DE2623259A1

DE2623259A1 - Verfahren zum impraegnieren von fasermaterial und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2623259A1
Application number: DE19762623259
Authority: DE
Inventors: Johan Christoffer Fred Richter
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-05-24
Publication date: 1976-12-16
Also published as: CA1075858A; BR7603365A; FR2313137A1; FI57981B; NO761751L; FR2313137B1; SE7506255L; US4057461A; FI761405A; SE390990B; JPS51149902A; DE2623259C2; FI57981C

Description

DlPL-ING. KLAUS BEHN
DIPL.-PHYS. ROBERT Ml¹NZHUBER

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 WIDENMAYERSTRASSE 6 TEL. (089) 22 25 30 · 29 51 92

24. Mai 1976 A 120 76 Be/De

Firma KAMYR AKTIEBOLAG, Verkstadsgatan 10, S-651 01 Karlstad 1, Schweden

Verfahren zum Imprägnieren von Fasermaterial und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft das kontinuierliche Kochen von faserhaltigem Material, insbesondere das Imprägnieren von Fasermaterial vor dessen Zuführung in den Kocher selbst. Eine solche Vorimprägnierung des Fasermaterials stellt einen sehr wichtigen Teil des Delignifikationsvorganges dar, und es soll dadurch unter anderem der Luftgehalt oder Gasgehalt des Fasermaterials ersetzt werden durch Imprägnierungsflüssigkeit oder durch Kochlauge. Das Austreiben von Luft oder Gas erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Dampf, wobei der Dampf einen kleinen überatmosphärischen Druck aufweist, worauf anschließend das Fasermaterial in Kochlauge unter einem höheren Druck und höherer Temperatur eingetaucht wird, jedoch kann dieser Vorgang auch auf andere Weise erreicht werden, z.B. durch eine anfängliche Vakuumbehandlung oder Druckbehandlung und anschließendes Eintauchen vor Beginn des Kochvorganges. Unabhängig davon, ob die Imprägnierung nach dem einen oder dem anderen Verfahren erfolgt, ist eine gewisse

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Einrichtung erforderlich, die aus wirtschaftlichen Gründen und auch aus Raumgründen so klein wie möglich sein soll, während gleichzeitig darauf zu achten ist, daß die Imprägnierung so wirksam wie möglich erfolgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Imprägnierung nach einem vorausgehenden Dämpfen mit Hilfe von Druckschwankungen in einfacher und wirksamer Weise, während das Fasermaterial sich in einem von Flüssigkeit umgebenen Zustand befindet. Die Imprägnierung mit Druckschwankungen ist an sich bekannt (z.B. SW-PS 174 656) . Bei diesem Verfahren soll mit Hilfe von Druckschwankungen die Luft in den Zellen des Fasermaterials ersetzt werden durch Kochlösung, und es soll eine selektive Imprägnierung des Fasermaterials in der Weise erfolgen, daß das schnell imprägnierbare Fasermaterial eher aus dem Imprägnierraum ausgelassen wird als das weniger imprägnierbare Fasermaterial. Der bekannte Imprägniervorgang geht in einem langen Imprägnierungskessel vor sich, der zur Horizontalebene geneigt ist und dem eine Mischung aus Fasermaterial und Kochlauge unter Druck mit Hilfe einer Vorrichtung zugeführt und mit Hilfe einer anderen Vorrichtung ausgetragen wird. Der Kessel ist innen mit einer Fördervorrichtung für das imprägnierte Fasermaterial versehen, das in die Kochlauge zur gleichen Zeit eingesunken ist, wenn das Auslassen von Luft durch ein Ventil vor sich geht, und es wird die Druckänderung erreicht mit Hilfe einer Vakuumpumpe und/oder durch Ablassen von Lauge bzw. durch Einpumpen von Kochlauge und/ oder mit Hilfe von Druckakkumulatoren.

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Gemäß der Erfindung können Druckänderungen in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise während der Einbringung erfolgen, und zwar in Verbindung mit einem kontinuierlich arbeitenden Kocher der Kamyr-Bauart, in welchem das Einbringen aus niedrigem Druck in den hohen Druck mit Hilfe eines sogenannten Hochdruckförderers erfolgt undbei welchem der Transport des Fasermaterials selbst in Flüssigkeit erfolgt, die in den Oberteil des Kochers eingepumpt wird, wo die Flüssigkeit abgetrennt und für den erneuten Gebrauch als Transportmedium wieder in den Hochdruckförderer eingebracht wird. Ein solches Einlaßsystem ist z.B. durch die SW-PS 359 331 bekannt. Von dem Hochdruckförderer 19 werden Fasermaterial und Flüssigkeit mit Hilfe der Pumpe 20 durch die Leitung 21 in diesem Falle in den Oberteil des Imprägnierkessels transportiert, wo die Flüssigkeit in der Vorrichtung 25,27 abgetrennt und durch die Leitung 23 zurück zur Pumpe 20 geführt wird. Die Hochdruckfördervorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Rotor, der mit durchgehenden Taschen in einem Gehäuse ausgerüstet ist, das mit Einlaß- und AuslaßVerbindungen versehen ist.

Wenn eine Rotortasche sich in der vertikalen Lage befindet, wird eine Mischung aus Flüssigkeit und Fasermaterial in die Fördervorrichtung eingebracht, und um das Füllen wirksamer zu gestalten, wird Flüssigkeit am unteren Teil des Förderergehäuses durch ein Sieb zu der Pumpe 35 abgezogen, welche Flüssigkeit der Einführleitung wieder zugeführt wird. Vor dem Hochdruckförderer befinden sich das Fasermaterial und die Flüssigkeit normalerweise auf einem geringen überatmosphärischen Druck von ungefähr einer Atmosphäre, während das Fasermaterial und die Flüssigkeit in der Leitung einem Druck

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entsprechend dem Kocherdruck, z.B. 10 Atmosphären, ausgesetzt sein können. Die Hochdruckförderertaschen und das Gehäuse sind so ausgebildet, daß eine Tasche immer gefüllt wird, während gleichzeitig eine andere Tasche geleert wird, wodurch das Fasermaterial in der Förderleitung 21 praktisch eine kontinuierliche Strömung bewirkt. Bevor das Fasermaterial am Hochdruckförderer ankommt, ist es normalerweise mit Dampf behandelt worden, wodurch der größte Teil der Luft aus den Poren des Fasermaterials ausgetrieben worden ist. Die wiiftiche Imprägnierung mit Kochlauge erfolgt dann während der Einführung in die Kochlauge, die durch den Hochdruckförderer umgewälzt wird, und in der Förderleitung und normalerweise auch während einer gewissen Zeit im oberen Teil des Kochers bei vollem Druck bei einer niedrigeren Temperatur als in der Kochzone, wo die Kochlauge, z.B. mit Hilfe indirekter Heizung auf die volle Kochtemperatur aufgeheizt wird. In einem solchen Einführsystem bei einem Kamyr-Kocher wird während der Füllung einer Rotortasche im Hochdruckförderer aufgrund der Verschiebung des eingelassenen Fasermaterials Flüssigkeit ersetzt von der Füllzirkulation und durch eine Siebvorrichtung in einen Behälter extrahiert und von dort zusammen mit von einer äußeren Quelle herrührender frischer Kochlauge erneut in das Hochdrucksystem eingepumpt, und zwar meistens in Verbindung mit dem Kocher selbst. Diese negative Pumpwirkung dieses Hochdruckförderers kann gemäß der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, den Druck in der Einführleitung zum Kocher herabzusetzen, was ein vollständig neues Verfahren darstellt, um in einer einfachen Weise in einem bestehenden System eine verbesserte Imprägnierung von Fasermaterial zu erreichen. Die Erfindung umfaßt

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auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den beigefügten Patentansprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnugn an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die wichtigsten Teile einer Einbringvorrichtung und eines Imprägnierungssystems vor einem kontinuierlich arbeitenden Kocher.

Die Zeichnung zeigt einen kontinuierlich arbeitenden Kocher, der allgemein mit 1 bezeichnet ist. 2 ist eine Hochdruckfördervorrichtung, 3 ein Imprägnierraum, der in Strömungsrichtung in einem Raum 4 endet, der entweder mit dem Kocher 1 verbunden ist und den gleichen Durchmesser wie der Kocher hat, wie es in der Figur gezeigt ist, der aber auch von dem Kocher getrennt und mit diesem nur durch eine trichterförmige Verbindung 5 verbunden ist. In beiden Fällen erstreckt sich die Verbindung 5 von einem Boden 6 des Imprägnierraumes, vorzugsweise vom mittleren Teil des Bodens. Die Verbindung 5 hat ein offenes unteres Ende 7, und sie ist mit einer Ventilvorrichtung 8 in Form eines Kugelventils, eines Kegelventils oder eines anderen Ventils versehen, das voll geöffnet werden kann und mit dem es möglich ist, die Verbindung zu öffnen und zu schließen. Wie in der Fig. dargestellt, ist die Verbindungsleitung 5 vollständig von Kochlauge umgeben. Wenn aber, wie oben erwähnt, der Imprägnierraum 4 von dem Kocher getrennt ist, kann die Verbindungsleitung 5 nur an ihrem unteren Teil von Kochlauge umgeben sein, in welchem Falle die Ventilvorrichtung 8 nicht von Flüssigkeit umgeben ist. Da die Ventilvorrichtung 8 in geschlossenem Zu-

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stand zwischen dem Druck im Kocher 1 und dem Druck in dem Imprägnierraum 4 abdichten soll, besteht eine Gefahr für einen gewissen Leckstrom von Flüssigkeit, weshalb es vorteilhaft sein kann, das Ventil mit Flüssigkeit zu umgeben, so daß ein möglicher Leckstrom im Kocherraum verbleibt.

Die Ventilvorrichtung 8 hat über eine Leitung 9 Verbindung mit einem Zeitregler 10, der in steuerbaren Intervallen die Ventilvorrichtung 8 öffnen und schließen kann. Der Zeitregulator 10 ist außerdem über eine Leitung 11 mit einem Druckmesser 12 verbunden, welcher so arbeitet, daß die Ventilvorrichtung 8 nicht öffnen kann, bevor der Druck im Imprägnierraum 4 gleich dem Kocherdruck ist. Der Zeitregulator 10 ist ferner über eine Leitung 13 mit einem Ventil 14 verbunden, das in einer Leitung 15 angeordnet ist. Durch die Leitung 13 erhält das Ventil 14 seine Öffnungs- bzw. Schließsignale vom Zeitregulator, so daß das Ventil 14 die Strömung in der Leitung 15 herabsetzt, wenn die Ventilanordnung 8 geschlossen ist, und für die Flüssigkeitsströmung geöffnet wird, wenn die Ventilanordnung 8 geöffnet ist. In der Leitung 15 fließt Flüssigkeit mit im wesentlichen dem gleichen Hochdruck wie im Kocher, welche Flüssigkeit aus einer Leitung 16 und einer Hochdruckpumpe 17 herkommt und die mit passender Kochlauge gefördert wird, wie es durch den Pfeil 18 dargestellt ist. Die Leitung 16 mit Hochdruckflüssigkeit ist auch mit dem Bodenteil des Kochers verbunden, und es kann durch öffnen bzw. Schließen eines Ventils 19 in der Leitung 16, das durch eine Verbindung 20 seine Impulse von einem Druckmesser 21 im Kocher erhält, der Druck im Kocher auf die gewünschte

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Höhe reguliert werden. Mit der Leitung 16 ist auch eine Leitung 22 verbunden, die zu einem Druckakkumulator 23 führt, in welchem z.B. ein Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten werden kann, über welchem sich ein Gas befindet. Die Wirkung des Akkumulators soll unten in Verbindung mit der Erläuterung der Funktion des Ventils 14 erläutert werden.

Die Arbeitsweise der Hochdruckfördervorrichtung 2 soll im folgenden lediglieh kurz beschrieben werden. Eine Förderrotortasche in vertikaler Lage wird mit Fasermaterial gefüllt, wie es mit dem Pfeil 30 angedeutet wird, und zwar durch die Leitung 31 zusammen mit Flüssigkeit aus der Leitung 32, die aus geeigneter Imprägnierflüssigkeit oder einer Flüssigkeit bestehen kann, die für den Kochvorgang selbst bestimmt ist. In dem Bodenteil des Förderergehäuses wird mit Hilfe eines Siebes eine Flüssigkeitsmenge abgezogen, und zwar durch eine Leitung 33 zu einer Pumpe 34. Diese Flüssigkeit wird durch eine Leitung 35 zurück zur Leitung 32 gepumpt, und zwar durch eine Absiebvorrichtung 36, in welcher etwas Flüssigkeit entsprechend dem Verschiebungsvolumen des Fasermaterials in der Fördererrotortasche abgezogen wird, wie es durch den Pfeil 37 angedeutet ist. Durch diese Zirkulation von Flüssigkeit mit Hilfe der Pumpe 34 wird eine wirksame Füllung jeder Fördererrotortasche sichergestellt. Wenn später die Tasche, die nun mit Faser-'material und Flüssigkeit gefüllt ist, bei der Drehung des Fördererrotors in die horizontale Lage gedreht wird, tritt die Tasche mit ihrem Inhalt in eine Zirkulation von Flüssigkeit ein, die in normalen Zellen einen verhältnismäßig hohen Druck besitzt, jedoch

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es ist dieser Druck', welcher gemäß der vorliegenden Erfindung dazu gebracht wird, innerhalb gewünschter Grenzen mit dem Kocherdruck als höchster Druck und mit dem Druck in der Leitung 31 als untere Grenze zu variieren. Mit Hilfe einer Vorrichtung zum Extrahieren von Flüssigkeit im Teil 4 des Imprägnierraumes wird Flüssigkeit durch eine Leitung 40 zur Pumpe 41 gefördert, die durch die Leitung 42 Flüssigkeit in eine in horizontaler Lage befindliche Rotortasche pumpt und den Tascheninhalt aus Fasermaterial und Flüssigkeit durch die Leitung 3 zum Raum 4 transportiert. Die Leitung 3 führt konzentrisch in den Raum 4, und es kann die oben genannte Extraktion von Flüssigkeit durch die Leitung 40 in geeigneter Weise stattfinden, so daß die Leitung 3 in einer trichterförmigen Leitung 43 endet, welche eine gewisse Distanz in den Raum 4 eindringt. Unter der Auslaßöffnung 44 der Leitung 43 bildet sich dann ein Spiegel aus absinkendem Fasermaterial, während über der öffnung 44 durch die Leitung 40 Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsraum 45 abgezogen werden kann. Das System ist auf diese Weise sieblos. Wenn aber eine konventionellere Methode existiert oder gewünscht wird, kann die Extraktion von Flüssigkeit z.B.mit Hilfe eines ringförmigen Siebes um den Umfang des Raumes 4 erfolgen, in welchem Falle der Trichter 43 natürlich nicht benötigt wird.

In der Leitung 3 wird das Fasermaterial nach dem Hochdruckförderer 2 zum erstenMal einem höheren Druck ausgesetzt, und es ist diese Leitung als ein Imprägnierraum zu bezeichnen, wo möglicherweise ausgelassene Luftblasen im Fasermaterial noch mehr zusammengedrückt und durch Flüssigkeit ersetzt werden. Möglicherweise ausgetriebene

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Luft kann in geeigneter Weise aus dem oberen Teil des Raumes 4 ausgelassen werden. Wenn für die Imprägnierung eine längere Verweilzeit gewünscht wird, kann die Leitung 3 in geeigneter Weise einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben und möglicherweise konisch geformt sein, z.B. von dem Punkt an, wo die Leitung 15 mit der Leitung 3 zusammentrifft, so daß die Leitung 3 von diesem Punkt an einen allmählich sich vergrößernden Querschnitt in Richtung der Strömung zum Trichter 43 aufweist. Auch andere Formen der Leitung 3 können in Frage kommen, wenn z.B. die Leitung im vertikalen Teil als langer Behälter geformt ist, von dessen Oberteil das Fasermaterial und die Flüssigkeit entweder mit Hilfe der Flüssigkeitsströmung oder mit Hilfe einer Austragvorrichtung, beispielsweise einer Schabevorrichtung, durch eine Leitung in den Raum 4 gefördert wird.

Der Bodenteil 6 des Raumes 4 kann eine etwas konische Form gegen einen konzentrischen Auslaß zur Leitung 5 haben. Oberhalb diesem Boden 6 kann eine Schabevorrichtung angeordnet sein, um eine Abwärtsförderung von Fasermaterial sicherzustellen. Die Schabevorrichtung 50 kann sich mit einer Welle 51 vertikal aufwärts durch den Trichter 43 und durch die Wand des Trichters erstrecken, wobei hier eine Dichtung vorgesehen ist, und es kann oberhalb bzw. außerhalb des Trichters 43 eine Antriebsvorrichtung 52 vorgesehen sein.

In dem Raum 4 wird, wie oben erwähnt, ein Spiegel aus herabsinkendem Fasermaterial gebildet, z.B. auf einer Höhe 53, wobei ein Absinken auf eine Höhe 54 zugelassen sein kann. Die Einstellung und

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Regulierung der Spiegel 53 und 54 kann in geeigneter Weise mit Hilfe eines Regulators 55 erfolgen, der über eine Leitung 56 mit einem Ventil 57 in Verbindung steht, das in einer Auslaßleitung 58 vom Kocher angeordnet ist, die bereits aufgeschlossenes Fasermaterial führt.

Im folgenden soll an einem praktischen Ausführungsbeispiel erläutert werden, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet. Es wird angenommen, daß z.B. gedämpftes Fasermaterial, das üblicherweise aus fein zerkleinertem Holz besteht, sogenannte Schnitzel, oder in anderer Weise fein zerkleinertes anderes Rohmaterial, z.B. Bambus, Zuckerrohr, Gras, Schilf oder Stroh, in einem kontinuierlichen Strom 30 in die Leitung 31 eingeführt wird und zu dem Hochdruckförderer 2 gelangt, durch den zwei Zirkulationen aufrechterhalten werden. Die erste Zirkulation für die Füllung der Hochdruckförderertaschen erfolgt mit Hilfe der Pumpe 34, und es wird überschüssige Flüssigkeit ausgelassen durch die Leitung 37, welche Flüssigkeit normalerweise mit zugesetzter frischer Kochlauge gemischt wird, wie es durch den Pfeil 18 angedeutet ist. Die zweite Zirkulation durch den Hochdruckförderer erfolgt mit Hilfe der Pumpe 41 und fördert, wie oben beschrieben, Fasermaterial zum Oberteil des Kochers. Der Kocher 1 und der Raum 4 werden vollständig mit Flüssigkeit gefüllt gehalten. Dies trifft auch zu für die Leitung 3, den Trichter 43 und den Trichter 5. Die Pumpe 17 hält über die Leitung 16 und den Druckmesser 21 den Kocher 1, und wenn die Ventilvorrichtung 8 offen ist, auch die Leitung 3 und den Raum 4 auf einem gewissen für den Kochvorgang notwendigen überatmosphärischen Druck,

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z.B. 10 bis 20 at, wobei dieser Druck höher ist als der der Temperatur entsprechende Druck. Die Leitung 16 kann statt unmittelbar mit dem Kocher verbunden zu sein, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, mit einem Zirkulationssystem für die Aufheizung des Kocherinhaltes, wie unten erwähnt, verbunden sein. Das Ventil 14 soll als geschlossen angenommen werden, und es steht der Akkumulator 23 unter einem hohen Druck, der von der Pumpe 17 erzeugt wird. In dem Kocher erfolgt die Aufheizung des Easermaterials mit Hilfe eines Zirkulationssystems mit Kochlauge.auf eine gewünschte Temperatur, z.B. 170° C, mit Hilfe einer nicht dargestellten Heiz-vorrichtung. In dem Kocher kann auch ein Waschvorgang, ein sogenanntes Gegenstromwaschen , in einer anderen Zirkulation stattfinden, die nicht dargestellt ist, da dies keinen Einfluß auf die zu erläuternde Erfindung hat. Fertig behandeltes Fasermaterial wird in einem kontinuierlichen Strom durch die Leitung 58 ausgerissen und einer folgenden Behandlungsstufe zugeführt, die nicht dargestellt ist, die aber z.B. aus einem kontinuierlich arbeitenden Defuserwaschabteil bestehen kann.

Das Fasermaterial 30 kann z.B. in einem Dampfbehälter bei überatmosphärischem Druck von etwa 1 at gedämpft worden sein. Wenn eine Rotortasche in dem Hochdruckförderer 2 in die horizontale Lage gedreht worden ist, wird das Fasermaterial plötzlich im wesentlichen dem gleichen Druck wie im Oberteil des Kochers ausgesetzt, wenn man die mögliche Differenz im statischen Druck vernachlässigt, wodurch das Fasermaterial einer Druckimprägnierung bei einer Temperatur ausgesetzt wird, die niedriger ist als die wirkliche Koch-

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temperatur, und zwar während einer Zeitspanne, die der Transportzeit vom Hochdruckförderer 2 zu dem Platz entspricht, wo das Fasermaterial- wie erwähnt - im Kocher selbst erhitzt wird. Diese Zeit kann verlängert werden, wenn die Leitung 3 größer gemacht oder behälterförmig, konisch oder zylindrisch ausgebildet wird, wie es oben erläutert ist, wobei aber die Druckbedingungen die gleichen sind, wie es erwähnt ist. Das Fasermaterial bildet einen Spiegel, der zwischen den Speiigeln 53 und 54 im Raum 4 variieren kann, von wo das Fasermaterial durch die Fördervorrichtung 50 nach abwärts durch den Trichter 5 herabsinkt. Unterhalb der Auslaßöffnung des Trichters 5 bildet sich im Kocher an einer gewissen Höhe ein zweiter Spiegel aus Fasermaterial, der hier aufrechterhalten wird. Von dem Flüssigkeitsraum oberhalb des zuletzt genannten Fasermaterialspiegels zwischen dem Trichter 5 und der Kocherwand kann Flüssigkeit in bekannter Weise ohne Siebe , z.B. mit Hilfe einer nicht gezeigten Leitung, extrahiert werden, und es kann diese Flüssigkeit in einem Wärmetauscher indirekt erhitzt und zurück in den Kocherinhalt aus Fasermaterial und Flüssigkeit geführt werden, und zwar entweder zentral in den Kocher oder an dessen Umfang. Auf diese Weise kann eine Erhitzung auf die oben genannte Kochtemperatur in geeigneter Weise erreicht werden.

Die Erfindung, deren oberstes Ziel darin besteht, die Imprägnierung von Fasermaterial zu verbessern, kann nun in der oben beschriebenen normalen Kochprozedur angewendet werden durch Einführung von Druckänderungen in der Leitung und/oder dem Behälterraum, wodurch das Fasermaterial von dem Hochdruckförderer 2 zu der Ventilvorric liung 8 bewegt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das Zeitrelais 10 in einstellbaren Perioden ein Öffnen und Schließen der Ventilvor-

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richtung 8 zur gleichen Zeit bewirkt, wenn es ein Signal vom Druckmesser 12 erhält und zur gleichen Zeit, wenn ee das Ventil 14 für die Einführung von Hochdruckflüssigkeit in die Leitung 3 betätigt wird. Es wird vorausgesetzt, daß das Ventil 14 vollständig oder teilweise geschlossen ist, wenn das Ventil 8 geschlossen ist. Der Hochdruckförderer 2 fördert, wie üblich, weiter Fasermaterial durch die Leitung 3 in den Raum 4, und es wird Flüssigkeit durch die Leitung 40 zur Pumpe 41 extrahiert, und es arbeitet die Füllzirkulation mit Hilfe der Pumpe 34 auch in üblicher Weise. Durch den Abzug einer gewissen Menge an Verschiebungsflüssigkeit aus dem System bei 37 wird die Flüssigkeitsmenge in der Zirkulation durch die Pumpe 41 verringert, und es wird dann auch der Druck in dieser Zirkulation herabgesetzt. Da der Zeitregulator 10 ein Signal an das Ventil 14 sendet, kann nun dieses Ventil etwas öffnen, und es wird nun durch die Leitung 15 Flüssigkeit von der Pumpe 17 in die Leitung 3 eingelassen, und zwar in solcher Weise, daß der Druck in der Flüssigkeitszirkulation, in welcher die Leitung 3 einen Teil darstellt, auf einem gewissen Druck gehalten werden kann, der niedriger ist als der Kocherdruck. Durch einen auf diese Weise bewirkten Ausgleich, in dem jeweils eine zugefügte Flüssigkeitsmenge weggenommen wird, kann der Druck auf einer gewünschten Höhe gehalten werden. Nach Verlauf einer gewissen Zeit mit diesem niedrigeren Druck, welche Zeit mit Hilfe des Zeitregulators 10 einstellbar ist, ist es erwünscht, den Druck in der Zuführungszirkulation, in welcher die Leitung 3 einen Teil darstellt, wieder auf den ursprünglichen hohen Kocherdruck zu erhöhen. Dies erfolgt da-;;= durch, das das Ventil 14 ein Signal erhält, durch welches es voll-

ständig geöffnet wird. Die Pumpe 17 liefert dann Hochdruckflüssig- * Hochdruckflüssigkeit durch die Leitung 15, während gleichzeitig

- 14 der Druckakkumulator 23 dazu beiträgt, eine

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keitsmenge in der kürzest möglichen Zeit in die Leitung 3 einzubringen. Die Leitung 15 kann in geeigneter Weise mit der Leitung 3 verbunden sein, so daß die eingelassene Flüssigkeit das Fasermaterial sozusagen in seine Bewegungsrichtung stößt. Wenn der Druckmesser 12 feststellt, daß der Druck in dem Raum 4 etwa der gleiche ist wie der Druck im Kocher, gemessen mit dem Druckmesser 21, öffnet der Zeitregulator 10 die Ventilvorrichtung 8 und schließt das Ventil 14. Hierdurch steht der Raum 4 in Verbindung mit dem Kocher 1, und zwar über den Trichter 5, und es wird der Druck durch die Pumpe 17 und das Ventil 19 auf einem üblichen Wert gehalten. Eine Änderung von dem hohen Druck auf den niedrigen Druck und wiederum auf den hohen Druck ist nun nach einer gewissen Zeit vorgenommen worden, wobei das ganze wiederholt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Wechsel von hohem Druck zu niedrigem Druck dreimal während einer bis 5 Minuten stattfindet und daß der Zeitregulator 10 so eingestellt wird, daß der Druck während einer längeren Zeitperiode hochgehalten wird, als er auf einem niedrigen Neveau gehalten wird. Vorzugsweise wird der Druck während 5 bis 30 Sekunden niedrig gehalten, während er während 10 bis 60 Sekunden hochgehalten wird.

Durch die Erfindung wird es, wie oben beschrieben, möglich, bei einer normalen Einbringung von Fasermaterial in einen kontinuierlich arbeitenden Kocher mit sehr einfachen Mitteln eine Verbesserung der Imprägnierung von Fasermaterial mit Kochlauge zu erreichen, und zwar durch Änderung des Druckes in dem Einbringteil selbst in geeigneten Intervallen. Die Erfindung kann im Prinzip auf alle kontinuierlich arbeitenden Kochprozesse angewendet werden, da es

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für alle bedeutsam ist, eine Imprägnierung mit spezieller Imprägnierflüssigkeit oder Kochlauge von Fasermaterial zu erhalten, die so gleichmäßig und wirksam wie möglich ist. Der Hochdruckförderer 2, der ohne mechanische Einwirkung auf das Fasermaterial dieses Fasermaterial von einem verhältnismäßig niedrigen zu einem verhältnismäßig hohen Druck fördert und der in hunderten von Einrichtungen im praktischen Betrieb sehr zuverlässig und technisch einwandfrei arbeitet, wird gemäß der vorliegenden Erfindung nun für eine weitere Funktion verwendet, und zwar mittels seiner negativen Pumpwirkung auf die Flüssigkeit, d.h. durch Auslaß von sogenannter Verschiebungsvolumenflüssigkeit. Natürlich wirkt eine mögliche Leckströmung von Flüssigkeit von der Hochdruckseite des Förderers zu seiner Niederdruckseite in der gleichen Richtung, jedoch ist diese Menge normalerweise klein im Vergleich zur Verschiebungsflüssigkeitsmenge.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum kontinuierlichen Kochen von faserhaltigen Material

mit wechselndem Druck zur Erreichung einer Vorimprägnierung des Fasermaterials in einem mit Flüssigkeit gefüllten Einlaß- und Imprägnierraum zwischen Kocher und einer Fördervorrichtung, wobei dieser Raum mit einer Vorrichtung zum Abtrennen einer Flüssigkeitsmenge versehen ist, die für den Transport weiteren Fasermaterials in die Fördervorrichtung zurückgeführt wird, und wobei dieser Raum über eine sich wiederholt periodisch öffnende und schließende Ventilvorrichtung mit dem Kocher in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Imprägnierraum dadurch geändert wird, daß der Druck im wesentlichen auf dem hohen Kocherdruck gehalten wird, wenn die Ventilvorrichtung während einer bestimmten Zeit geöffnet ist, und daß der Druck in dem Imprägnierraum während der Schließung der Ventilvorrichtung während einer bestimmten Zeit auf einen gewünschten niedrigeren Druck verringert wird, und zwar durch Ausgleich der aus dem Imprägnierraum abgezogenen Flüssigkeit mit Hilfe der negativen Pumpwirkung der Zuführvorrichtung und einer reguliert dem Imprägnierraum zugesetzten Menge Hochdruckflüssigkeit.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckflüssigkeit teilweise durch Flüssigkeit ersetzt wird, die aus einem Sammelbehälter entnommen wird, der mit Hilfe einer Hochdruckpumpe für die Zuführung von Flüssigkeit zum Kocher unter Druck gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Imprägnierraum zugeführte Menge an Hochdruckflüssigkeit mit Hilfe eines Ventils reguliert wird, das mittels eines Zeitregulators mit steuerbaren Intervallen eine geringe oder gar keine Flüssigkeitsmenge bzw. eine größere Flüssigkeitsmenge abgibt, und zwar mit dem gesteuerten Schließen bzw. Öffnen der Ventilvorrichtung zwischen dem Imprägnierraum und dem Kocher mit Hilfe des gleichen Zeitregulators.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Imprägnierraum mit Hilfe eines örtlichen Druckfühlers gemessen wird, der mit dem gleichen Zeitregulator wie die Ventilvorrichtung zwischen Imprägnierraum und Kocher verbunden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitregulator so eingestellt wird, daß der Übergang von dem hohen Druck zum niedrigeren Druck während 1 bis 5 Minuten dreimal erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitregulator so eingestellt wird, daß der Druck während einer längeren Zeitperiode hochgehalten wird als er niedriggehalten wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck 5 bis 30 Sekunden niedrig und 10 bis 60 Sekunden hochgehalten wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägnierraum mit Flüssigkeit gefüllt gehalten und teilweise mit Fasermaterial gefüllt gehalten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägnierraum nahe dem Kocher nach abwärts strömendes Fasermaterial enthält und daß ein Fasermaterialspiegel aufrechterhalten wird, der zwischen einem vorgegebenen hohen und niedrigen Spiegel variieren kann und d=r mit Hilfe eines in der vom Kocher ausgehenden Fasermaterialleitung angeordneten Ventils gesteuert wird.

10. Vorrichtung zum kontinuierlichen Eindringen und Imprägnieren von Fasermaterial zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, die im wesentlichen einen Hochdruckförderer, einen Transport- und Imprägnierraum für den Flüssigkeitstransport von Fasermaterial und eine Ventilanordnung zwischen Imprägnierraum und kontinuierlich arbeitendem Kocher enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (3) des Imprägnierraumes (3,4) mit einer Leitung (15) mit Ventil (14) für einen geregelten periodischen Zusatz von Flüssigkeit von einer Hochdruckpumpe (17) und einem Druckakkumulator (23) verbunden ist, daß der Imprägnierraum (3,4) in seinem dem Kocher (1) zunächst liegenden Teil (4) mit einer Abtrennvorrichtung (43,40) für Flüssigkeit mit

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Rückführleitung (40) für diese abgetrennte Flüssigkeit zum Hochdruckförderer (2) versehen ist und daß die Ventilvorrichtung (8) zwischen dem Imprägnierraum (4) und dem Kocher (1) mit einem Zeitrelais (10) verbunden ist, das wiederum mit einem Regelventil für den Zusatz von Hochdruckflüssigkeit zum Imprägnierraum (3,4) verbunden ist und das ferner mit einem Druckfühler (12) im Imprägnierraum verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (8) zwischen Imprägnierraum (4) und Kocherraum (1) in einer von Flüssigkeit umgebenen, rohrförmigen Verbindung (5) zwischen diesen Räumen (1,4) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einbringung von Fördermaterial in den Kocher (11) im Imprägnierraum (4) oberhalb der Ventilanordnung (8) eine sich drehende Fördervorrichtung (50) angeordnet ist.

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