DE44471C

DE44471C - Verfahren und Vorrichtung zum Aufscbliefsen, Zerfasern und Reinigen von Faserstoffen behufs Herstellung von Papierstoff

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Publication number: DE44471C
Application number: DENDAT44471D
Authority: DE
Original assignee: H. BLACKMAN in New-York, V. St. A., Nr. 277 West 127 Street
Anticipated expiration: 1907-09-13

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

HENRY BLACKMAN in NEW-JORl Verfahren und Vorrichtung zum

Faserstoffen behufs

Patentirt im Deutschen ReicM'Nyoi^l. !^„September 1887 ab.

Das gesammte Verfahren vollzieht sich in folgender Weise:

i. Das Aufschliefsen. Das Fasermaterial wird in zerkleinertem Zustande in den Kocher eingebracht, letzterer alsdann geschlossen und Wasser, welchem eventuell Chemikalien zugesetzt werden, eingelassen. Alsdann wird Dampf zugeführt und die Masse so lange unter Druck gekocht, bis das Fasermaterial erweicht ist. Hierbei wird die Flüssigkeit durch Auspumpen von unten und Wiedereinführen von oben in Umlauf gehalten. Alsdann wird ein Ventil, welches in einem nach einer Saugpumpe führenden Rohr sitzt, ein wenig geöffnet, um einen Abflufs der oberhalb der Masse befindlichen Gase und Dämpfe herbeizuführen, ohne dabei an Druck wesentlich einzubüfsen. Darauf wird das Kochen unter eventueller Zufuhr frischer Chemikalien und Dämpfe fortgesetzt. Dann wird die Flüssigkeit abgelassen, wobei die angewendeten Chemikalien aus derselben wieder zurückgewonnen werden können.

Nunmehr wird frischer Dampf eingelassen, das Saugventil vollständig geöffnet und die Masse hinreichend lange im Vacuum gekocht, so dafs alle verdampf baren Unreinigkeiten fortgeführt werden. Man schliefst nun das Ventil, läfst die Flüssigkeit vollkommen ablaufen, leitet reines heifses Wasser zu und kocht die Masse — unter kräftigem Umlauf des Wassers — nochmals zunächst unter Druck und zuletzt wieder unter Luftleere.

Bei schmutzigem oder sehr unreinem Fasermaterial mufs der Reinigungsvorgang wiederholt werden. Man führt hierzu am Boden des Kochers reines Wasser ein und läfst die unreine Flüssigkeit oben ablaufen. Das reine Wasser reifst hierbei während seines Hochsteigens die Unreinigkeiten mit in die Höhe. Der Kocher wird dann geschlossen und die Masse zunächst wieder unter Druck Und dann unter Luftleere gekocht. Bei diesen Vorgängen kann der Dampfdruck zwischen 700 g bis 7 kg auf den Quadratcentimeter schwanken , das Vacuum etwa einer Wassersäule von 70 cm gleichen.

2. Das Zerfasern. Sobald das Material vollständig aufgeweicht ist, wird der Kocher geschlossen, gespannter Dampf (z. B. von 7 kg pro Quadratcentimeter oder auch mehr oder weniger Spannung) eingelassen, der Auslafs geöffnet und das Fasermaterial, mit Wasser gemischt, in langsamem Strome durch ein sich verengendes Mundstück in einen Vacuumbehälter übergedrückt. Bei Uebertritt der Fasertheile aus dem Mundstück in den Vacuumbehälter verdampft plötzlich das in den Zwischenräumen zwischen den Fasern befindliche Wasser bezw. expandirt plötzlich der Dampf, so dafs hierdurch die Fasern aus einander gerissen werden. Das Vacuum wird in dem Behälter dadurch aufrecht erhalten, dafs man behufs Condensation des Dampfes kaltes Wasser einspritzt, und dafs man durch eine Pumpe, einen Ejector oder eine sonstige Absaugevorrichtung die Flüssigkeit und die Dämpfe abführt.

3. Das Abscheiden von Sand, Knoten u. s. w. Aus dem Vacuumbehälter leitet man das Wasser mit den Fasern durch einen Reinigungsapparat, in welchem es in sehr langsamem Flusse

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abwechselnd ab- und aufwärts geführt wird, so dafs die schwereren Theile, wie Sand, Knoten u. s. w., zu Boden fallen.

Ein zur Ausübung des vorstehend in seinen Grundzügen geschilderten Verfahrens sich eignender Apparat ist auf beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι ist eine Seitenansicht des Apparates, Fig. 2 eine obere Ansicht desselben; Fig. .3 zeigt im Verticalschnitt den Kocher, den Vacuumbehälter und den Reinigungsapparat nebst den zugehörigen Rohrverbindungen, Pumpen und dergleichen; Fig. 4 isi ein Horizontalschnitt durch den Kocher, Fig. 5 ein verticaler Querschnitt durch den Vacuumbehälter und den darunter befindlichen Reinigungsapparat. Der in Fig. ι und 2 in seiner Gesammtheit dargestellte Apparat besteht im wesentlichen aus dem Kocher A, dem Vacuumbehälter -B, dem Reinigungsapparat C, dem den Gegenstand einer gleichzeitigen besonderen Anmeldung bildenden combinirten Rüttel- und Bürstwerk F G und dem Rührbottich H.

i. DerKocher A. Die specielle Einrichtung desselben ist aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich. Der Kocher besteht aus einem kräftigen, doppelwandigen, aufrechten Cylinder, dessen innerer Mantel aus einem von den zur Anwendung kommenden Chemikalien nicht angegriffenen Material, vorzugsweise Blei, gefertigt ist. Das Fasermaterial wird durch das im Deckel befindliche Mannloch α eingebracht. Am Boden ist das Auslafsventil L angeordnet, von welchem das Rohr L¹ nach dem Vacuumbehälter B führt.

Vom Deckel bis zum Boden reichen mehrere verticäle durchlochte Rohre M (im dargestellten Falle sind vier Rohre angegeben), welche durch Deckel und Boden hindurchgehen und an horizontale Rohre N bezw. iV¹ angeschlossen sind. Ein Dampfrohr S führt oben in den Kocher. Dasselbe steht durch ein Zweigrohr S³ mit den Rohren N und durch ein Zweigrohr S¹ mit den Rohren Ν^λ in Verbindung. 5¹ ist durch ein Rohr 5² mit dem Ventil L verbunden. Das Rohrpaar N ist durch ein Rohr O und das Rohrpaar N¹ durch ein Rohr O¹ an einen Behälter A¹ angeschlossen, welcher die chemische Flüssigkeit enthält. Mit dem Rohrpaar N¹ ist ein Wasserrohr W verbunden.

In den Boden des Kochers ist ein konisches Sieb c eingesetzt; von dem Räume unterhalb desselben führt ein Rohr O² nach den Rohren 2V¹, an welche eine Kreiselpumpe P angeschlossen ist, deren Steigrohr P¹ durch einen Heiz- (bezw. Kühl-) Mantel P² hindurch aufwärts nach den Rohren N führt.

Zur Herstellung der verschiedenen Rohrverbindungen dienen die Ventile 1 bis 17.

Von dem Deckel des Kochers führt ein Saugrohr Ε^λ nach dem Vacuumbehälter B, welcher durch das Rohr E^ mit der Vacuumpumpe E in Verbindung steht. Wird das Ventil 18 geöffnet, so saugt die Pumpe E aus dem Kocher, so dafs im Vacuum gekocht werden kann. Das Saugrohr E^] ist durch ein Rohr iV² mit den Rohren N und P¹ verbunden.

Dampf, Wasser und Chemikalien können entweder durch den Boden oder den Deckel oder noch besser gleichmäfsig durch die ganze Masse hindurch durch die gelochten Rohre M zugeführt werden. Soll die Flüssigkeit während des Kachens .von oben nach unten in Umlauf versetzt werden, so öffnet man die Ventile 8, 7, 16, 15 und 14, so dafs die Flüssigkeit durch die Pumpe P am Boden des Kochers abgesaugt und von oder durch die Rohre M wieder zugeführt wird.

Will man einen seitlichen Flufs innerhalb des Kochers erzielen, so öffnet man die Ventile 5, 7, 16 und 14, so dafs die Pumpe die Flüssigkeit aus den rechter Hand gelegenen Rohren M saugt und oben durch die linker Hand befindlichen Rohre M wieder zuführt.

Beim Kochen in Luftleere wird der Dampf am Boden zugeleitet, so dafs er durch die Masse hochsteigt.

Damit das zu unterst liegende Material, welches beim xA.blassen zuerst austritt, nicht ein Verstopfen des Abblaserohres bezw. des verengten Mundstückes desselben verursacht, empfiehlt es sich, während des Kochens von Zeit zu Zeit durch Oeffnen des Ventils 9 durch das Auslafsventil L frischen Dampf in diese untere Masse einzuführen, so dafs auch dieser Theil der Masse in vollkommener Weise aufgeschlossen wird.

Der zwischen den beiden Mänteln des Kochers befindliche Raum g ist mit Wasser gefüllt; dieser Zwischenraum steht oben durch das Rohr g^l mit einem Behälter α¹ in Ver-, bindung, aus welchem ein Ueberlaufrohr g² nach einer Pumpe a^?1 führt, welche das Wasser nach Passiren einer Heizvorrichtung a ⁴ durch das Rohr f'² wieder unten in den Mantelraum einführt. Falls der innere Mantel leck wird, nimmt das Wasser im Zwischenraum die durchsickernde Flüssigkeit auf, welche somit sofort stark verdünnt wird und in diesem Zustande einen schädlichen Einflufs auf den äufseren Mantel nicht ausüben kann. Zum Druckausgleich zwischen dem Innern des Kochers und dem zwischen den beiden Mänteln befindlichen Raum dient das Rohr g*.

2. Die Vorrichtung zum Auseinanderreifsen der Fasern. Das aus dem Kocher nach dem Vacuumbehälter B führende Abblaserohr L ¹ endigt in ein verengtes Mundstück b. Vor diesem ist in dem Behälter ein Quersteg d befestigt, gegen welchen das durch das Mundstück b hindurchgedrückte Material geschleudert wird. Dieser Steg d theilt den Behälter B

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in zwei Abtheilüngen B¹ und 5². In jeder dieser Abtheilungen befinden sich gelochte Rohre e bezw. e¹, mittelst welcher zwecks Condensation des Dampfes ein feiner Sprühregen kalten Wassers erzeugt wird. Ein ähnliches Sprührohr e³ befindet sich in dem nach der Pumpe E führenden Saugrohr Ji².

Der durch die Spritzrohre e e ^] erzeugte Regen spült die aus einander geschleuderten Fasern nach abwärts. Die Verengung des Mundstückes b ist derart gewählt, dafs das Fasermaterial in solcher Menge in den Behälter -B eintritt, dafs der aus den Fasern bei dem Ausströmen derselben aus dem Mundstück sich entwickelnde Dampf sicher condensirt und von der Pumpe E abgesaugt werden kann, das Vacuum in dem Behälter B also während der ganzen Dauer des Einströmens von Fasermaterial beständig erhalten bleibt. Letzteres ist für die gleichmäfsige Zertheilung der Fasern und daher für den Erfolg des ganzen Vorganges von wesentlicher Bedeutung. An dem Wesen der Erfindung wird natürlich nichts geändert, wenn an Stelle des verengten Mundstückes b eine enge Oeffnung oder mehrere enge Oeffnungen treten, wobei die Gröfse derselben auch mittelst eines event, auch zum gänzlichen Abschlufs dienenden Schiebers regulirt werden kann.

3. Der Reinigungsapparat. Aus dem Vacuumbehäiter fliefst die im Wasser suspendirte Faser durch den Stutzen b¹ nach dem Reinigungsbehälter C, welcher durch abwechselnd von einem Zwischenboden bezw. der Decke ausgehende Scheidewände c¹ bezw. d^l in eine Anzahl Abtheilungen getheilt ist, welche die Flüssigkeit zwingen, einen abwechselnd auf- und absteigenden Weg zu machen. Die Strömung wird hierdurch derart verlangsamt, dafs Sand und sonstige schwere Bestandtheile in den verschiedenen Abtheilungen zu Boden fallen.

Der gereinigte flüssige Stoff fliefst über eine schräge Platte f auf den eigentlichen Boden herab, von welchem ein Ueberlaufrohr D¹ nach der Pumpe D führt, welche den Stoff durch das Rohr D'² nach einem Rüttelwerk F und weiter nach einem Bürstwerk G führt. Diese beiden Theile des Apparates sind in einer zweiten Patentschrift No. 42640 desselben Erfinders ausführlich dargelegt.

Aus dem Bürstwerk gelangt der Stoff schliefslich noch nach einem Rührbottich H, welcher eine Art Holländer darstellt und in welchem der Stoff durch ein Schlagleistenrad Q. und eine Waschtrommel T bearbeitet wird. Man läfst schliefslich das Wasser ablaufen, und kann den Stoff, sobald derselbe hinreichend trocken ist, nach den Bleichbehältern bringen oder auch unmittelbar zur Herstellung von Papier verwenden.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Gesammtanordnung ist der Reinigungsbehälter fortgelassen und statt zweier Pumpen nur eine Pumpe D E angeordnet.

In grofsen Fabriken mit mehreren Kochern werden dieselben nach einander in den gemeinsamen Vacuumbehäiter entleert. Die Anordnung kann so getroffen werden, wie dies Fig. 7 veranschaulicht.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Bei der Herstellung von Papierstoff das Verfahren, das durch Kochen aufgeschlossene Fasermaterial durch die Explosivwirkung von plötzlich unter Vacuum sehr stark verdampfender Flüssigkeit zu zerfasern, dadurch , dafs das Fasermaterial unter starkem Druck und bei hoher Temperatur durch eine oder mehrere enge Oeffnungen in einen Vacuumbehäiter geschleudert wird, derart, dafs durch die beim Eintritt, in das Vacuum stattfindende plötzliche Verdampfung des in der Fasermasse enthaltenen Wassers bezw. die starke Expansion des zwischen den Fasern etwa bereits befindlichen Dampfes ein Auseinanderreifsen der Fasern herbeigeführt wird
2. Das Verfahren, Fasermaterial in der Weise durch Kochen aufzuschließen, dafs abwechselnd unter Druck und in Luftleere gekocht wird und die verdampfbaren Unreinigkeiten unter dem Deckel des Kochers abgesaugt werden, während gleichzeitig am Boden frischer Dampf eingeführt wird.
3. Die Combination des Kochers (A) mit einem mit verengtem Mundstück (b) versehenen Abblaserohr (L¹) und dem mit einer Vacuumpumpe in Verbindung stehenden Behälter (B), in welchen der Faserstoff durch das Mundstück (b) hineingeschleudert wird, wobei in dem Behälter (B) Condensationsvorrichtungen angeordnet sein können.
4. Ein Reinigungsapparat (C) für Papierstoff, gekennzeichnet durch die abwechselnd von einem Zwischenboden bezw. der Decke ausgehenden Scheidewände (c¹ bezw. d^l), welche die Flüssigkeit zu einem langsamen, abwechselnd auf- und absteigenden Laufe zwingen, derart, dafs sich die schwereren Bestandtheile absetzen können.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.