DE2329890A1

DE2329890A1 - Cellulose pressurised refiners - introdn of bleaching agents simult with disintegration

Info

Publication number: DE2329890A1
Application number: DE19732329890
Authority: DE
Inventors: Per Johan Ingemar Ahrel; Arne Johan Arthur Asplund; Rolf Bertil Reinhall
Original assignee: Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1972-06-13
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1974-01-03
Also published as: CA1007008A; FI60042B; JPS5335602B2; NO134496C; DE2329890B2; FI60042C; SE362910B; NO134496B; JPS4955902A

Abstract

Cellulose fibres disintegrated in pressurised refiners are treated with bleaching agents prior to their introdn into the refiners in that the agents are injected into the stream which carries the fibres to the refiner inlet, whereby a greater bleaching effect is obtd.

Description

Verfahren zum Einmischen von bleichenden Chemikalien in Faserstoff bei hohen Stoffkonzentrationen Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mittels dessen bleichende Chemikalien wirksam in Zusammenhang mit der Zerfaserung und/oder Vermahlung von Zellstoff in s.g. Process for mixing bleaching chemicals into pulp at high substance concentrations The invention relates to a method by means of which bleaching chemicals effective in connection with fiberization and / or grinding of pulp in so-called

"pressurized refiners" oder Druckraffineuren unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur in den Stoff eingemischt und auf die einzelnen Fasern verteilt werden kann."pressurized refiners" or print refiners under increased pressure and mixed into the fabric at an elevated temperature and onto the individual fibers can be distributed.

Es ist allgemein bekannt, als Bleichmittel für zur Herstellung von helleren Papiersorten vorgesehener Faserstoffe gewisse Oxydations- oder reduzierende Mittel zu benutzen.It is commonly known as a bleach for the manufacture of lighter types of paper intended for fibrous materials, certain oxidizing or reducing agents Funds to use.

Beispiele für derartige Chemikalien, die bei Zusetzen zum Faserstoff eine die Helligkeit erhöhende Wirkung ausüben, sind Peroxyde verschiedener Art sowie verschiedene Salze von z.B. schwefliger Säure, Sulfit und Bisulfit sowie Hydrosulfiten. Diese Bleichmittel sind verhältnismässig teuer, und es ist allgemein bekannt, dass die Wirksamkeit und der Grad der Ausnutzung im Bleichprozess erheblich ansteigt, wenn dieser Prozess mit höheren Stoffkonzentrationen, d.h. bei geringerem Wassergehalt der Stoffaufschwemmung als normal, durchgeführt werden kann. Damit diese günstige Wirkung erzielt werden kann, ohne dass deswegen die Chemikalien wegen Verteilungsschwierigkeiten in Oberdosis beigegeben zu werden brauchen, ist es notwendig, dass die zu dem hochkonzentrierten Faserstoff zugesetzten Chemikalien schnell und wirksam in gleichen Proportionen auf jede in der Stoffaufschwemmung enthaltene einzelne Faser verteilt werden. In Uebereinstimmung mit dieser Einsicht ist es bekannt, als Mischgorät z.B. schnelllaufende Scheibenraffineure anzuwenden, wobei die Chemikalien vor oder während des Durchgangs der Faseraufschwemmung durch den Raffineur oder Mischerscheiben zugesetzt werden.Examples of such chemicals that are used when added to the pulp exerting a brightness-enhancing effect are peroxides of various types as well various salts of e.g. sulphurous acid, sulphite and bisulphite as well as hydrosulphites. These bleaches are relatively expensive and it is well known that the effectiveness and degree of utilization in the bleaching process increases significantly, if this process takes place with higher substance concentrations, i.e. at lower Water content of the stock suspension than normal, can be carried out. In order to this beneficial effect can be achieved without the chemicals because of it Distribution difficulties need to be added in the overdose, it is necessary to that the chemicals added to the highly concentrated pulp quickly and effective in equal proportions on each individual contained in the stock suspension Fiber can be distributed. Consistent with this insight, it is known as Mixing device e.g. high-speed disc refiners to use, whereby the chemicals before or during the passage of the fiber suspension through the refiner or Mixer disks are added.

Ausser Scheibenraffineuren wird zu diesem Zweck eine Vielzahl verschiedenartiger Bauarten von sogenannten Mischern mit mehr oder weniger schnellumlaufenden @nd in dem hochkonzentrierten Faserstoff arbeitende Umrührarmen benutzt. Gemeinsam für diese Mischgeräte ist j edoctl, dass die rein mechanische Bearbeitung, welche die Dispersion und Verteilung der zugesetzten Chemikalien herbeiführt, auch auf die in cer Stoffaufschwemniung enthaltenen Fasern mechanisch einwirkt und damit den sogenannten Vermanlungszustand der Faser verändert, was in gewissen Zusammenhängen weniger wünschenswert sein kann.In addition to disc refiners, a large number of different types are being used for this purpose Types of so-called mixers with more or less fast rotating @nd in the highly concentrated fiber used stirring arms. Together for This mixing device is j edoctl that the purely mechanical processing which the Dispersion and distribution of the added chemicals brings about, including on the acts mechanically in cer Stoffaufschwemniung fibers and thus the so-called intermingling state of the fiber changes, which in certain contexts may be less desirable.

Der Kraftbedarf für die mechanische Einmischung ist ebenfalls hoch, dennoch ist aber der Einmischungseffekt verhältnismässig niedrig. Deswegen ist es bei der Benutzung vor bekannter Anlagen notwendig gewesen, mit überdosierten Mengen der zugesetzten Chemikalien zu arbeiten. um auf diese Weise die Wirkung des Ausbleibens sof@rtiger Einmischung auszugleichen.The power requirement for mechanical interference is also high, however, the interference effect is relatively low. That's why it is Was necessary when using before known systems, with overdosed quantities of the added chemicals to work. around in this way the effect of absenteeism to compensate for immediate interference.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun@e, ein @erfahren zu schaffen, das die Nachteile der bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermeidet und somit eine so gleichmässige Verteilung der einem Stoff mit hohem Fasergehalt zugesetzten chemischen Bleichmittel sicherstellt, dass eine Ueberdosierung unnötig ist. Dies wird gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch erzielt, dass Bleichmittel in Flüssigkeitszustand kontinuerlich in einen Gasstrom, in welchem die Fasern suspendiert sind, eingeleitet werden. Vorteilhaft wird das Bleichmittel in einen in Wigbelbewegung befindlichen, erhitzten Gasstrom eingeführt, in welchem die Fasern suspendiert sind. Als besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung eines Stromes von Wasserdampf als Gasstrom erwiesen. Vorteilhaft wird das Bleichmittel mit den Fasern in einer Dampfatmosphäre vermischt, die durch einem druckherabsetzendes mundstück aus einer Zone unter höhrem Druck in einer Zone unter niedrigerem Druck bei entsprechender Geschwindigkeitserhöhung übergeht. Zwec)anäsßig werden hierbei die Fasern von der Dampfatmosphäre durch das Mundstück hindurchgeführt, nachdem sieein einem Druckraffineur einer VermaNung unterworfen gewesen sind.The invention is based on the task of creating an experience which avoids the disadvantages of the previously known methods and devices and thus such a uniform one Distribution of a substance with high Fiber content added chemical bleach ensures that overdose is unnecessary. According to the invention, this is achieved essentially in that Bleach in liquid state continuously in a gas stream in which the fibers are suspended. The bleach is advantageous introduced into a wiggling, heated gas stream in which the fibers are suspended. The use of one has proven to be particularly advantageous Stream of steam proved to be a gas stream. The bleach is advantageous mixed with the fibers in a steam atmosphere created by a depressurization mouthpiece from a zone under higher pressure in a zone under lower pressure passes with a corresponding increase in speed. Purpose of this after the fibers are passed through the mouthpiece by the steam atmosphere they have been subject to a warning in a printing refiner.

Gemäss der Erfindung wird somit die Einmischung der erforderlichen Chemikalien vorzugsweise mit der Herstellung des Faserstoffs selbst kombiniert.According to the invention, the interference is thus required Chemicals preferably combined with the manufacture of the pulp itself.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der anliegenden Zeichnung sicher erläutet werden. In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in Kanbination mit einem Druckraffienur in Seitenansicht und teilweise in lotrechtem Schnitt dargestellt.The invention is intended to be safe below with reference to the accompanying drawing are explained. In Fig. 1 is a device for performing the method according to the invention in Kanbination with a Druckraffienur in side view and partly shown in vertical section.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt in grdsseren Masstab durch eine Drosselstelle in der Vorrichtung.2 shows a section on a larger scale through a throttle point in the device.

Zu der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung gehört ein s.g. "pressurized refiner" (Druckraffineur) der unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur nach dem "Defibrator"-Verfahren arbeitet, wobei also die Freilegung der Fasern bei einer Temperatur von mehr als 100°C erfolgt, bei welcher bekanntlich die die Faser zusammenhaltende, lignocellulosehaltige Mittellamelle weich und mit ansteigender Temperatur auch in immer irrimer GFid d plastisch wird. Hierbei kann die Trennung der Fasern voneinander mit erheblicher Ersparung an Kraft erfolgen, während gleichzeitig die einzelne Faser ausgelöst wird, ohne Schaden zu nehmen. Dieser Gang der Stoffherstellung erfordert für seine Durchführung eine besondere Anlage, d.h. einen unter Ueberdruck arbeitenden Scheibenraffineur.Regarding the device for carrying out the method according to the invention belongs to a so-called "pressurized refiner" which is under increased pressure and works at an elevated temperature according to the "defibrator" method, ie the exposure of the fibers takes place at a temperature of more than 100 ° C, at which as is well known, the lignocellulose-containing central lamella that holds the fibers together soft and, with increasing temperature, becomes plastic even in increasingly irrelevant GFid d. Here, the separation of the fibers from one another can result in considerable savings at Force occurs while at the same time the individual fiber is triggered without damage gain weight. This course of fabric production requires a special system, i.e. a disc refiner working under excess pressure.

Faserwirkstoff, z.B. in der Form von in einer oder mehreren Zerfaserungsstufen zerteilter Holzhartstücke wird durch eine Schleuse oder einen s.g. Zellenförderer 10 in einen Vorwärmer 12 eingebracht. Diesem Vorwärmer wird Dampf zugeführt und zwar durch eine Leitung 14, in der ein Ventil 16 sitzt. Der Vorwärmer kann einen Auslass 18 haben, der mit einem Auslassventil 20 für verbrauchten Dampf bzw. von dem gemahlenen Stoff entweichenden Gasen versehen ist. Der Stoff sinkt im Vorwärmer langsam abwärts und wird hierbei schnell zu der vorgesehenen Behandlungstemperatur, z.B. zwischen 120 - 17OOC, nach ausgabe der Temperatur und das Druck des Dampf erhitzt. Am Boden des Vorwärmers 12 befindet sich ein Schraubenförderer 22, der über ein Kettenrad 24 von einem nicht gezeigten rotor angetrieben wird und der den vorerhitzten Stoff durch einen Kanal 26 zu einem Raffineur 28 fördert. Dieser ist in an sich bekannter Weise mit zwei Mahlscheiben 30, 32 ausgerüstet. Der Raffineur kann von der in der D-PS 1 043-062 beschriebenen Bauart sein.Fibrous active ingredient, e.g. in the form of one or more fiberization stages cut pieces of wood are passed through a sluice or a so-called Cell conveyor 10 introduced into a preheater 12. Steam is fed to this preheater and through a line 14 in which a valve 16 is seated. The preheater can do one Have outlet 18, which is connected to an outlet valve 20 for spent steam or from is provided with gases escaping from the ground material. The fabric sinks in the preheater slowly downwards and quickly reaches the intended treatment temperature, E.g. between 120 - 17OOC, after outputting the temperature and pressure of the steam heated. At the bottom of the preheater 12 is a screw conveyor 22, which has a Sprocket 24 is driven by a rotor, not shown, and the preheated Conveys stock through a channel 26 to a refiner 28. This is in itself Equipped with two grinding disks 30, 32 in a known manner. The refiner can from of the type described in D-PS 1 043-062.

Die Mahlscheibe 32 wird von einem Motor 34 angetrieben.The grinding disk 32 is driven by a motor 34.

Der vermahlte Stoff tritt durch eine Leitung 38 aus, in der eine den Kern der Erfindung ausmachende Drosselstelle 40 vorgesehen ist. In dem Raffineur 28 herrscht derselbe Druck wie in dem Vorwärmer 12, aber bei dem Durchgang durch die Drosselstelle 40 tritt eine plötzliche Drucksenkung und eine entsprechend starke Ausweitung und Geschwindigkeitssteigerung ein.The ground substance exits through a line 38 in which one of the The throttle point 40 constituting the core of the invention is provided. In the refiner 28 there is the same pressure as in the preheater 12, but in the passage through the throttle point 40 occurs a sudden pressure drop and a correspondingly strong one Expansion and speed increase.

Dieser Druckfall in der Drosselstelle 40 erzeugt eine sehr heftige Wirbelwirkung in der nachfolgenden Rohrleitung. Diese an sich bekannte Erscheinung wird gemäss der vorliegenden Erfindung dazu ausgenutzt, die Bleichchemikalien wirksam in den in dem Druckraffineur hergestellten Faserstoff einzumischen.This pressure drop in the throttle point 40 produces a very violent one Vortex effect in the following pipeline. This known phenomenon is used according to the present invention to make the bleaching chemicals effective to be mixed into the pulp produced in the pressure refiner.

Die Drosselstelle 40 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem festen Drosselmundstück 41 versehen, durch das der Faserstoff in eine angeschlossene Förderleitung 43-ausgeblasen wird. Die Förderleitung 43 mündet ihrerseits in einen Aufnahmewirbelabscheider 44, in welchem mit der Fasersuspension mitfolgender Dampf abgeschieden wird. Der von diesem Dampf befreite Faserstoff wird am unteren Ende des Wirbelabscheiders in einen darunter befindlichen Vorratsbehälter 45 ausgetragen, wo den Fasern unter Wasserzusatz oder ohne einen solchen eine gewünschte Verweilzeft für abschliessende Reaktion mit den in der Drosselstelle 40 zugesetzten Chemikalien bereitet wird.The throttle point 40 in the present embodiment a fixed throttle mouthpiece 41 is provided, through which the fiber material is connected to a Delivery line 43 is blown out. The delivery line 43 in turn opens into one Receiving vortex separator 44, in which steam that follows with the fiber suspension is deposited. The pulp freed from this steam is at the lower end the vortex separator discharged into a storage container 45 below, where the fibers have a desired dwell time with or without the addition of water for final reaction with the chemicals added in the throttle point 40 is being prepared.

Das Drosselmundstück 41 ist mit einem oder mehreren radialen Zulaufkanälen 42 versehen, durch welche die bleichenden Chemikalien in der Form von Flussigkeiten, wie Wasserlösungen, dem durch das Drosselmundstück hindurchgehenden, im Dampf suspendierten Faserstrom entsprechend dosiert werden.The throttle mouthpiece 41 has one or more radial inlet channels 42, through which the bleaching chemicals in the form of liquids, like water solutions, the one passing through the throttle mouthpiece, suspended in the steam Fiber flow are dosed accordingly.

Der aus dem Druckraffineur zu der Drosselstelle ausgetragene Faserstoff hat gewdhnlich eine Konzentration von 40 - 70%. Beim Durchgang durch das Drosselmundstück tritt die Faser plötzlich aus dem verhältnismässig hohen Druck, wie er in dem Druckraffineur aufrechterhalten wird, in einen ganz wesentlich niedrigeren Druck in dem Bereich hinter den Drosselmundstück über. Hierbei dehnt sich der dem Faserstoff mitfolgende Dampf eine nahezu adiabatisch aus bei davon bedingtem Temperaturfall, während gleichzeitig ein Teil der den Fasern mitfolgenden Feuchtigkeit in Dampfform Ubergeht.The pulp discharged from the pressure refiner to the throttle point usually has a concentration of 40-70%. When passing through the throttle mouthpiece the fiber suddenly emerges from the relatively high pressure, as it occurs in the pressure refiner is maintained at a much lower pressure in the area behind the throttle mouthpiece over. In doing so, the one following the fiber expands Steam an almost adiabatic from the temperature drop caused by it, while at the same time some of the moisture following the fibers is converted into vapor form.

Demgemäss erfährt der austretender Faserstoff beim Durchgang durch die Drosselstelle 40 und deren Drosselmundstück 41 eine partielle Trocknung zu einer noch höheren Konzentration. Die Expansion des Dampfes erzeugt hierbei eine sehr starke Wirbelung in der angeschlossenen Förderleitung 43. Diese Wirbelung wird auch auf die mit dem Dampf mitfolgenden Faserteilchen übertragen, und daher findet bei dem Durchgang der Faserteilchen durch Leitung 43 von dem Drosselmundstück 41 zu dem Empfangswirbelabscheiden 44 eine sehr wirksame und innige Einmischung und Verteilung der durch die Kanäle 42 zugeführten Lösung oder Lösungen vOn Bleichchemikalien auf die einzelnen Fasern statt.Accordingly, the emerging fibrous material experiences when passing through the throttle point 40 and its throttle mouthpiece 41 a partial Drying to an even higher concentration. The expansion of the steam creates in this case a very strong vortex in the connected delivery line 43. This Vortex is also transferred to the fiber particles following with the steam, and therefore takes place in the passage of the fiber particles through conduit 43 from the orifice 41 to the receiving vortex separation 44 a very effective and intimate interference and distributing the solution or solutions of bleaching chemicals supplied through channels 42 on the individual fibers instead.

Mit dieser Vorrichtung für Einmischung von Chemikalien werden folgende Vorteile erzielt: 1. Die Einmischung kann bei Stoffkonzentrationen erfolgen, die erheblich höher liegen als bisher zulässig war, ohne dass Schäden der Art an der bearbeiteten Faser entstehen, -wie sie bei den zuvor bekannten mechanischen Mischgeräten unvermeidlich waren. 2. Dadurch, dass Faserteilchen mit einem Trockengehalt von über 50% wirksam mit Bleichchemikalien belegt werden können, wird es diesen ermöglicht, ohne nennenswert Verdünnung durch mit den Faserteilchen mitfolgendes Wasser mit der Oberflächenschicht der Faser zu reagieren. Eine gewünschte Chemikalienkonzentration lässt sich somit mittels einer kleineren Menge an zugesetzter Chemikalien aufrechterhalten, als es bisher der Fall gewesen ist.With this device for mixing chemicals the following are possible Advantages achieved: 1. Mixing in can take place at substance concentrations that are considerably higher than was previously permissible without causing any damage to the species processed fibers arise, -as they are with the previously known mechanical mixing devices were inevitable. 2. By having fiber particles with a dry content of over 50% can be effectively covered with bleaching chemicals, this enables them to without any appreciable dilution by water following with the fiber particles the surface layer of the fiber to react. A desired concentration of chemicals can thus be maintained with a smaller amount of added chemicals, than has been the case so far.

Die Erfindung ist nicnt auf das vorbeschriebene Beispiel begrenzt, sondern im weitesten Sinne abwandelbar. U.a. kann die Drosselstelle mit einem einstellbaren Drosselmundstück in der Form eines Hahns, eines Kugelventlls oder einer anderen Vorrichtung versehen sein, mittels der die Durchstromfläche regelbar ist. Die Chemikalien können auch unmittelbar vor der Drosselstelle 40 oder nach ih innerhalb des Bereichs, in dem die Wirbelung der Fasern stattfindet, zugesetzt werden Ferner können zwischen der Drosselstelle 40 und dem Epfangswirbelabscheider 44 weitere Bearbei;tungsmaschinen eingesetzt sein, mittels der der Fasersuspension gewünschte GUteeigenschaften gegeben werden.The invention is not limited to the example described above, but can be modified in the broadest sense. Among other things, the throttle point can be set with an adjustable Throttle mouthpiece in the shape of a tap, a ball valve or other Device be provided by means of which the flow area can be regulated. The chemicals can also be used immediately before the throttle point 40 or after it within the area in which the whirling of the fibers takes place, can also be added between the throttle point 40 and the receiving vortex separator 44 are further processing machines be used, by means of which the fiber suspension is given the desired good properties will.

Claims

e, Method of increasing the whiteness of a fabric made of fibers by Addition of bleaching agents, indicating that bleaching agents are used in the liquid state continuously in a gas stream in which the fibers are suspended are to be initiated.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the bleach is in a swirling, heated gas stream, in which the fibers are suspended, is introduced.

3. The method according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that a stream of water vapor is used as the gas stream.

4. The method according to claims 1-3, d a d u r c h g e k e n n -z e i n e t that the bleach mixes with the fibers in a steam atmosphere is removed from a zone under higher pressure by a pressure releasing mouthpiece into a zone under lower pressure with a corresponding increase in speed Transforms. -5. Method according to claim 4, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the fibers are guided through the mouthpiece by the steam atmosphere are after subjected to grinding treatment in a pressure refiner have been.

L e r s e i t e