FI60580C - Saett foer behandling av fibermaterial - Google Patents

Description

ri KUULUTUSJULKAISU rnt;An

Wa μ (11>utlAggningsskrift oUböO

C P^ientti xyZiu·.:· '-Ly 10 1 -;:~

Parent iteidelat ^ T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 D 21 D 1/30 SUOMI-FINLAND (M) Patunttlhtkemut — P»tenun*ökninj 2297/7** (22) HakamlaplM — Ana6knln|*dag 31*07*7^ * (23) Alkuplivt —Glltlfh«tsda| 31.07.71* (41) Tullut |ulklMkal — Bllvtt offentllj 07.03-75

Patentti- ja rekisterihallitus .... . ...

_ , (44) NihtlvSkalpanon ia kuuljulkaltun pvm. —

Patent-och registerstyrelsen Anaekan utl.jd oeh utl.$krift«n pubikarad 30.10.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuolkaua—Baflrd priorltat θ6.09·73 Ruotsi-Sverige(SE) 7312169-1 (71) SCA Development Aktiebolag, Sundsvall, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Per Viking Peterson, Sundsvall, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä kuitumateriaalien, käsittelemiseksi - Sätt för behandling av fibermaterial Tämä keksintö koskee menetelmää valmistaa mekaanista raffinööri-massaa erilaisista kuitumateriaaleista.

Vanhastaan on tunnettua, että kuitumateriaalia suhteellisen lyhyenä aikana asetetaan alttiiksi höyrylämmitykselle yli 110°C:en ja lämpötilaa vastaavalle korotetulle paineelle. Paine saa tämän jälkeen laajentua jonkin verran normaalipaineen yläpuolelle ennen kuin esilämmitetty kuitumateriaali syötetään kiekkoraffinöörissä olevien raffinointipintojen väliin. Erityisjärjestelyjen avulla voidaan raffinoinnin aikana muodostunut höyry kokonaan tai osittain johtaa pois jauhatuskiekkojen välisestä keskustilasta. Myös esi-lämmitysvyöhykkeestä mahdollisesti mukana seurannut höyry voidaan tietenkin poistaa samalla tavoin.

Tämä merkitsee,, että päinvastoin kuin aikaisemmissa systeemeissä on suurempi vapaus raffinoida pienemmillä jauhatuskiekkojen välisillä ilmaraoilla ja siis suuremmilla energiapanoksilla ilman, että vakavia prosessihäiriöitä esiintyy. Koko kuidutus- ja raffi-nointiprosessi valmiiksi tuotteeksi voidaan tällä tavoin suorittaa 2 60580 yhdessä ainoassa vaiheessa. Raffinointi voidaan myös tiettyjen massalaatujen valmistuksessa suorittaa useammassa vaiheessa, mieluummin kahdessa vaiheessa, jolloin kuitenkin jatkuvasti niin suuri osa koko energiamäärästä kulutetaan ensimmäisessä vaiheessa välittömästi esilämmityksen jälkeen, että prosessin aikana kehittynyt höyry aiheuttaisi vakavia prosessihäiriöitä, jos se kuten aikaisemmissa tavanomaisissa systeemeissä pakotettaisiin kokonaisuudessaan kulkemaan jauhatuskiekkojen välisen raon läpi.

Yllä kuvatun menettelyn mukaisesti ei esilämmitysastia ole suorassa yhteydessä raffinööriin ja kuitumateriaalin lämmitys tapahtuu tavallisesti lämpötilavälillä 110-170°C ja paine esilämmityksen aikana on korkeampi kuin se, joka vallitsee välittömästi lämmitysastian jälkeen ja jauhatuskiekkojen välisessä keskustilassa, minkä lisäksi raffinoinnin aikana muodostunut höyry erityisjärjestelyin kokonaan tai osittain johdetaan pois tästä tilasta. On osoittautunut sopivaksi suorittaa raffinointi höyrynpaineessa 0,2-0,6 kp/cm , joka vastaa n. 105-115°C:n lämpötilaa, jolla alueella kulutetulla raffinointienergialla näyttää olevan minimi.

Lukuisat valmistuskokeet täydessä mittakaavassa ovat osoittaneet, että erittäin hyviä massalaatuja voidaan valmistaa silloinkin, kun kuitumateriaalin esilämmitys tapahtuu ilmoitetun lämpötila-alueen alaosassa tai n. 110-115°C:ssa. Vaikka saadut mekaaniset massat eivät saavuta samoja korkeita laatutasoja kuin silloin, kun esilämmitys on tapahtunut korkeammissa lämpötiloissa, mieluummin 130°C:ssa tai sen yli, ovat niiden ominaisuudet kuitenkin niin hyvät, että ne ovat täysin hyväksyttäviä useiden paperilaatujen valmistukseen. Tämä kehitys on käynyt mahdolliseksi käyttämällä yhä hienompia kuvioita niiden leikkausten jauhatuspinnoilla, joilla raffinöörikiekot varustetaan, minkä avulla on osoittautunut mahdolliseksi suorittaa suurempi osa kuidutustyöstä leikkausten avulla ja vastaavasti vähentää esilämmitysvaiheessa kulutettua energiaa.

Tämän keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan yksinkertaistettu systeemi korkealaatuisten mekaanisten massojen valmistamiseksi, jotta systeemi säilyttää ne edut, jotka liittyvät esilämmitettyjen kuitumateriaalien raffinointiin,siten että suuri osa raffinoinnin aikana muodostuneesta hövrystä voidaan vetää taaksepäin systeemin läpi jauhatuskiekkojen välisestä tilasta, mutta samanaikaisesti 3 60580 energiansäästötarkoituksessa käyttää tämä höyry hyödyksi kuitumateriaalin esilämmitykseen. Keksinnön mukaisesti saatetaan kuitumateriaali alttiiksi höyrvlämmitykse 1 le 105-H5°C:en saakka ja lämpötilaa vastaavalle korotetulle naineelle. Lämpötila ja paino säilytetään samoina raffinoinnin aikana. Raffinoinnissa muodostunut höyry johdetaan pois jauhatuskiekkojen välisestä tilasta raffi-nöörin syöttöruuvin kautta tai muun sopivan järjestelyn avulla eci-lämmitysastiaan, joka on suorassa yhteydessä raffinööriin. Täten on mahdollista, mikäli niin halutaan käyttää koko prosessin tarvitsema energiamäärä yhdessä ainoassa vaiheessa ilman että prosessi-häiriöitä esiintyy. Päinvastoin kuin aikaisemmissa tavanomaisissa systeemeissä käytetään raffinöörin muodostama höyry hyväksi tällä tavoin kuitumateriaalin lämmitykseen. Mitään muulla tavoin valmistettua höyryä ei tarvitse tuoda systeemiin, minkä johdosta voidaan tehdä huomattava energiansäästö verrattuna aikaisempiin systeemeihin. Raffinööri tuottaa enemmän höyryä kuin mitä voidaan hyödyntää kuitumateriaalin lämmityksessä ja ylimäärä johdetaan pois esilämmitysastiasta paineensäätöventtiilin avulla. Energiansäästöt, jotka tällä tavoin käyvät mahdollisiksi, vastaavat n. 150-300 kV/h/ton tuotettua mekaanista massaa tai 10-20 % koko raffinointi-energiasta. Raffinointi voidaan niin haluttaessa suorittaa kammiolla, joka ympäröi jauhatuskiekkoja, paineettomana ja avoimena.

Keksintöä kuvataan nyt tarkemmin viittaamalla kuvaan, joka esittää järjestelyä keksinnön mukaisen prosessin toteuttamiseksi.

Kuvan mukainen toteutusmuoto käsittää pyörivänkammiosyöttäjän 1, joka syöttää kuitumateriaalia esilämmitysastiaan 2. Kuitumateriaalia, jolla on suuri konsentraatio annostelee oikean määrän annostelulaite (ei näkyvissä), joka sijaitsee ennen kammiosyöttäjää 1. Esilämmitysastian 2 läpi kuitumateriaalia kuljettaa eteenpäin ruuvi 3 sellaisella nopeudella, että viipymisajaksi tulee tarkoitettu 1/2-3 minuuttia ja mieluummin 1/2-1 1/2 minuuttia. Ruuvi 3 on tätä tarkoitusta varten varustettu muutettavalla voimansiirrolla. Kun lämmitetty kuitumateriaali on kulkenut esilämmitysastian 2 läpi, se saa vapaasti pudota paikallisten olosuhteiden mukaan sovitetun torven 4 läpi, joka tavallisesti on putken muodossa, ja joka on vedetty erotussuppilon 5 läpi, joka puolestaan on sijoitettu raffinöörin syöttölaitteistoon 7 johtavan aukon päälle, jonka laitteiston muodostaa esitetyssä toteutusmuodossa kalteva kaksoisruuvi.

11 60580

Muitakin syöttölaitteistotyyppejä voi esiintyä, kuten yksi tai kaksi erillistä vaakasuoraa syöttöruuvia. Syöksytorvi 4 päättyy sopivalle etäisyydelle syöttöruuveihin johtavasta aukosta siten, että hake voi esteettä pudota syöttöruuveihin 8, jotka syöttävät kuitumateriaalia raffinöörin raffinointipinnoilla 9 ja lo varustettujen jauhatuskiekkojen 11 ja 12 väliin toisessa pyörivässä kiekossa 12 olevan syöttöaukon 13 läpi. Syöttöruuveja 8 ajetaan niin suurella kierrosluvulla, että ne ovat vain osittain täytettyjä. Tällä tavoin on suuremman osan raffinointiprosessin aikana muodostuneesta höyrystä mahdollista poistua taaksepäin systeemin läpi raffinointivyöhyk-keestä ja jauhatuskiekkojen välisestä keskustilasta syöttöaukkojen 13 kautta ja vain osittain täytettyjen syöttöruuvien 8 läpi höyryn-erotussuppiloon 5· Koska hakkeenkuljetukseen tarkoitettu syöksy-torvi 4 on vedetty alas lähemmäs syöttöruuveihin 8 johtavaa aukkoa 6, voidaan suurempi osa raffinööristä tulevasta höyrystä johtaa erillisen putken 14 kautta esilämmitysastiaan 2 ja käyttää hyväksi kuitumateriaalin lämmittämiseen 105-115°C:en. Vain osa höyrystä tulee tällöin siirretyksi syöksytorven *1 läpi, minkä vuoksi kuitumateriaali putoaa tämän syöksytorven läpi ilman, että vastakkaiseen suuntaan virtaavat suuret höyrymäärät häiritsevät sitä. Raffinööristä ulosjohdettu höyry muodostaa ainoan lämmönlähteen kuitumateriaalin lämmitykselle eikä ylimääräistä höyryä tarvitse tällöin lisätä.

Höyry virtaa kuitumateriaalin lämmityksen aikana esilämmitysastian 2 läpi vastakkaiseen suuntaan kuitumateriaalin kanssa ja höyry-ylimäärä poistetaan putken 15 ja säätöventtiilin 16 kautta, jotka sijaitsevat esilämmitysastian siinä päässä, josta kuitumateriaali syötetään sisään. Säätöventtiilillä 16 säädetään paine ja lämpötila halutulle tasolle koko systeemissä, katso yllä.

Keksintöä ei tietenkään ole rajoitettu esitettyyn toteutusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi raffinööri voi olla yksikiekkoista tyyppiä, jolloin kuitumateriaali syötetään vastaavalla tavalla kiinteän kiekon läpi.

Claims (2)

5 60580

1. Sätt för behandling av fibermaterial, varvid fibermaterialet först förvärmes med änga i ett förvärmarkärl och därefter inmatas i en skivraffinör och raffineras under passagen utät mellan raffinörens malskivor, kännetecknat av att för-värmningsängan utgöres av en del av den vid raffineringen utvecklade ängan, varvid denna vid övertryck bringas att strömma bakät mut inmat-ningen av materialet och tillbaka tili förvärmarkärlet för att förvärma materialet under tryck tili en temperatur av 105_115°C, och att den övriga delen av ängan tillsammans med fibermaterialet far passera ut genom malspalten tili ett malskivorna omgivande hus, i vilket atmosfärtryck upprätthälles, samt att raffineringen ut-föres i ett enda steg, i vilket hela den för raffineringsprocessen nödvändiga energimängden förbrukas.

1. Menetelmä kuitumateriaalin käsittelemiseksi, jossa kuitumateriaali ensin esilämmitetään höyryllä esilämmitysastiassa ja syötetään sen jälkeen kiekkoraffinööriin ja raffinoidaan sen kulkiessa ulospäin kiekkoraffinöörin jauhatuskiekkojen välissä, tunnettu siitä, että esilämmityshöyrynä on osa raffinoinnissa kehittynyttä höyryä, jolloin tämä saatetaan ylipaineessa virtaamaan taaksepäin materiaalin syöttöä vastaan ja takaisin esilämmitysastiaan materiaalin esilämmit-tämiseksi paineessa 105-115°C:n lämpötilaan, ja että höyryn muu osa yhdessä kuitumateriaalin kanssa saa kulkea ulos jauhatusraon kautta jauhatuskiekkoja ympäröivään pesään, jossa ylläpidetään ilmakehän paine, ja että raffinointi suoritetaan yhdessä ainoassa vaiheessa, jossa kulutetaan koko raffinoimisprosessiin tarvittava energiamäärä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyry-ylimäärä poistetaan esilämmitysastiasta (2) venttiilin (16) kautta, jolla painetta säädetään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumateriaali saa pudota vapaasti syöksytorven (1+) läpi esilämmitysastiasta (2) alas syöttölaitteeseen (8), jolla syötetään kuitumateriaalia raffinööriin, jolloin höyry erotetaan ja johdetaan erillisessä putkessa (1*0 syöksytorven (4) ohi.

2. Sätt enligt patentkravet 1, kännetecknat av