DE914927C

DE914927C - Method and device for obtaining a long wood fiber

Info

Publication number: DE914927C
Application number: DED9908A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Dobiey; Dipl-Ing Rudolf Seitz; Dipl-Ing Dr Leopold Vorreiter
Original assignee: LEOPOLD VORREITER DIPL ING DR; RUDOLF SEITZ DIPL ING
Current assignee: LEOPOLD VORREITER DIPL ING DR; RUDOLF SEITZ DIPL ING
Priority date: 1951-07-16
Filing date: 1951-07-28
Publication date: 1954-07-12

Description

Verfahren und Vorrichtungen zur Gewinnung einer langen Holzfaser Von der großen Zahl der Holzaufschlußverfahren stellt sich bisher, mit Ausnahme des Verfahrens von Paterne S t r ü d e l (Patentschriften 310764 und 637 139) und ;dieses nur in ganz anderer Richtung und zu einem anderen Zweck, kein Verfahren die Aufgabe, aus Holz bzw. Holzabfällen eine lange Faser (lange Faserbündel) zu gewinnen. Insbesondere führen alle üblichen Zellstoffverfahren zur Zerfaserung des Holzkörpers in seine natürlichen, im allgemeinen über maximal 6 mm Länge nicht hinausreichenden Einzelfasern, wobei gleichzeitig auch eine meist weitgehend Unterteilung, Schwächung der Faser (Ausscheidung der Lignin- und Polyosenkomponenten und teilweiser Abbau der Zellulosehauptvalenzen) sowie eine geringe Ausbeute eintreten.Process and devices for obtaining a long wood fiber Of the large number of wood pulping processes, with the exception of the process by Paterne S trü del (patents 310764 and 637 139) and; this only in a completely different direction and for a different purpose, none Process the task of extracting a long fiber (long fiber bundle) from wood or wood waste. In particular, all conventional pulp processes lead to the defibering of the wood body into its natural individual fibers, which generally do not exceed a maximum of 6 mm in length, whereby at the same time a mostly extensive subdivision, weakening of the fiber (excretion of the lignin and polyose components and partial degradation of the main cellulose valences) as well as a low yield occur.

Um eine lange Faser zu gewinnen, weicht das vorliegende Verfahren von den bisherigen Holzaufschlußverfahren in mehrfacher Hinsicht ab. Zunächst verwendet es auch vollberindetes Ausgangsmaterial in Form von schwachen Stangen, Säumlingen, Schwarten u. dgl., ferner Stroh, Schilf, Maisstengel, Gräser, faserige Rinden, z. B. von Linde, Eiche usw. Außerdem wird die Zerkleinerung dieser Materialien nicht wie bei allen übrigen Verfahren mittels Hackmaschinen in höchstens 25 mm lange Hackspäne betrieben, sondern es werden Klötzchen bzw. Abschnitte von 3 bis 6 cm gesägt oder gehackt. Hierauf erfolgt in einfacher und bekannter Weise das Absieben der anhaftenden Sägespäne und Holzsplitter, worauf die Klötzchen einem Kochprozeß unterworfen werden. Dieser hat in der bisherigen Technik des Holzaufschlusses keine Parallele; denn abgesehen von der völlig abweichenden, aus bestimmten holzchemischen Erkenntnissen abgeleiteten Kochlauge wird im allgemeinen nach einer Vorbehandlung der Holzklötzchen mit dieser Kochlauge bei Normaltemperatur eine nur 1/2 bis i1/2 Stünden dauernde Kochung, im allgemeinen ohne Überdruck, und hierauf eine in einem rationellen Zyklus erfolgende Nachbehandlung während 12 bis 72 Stunden in der gleichen Kochlauge in Diffusionsgefäßen (Diffüseuren) vorgenommen.In order to gain a long fiber, the present method gives way from the previous wood digestion processes in several respects. Used initially there is also fully barked raw material in the form of weak poles, seams, Rinds and the like, also straw, reeds, corn stalks, grasses, fibrous bark, e.g. B. of linden, oak, etc. In addition, the crushing of these materials is not As with all other processes using chopping machines, chips are no more than 25 mm long operated, but there are blocks or sections from 3 to 6 cm sawn or hacked. This is done in a simple and known manner, the sieving of the clinging sawdust and wood splinters, whereupon the blocks are subjected to a boiling process will. This has no parallel in the previous technology of wood digestion; because apart from the completely different, from certain wood-chemical knowledge derived cooking liquor is generally after a pretreatment of the wooden blocks with this cooking liquor at normal temperature, it lasts only 1/2 to 1/2 hour Cooking, generally without excess pressure, and then one in a rational cycle subsequent treatment for 12 to 72 hours in the same cooking liquor in Diffusion vessels (diffusers) made.

Die Kochlauge selbst setzt sich aus einer erprobten - Mischung von zwei Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure : Salzsäure : Wasser= i bis q. : 0,1 bis o,5 : ioo zusammen, der später eine beliebige Base, meist anorganischer Natur, im Verhältnis Wasser: Base = ioo : 0,5 bis 5,o hinzugefügt wird; die Chemikalien sind auf lufttrockenes Holz bezogen.The cooking liquor itself is made up of a tried and tested mixture of two mineral acids, e.g. B. sulfuric acid: hydrochloric acid: water = i to q. : 0.1 to 0.5: 100 together, to which any base, mostly of inorganic nature, in the ratio of water : base = 100: 0.5 to 5, is added later; the chemicals are related to air-dry wood.

Nachdem die Klötzchen in einen Siebkorb ein-: gefüllt worden waren, wird dieser samt Inhalt in einen mit Kochlauge gefüllten Diffuseur i bis 3 Stunden vor Kochbeginn gesenkt. Nach dieser Zeit wird der Diffuseur in einen Kocher mit indirekter Heizung eingeführt, in dem die Wandungen des Diffuseurs von Wasser (meist Kondenswasser) umspült sind, wobei der Diffuseurdeckel geschlossen ist. Nach erfolgter Kochung während 1/2 bis 1I/2 Stunden wird der Diffuseur aus dem Kocher gehoben und zur Nachbehandlung der Klötzchen in. der ursprünglichen Kochlauge während 12 bis 72 Stunden stehengelassen. Diese Behandlungsweise wird abgeschlossen, indem man den Siebkorb aus dem Diffuseur hebt und die Klötzchen nach Abtropfen in einen Vorratsbunker entleert, von wo sie zur Zerfaserung gelangen.After the blocks have been placed in a sieve basket, this and its contents are placed in a diffuser filled with cooking liquor for 1 to 3 hours before cooking starts. After this time, the diffuser is placed in a stove with indirect heating introduced, in which the walls of the diffuser of water (mostly Condensation water) are rinsed with the diffuser cover closed. After Boiling for 1/2 to 1 1/2 hours, the diffuser is lifted out of the cooker and for aftertreatment of the blocks in. the original cooking liquor for 12 to Left for 72 hours. This course of treatment is completed by one lifts the sieve basket out of the diffuser and, after draining, the blocks into a storage bunker emptied, from where they are defibrated.

Als Vorstufe der Zerfaserung wird eine Quetschung der gekochten und nachbehandelten Klötzchen in einem Quetschkaländer vorgeschaltet, wobei diese Quetschung die Zerstörung des Querzusammenhältens der Holzfasern herbeiführt. Dies hat mit Rücksicht auf die Klötzchengröße den Vorteil, daß die folgende Zerfaserung mit erheblich geringerem Zeit- und Kraftaufwand und unter Vermeidung von unzerfäserten, härteren bzw. festeren Zonen des Holzkörpers erfolgt.As a preliminary stage of the defibering there is a squeezing of the cooked and post-treated blocks upstream in a squeeze calender, this squeezing brings about the destruction of the transverse holding together of the wood fibers. This has with Consideration of the block size has the advantage that the following defibration with considerable Less time and effort required and avoiding undamaged, harder ones or firmer zones of the wood body takes place.

Auch die Art und Vorrichtung zur endgültigen Zerfaserung weicht, um den angestrebten Verfahrenszweck zu erreichen, von den althergebrachten i ab. Es soll nämlich keine Zerfaserung des Holzkörpers in seine Einzelfasern, sondern seine Zerlegung in lange Faserketten und -bündel stattfinden: Zu diesem Zweck werden die Klötzchen in einen wasserdicht schließenden, liegenden Stahlzylinder (Abb. i) eingefüllt, in dessen Achsmitte eine Welle a mit zweckmäßig geformten, pendelnd aufgehängten Schlägern b, b' in Umdrehungen versetzt wird (Wasserschlagzerfaserer). Dieser wird etwa bis zur Hälfte mit Klötzchen., hierauf bis zu drei Viertel des Zyli:nderdwrchmessers mit Wasser gefüllt und die Zerfaserung eingeleitet, indem man das Schlägersystem in Umdrehungen versetzt. Eine zweite Möglichkeit besteht in der Verwendung von Stabmühlen; alle anderen Zerfaserertypen scheiden hingegen wegen der weitgehenden Zerteilung der Fasern und Faserbündel aus.The type and device for the final defibration also differs from the traditional i in order to achieve the intended purpose of the process. The aim is not to break the wood into its individual fibers, but rather to break it down into long fiber chains and bundles: For this purpose, the blocks are filled into a watertight, lying steel cylinder (Fig. I), in the center of which a shaft a is useful formed, pendularly suspended clubs b, b 'is set in revolutions (water hammer fiberizer). This is about halfway filled with blocks. Then up to three quarters of the cylinder diameter is filled with water and fiberization is initiated by rotating the club system. A second possibility is to use rod mills; all other types of shredders, however, are ruled out because of the extensive fragmentation of the fibers and fiber bundles.

Sobald die Zerlegung der Klötzchen im Wasserschlagzerfaserer weitgehend eingetreten ist, wird sein Inhalt auf ein darunter angebrachtes Schrägsieb entleert, so daß das mit Kochlauge verunreinigteWasser abfließt. Der auf dem Sieb liegende, mit unzerfaserten Holzteilen gemengte Stoff wird nun aus mehreren unterhalb des Siebes angebrachten, parallelen Spritzrohren mit Wässer abgespritzt und fließt über ein Harfensieb, das die groben Holzteile auffängt, in die Wasch- und Sortierbütte, in der die Waschung und Sortierung des Stoffes erfolgt. Da keine der bestehenden Sortiervorrichtungen geeignet ist, einen aus Fasern von i bis ioo mm zusammengesetzten Holzstoff zu sortieren, wurde ein Fangsiebrundsortiereren..twickelt (Abb.2). Am Umfang einer geschlossenen Blechbrommel ä sind sechs bis acht in einem Scharnier drehbare Längslochbleche b angebracht, .die durch Blattfedern c und Drahtseilzüge d in einer mittels des Stellrades e eingesteltten Neigung zum Bliechtrommelizmfang gehalten werden. Diese Neigung entspricht der jeweils aus dem Faserbreigemenge auszuschöpfenden Längenstufe zu verarbeitender langer Fasern. An der Oberseite sind die Lochbleche b mit Drahtsieben bespannt. S etzt man nundie i,n ,die Faserbrei.auf schwemmung .der Sortierbütte eingetauchte Sortiertrommel in langsame Umdrehungen in Richtung der Lochblechscharniere (vgl. Richtungspfeil in Abb. 2), so schöpfen die aus Lochblech und Drahtsieb zusammengesetzten Fangsiebe auf ihrer konvexen Oberseite Langfasern mit einer ihrer Neigung entsprechenden Längenstufe heraus und geben sie an die Gautschwalze f ab. Diese liegt so knapp an der Blechtrommel a; daß die Fangsiebe b sich beim Durchgang durch den noch vorhandenen Spalt eng an die erstere anlegen, den aufliegenden Stoff an die Gautschwalze, die von der Sortiertrommel in entgegengesetzte Richtung bewegt wird, abgeben und nach Verlassen des Spaltes wieder in ihre eingestellte Lage zurückkehren. Von der Gautschwalze f wird der sortierte Stoff laufend abgespritzt und fließt über eine Rinne in eine Vorratsbütte.As soon as the blocks in the water hammer shredder have largely broken down, their contents are emptied onto an inclined sieve below so that the water contaminated with cooking liquor drains off. The substance lying on the sieve, mixed with unsfribed pieces of wood, is now sprayed with water from several parallel spray pipes attached below the sieve and flows over a harp sieve that catches the coarse pieces of wood into the washing and sorting vat, where washing and sorting are carried out of the substance takes place. Since none of the existing sorting devices is suitable for sorting a wood pulp composed of fibers from 1 to 100 mm, a catcher round sorter was developed (Fig. 2). On the circumference of a closed sheet metal drum, six to eight longitudinal perforated sheets b rotatable in a hinge are attached, which are held by leaf springs c and wire rope pulls d in an inclination to the sheet drum set by means of the setting wheel e. This inclination corresponds to the length of long fibers to be processed from the amount of fiber pulp. At the top, the perforated sheets b are covered with wire screens. If you now put the pulp on the flooding of the sorting vat, the sorting drum submerged in slow turns in the direction of the perforated plate hinges (see directional arrow in Fig. 2), the convex upper side of the convex upper side of the collecting sieves, made up of perforated plate and wire, also scoops up long fibers a length step corresponding to their inclination and give them to the couch roller f. This is so close to the tin drum a; that the trap sieves b, as they pass through the gap that is still present, place themselves closely against the former, deliver the overlying material to the couch roll, which is moved in the opposite direction by the sorting drum, and return to their set position after leaving the gap. The sorted material is continuously sprayed off by the couch roller f and flows through a channel into a storage vat.

Der besondere Fortschritt und Vorteil dieses neuen Holzaufschluß-, Zerfaserungs- und Sortierverfahrens liegt in der Gewinnung von sich innig verfilzenden, festen, geschmeidigen und langen Fasern, die nach eigenen Verfahren später zu Platten; Formkörpern und Behältern aller Art mit besonders günstigen Eigenschaften verarbeitet werden können.The particular progress and advantage of this new wood digestion, The fiberisation and sorting process is based on the extraction of intimately matted, firm, flexible and long fibers, which are later made into plates using our own process; Shaped bodies and containers of all kinds processed with particularly favorable properties can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining a long wood fiber through gentle breakdown of chopped wood, subsequent loosening of the Cross cohesion of the wood fibers by squeezing and gentle defibering, characterized by that wooden blocks of 3 to 6 cm in length in a sieve basket and this in a diffuser and after transferring the filled diffuser into a cooker during 1 / Q to 11 / E Hours in a boiling liquor of 1.2 parts by weight of 16 to 20% sulfuric acid, 0.5 parts by weight of 38% hydrochloric acid and 3.5 parts by weight of 50 to 600% Sodium hydroxide solution to 100 parts by weight of water and 25 parts by weight of air-dry wood Boiled without pressure, but protected from heat in the boiling liquor for 24 to 72 hours Left to stand without further heat supply, then squeezed, gently frayed and then sorted.

2. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized in that the defibration of the pretreated blocks after Squeezing in a known squeezing calender in a stationary drum takes place, in which a shaft rotates with pendulum clubs.

3. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that for Sorting of the fiber chains and fiber bundles according to their length a closed sheet metal drum serves, along the outer circumference six to twelve perforated, pivotable about a longitudinal axis and sheets covered with wire screens are arranged tangentially on the outside, which cooperate with a material take-off roller in such a way that the sheets of the Roller being pressed against the drum as you pass the drum and then again return to their original position.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that all perforated longitudinal sheets at the same time, a certain same starting position are adjustable.