FI56565C - Foerfarande foer desintegrerande av torkat cellulosafiberskivmaterial - Google Patents

Description

ΓΒΐ m,KUULUTUSJULKA.SU tcccr TOSa IBJ (11) UTLAGG N I NGSSKRI FT 0 0 0 D D

C Patentti myönnetty 11 02 1930

Patent raeddelat * (51) Kv.lk.'/lnt.CI.* D 21 D 1/32 SUOM I —FI N LAND (21) P»Mnttlh»k*mu* — Patantaiueknlng 260U/72 (22) Htkamltpllvi — An*eknlng*d«f 21.09*72 (23) Alkupllvi — Glltlghttsdag 21.09.72 (41) Tullut julkltaktl — Bllvlt offantlig 23.03.73

Patentti- ja rekisterihallitus (44) nu,^,^ |a io,ul.|ulkaUun pvm.-

Patent- och reglsterstyrelsen Antekan utltgd och utl.»krlft#n publtcend 31.10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird priority 22.09.71 USA(US) I82796 (71) The Procter & Gamble Company, 301 East Sixth Street, Cincinnati,

Ohio 1+5202, USA(US) (72) George Morgan Jr., Cincinnati, Ohio, USA(US) (7M Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä kuivatun selluloosakuitulevyaineen hajottamiseksi - Förfarande för d e s int egrerande av torkat cellulosafiberskivmaterial Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kuivatun selluloosakuitulevyaineen hajottamiseksi, jossa kuitulevy syötetään hajottajaan, mainittua levyä kannatetaan raossa, joka päättyy hajottajan kotelossa olevaan levyn kannattimeen, liikutetaan useita kärjellä varustettuja iskuosia niin, että kärjet liikkuvat nopeudella, joka on vähintään noin 1829 m/min, ja saatetaan mainitut kärjet iskemään kuitulevyn päätä vasten, niin että isku on olennaisesti kohtisuora levyn tasoa vastaan, jolloin mainittu kuitulevy hajoaa erillisiksi kuiduiksi,

Samanlainen menetelmä esitellään US-patentissa n:o 3 519 211, jossa määritetään eri välimatka iskuosasta kannattaviin osiin. Sanottuun patenttiin viitataan tässä patenttiselityksessä.

Keksinnön tärkeimpänä päämääränä on parantaa US-patentin n:o 3 519 211 mukaisen, aikaisemman laitteen toimintaa.

Keksinnön toisena päämääränä on kehittää menetelmä kuivatun, kuitumaisen selluloosalevyaineen hajottamiseksi erillisiksi selluloosakuiduiksi siten, että kuitujen kärventyminen ja palaminen on mahdollisimman vähäistä,

Keksinnön päämääränä on lisäksi sellaisen hajottamismenetelmän kehittäminen kuitumaista levyainetta varten, joka lisää aikaisemmin tunnettujen menetelmien ja tällaisten laitteiden kapasiteettia ja tehokkuutta tarvitsematta keinotekoista jäähdytystä.

2 S6565

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että iskuosien kärjet liikkuvat levyn ohi välimatkan päässä levyn kannattimen päästä, joka on noin 0,58 mm - noin 0,89 mm. Menetelmän edullisia suoritusmuotoja on edelleen määritelty patenttivaatimuksissa 2-7.

Levy syötetään eteenpäin suhteellisen muuttumattomalla nopeudella peräkkäisten iskujen välillä. Kuidut erotetaan selluloosalevystä, minkä jälkeen ne hajotetaan ilmassa ja johdetaan pois hajotuksen iskuvyöhykkeestä esteettömien kulkuteiden kautta.

Seuraavassa selitetään keksintöä viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää pystyleikkauskuvantoa hajotuslaitteesta.

Keksintö on erityisen hyödyllinen kaupassa saatavan "drylap"-nimisen puu-kuituaineen hajottamiseksi. Tällaisten "drylap"-levyjen tyypillinen peruspaino

O

on noin 1+5»360 kg - 90,720 kg 1 000 neliöjalkaa eli 929 030 cm kohti ja yleensä niiden läpimitta on ainakin 1,016 mm tai suurempi, esim. noin 1,016 - noin 1 ,521+ mm. Tämän tyyppisen "drylap"-levyn kosteussisältö on tavallisesti pienempi kuin 10 %t esim. noin 7 %, joskin suurempia tai pienempiä kosteussisältöjä voidaan käyttää.

On havaittu, että keksinnön mukainen menetelmä antaa paremmat tulokset, mikäli alkuperäinen kosteussisältö on mahdollisimman pieni. Noin 1 % kosteussisällön todettiin antavan parhaimmat tulokset. Tässä käytetty nimitys "kuivattu, kuitumainen selluloosalevy" tarkoittaa mitä tahansa kuitumaista levyainetyyppiä, jonka voi hajottaa keksinnön mukaisella menetelmällä. Toisaalta tarkoitetaan "drylap"-levyllä edellä kuvatut ominaisuudet omaavaa puukuituainetta, johon keksintöä sovelletaan mieluiten.

Kuviossa näytetään, kuinka "drylap"-levyaineen muodostama rulla 22 kelataan auki levyainenauhaksi 12, joka syötetään hajottajaan 13·

Levy 12 syötetään säteittäisesti hajottajaan 13. Tätä varten on kaksi mittavaa syöttörullaa lk ja 15 asennettu hajottajan 13 toiselle puolelle. Liikkeelle paneva voimanlähde, joka voi olla sähkömoottori, on kytketty rulliin tavalliseen tapaan käyttövoiman aikaansaamiseksi.

Hajottaja 13 sisältää kotelon 16, jossa on suurin piirtein sylinterimäinen poraus. Kotelon 16 sisäinen muoto ei ole kriitillinen keksinnön toteuttamiseksi ja on selvää, että parhaana pidetyssä toteutusmuodossa näytetään sylinterimäinen poraus 17 vain yksinkertaisuuden vuoksi. Akseli 18 on lääke- 3 56565 roitu kotelossa niin· että toinen pää ulottuu kotelon ulkopuolelle, niin että akselin voi kytkeä jollakin tavallisella tavalla liikkeelle panevaan lähteeseen, kuten sähkömoottoriin. Moottori käyttää akselia 18 jatkuvasti.

Kotelo 16 on varustettu rakomaisella tuloaukolla 19, johon "drylap"-levy 12 menee. Kotelon 16 pohjassa on verraten iso purkausaukko 20. Purkaus-aukon 20 lähellä on ilman tuloaukko 21, niin että ilmaa voi pakottaa kotelon sisälle pienellä ahtopaineella sopivasta puhaltimesta (ei näytetty) tms., niin että estetään kuitujen kiertäminen uudelleen hajottajan läpi. Tarpeen mukaan voidaan tehdä ylimääräisiä ilman tuloaukkoja 2ka ilmavirran säätämiseksi.

Eräs tällainen järjestelmä esitellään Kenneth B. Buell'in patenttihakemuksessa "Laite ja menetelmä ilmamaton valmistamiseksi", sarjan n:o joka on jätetty samanaikaisesti tämän kanssa ja johon viitataan tässä.

Roottorit 22 on kiilattu kiinni akselille 16 ja on varustettu useilla hampailla 25, jotka ulottuvat säteittäisesti ulospäin ja toimivat iskuosina 2Δ. Kriitillinen pieni välys on jätetty hampaiden 23 ja levyn 12 kannattimien välille tuloaukon 19 sisäpään 19a kohdalla. Sisäpää 19a muodostaa kannattimen levylle 12.

Laitteen osien ollessa järjestettyinä kerrotulla tavalla iskevät peräkkäiset hampaat 23 levyn 12 päihin, kun roottoria 22 pyöritetään. Liikerata ja hampaiden 23 kannatustapa eivät ole kriitillisiä keksinnön toteutuksessa. Ainoa välttämätön vaatimus on se, että hampaita 23 liikutetaan niin, että niiden kärjet 24 iskevät levyyn 12 ainakin yhdellä voimakomponentilla kohtisuo-rasti levyjen vapaisiin päihin nähden, kun kärjet liikkuvat levyn kannattimen 19a ohi.

liyt on todettu, että kärkien 24 ja levyn kannattimen 19a välinen välys olisi pidettävä arvossa 0,5842 mm - 0,889 mm. Välyksen arvo on mieluiten 0,7112 mm. Alle 0,889 mm rako on erityisen suotava, kun levy syötetään 9*4,4 cm - 3048 cm nopeudella minuutissa, jolloin raon tällä suuruudella ei tapahdu olennaisesti lainkaan kärventymistä. Jos raon koko on suurempi, tapahtuu kärventymistä levyn näillä syöttönopeuksilla, ellei käytetä ylimääräisiä jäähdytysvälineitä, esim. vesisuihkua; ja kun raot ovat pienemmät kuin 0,542 mm, on hajotuksen laatu paljon huonompi. Suuremmilla syöttö-nopeuksilla voidaan käyttää raon hieman suurempia kokoja, koska lyhyt oleskeluaika lämmön kehittävässä vyöhykkeessä vähentää kärventymistä, mutta kun raon koko on yli 0,889 mm* on hajotuksen laatu huomattavasti huonompi, jopa suurilla syöttönopeuksilla. Tämä raon koko on ilmeisesti riippumaton levystä jne. kärventyraisen kannalta, mutta hyvä hajotus on riippuvainen levyn paksuudesta. Mitä paksumpi levy, sitä suurempaa rakoa tarvitaan hyvän hajotuksen saavuttamiseksi.

4 56565

Levyaineen vapaaseen päähän kohdistuvaa iskua säädetään mieluiten pyörittämällä roottoria niint että kärkien 24 iskunopeus on ainakin 1628,80 m/min., joskin parhaana pidetään iskunopeutta, joka on ainakin noin 5657,60 m/min. Kaikkein suotavimmaksi iskunopeudeksi on todettu 4724,40 m/min. Yli 9144 m/min. nopeudet eivät ole käytännöllisiä nykyisin saatavissa olevien aineiden kanssa*

Erilliset hajotetut kuidut, jotka on erotettu levystä 12, poistetaan iskuvyöhykkeestä, minkä jälkeen ne hajotetaan ja poistetaan kotelosta 16 ilmavirran avulla ja/tai nopeuden avulla, jonka hampaat 23 antavat kuiduille. Ilmavirran aikaansaa, ainakin osaksi, roottorin pyöriminen, joskin sitä voidaan lisätä huomattavasti kiihdytetyllä ilmavirralla, joka johdetaan koteloon tuloaukon 21 kautta* Erilliset kuidut poistetaan purkausaukon 20 kohdalla, josta ne voidaan johtaa sopivaan keräyslaitteeseen.

Puheena olevalla menetelmällä ja laitteella valmistetaan erillisiä kuituja, joilla on olennaisesti sama koko kuin alunperin kuidutuksen jälkeen ennen hajotettavan, kuitumaisen levyaineen valmistusta. Häiden erillisten kuitujen muoto voi muistuttaa hieman vääristynyttä ja litistynyttä sylinteriä, jonka halkaisija on noin 10-15 mikronia ja pituus noin 2,500 mikronia.

Iskuosien 22 kärjen 25 parhaana pidetty malli on esitelty edellä mainitussa, Kenneth B. Buell'in samanaikaisesti jättämässä patenttihakemuksessa.

Joskin keksinnön tässä kuvauksessa kuvataan yhden levyn syöttöä hajottajaan, on silti selvää, että keksintöä toteutettaessa voidaan syöttää sisälle kaksi levyä tai kolme tai useampia levyjä. Häiden yksityiskohtien vaihdellessa ovat ainoat tarpeelliset rakennemuutokset syöttörullaparien lukumäärässä ja vastaavien aukkojen muodostamisessa hajottajan kotelossa levyaineen vastaanottamiseksi.

Joskin tässä on näytetty ja esitelty keksinnön määrättyjä toteutusmuotoja, on asiantuntijoille silti ilmeistä, että näissä voidaan tehdä erilaisia muutoksia ja muunnoksia keksinnön hengen ja suojapiiriin asettamissa rajoissa, ja oheisissa patenttivaatimuksissa on tarkoituksena määrittää kaikki sellaiset muutokset ja muunnokset, jotka kuuluvat tämän keksinnön suojapiiriin.

Claims (7)

56565 5

1. Menetelmä kuivatun selluloosakuitulevyaineen hajottamiseksi, jossa kuitulevy syötetään hajottajaan, mainittua levyä kannatetaan raossa, joka päättyy hajottajan kotelossa olevaan levyn kannattimeen, liikutetaan useita kärjellä varustettuja iskuosia niin, että kärjet liikkuvat nopeudella, joka on vähintään noin 1829 m/min, ja saatetaan mainitut kärjet iskemään kuitulevyn päätä vasten, niin että isku on olennaisesti kohtisuora levyn tasoa vastaan, jolloin mainittu kuitulevy hajoaa erillisiksi kuiduiksi, tunnettu siitä, että isku-osien kärjet liikkuvat levyn ohi välimatkan päässä levyn kannattimen päästä, joka on noin 0,58 mm - noin 0,89 mm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittujen kärkien nopeus on ainakin noin 3658 m/min.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levyn kannattimen ja mainittujen kärkien välimatka on noin 0,69 mm - noin 0,84 mm.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosalevyaine syötetään hajottajaan nopeudella, joka on noin 914 cm - noin 3048 cm minuutissa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivattu selluloosa-aine on ,'drylap"-levy, jonka paksuus on noin 1,0-1,5 mm.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä,tunnettu siitä, että sanottujen kärkien nopeus on pienempi kuin noin 9144 m/min.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ,,drylap”-levyn kosteussisältö on pienempi kuin noin 7 %.