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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von trockenem
Zellstoff, der beispielsweise für die Verwendung als auflockernder Zellstoff oder
für die Trockenberstellung von Papier oder Pappe geeignet ist.
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Beim herkömmlichen Herstellen von Zellstoff werden Ilolzstänune mittels
Steinen zu Zellstoff zermahlen. Zur Steuerung der Temperatur des Mahlprozesses wird
Kühlwasser zugeführt. Das erhaltene Produkt ist eine verdünnte Aufschlämmung aus
Zellstoff in Wasser. Bei dem Verfahren werden große Wassermengen verwendet und große
Mengen an Abwässern erzeugt, die behandelt werden müssen.
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Ein anderes bekanntes Verfahren zum Zermahlen von Holz in Zellstoff
ist das thermomechanische Zermahlen. Bei diesem Verfahren werden bei der Holzbearbeitung
anfallende zerkleinerte Resthölzer bzw. Holzspäne bzw. Holzschnitzel zunächst vorerhitzt
und dann zwischen zwei gegenüberliegende Mahlflächen, im allgemeinen zwischen rotierende
Scheiben, eingeführt. Die vorerhitzten Holzspäne werden in der Mitte der Holzzermahlmaschine
oder in der Nähe davon eingeführt und müssen durch die Mahl zonen nach außen zum
Auslaß gehen. Die beim Mahlprozeß erzeugte Wärme wandelt in den Holzspänen enthaltenes
Wasser in Dampf um. Während des thermomechanischen Zermahlens wird Wasser gewöhnlich
mit einer solchen Menge zugegeben, daß der Nässegehalt der Holzspäne annähernd konstant
gehalten wird. Das zu zermahlende Holz wird somit in eine Hochdruck-Dampfzone bei
einer Temperatur von 1000C oder darüber gebracht.
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Der durch das thermomechanische Zermahlen erzeugte Zellstoff hat gewöhnlich
einen Nässegehalt bzw. Feuchtegehalt, der dem des Holzes ähnlich ist, aus dem er
hergestellt wird. Bei einem
Trocknen wird der Zellstoff gewöhnlich
gesiebt, um Reststücke zu entfernen, sowie behandelt, um Zellstoff-Fasern zu relaxieren
und sie schneller miteinander zu verbinden bzw. zu verkleben.
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Die Relaxationsbehandlung bzw. die Entspannungsbehandlung umfaßt das
Suspendieren der Zellstoff-Fasern in heißem Wasser.
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Um das Sieben zufriedenstellend durchführen zu können, wird der Zellstoff
verdünnt, so daß man ein Gewichtsverhältnis von Nässe zu trockenen Zellstofffeststoffen
von wenigstens 30:1 erhält. So werden bei dem ganzen Prozeß noch beträchtliche Wassermengen
benötigt.
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Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zur Herstellung von trockenem
Zellstoff geschaffen, gemäß dem Holzspäne thermomechanisch zermahlen werden und
der so gebildete Zellstoff bzw.
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der Zellstoffbrei dadurch getrocknet wird, daß er mit einem Gas von
einer Temperatur von 300 bis 6000C im oder am Eintritt eines Hochturbulenzmischers
bzw. Wirbelmischers in Kontakt gebracht wird, durch den der Zellstoff und das heiße
Gas hindurchgehen und der eine Scherwirkung auf den Zellstoff ausübt, so daß Faserbündel
in dem Zellstoff bzw. in dem Brei getrennt werden. Das Gewichtsverhältnis von Feuchte
bzw. Nässe zu trockenen Holzfeststoffen wird dabei auf weniger als 5:1 während des
ganzen Prozesses gehalten. Obwohl sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Verhältnis
von Nässe zu trockenen Holzfaserfeststoffen in der Pulpe 5:1 nähert, soll dieses
Verhältnis bevorzugt auf weniger als 3:1 gehalten werden. Der Nässegehalt des Holzes
soll bei jedem Schritt dabei nicht wesentlich erhöht werden. Das Verhältnis von
Nässe bzw. Feuchte zu trockenen Holzfaserstoffen in einem lebenden Baunt liegt insgesamt
zwischen 2:1 und 3:1. Das einer Holzverarbeitungsfabrik zugeführte Holz hat gewöhnlich
ein Verhältnis von Feuchte zu trockenen Holzfaserfeststoffen von zwischen 1,5:1
und 2,5:1. Dieser Feuchtegehalt bzw. Nässegehalt ist für das thermomechanische Zermahlen
geeignet.
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Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein trockener
Zellstoff erzeugt wird, der insbesondere als auflockernder Zellstoff zur Verwendung
in Wasser-absorbierenden Materialien geeignet ist, wie Körperausflüsse aufnehmende
Polster, wegwerfbare Windeln, Monatsbinden und dergleichen. Der erfindungsgemäß
hergestellte aetrocknete Zellstoff eignet sich auch zur Verwendung für die Herstellung
von Papier und Pappe auf trockene Weise.
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Der thermomechanische Zermahlprozeß kann in einer einzigen Zermahlmaschine
ausgeführt werden, die gewöhnlich in Form eines bekannten Doppelscheiben-Zerkleinerers
ausgeführt ist, oder in zwei oder mehr Maschinen, die aufeinanderfolgend zum Zermahlen
des Holzes eingesetzt werden. Die lIolzspäne werden vor dem Zuführen zu dem Doppelscheiben-Zerkleinerer
bzw. zu der Doppelscheiben-Reibmaschine erhitzt, beispielsweise durch Behandeln
der Späne mit Frischdampf. Die den Spänen durch diese D pfvorerhitzung zugeführte
Feuchte- bzw. Nässemenge ist gering und beträgt gewöhnlich weniger als 15%. Bei
einem bevorzugten Verfahren zum thermomechanischen Zermahlen wird unter Verwendung
von Frischdampf mit einer Temperatur von 1050C bis 1350C vorerhitzt und ein einziger
Zermahlvorgang in einer Doppelscheiben-Reibmaschine bei einer Temperatur ausgeführt,
die niedriger ist als die für das Vorerhitzen verwendete und zwischen 1000C und
1100C liegt. Der in der Doppelscheiben-Reibmaschine erzeugte Dampf kann dazu verwendet
werden, etwas von dem Dampf für das Vorerhitzen der Holzspäne zu erzeugen. Gewünschtenfalls
kann in die Doppelscheiben-Reibmaschine ein Bleichmittel eingegeben werden, um den
Zellstoff während des Zermahlprozesses zu bleichen.
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Der Trocknungsprozeß wird in einem hochturbulenten Gemisch ausgeführt.
Der Zellstoff, der gewöhnlich den Feuchte- bzw. Nässegehalt hat, mit dem er aus
der thermomechanischen Zermahlmaschine
abgegeben wird, und ein
Gas, gewöhnlich Luft, mit einer Temperatur von 300 bis 6000C werden einem Mischer
zugeführt und miteinander im oder am Eintritt des Mischers in Kontakt gebracht.
Der Mischer ist so ausgelegt, daß er eine Scherwirkung auf den Zellstoff ausübt.
Der Mischer kann beispielsweise mit Hämmern versehen sein, die gegen eine Fläche
arbeiten, und/oder mit kämmenden oder sich relative zueinander drehenden Nägeln
oder Stiften. Die Scherwirkung bricht die agglomerierten Bündel von Holzfasern in
dem Zellstoff bzw. Holzschliff auf. Geeignete Wirbelmischer sind als Atritoren bekannt.
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Der Wirbelmischer verteilt auch die Zellstoff-Fasern ziemlich gleichförmig
in der Luft, die durch den Mischer strömt. Der Mischer wirkt vorzugsweise so schnell,
daß die Temperatur des Heißgasstroms auf 1000C innerhalb einer Sekunde des Kontakts
mit dem Holzschliff fällt. Die Suspension von Fasern in Luft kann gewünschtenfalls
für eine unmittelbar darauffolgende Behandlung verwendet werden, beispielsweise
für das Abscheiden der Fasern auf einem Sieb.
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Wenn das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, Papier oder Pappe
herzustellen, kann das Holz zermahlen und getrocknet werden. Die trockenen Holzfasern
können dann für den späteren Gebrauch gespeichert werden. Vorzugsweise wird der
Wirbelmischer als Trockner verwendet, der das getrocknete Material direkt für die
Papier- oder Pappeherstellung weiterfördert.
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Bei der Maschine für die Papier- oder Pappeherstellung trägt ein Gasstrom,
gewöhnlich Luft, die Fasern durch ein Sieb und legt sie als Schicht auf einer formgebenden
Oberfläche ab. Es sind bereits verschiedene Maschinen für die Papier- und Pappeherstellung
bekannt, die auf trockene Weise arbeiten. Dabei werden die Holzfasern gewöhnlich
diesen Maschinen als aufgelockerter trockener Zellstoff zugeführt, bei dem es sich
beispielsweise um einen getrockneten Zellstoff handeln kann,
der
in einer Hammermühle behandelt ist, damit man ihn in die geeignete Form für die
Suspendierung in einem Luftstrom bringt.
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Der die Fasern enthaltende Luftstrom wird durch eine formgebende Oberfläche
geführt, die luftdurchlässig ist, auf der sich jedoch die Fasern als Schicht abscheiden.
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Die Öffnungen in dem Sieb, durch die der Luftstrom hindurchgehen muß,
ehe er die formgebende Oberfläche erreicht, haben eine Größe, die den Durchgang
von getrennten Holzfasern mit einer Abmessung, die für den Einschluß in das Papier
oder die Pappe der herzustellenden Qualität geeignet ist, nicht jedoch den Durchgang
von agglomerierten Faserbündeln oder Reststücken erlaubt. Die Trockenformungsmaschine
hat vorzugsweise einen Rührer oder einen Schaber, der gewährleistet, daß das Sieb
nicht von Faserbündeln und Reststücken verstopft wird, sowie vorzugsweise einen
Abfallauslaß, der so ausgelegt ist, daß die agglomerierten Faserbündel und Reststücke
aus der Maschine entfernt werden können, ohne daß es erforderlich ist, den Papierherstellungsprozeß
zu unterbrechen. Bei einem integrierten Betrieb können die Reststücke und ähnlichen
Materialien, die an dem Abfallauslaß gesammelt werden, dem Einlaß der thermomechanischen
Zermahleinrichtung wieder zugeführt werden.
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Der die Holzfasern nach dem Durchgang durch das perforierte Sieb enthaltende
Luftstrom trifft auf eine Papierformungsoberfläche auf. Dies kann ein feinmaschiges
Sieb oder eine gasdurchlässige Bahn oder ein solches Gewebe sein.
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Der zum Transportieren der Holzfasern durch das perforierte Sieb zur
Papier-formenden Oberfläche verwendete Gasstrom kann in bekannter Weise erzeugt
werden, beispielweise mittels eines Saugkastens, der unter jeder Trockenformmaschine
angeordnet ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann der aus dem Trockner austretende Luftstrom
die Holzfasern dirket zu der Papier-bildenden Fläche tragen. Bevorzugt wird jedoch,
die Fasern von der mit Feuchte bzw. Nässe beladenen Luft, die aus dem Trockner austritt,
zu
trennen, beispielsweise in einem Zyklonabscheider.
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Der Holzfasern enthaltende Luftstrom, der aus dem Trockner austritt,
wird für die Beschickung einer oder mehrerer Trockenformungsmaschinen eingesetzt.
Gewöhnlich können eine Doppelreibmaschine und ein Hochturbulenztrockner mehrere
Trockenformmaschinen beschicken. Diese können nacheinander angeordnet werden, insbesondere,
wenn Pappe hergestellt wird. Wenn die Fasern von einer Maschine auf der Faserschicht
abgeschieden werden, die von einer vorhergehenden Maschine abgelegt wurde, kann
eine Pappe mit einer Anzahl von Faserschichten ausgehend von dem Ausgangsprodukt
einer einzigen Doppelscheiben-Reibmaschine und eines Trockners hergestellt werden.
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Nach dem Ablegen auf der Fasern-Formoberfläche unterliegt das Papier
oder die Pappe verschiedenen Verfestigungsbehandlungen.
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Es wird gewöhnlich mit einem flüssigen Bindemittel behandelt, beispielsweise
durch Aufsprühen. Beispiele für Bindemittel sind Stärke und Stärkederivate sowie
polymere Latex-Emulsionen.
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Danach wird das Material gewöhnlich einem Druck unterworfen, um die
Bahn zu verfestigen, und getrocknet, um mit dem aufgesprühten Bindemittel zugeführte
Feuchtigkeit zu entfernen. Das Material kann auch geschlichtet, beschichtet, geprägt
und/oder einem Kalanderprozeß unterworfen werden.
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Das Papier und die Pappe, die aus dem Zellstoff hergestellt werden,
den man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält, brauchen nicht ausschließlich
aus thermomechanisch gemahlenen Fasern bestehen. Gewünschtenfalls können eine oder
mehrere äußere Lagen aus einem Belagmaterial bzw. einem Uberzugsmaterial hergestellt
werden, beispielsweise aus chemischem Zellstoff.
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Dieses Material wird dazu verwendet, eine oder mehrere Schichten abzudecken,
die aus dem Zellstoff geformt wurden, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten
wird. Zur Herstellung von
Pappkarton kann beispielsweise die erste
Schicht von Fasern, die auf der Papier-formenden Oberfläche abgelegt wird, aus chemischem
Zellstoff gebildet werden, der einer Trockenformungsmaschine zugeführt wird. Danach
können aufeinanderfolgend mehrere Pappeschichten auf die Oberseite dieser Außenschicht
aus verschiedenen Trockenformmascien abgelegt werden, die alle aus der gleichen
thermomechanischen Zermahlmaschine und aus dem gleichen Trockner beschickt werden.
Die letzte aufgebrachte Schicht kann eine weiter Schicht aus Uberzugsmaterial sein.
Die so hergestellte Verbundpappe kann dann mit einem Bindemittel behandelt und in
der beschriebenen Weise verfestigt werden.
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Erfindungsgemäß erhält man so ein Verfahren zur erstellung von Papier
oder Pappe, welches kein Wasser oder nur sehr wenig Wasser benötigt und bei dem
nur sehr wenig verunreinigtes Wasser anfällt. Die Fabrik braucht deshalb nicht in
der Nähe einer großen Wasserversorgung zu liegen. Darüberhinaus kann das Verfahren
viel wirschaftlicher in wesentlich kleinerem Maßstab verwirklicht werden, als bei
der herkömmlichen Naßaufbereitung des Papiers. So kann die für die Herstellung erforderliche
Anlage in einem Wald oder in der Nähe eines Waldes mäßiger Größe erstellt werden,
beispielsweise 40 km2 (10 000 acres), während eine herkömmlichc Papierfabrik wirtschaftlicher
Größe einen Wald von wenigstens der zehnfachen Flächenerstreckung erfordert.
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Wenn der durch die thermomechanische Zermahlmaschine und den Hochturbulenztrockner
erzeugte Zellstoff als Auflockerungszellstoff verwendet werden soll, kann er lose
gesammelt und in Ballen oder Bahnen gepackt werden. Bei einem bevorzugten Verfahren
wird der Zellstoff jedoch, der aus dem Trockner austritt, auf einer gasdurchlässigen
Fläche als Schicht abgeschieden, so daß er die Form einer zusammenhängenden Bahn
aus aufgelockertem Zellstoff hat.
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Der Zellstoff tritt aus dem Trockner als Suspension von Holzfasern
in Luft aus. Diese Suspension trifft auf eine durchlässige Oberfläche, die die Form
einer rotierenden Trommel oder eines ebenen, sich bewegenden Bandes haben kann.
Zum Anlegen eines Vakuums an die andere Seite der durchlässigen Oberfläche wird
vorzugsweise eine Saugeinrichtung verwendet, um zu gewährleisten, daß die Zellstoff-Fasern
fest auf der durchlässigen Oberfläche gehalten werden. Bei einem anderen bevorzugten
Verfahren ist die durchlässige Oberfläche ein Teil einer Vakuumtrommel. Die Zellstoff-Fasern
werden am Anfang fest auf der Trommel durch die Saugwirkung gehalten. Wenn sich
jedoch die Schicht aus Zellstoff-Fasern auf der Trommel aufbaut, nimmt der hindurchgehende
Luftstrom ab. Die Saugvorrichtung bedeckt vorzugsweise nur einen Teil der Trommel.
Die Schicht der Zellstoff-Fasern kann von der Trommel beispielsweise auf einen ebenen
Förderer an einer Stelle an der Trommel abgeführt werden, an der keine Saugwirkung
ausgeübt wird, beispielsweise etwa gegenüber der Stelle, an welcher die Fasern zuerst
darauf abgelegt werden.
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Die Schicht aus Zellstoff-Fasern wird vorzugsweise so angeordnet,
daß sie ein Basisgewicht bzw. ein Flächengewicht von 500 bis 5000 g/m2 hat. Diese
Schicht erfordert eine Verfestigung, beispielsweise bei einem Druck von etwa 350
bar, um so eine kohärente Bahn zu bilden, die ohne Auseinanderfallen gehandhabt
werden kann. Die Verfestigung kann durch eine Plattenpresse erfolgen. Dabei wird
die Faserschicht vor dem Pressen im allgemeinen in getrennte Blätter zerschnitten.
Die Verfestigung kann auch durch Preßwalzen erfolgen. In diesem Fall können fortlaufende
oder getrennte Bahnen hergestellt werden.
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Der trockene Zellstoff, der durch das thermomechanische Zermahlen
und durch das hochturbulente Trocknen hergestellt wird, ist keiner Entspannungsbehandlung
in Wasser unterworfen und bildet leicht einen voluminösen trockenen Zellstoff. Die
Bahnen aus
verfestigtem Zellstoff werden durch Zellstoffauflockerungsvorrichtungen,
beispielsweise eine Hammermühle, besonders leicht in Holzfasern aufgebrochen. Darüberhinaus
kann der Zellstoff durch einen Druck auf eine relative bzw. scheinbare Dichte von
0,5 bis 1 g/cm3 verfestigt werden und unterliegt dieser einfachen Integrierung noch,
während nach herkömmlichen Verfahren hergestellter Zellstoff nicht auf eine relative
Dichte von über 0,5 verfestigt werden kann, oder er ist nicht zufriedenstellend
disintegrierbar. Dies ist ein besonderer Vorteil, wenn die Zellstoffbahncn aus der
Papiermühle zum Hersteller von absorbierenden Produkten transportiert werden müssen.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
eine Vorrichtung zur Herstellung von trockenem Zellstoff zur Herstellung von Pappe
aus diesem Zellstoff.
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Fig. 2 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
eine Vorrichtung für die Herstellung von auflockerndem Zellstoff.
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Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Vorerhitzer 1, eine
thermomechanische Zermahlmaschine bzw. Breiherstellungsmaschine 2, einen Trockner
3, eine Abgabeeinrichtung 4 für die Holzfasern, eine Trockenformungsmaschine 5 und
eine Bahnverfestigungseinrichtung 6.
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Die bei der Holzbearbeitung anfallenden zerkleinerten Resthölzer,
im Folgenden als Späne bezeichnet, werden einem Vorerhitzer 1 durch einen Einlaß
11 zugeführt. Der Vorerhitzer hat die Form eines Schneckenförderers. Die Verweilzeit
der Holzspäne in dem Vorerhitzer kann dadurch gesteuert werden, daß die Geschwindigkeit
des Schneckenförderers eingestellt wird. Die
Verweilzeit beträgt
vorzugsweise 0,5 bis 3 Minuten. Dem Vorerhitzer 1 wird Wasserdampf über einen Einlaß
15 zugeführt.
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Die aus dem Vorerhitzer 1 austretenden Holzspäne werden durch eine
Zellradschleuse 17 und eine Kammer 18 einer Aufgabeeinrichtung 19 in Form eines
Schneckenförderers zugeführt. Diese Einrichtung führt die Holzspäne zu der thermomechanischen
Zermahlmaschine 2. Die Zermahlmaschine 2 bzw. die Maschine 2 zur Herstellung von
Zellstoff ist eine Doppelscheiben-Reibmaschine mit zwei gegenläufig rotierenden
Scheiben 31, 32, die auf Wellen 33, 34 sitzen, die sich um eine gemeinsame Achse
drehen.
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Die Scheiben 31 und 32- haben gegenüberliegende Schleif- bzw.
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Mahlflächen 35 und 36, die durch einen schmalen Spalt 41 getrennt
sind. Die Holzspäne werden von der Zuführungseinrichtung 19 zu einer Kammer 37 hinter
der Scheibe 31 geführt. Von dieser Kammer 37 gehen die Holzspäne durch zwei Einlaßöffnungen
38 und 39 in der Scheibe 31 zu dem Mittelabschnitt 40 der Doppelscheiben-Reibmaschine.
Um aus der Zermahlmaschine 2 herauszugelangen, müssen die Holzspäne durch den Spalt
41 aus dem Mittelbereich 40 zum Rand 42 der Scheiben gelangten. Dabei werden die
Holzspäne zu Zellstoff in dem Spalt 41 zermahlen.
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Der Doppelscheiben-Reibmaschine wird über einen Einlaß 43, der in
eine Kammer 44 mündet, Wasser zugeführt. Das Wasser gelangt zu dem Mittelabschnitt
40 der Doppelscheiben-Reibmaschine über Öffnungen 45 und 46 in der Scheibe 32. Die
beim Mahlen erzeugte Wärme führt dazu, daß ein Teil des Wassers in den Holzspänen
und des durch die Öffnungen 45 und 46 zugegebenen Wassers als Dampf freigesetzt
wird. Der Dampf kann durch die Öffnungen 38 und 39, die Kammer 37 und die Zuführungseinrichtung
19 zur Kammer 18 entweichen. Die Kammer 18 ist mit einem Entlüftungsrohr 22 versehen,
das über ein Ventil 23 so gesteuert wird, daß, wenn sich ein übermäßiger Dampfdruck
in der Kammer 18 aufbaut, dieser Druck durch Entlüften nach außen aus der Vorrichtung
abgebaut
werden kann. Die dem Einlaß 43 zugeführte Wassermenge wird so gesteuert, daß der
Nässegehalt der Holzspäne annähernd konstant gehalten wird. Dadurch wird verhindert,
daß die Temperatur in der thermomechanischen Zermahlmaschine 2 zu hoch wird.
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Der aus der Zermahlmaschine 2 austretende Zellstoff fällt auf einen
Schneckenförderer, der den Zellstoff über ein Rohr 47 zu einem Entspannungstrockner
3 führt. In einem Lufterhitzer 48, der durch einen Brenner 49 erhitzt wird, wird
Heißluft, beispielsweise mit einer Temperatur von 4000C bis 5000C erzeugt und dem
Trockner über ein Rohr 50 zugeführt. Die Heißluft kommt mit dem Zellstoff an der
Einlaßrinne 51 des Trockners in Kontakt.
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Der Trockner 3 ist ein llochturbulenzmischer bzw. Wirbelmischer, in
welchem die Heißluft und der Zellstoff schnell vermischt werden. Agglomerierte Bündel
von Zellstoff-Fasern werden aufgebrochen. Die getrockneten Holzfasern werden in
einem Heißluftstrom abtransportiert. Der Trockner 3 hat eine rotierende Scheibe
52, eine ortsfeste Scheibe 53 und ein Abzugsgebläse 54.
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Die rotierende Scheibe 53 trägt auf einer Seite Hämmer 55, die gegen
die Wand des Trockners wirken, und auf der anderen Seite Stifte 56. Die Stifte 56
kämmen mit Stiften 57, die an der ortsfesten Platte 53 angebracht sind. Der Zellstoff
und die Luft, die in den Trockner 3 über die Einlaßrinne 51 eintreten, gehen über
die Hämmer 55, die dazu dienen, die Faserbündel aufzubrechen, und dann zwischen
den Stiften 56 und 57 hindurch, welche die Fasern im Luftstrom gleichmäßig verteilen.
Anschließend gehen die Luft und die Fasern durch eine Öffnung 58 in der Mitte der
ortsfesten Scheibe 53 hindurch. Die Öffnung wird durch ein Ventil bzw. einen Schieber
59 gesteuert. Von dort aus werden sie zwangsweise durch das Abzugsgebläse 54,
das
auf der gleichen Welle 60 wie die Scheibe 52 und das Ventil 59 sitzt, zum Auslaß
61 des Trockners 3 geführt.
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Der die Holzfasern des Zellstoffs tragende Luftstrom tritt aus dem
Trockner 3 über ein Rohr 62 aus und fördert die Fasern zu der Abgabe- bzw. Verteilereinrichtung
4. Das Luftrohr 62 beschickt sechs Einlaßrohre 63a, wodurch sechs Zyklonabscheider
64a bis 64f gespeist werden. Der Eintritt 65a in jedes Einlaßrohr 63 ist beispielsweise
durch ein Drehventil bzw. einen Drehschieber so einstellbar, daß im wesentlichen
gleiche Fasermengen jedem Zyklonabscheider 64a bis 64f zugeführt werden.
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Jeder Zyklonabscheider 64 ist ein konischer rotierender Abscheider,
der mit Luft beladene Nässe bzw. Feuchte durch einen oberen Auslaß 66a abgibt, während
die Ilolzfasern durch einen Auslaß 67a an der Basis abgegeben werden.
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Die Zyklonabscheider 64a bis 64f sind über Maschinen 5 zur Herstellung
von Pappe im trockenen Zustand angeordnet. Jeder der Zyklonabscheider 64a bis 64f
führt Holzfaser durch seinen unteren Auslaß zu den Faserverteilern 68a bis 68f.
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Als Faserverteiler können bekannte Verteiler (GB-PS 1 207 556) verwendet
werden. Jeder Verteiler 68a besteht aus einem Gehäuse 69, dessen Unterseite ein
ebenes Gitter bzw. Sieb 70 mit Öffnungen ist, die groß genug sind, um Holzfasern
durchzulassen, die zur Herstellung von Pappe geeignet sind. Die Öffnungen sind jedoch
fein genug, um zu verhindern, daß agglomerierte bzw. zusammengebackene Faserbündel
und Reste hindurchgehen.
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Uber dem Sieb 70 kreisen zwei oder mehr Rührer 71, die sich in einer
Planetenbewegung drehen.
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Die Holzfasern treten in den Verteiler 68a über einen Einlaß 72 auf
einer Seite des Gehäuses 69 ein. Die Rührer 71 dienen dazu, die Fasern gleichförmig
über dem Sieb 70 zu verteilen. Reststücke
und Faserklumpen, die
nicht durch das Sieb 70 gehen, werden längs des Siebs zu einem Auslaß 73 auf der
dem Einlaß 72 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses bewegt. Von dem Auslaß 73 gelangen
diese Reste über ein Rohr 74 zu einem Förderer 75, wo sie dem Material zugesetzt
werden, das von den Verteilern 68b bis 68f zurückgewiesen wird. Die Reste werden
zum Einlaß 11 des Vorerhitzers 1 zurückgeführt. Gewöhnlich wird von dem Mengenstrom
an jedem Verteiler 68a bis 68f zugeführten Holzfasern verglichen mit dem Mengenstrom,
mit dem die Holzfasern durch das Sieb 70 hindurchgehen, etwa ein Drittel des Gewichts
an Holzfasern über den Auslaß 73 zurückgewiesen bzw. abgeführt.
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Die Faserverteiler 68a bis 68f sind über den Maschinen 5 zur trockenen
Herstellung von Pappe angebracht. Zwei weitere Verteiler 79 und 80 sind genau so
gebaut wie die Faserverteiler 68a bis 68f. Die Verteiler 79 und 80 erhalten Holzfasern
aus Zyklonabscheidern 81 bzw. 82. Die Einlaßrohre 83 und 84 der Zyklonabscheider
81 und 82 werden nicht von dem Luftrohr 62, sondern von einem anderen Rohr 85 gespeist.
Dieses Rohr nimmt eine Suspension von Luft und Holzfasern aus einer getrennten Zuführung
eines nicht gezeigten Uberzugsmaterials auf, das aus aufgelockertem chemischen Zellstoff
hergestellt ist. Das Überzugsmaterial bzw. Belagmaterial wird dazu verwendet, Karton
mit einer weißen Oberfläche herzustellen. Die Verteiler 79 und/oder 80 brauchen
nicht eingesetzt zu werden, wenn keine weiße Oberfläche oder nur eine solche Oberfläche
vorgesehen werden soll.
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Die Maschine 5 für die Trockenherstellung hat ein endloses Band 86
aus einem luftdurchlässigen Gewebe, das unter den Faserverteilern 79, 68a bis 68f
und 80 und um die Rollen 87 und 90 läuft. Das Band hat eine Papier-bildende Oberfläche,
auf der die Fasern abgelegt werden. Die ersten abzulegenden Fasern sind die aus
dem Verteiler 79 kommenden. Unter dem Band 86 und unter dem Verteiler 79 ist ein
Saugkasten 91 angeordnet, um so einen
konstanten Luftstrom durch
das Band 86 zu gewährleisten. Die Fasern aus dem Verteiler 79 werden in einer Wirrlage
auf dem Band 86 abgelegt. Die aus dem Verteiler 68a austretenden Fasern werden dann
in gleicher Weise auf der Oberseite der gerade gebildeten Schicht abgelegt. Die
Luft aus dem Verteiler 68a geht durch die erste Faserschicht aus dem Verteiler 79
und durch das Band 86 hindurch. Die Fasern aus dem Verteiler 68a werden sowohl miteinander
als auch mit den aus dem Verteiler 79 abgeschiedenen Fasern durch Verwirren verbunden.
In gleicher Weise werden aufeinanderfolgende Schichten von Fasern aus den Verteilern
68b bis 68f und 80 abgelegt. Unter den Verteilern 68a bis 68f bzw. 80 sind jeweils
Saugkästen 92a bis 92f und 93 angeordnet.
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Wenn alle Faserschichten auf dem Band 86 abgeschieden sind, laufen
sie unter einem Sprühkopf 94 hindurch, der über einem Saugkasten 95 angeordnet ist.
Durch den Sprühkopf 94 wird ein Bindemittel auf die Fasern aufgebracht, beispielsweise
ein wässriges Stärkebindemittel.
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An einer Rolle 87 wird die gebildete Schicht aus Papierpappe 96, welche
Bindemittel enthält, jedoch nicht verfestigt ist, von dem Band 86 entfernt. Die
Zellstoffpappe 96 besteht hauptsächlich aus Fasern aus den Verteilern 68a bis 68f,
d.h. aus Fasern, die zermahlen und trocken abgelegt sind. Die Pappe hat weiße Abdeckschichten,
die aus chemischem Zellstoff bestehen, der von den Verteilern 79 und 80 zugeführt
wird.
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Die Zellstoffpappe 96 geht dann durch die Verfestigungseinrichtung
6, in der sie zunächst um eine beheizte Trommel 97 geführt wird. Auf dieser Trommel
wird die Zellstoffpappe etwas getrocknet. Druckwalzen 98 und 99, die in Kontakt
mit der Trommel 97 stehen, verfestigen die Zellstoffpappe. Von der Trommel 97 gelangt
die Zellstoffpappe zu einer Schlichtpresse 100, bei der eine Leimung auf die Zellstoffpappe
95 am Spalt
zwischen den Walzen aufgebracht wird. Die Zellstoffpappe
95 läuft dann zu einem am Ende angeordneten Trockner 104, der sechs Heiztrommeln
und Kalanderwalzen 105 aufweist, ehe die Pappe als Wickel 106 aufgewickelt wird.
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Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung hat einen Vorerhitzer 201, eine
thermomechanische Zermahlungsmaschine 202, einen Trockner 203 und eine bahnbildende
Trommel 204. Der Vorerhitzer 201, die thermomechanische Zermahlungsmaschine 202
und der Trockner 203 entsprechen dem Vorerhitzer 1, der thermomechanischen Zermahlmaschine
2 und dem Trockner 3 von Fig. 1. Die mit 211 bis 261 in Fig. 2 bezeichneten Bauteile
entsprechen den Bauteilen 11 bis 61 von Fig. 1.
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Der die getrennten Ilolzfasern des Zellstoffs tragende Luftstrom tritt
aus dem Auslaß 261 des Trockners 203 aus und führt über ein Rohr 262 zu der bahnbildenden
Trommel 204. Das Rohr 262 hat einen konvergenten Abschnitt 263, der fischschwanzförmig
ausgebildet ist. So kann der Querschnitt von 20 x 20 cm in dem Rohr 262 aus 5 x
60 cm an der engsten Stelle 264 reduziert werden. An der Stelle 264 treten die Luft
und die Fasern in den Verteilerkasten 265 der bahnbildenden Trommel 204 ein.
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Die bahnbildende Trommel 204 hat eine Trommel 266, die sich in der
gezeigten Richtung dreht und deren Oberfläche 267 luftdurchlässig ist. In der Trommel
266 ist ein Saugkasten 268 angeordnet, der über ein Rohr 269 mit einem Abzugsgebläse
270 in Verbindung steht. Der Saugkasten 266 liegt unter dem Abschnitt der durchlässigen
oberfläche 267, der jeweils an dem Verteilerkasten 265 vorbeigeht. Der Verteilerkasten
265 ist gegenüber der Trommel 266 an den Rändern durch elastische abdichtende Rollen
271 und 272 abgedichtet.
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Ein ein endloses Band aufweisender Kettenförderer 273, der
über
Rollen 274, 275 und 276 läuft, ist so angeordnet, daß er mit der Trommel 266 über
einem Abschnitt in Kontakt kommt, der dem Verteilerkasten 265 und dem Saugkasten
268 in etwa gegenüberliegt. In den Verteilerkasten 265 eintretende Zellstoff-Fasern
werden auf der durchlässigen Oberfläche 267 über dem Abschnitt abgelegt, unter dem
sich der Saugkasten 268 befindet.
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Die Faserschicht auf der durchlässigen Oberfläche 267 wird allmählich
dicker, wenn sie sich von der abdichtenden Rolle 271 zur abdichtenden Rolle 272
bewegt. Die Schicht aus abgelegten Fasern 277 wird dann von der durchlässigen Fläche
267 auf den Förderer 273 überführt, wobei auf die durchlässige Fläche in diesem
Abschnitt keine Saugwirkung ausgeübt wird.
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Der Förderer 273 transportiert die Schicht von Fasern 272 zu den Preßwalzen
278, 279, die einen Druck ausüben, der ausreicht, um die Zellstoff-Fasern zu einer
zusammenhängenden bzw. kohärenten Bahn zu verfestigen. Diese Bahn wird von den Preßwalzen
durch einen Förderer 280 abtransportiert und bei 281 gesammelt.