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Vorrichtung zur Trennung der beim Aufschließen von Bast anfallenden
Gemische Die Erfindung bezieht sich auf die Trennung von bei der Aufschließung von
Bast anfallenden, in Flüssigkeiten verteilten Gemischen, die im wesentlichen aus
spinnbaren Fasern und den Bruchstücken der keinzelligen Markstrahl- und Parenchymgewebe
bestehen. Bekanntlich macht es große Schwierigkeiten, derart verschiedenartige Stoffe
aus Aufschwemmungen oder kolloiden Lösungen zu gewinnen, insbesondere da diese Stoffe
zwar verschiedene Größe, jedoch gleiches sp.e-7,ifisches Gewicht haben. Hinzu kommt,
daß in den Gemischen Schleimstoffe, Pektine oder Eiweißstoffe vorhanden sind. Eine
Trennung durch Zentrifugen ist nicht möglich, da die zu trennenden Gemischanteile
annähernd das gleiche spezifische Gewicht haben.
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Für die Feinsortierung von Strohstoffen sind Siebvorrichtungen vorgeschlagen
worden, in 'denen der. Stoff durch kräftige Schläge eines " Flügelrades aufgeschlossen
und dabei;, durch die vielen Flügel gleichmäßig- verteilt; gegen einen feststehenden
Siebmantel mit bestimmter Lochweite geworfen wird. Eine auf Siebung beruhende Trennvorrichtung
ist auch für die Abtrennung von organischen oder anorganischen Begleitstoffen aus
Torf bekanntgeworden. Bei diesem älteren Vorschlag wird das mit einer Flüssigkeit
in Breiform gebrachte Gemenge von unten gegen Siebe gestoßen. Eine derartige Behandlung
kommt zur Trennung der eingangs genannten Stoffgemische aber ebenfalls nicht in
Frage, da Schleime, Pektine oder Eiweißstoffe _ die Einzelteilchen miteinander verkleben.
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Auch der Trennvorgang in den bekannten Durchflußsichtern beruht auf
einem Siebvorgang. Bei Vorrichtungen dieser Art wird die Aufschwemmung von Holzstoff:
Zellstoff u. dgl. durch waagerecht liegende Rohre gefördert
und
durch die zentral angeordnete Schleuderwelle gegen den siebartig ausgebildeten Rohrmantel
geschleudert. Ein Außenmantel nimmt die durch das Sieb hindurchgetretene Flüssigkeit
auf, die dann über einen Überlauf einer weiteren Behandlung zugeführt wird.
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Man kennt schließlich auch Verfahren, um mit Hilfe einer starken Schaumerzeugung
den einen Stoff in den Schaumblasen anzureichern und dadurch abzuscheiden. Diese
Verfahren lassen sich aber nur in begrenztem Umfang anwenden und versagen ganz,
wenn die Einzelteilchen eine gewisse Größe überschreiten.
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Man kennt weiterhin Einrichtungen, bei denen das aus Fasern und kleinstückigem
Material bestehende Stoffgemisch in einem Holländer unter strömendem Wasser so lange
geschlagen wird, bis sich der Sand usw. abgesetzt hat, .,während sich die kleinfaserigen
Bruchstücke an der Oberfläche sammeln und dort abgeschöpft werden können.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird das langfaserige, Material
mit Hilfe von mit Drähten bespannten Rahmen aus dem flüssigen Gemisch entfernt.
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Auch ein weiterhin bekanntes Verfahren zum Aufschließen cellulosehaltiger
Stoffe, bei dem gleichzeitig die Zerkleinerung des zu behandelnden Materials vorgesehen
ist, gab kein Vorbild für eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die angestrebte Trennung
von Fasern und Faserbruchstücken auf einfachem Wege zu bewirken. Bei dem älteren
Vorschlag soll das Aufschließen im wesentlichen durch kochendes Wasser und durch
mechanische Zerkleinerung mittels messerartiger Rührflügel bewirkt werden. Die Zerkleinerungsvorrichtung
wird noch dadurch vervollständigt, daß von der Wand aus scharfe Keile in den Rührtrog,
und zwar zwischen je zwei Rührarmen, hineinragen. Zwei Rührflügel sorgen dafür,
daß das aufzuschließende Material nicht in den oberen Raiun abströmt. während zwei
nach oben wirkende Rührflügel das Waschwasser abziehen. Eine Trennung des aufgeschlossenen
Materials ist nicht beabsichtigt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, zur Trennung der bei
der Aufschließung von Bast anfallenden, in Flüssigkeiten verteilten Gemische, insbesondere
der bei der Aufschließung der Zweige von Maulbeersträuchern anfallenden Stoffgemische,
eine Vorrichtung zu schaffen, die die erwähnten Nachteile nicht besitzt und vor
allem einen einfachen Aufbau hat. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß
in einen größeren Trog ein Trenngefäß von vorzugsweise quadratischem Querschnitt
eingesetzt ist, in welch letzterem ein durch den Motor angetriebener Rührflügel
umläuft und welches durch mit Löchern bzw. Schlitzen versehene Wandungen mit dem
äußeren Trog unmittelbar in Verbindung steht.
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Für die mit der gekennzeichneten, denkbar einfachen Vorrichtung bewirkte
Trennung kann etwa folgende Erklärung gegeben werden: Die größeren Teilchen, die
der Bewegung des Wassers einen gewissen Widerstand entgegensetzen, ballen sich zusammen,
während die kleinen Teilchen ohne merkbaren Widerstand den Bewegungen des Wassers
folgen. Hierdurch wird erreicht, daß sich die kleinen Teilchen von den größeren
Teilchen trennen. Ist die Bewegung des Wassers schnell genug, so reißt es die durch
die erwähnten Pektine, Eiweißstoffe usw. mit den größeren Teilchen verklebten kleineren
Teilchen ab, soweit die schleudernde Kraft des Wassers die Haftkraft übersteigt.
Dieser Vorgang gilt naturgemäß nicht nur für Wasser, sondern für jede Flüssigkeit,
in der sich gler',chzeitig größere und kleinere Teilchen befinden.
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Die Trennung wird weiterhin dadurch verschärft, daß die Flüssigkeit
in dem äußeren Trog an der Wirbelbewegung nicht teilnimmt. Die feinen Teilchen werden
allerdings durch die Zentrifugalkraft in diesen Trogteil eingespült, kommen darin
aber bald in Ruhe und lagern sich ab. Sie können sodann aus diesem Trogteil abfiltriert
oder abgeschleudert werden, während die größeren Teilchen in dem Rührtrog verbleiben.
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Die gleiche Vorrichtung läßt sich auch verwenden, wenn es sich um
die Trennung von komplexen Kolloiden handelt, bei denen der eine Teil des Komplexes
sich durch Füllungsmittel wohl bis zu einem bestimmten Maß ausfällen läßt, aber
in dem anderen Komplexanteil emulsionsartig verteilt bleibt. Hierbei ballen sich
die ausgefüllten Anteile durch den kräftigen Anprall an den Trogwänden zusammen
und werden in den Nebentrog getrieben, wo sie sich absetzen, während der nicht ausgefällte
Anteil in das Rührgefäß zurückströmt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel. einer erfindungsgemäf)en
Vorrichtung im Schnitt dargestellt.
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Die in dem Kocher aufgeschlossenen Maulbeerruten werden in den Behälter
i, dessen Wandung aus gelochten Blechen besteht, eingetragen. Der Behälter i sitzt
in dem Trog 2. Um die Bastfaser von dem Zellstoff trennen zu können, wird der Trog
2 durch den Zulauf 3 mit Wasser angefüllt, wobei darauf zu achten ist, daß der Wasserstand
höher als die Füllung des Behälters i steht. Durch Umrühren des im Wasserstau im
Behälter i befindlichen gekochten Gutes mit dem Propeller q., der durch den Motor
5 angetrieben
wird, werden die weichgekochten Ruten völlig zerfasert,
wobei die feinen Zellstoffasern durch die mit Löchern bzw. Schlitzen 6 versehene
Wandung des Behälters i in den Trog 2 getrieben werden. Nach kurzer Zeit befinden
sich in dem Behälter i nur noch die langen Bastfasern der Maulbeerruten, während
der Zellstoff fast restlos in den Trog 2 übergegangen ist. Der Zellstoff kann durch
den Ablauf 7 abgelassen werden, um entwässert bzw. weiterverarbeitet zu werden.
Die Bastfasern werden aus dem Trog i ausgeleert, um ebenfalls getrocknet .oder weiterbehandelt
zu werden. Ausführungsbeispiel Schließt man z. B. die Stengel der Maulbeersträucher
zur Gewinnung der Bastfaser und der Cellulose auf, so haftet die Cellulose an den
Fasern an, von denen sie wegen der vorhandenen Pektine nur schwer entfernt werden
kann. Das Gemenge von Fasern und Cellulose wird mit einer hinreichenden Menge von
Wasser in den Rührtrog gegeben. Die -Masse wird zur Erweichung der Pektine beispielsweise
auf eine Temperatur von etwa 8o° gebracht und kann ferner mit einer Säure zur weiteren
Aufweichung der Pektine versetzt werden.
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In dem Rührtrog befindet sich ein nach unten arbeitender Propeller,
der zweckmäßig reit iooo Umdrehungen in der Minute läuft. Nach kurzer Rührzeit ist
die aus feinen Teilchen bestehende Cellulose von den verhältnismäßig groben Fasern
abgespült und sammelt sich in dem Nebentrog, während die Fasern, zu einem Ballen
vereinigt, in dem Rührtrog bleiben.