FI71017B - Foerfarande och anordning foer maetning flexibiliteten hos fibrer - Google Patents

Description

1 71017

Kuitujen joustavuuden mittausmenetelmä ja -laite

Esillä oleva keksintö kohdistuu kuitujen taipuisuuden määrityksessä käytettävään laitteeseen. Tarkemmin sanottuna keksintö kohdistuu laitteeseen, joka osoittaa puumassojen kuitujen taipuisuutta.

Paperin valmistuksessa käytettyjen kuitujen taipuisuus-ominaisuus on tärkeä, erityisesti piensaantoisissa kemiallisissa massoissa, suursaantoisissa puolikemiallisis-sa ja kemimekaanisissa massoissa, koska se vaikuttaa merkittävästi mm. massan sitomisominaisuuksiin.

Kuitujen taipuisuuden mittaus on erittäin vaikeaa tavanomaisia menetelmiä käyttämällä, mutta sitä voidaan ja sitä on mitattu yksikuitupohjalla laboratoriossa käyttäen laboratoriomenetelmiä, jotka ovat sekä aikaa vieviä että subjektiivisia. Kahta tällaista menetelmää tarkastellaan selluloosakuidun sidosta käsittelevässä artikkelissa, kirjoittaja Ulla-Britt Möhlin, Svensk Papperstidning, n:o 11, 1975, sivu 412. Käytettävissä ei ole menetelmiä, joilla määritettäisiin kuitujen taipuisuus perustuen huomattavan kokoisiin näytteisiin, eikä myöskään tunneta laitteistoa, joka antaisi suhteellisen ja ei-subjektii-visen osoittaman taipuisuudesta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on sen tähden saada aikaan massanäytteen kuitujen taipuisuuden mittaukseen käytettävä menetelmä ja laite, jota voidaan käyttää suhteellisen nopeasti ja soveltaa kuitujen taipuisuuden suoraan tarkkailuun.

Yleisesti esillä oleva keksintö käsittää menetelmän ja laitteen kuitujen taipuisuuden mittaamiseksi, jolloin 2 71017 tällaisten kuitujen liete ensin lajitellaan, niin että saadaan valitun keskikuitupituuden omaava jae, minkä jälkeen mainittu jae sopivassa ennalta määrätyssä sakeu-dessa suihkutetaan oleellisesti vaakasuoran sihdin pohjaa vasten, jonka sihdin päällä pidetään nestemäärää kohdistamalla imua sihdin yläpuolella olevaan alueeseen. Ainakin yksi tällaisen sihdin läpäissyt jae tai sille jäänyt jae mitataan, niin että saadaan osoittama tämän sihdin jakamista kuiduista ja niin ollen osoittama tai-puisuusasteesta.

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Muut piirteet, tarkoitukset ja edut käyvät selville seuraavasta esillä olevan keksinnön edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtaisesta selityksestä oheisiin piirustuksiin liittyen, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti kuitujen taipuisuuden mittaukseen käytettävää sihtilaitteistoa, kuvio 2 esittää kaaviollisesti yhtä laitetta, jolla saadaan ennalta määrätyn kuitupituuden omaava kuitujae, kuvio 3 on kaaviokuva keksinnön mukaisesta taipuisuus-mittarista, johon kuuluu välineet ennalta määrätyn kuitu-pituuden omaavan jakeen saamiseksi ja lajittelulaite, kuvio 4 on diagramma, joka esittää sihdille jääneen jakeen (Fr) kuitujen ja syöttöjakeen (Ff) kuitujen välistä suhdetta verrattuna sihdin aukkoon ja tutkittavan kuitupituuden väliseen suhteeseen, kuvio 5 on diagramma, joka esittää sihdin läpäisseen jakeen ja syöttöjakeen välistä sakeussuhdetta (Cp/Cf) ja kuitusuhdetta (F /Fj) verrattuna sihdin yllä vallitsevaan paine-eroon, kuvio 6 on diagramma, joka esittää sihdin läpäisseen jakeen ja syöttöjakeen välistä sakeussuhdetta (Cp/Cf) ja kuitusuhdetta (F /Ff) verrattuna ylemmän kammion tyhjöön mm:einä vettä, 3 71017 kuvio 7 on diagramma, joka esittää sihdin läpäisseen jakeen ja syöttöjakeen sakeuksien (C /Cf) välistä suhdetta verrattuna syöttösakeuteen (Cf) prosentteina uuni-kuivattua paineen alenemisen sihdin yli ollessa 15 mm h2o, kuvio 8 on diagramma, joka esittää taipuisuusindeksiä (C /Cf) verrattuna koko massan freeness-arvoon Canadian Standard freenessinä valkaistun havupuukraftmassan kahdelle eri jakeelle, kuvio 9 on diagramma, joka esittää taipuisuusindeksiä (Cp/Cf) verrattuna ominaisjauhatusenergiaan 35 mesh'in sihdille jääneen havupuuhierteen kohdalla, kuvio 10 on diagramma, joka esittää läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 jakeen ja läpäissyt 28 sihdille jäänyt 48 jakeen huikkia ja vetolujuutta verrattuna taipuisuus-indeksiin (Cp/Cf), ja kuvio 11 on diagramma, joka esittää kuumahierteen, termomekaanisen massan ja kraftammassan 50-50 % risen seoksen sekä kraftamassan eri jakeiden puhkaisuindeksiä, repäisyindeksiä, vetolujuutta ja huikkia verrattuna tai-puisuusindeksiin (Fp/Ff).

Kuten kuviossa 1 kaaviollisesti esitetään, kuidun tai-puisuusmittari 10 muodostuu laitteesta, jossa on ylempi kammio 12, joka on yhdistetty alempaan kammioon 14 nopeasti avautuvalla venttiilillä 16. Alemman kammion 14 poikki menee välimatkan päässä sen yläpäästä vaakasuora sihti 18, ja välimatkan päässä tämän sihdin alapuolella on suutin 20, joka on sovitettu kohdistamaan massakuitu-lietettä sihdin 20 pohjaa vasten. Massakuitulietettä syötetään suuttimeen 20 putken 22 kautta.

Ylemmässä kammiossa 12 on ylijuoksuputki 24 tutkittavan tai mitattavan näytteen poistoa varten ja liitäntä tyh-jöpumppuun tai sentapaiseen, kuten johto 26 osoittaa.

71017 4 Tässä laitteessa massanäyte syötetään johdon 22 kautta ja suihkutetaan suuttimen 20 kautta sihdin 18 pohjaa vasten. Sihdin 18 yläpuolella ylläpidetään alipainetta pitämällä venttiili 16 auki, niin että kammion 14 yläosa sihdin 18 yläpuolella on johdon 26 kautta kohdistetun tyhjön alaisena. Sihdin 18 läpi kuljettuaan massajae kulkee nopeasti avautuvan venttiilin 16 kautta ylempään kammioon 12, josta se poistetaan johdon 24 kautta. Venttiili 16 on tarpeen ainoastaan helpottamaan alipaineen muodostusta sihdin 18 yläpuolella ja sulkemaan laite.

Taipuisuusmittariin 10 syötetyn jakeen kuitupituuden on oltava jokseenkin säädetty mittarin antamien tulosten herkkyyden ja toistettavuuden varmistamiseksi. Johdon 22 kautta syötettävä kuitujae voidaan saada kuitupituuden lajittimesta, kuten Bauer-McNett-lajittimesta, tai vaihtoehtoisesti esillä olevan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa käytetään lajittelulaitetta itse mittarissa.

Tällainen laite on esitetty kuviossa 2. Esitetyssä sovi-telmassa se koostuu kahdesta säiliöstä 30 ja 32 ja kahdesta sihdistä 34 ja 36. Nämä sihdit ovat pystysuoria, itsepuhdistuvia sihtejä. Laimennusvettä lisätään kahteen säiliöön 30 ja 32 johtojen 38 ja 40 kautta. Lai-mennusvesivirtoja säätävät anturit 42 ja 44, jotka tunnustelevat säiliöiden 30 ja 32 veden korkeutta ja säätävät johtojen 38 ja 40 venttiilejä 46 ja vastaavasti 48. Pumput 50 ja 52 pumppaavat säiliöiden 30 ja 32 näytteet johtojen 54 ja 56 kautta sihdeille 34 ja vastaavasti 36. Rejektit sihdiltä 34 kulkevat johdon 58 kautta takaisin säiliöön 30 ja akseptit kulkevat johdon 60 kautta säiliöön 32, kun taas rejektit sihdiltä 36 kulkevat johdon 62 kautta säiliöön 32 ja akseptit kulkevat johdon 64 kautta jatkokäyttöön.

5 71017

Jotta halutusta kuitupituudesta saataisiin kuvion 1 taipui suu sm ittar iin syötettävät näytteet, sijoitetaan säiliöön 30 riittävän suuri näyte, joka pumpataan pumpun 50 ja johdon 54 kautta sihdille 34, jossa se erotetaan sihdillä, joka voidaan valita sopivasti, niin että saadaan jae, joka vastaa esim. Bauer-McNett-lajittimen 28 mesh’in sihtiä, niin että sihdin 34 läpi kulkeva ja säiliöön 32 joutuva aine olisi näytteen silmäkoon 28 läpäissyt osa. Rejektit sen sijaan yksinkertaisesti palautetaan säiliöön 30. Ne edustavat pitkää kuitujaetta (sihdille jäänyt 28), ja ne kierrätetään uudelleen. On selvää, että säiliön taso alenee, jolloin on lisättävä vettä johdon 38 kautta tason pitämiseksi oleellisesti muuttumattomana, jolloin säiliön 30 sakeus ilmeisesti pienenee.

Säiliöön 32 kertyvät akseptit pumpataan pumpun 52 ja johdon 56 kautta sihdille 38, joka voi esim. olla samanlainen kuin Bauer-McNett-lajittimen 48 mesh'in sihti. Sille jäänyt aine (rejektit) kulkee johdon 62 kautta takaisin säiliöön 32, jolloin säiliöön 32 kertyy jae, joka sisältää läpäisseitä kuituja 28 ja sihdille jääneitä kuituja 48 (tai mikä muu tahansa toivottu jae).

Säiliön 32 sakeus muuttuu, koska ainetta poistetaan johdon 64 kautta ja vettä lisätään johdon 40 kautta, niin että säiliön taso pysyy muuttumattomana. Ennen tutkimusta taipuisuusmittarissa säiliöiden 30 ja 32 massajakei-den sakeus säädetään esim. 0,15 %:iin joko lisäämällä laimennusvettä, jos sakeus on liian suuri, tai sulkemalla laimennusventtiili ja antamalla massan valua sihdin läpi, jos sakeus on liian pieni.

Kuten kuviossa 3 esitetään, joka on kaaviollinen tasoku-va kuvion 1 taipuisuusmittarin ja kuvion 2 fraktiointi-laitteen yhdistelmästä, mittari 10 on asennettu jalustalle 66. Mittari voi liikkua edestakaisin säiliön 32 6 71017 yläpuolella olevasta asennosta säiliön 30 yläpuolella olevaan asentoon, kuten nuoli 68 osoittaa.

Kun fraktiointilaitteen toiminta on tasaantunut (ennalta määrätyn ajanjakson kuluttua, joka on riittävä valitun pituusjakeen muodostumiseksi säiliöön 32), johtojen 54 ja 56 venttiilit 70 ja 72 (kts. kuvio 3) suljetaan ja pumput 50 ja 52 pysäytetään. Jos säiliön 32 massaja-keen taipuisuus on mitattava, sakeus säädetään yllä kuvatulla tavalla tutkimuksen vaatimaan sakeuteen ja venttiili 74 avataan ja pumppua 52 käytetään pumppaamaan massaa säiliöstä 32 venttiilin 74 ja johtojen 22 kautta taipuisuusmittariin 10, ts. suuttimeen 20. Taipuisuus-mittarin sihdin läpi kulkeva massa joutuu säiliöön 12 (kuvio 1), kun taas rejektit putoavat takaisin säiliöön 32.

Jos halutaan tutkia säiliön 30 näytteen taipuisuus, tämän säiliön sakeus säädetään tarpeen mukaan, taipuisuus-mittaria 10 siirretään nuolen 68 osoittamalla tavalla säiliön 30 yläpuolelle, venttiili 74 suljetaan ja venttiili 76 avataan ja pumppua 50 käytetään pumppaamaan venttiilin 76 ja johdon 22 kautta taipuisuusmittariin 10.

Taipuisuuden määritykseen käytetyn vaakasuoran sihdin toimintaan vaikuttavat itse massakuitujen muuttujat ja laitteiston toimintamuuttujät.

Kuitumuuttujista tärkeimmät ovat kuidun pituus ja kuidun taipuisuus. Jotta mahdollisimman pitkälle poistettaisiin kuitupituuden vaikutus taipuisuuden määritykseen, massanäyte lajitellaan ensin, niin että saadaan ennalta määrätyn kuitupituuden omaava jae, esim. Bauer-McNett-kuitulajittimen läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 mesh'in jae (tai mikä tahansa muu sopiva kuitupituusjae).

7 7101 7

Prosessin tai laitteiston toimintamuuttujät tulisi pitää oleellisesti samoina jokaisessa kokeessa.

Eräs päätoimintamuuttuja on taipuisuusmittarin sihdin aukkojen koko, joka on korreloitava tutkittavan jakeen kuitupituuteen, ts. aukkojen on oltava pienempiä kuin tutkittavien massojen keskikuitupituus, mutta silti niiden on huomattavan suuressa määrin päästettävä läpi tai-puisampia kuituja. Käytännössä on todettu, että Bauer-McNett-lajittimen havupuumassojen läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 kuitupituusjae olisi edullisesti tutkittava 16 mesh'in sihdillä ja läpäissyt 28 sihdille jäänyt 48 jae 30 mesh'in sihdillä.

Silmäkoon tarkempaa selitystä varten viitataan kuvioon 4, joka on diagramma Fr/Ff (sihdille jääneen jakeen kuitu-määrä/syötteen kuitumäärä) verrattuna b/L:ään, jossa b on taipuisuusmittarin sihdin neliömäisen aukon toisen sivun pituus ja L on syötteen kuitupituus. Jotta suhteeseen Fr/Ff saataisiin merkittävä ero, on suhteen b/L oltava n. 0,3 - n. 0,7. Edullisesti käyttö tapahtuu välillä n. 0,5-0,6, mikä merkitsee sitä, että sihdin mitan b tulisi normaalisti olla n. 1/2 tutkittavan aineen kuitu-pituudesta. Mittaa b on kuvattu neliömäisen sihtiaukon kohdalla, mutta vastaavat arvot voidaan määrätä muunmuo-toisille, esim. suorakulmaisille ym. aukoille. Ronald Estridgen artikkeli julkaisussa TAPPI, huhtikuu 1962, n:o 4 tarjoaa teoreettisen mallin vastaavien arvojen saamiseksi. Vaihtoehtoisesti arvot voidaan määrätä empiirisesti.

Kuviossa 4 avoimet ympyrät tarkoittavat kraftmassaa ja suljetut tai täytetyt ympyrät osoittavat läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 jakeen mekaanista massaa, kun taas avoimet kolmiot edustavat läpäissyt 28 sihdille jäänyt 48 jakeen kraftmassaa ja mekaanista massaa. Keskikäyrä β 71017 on jäykkien kuitujen teoreettinen käytä em. Estridgen kirjoituksen mukaan paperikoneiden viiran tai sihdin käyttöä varten.

Toinen parametri on paine-ero taipuisuusmittarin sihdin 18 yli, koska tällä on hyvin tärkeä vaikutus kuitujakaumaan. Tämä paine-ero ei saa olla liian suuri, niin että sihdin pohjalle muodostuu kuitumatto (erityisesti jäykistä kuiduista), joka vaikuttaisi merkittävästi sihdin toimintaan ja häiritsisi jakeen läpikulkua sen läpi.

Tämä seikka on selvästi esitetty kuviossa 5. Avoimet ympyrät edustavat kraftmassaa ja suljetut ympyrät hierrettä (RMP). C /C£ on läpäisseen jakeen sakeuden ja syöt- ir ·* teen sakeuden välinen suhde, ja F /F£ on läpäisseen ja- hr keen kuitumassavirran ja syötteen kuitumassavirran välinen suhde. On selvää, että jotta taipuisien kraftkuitu-jen ja mekaanisten kuitujen välille saataisiin ero, on sihdin yli ylläpidettävä paine-eroa. Kuitenkin on huolehdittava siitä, ettei paineen lasku ole niin suuri, että sihdille muodostuu matto, mutta että se kuitenkin on riittävän suuri, niin että kuituihin kohdistuu taivu-tusvoimaa. Paineen laskun sallittu väli vaihtelee tutkittavien kuitujen jäykkyyden ja/tai tyypin mukaan ja on yleensä välillä 10-150 mm vettä. Tämä on kuitenkin edullisesti sama kaikissa kokeissa ja välillä 20-25 mm vettä.

Kuitujen muodostus sihdille 18 määräytyy osaksi virtausnopeuden mukaan sihdin läpi. Tämä taas määräytyy osaksi ylemmässä kammiossa 12 vallitsevan alipaineen mukaan.

On selvää, että tämän alipaineen on oltava ainakin niin suuri, että virtaus kammioon 18 ja ulos ylijuoksuun 24 säilyy, ja ainakin niin suuri, että saadaan tasainen käynti, kuten käy selville kuvion 6 selityksestä.

Kuviossa 6 avoimet merkit tarkoittavat läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 jaetta ja suljetut merkit läpäissyt 28 9 71017 ja sihdille jäänyt 48 jaetta. Ympyrät tarkoittavat havu-puukraftmassaa ja neliöt kuumahierteitä.

On selvää, että ennen virtauksen alkua ei arvoja C ei-

P

kä F voida lukea, joten on tärkeää, että näytteitä ker- sr tyy. Jos virtausnopeus on liian pieni, kuitujen ja ulommasta kammiosta ulosvirtaavan veden väliseen suhteeseen voidaan vaikuttaa, kuten käy ilmi niiden käyrien vasemmanpuoleisista osista, jotka kuvaavat arvoja C /Cf ver-rattuna paineeseen millimetreinä vettä. Ylemmästä kammiosta 12 virtaavan läpäisseen jakeen sakeus alhaisessa tyhjössä on huomattavasti suurempi kuin virtausnopeuden kasvaessa, mikä siis osoittaa edullista kuituvirtaa suhteessa veteen alhaisessa tyhjössä. Havaitaan, että läpäisseen jakeen (Cp) sakeus näyttää stabiloituvan pienemmässä arvossa ja muuttuvan hyvin vähän, sen jälkeen kun tietty vähimmäisvirtausnopeus on saavutettu. Tästä syystä on edullista toimia alueella, jota tässä on kuvattu "stabiloiduksi" ja jota osoittaa käyrän osa, jolla on suhteellisen pieni kaltevuus, ja joka käytetyllä kojeella saadaan ylemmän kammion alipaineella, joka on n.

508 mm vettä tai hieman yli. Ei ole juuri syytä suurentaa tyhjöä merkittävästi tämän alueen yli, koska tällainen lisäys ei mitenkään selvitä tuloksia. Jos tyhjöä suurennetaan liikaa, paineen aleneminen sihdin 18 yli voi kasvaa pisteeseen, jossa muodostuu matto, joka siis keskeyttää laitteiston toiminnan.

Havaitaan, että sekä läpäisseen jakeen sakeus että sen massavirtaus pyrkivät stabiloitumaan "stabiloidulla" alueella. Massavirtaan vaikuttaa kuitenkin merkittävästi läpäisseen jakeen kuitujen mukana kulkeva vesimäärä, joka pienentää eroasteikkoa, joka voidaan erottaa eri massojen välillä. On edullista käyttää joko sihdille jääneen jakeen tai läpäisseen jakeen sakeuden ja syötteen sakeuden välistä suhdetta taipuisuuden määräämiseksi.

10 71017

Ilmeisesti läpäisseestä jakeesta on hyvin helppoa saada näyte, minkä vuoksi edullisesti käytetään läpäisseen jakeen sakeuden ja syötejakeen välistä suhdetta eli suhdetta Cp/Cf. Sakeussuhteen valinta massavirtaussuhteen (F /Ff) sijasta yksinkertaistaa myös laitteistoa ja ha-luttujen tietojen saamiseksi välttämättömiä kokeita.

Suutin 20 on suunniteltava siten, että se työntää kuidut sihtiä vasten yhtenäisellä tavalla. Tämä saadaan aikaan esim. kuitujen suunnan satunnaisella jaolla niiden iskeytyessä sihtiä vasten. Läpi kulkevan aineen nopeus olisi myös määrättävä samaksi kaikkia kokeita varten, sillä jos tätä nopeutta muutetaan, kuitujen nopeus iskun tapahtuessa muuttuu. Pienemmillä läpikulkunopeuksil-la sihdin läpi kulkevien ja sihdille jääneiden kuitujen välinen suhde pienenee, esim. syöttönopeudella 21,5 1/min sihdin läpäisseiden kuitujen ja sihdille syötettyjen kuitujen välinen suhde on 0,75. Kun sitä vastoin virtausnopeutta sihdille pienennettiin arvoon 11 1/min, tämä suhde samojen kuitujen kohdalla pieneni 0,3:een.

Toinen tärkeä muuttuja on syötteen sakeus, kuten käy ilmi kuviosta 7, koka esittää läpäisseen jakeen ja syötteen välistä sakeussuhdetta syötteen sakeuden funktiona mekaanisen massan kohdalla. Jos syötteen sakeus muuttuu, muuttuu myös sakeussuhde. Niin ollen koska sakeussuhde on taipuisuusmittarin osoitin (samoin kuin kuitusuhde tai määräsuhde), on tärkeää, että syötteen sakeus mittariin pidetään oleellisen muuttumattomana välillä 0,05-0,3. Edullisesti käytetään sakeutta n. 0,15 %.

Laboratoriolaitteistossa sihdin 18 pinnalla voi edullisesti olla n. 10 cm halkaisija. Yhdenmukaiset merkittävät tulokset edellyttävät ilmeisesti, että suuttimella 20 on oltava ennalta määrätty malli, joka edullisessa so-vitelmassa on täyskartiosuutin. Kanavien on oltava riit- 11 71017 tävän suuria, niin että lietteessä mahdollisesti olevat suuremmat hiukkaset voivat mennä läpi. Suihku suunnataan oleellisen tasaisesti sihdin 18 koko pinnan yli kuitujen ollessa satunnaisesti orientoituneina sihtiin 18 iskeytyessään.

Edulliset käyttöolosuhteet: syöttösakeus on n. 0,15 %, jolloin käytetään sihtiä 18, jonka b/L-suhde on yhtä kuin 0,5-0,6, neliömäisillä aukoilla varustetussa sihdissä paineen aleneminen sihdin yli on 20-25 mm vettä, oleellisen muuttumaton tyhjö 200 tai yli ylemmässä kammiossa 12 käytetyssä laitteistossa ja edullisesti "stabiloiduilla" virtausalueilla suuttimen 20 suihkuttaessa sihdin 18 pinnan yli, jonka läpimitta on n. 10 cm, ja kuitujen suuntauksen ollessa satunnainen niiden saavuttaessa sihdin 18. Sihtien 34 ja 36 silmäkoko on edullisesti 16 ja vastaavasti 30.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat esillä olevan keksinnön tehokkuutta erotettaessa massoja kuitujen taipui-suuden perusteella.

Esimerkki 1

Laitteen edullista suoritusmuotoa käytettiin tutkimaan erityyppisten massojen samoja jakeita. Taulukko I esittää saannossa ja massanvalmistusprosesseissa havaittuja eroja. Kuitujen taipuisuuden tiedetään pienenevän saannon kasvaessa, ja se on yleensä suurempi sulfiitti- kuin sulfaattimassoissa.

12 71017 TAULUKKO 1

Taipuisuusindeksi (C^/Cf)

Massa Saanto 14/28 28/48 % jae jae

Mekaaniset havu- 96 0,1 -0,2 0,2 -0,65 puumassat

Kemimekaaniset 84-88 0,55-1,2 0,5 -0,95 havupuumassat

Valkaistu havupuu- 45 1,1 -1,3 1,1 kraftmassa (jauha- maton)

Valkaistu lehtipuu- 45 - 1,2 kraftamassa (jauha- maton)

Valkaisematon havu- 60-70 1,5 - 1,7 puubisulfiitti

Esimerkki 2

Cp/Cftllä määrätyn taipuisuusindeksin ja kuitujen tai-puisuuden välinen suhde osoitettiin edelleen kokeilla, jotka suoritettiin käyttäen esillä olevan keksinnön edullista suoritusmuotoa valkaistuihin kraftmassanäyt-teisiin, joille oli suoritettu eri jauhatusvaiheita. Tulokset on esitetty kuviossa 8 koko massan freenessin funktiona. (Ympyrät edustavat Bauer-McNett-lajittimen läpäissyt 14 sihdille jäänyt 28 jaetta ja kolmiot läpäissyt 28 sihdille jäänyt 48 jaetta). Tutkittu valkaistu havupuukraftmassa osoitti selvästi, että mitä enemmän kuituja jauhettiin sitä suurempi oli taipuisuusindeksi. Samanlaiset kokeet suoritettiin havupuuhierteellä 35 mesh'in sihdille jääneelle jakeelle, ts. pitkäkuitui-selle jakeelle eri jauhatusenergiamääriä käytettäessä. Taaskin kuvio 9 esittää taipuisuuden selvää kasvua energian käytön kasvaessa.

Esimerkki 3

Kuitujen taipuisuus on suhteessa kuitujen yhtenäisyy- 13 71017 teen mitattuna laboratoriokoearkkien huikilla (tai tiheydellä) bulkin kasvaessa. On myös tunnettua, että kuitujen sidos, kuten vetolujuus osoittaa, kasvaa tau-puisuuden kasvaessa kuitujen suhteellisen sidotun alueen kasvun vaikutuksesta. Kuvio 10 esittää esimerkkejä mekaanisista massoista (suljetut merkit) ja kemimekaanisista massoista (avoimet merkit), joissa kasvanut kuitujen taipuisuus vastasi vetolujuuden kasvua ja bulkin pienennystä, mikä lisäksi osoittaa, että taipuisuusindeksi edustaa kuitujen taipuisuutta.

Esimerkki 4

Kuvio 11 esittää taipuisuusindeksin suhdetta lujuusominaisuuksiin, ja kuumahierteen (TMP), valkaistun sulfaat-timassan (kraft) ja niiden seosten bulkkia. Havaitaan, että taipuisuusindeksin kasvaessa veto-, puhkaisu- ja repäisylujuus kasvaa, kun taas bulkki pienenee. Taulukko 2 osoittaa, mitkä kuviossa 11 käytetyt merkit edustavat.

TAULUKKO 2

Jae TMP TMP/Kraft Kraft

Läpäissyt 14 jäänyt 28 # φ O

Läpäissyt 28 jäänyt 48 Q| □

Suhteita Cp/C^ ja Fp/F^ on kumpaakin käytetty osoittamaan kuitujen taipuisuutta, koska on todettu molempien osoittavan kuitujen taipuisuutta, ts. näiden suhteiden välillä on tietty suhde. Cp ja eivät kuitenkaan ainoastaan ole helpommin saatavia arvoja, vaan ne antavat myös suuremmat asteikkoerot (katso kuvio 6). Kuten edellä todettiin, näitä arvoja käytetään edullisesti osoittamaan taipuisuusindeksiä.

Muunnoksia voidaan tehdä poikkeamatta keksinnön ajatuksesta sellaisena kuin se määritellään oheisissa patenttivaatimuksissa.

Claims (8)

1. Menetelmä kuitujen taipuisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että mainittujen kuitujen liete lajitellaan ennalta määrätyn keskikuitupituuden omaavan syöttöjakeen saamiseksi, syöttöjakeen sakeus säädetään valittuun sakeuteen välillä 0,05-0,3 %, mainittu syöttö-jae syötetään oleellisesti vaakasuoran sihdin (18), pohjaa vasten, jossa sihdissä on aukot, joiden mitat ovat oleellisesti samat kuin b/L-suhde 0,3-0,7 neliömäisillä aukoilla varustetussa sihdissä, jolloin b on yhtä kuin neliömäisen aukon yhden sivun mitta ja L on yhtä kuin syöttöjakeen keskikuitupituus, mainitun vaakasuoran sihdin (18) yläpuolella ylläpidetään niin suurta alipainetta, että sihdin läpi saadaan lietevirta mutta ilman, että sihdin alle muodostuu mattoa, ja että syöttöjae saadaan jaetuksi sihdille jääneeksi ja sen läpäisseeksi jakeeksi, ja että saadaan sihdin läpäisseen tai sille jääneen jakeen kuitu-massan ja mainitun syöttöjakeen kuitumassan välinen suhde, jolloin saadaan kuitujen taipuisuuden osoittama.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sakeus on n. 0,15 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu b/L-suhde on 0,5-0,6.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu alipaine vallitsee "stabiloidulla" virtausalueella.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sihdin yli ylläpidetään paineen alenemista 20-25 mm vettä.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu suihkutus käsittää 15 7101 7 syöttöjakeen suihkutuksen siten, että sihdin (18) pohjaan osuvien kuitujen orientoituminen on satunnainen.

7. Laite kuitujen taipuisuuden mittaamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää oleellisesti vaakasuoran sihdin (18), mainitun sihdin yläosan kanssa yhteydessä olevan ylemmän kammion (12), välineen (20) tutkittavien kuitujen syöttölietteen suihkuttamiseksi kuitujen orientoitumisen ollessa satunnainen vaakasuoran sihdin pohjalle, välineet alipaineen ylläpitämiseksi ylemmässä kammiossa läpäisseen lietevirran aikaansaamiseksi sihdin läpi ilman, että sihdin pohjalle muodostuu mattoa, ja syöttölietteen jakamiseksi läpäisseeksi ja sihdille jääneeksi jakeeksi, ja välineet läpäisseen jakeen poistamiseksi ylemmästä kammiosta (12), jolloin voidaan saada läpäisseen tai sihdille jääneen jakeen kuitujen ja syöttölietteen kuitumassan välinen suhde.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää ensimmäisen säiliön (30) ja toisen säiliön (32) sekä ensimmäisen (34) ja toisen sihtilaitteen (36), jolloin ensimmäisessä sihtilaitteessa on suuremmat aukot kuin toisessa sihtilaitteessa, laitteen lietteen pumppaamiseksi ensimmäisestä kammiosta ensimmäiselle sihtilaitteelle, niin että näyte jaetaan sihdille jääneeksi jakeeksi ja läpäisseeksi jakeeksi, jolloin läpäissyt jae kootaan toiseen kammioon (32), laitteen läpäisseen jakeen pumpaamiseksi toisesta kammiosta toiselle sihtilaitteelle (36), niin että muodostuu toinen läpäissyt ja toinen sihdille jäänyt jae, välineet toisen sihdille jääneen jakeen kuljettamiseksi toiseen kammioon, ja välineet ensimmäisen kammion (30) tai toisen kammion yhdistämiseksi suutinvälinee-seen ensimmäiseen tai toiseen kammioon kertyneen massajakeen suuntaamiseksi valinnaisesti vaakasuoran sihdin pohjaa vasten. 16 71 01 7