FI62366C - Foerfarande och anordning vid tillverkning av fibermassa av linocellulosahaltigt material - Google Patents

Description

!·4**»·| rBl ηη KUULUTUSJULKAISU ,λ,,, Mä lBJ "1) UTLÄGGNINGSSKRIFT Ο^όΟΟ ^ (51) K».tk?/int.a.3 D 21 D 1 /20 SUOMI—FINLAND (21) JWttm.k«nii»-P*«ntaf*Bknlflt 791383 (22) Hakamlipthrl — AiwSknlng(4«f 27.0^.79 (23) Alkupthrft—Glltl(h«tsda| 27 - Ok . 79 (41) Tullut lutklMksI — Bllvlt offantllf 0U. 11.79

Patentti- ja rekisterihallitus ............... .., .. . „ „ _ \ . (44¾ N»httvik#lpunon {· kuuL|ulkal«un pvm. — οι fip

Patent och registerstyralsan Amekan uti«fd och uti.iknfctn pubikund J * (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prtorltet 03.05*78 Ruotsi-Sverige(SE) 7805133-1 (71) Defibrator Ab, Sandhamnsgatan 8l, S-115 28 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Carl-Olov Bertil Ranzen, Bromma, Knut Ove Danielsson, Stockholm,

Ruot s i-Sverige(SE) (7M Forssan & Salomaa Oy (5*0 Menetelmä ja laite kuitumassan valmistamiseksi lignoselluloosapitoisesta aineksesta - Forfarande och anordning vid tillverkning av fibermassa av lignocellulosahaltigt material Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen valmistettaessa kuitumassaa lignoselluloosapitoisesta aineksesta, mikä on puulastujen ja vastaavan muodossa ja mikä hajoaa jauhinelinten välissä jauhinlaitteissa vähintään kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen vaiheen jauhinlaitteessa, mitä kutsutaan kuiduttajaksi tapahtuu lähtötuotteille, kuten puulastuille jakautuminen siten, että lastun yksittäiset kuidut irtoavat toisistaan oleellisessa määrin. Jauhintuotteella on pumpulin tai vanun kaltainen rakenne ja tapahtuu sille toisen vaiheen jauhinlaitteessa, mitä myös kutsutaan raffinaattoriksi vielä jakautumista siten, että jopa yksittäiset kuidut fibrilloituvat, toisin sanoen niiden fibrillit irtoavat toisistaan. Valmis kuitumassa on nyt ominaisuuksiltaan sovelias valmistettavaksi esim. paperiksi, kartongiksi ja vastaavaksi. Jauhinlaitteet saattavat edullisesti olla levytyyppisiä, kuten esim. käy ilmi ruotsalaisista patenteista 179.336 sekä 214.707.

Keksintö tarkoittaa kuitumassan esikäsittelyä ennen toista vaihetta, mikä merkitsee, että massa voidaan raffinoida suuremmassa pitoisuudessa kuin mitä ai- 2 62366 kaisetnmin on ollut asianlaita, jotta täten voitaisiin jatkaa raffinointia pitempään vapausasteeseen saakka ilman että esiintyisi kuitujen leikkautumista.

Tämä saavutetaan oleellisesti siten, että jauhettava tavara ensimmäisen vaiheen jälkeen kun sillä on pääasiallisesti toisistaan erilliset kuidut ennen sen raffinointia toisen vaiheen jauhinlaitteessa saatetaan kulkemaan kokoon-puristavan ruuvin lävitse, missä siinä tapahtuu kokoonpuristumismäärä, mikä on 1-5 kertainen ja edullisimmin 2-4 kertainen sen tilavuuteen nähden vapaassa tilassa.

Nyt osoittautuu yllättävästi kylläkin, että tämän kokoonpuristamisen jälkeen massasta valmistettu paperi saa oleellisesti parantuneen lujuuden. Raffinaatto-rin kuormitusta voidaan tämän keksinnön mukaan nostaa merkityksellisessä määrin säilyttäen saman tuotostason, mikä täten merkitsee, että massakuiduille tapahtuu parantunut määrä jakautumista fibrilleiksi. Tämän keksinnön mukaisen tavan soveltamiseen sopiva järjestely on tunnettavissa siitä, että ruuvi tai vastaavasti sen tietty osa on varustettu kierteillä, mitkä yhdessä tätä ympäröivän vaipan kanssa muodostavat kierreraot, jotka jauhettavan tuotteen liikkumissuunnassa pienentyvät poikkileikkaukseltaan suhteessa 1:2 - 1:5 ja mieluimmin väliltä 1:3 - 1:5.

Keksintöä tullaan nyt lähemmin kuvaamaan viitaten oheisiin piirustuksiin, missä on esimerkkitapauksena esitetty suoritusmuoto, jolloin tullaan esittämään myös muita tälle keksinnölle tunnusomaisia ominaisuuksia.

Kuviossa 1 esitetään eräs esimerkkitapaus kuidun hajotuslaitteistosta, mihin keksintö edullisesti on sovellettavissa.

Kuviossa 2 esitetään pystysuora leikkaus pitkin viivaa II-II kuviosta 4 tämän tavan toteuttamiseen soveltuvasta kokoonpuristavasta ruuvista.

Kuviossa 3 esitetään tämän ruuvi ylhäältäpäin nähtynä ja osittain vaakasuorana poikittaisleikkauksena.

Kuviossa 4 esitetään lopuksi leikkaus otettuna pitkin viivaa IV-IV kuviossa 2.

Kuviossa 1 tarkoittaa viitenumero 10 kuljetinlaitetta, millä lähtöaines, kuten puulastut tuodaan ylöspäin avoimeen suppilomaiseen säiliöön, nk. lastusäiliöön 12. Ruuvisyöttölaite 14, mikä on liitetty säiliön 12 alle johtaa puulastut eteenpäin eSilämmittimen 16 yläosaan, minkä alempi osa on ruuvikuljettimen 18 vä- 3 62366 lityksellä yhteydessä ensimmäisen vaiheen jauhinlaitteen tai levykuiduttimen 20 kanssa. Tässä tapahtuu puulastujen ensimmäinen jauhatus toisistaan suurimmassa osin eroitetuiksi kuiduiksi, mitkä johdinta 22 pitkin tietyssä höyrymää-rässä puhalletaan sykloniin 24.

Mikäli laitteisto toimii nk. termomekaanisen menetelmän mukaisesti, kuten esim. käy ilmi ruotsalaisesta patenttijulkaisusta 341.322 on puulastuilla kuidutti-meen 20 tullessaan suhteellisen korkea konsentraatio eli kuivapitoisuus ja kehittyy jauhinlevyjen väliin tässä kuiduttimessa höyryä, josta tietty osa voidaan johtaa johtimen 26 kautta esilämmittimen 16 ylempään osaan aikaansaamaan lastujen esilämmitystä eli paistamista lämpötilaan aina jopa 100°C saakka. Johtimia 28 ja 30 pitkin voidaan sitä paitsi edelleen johtaa höyryä esilämmit-timeen tai kuiduttimen koteloon, jotta tarpeen mukaan varmistettaisiin tarpeellinen höyryn syöttö tai vastaavasti höyryn paine. Lämpötila jauhintavarassa tai vastaavasti höyryssä kuiduttimessa saattaa nousta tasolle 110-140°C tätä vastaavine paineineen sovellettaessa tätä termomekaanista menetelmää.

Sykloonissa 24 eroitetaan jauhettava tavara höyrystä, mikä poistuu ylöspäin kun taas jauhettava tavara putoaa alas tämän keksinnön mukaisesti muodostettuun kokoonpuristavaan kuljetinruuviin, mitä on yleisesti merkitty viitenumerolla 32, mistä jauhettava tavara syötetään kokoonpuristetussa muodossaan toisen vaiheen jauhelaitteeseen 34, mitä tavallisesti kutsutaan raffinaattoriksi, mistä on poisto 35 valmista massaa varten.

Kokoonpuristava ruuvilaitteisto on voitu valmistaa kaksoisruuviksi, kuten käy ilmi kuvioista 2-4. Molemmat vastakkain pyörivät ruuvit 36 ja 38 ovat suljettu yhteiseen vaippaan 40 sisääntuloaukkoineen 42 kuitumassaa varten sykloo-nista sekä poistoineen 44, mikä johtaa raffinaattorin jauhinlevyille. Molemmat ruuvit 36 ja 38 ovat suuremmalta osuudelta pituuttaan sisääntulosta 42 lukien varustettu kierteillä, joilla on vakinainen ulkohalkaisijan mitta, kun taas kierteiden jako eli nousu yhä jatkuvasti pienentyy poistoa lähestyttäessä. Kun pumpulia tai vanua muistuttava jauhintavara kulkee tämän osan läpi tapahtuu tietty ensimmäinen kokoonpuristuminen, mikä täyttöasteesta aukon 42 sisään-syöttöpuolella riippuen saattaa olla suurempi kuin 1:1. Molemmat ruuvit siirtyvät tämän jälkeen soveliaasti lyhyempään päätyosuuteen, missä niiden halkaisija pienentyy ulostulon puolta lähestyttäessä. Tässä niitä ympäröi kaventuva vaippa, mikä yläosassaan muodostaa luukun 46, mikä on saranoitu taaemmasta päästään ja mikä on asennettavissa tämän ympärille asetinelimien 48 avulla, jotta voitaisiin vaihdella rakoa luukun ja ruuvien välissä ja täten kokoon- 4 62366 puristumisastetta. Tässä myöhemmässä osassa kaksoisruuvia tapahtuu kuitumas-san edelleen kokoonpuristumista niin, että kuitumassa saavuttaa lopullisen kokoonpuristumisen asteen jopa 4 tai 5 kertaisesti sen tiheyden, mikä massalla on kun se sisääntulossa ruuviin täyttää kierteiden välitilan. Sisääntulossa näihin ruuveihin kuten myöskin raffinaattorissa vallitsee edullisimmin ilmakehän paine.

Ruuvien keskenään vastakkain pyöriviä akseleita 50 ja 52 käytetään keskenään synkroonisesti yhteisestä, kuviossa esittämättömästä moottorista. Akseleita kannatetaan päistään laakereissa 54 ja 56.

Se tilavuuden pienentyminen, mikä kierteiden välitilassa tapahtuu sisääntulosta ulostuloon suunnassa saattaa saavuttaa tason 1:3 - 1:5. Kokoonpuristumis-aste on, kuten on mainittu, luonnollisestikin riippuvainen sisäänsyötetystä massamäärästä ja täten riippuvainen täyttöasteesta sisääntulopuolella. Ylläolevat arvot tarkoittavat, että löysästi toistensa päälle flokkiutuneet kuidut täyttävät kierteiden välitilan tämän kaksoisruuvin sisääntulossa. Kuten on mainittu saavutetaan tällöin se yllättävä etu tämän keksinnön mukaan, että raffinointi saattaa tapahtua suuremmassa konsentraatiossa, toisin sanoen kui-vapitoisuus jajettavassa tavarassa saattaa olla 25-30 % normaalia noin 18 % vastaan, mikä puolestaan johtaa siihen, että raffinointi on toteutettavissa suurempaan vapausasteeseen saakka ilman että kuidut tämän johdosta joutuisivat oleellisemmalle kuitujen leikkautumiselle alttiiksi. Täten on kokeiltaessa kuitumassaa raffinoitu tasolle 120 ml CSF (Canadian Standard Freeness), märkä-lujuus 80, verrattuna normaaleihin 200 ml CSF, märkälujuus 60. Täten voimakkaasti parantunut jauhamistulos saattaa osittain olla peräisin siitä, että pumpulia tai vanua muistuttava kuitumassa puristuu kokoon ruuvissa 32 siinä määrin, että raffinoijan jauhinlevyjen välissä muodostuva höyry pystyy virtaamaan taaksepäin ilman että se häiritsisi tasaista massan syöttöä tähän raffi-noijaan.

Keksintö ei luonnollisestikaan ole rajoitettu esitettyyn suoritusmuotoon vain voidaan sitä edelleen vaihdella useissa suhteissa sen perustana olevan idean puitteissa.

Claims (6)

1. Menetelmä lignoselluloosapitoisen aineksen kuitumassan valmistamisessa, mikä aines on puulastujen ja vastaavan muodossa ja mille suoritetaan jauhaminen jauhinelimien välissä jauhinlaitteessa vähintään kahdessa vaiheessa, tunnettu siitä, että jauhettava tavara, mikä ensimmäisen vaiheen jälkeen on pääasiallisesti toisistaan erillisten kuitujen muodossa ennen sen raffinointia jauhinlaitteen toisessa vaiheessa tuodaan flokkuloidussa muodossa ja kaasu-atmosfäärissä kokoonpuristavaan ruuviin ja saatetaan kulkemaan tämän läpi, missä sille suoritetaan kokoonpuristaminen tasoltaan 1-5 kertaisesti ja edullisimmin 2-4 kertaisesti sen tilavuuteen nähden vapaassa tilassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokoonpuristaminen tapahtuu kaasussa tai vastaavasti höyryssä millä on ilmakehän paine.

3. Laite patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän suorittamiseksi ennen toista eroitteluvaihetta - raffinointia - sovitettuine kokoonpuristavine ruuvei-neen, tunnettu siitä, että ruuvi tai vastaavasti sen tietty osa on varustettu kierteillä, mitkä yhdessä sitä ympäröivän vaipan kanssa muodostavat kierteiden välitilat, mitkä jauhettavan tavaran liikkumissuunnassa pienentyvät poikkileikkaukseltaan määrässä 1:2 - 1:5 verran ja edullisimmin 1:3 - 1:5 verran.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaippa sisältää ruuvin poistoa kohden pienentyviä poikkileikkauksia kierteiden välitiloissa ympäröivän, asetettavissa olevan luukun kokoonpuristamisen tason säätämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, tunnettu kaksoisruuvista, minkä molemmat ruuviyksiköt poistoa kohden ympäröidään ainakin yhdellä näitä varten yhteisellä, asetettavissa olevalla luukulla.

5 62366 Patentt ivaat imukset

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että tietyllä ensimmäisellä osalla ruuvista tai kaksoisruuveista on vakinainen ulompi kierteen läpimitta sisääntulosta poistoa kohden pienentyvine kierteen nousuineen.