FI122889B

FI122889B - Förfarande och anordning för framställning av nanocellulosa

Info

Publication number: FI122889B
Application number: FI20106402A
Authority: FI
Inventors: Markus Nuopponen; Timo Koskinen; Helmer Gustafsson; Tomas Bjoerkqvist; Annikki Vehniaeinen
Original assignee: Upm Kymmene Corp
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-08-31
Also published as: CA2821874A1; FI20106402A0; CN103429815A; WO2012089930A1; FI20106402A; US20140083634A1; US8945346B2; EP2659061B1; JP2014505802A; CN103429815B; EP2659061A1

Claims

1. Förfarande för tillverkning av nanocellulosa, varvid cellulosabaserat fiberrämaterial behandlas mekaniskt för att separera mikrofibriller, 5 kännetecknat av att - den mekaniska behandlingen utförs genom att leda en blandning av det cellulosabaserade fiberrämaterialet och vatten vid en lag konsis-tens, fördelaktigt 1,5-4,5 %, företrädesvis vid en konsistens av 2-4 %, genom en ringformig malspalt, vars bredd är mindre än 0,1 mm och 10 som bildas mellan malytor som utför en relativ rörelse i ringens perifeririktning, en inre malyta (1a) och en yttre malyta (2a), och vars diameter blir bredare i blandningens matningsriktning, - i malspalten fiberrämaterialet utsätts för i matningsriktningen av sagda blandning varierande bearbetningskrafter med hjälp av i spalten 15. matningsriktningen efter varandra anordnade malzoner (5a, 5b, 5c), där malytorna har olika ytmönster och/eller ytgrovheter; - blandningen av fiberrämaterial och vatten leds förbi malytorna i matningsriktningen tili olika ställen av malzonen, och - malspaltens bredd upprätthälls genom samverkan mellan matnings-20 tryck av den in i malspalten matade blandningen av fiberrämaterial och vatten och den inre malytans (1a) axialkraft.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att malzonerna (5a, 5b, 5c) blir finare angäende ytmönstret och/eller ytgrovheten i 25 matningsriktningen. C\J δ

™ 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att i minst o en malzon (5b, 5c) fibrerna utsätts för malverkan av manglande typ 0 mellan friktionsytor som ästadkommits med ytgrovhet. 1 30

4. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-§ tecknat av att bildning av fiberflock i blandningen förhindras med hjälp CD o av en blandning som ästadkommits i den första malzonen (5a). δ (M 35

5. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att man försäkrar att blandningen häller sig i fluidiserat tillständ genom att leda bland- 17 ningen genom en blandningszon (5f) innan den leds mellan friktions-ytor som ästadkommits med ytgrovhet.

6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-5 tecknat av att blandningen leds förbi malytorna till olika ställen i mal- zonen genom förbiledningskanaler (2b, 2c) i en stator (2) som utgör den yttre malytan (2a).

7. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven 1-5, 10 kännetecknat av att blandningen leds förbi malytorna tili olika ställen i malzonen genom förbiledningsspär (1b) i en rotor (1) som utgör den inre malytan (1 a).

8. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-15 tecknat av, att blandningen mätäs in i malspalten med konstant volymflöde.

9. Anordning för tillverkning av nanocellulosa, omfattande en malspalt som begränsar malytor, samt en matare som är anordnad att mata en 20 blandning av cellulosabaserat fiberrämaterial ooh vatten vid en läg konsistens in i malspalten, kännetecknad av att anordningen omfattar - en ringformig malspalt, vars bredd är mindre än 0,1 mm ooh som bildas mellan malytor som utför en relativ rörelse i ringens periferi-riktning, en inre malyta (1a) ooh en yttre malyta (2a), ooh vars diameter 25 blir bredare i blandningens matningsriktning, ^ - i spalten efter varandra i matningsriktningen anordnade malzoner ™ (5a, 5b, 5c), där malytorna har olika ytmönster och/eller ytgrovheten, o - kanaler (1b; 2b, 2c) som är anordnade att leda blandningen av fiber- o rämaterial ooh vatten förbi malytorna (1a, 2a) i matningsriktningen tili g 30 olika ställen i malzonen, ooh - ett ställdon (7) för att alstra den inre malytans (1a) axialkraft ooh för § att upprätthälla malspaltens bredd genom samverkan mellan matarens o matningstryck ooh den inre malytans (1a) axialkraft. δ CM

10. Anordning enligt patentkrav9, kännetecknad av att den är en raffinör av typen konisk raffinör med en fast stator (2), vars inre yta i 18 form av en konisk mantelyta utgör malspaltens yttre malyta (2a), ooh en rotor (1) som är anordnad att rotera innanför statorn ooh vars yttre yta i form av en konisk mantelyta utgör malspaltens inre malyta (1a).

11. Anordning enligt patentkrav 9 eller 10, kännetecknad av att mal- zonerna (5a, 5b, 5c) blir finare angäende ytmönstret och/eller ytgrov-heten i expansionsriktningen av malspaltens diameter.

12. Anordning enligt nägot av patentkraven 9-11, kännetecknad av 10 att i minst en malzon (5b, 5c) malytorna (1a, 2a) är friktionsytor som ästadkommits med ytgrovhet för att utsätta fibrerna för malverkan av manglande typ.

13. Anordning enligt nägot av patentkraven 9-12, kännetecknad av att 15 statorn (2) som utgör den yttre malytan (2a) är försedd med förbiled- ningskanaler (2b, 2c) som är anordnade att leda blandningen förbi malytorna i blandningens matningsriktning tili olika ställen i malzonen.

14. Anordning enligt nägot av patentkraven 9-12, kännetecknad av att 20 rotorn (1) som utgör den inre malytan (1a) är försedd med förbiled- ningsspär (1b) som är anordnade att leda blandningen förbi malytorna i blandningens matningsriktning tili olika ställen i malzonen.

15. Anordning enligt nägot av patentkraven 9-14, kännetecknad av att 25 mataren är en pump med konstant volymflöde (8). C\J δ (M tn o i oo o X en CL (M O sj- CD O δ (M