, či k usnadnění impregnace tekutinami. Zařízení skládající se ze dvou párů válců na sobě navzájem umístěných je popsáno v popise patentu FI 94 968, ve kterém je na povrchu těchto válců zformován agresivní profil. Tento druh ozubeného profilu způsobuje ostré řezací povrchy, které řežou vlákna a oslabují vlastnosti pevnosti suroviny ke zpracování.
Vynálezci v přítomném vynálezu usilovali o to vyhnout se řezacímu mechanickému působení spojenému s technikami již známými a způsobit, aby tento rozrušující účinek byl ve vláken. Tudíž, válce pro zpracování zařízení podle tohoto vynálezu mají zubovíté žlábky, jež se vlnou točitým způsobem na povrchu jejich vnějších plášíů a skládají se ze žlábků a hřebenů. Stěny těchto žlábků jsou spojité. Měněním účinnosti zpracování drcením může být tento vynález použit jak v případě trvalých vláken (dřevěné třísky), tak v případě materiálu z jednoletých rostlin. Pomocí tohoto vynálezu je možno způsobit, že dřevěná vlákna budou po intenzivním zpracování v podobném stavu jako vlákna z jednoletých rostlin po mírném zpracování, v kterémžto případě mohou být vlákna vařena společně anebo použito téhož zpracujícího zařízení, bez nebezpečí převaření posledně uvedených vláken.
Způsob tohoto vynálezu se konkrétněji vyznačuje tím, co uvádí a popisuje preambule nároku 1.
Zařízení tohoto vynálezu se vyznačuje tím, co je uvedeno a popsáno v preambuli nároku 15.
Vynález má několik předností. Takto mohou být tradiční • · • ·
- 5 způsoby pro rozvlákňování (či vaření) značně zjednodušeny a učiněny méně drahými. Výdaje na základní prostředky mohou být rovněž sníženy, což činí menší celulózky (s produkcí méně než 150 000 tun za rok) ziskovými. Surovina horší kvality může být použita k přípravě buničiny lepší kvality než je to možné známými způsoby. Podstatný aspekt tohoto vynálezu se týká jeho aplikace na dříve známé postupy rozvlákňování k zajištění zde výše popsaných výhod.
Aby se docílilo dobrého výsledku vaření, je dostatečné použít v podstatě mírnějších podmínek (tlaku a teploty) vaření než jsou v tradičním rozvlákňování dřevěných třísek. Tudíž, jsou postačujícími teploty v rozmezí 90-110°C, v závislosti na chemikáliích vaření dokonce 70-100°C a normální atmosférický tlak, či eventuelně nepatrně zvýšený tlak. Nadbytečný tlak je typicky asi 1,001-2, přednostně asi 1,01-1,5, a nejpřednostněji asi 1,05-1,25 baru (absolutní tlak. Odstranění vzduchu z vlákniny může být provedeno účinněji a účinek teploty na postup vaření může být zvýšen, například ve šroubovém vařiči popsaném níže, vařením za sníženého tlaku. Vyjádřeno v absolutním tlaku, tlak je menší než 1 bar, nejvhodněji větší než 0,5 baru a přednostně asi 0,7-09 baru.
Následně, v porovnání s podmínkami v sulfátovém rozvlákňování dřevěných třísek (16O-17O°C, 4-8 barů), může být celé zpracovávací zařízení renovováno. Tomu odpovídaje, v tak zvaném normálním rozvlákňování, předběžné zpracování tohoto vynálezu dodává pevnější buničinu.
V tomto vynálezu byly problémy se zřetelem na homogenitu (stejnorodost) v chemickém rozvlákňování řešeny zpracováním vláken vláknité suroviny mechanicky, což má homogenizující účinek, který činí daný vláknitý materiál snadněji přístupný varným chemikáliím. Důsledkem homogenity a mírnějších než normálních varných podmínek tohoto postupu rozvlákňování, celulozová vlákna nejsou rozštěpována a tudíž neztrácejí významnou část své specifické pevnosti, což je • ·
- 6 případem v normálních rozvlákňovacích postupech.
Je dobře známo, že stupeň bělení je určován vlákny, v nichž je vysoký obsah ligninu (rostlinného slizu, klí). Buničina poskytovaná přítomným vynálezem je bělena snadněji a okolní prostředí více šetřícím způsobem, v důsledku své stejnorodosti, než tradiční buničiny.
Postup zde popsaný může být prováděn v oddělených instalacích, ale rovněž se výborně hodí pro zapracování do existující celulózky na sulfátovou buničinu. Předběžné zpracování materiálu do dřevěné hmoty poskytuje možnosti provádět mírné rozvlákňování velmi jemným způsobem a udržením si vlastností jednotlivých vláken dřevěného materiálu. Tento způsob poskytuje značné ekonomické zisky a výhody pro ochranu vnějšího prostředí, například tím, že činí možným použít užitečným způsobem dřevo menší hodnoty/ kvality.
Zajímavé ztvárnění tohoto vynálezu zajištuje vaření odpadu z pil a závodů na výrobu překližek/dřevotřískových desek, pracujících v tropických oblastech a zbytků a odřezků po řezání dřeva, podle techniky umožněné tímto vynálezem, čímž je vaření prováděno v malých celulózkách (50 000-100 000 tun/rok) a získávána buničina, která je dále zapracována do výroby papíru/lepenky.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je nyní dále podrobně popsán pomocí odkazů na příslušné přiložené výkresy, v nichž:
Obr. 1 - znázorňuje schematické zobrazení funkčního principu zařízení tohoto vynálezu.
Obr. 2 - znázorňuje průřez vymývací nádrží při pohledu shora Obr. 3 - znázorňuje průřez drtičem při pohledu ze strany. Obr. 4 - znázorňuje příčný řez linií III-III drtičem.
Příklady provedení vynálezu
Jak je popsáno výše, tento vynález zahrnuje předmět ze dvou částí:
1) struktura dřevěného materiálu je otevřena takovým způsobem, že všem vláknům se dostává během rozvlákňování stejného zpracování; jednoleté rostliny a bambus jsou zpracovány podle téhož způsobu, ale za mírnějších podmínek, a
2) vláknitá masa je podrobena rozvlákňování za mírnějších podmínek použitím existující technologie, pomocí, například, louhu, kyseliny mravenčí (jako v postupu MILOX) anebo alkoholu (ethanolu) jako aktivní chemikálie, a poté může být buničina bělena (pomocí kyslíku/ peroxidu) anebo použita jako taková pro výrobu, například, balící lepenky.
Podle přednostního ztvárnění tohoto vynálezu je celulozová vláknina připravována z tradičních dřevěných třísek. Tříska má typicky velikost takovou, že je asi 5-50 mm dlouhá (například 10-30 mm) a asi 2-20 mm tlustá (například 5-15 mm). Tato tříska může být tříděná nebo netříděná a surovinou použitou podle tohoto vynálezu mohou být rovněž hobliny, jehlicovité třísky anebo podobný odpad z mechanizovaného lesního/dřevařského odvětví. Tento dřevěný materiál může pocházet z domácích druhů jako je borovice, smrk, bříza, olše, osika, ale třísky mohou být produkovány z jiných druhů dřeva, včetně takových jako je eukalyptus, javor a smíšené tropické tvrdé dřeviny. Vynález může být také použit na jednoleté rostliny jako jsou slámy obilných plodin, rákosová lesknice kanárská, rákosy a bagasa.
Když se užívá dřevo, je řezáno na třísky způsobem jako takovým v dané technice známým, po čemž jsou tyto třísky, s relativní vlhkostí 30-50%, podrobovány předběžnému ·· · • ·
- 8 zpracování podle tohoto vynálezu, v němž jsou vymývány při teplotě 3O-95°C, přednostně v rozmezí asi 4O-8O°C, s varnou tekutinou k odstraňování písku a podobných, typicky na křemiěitanu založených nečistot. Během této fáze vymývání se stávají dřevěné třísky impregnovanými (napuštěnými) danou tekutinou. Varná tekutina, jež je použita, se skládá z téže tekutiny jaká je použita ve fázi vlastního rozvlákňování. Když je použit alkohol jako varná tekutina, teplota je nejvhodněji asi 60°C. Varná tekutina může být použita jako taková anebo může být před zpracováním rozředěna vodou ve vzájemném poměru (varná tekutina/voda) 10:1-1:1000, přednostně 1:1-1:10, nejpřednostněji 1:2-1:5. Když je varná tekutina použita jako taková, ěi nepatrně zředěná, počátek odstraňování ligninu může být přivozen již během kroku vymývání.
Varná tekutina použitá pro vymývání je recyklována prostřednictvím čistícího kroku, z této tekutiny odstraněny tuhé dřevní konstituenty a podobné nečistoty, opět použita k vymývání.
Třísky, které byly předem zpracovány pomocí varné tekutiny, jsou podrobeny mechanickému drcení, v němž jsou třísky podrobeny opakovaným, nejvhodněji (tepavým) mechanickým nárazům, jež vyvíjejí tvaruje vláknitou strukturu daného dřevěného materiálu. Tento tlak způsobuje otevření struktury dřeva. Otevření dřevěné struktury je zvyšováno odstraněním vody z vláken jako výsledku tlakových nárazů směrovaných do materiálu. Důsledkem skutečnosti, že zpracování drcením je prováděno v tekutině, jsou tato vlákna impregnována tekutinou bezprostředně po snížení tlaku, to jest, mezi nárazy daného drtiěe. Zpracování podle tohoto vynálezu je efektivní v tom, že způsobuje, že se vlákna stávají stejnoměrně napuštěnými tekutinou a dřevěná struktura se stává efektivně otevřenou. Rovněž vnitřní vrstvy dřevěného materiálu jsou napuštěny
Během puriflkace jsou nečistoty, extrahované po čemž může být pulsujícím tlak, který
tekutinou. V ideálním případě, většina či téměř všechna jednotlivá vlákna jsou během rozvlákňování podrobena stejnému opracování a tudíž, vcházejí do styku s danou varnou tekutinou. Pulsující střídání stavů nadbytečného a sníženého tlaku, spolu s účinkem mechanického drcení, provádí žádoucí otevření dané vláknité suroviny takovým způsobem, že rozvlákňovací postup může být prováděn homogenním způsobem. Technika užitá pro drcení nesmí vlákna rozřezat, namísto toho k dezintegraci dochází ve směru délky daných vláken.
Po zpracování popsaném výše je daná vláknitá surovina v podobě stejnorodé dřevěné hmoty, typicky jako suspenze vody/varné tekutiny obsahující třískovitou surovinu (kal). Obsah tekutiny vláknitého materiálu (množství tekutiny z váhy vláken za sucha) je asi 20-80%, obzvláště asi 40-60%, typicky asi 50%.
Zpracování tohoto vynálezu může být, nejvhodněji v nepatrně mírnější formě, prováděno s jednoletými rostlinami.
Pro zpracování drcením je možno použít jakéhokoli vhodného zařízení za předpokladu, že podrobí vlákna účinku dostatečně silného tlaku, bez řezání vláken. Zařízení, které je obzvláště vhodné pro zpracování, je znázorněno na Obr. 1-4.
Zařízení podle tohoto vynálezu zahrnuje vymývací a míchací nádrž 2, zamýšlenou k vymývání třísek, dodávací dopravník 8 pro třísky a drtič 10 (asi 11, pozn. překl.) třísek. Třísky jsou dodávány do nádrže 2 pomocí, například, šnekového dopravníku i. Míchač 3 (rotor) je umístěn na spodní části nádrže aby udržoval tekutinu ve stálém pohybu k zajištění toho, že z třísek jsou odstraněny vzduchové bubliny a třísky jsou dobře napuštěny. Je výhodné vytvořit uvnitř nádrže vír tekutiny, jenž usnadňuje oddělování třísek od tuhých nečistot (jak je popsáno zde níže). Rozvlákňovače vyvinuté pro zpracování recyklovaného papíru jsou příkladem modelů míchací nádrže, které jsou zejména vhodné pro použití
podle tohoto vynálezu.
Kamínky a jiné tuhé nečistoty jsou sbírány ze dna nádrže do vypouštěcí nálevky 4, ze které mohou být odstraněny. Vymyté, mokré dřevěné třísky jsou odstraňovány přes boční výstupové vedení 5 a pohybovány do dodávacího dopravníku 8, 10. Boční výstupové vedení se protahuje téměř ode dna nádrže (typicky začíná 20-30 cm nade dnem), nejvhodněji k povrchu dané tekutiny.
Dodávací dopravník 8, 10, obsahuje, například, spirálový šnekový dopravník 8, uložený uvnitř trubice 10, pod kterýmžto šnekem je umístěna perforovaná rozdělovači deska, k oddělování tekutiny od třísek. Tato děrovaná deska může být vyměňována. Nadbytečná vymývací tekutina je odvodňována touto děrovanou deskou a je vedena (stéká) do recyklační nádrže 6, ze které je recyklována do míchací nádrže 2 pumpou 7. Protože nádrž 2 a trubice 10 jsou ve vzájemném tekutém spojení, trubice je částečně naplněna tekutinou. To způsobuje, že třísky přepravované s pomocí šnekového dopravníku do drtiče obsahují tolik tekutiny kolik je možné.
Mezi pumpou a míchací nádrží je umístěn výměník tepla pro řízení teploty vymývací tekutiny. Varná tekutina oddělená ze třísek po zpracování drcením (jak je zde popsáno níže) je nejvhodněji spojena s recyklovanou vymývací tekutinou před tepelným výměníkem, protože měla čas aby se ochladila během zpracování drcením a čištěním.
V trubkovém vedení může být umístěn separátor 18 pro oddělování písku a podobných nečistot z recyklované tekutiny. Upřednostňuje se použít vysokokonsisteněního separátoru, který pracuje odstředivým způsobem.
Struktura bočního výstupu 5 podle jednoho přednostního ztvárnění tohoto vynálezu je znázorněna podrobněji na Obr. 2, který znázorňuje míchací nádrž 2 pohledem s vrchu. Míchač na obrázku se namontován tak aby se otáčel ve směru hodinových ručiček, což působí, že materiál ke zpracování se • · · ·
- 11 otáčí spolu s tekutinou stejným směrem. U bočního výstupu 5 je stěna nádrže upravena tak, že se protahuje dovnitř, alespoň v určitém rozsahu, to jest směrem ke středu nádrže na náběhové hraně bočního výstupu 5 (ve směru toku tekutiny). Na odběhové hraně se tato stěna odpovídajícně protahuje směrem ven, což působí, že odběhová hrana je kryta vstupním okrajem, jak je vidět na daném obrázku. Toto je zamýšleno k oddělování oblázků a jiných podobných tuhých nečistit od suroviny pro rozvlákňování, protože tok tekutiny působí vymršlování těchto kamínků proti stěně nádrže a jejich ponoření podél této stěny ke dnu, odkud jsou odstraňovány skrze vyprazdňovací nálevku 4. Protože je náběhová hrana bočního výstupu 5 protažena směrem dovnitř, oblázky skáčou přes otvor bočního výstupu 5, když dosahují tohoto bodu. Na druhé straně, lignocelulozová surovina je vyssávána ven skrze boční výstup důsledkem toku tekutiny prováděném pumpou 7, protože je lehčí než voda.
Ze vstupního dopravníku jsou třísky směrovány do drtiče 10 (zřejmě 11, pozn. překl.), 20, kde jsou vystaveny zpracování drcením. Podstatná část tohoto zařízení obsahuje 2-3 páry válců U , 12, 13, (Obr. 1) (zřejmě 12, 13, 14., pozn. překl.) a .23-27, 33-35 (Obr. 3) se šikmými žlábky, jež jsou umístěny šroubovitým způsobem. Osy 30-32 těchto válců jsou připevněny ložisky k rámu tohoto drtiče, a válce mohou být otáčeny v opačných směrech. Válce jsou umístěny k sobě navzájem tak, že jejich podélné osy jsou, alespoň v podstatě, rovnoběžné a ve vodorovné rovině. K vedení třísek na válce jsou k vnitřním stěnám drtiče připevněny vodící desky 21.
Žlábky 33-.35 na vnějších pláštích válců mohou obsahovat vinutí hřebenů okolo vnějších povrchů anebo zahloubení zformovaná na pláštích těchto válců. Hřebeny či odpovídající zahloubení jsou formovány takovým způsobem, že uvnitř otvoru mezi válci je materiál dané suroviny podroben protilehlým silám, jež otevírají strukturu, tyto síly jsou v podstatě ve • · · ·
- 12 směru daného vlákna. Je třeba se vyhnout ostrým a rezavým okrajům. Hřebeny anebo žlábky (zahloubení) mohou mít přednostně trojúhelníkový průřez nebo být tvarovány ve tvaru obráceného písmene V. Například, strana posouvající materiál na okraji hřebenu, přednostně není v úhlu 90° se zřetelem na tangentu svěru, aby se předešlo příčným řezacím silám. Odběhový úhel hřebenu se zřetelem k tangentě může být jakýmkoli úhlem, obvykle úhlem 5-90°. Vrcholový úhel do V tvarovaného hřebenu či zahloubení je nejvhodněji větší než 40°, přednostně 45°-12O°.
Mezi válci je zformován otvor (otevření), jehož štěrbinové rozměry mohou být upraveny změnou vzdáleností těchto válců. Dřevěný/vláknitý materiál k drcení je dodáván do této mezery. Jeden z válců v páru válců, například, 22, 24, 26. je opatřen pohonem, jinými slovy je připojen ke zdroji energie, a otáčí, s pomocí vláknitého materiálu, druhý válec, jenž se zase otáčí v opačném směru. Viděno od směru vstupu třísek (to jest z výše), tyto válce se otáčejí proti sobě navzájem. V důsledku spirálové konstrukce a opačných směrů otáčení těchto válců, materiál v řečené mezeře je drcen (či mlet) do rozdrceného stavu. Protože zde mezi válci není žádný kontakt, není zde žádný štěpící/ řezací účinek na vláknitý materiál. Spirály ve spirálové (točité) struktuře dvou přilehlých válců jsou přednostně odlišné směrové preference.
Jak je zde výše popsáno, mohou zde existovat 2 nebo 3, čí dokonce 4, páry válců na sobě navzájem. Vláknitá hmota zformovaná ve zpracování drcením na prvním páru válců 11; 22, 23, (zřejmě 12; 22, 23, pozn. překl.) padá do mezery mezi válci 12; 24. 25, (zřejmě 13; 24, 25, pozn. překl.) druhého stupně. Druhý soubor válců obsahuje válce, které mají menší průměry než první dva válce, pročež jejich účinný lisovací povrch je příslušně menší, a poměr tlaku na jednotku povrchové plochy je větší než v prvním lisovacím stupni. Obvodová rychlost se rovná 2 až 3 násobku, jíž má
·· · ·
- 13 první stupeň. Žlábky druhého stupně jsou méně zvýrazněné (to jest, hloubka určitého žlábku či výška hřebenu je menší) a rozměry mezery jsou menší než jsou v prvním stupni. Obvodová rychlost válců v prvním stupni je 2-10 m/sek. Je-li to nutné, toto zařízení může obsahovat třetí nebo čtvrtý pár válců (13; 26, 27) (zřejmě (14; 26, 27, pozn. překl.) a když je to žádoucí, tato mlecí činnost může být zvýšena hustějším umístěním žlábků na površích válců druhého a následných párů válců.
K pulzujícímu (tepajícímu) stavu změny zvýšeného/ sníženého tlaku zde popsanému výše dochází v mezeře válců působením točitých žlábků (hřebenů).
Mezery válců jsou zvoleny takovým způsobem, aby třísky dodávané do tohoto zařízení byly podrobeny účinnému drtícímu působení, jež však nezpůsobuje aby daná vlákna byla řezána. Rozměry této mezery jsou určovány velikostí částic a tvarem zpracovávaného dřevěného materiálu. Tato mezera rovněž nesmí být příliš malou, protože by pak byla snadno blokována, a neměla by být též příliš velkou, protože by nebylo dosaženo žádného drtícího účinku. Typicky je světlost mezery v prvním lisovacím stupni 0,5-2,5 krát větší než je průměrná tloušíka daných třísek. Jak příklad je možno uvést, že světlost mezery 5-20 mm je vhodná pro zpracování normálních třísek (s tloušlkou 5-15 mm).
Když je použit drtič tohoto vynálezu, v přední části se vytváří fluidní vak formovaný ze stlačeného materiálu, nad mezerou drtiče. Když je tlak této mezery uvolněn, vláknitá hmota pohlcuje většinu fluida, jež z ní bylo předtím vymáčknuta. Tudíž, krok drcení je prováděn v tekuté fázi, což minimalizuje účinek štěpení vláken. Frakce tekutiny, jež byla uvolněna v kroku lisování teče s vláknitým materiálem a další frakce je směrována přes plášt a/nebo zakončení páru válců do dalšího kroku lisování níže. Vnitřní stěna lisovacího zařízení může být vybavena vodícími deskami 36, které směrují tok tekutiny z jednoho válce do mezery mezi příštím párem válců.
Dřevěná hmota (či masa dřevěných/rostlinných vláken; vláknitá hmota), získaná v předběžném zpracování, je dodávána do stupně rozvlákňování, například, pomocí šnekového dopravníku 14, 15 (zřejmě 15. 16, pozn. překl.); 28, 29. Na spodní části drtiče může být několik šnekových dopravníků.
Protože jsou třísky vymývány a drceny za zvýšené teploty,je přednostní aby jak nádrž 2, tak drtič 10 (zřejmě 11, pozn. překl.) byly uzavřenými kontejnery, aby se snížily ztráty tekutiny odpařováním. Mohou být uzavřeny, například, pomocí vnějších plášlů.
Navíc k zařízení popsanému zde výše, může být rovněž použito k provádění kroku drcení drtící zařízení vyvinuté v hornickém průmyslu pro drcení materiálů. Tento způsob může být rovněž založen na používání šroubového lisu.
Podle přednostního ztvárnění je po zpracování drcením alespoň část tekutiny tekoucí spolu s třískami (či odpovídajícím surovinovým materiálem) nahrazena čerstvou varnou tekutinou. Toho může být dosaženo oddělením 10-80%, přednostně asi 30-60%, varné tekutiny za drtičem ve standardním výstupu nebo, například, ve šroubovém lisu, po čemž je čerstvá varná tekutina dodávána do šnekového dopravníku .14, 15 (zřejmě 15, 16, pozn. překl.); 28, 29. Tato čerstvá tekutina dodávaná do šnekového dopravníku může být ohřívána na teplotu rozvlákňování (70-110°C, přednostně asi 90-l00°C), což způsobuje, že k rozvlákňování dochází částečně již ve šnekovém dopravníku. Ve skutečnosti může rozvlákňovač obsahovat řečený šnekový dopravník jak je zde níže popsán. V tomto případě je opatřen ohřívacím pláštěm k udržování dané teploty. Tento plášl může být ohříván, například, pomocí oleje. Oddělená varná tekutina je vymývána a regenerována když je to nutné a navracena, například, do nádrže vymývání třísek k použití v kroku vymývání a napouštění. Je přednostně připojena k recyklujícímu vedení ·· ··
- 15 vymývací nádrže před tepelným výměníkem 17.
Předem zpracovaná surovina může být rozvlákňována v trubicovém dopravníku s nuceným dodáváním (šnekovým či směrově natáčivým), který působí, že buničitá masa je ve stavu stálého promíchávání, či může být rozvlákněna v tradičním dávkovém zpracování. Podle přednostního ztvárnění dochází k rozvlákňování v nepřetržitě fungujícím trubicovém rozvlákňovači s nuceným dodáváním (který může být horizontální, vertikální či sešikmený) s varnou teplotou asi 70-100°C, přednostně asi 90-100°C, a při normálním atmosférickém tlaku, nepatrně zvýšeném tlaku či nepatrně sníženém tlaku. Řízení teploty se provádí nepřímým způsobem bu3 skrze tepelný výměník nebo pláší rozvlákňovače. Při provozu pod normálním atmosférickým tlakem je k systému připojena pumpa, za účelem udržování šnekového dopravníku ve sníženém tlaku, což vyjádřeno jako absolutní tlak je alespoň asi 0,1 baru, přednostně asi 0,5 baru. Oddělením drtiče od šnekového rozvlákňovače pomocí stavidlového podavače či stavidlové dodávací násypky, je možné pracovat za normálního atmosférického tlaku, dokonce i když je šnekový rozvlákňovač při sníženém či zvýšeném tlaku.
Surovina zpracovávaná podle tohoto vynálezu je vhodná pro přípravu (výrobu) sulfátové buničiny, sulfitové buničiny, buničiny s obsahem organického rozpouštědla (organosolv pulp), buničiny MILOX a polobuničiny. Použité varné chemikálie jsou primárně sirník sodný, hydroxid sodný, (bi)uhličitan sodný, kyselina peroxomraveněí, kyselina peroxooctová anebo alkohol. Tento vynález může být obzvláště přednostně aplikován na buničiny, jež jsou připraveny v sulfátovém postupu či jinými alkalickými způsoby, a pomocí postupů dosažených použitím organických rozvlákňovacích chemikálií.
V tomto kontextu se pojmem sulfátový postup zamýšlí rozvlákňovači postup pomocí varných chemikálií, jež v podstatě zahrnují sirník sodný a hydroxid sodný. Jako ·« ·· ·· • · · «
- 16 příklady jiných alkalických rozvlákňovacích postupů mohou být zmíněny prodloužené rozvlákňovací postupy, založené na pokračování tradičního sulfátového postupu, dokud hodnota kappa buničiny není snížena pod 20. Tyto způsoby typicky obsahují zpracování pomocí kyslíku. Tyto prodloužené způsoby vaření buničiny typicky obsahují, například, prodlouženou přetržitou várku (s příslušným přidáváním antrachinonu), EMCC (prodlouženou, modifikovanou nepřetržitou várku), přetržitou várku, super-várku/02, MCC/O2 a prodlouženou várku/03.
Tento postup může být rovněž použit pro přípravu sulfitové buničiny, jež je vařena bud v kyselých nebo neutrálních či dokonce bazických podmínkách, eventuelně v přítomnosti přísad typu AQ či boron obsahujících přísad. Vláknitý materiál může být použit k přípravě buničité hmoty prostřednictvím sulfitového/sirníkového vaření.
Celulozová buničina může být rovněž připravena pomocí organických varných chemikálií, použitím alifatických alkoholů či karboxylových kyselin. Alifatické alkoholy se používají, například, v tak zvaném postupu 0RGAN0S0LV. Karboxylové kyseliny a peroxid vodíku mohou být použity k formování směsí, jejíž aktivní složkou je během vaření buničiny organická perkyselina. Jednou přednostní alternativou je t. zv. postup MILOX. Tento postup zahrnuje tři fáze, z nichž v první je lignocelulozu obsahující surovina zpracována pomocí kyseliny mravenčí a malým množstvím peroxidu vodíku při teplotě 6O-8O°C. V druhé fázi tohoto způsobu je prováděn zásadní krok delignifikace zvýšením teploty na 90-100°C, po čemž je hnědá buničina zpracována ve třetí fázi pomocí čerstvého poměrného roztoku kyseliny mravenčí/peroxidu vodíku. Během všech těchto fází je koncentrace kyseliny mravenčí větší než 80%. Typické doby vaření v postupu MILOX jsou 1-3 hodiny, ale v důsledku předběžného zpracování tohoto vynálezu mohou být tyto doby vaření sníženy na asi 0,5-1 hodinu.
Navíc k nebo namísto dřevěných třísek se upřednostňuje použití jednoletých rostlin jako suroviny, obzvláště pro postup MILOX, a namísto kyseliny mravenčí je možno použít kyselinu octovou, ěímž je efektivním komponentem varné tekutiny kyselina peroctová.
Po předběžném drcení dřevěné suroviny může být použit varný postup stejný jako je aplikován na vaření vláken odvozených od jednoletých rostlin.
Po vaření buničiny je od ní většina varné tekutiny oddělena pomocí, například, šroubového lisu anebo lisu s filtračním pásem. Tato varná tekutina je regenerována prostřednictvím použití známých technik, například, v kotli (regenerátoru) na získávání zpět uhličitanu sodného anebo azeotropickou destilaci. Buničitá hmota je vymyta a podrobena bělení je-li to žádoucí, aby zbavováni ligninu (delignifikace) pokračovalo v za sebou jdoucích krocích a způsobem, který závisí na postupu vaření buničiny.
Buničina produkovaná ze suroviny podle tohoto vynálezu může být bělena podle způsobu, jenž jako takový je známým, bez chloru a/nebo chlor obsahujících chemikálií. V těchto dnech je bělení celulozové vlákniny do značné míry založeno na bělících chemikáliích prostých chlorového plynu, jako je kyslík, peroxid vodíku a ozon, stejně jako kysličník chloriěitý. Před těmito kroky bělení jsou z buničiny odstraňovány těžko kovy prostřednictvím chelátování jako reakce kataláze těžkých kovů, které jsou nepříznivé z hlediska kvality buničiny. V celulozových vlákninách jsou těžké kovy vázány hlavně ke skupinám karboxylových kyselin.
Claims (25)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby celulozové vlákniny z výchozího vláknitého materiálu, podle kterého výchozí materiál je zbavován ligninu ve varné tekutině obsahující varné chemikálie, aby se získala celulozová vláknina a získaná vláknina (buničina) je bělena je-li to žádoucí, vyznačující se předběžným vymýváním výchozího materiálu varnou tekutinou a podrobením předem vymytého výchozího materiálu zpracování drcením v tekuté fázi, za účelem otevření jeho vláknité struktury.
- 2. Způsob podle nároku 1, v němž je výchozí materiál během zpracování drcením podroben pulzujícím tlakovým nárazům.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, v němž je výchozí materiál předem vymýván při teplotě asi 35-95°C, přednostně při asi 4O-6O°C.
- 4. Způsob podle jednoho z předchozích nároků 1-3, v němž tekutou fází použitou během zpracování drcením je varná tekutina.
- 5. Způsob podle nároku 4, v němž je varná tekutina recyklována do předběžného zpracování prostřednictvím kroku čištění a eventuelně tepelným výměníkem.
- 6. Způsob podle nároků 1-5, v němž je zpracování drcením prováděno v nepřetržitě fungujícím drtiči.
- 7. Způsob podle jakéhokoli z předchozích nároků, v němž obsah tekutiny během zpracování drcením je 40-60%.• ·
- 8. Způsob podle jakéhokoli z předchozích nároků, v němž zpracování drcením poskytuje vláknitou suspenzi s obsahem tekutiny (množství tekutiny k váze vláken za sucha) asi 40-60%, přednostně asi 50%.
- 9. Způsob podle jakéhokoli z předchozích nároků, v němž vláknitá suspenze získaná zpracováním drcením je vařena ve varné tekutině při teplotě asi 70-100°C.
- 10. Způsob podle nároku 9, v němž je vaření prováděno za sníženého tlaku, aby se z vláken odstranil vzduch.
- 11. Způsob podle nároku 1, v němž chemikálie použité ve varné tekutině jsou v zásadě sirník sodný, hydroxid sodný, (bi)uhliěitan sodný, kyselina peroxomraveněí, kyselina peroxooctová anebo alkohol.
- 12. Způsob podle nároku 1, v němž je hmota celulozové vlákniny bělena bez použití chlor obsahujících chemikálií.
- 13. Způsob podle jakéhokoli z předchozích nároků, v němž použitý vláknitý výchozí materiál zahrnuje dřevěné třísky obzvláště z borovice, smrku, břízy, olše, osiky, eukalyptu, javoru či tropické tvrdé dřeviny.
- 14. Způsob podle jakéhokoli z předchozích nároků 1-13, v němž použitý výchozí materiál obsahující vlákno je z jednoletých rostlin jako jsou slámy, rákosová lesknice kanárská, rákos nebo bagasa.
- 15. Zařízení pro předběžné zpracování suroviny pro výrobu celulozové vlákniny, vyznačující se tím, že zahrnuje:rám /21/,- dva přilehlé první válce /12; 22, 23/, přimontované k • ·- 20 rámu tak, že se mohou otáčet, jejichž podélné osy jsou alespoň přibližně rovnoběžné, a jež vytvářejí první pár válců, s válci uspořádanými uvnitř ve vzdálenosti od sebe tak, že je mezi jejich vnějšími plášti zformována světlost mezery (tlamy), a s točitým souborem žlábků protahujících se přes povrchy vnějších pláštů těchto válců, prostředky dodávání/převodu energie, jež jsou připojeny k alespoň jednomu válci /12; 23/ pro otáčení tohoto válce, prostředky /8; 19/ pro dodávání suroviny do mezery mezi válci, a prostředky /15; 28, 29/ pro odstraňování zpracovaného materiálu.
16. Zařízení vnějšími podle plášti nároku válců 15, v němž je 23/ nasta světlost mezery mezi vitelná. /12; 22, 17. Zařízení podle nároku 15 nebo > 16, v němž světlost mezery mezi vnějšími plášti válců /12; 22, 23/ je 0,5-2,5 průměrné tlouštky třísky, za účelem umožnit třísku drtící účinek uvnitř dané mezery ve směru vláken. - 18. Zařízení podle jakéhokoli z nároků 15-17, zahrnující vymývací a míchací nádrž /2/, ve které může být materiál suroviny míchán s tekutinou během fáze vymývání, před svým zpracováním drcením.
- 19. Zařízení podle jakéhokoli z předchozích nároků, zahrnující navíc k prvnímu páru válců /12; 22, 23/, alespoň jeden další pár válců /13; 24, 25/, jehož válce mají menší průměr než mají válce prvního páru.
- 20. Zařízení podle nároku 19, zahrnující navíc k prvnímu a druhému páru válců /12, 13; 22-25/, alespoň třetí pár válců /14; 26, 27/, jehož válce mají menší průměr než mají válce druhého páru.• ·-
- 21 21. Zařízení podle nároku 19 nebo 20, v němž válce /13, 14; 24-27/ druhého a třetího páru válců, v uvedeném pořadí, jsou otáčitelné s obvodovou rychlostí, jež je 2-3 krát taková než mají válce předchozího páru.
- 22. Zařízení podle jakéhokoli z předchozích nároků, v němž podélné osy válců /12-14; 22-27/ jsou v horizontální rovině s druhým párem válců uloženým pod prvním párem válců, a v příslušných případech, třetím párem válců pod druhým párem válců, takovým způsobem, že se materiál suroviny pohybuje od jednoho páru válců k druhému důsledkem působení gravitační síly.
- 23. Zařízení podle nároku 15, v němž jsou žlábky formované hřebenem /33-35/ protahujícím se točitým způsobem přes plášt válce.
- 24. Zařízení podle nároku 23, v němž hřeben /33-35/ má průřez ve tvaru V, s vrcholovým úhlem 40-120°.
- 25. Zařízení podle nároku 24, v němž přilehlé válce mají žlábky s protilehlou orientací.
- 26. Zařízení podle nároků 15, nároku 23 nebo nároku 24, v němž se hřebeny /33-35/ přilehlých válců vinou ve stejném směru.
- 27. Zařízení podle jakéhokoli z předchozích nároků 15-26, v němž přilehlé válce /22, 23; 24, 25; 26, 27/ mohou být namontovány tak, aby se otáčely v opačných směrech.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI960456A FI103418B (fi) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Menetelmä ja laite selluloosamassan valmistamiseen käytettävän kuituai neksen esikäsittelemiseksi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ219098A3 true CZ219098A3 (cs) | 1999-02-17 |
CZ293998B6 CZ293998B6 (cs) | 2004-09-15 |
Family
ID=8545207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19982190A CZ293998B6 (cs) | 1996-01-31 | 1997-01-31 | Způsob a zařízení pro zpracování vláknité suroviny |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6214164B1 (cs) |
EP (1) | EP1012375A1 (cs) |
JP (1) | JP2000504072A (cs) |
AU (1) | AU1603397A (cs) |
CA (1) | CA2244933A1 (cs) |
CZ (1) | CZ293998B6 (cs) |
FI (1) | FI103418B (cs) |
WO (1) | WO1997028305A1 (cs) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7883872B2 (en) * | 1996-10-10 | 2011-02-08 | Dyadic International (Usa), Inc. | Construction of highly efficient cellulase compositions for enzymatic hydrolysis of cellulose |
WO2000052256A1 (en) * | 1999-03-02 | 2000-09-08 | Andritz Inc. | Feed preconditioning for chemical pulping |
US20060201641A1 (en) * | 2001-08-07 | 2006-09-14 | Bioregional Minimills (Uk) Limited | Methods for producing pulp and treating black liquor |
GB0119237D0 (en) * | 2001-08-07 | 2001-10-03 | Bioregional Minimills Uk Ltd | Paper plant |
CN2552996Y (zh) * | 2002-05-09 | 2003-05-28 | 朱杰 | 干煸分离草浆机 |
US8262850B2 (en) * | 2003-09-23 | 2012-09-11 | International Paper Company | Chemical activation and refining of southern pine kraft fibers |
US7402428B2 (en) * | 2004-09-22 | 2008-07-22 | Arborgen, Llc | Modification of plant lignin content |
US7799906B1 (en) * | 2004-09-22 | 2010-09-21 | Arborgen, Llc | Compositions and methods for modulating lignin of a plant |
US7456338B2 (en) * | 2004-09-22 | 2008-11-25 | Arborgen Llc | Modification of plant lignin content |
WO2006119392A1 (en) | 2005-05-02 | 2006-11-09 | International Paper Company | Ligno cellulosic materials and the products made therefrom |
US20070167618A1 (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Celanese Acetate, Llc | Manufacture of cellulose esters: recycle of caustic and/or acid from pre-treatment of pulp |
US7771565B2 (en) * | 2006-02-21 | 2010-08-10 | Packaging Corporation Of America | Method of pre-treating woodchips prior to mechanical pulping |
JP2009235410A (ja) * | 2009-05-18 | 2009-10-15 | Ki System Engineering:Kk | 接着剤により複合化された木質複合材の廃棄物からセルロース及びリグニンを回収する方法 |
US9512563B2 (en) | 2009-05-28 | 2016-12-06 | Gp Cellulose Gmbh | Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using same |
US9511167B2 (en) | 2009-05-28 | 2016-12-06 | Gp Cellulose Gmbh | Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same |
RU2549968C2 (ru) | 2009-05-28 | 2015-05-10 | ДжиПи СЕЛЛЬЮЛОУС ГМБХ | Модифицированная целлюлоза из химического крафт-волокна и способы его изготовления и использования |
US9512237B2 (en) | 2009-05-28 | 2016-12-06 | Gp Cellulose Gmbh | Method for inhibiting the growth of microbes with a modified cellulose fiber |
KR101057647B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2011-08-18 | 주식회사 씨피엔피홀딩스 | 옥수수대 전처리 장치 |
EP2573258B1 (de) * | 2011-09-23 | 2014-04-30 | Kronotec AG | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Hackschnitzeln für die Herstellung von holzhaltigem Faserstoff |
US9365525B2 (en) | 2013-02-11 | 2016-06-14 | American Science And Technology Corporation | System and method for extraction of chemicals from lignocellulosic materials |
CA2901665A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Gp Cellulose Gmbh | A method of making highly functional, low viscosity kraft fiber using an acidic bleaching sequence and a fiber made by the process |
US10174455B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-01-08 | Gp Cellulose Gmbh | Low viscosity kraft fiber having an enhanced carboxyl content and methods of making and using the same |
US9382283B2 (en) | 2014-08-01 | 2016-07-05 | American Science And Technology Corporation | Oxygen assisted organosolv process, system and method for delignification of lignocellulosic materials and lignin recovery |
US9950858B2 (en) | 2015-01-16 | 2018-04-24 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Tobacco-derived cellulose material and products formed thereof |
EP3216917A4 (en) * | 2015-12-11 | 2018-10-10 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu "Twin Technology Company" | Cellulose production method |
US11154087B2 (en) | 2016-02-02 | 2021-10-26 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Method for preparing flavorful compounds isolated from black liquor and products incorporating the flavorful compounds |
CA3040734A1 (en) | 2016-11-16 | 2018-05-24 | Gp Cellulose Gmbh | Modified cellulose from chemical fiber and methods of making and using the same |
SE1750106A1 (sv) * | 2017-02-07 | 2018-06-05 | Valmet Oy | System and method for silica removal in a pulping process |
US10196778B2 (en) | 2017-03-20 | 2019-02-05 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Tobacco-derived nanocellulose material |
EP3601663B1 (en) | 2017-03-21 | 2025-07-30 | International Paper Company | Odor control pulp composition |
CN108589359B (zh) * | 2018-06-15 | 2023-09-29 | 三明市缘福生物质科技有限公司 | 一种竹子提炼木质素的预处理装置 |
US12063953B2 (en) | 2019-09-11 | 2024-08-20 | Nicoventures Trading Limited | Method for whitening tobacco |
WO2021048770A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Nicoventures Trading Limited | Alternative methods for whitening tobacco |
US11937626B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-03-26 | Nicoventures Trading Limited | Method for whitening tobacco |
KR102584111B1 (ko) * | 2021-09-13 | 2023-10-05 | 주식회사 고래의꿈 | 섬유재 해체 및 건조장치 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1785544A (en) * | 1927-06-27 | 1930-12-16 | Insulite Co | Process and apparatus for disintegrating wood |
US3227606A (en) * | 1961-05-17 | 1966-01-04 | Rachel Bidwell | Method for preparing paper stocks |
FR2276420A1 (fr) * | 1974-06-24 | 1976-01-23 | Centre Tech Ind Papier | Procede pour la fabrication de pates chimiques, par delignification de copeaux de matieres ligno-cellulosiques par l'oxygene en milieu alcalin |
SE458690B (sv) * | 1986-11-06 | 1989-04-24 | Sunds Defibrator | Saett att framstaella mekanisk massa fraan lignocellulosahaltigt material i styckeform med en laengd i fiberriktningen av minst 200 mm |
SE461280B (sv) * | 1988-06-06 | 1990-01-29 | Kamyr Ab | Behandling av ett fiberhaltigt material foere kokning till massa |
US4953795A (en) * | 1988-10-24 | 1990-09-04 | Beloit Corporation | Wood chip cracking apparatus |
-
1996
- 1996-01-31 FI FI960456A patent/FI103418B/fi active
-
1997
- 1997-01-31 AU AU16033/97A patent/AU1603397A/en not_active Abandoned
- 1997-01-31 JP JP9527335A patent/JP2000504072A/ja active Pending
- 1997-01-31 WO PCT/FI1997/000054 patent/WO1997028305A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-01-31 US US09/117,162 patent/US6214164B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-31 CZ CZ19982190A patent/CZ293998B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-01-31 CA CA002244933A patent/CA2244933A1/en not_active Abandoned
- 1997-01-31 EP EP97902369A patent/EP1012375A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6214164B1 (en) | 2001-04-10 |
CA2244933A1 (en) | 1997-08-07 |
FI103418B1 (fi) | 1999-06-30 |
CZ293998B6 (cs) | 2004-09-15 |
JP2000504072A (ja) | 2000-04-04 |
FI960456L (fi) | 1997-08-01 |
EP1012375A1 (en) | 2000-06-28 |
WO1997028305A1 (en) | 1997-08-07 |
FI960456A0 (fi) | 1996-01-31 |
AU1603397A (en) | 1997-08-22 |
FI103418B (fi) | 1999-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ219098A3 (cs) | Způsob a zařízení pro zpracování vláknité suroviny | |
US5944953A (en) | Process for simultaneous mechanical and chemical defibration of corn stalks and straw materials | |
US6641699B2 (en) | Chemical wood pulping process with reduced pitch and VOC emissions | |
EP3126567B1 (en) | A continuous process for production of cellulose pulp from grass-like plant feedstock | |
CN112176750A (zh) | 一种阔叶木混合材的p-rc apmp制浆方法 | |
US3016324A (en) | Method and apparatus for producing wood pulp | |
CN101451313A (zh) | 一种以禾草类植物为原料制备漂白化学浆的方法 | |
NO160219B (no) | Fremgangsmaate for vasking av ubleket cellulosemasse ved fremstilling av cellulosemasse fra lignocelluloseholdige materialer. | |
US20030192660A1 (en) | Paper and absorbent products with reduced pitch content | |
CA2365017C (en) | Method for manufacturing bleached mechanical and chemithermomechanical pulp | |
US1936697A (en) | Paper manufacture | |
US2029973A (en) | Paper pulp making process | |
NO167159B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av cellulosemasse. | |
US5227021A (en) | Method for producing pulp using medium consistency mixer for defiberizing pulp | |
CN204825488U (zh) | 一种棉短绒制浆装置 | |
FI68680B (fi) | Foerfarande foer hartshaltsminskning vid framstaellning av cellulosamassor ur lignosellulosamaterial | |
WO2000052256A1 (en) | Feed preconditioning for chemical pulping | |
WO2000012810A1 (en) | Method for preparation of a fibrous stock out of herb-stemmed plants | |
US1961405A (en) | Paper manufacture | |
Hocking | Production of pulp and paper | |
Bublitz | Pulping characteristics of Willamette Valley grass straws | |
CN101451314A (zh) | 一种以禾草类植物为原料制备高硬度浆的方法 | |
WO2005042838A1 (en) | Bleached and unbleached fibrous paper pulps and a method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20060131 |