EP0767848B1 - Anlage zum zerkleinern eines cellulosischen materials - Google Patents

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EP0767848B1
EP0767848B1 EP96908908A EP96908908A EP0767848B1 EP 0767848 B1 EP0767848 B1 EP 0767848B1 EP 96908908 A EP96908908 A EP 96908908A EP 96908908 A EP96908908 A EP 96908908A EP 0767848 B1 EP0767848 B1 EP 0767848B1
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EP
European Patent Office
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pulp
cellulosic material
cellulose
crushing
plant
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Stefan Zikeli
Dieter Eichinger
Peter Hinterholzer
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Lenzing AG
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Lenzing AG
Chemiefaser Lenzing AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • 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
    • D21B1/06—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods
    • D21B1/066—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods the raw material being pulp sheets

Definitions

  • the invention relates to a plant for comminuting a cellulosic material, with a first device for pre-shredding the cellulosic material, at least one further device for further shredding the pre-shredded, cellulosic Materials, and a delivery line for the pre-shredded, cellulosic material, which the connects the first device and the at least one further device with one another Provided that there is no branch in the delivery line for pre-shredded, cellulosic Material is provided.
  • amine oxide primarily used N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO).
  • NMMO N-methylmorpholine-N-oxide
  • Other Amine oxides are e.g. in EP-A - 0 553 070.
  • a method of making moldable cellulose solutions is e.g. known from EP-A-0 356 419.
  • the production cellulosic shaped body using tertiary amine oxides is commonly referred to as the amine oxide process.
  • EP-A-0 356 419 describes an amine oxide process Preparation of spinnable cellulose solutions described, which as starting material a suspension of cellulose in liquid, aqueous N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) used.
  • NMMO N-methylmorpholine-N-oxide
  • This method consists in that the suspension in one Thin film treatment apparatus in one step and continuously in a malleable solution is transferred.
  • the malleable solution is finally in a mold, e.g. a spinneret, spun into filaments that passed through a precipitation bath become.
  • cellulose solution serves as a suspension of Cellulose in aqueous, tertiary amine oxide. This suspension is made by crushing cellulose and into one Mixer is introduced into the aqueous amine oxide solution.
  • WO 94/28217 describes a method for producing a Premix based on crushed pulp known which can be made into a moldable cellulose solution.
  • Cellulose in roll form serves as the starting material.
  • the Pulp is crushed in a cutter, and the shredded pulp is broken down into air by means of air Blown cellulose separator, in which the crushed Pulp is separated into two fractions: a first Fraction with a maximum particle size of 2.54 mm, and into a dust fraction.
  • the dust fraction is from the Conveyed air entrained and only in a filter from this Cut. Then the filtered dust fraction reunited with the first fraction and ready for manufacture the cellulose suspension used.
  • a system of the type described in the opening paragraph is known, for example, from US Pat. No. 3,692,246 known.
  • pulp is crushed to a Continuous flow of shredded pulp to produce Absorption products, e.g. To produce baby diapers.
  • the pulp arrives at the known device directly in the pre-shredding device.
  • WO-A-94/28233 describes a plant by means of which cellulose for production of cellulosic fibers is shredded using a shredder. The pulp arrives also directly into the shredding unit.
  • the invention has for its object to provide a system of the type described above, with which the disadvantages mentioned above can be overcome.
  • the plant according to the invention for comminuting a cellulosic material is characterized by a chute that opens into the first device.
  • a preferred embodiment of the system according to the invention is that means are provided with which cellulose in sheet form or cellulose in roll form in the Discharge chute can be introduced.
  • a preferred embodiment of the invention is with the attached drawing explained in more detail.
  • the drawing shows an embodiment of the device according to the invention with a two-stage pulp shredding.
  • the starting material is cellulose in sheet form as well as in Roll form used.
  • pulp in sheet form 800 mm x 600 mm
  • Conveyor belt 3 is transported in a direction that in the Figure indicated above the leaf pulp 1 with an arrow is.
  • the motor for driving the conveyor belt is not shown.
  • a holding and pushing device which in the figure with the reference numerals 4 and 5 is indicated, the Depending on requirements, cellulose sheets 1 in the chute 6 thrown and from the granulator 9 (type Condux CS 500/1000; Perforated screen> 0.75 mm). That way Pulp fed discontinuously.
  • the chute 6 is also pulp in roll form (800th mm wide).
  • metal detectors 7 and 8 are metal detectors designated, with which it can be determined whether in Pulp pieces of metal, such as remnants of Metal tapes that are commonly used to package the pulp are used, are present. Become pieces of metal detected, the metal detectors switch the granulator 9 and the conveyor belt 3 or the feed device 10 from to prevent the knives of the granulator 9 from being damaged become.
  • the pulp pre-comminuted in the granulator 9 enters the pipeline 12 (diameter: 150 mm), where it is caught by an air flow generated by the fan 11.
  • the air flow is expediently set with the fan 11 to a value between 20 and 25 m / s, the loading of the air flow with pre-shredded pulp depending on the particle size being between 0.25 and 2.5 kg / m 3 of air.
  • the pre-shredded pulp is released into the cyclone by the air flow 13 blown, in which the pre-shredded pulp from Conveying gas settles.
  • the feed gas is in via line 14 in the discharge chute 6 out.
  • the pre-shredded pulp gets from the cyclone 13 into the second granulator 15 (CS 500/1000; screen perforation ⁇ 20 mm), in which the pre-shredded pulp to the desired Particle size is further reduced.
  • the crushed Pulp finally gets into the delivery line 16, in which is the pulp from the airflow, that from a fan 17 is generated, carried away and for example in one Storage container (not shown) can be promoted.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Zerkleinerung eines cellulosischen Materials, mit einer ersten Vorrichtung zum Vorzerkleinern des cellulosischen Materials, mindestens einer weiteren Vorrichtung zum weiteren Zerkleinern des vorzerkleinerten, cellulosischen Materials, und einer Förderleitung für das vorzerkleinerte, cellulosische Material, welche die erste Vorrichtung und die mindestens eine weitere Vorrichtung miteinander verbindet, mit der Maßgabe, daß in der Förderleitung keine Abzweigung für vorzerkleinertes, cellulosisches Material vorgesehen ist.
Seit einigen Jahrzehnten Wird nach Verfahren zur Herstellung cellulosischer Formkörper gesucht, welche das heute in großem Maßstab angewendete Viskoseverfahren ersetzen sollen. Als eine nicht zuletzt wegen einer besseren Umweltverträglichkeit interessante Alternative hat sich dabei herauskristallisiert, Cellulose ohne Derivatisierung in einem organischen Lösungsmittel aufzulösen und aus dieser Lösung Formkörper, z.B. Fasern, Folien und anderen Formkörpern, zu extrudieren. Solcherart extrudierte Fasern erhielten von der BISFA (The International Bureau for the Standardization of man made fibers) den Gattungsnamen Lyocell. Unter einem organischen Lösungsmittel wird von der BISFA ein Gemisch aus einer organischen Chemikalie und Wasser verstanden.
Es hat sich herausgestellt, daß sich als organisches Lösungsmittel insbesondere ein Gemisch aus einem tertiären Aminoxid und Wasser sehr gut zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern eignet. Als Aminoxid wird dabei in erster Linie N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) verwendet. Andere Aminoxide sind z.B. in der EP-A - 0 553 070 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung formbarer Celluloselösungen ist z.B. aus der EP-A - 0 356 419 bekannt. Die Herstellung cellulosischer Formkörper unter Anwendung tertiärer Aminoxide wird allgemein als Aminoxidverfahren bezeichnet.
In der EP-A - 0 356 419 ist ein Aminoxidverfahren zur Herstellung spinnbarer Celluloselösungen beschrieben, welches als Ausgangsmaterial u.a. eine Suspension von Cellulose in flüssigem, wäßrigem N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) verwendet.
Dieses Verfahren besteht darin, daß die Suspension in einem Dünnschichtbehandlungsapparat einstufig und kontinuierlich in eine formbare Lösung übergeführt wird. Die formbare Lösung wird schließlich in einem Formwerkzeug, z.B einer Spinndüse, zu Filamenten versponnen, die durch ein Fällbad geführt werden.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der formbaren Celluloselösung dient, wie oben erwähnt, eine Suspension von Cellulose im wäßrigen, tertiären Aminoxid. Diese Suspension wird hergestellt, indem Cellulose zerkleinert und in einem Mischer in die wäßrige Aminoxidlösung eingebracht wird.
Aus der WO 94/28217 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Vormischung auf Basis von zerkleinertem Zellstoff bekannt, aus welcher eine formbare Celluloselösung hergestellt werden kann. Als Ausgangsmaterial dient Zellstoff in Rollenform. Der Zellstoff wird in einer Schneidevorrichtung zerkleinert, und der zerkleinerte Zellstoff wird mittels Luft in einen Zellstoffseparator geblasen, in welchem der zerkleinerte Zellstoff in zwei Fraktionen getrennt wird: in eine erste Fraktion, die eine Teilchengröße von maximal 2,54 mm aufweist, und in eine Staubfraktion. Die Straubfraktion wird von der Förderluft mitgerissen und erst in einem Filter von dieser getrennt. Anschließend wird die abfiltrierte Staubfraktion wieder mit der ersten Fraktion vereinigt und zur Herstellung der Cellulosesuspension verwendet.
Dieses vorbekannte Verfahren besitzt den Nachteil, daß als Ausgangsmaterial Rollenzellstoff und kein Zellstoff in Blattform verwendet wird. Zellstoff in Blattform ist schwieriger zu verarbeiten, da die einzelnen Zellstoffballen mit Metallbändern verpackt sind und durch diese Metallbänder Verformungen der Außenränder der Blätter verursacht werden. Diese Verformungen wiederum führen zu einer gewissen mechanischen Verbindung der einzelnen Blätter, wodurch eine gleichmäßige Zuführung zur Zerkleinerungsvorrichtung nur schwierig erreicht werden kann. Eine ungleichmäßige Zuführung wiederum bedeutet eine ungleichmäßige Belastung des Antriebs der Zerkleinerungsvorrichtung. Andererseits wäre eine Verwendung von Blattzellstoff zweckmäßiger, da dieser im Gegensatz zu Rollenzellstoff besser verfügbar ist und leichter transportiert werden kann.
Ein weiterer Nachteil des aus der oben gennanten WO 94/28217 vorbekannten Verfahrens besteht darin, daß der zerkleinerte Zellstoff in zwei Fraktionen aufgetrennt werden muß, was naturgemäß den technischen Aufwand der Anlage erhöht.
Eine Anlage der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US-A-3 692 246 bekannt. Mittels der bekannten Vorrichtung wird Zellstoff zerkleinert, um einen kontinuierlichen Materialstrom an zerkleinertem Zellstoff zur Herstellung von Absorptionsprodukten, wie z.B. Babywindeln, zu erzeugen. Der Zellstoff gelangt bei der bekannten Vorrichtung direkt in Vorzerkleinerungseinrichtung.
In der WO-A-94/28233 ist eine Anlage beschrieben, mittels derer Zellstoff zur Herstellung von cellulosischen Fasern mittels eines Schredders zerkleinert wird. Der Zellstoff gelangt hierbei ebenfalls direkt in die Zerkleinerungseinrichtung.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Anlage der eingangs beschriebenen Art, zur Verfügung zu stellen, mit welcher die oben genannten Nachteile überwunden werden können.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Zerkleinerung eines cellulosischen Materials ist gekennzeichnet durch einen Abwurfschacht, der in die erste Vorrichtung mündet. Das cellulosische Material gelangt bei der erfindungsgemäßen Anlage vor dem Eintritt in die Vorzerkleinerungseinrichtung zunächst in den Abwurfschacht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß Mittel vorgesehen sind, mit welchen Zellstoff in Blattform bzw. Zellstoff in Rollenform in den Abwurfschacht eingebracht werden.
Vorteilhafterweise sind in der erfindungsgemäßen Anlage zwei Vorrichtungen zur Zerkleinerung von cellulosischem Material vorgesehen.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, in die Förderleitung einen Zyklon zu schalten, um das vorzerkleinerte, cellulosische Material von der Frischluft abzutrennen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird mit der beigefügten Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer zweistufigen Zerkleinerung von Zellstoff.
Als Ausgangsmaterial wird Zellstoff in Blattform als auch in Rollenform eingesetzt. Mit der Bezugsziffer 1 wird Zellstoff in Blattform (800 mm x 600 mm) bezeichnet, der mit einem Förderband 3 in eine Richtung transportiert wird, die in der Figur über dem Blattzellstoff 1 mit einem Pfeil angedeutet ist. Der Motor zum Antrieb des Förderbandes ist nicht gezeigt. Mittels einer Halte- und Stoßvorrichtung, die in der Figur mit den Bezugszeichen 4 und 5 angedeutet ist, werden die Zellstoffblätter 1 je nach Bedarf in den Abwurfschacht 6 geworfen und vom Granulator 9 (type Condux CS 500/1000; Sieblochung > 0,75 mm) vorzerkleinert. Auf diese Weise wird Zellstoff diskontinuierlich zugeführt.
Dem Abwurfschacht 6 wird ferner Zellstoff in Rollenform (800 mm breit) zugeführt. In der Figur ist gezeigt, daß Zellstoff von der Rolle 2a von einer Einzugsvorrichtung 10, die im wesentlichen aus zwei Förderwalzen besteht, die von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden, abgezogen und in den Förderschacht 6 eingebracht wird. Auf diese Weise kann Zellstoff kontiuierlich zugeführt werden.
Um eine Unterbrechung bei einem etwaigen Rollenwechsel zu verhindern, kann eine zweite Rolle 2b mit Zellstoff vorgesehen sein, von welcher Zellstoff abgezogen werden kann, während die Rolle 2a ersetzt wird.
Mit den Bezugszeichen 7 und 8 sind Metalldetektoren bezeichnet, mit denen festgestellt werden kann, ob im Zellstoff Metallstücke, beispielsweise Reste von Metallbändern, die üblicherweise zum Verpacken des Zellstoffs verwendet werden, vorhanden sind. Werden Metallstücke detektiert, schalten die Metalldetektoren den Granulator 9 und das Förderband 3 bzw. die Einzugsvorrichtung 10 ab, um zu verhindern, daß die Messer des Granulators 9 beschädigt werden.
Der im Granulator 9 vorzerkleinerte Zellstoff gelangt in die Rohrleitung 12 (Durchmesser: 150 mm), wird dort von einem Luftstrom erfaßt, der vom Ventilator 11 erzeugt wird. Der Luftstrom wird mit dem Ventilator 11 zweckmäßigerweise auf einen Wert zwischen 20 und 25 m/s eingestellt, wobei die Beladung des Luftstroms mit vorzerkleinertem Zellstoff je nach Teilchengröße zwischen 0,25 und 2,5 kg/m3 Luft betragen kann.
Der vorzerkleinerte Zellstoff wird vom Luftstrom in den Zyklon 13 geblasen, in welchem sich der vorzerkleinerte Zellstoff vom Fördergas absetzt. Das Fördergas wird über die Leitung 14 in den Abwurfschacht 6 geführt.
Vom Zyklon 13 gelangt der vorzerkleinerte Zellstoff in den zweiten Granulator 15 (CS 500/1000; Sieblochung < 20 mm), in welchem der vorzerkleinerte Zellstoff auf die gewünschte Teilchengröße weiter zerkleinert wird. Der zerkleinerte Zellstoff gelangt schließlich in die Förderleitung 16, in welcher der Zellstoff vom Luftstrom, der von einem Ventilator 17 erzeugt wird, mitgerissen und beispielsweise in einen Vorratsbehälter (nicht gezeigt) gefördert werden kann.
Durch die zweistufige Zerkleinerung des Zellstoffes kann nicht nur die Zerkleinerungsleistungen der beiden Granulatoren besser aufeinander abgestimmt werden, es wird auch eine Schädigung der Cellulose verhindert. Es hat sich ferner gezeigt, daß eine Zellstoffdosierung z.B. in einen Mischer, in welchem der zerkleinerte Zellstoff in das wäßrige, tertiäre Aminoxid eingebracht und die Cellulosesuspension hergestellt wird, leichter und genauer möglich ist.

Claims (4)

  1. Anlage zur Zerkleinerung eines cellulosischen Materials, mit einer ersten Vorrichtung (9) zum Vorzerkleinern des cellulosischen Materials (1, 2a, 2b), mindestens einer weiteren Vorrichtung (15) zum weiteren Zerkleinern des vorzerkleinerten, cellulosischen Materials, und einer Förderleitung (12) für das vorzerkleinerte, cellulosische Material, welche die erste Vorrichtung (9) und die mindestens eine weitere Vorrichtung (15) miteinander verbindet, mit der Maßgabe, daß in der Förderleitung keine Abzweigung für vorzerkleinertes, cellulosisches Material vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Abwurfschacht (6), der in die erste Vorrichtung (9) mündet.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (3, 10) vorgesehen sind, mit welchen Zellstoffin Blattform (1) bzw. Zellstoff in Rollenform (2) in den Abwurfschacht (6) eingebracht werden.
  3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorrichtungen (9, 15) zur Zerkleinerung von cellulosischem Material vorgesehen sind.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Förderleitung (12) ein Zyklon (13) zur Abtrennung des vorzerkleinerten cellulosischen Materials geschaltet ist.
EP96908908A 1995-05-30 1996-04-02 Anlage zum zerkleinern eines cellulosischen materials Revoked EP0767848B1 (de)

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