DE10057682A1

DE10057682A1 - To smooth out the characteristics of suspended paper fibers, the suspension is separated into fractions at a wet sieve followed by wet grinding, with measurements at the overflow of the density of solids to set the grinding action

Info

Publication number: DE10057682A1
Application number: DE10057682A
Authority: DE
Inventors: Harald Selder; Samuel Schabel
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-23
Also published as: EP1209282A1; DE50109684D1; EP1209282B1; ATE325223T1

Abstract

To even out the characteristics of a suspended paper fiber material (1), using a controlled wet grinding (6), the suspended paper fibers are initially separated into fractions by a wet sieve (5) according to size and/or shape and/or flexibility. The amount of solid matter in the overflow (3) is determined, and the overflow is linked to the wet grinder on an increase in the solid content and, on a reduced solid content the overflow is lowered. To smooth out the characteristics of suspended paper fibers, the solid mater in the overflow is measured by density at a constant volume flow. The specific grinding action is proportional to the measured solid content at the overflow. The wet grinder is a perfecting mill, with its capacity set by positioning the grinding units to the grinding effort. It can also be set by a shift in the rotary speed at the same drive torque, so that the specific edge loading is constant. The material density is measured at the overflow, and then controlled by the addition of water on a time constant value. The wet sieve action is in a closed pressure sorter, so that the sieve separates the paper fiber suspension into fractions, so that the stiff and longer fibers and chips pass through the overflow and the more flexible and shorter fibers pass through.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Mahlung eines Papierfaserstoffes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for grinding a paper pulp according to the preamble of claim 1.

Verfahren dieser Art werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoffen zur Papiererzeugung eingesetzt. Eine bevorzugte Anwendung finden sie, wenn der Papierfaserstoff für grafische Papiere, z. B. SC-Papiere oder LWC-Papiere, verwendet werden soll. Solche Sorten sind oft sehr dünn, etwa 50 bis 60 µm, und stellen hohe Anforderungen an die optische Qualität. Daher ist es wichtig, eine besonders homogene Blattstruktur und Oberfläche zu erhalten, was voraussetzt, dass auch die Fasern bezüglich ihrer Geometrie besonders homogen sind.Methods of this type are used in the processing of paper pulp Paper production used. You will find a preferred application if the Paper pulp for graphic papers, e.g. B. SC papers or LWC papers used shall be. Such grades are often very thin, around 50 to 60 µm, and are high Optical quality requirements. Therefore, it is important to be particularly homogeneous To maintain leaf structure and surface, which also presupposes the fibers are particularly homogeneous in terms of their geometry.

Als Rohstoffe für solche Sorten kommen entweder native Faserstoffe oder Sekundärfasern, z. B. aus deinktem Altpapier, zum Einsatz. Auch in dem an sich relativ homogen herstellbaren nativen Zellstoff befinden sich vereinzelt gröbere Faserbestandteile oder Splitter, die z. B. durch eine Fraktioniermaschine abgetrennt werden können. Solche Fraktioniermaschinen arbeiten nach dem Prinzip der Nasssiebung. Bei Sekundärfaserstoffen ist ohnehin immer mit größeren Qualitätsschwankungen zu rechnen, die sich nur durch eine aufwendige Stoffaufbereitung ausreichend eliminieren lassen. Daher werden oft am Ende des Aufbereitungsprozesses noch einmal Mahlapparate eingesetzt, welche für eine Vergleichmäßigung des Papierfaserstoffes, insbesondere bezüglich der geometrischen Fasereigenschaften sorgen sollen.Either native fibers or come as raw materials for such types Secondary fibers, e.g. B. from deinked waste paper, for use. Relative in that too Homogeneously producible native pulp is occasionally coarser Fiber components or splinters, the z. B. separated by a fractionating machine can be. Such fractionation machines work on the principle of Wet screening. In the case of secondary fibrous materials it is always larger Quality fluctuations to be expected, which can only be explained by an elaborate Have stock preparation sufficiently eliminated. Therefore, often at the end of the Preparation process once again used grinding apparatus, which for a Uniformity of the paper pulp, especially with regard to the geometric Fiber properties should provide.

Die bisher bekannten Verfahren können die genannten Probleme jedoch nicht immer befriedigend lösen. In vielen Fällen muss eine unerwünscht hohe Weitermahlung in Kauf genommen werden, um eine akzeptable Vergleichmäßigung zu erzielen. Das schwächt nicht nur das Festigkeitspotential der Papierfasern, sondern kostet auch unnötig viel Mahlenergie. Ferner führt es zu einer weiteren Erhöhung des Entwässerungswiderstandes mit negativen Auswirkungen beim Pressen und Trocknen der daraus hergestellten Papierbahn.The previously known methods cannot always solve the problems mentioned solve satisfactorily. In many cases, an undesirably high resale must be paid for be taken to achieve an acceptable leveling. That weakens not only the strength potential of the paper fibers, but also costs unnecessarily much Grinding energy. It also leads to a further increase in Dewatering resistance with negative effects when pressing and drying the paper web made from it.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die Vergleichmäßigung besser, schonender und billiger durchführen lässt.The invention is therefore based on the object of creating a method with which the equalization can be carried out better, more gently and cheaper.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst festgestellt, ob sich im anfallenden suspendierten Papierfaserstoff der Anteil an mahlresistenten Bestandteilen, das sind z. B. Splitter oder Langfasern, ändert. Ein wichtiges Indiz hierfür ist die Feststoffmenge des Überlaufes einer vorgeschalteten Nasssiebung, messbar z. B. mit dessen Stoffdichte. Entscheidend ist, dass die Wirksamkeit der Mahlanlage auf die so festgestellten Schwankungen abgestimmt werden kann. Erfindungsgemäß wird die spezifische Mahlarbeit erhöht oder gesenkt, wenn größere bzw. kleinere Mengen von mahlresistentem Stoff in der zu mahlenden Faserstoffsuspension vorliegen. Mit dieser einfachen Maßnahme kann also ganz gezielt der Stoff, der auf Grund seiner Geometrie und Steifigkeit zu Beeinträchtigungen des daraus hergestellten Blattes führen würde, rechtzeitig und ökonomisch nachgemahlen werden. Die spezifische Mahlarbeit ist die auf die Feststoffmenge bezogene übertragene Mahlarbeit nach Abzug der von der Mahlapparatur verbrauchten Leerlaufarbeit.With the aid of the method according to the invention, it is first determined whether there is any resulting suspended paper pulp, the proportion of grinding-resistant components, these are e.g. B. splinters or long fibers changes. An important indicator for this is the Solid amount of the overflow of an upstream wet sieving, measurable e.g. B. with its consistency. It is crucial that the effectiveness of the grinding plant on the so determined fluctuations can be coordinated. According to the specific grinding work increased or decreased when larger or smaller amounts of grinding-resistant substance is present in the pulp suspension to be ground. With this A simple measure can therefore be targeted at the material based on its geometry and rigidity would impair the sheet made from it, be regrinded economically and in good time. The specific grinding work is on the amount of solids related transferred grinding work after deduction of the Grinding equipment consumed idle work.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert und beschrieben an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The invention and its advantages are explained and described with reference to Drawings. Show:

Fig. 1 ein einfaches Verfahrensschema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren; Fig. 1 is a simple process scheme for carrying out the method according to the invention;

Fig. 2 und 3 jeweils eine Variante. Figs. 2 and 3 each show a variant.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Fig. 1 wird der suspendierte Papierfaserstoff 1 zunächst einer Nasssiebung 5 zugeführt. Diese bildet zwei Fraktionen, nämlich den Durchlauf 2 und den Überlauf 3. In der Regel wird für eine solche Nasssiebung 5 ein Drucksortierer oder Fraktionator verwendet mit einem Siebelement, das einen Teil des zugeführten Papierfaserstoffes 1 auf Grund seiner Größe, Form und/oder Flexibilität abweist. Die Feststoffmenge des in den Überlauf 3 gelangten Stoffes wird an einer Messstelle 9 ermittelt und der Messwert an einen Regler 8 weitergeleitet. Im einfachsten Fall wird der Überlauf 3 unmittelbar der Nassmahlung 6 zugeführt. Die hierzu verwendete regelbare Mahlapparatur enthält einen Antrieb 7 und ist vorzugsweise ein Mahlrefiner. Nach Passieren der Mahlwerkzeuge gelangt der Stoff als gemahlener Papierfaserstoff 4 in die nachfolgenden Aufbereitungsstufen. In günstigen Fällen kann er wieder mit dem Durchlauf 2 der Nasssiebung 5 vermischt werden. Entscheidend bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die in der Nassmahlung 6 übertragene spezifische Mahlarbeit abgestimmt wird auf die ermittelte Feststoffmenge im Überlauf 3. Bei dem hier gezeigten Beispiel wird das Signal des Reglers 8 dazu verwendet, um die Antriebsleistung der Mahlapparatur zu verändern. Bekanntlich besteht die Möglichkeit, den Mahldruck durch entsprechende Positionierung der Mahlgarnituren einzustellen. Eine andere Möglichkeit ist die Drehzahlvariation, welche zwar in der Regel aufwendiger ist, dafür aber die Konstanthaltung der sekundlichen Kantenlänge möglich macht. Die letztgenannte Maßnahme ist besonders gut zur Erhaltung einer gleichmäßigen Ausmahlung geeignet. Die sekundliche Kantenlänge ist bekanntlich eine wichtige Kenngröße der Mahlung. Sie wird errechnet als die gesamte Messerlänge einer Mahlgarnitur, die pro Sekunde an den Gegenmessern vorbeibewegt wird.In carrying out the inventive method according to Fig. 1, the suspended paper stock 1 is first fed to a wet sieving. 5 This forms two fractions, namely run 2 and overflow 3 . As a rule, a pressure sorter or fractionator with a sieve element is used for such a wet screening 5 with a screen element, which rejects part of the supplied paper pulp 1 due to its size, shape and / or flexibility. The amount of solids in the substance entering the overflow 3 is determined at a measuring point 9 and the measured value is forwarded to a controller 8 . In the simplest case, the overflow 3 is fed directly to the wet grinding 6 . The adjustable grinding apparatus used for this purpose contains a drive 7 and is preferably a grinding refiner. After passing through the grinding tools, the material reaches the subsequent preparation stages as ground paper pulp 4 . In favorable cases, it can be mixed again with the run 2 of the wet screening 5 . It is crucial when carrying out the method according to the invention that the specific grinding work transferred in wet grinding 6 is matched to the determined amount of solids in overflow 3 . In the example shown here, the signal from the controller 8 is used to change the drive power of the grinding apparatus. As is known, there is the possibility of adjusting the grinding pressure by appropriately positioning the grinding sets. Another possibility is the speed variation, which is usually more complex, but makes it possible to keep the secondary edge length constant. The latter measure is particularly well suited to maintaining uniform grinding. As is well known, the secondary edge length is an important characteristic of grinding. It is calculated as the total knife length of a grinding set that is moved past the counter knives per second.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Stoffdichte des Überlaufes 3 durch geregelte Zuführung von Wasser W konstant gehalten. In diesem Fall dient die Messstelle 9 der Ermittlung der Stoffdichte, was relativ einfach möglich ist. In diesem Fall führt eine Veränderung der im Überlauf 3 anfallenden Feststoffmenge zu einem veränderten Durchsatz an der der Nassmahlung 6 dienenden Mahlapparatur. Eine solche Schwankung ist dem Mahlprozess weniger abträglich als eine Schwankung der Stoffdichte, wie im Verfahren gemäß Fig. 1 gezeigt. Neben der Stoffdichteregelung kann der vor Zugabe des Wassers W ermittelte Stoffdichtewert auch wiederum zur Steuerung der Mahlleistung im Sinne der Erfindung verwendet werden.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the consistency of the overflow 3 is kept constant by the controlled supply of water W. In this case, the measuring point 9 serves to determine the consistency, which is relatively simple. In this case, a change in the amount of solids accumulating in the overflow 3 leads to a change in the throughput on the grinding apparatus used for wet grinding 6 . Such a fluctuation is less detrimental to the grinding process than a fluctuation in the consistency, as shown in the method according to FIG. 1. In addition to the material density control, the material density value determined before adding the water W can also be used to control the grinding capacity in the sense of the invention.

Fig. 3 zeigt einen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Nassmahlung 6 als Hochkonsistenzmahlung durchgeführt wird. Bekanntlich kann mit einer Hochkonsistenzmahlung das Festigkeitspotential des Papierfaserstoffes besonders gut und ohne nennenswerte Faserkürzung genutzt werden. Hierzu wird der Überlauf 3 durch eine Eindickung 12 auf den gewünschten Feststoffgehalt gebracht. Das dabei anfallende Wasser wird hier aufgeteilt in das Verdünnungswasser W für den Stoffdichte-Regelkreislauf (falls vorhanden) und das Verdünnungswasser W' zur Zugabe in den gemahlenen Papierfaserstoff 4. Die Regelung der Nassmahlung 6 erfolgt durch Messung der Stoffmenge mit einer Messstelle 11, deren Wert in einem Regler 10 verarbeitet wird. FIG. 3 shows an application of the method according to the invention, in which the wet grinding 6 is carried out as a high consistency grinding. As is well known, the strength potential of the paper pulp can be used particularly well with a high consistency grinding and without any noteworthy fiber shortening. For this purpose, the overflow 3 is brought to the desired solids content by means of a thickening 12 . The resulting water is divided here into the dilution water W for the consistency control circuit (if present) and the dilution water W 'for addition into the ground paper pulp 4 . The wet grinding 6 is regulated by measuring the amount of substance with a measuring point 11 , the value of which is processed in a controller 10 .

Claims

1. A method for making the properties of a suspended paper pulp ( 1 ) more uniform by means of wet grinding ( 6 ) carried out in a controllable grinding apparatus, characterized in that
that the suspended paper pulp ( 1 ) is first fractionated in a wet sieving ( 5 ) due to its size and / or shape and / or flexibility,
that the amount of solids of the substance that has entered the overflow ( 3 ) is determined and
that then the overflow (3) where the specific grinding work of the wet grinding (6) is increased with increasing amount of solids of the overflow (3) and is lowered with decreasing amount of solids of the overflow (3) is fed to the wet grinding (6).

2. The method according to claim 1, characterized in that the solids volume flow of the overflow ( 3 ) is measured by measuring its consistency with the volume flow kept constant.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the specific grinding work is set proportional to the amount of solids flow determined in the overflow ( 3 ).

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized, that a grinding refiner is used as grinding equipment and that its performance is achieved by Positioning the grinding tools is adjusted to the specific grinding work adapt.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that a grinding refiner is used as grinding equipment and that Grinding capacity regulated by changing the speed with the same drive torque so that the specific edge load remains constant.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the consistency of the overflow ( 3 ) is measured and then regulated by a controlled addition of water (W) to a constant value over time.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wet screening ( 5 ) is carried out in a closed pressure sorter, in such a way that the screen element therein fractionates the suspended paper pulp ( 1 ) so that stiffer fibers in the overflow , longer fibers and splinters are enriched and more flexible and shorter fibers in the pass.