EP0327469A1 - Procédé de défibrage d'une matière lignocellulosique - Google Patents

Procédé de défibrage d'une matière lignocellulosique Download PDF

Info

Publication number
EP0327469A1
EP0327469A1 EP89400319A EP89400319A EP0327469A1 EP 0327469 A1 EP0327469 A1 EP 0327469A1 EP 89400319 A EP89400319 A EP 89400319A EP 89400319 A EP89400319 A EP 89400319A EP 0327469 A1 EP0327469 A1 EP 0327469A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
subjected
machine
hammer mill
classification
defibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP89400319A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0327469B1 (fr
Inventor
Jean Paul Delaroche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beghin Say SA
Original Assignee
Beghin Say SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beghin Say SA filed Critical Beghin Say SA
Priority to AT89400319T priority Critical patent/ATE74980T1/de
Publication of EP0327469A1 publication Critical patent/EP0327469A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0327469B1 publication Critical patent/EP0327469B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D21D1/32—Hammer mills
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/021—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/14—Disintegrating in mills

Definitions

  • the invention relates to a process for defibrating a cellulosic material which has undergone an impregnation pretreatment aimed at softening the lignin, with a view to obtaining a paper pulp.
  • the wood can be disaggregated purely mechanically by means of grinders. High yield mechanical pulps are thus obtained because most of the constituents of wood are found.
  • This separation can also be obtained by elimination of lignin, which ensures the adhesion of the fibers to each other, by means of chemical reagents.
  • the shavings By subjecting the shavings to cooking for a certain period of time in apparatuses called digesters - with a continuous or discontinuous principle - in the presence of an appropriate reagent, the lignin and other soluble constituents are completely dissolved so as to retain only the cellulose, the fibers are perfectly insulated, the disintegration of chemical pulp is obtained by simple blowing.
  • the plates are softened by the action of a chemical reagent or water vapor at high temperature and so-called mechanical chemical, thermomechanical or chemico-thermo-mechanical pastes are obtained.
  • Mechanical processing is generally carried out by disc refiners or the like which are used to individualize the fibers. Depending on the operating conditions, the disc refiners also allow the release of fibrils which will improve the mechanical resistance of the paper obtained.
  • the subject of the invention is a method for mechanically treating the fibrous materials resulting from an impregnation pretreatment, in particular with a chemical agent, promoting the softening of lignin.
  • the method is characterized in that it consists in passing the material through an apparatus of the hammer mill type and with a cylindrical grid.
  • the crusher advantageously replaces the disc refiners, for example, commonly used in this case.
  • the pretreatment to which the wafers are subjected before their defibration in the hammer mill is carried out inside a twin-screw machine according to the teaching of patent FR 2,418,295. It appears, in fact, that by the short-term impregnation which occurs inside the machine, leading to a softening of the fiber connections, the optimal conditions are met for a good operation of a hammer apparatus which has tendency to open the fibers very quickly and fairly easily.
  • FIG. 1 schematically represents part of an installation for producing high-yield cardboard pulp.
  • the arrows in bold line indicate the material flows.
  • twin-screw type machine (1) supplied with wooden chips by a hopper (3) whose capacity is determined to guarantee a satisfactory supply, even in the event of a short-term interruption of the chain for handling the machine.
  • the recovery of the plates under the hopper is carried out by a twin-screw extractor (5) whose speed of rotation is controlled by that of the twin-screw machine to provide it with a supply suitable for all operating modes.
  • the machine rotors are themselves driven by a motor (7).
  • Holes (9) are provided along the envelope of the twin-screw machine to allow the injection of a chemical reagent - which in this case is a solution of neutral sulfite of sodium hydroxide - inside the different treatment pregnant.
  • orifices (11) are provided for injecting the quantity of water necessary for controlling the dryness of the material being treated. Downstream, the machine opens into an outlet chute (13) whose shape allows the distribution of the material flow towards the inlet of two hammer mills (20).
  • the defibration operation in hammer mills requires a supply of water at (22) to reduce the dryness of the material.
  • the raw pulp from the crushers falls into a vat (30) where it is stirred and taken up by a pump (32) to be directed to a battery of binders, two in this case (40,42), arranged in series.
  • the classification rejections are subjected to grinding in a third hammer mill (50) of the same type as the previous ones, also supplied with make-up water in (52) for the control of the dryness of the material which after grinding is recycled to the raw dough tank (30) through the conduit (56).
  • the accepted dough leaves the classification in (44) towards the suction of dough pumps to undergo various subsequent treatments before being accepted in the stock of pulp of the cardboard machine. It is thus, in a manner known per se, purified, for example by passage through cyclone depurator groups arranged in cascade, then directed onto thickeners making it possible to adjust its dryness to the value required for its passage through the cardboard machine.
  • FIG. 2 illustrates a model of hammer mills capable of being used in the process according to the invention.
  • Each rotor consists of parallel discs (210) separated by spacers (only one disc per rotor is visible in the figure). They are connected at their periphery by pins (214) parallel to the shaft.
  • One spindle in two carries a row of parallelepiped hammers (216) oriented radially along their major axis (only one per row is visible in the figure). The hammers have a certain degree of freedom of rotation around their support axis.
  • each rotor is thus provided with four rows of hammers.
  • each rotor On either side of the vertical plane passing through the shaft of each rotor are disposed a central harrow (220) and a lateral harrow (222) whose teeth are interposed between the planes of rotation of the hammers, and extend substantially to the periphery of the discs.
  • a grid (230) in the form of a half cylinder longitudinally covers part of the lower half of each rotor (200) at a short distance from the surface swept by the free ends of the hammers. In this way the hammers cooperate with the peripheral grid to break and defibrate the material remaining in the device.
  • Each grid is pierced with calibrated orifices (holes or slits) so as to allow the passage of individualized fibers while retaining the maximum number of scoops. The fibers having passed through the grid are entrained towards the outlet opening (208).
  • the calibration of these orifices is decisive for obtaining the expected result. It is desirable that the diameter of the holes be between 1 and 5 mm, or when it is a slot that their width is between 0.4 and 2 mm. When the shape of the orifices is not cylindrical, these values apply to their smallest transverse dimension.
  • Nozzles (240) for injecting water are disposed across the intake opening (206).
  • Sheets (250) extend the cylindrical grids (230) to confine the enclosure swept by the rotor and limit projections. They are articulated around a longitudinal axis to give access to the rotor when maintenance is required.
  • the plates are prepared before their admission into the hopper (3) they are sieved so that only those which have the appropriate dimensions are accepted, washed and free of all foreign matter.
  • This machine consists, in accordance with the teaching of patent FR 2,418,295, of two parallel screws whose threads are identical and which are driven in the same direction of rotation inside a sheath.
  • the threads consist of successive zones with different pitches.
  • the threading is first of all direct pitch for driving the material downstream, then the pitch is reversed to brake the material until it forms a plug.
  • the material passes in a second section to the other through calibrated windows, formed in the thread immediately downstream of the plug area, undergoing relaxation.
  • the size of the windows is chosen so as not to reduce the length of the fibers but to simply split the plates.
  • the machine thus comprises a certain number of sections which follow one another from upstream to downstream.
  • the material goes through a series of alternating phases of pressure build-ups followed by pressure drops which allow the material to be impregnated with the desired reagent.
  • the excess liquid released during the compression phases can possibly be removed by filters placed in suitable places.
  • Controlled quantities of water are introduced inside the different sections so that the advancement of the material occurs under optimal conditions.
  • the product produced by the machine comes out with a dryness of 25 to 30%.
  • the material is only partially defibrated.
  • the rate of the splinters is 55%.
  • the material is thus conveyed to the shredders, where the pretreated fiber bundles are subjected, in accordance with the invention, to a mechanical separation treatment in the shredder by the action of hammers cooperating with the harrows and the cylindrical grid.
  • the material Upon entering the mill, the material is sprayed with water by means of the nozzles so that at the outlet its dryness is reduced to a value between 2 and 20%.
  • the adjustment of the dryness allows an adjustment of the treatment in relation to the rate of buchettes and to the classification BAUER MAC NETT.
  • long fibers is meant the proportion of fibers which are collected through a 28 MESH sieve. This result should be compared to that of a mechanical grinding wheel pulp for which the proportion of fibers collected through a 28 MESH sieve is 22%.
  • Another advantage of using a hammer mill under these conditions is the significant gain in energy achieved compared to defibering carried out in conventional refiners which, moreover, at an equivalent degree of refining, do not allow the conservation of such a high proportion of long fibers.
  • the same amount of wood was subjected to four different treatments, the first treatment A corresponding to that of the invention where the wafers were impregnated with neutral sulfite of sodium in a twin-screw machine then defibrated in a grinder of the type described above, the grid of which is pierced with holes of 2.5 mm in diameter.
  • a second treatment B the same raw paste leaving a twin-screw pretreatment is passed through two refiners in series of the DEFIBRATOR and BAUER 411 type to obtain a paste having the same degree of drainage.
  • a chip paste is passed through the same refiners.
  • the treatment recommended by the invention produces a pulp whose proportion of long fibers collected in the T28 sieve is 54.4%, that is to say more than 10% greater than that obtained in conventional refiners with a proportion of fines less than 20%, this for equivalent degrees of drainage.
  • the raw dough from the crusher whose dryness has fallen, for example to 2% only has a rate of around 15%.
  • the dough is collected in a vat with classification rejects where it undergoes continuous brewing. At the exit of the vat, the dough is pumped towards the battery of binders which will eliminate the buchettes.
  • the dough accepted by the classification contains only about 0.6% of buchettes and can be subjected to conventional operations of purification and thickening before delivery to the machine stock.
  • the classification rejects are subjected to grinding in a hammer mill (50) similar to the first two (20), an addition of water (32) reduces the dryness of the dough which is returned to the vat (30).
  • the process which has just been described has the advantage of producing a high-yield pulp whose fiber length is kept to the maximum with a reduced energy expenditure. It is obvious that the hammer mills can be fed with other raw doughs than those resulting from a pretreatment with a twin-screw machine as long as this dough has sufficient impregnation to the core for optimal use in the shredders.
  • the installation may include a combination of conventional refiners and hammer mills if necessary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)

Abstract

Le procédé de défibrage mécanique d'une matière lignocellulosique obtenue par un prétraitement d'imprégnation de plaquettes par un agent réactif favorisant le ramollissement de la lignine est caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer la matière à travers un appareil(20) du type broyeur à marteaux et à grille cylindrique. Grâce à ce procédé, on conserve à la pâte obtenue un maximum de fibres longues. Le procédé se traduit en outre par une consommation d'énergie plus faible que dans les raffineurs à disques classiques.

Description

  • L'invention se rapporte à un procédé pour défibrer une matière cellulosique ayant subi un prétraitement d'imprégnation visant à ramollir la lignine, en vue de l'obtention d'une pâte à papier.
  • Les divers procédés de fabrication de pâte à papier, notamment à partir de plaquettes ou de copeaux de bois, consistent, en premier lieu, à réduire ces derniers à l'état de fibres.
  • Pour obtenir cette séparation des fibres, on peut désagréger le bois par voie purement mécanique au moyen de défibreurs à meules. On obtient ainsi des pâtes mécaniques à haut rendement parce qu' on retrouve la majorité des constituants du bois.
  • On peut également obtenir cette séparation par élimination de la lignine, qui assure l'adhérence des fibres entre elles, au moyen de réactifs chimiques.
  • En soumettant les copeaux a une cuisson pendant un certain temps dans des appareils appelés lessiveurs - à principe continu ou discontinu - en présence d'un réactif approprié, on dissout complètement la lignine et d'autres constituants solubles pour ne conserver que la cellulose dont les fibres sont parfaitement isolées, la désintégration des pâtes chimiques s'obtient par simple soufflage.
  • Entre ces deux procédes extrêmes, on connait des procédés faisant intervenir à la fois le travail mécanique et le travail chimique à des degrés divers en combinaison, le cas échéant, avec l'action de la chaleur qu'a pour but de ramollir la lignine de liaison.
  • Ainsi, avant le traitement mécanique de défibrage, on ramollit les plaquettes par action d'un réactif chimique ou de vapeur d'eau à tempé­rature élevée et l'on obtient des pâtes dites mécano-chimiques, thermo­mécaniques ou chimico-thermo-mécaniques.
  • Le traitement mécanique est assuré en général par des raffineurs à disques ou équivalents qui ont pour but d'individualiser les fibres. Selon les conditions opératoires, les raffineurs à disques permettent également la libération de fibrilles qui va améliorer la résistance mécanique du papier obtenu.
  • L'invention a pour objet un procédé permettant de traiter mécani­quement les matières fibreuses issues d'un prétraitement d'imprégnation, notamment par un agent chimique, favorisant le ramollissement de la lignine.
    Le procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer la matière à travers un appareil du type broyeur à marteaux et à grille cylindrique.
  • Les broyeurs à marteaux sont des appareils déjà connus en soi, mais à la connaissance de la demanderesse, ils n'ont jamais été employés dans les conditions préconisées, c'est-à-dire pour le défibrage d'une pâte grossière préalablement imprégnée.
  • Le broyeur vient avantageusement remplacer les raffineurs à disques, par exemple, utilisés usuellement dans ce cas.
  • Ceci pour deux raisons importantes :
    - Par son principe de fonctionnement, les fibres soumises au traitement mécanique sont uniquement celles qui forment des agglomérats qu'il s'agit d'individualiser, alors que les fibres déjà défaites passent rapidement au travers de la grille sans avoir subi aucun traitement mécanique. Ce phénomène est de ce fait favorable à la conservation d'un maximum de fibres longues.
    - La deuxième raison est liée à une consommation d'énergie plus faible que dans les raffineurs à disques classiques, toutes conditions étant égales par ailleurs. Cela peut s'expliquer éventuellement par le fait que pour le traitement d'une même quantité initiale de matière, les fibres individualisées dès le début de l'opération ne sont pas soumises à l'action répétée des marteaux car elles sont rapidement évacuées. Il s'ensuit que l'énergie mécanique n'est effectivement dépensée que sur une quantité plus faible de matière.
    Selon un autre aspect de l'invention, le prétraitement auquel sont soumises les plaquettes avant leur défibrage dans le broyeur à marteaux est effectué à l'intérieur d'une machine bi-vis selon l'enseignement du brevet FR 2.418.295. Il apparait, en effet, que par l'imprégnation de courte durée qui se produit à l'intérieur de la machine, conduisant à un ramollissement des liaisons interfibres, les conditions optimales sont réunies pour une bonne exploitation d'un appareil à marteaux qui a tendance à ouvrir les fibres très vite et assez facilement.
  • D'autres détails et avantages du procédé apparaitront à la lecture qui suit de la description d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés où :
    • - la figure 1 est une représentation schématique partielle d'une installation de fabrication de pâte à papier à partir de plaquettes de bois
    • - la figure 2 est une vue de face, en coupe transversale, d'un broyeur à marteaux susceptible d'être employé dans le cadre de l'invention.
  • La figure 1 représente schématiquement une partie d'une installation de production de pâte à carton à haut rendement. Les flèches en trait gras indiquent les flux de matières.
  • Elle comprend une machine du type bi-vis(1) alimentée en plaquettes de bois par une trémie(3) dont la capacité est déterminée pour garantir une alimentation satisfaisante, même en cas d'interruption de courte durée de la chaîne de manutention de la machine.
  • La reprise des plaquettes sous la trémie est effectuée par un extracteur à double vis(5) dont la vitesse de rotation est asservie à celle de la machine bi-vis pour lui assurer une alimentation convenable à tous les régimes de fonctionnement. Les rotors de la machine sont eux-mêmes entrainés par un moteur(7).
  • Des orifices(9) sont ménagés le long de l'enveloppe de la machine bi-vis pour permettre l'injection d'un réactif chimique - qui dans le cas présent est une solution de sulfite neutre de soude - à l'intérieur des différentes enceintes de traitement. De même, sont prévus des orifi­ces(11) pour l'injection de la quantité d'eau nécessaire au contrôle de la siccité de la matière en traitement.
    A l'aval, la machine débouche dans une goulotte de sortie(13) dont la forme permet la répartition du flux de matière vers l'entrée de deux broyeurs à marteaux (20). Une description détaillée de ces appareils est donnée plus loin. L'exemple d'installation illustré par le schéma se réfère à deux broyeurs en parallèle, mais ce nombre n'est pas limitatif. Un seul broyeur peu suffire le cas échéant.
  • L'opération de défibrage dans les broyeurs à marteaux nécessite un apport d'eau en (22) pour diminuer la siccité de la matière. La pâte brute issue des broyeurs tombe dans un cuvier(30) où elle est agitée et reprise par une pompe(32) pour être dirigée vers une batterie de clas­seurs, deux dans le cas présent(40,42), disposés en série.
  • Les rejets de classement sont soumis à un broyage dans un troisième broyeur à marteaux(50) du même type que les précédents, alimenté égale­ment en eau d'appoint en (52) pour le contrôle de la siccité de la matière qui après broyage est recyclée vers le cuvier de pâte brute(30) par le conduit(56).
  • La pâte acceptée sort du classement en (44) vers l'aspiration de pompes à pâte pour y subir divers traitements ultérieurs avant d'être admise dans le stock de pâte de la machine à carton. Elle est ainsi, de façon connue en soi, épurée, par exemple par passage dans des groupes dépurateurs cyclones disposés en cascade, puis dirigée sur des épaissis­seurs permettant de régler sa siccité à la valeur requise pour son passage dans la machine à carton.
  • La figure 2 illustre un modèle de broyeurs à marteaux susceptible d'être employé dans le procédé conforme à l'invention.
  • Il comprend deux rotors(200) montés sur deux arbres(202) horizontaux à l'intérieur d'un bâti(204) ouvert à la fois dans sa partie supérieure en (206) pour l'admission de la pâte à défibrer et dans sa partie inférieure(208) pour l'évacuation de cette dernière après traitement. Chaque rotor est constitué de disques parallèles(210) séparés par des entretoises (un seul disque par rotor est visible sur la figure). Ils sont reliés à leur périphérie par des broches(214) parallèles à l'arbre. Une broche sur deux porte une rangée de marteaux(216) parallélépipèdi­ques orientés radialement selon leur grand axe (un seul par rangée est visible sur la figure). Les marteaux possèdent un certain degré de liberté de rotation autour de leur axe support.
  • Dans l'exemple représenté, chaque rotor est ainsi pourvu de quatre rangées de marteaux.
  • De part et d'autre du plan vertical passant par l'arbre de chaque rotor sont disposées une herse centrale(220) et une herse latérale(222) dont les dents sont intercalées entre les plans de rotation des marteaux, et s'étendent sensiblement jusqu'à la périphérie des disques.
  • Une grille(230) en forme de demi cylindre recouvre longitudinalement une partie de la moitié inférieure de chaque rotor(200) à une faible distance de la surface balayée par les extrêmités libres des marteaux. De la sorte les marteaux coopèrent avec la grille périphérique pour briser et défibrer le matériau séjournant dans l'appareil. Chaque grille est percée d'orifices calibrés (trous ou fentes) de manière à permettre le passage des fibres individualisées tout en retenant le maximum de buchettes. Les fibres ayant traversé la grille sont entrainées vers l'ouverture de sortie(208).
  • Le calibrage de ces orifices (trous ou fentes) est déterminant pour l'obtention du résultat escompté. Il est souhaitable que le diamètre des trous soit compris entre 1 et 5 mm, ou bien lorqu'il s'agit de fentes que leur largeur soit comprise entre 0,4 et 2 mm. Lorsque la forme des orifices n'est pas cylindrique, ces valeurs s'appliquent à leur plus petite dimension transversale.
  • Des buses(240) pour l'injection d'eau sont disposées en travers de l'ouverture d'admission(206).
  • Des tôles(250) prolongent les grilles cylindriques(230) pour confiner l'enceinte balayée par le rotor et limiter les projections. Elles sont articulées autour d'un axe longitudinal pour donner l'accès au rotor quand on doit en assurer la maintenance.
  • L'installation décrite ci-dessus permet notamment l'obtention de pâtes à carton à haut rendement, de l'ordre de 92 %, à partir par exemple d'épicéa frais.
  • Le fonctionnement est le suivant :
  • Les plaquettes sont préparées avant leur admission dans la trémie(3) elles sont tamisées pour que ne soient acceptées que celles qui ont les dimensions appropriées, lavées et débarrassées de toute matière étrangère.
  • Elles passent de la trémie à l'entrée de la machine bi-vis par les extracteurs.
  • Cette machine est constituée, conformément à l'enseignement du brevet FR 2.418.295, de deux vis parallèles dont les filetages sont identiques et qui sont entrainés dans le même sens de rotation à l'intérieur d'un fourreau.
  • Les filetages sont constitués de zones successives à pas différents. Dans une première section, le filetage est d'abord à pas direct pour l'entrainement de la matière vers l'aval, puis le pas est inversé pour freiner la matière jusqu'à former un bouchon.
  • La matière passe dans une deuxième section à l'autre à travers des fenêtres calibrées, ménagées dans le filetage immédiatement en aval de la zone de bouchon, en subissant une détente. La dimension des fenêtres est choisie de façon à ne pas entraîner de diminution de la longueur des fibres mais un simple fractionnement des plaquettes.
  • Dans la deuxième section le filetage est à nouveau à pas direct, puis inversé pour former un deuxième bouchon. La machine comprend ainsi un certain nombre de sections qui se succèdent d'amont vers l'aval.
  • A l'intérieur de chaque section, la matière passe par une série de phases alternées de montées en pression suivies de baisses de pression qui permettent une imprégnation à coeur de la matière par le réactif souhaité.
  • En effet, à cause de la rotation des vis dans le même sens, la progression de la matière de l'amont vers l'aval, s'accompagne d'une alternance de compressions/relachements au moment où celle-ci passe d'une vis à l'autre.
  • Pendant chaque phase de compression - qui se produit à l'intérieur des filets d'une vis précédant la portion où ils s'engrènent avec les filets de l'autre vis - la matière a tendance à expulser le liquide prisonnier entre les fibres. Au cours de l'expansion qui suit - quand elle est passée entre les filets de l'autre vis - le liquide vient à nouveau remplir les espaces interfibres.
  • L'excès de liquide libéré au cours des phases de compression peut éventuellement être éliminé par des filtres placés à des endroits convenables.
  • Cette trituration de la matière à l'intérieur de chaque section, mais aussi d'une section à l'autre, est ainsi favorable à son imprégnation à coeur par le liquide réactif.
  • Par un choix approprié des caractéristiques de la machine et de son fonctionnement pas : des filets, vitesse de rotation des vis, longueur de la zone de freinage, calibre des fenêtres, etc..., on peut élever la pression à l'intérieur de la machine jusqu'à des valeurs élevées, de l'ordre 100 bars, et obtenir une température appropriée de la matière comprise entre 60 et 100°. De la sorte on réalise une imprégnation à coeur des plaquettes sans endommager les fibres.
  • On introduit des quantités contrôlées d'eau à l'intérieur des diffé­rentes sections pour que l'avancement de la matière se produise dans des conditions optimales.
  • Ainsi, alors que les plaquettes, à leur introduction, ont une humidité de 35 à 50 %, le produit élaboré par la machine en sort avec une siccité de 25 à 30 %. Après un tel traitement, la matière n'est que partiellement défibrée. Dans les conditions opératoires de l'exemple de réalisation présentement illustré, le taux des buchettes est de 55 % Afin de parfaire l'individualisation des fibres en leur conservant au maximum leur qualité de longueur, on les traite mécaniquement par le moyen de l'invention. La matière est ainsi acheminée vers les broyeurs, où les paquets de fibres prétraités sont soumis, conformément à l'invention, à un traitement mécanique de séparation dans le broyeur par l'action des marteaux coopérant avec les herses et la grille cylindrique.
  • A son entrée dans le broyeur, la matière est arrosée d'eau au moyen des buses de façon qu'à la sortie sa siccité soit réduite à une valeur comprise entre 2 et 20 %.
  • L'ajustement de la siccité permet un réglage du traitement par rapport au taux de buchettes et à la classification BAUER MAC NETT.
  • Par l'action des marteaux balayant la grille, les fibres non encore ouvertes sont facilement défaites alors que les fibres déjà individuali­sées passent rapidement dans les orifices calibrés sans avoir eu le temps de subir de contraintes mécaniques susceptibles de les couper. La production d'une pâte avec préservation de la longueur des fibres est un des avantages important du procédé car ne sont soumis à l'action du broyeur que les amas de fibres à traiter. Ceci est bien sûr une estima­tion statistique. Mais les résultats montrent que, globalement, la proportion de fibres longues issues du traitement peut dans le cas présent être aussi élevée que 54 %.
  • Par fibres longues on entend la proportion de fibres qui sont recueillies au tamis de 28 MESH. Ce résultat est à comparer à celui d'une pâte mécanique de meule pour laquelle la proportion de fibres recueillies au tamis de 28 MESH est de 22 %.
  • Un autre avantage de l'utilisation d'un broyeur à marteaux dans ces conditions est le gain important en énergie réalisé par rapport à un défibrage effectué dans les raffineurs classiques qui en outre, à degré de raffinage équivalent, ne permettent pas la conservation d'une propor­tion de fibres longues aussi élevée.
  • Pour illustrer l'intérêt de l'emploi d'un broyeur à marteaux, on a fait subir à une même quantité de bois quatre traitements différents, le premier traitement A correspondant à celui de l'invention où les pla­quettes ont été imprégnées au sulfite neutre de sodium dans une machine bi-vis puis défibrées dans un broyeur du type décrit ci-dessus dont la grille est percée de trous de 2,5 mm de diamètre.
  • Dans un deuxième traitement B, la même pâte brute sortant d'un prétraitement bi-vis est passée au travers de deux raffineurs en série du type DEFIBRATOR et BAUER 411 pour obtenir une pâte ayant le même degré d'égouttage.
  • Dans un troisième traitement C, on fait passer dans les mêmes raffineurs une pâte de copeaux.
  • Enfin dans un quatrième traitement D, on a réalisé une pâte de meule.
  • Les caractéristiques de BAUER MAC NET sont mentionnées ci-dessous pour chacune des pâtes.
    Figure imgb0001
  • On constate que le traitement préconisé par l'invention produit une pâte dont la proportion de fibres longues recueillies au tamis T28 est de 54,4 %, soit plus de 10 % supérieure à celle obtenue dans des raffineurs classiques avec une proportion de fines inférieure de 20 %, ceci pour des degrés d'égouttage équivalents.
  • Si nous revenons à la description du traitement de la matière dans l'installation illustrée à la figure 1, la pâte brute issue du broyeur dont la siccité est tombée par exemple à 2 %, ne présente plus qu'un taux de buchettes de l'ordre de 15 %. La pâte est recueillie dans un cuvier avec les rejets de classement où elle subit un brassage continu. A la sortie du cuvier, la pâte est pompée vers la batterie de classeurs qui va éliminer les buchettes. Ainsi la pâte acceptée par le classement ne contient plus que 0,6 % de buchettes environ et peut être soumise aux opérations conventionnelles d'épuration et d'épaississement avant déli­vrance au stock machine.
  • Les rejets de classement sont soumis à un broyage dans un broyeur à marteaux(50) semblable aux deux premiers(20), un appoint d'eau(32) réduit la siccité de la pâte qui est retournée au cuvier(30).
  • Le procédé qui vient d'être décrit présente l'avantage de produire une pâte à haut rendement dont la longueur des fibres est conservée au maximum avec une dépense en énergie diminuée. Il est évident que les broyeurs à marteaux peuvent être alimentés par d'autres pâtes brutes que celles issues d'un prétraitement à la machine bi-vis du moment que cette pâte présente une imprégnation à coeur suffisante pour une exploitation optimale dans les broyeurs.
  • Enfin l'installation peut comporter une combinaison de raffineurs classiques et de broyeurs à marteaux si cela s'avère nécessaire.

Claims (11)

1. Procédé de défibrage mécanique d'une matière lignocellulosique obtenue par un prétraitement d'imprégnation de plaquettes par un agent réactif favorisant le ramollissement de la lignine, caracté­risé en ce qu'il consiste à faire passer la matière à travers un appareil (20) du type broyeur à marteaux et à grille cylindrique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le défibrage est réalisé en milieu humide, la siccité de la matière en sortie de l'appareil étant comprise entre 2 et 20 %.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'eau est injectée(22) au niveau de la trémie d'admission de la matière à l'intérieur du broyeur à marteaux.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices de la grille sont des trous de diamètre compris entre 1 et 5 mm.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les orifices de la grille sont des fentes de largeur comprise entre 0,4 et 2 mm.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le prétraitement de la matière est effectué dans une machine du type bi-vis(1) au cours duquel les copeaux sont soumis à une succession d'alternances compressions/relachements avec injection d'une ou plusieurs solutions d'au moins un agent chimique.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la matière est amenée au cours du prétraitement à une température comprise entre 60 et 100° par l'action des forces de compression et de frottement.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière lignocellulosique est constituée par des rejets de classement.
9. Procédé de préparation d'une pâte à papier à partir de plaquettes de bois consistant à prétraiter lesdites plaquettes de bois dans une machine du type bi-vis(1) où ils sont soumis à une succession de compressions/relachements avec injection d'une ou plusieurs solu­tions d'au moins un agent chimique puis à défibrer la matière issue de la machine par un moyen mécanique, caractérisé en ce qu'après défibrage la matière est soumise à une opération de classement, et en ce que les rejets de classement sont soumis à un défibrage dans un appareil (50) du type broyeur à marteaux.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'humidité des rejets de classement soumis au défibrage est contrôlée par injection d'eau dans le broyeur à marteaux de manière qu'à la sortie dudit broyeur la siccité de la machine soit comprise entre 2 et 20 %.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'après passage dans le broyeur à marteaux la matière est recyclée en amont des appareils de classage(40,42).
EP89400319A 1988-02-05 1989-02-03 Procédé de défibrage d'une matière lignocellulosique Expired - Lifetime EP0327469B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT89400319T ATE74980T1 (de) 1988-02-05 1989-02-03 Verfahren zum zermahlen lignocelluloseartiger materialien.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8801333 1988-02-05
FR8801333A FR2626905A1 (fr) 1988-02-05 1988-02-05 Procede de defibrage d'une matiere lignocellulosique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0327469A1 true EP0327469A1 (fr) 1989-08-09
EP0327469B1 EP0327469B1 (fr) 1992-04-15

Family

ID=9362956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89400319A Expired - Lifetime EP0327469B1 (fr) 1988-02-05 1989-02-03 Procédé de défibrage d'une matière lignocellulosique

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0327469B1 (fr)
JP (1) JPH02503096A (fr)
AT (1) ATE74980T1 (fr)
BR (1) BR8905289A (fr)
DE (1) DE68901187D1 (fr)
DK (1) DK488089D0 (fr)
FI (1) FI894649A0 (fr)
FR (1) FR2626905A1 (fr)
IE (1) IE890243L (fr)
WO (1) WO1989007169A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2723598B1 (fr) * 1994-08-10 1996-10-18 Sorgho Agro Ind Et Papetier Sa Procede de demoellage de plantes a moelle, en particulier sorgho, en vue d'obtenir des fibres de qualite papetiere

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH166508A (de) * 1932-10-13 1934-01-15 Asplund Arne J A Verfahren zur Zerfaserung von Lignin-Zellulose-Material.
US1949534A (en) * 1933-05-08 1934-03-06 Sturtevant Mill Co Method of and apparatus for hydrating cellulose pulp
FR1080539A (fr) * 1953-02-04 1954-12-09 Procédé de défibrage et de raffinage des matières cellulosiques par percussion et abrasion
FR1104813A (fr) * 1953-04-25 1955-11-24 Procédé de défibrage et lavage simultanés ou de raffinage de matières fibreuses et installation pour la réalisation du procédé
GB752534A (en) * 1953-10-13 1956-07-11 Aschaffenburger Zellstoffwerke Method of defibring incompletely defibred vegetable material
FR2418295A1 (fr) * 1978-02-27 1979-09-21 Creusot Loire Procede et installation de traitement en continu d'une matiere cellulosique

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH166508A (de) * 1932-10-13 1934-01-15 Asplund Arne J A Verfahren zur Zerfaserung von Lignin-Zellulose-Material.
US1949534A (en) * 1933-05-08 1934-03-06 Sturtevant Mill Co Method of and apparatus for hydrating cellulose pulp
FR1080539A (fr) * 1953-02-04 1954-12-09 Procédé de défibrage et de raffinage des matières cellulosiques par percussion et abrasion
FR1104813A (fr) * 1953-04-25 1955-11-24 Procédé de défibrage et lavage simultanés ou de raffinage de matières fibreuses et installation pour la réalisation du procédé
GB752534A (en) * 1953-10-13 1956-07-11 Aschaffenburger Zellstoffwerke Method of defibring incompletely defibred vegetable material
FR2418295A1 (fr) * 1978-02-27 1979-09-21 Creusot Loire Procede et installation de traitement en continu d'une matiere cellulosique

Also Published As

Publication number Publication date
BR8905289A (pt) 1990-08-21
ATE74980T1 (de) 1992-05-15
IE890243L (en) 1989-08-05
WO1989007169A1 (fr) 1989-08-10
FR2626905A1 (fr) 1989-08-11
FI894649A (fi) 1989-10-02
DK488089A (da) 1989-10-04
JPH02503096A (ja) 1990-09-27
DE68901187D1 (de) 1992-05-21
DK488089D0 (da) 1989-10-04
FI894649A0 (fi) 1989-10-02
EP0327469B1 (fr) 1992-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373314C2 (ru) Установка для изготовления термомеханической древесной массы (варианты), способ термомеханического рафинирования древесной щепы (варианты) и комбинированная плита для диска рафинера
US2008892A (en) Method of manufacture of pulp
BE1006670A5 (fr) Procede perfectionne de traitement de feuilles de tabac.
CA1078557A (fr) Procede et appareil de separation des fibres d'une matiere fibreuse
NO127894B (fr)
EP1002154B1 (fr) Procede de pretraitement de matieres contenant des fibres de lignocellulose utile pour procede de fabrication de pate a papier
RU97104086A (ru) Способ высокотемпературного высокоскоростного измельчения древесной стружки с низкой продолжительностью обработки
SE530720C2 (sv) Förbehandling av flis med höggradig defibrering
JP2000017592A (ja) 微小繊維状セルロース及びその製造方法
CN107130302A (zh) 全自动苎麻剥麻机
US3016324A (en) Method and apparatus for producing wood pulp
EP0327469B1 (fr) Procédé de défibrage d'une matière lignocellulosique
US2374046A (en) Method of disintegrating cellulosecontaining structures
US3216886A (en) Process for the preparation of bagasse fibers
CA1193405A (fr) Procede de fabrication d'une pate de fibres cellulosique pour utilisation non papetiere
US1369180A (en) Treatment of sugar-cane and similar materials
DK155127B (da) Fremgangsmaade til behandling af et cellulosefiberholdigt materiale ved fremstilling af papirmasse
CA1131484A (fr) Procedes de preparation d'une pate a papier et installation perfectionnee pour la mise en oeuvre du procede
US2229143A (en) Apparatus for expressing liquids from solid substances
US6372086B1 (en) Pulper and countercurrent washer sugar cane extraction
FR2544757A1 (fr) Procede et appareil de digestion pour la production de pulpe de haute qualite
FR2486556A1 (fr) Procede de fabrication de pate de bois rape provenant de matieres lignocellulosiques
AU620378B2 (en) Process for removing the fibre from a lignocellulose material
US3688345A (en) Method for processing fibrous stalks
US2238666A (en) Defibration of textile plants

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19890208

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19910124

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19920415

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19920415

Ref country code: AT

Effective date: 19920415

Ref country code: GB

Effective date: 19920415

Ref country code: SE

Effective date: 19920415

Ref country code: NL

Effective date: 19920415

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19920415

REF Corresponds to:

Ref document number: 74980

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19920515

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 68901187

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19920521

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19930228

Ref country code: LI

Effective date: 19930228

Ref country code: CH

Effective date: 19930228

Ref country code: BE

Effective date: 19930228

26N No opposition filed
BERE Be: lapsed

Owner name: S.A. BEGHIN-SAY

Effective date: 19930228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19931029

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19931103

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST