DE10256856A1 - Process and device for fiber treatment - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren dient der Veränderung von suspendierten Papier- oder Zellstofffasern, insbesondere um die Festigkeit des aus diesen Fasern hergestellten Papiers zu erhöhen. Dabei werden mit Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) versehene Mahlflächen gegeneinander gedrückt und so bewegt, dass in der Mahlzone (3) die Erhebungen (4) einer Mahlfläche in die Vertiefungen (5) einer anderen Mahlfläche hineingedrückt werden. Dadurch erhalten die Zellstoff- oder Papierfasern besonders vorteilhafte Druckimpulse.The method is used to change suspended paper or cellulose fibers, in particular to increase the strength of the paper made from these fibers. Grinding surfaces provided with elevations (4) and depressions (5) are pressed against one another and moved in such a way that in the grinding zone (3) the elevations (4) of one grinding surface are pressed into the depressions (5) of another grinding surface. This gives the pulp or paper fibers particularly advantageous pressure impulses.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Faserstoffbehandlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a Process for fiber treatment according to the preamble of the claim 1 and a device according to the preamble of claim 7.
Verfahren zur Faserstoffbehandlung der o.g. Art werden im Allgemeinen auch als Mahlverfahren bezeichnet. Seit langem ist bekannt, dass Zellstofffasern gemahlen werden müssen, damit das später daraus hergestellte Papier die gewünschten Eigenschaften, insbesondere Festigkeiten, Formation und Oberfläche aufweist. Die weitaus am häufigsten verwendeten Mahlverfahren benutzen solche Mahlflächen, die mit als Messer bezeichneten Leisten versehen sind. Die entsprechenden Maschinen werden zumeist Messerrefiner genannt. Für Spezialfälle werden auch Mahlverfahren verwendet, bei denen mindestens eine der Mahlflächen messerlos ist, so dass die Mahlarbeit durch Reib- oder Scherkräfte übertragen wird.Process for fiber treatment the above Kinds are generally also referred to as grinding processes. It has long been known that pulp fibers have to be ground in order to do this that later on manufactured paper the desired Has properties, in particular strength, formation and surface. By far the most common The grinding processes used use grinding surfaces that are referred to as knives Strips are provided. The corresponding machines are mostly Knife refiner called. For special cases grinding processes are also used in which at least one of the grinding surfaces is knife-free, so that the grinding work is transmitted by friction or shear forces becomes.
Die Wirkung des Verfahrens lässt sich durch Ändern der Mahlparameter in einem weiten Bereich steuern, wobei neben der Höhe der Ausmahlung insbesondere auch unterschieden wird, ob eine stärker schneidende oder stärker fibrillierende Mahlung gewünscht wird. Werden Zellstofffasern durch die bekannten Mahlverfahren bearbeitet, so steigt ihr Entwässerungswiderstand mit zunehmender Ausmahlung. Ein übliches Maß für den Entwässerungswiderstand ist der Mahlgrad nach Schopper-Riegler.The effect of the process can be by changing control the grinding parameters in a wide range, whereby in addition to the height of Grinding in particular also differentiates whether a more cutting or stronger fibrillating grinding desired becomes. If pulp fibers are processed using the known grinding processes, so their drainage resistance increases with increasing grinding. A common one Measure of the drainage resistance is the freeness according to Schopper-Riegler.
Die Erhöhung des Mahlgrades wirkt sich bei der Blattbildung auf der Papiermaschine ungünstig aus, wird aber hingenommen, da die bereits genannten Qualitätsmerkmale des Zellstoffes eine überragende Rolle für dessen Einsetzbarkeit spielen. In vielen Fällen werden die Mahlparameter so gewählt, dass der zur Erreichung der geforderten Faserqualität eingetretene Mahlgradanstieg möglichst gering ist. Diese Einflussmöglichkeit ist aber sehr begrenzt. Außerdem kann dadurch die Mahlung kraftwirtschaftlich ungünstiger werden.The increase in the degree of grinding has an effect unfavorable when forming sheets on the paper machine, but is accepted because the quality features already mentioned the pulp is an outstanding one Role for play its applicability. In many cases, the grinding parameters chosen so that the increase in freeness to achieve the required fiber quality preferably is low. This influence but is very limited. Moreover this can make the grinding less economical.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Faserstoffbehandlung zu schaffen, mit dem es möglich ist, Zellstoff – oder Papierfasern so zu verändern, dass die Festigkeiten des daraus hergestellten Papiers erhöht werden. Die dabei auftretende Zunahme des Entwässerungswiderstandes soll zumindest geringer sein als bei bekannten Mahlverfahren.The invention is based on the object Reason to create a process for fiber treatment with which it is possible is, pulp - or To change paper fibers so that the strength of the paper made from it is increased. The resulting increase in drainage resistance should at least be lower than in known grinding processes.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.This task is claimed by the 1 mentioned features solved.
In den Ansprüchen 8 bis 16 werden Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.In claims 8 to 16 devices to carry out described the procedure.
Das neue Mahlverfahren arbeitet im Wesentlichen so, dass in der Mahlzone die Erhebungen der einen Mahlfläche in die Vertiefungen der anderen Mahlfläche hineingedrückt werden, wobei sich dazwischen die zu bearbeitenden Fasern befinden.The new grinding process works in Essentially so that the elevations of one grinding surface in the grinding zone Depressions of the other grinding surface pushed with the fibers to be processed in between.
Dadurch werden auf die Fasern Druckimpulse übertragen. Die Kinematik der so geformten und bewegten Mahlflächen verhindert eine hier nicht erwünschte, starke Scherbeanspruchung der Fasern, die bekanntlich zur Fibrillierung der Faseraußenwand zum Abreißen von Fibrillen bis hin zur Faserkürzung führen kann. Hierin liegt ein entscheidender Unterschied zur Mahlung mit Messerrefinern oder mit Zahnscheibendispergern. Gegenüber den bekannten Mahlverfahren werden also im Wesentlichen drei wichtige Vorteile erzielt:As a result, pressure pulses are transmitted to the fibers. The kinematics of the thus shaped and moving grinding surfaces prevented one not wanted here, strong shear stress on the fibers, which is known for fibrillation the fiber outer wall to Tear off from fibrils to fiber shortening. This is a crucial difference to grinding with knife refiners or with toothed disk dispersers. Compared to the known grinding process there are three main advantages:
- 1. – Die Faserlänge bleibt wesentlich besser erhalten.1. - The fiber length remains much better preserved.
- 2. – Die Faseroberfläche wird nicht oder bedeutend weniger fibrilliert.2. - The fiber surface is not or significantly less fibrillated.
- 3. – Die spezifische Mahlarbeit zur Erreichung der gewünschten Festigkeiten ist im Allgemeinen geringer.3. - The specific grinding work to achieve the desired strength is in Generally lower.
Vergleichsversuche mit Langfaserzellstoff haben gezeigt, dass zur Erzielung einer gewünschten Reißlänge mit dem neuen Verfahren im Gegensatz zur auf denselben Wert führenden Refinermessermahlung ein weit geringerer Mahlgradanstieg, gemessen in Schopper-Riegler, aufgetreten ist. Die benötigte spezifische Mahlarbeit lag fast 50 niedriger. Es ist anzunehmen, dass bei Durchführung des erfindungsgemäßen Mahlverfahrens die Oberfläche der Fasern so verändert wird, dass sie eine verbesserte Flexibilität und Bindungsfähigkeit erhält, ohne dass Fibrillen aus der äußeren Oberfläche der Fasern herausgelöst werden müssen.Have comparative tests with long fiber pulp shown that to achieve a desired tear length with the new method in contrast to refiner knife grinding leading to the same value a much lower increase in grinding degree, measured in Schopper-Riegler, occured. The needed specific grinding work was almost 50 lower. It can be assumed, that when performing of the grinding process according to the invention the surface of the fibers so changed is that they have improved flexibility and loyalty gets without fibrils from the outer surface of the Fibers detached Need to become.
Besonders gute Ergebnisse liefert das Verfahren bei nativen Fasern, und zwar sowohl bei Kurz- als auch bei Langfaserstoff. Wird es auf rezyklierte Fasern angewendet, können die unter 1. und 2. genannten Vorteile wichtig sein. Rezyklierte Fasern haben bereits mindestens einen, oft sogar mehrere Mahlvorgänge hinter sich, so dass jede weitere Zerkleinerung gerne vermieden wird.Delivers particularly good results the process for native fibers, both short and also with long fiber. When applied to recycled fibers, can the advantages mentioned under 1. and 2. may be important. recycled Fibers have already undergone at least one, often even several grinding processes itself, so that any further shredding is avoided.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The invention and its advantages will be explained based on drawings. Show:
An der in
Die Relativbewegung der Mahlflächen in
der Mahlzone
Den an sich bekannten kinematischen
Ablauf, der durch die Rotation zweier ineinander verzahnender Rotoren
(ähnlich
wie beim Roots-Gebläse) entsteht,
ist in der
Bei der betriebsmäßigen Mahlung von Papierfaserstoff
kommt es darauf an, mit den Maschineneinheiten einen möglichst
großen
Durchsatz zu erzielen. Eine Möglichkeit,
um dieses Verhalten zu verbessern, ist die in
Es besteht auch die Möglichkeit,
die Pumpenwirkung (Zahnradpumpe) einer solchen Mahlvorrichtung wesentlich
zu reduzieren, indem – wie
in der
Wie bereits ausgeführt wurde,
ist es in der Regel günstig,
eine Vielzahl von Druckimpulsen auf den Faserstoff zu übertragen,
wozu eine Vorrichtung verwendet werden kann, bei der die Rotoren
Eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung des
Verfahrens zeigt die
Claims (16)
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |