FI77274B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av fibermassa. - Google Patents

Description

1 77274

Menetelmä ja laite kuitumassan valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta höyryn laskemiseksi ja puhdistamiseksi, joka höyry on syntynyt tai syötetty valmistettaessa kuitumassaa lignoselluloosapitoisesta materiaalista, esimerkiksi havu- tai lehtipuulastuista, bambusta, oijestä, bagassista jne. Keksintö käsittää kemiallisesti käsitellyn tai käsittelemättömän materiaalin mekaanisen kuiduttamisen kohotetussa lämpötilassa kuitumaiseksi jauhimessa, joka käsittää ainakin kaksi levyä, jotka ovat pyöriviä toistensa suhteen ja sijoitetut ilmatiiviiseen koteloon, ja joiden pinnat ovat muodoltaan tasomaisia, kartiomaisia tai pallomaisia tai näiden yhdistelmiä. Vastakkaiset jauhinlevyt voivat tällöin pyöriä vastakkaisiin suuntiin, tai toinen levy voi olla pyörivä ja toinen kiinteä.

Materiaalin mekaaninen kuiduttaminen suoritetaan sen jälkeen, kun materiaali on syötetty jauhimeen kokoonpuristavan syöttöruu-vin avulla, joka muodostaa materiaalista tulpan, joka kykenee kestämään jauhimessa syntyvän höyryn paineen. Materiaalin kuidu-tus tai jauhatus vaatii vaihtelevan määrän sähkö- tai höyryener-giaa (50-3500 kWh/tonni), riippuen valmistettavan kuitumassan laadusta. Käsittelylämpötila on tavallisesti 100-250°C.

Jauhimeen syötetty energiamäärä materiaalin hajottamiseksi kuiduiksi ja vastaavasti fibrilleiksi muuttuu suuressa määrin lämmöksi, jolloin materiaalin mukana seuranneen veden haihtumisen johdosta höyryä syntyy levyjen välisessä kidassa. Suuremmalla energian kulutuksella syntyvä höyryn määrä on hyvin suuri.

Sen estämiseksi, että materiaalin kuiva-ainepitoisuus tämän johdosta tulisi liian suureksi, on tunnettua kuidutuskäsittelyn kuluessa syöttää vettä levyjen väliseen kitaan niin, että materiaalissa ylläpidetään haluttu vesipitoisuus eikä materiaali vaurioidu ylikuumenemisen takia.

2 77274

On myös tunnettua antaa osan kuidutuksessa syntyvästä höyry-määrästä virrata taaksepäin syötetyn materiaalin suuntaa vastaan jauhimen syöttöaukon läpi ja laskea tämän höyrymäärän ylimäärä pois. Höyry ja materiaali voidaan tällöin erottaa höyry-sihdin avulla, joka on varustettu mekaanisilla kaapimilla höyry-sihdille laskeutuneiden materiaalihiukkasten poistamiseksi, kuten on esitetty SE-patenttijulkaisussa 7700047-9.

Keksinnön mukaan näiden kaapimien tarve on poistettu ja ne on korvattu syöttölaitteella, jossa syötetty materiaali itse poistaa höyrysihdille laskeutuneet kuidut ja muut hiukkaset.

Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksista.

Seuraavassa esitetään lähemmin muutama keksinnön sovellutusmuoto viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 on kaaviollinen leikkaus jauhimesta, jossa on keksinnön mukainen syöttökanava, kuva 2 on leikkaus suuremmassa mittakaavassa kuvan 1 viivaa II-II pitkin, ja kuva 3 esittää osaa vaihtoehtoisen rakenteen mukaisesta syöttö-kanavasta.

Kuvassa 1 numero 10 tarkoittaa materiaalin tuloaukkoa ruuvisyöt-timeen 14, joka käsittää syöttöruuvin 12, joka puristaa materiaalia kokoon ja syöttää käsittelyyn syötettävän materiaalin kokoonpuristettuna tulppaputkeen 20. Syöttöruuvi 12 saa tällöin sinänsä tunnetulla tavalla materiaalista aikaan tiivistävän tulpan niin, että syöttökanavan jauhimeen ulottuvassa jatkeessa voidaan ylläpitää ilmakehän paineen ylittävä höyryn- ja/tai kaasunpaine.

Jatkuvasti syötetty materiaali työntää tulppaputkessa 20 kokoon-puristettua materiaalia eteenpäin höyrysihtiputkeen 32, jonka poikkileikkaus on hieman suurempi ja joka on varustettu rakojen

II

3 77274 37 tai reikien 39 muodostamilla aukoilla. Höyry voi näiden aukkojen kautta virrata ympäröivään pesään 30.

Materiaalin siirtyessä ulommasta tulppaputkesta 20 höyrysihti-putkeen 32, jonka poikkileikkaus on hieman suurempi, materiaali-tulppa tulee hieman kuohkeammaksi johtuen suuremmasta poikkileikkauksesta. Höyryä voi tällöin virrata takaisin jauhimesta ja poistua aukoista 37, 39, kun taas syötetty materiaali johtuen jäljellä olevasta kokoonpuristumisestaan puristuu höyrysihti-putken 32 raoilla tai aukoilla varustettua pintaa vasten. Sille sihdattu ja kerääntynyt materiaali tulee tällöin tehokkaasti pois kaavituksi ja virtaa materiaalin mukana jauhimeen.

Kaapimisvaikutusta voidaan säätää halutuksi kosketuspaineeksi pidätyselimen 33 avulla, jonka muodostaa kansi, joka on yhteistoiminnassa putkenosan 31 kanssa, joka liittyy suoraan syöttö-putkeen 32. Painelaitteen 38 ja nivelakselin 35 avulla voidaan pidätyselintä 33 puristaa syötettyä materiaalia vasten. Mainittu pidätyselin 33 vaikuttaa myös suojana äkillistä höyryn purkautumista vastaan taaksepäin ruuvisyöttimen 14 läpi, joka purkaus voi aiheutua materiaalin syötön häiriöistä, joiden seurauksena kokoonpuristuminen tulppaputkessa 20 jää liian pieneksi.

Syötetty materiaali työntyy tämän jälkeen eteenpäin jauhimen 40 tuloaukkoon 44, josta se syötetään keskipakoissiivellä 41 jauhin-levyille 47 ja 48 ja niiden väliseen kitaan. Kuidutettava materiaali kulkee kidan läpi ulospäin ympäröivään ilmatiiviiseen jauhinkoteloon 43 ja se hajoaa tällöin niin, että erilliset kuidut ja vastaavasti fibrillit irtoavat toisistaan joko täydellisesti tai osittain.

Valmiiksi käsitellyt kuidut ja suurin osa kuidutusprosessiin syötetystä tai sen kuluessa kehittyneestä höyrystä poistetaan jauhinkotelosta 43 poistoaukon 49 kautta, johon on liitetty poistolaite 50, jota säädetään siten, että haluttu höyrynpaine 4 77274 ylläpidetään jauhinlevyjen ulkopuolella. Tämä säätö suoritetaan paineenanturilla 53 ja poistolaitteeseen 50 vaikuttavalla säätöelimellä 52.

Osa kuidutusprosessissa kehittyneestä höyrystä virtaa kidan tulovyöhykkeestä sisäänpäin pyörimiskeskustaan ja jatkaa tulo-aukkoon 44 tulevan materiaalin virtaussuuntaa vastaan. Tämä höyry poistetaan höyrysihtiputkesta 32 ympäröivään pesään 30 rakojen 37 tai reikien 39 kautta.

Taaksepäin suuntautuvan höyryvirran mukaansa tempaamat käsitellyn tai käsittelemättömän materiaalin hiukkaset erottuvat höyry-sihtiputken 32 raoilla tai rei'illä varustetulle sisäpinnalle. Samalla sihtipintaa pitkin liukuva ja sitä vasten puristuva materiaali varmistaa sen, että erottuneet ja sihtipinnalle laskeutuneet hiukkaset tulevat irti kaavituiksi ja palautetuiksi kuidutusprosessiin. Höyrysihtiputken 32 aukot 37, 39 pysyvät täten koko ajan auki niin, että tukkeutuminen estyy.

Kotelo 30 on varustettu poisto- ja paineensäätöventtiilillä 36, joka paineanturin 56 ja säätöelimen 58 avulla ylläpitää halutun höyrynpaineen jauhimen tulovyöhykkeessä. Aukoista 37, 39 vuotava höyrymäärä on samalla vapautettu kiinteistä epäpuhtauksista, jotka saattaisivat aiheuttaa hankaluuksia kun höyryä kierrätetään prosessissa tai sen ulkopuolella.

Niissä tapauksissa, että höyrysihtiputki 32 on varustettu raoilla 37, nämä raot on sopivimmin tehty akselinsuuntaisiksi niin, että ne kulkevat yhdensuuntaisesti materiaalin syöttösuunnan kanssa. Raot on edelleen muotoiltava niin, että raon leveys materiaalin puolella on pienempi kuin ulkosivulla ympäröivän pesän 30 puolella. Siitä johtuen, että höyrysihtiputkeen 32 liittyvä putkenosa 31 on tehty poikkileikkaukseltaan hieman suuremmaksi kuin höyrysihtiputki, ja raot 37 ulottuvat putken-osaan 31 asti, vähenee vaara, että hiukkasia kerääntyisi rakojen päähän. Jäljempänä tulevat hiukkaset ottavat täten putkenosan

II

5 77274 31 estämättä mukaansa höyrysihtiputken 32 päästä ne hiukkaset, jotka mahdollisesti ovat tunkeutuneet jonkin matkaa rakoihin 37 sisään.

Kun höyrysihtiputki 32 on varustettu reikien 39 muodossa olevilla aukoilla, näiden aukkojen poikkileikkauksen tulee suureta säteettäisesti ulospäin. Reikien tulee lisäksi olla suunnattu vinosti taaksepäin katsottuna materiaalin syöttösuunnassa. Täten tukkeutumisvaara vähenee. Tämän vaaran vähentämiseksi vielä enemmän, reiät voidaan muodostaa siten, että niiden etu-reuna on takareunaa korkeampi, katsottuna materiaalin syöttö-suunnassa .

Keksintö ei tietenkään rajoitu edellä esitettyihin sovellutus-muotoihin, vaan näitä voidaan muunnella keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (6)

1. Menetelmä kuitumassan valmistamiseksi lignoselluloosapi-toisesta materiaalista jauhimessa, joka käsittää ainakin kaksi vastakkain sijaitsevaa jauhinlevyä, jotka pyörivät toistensa suhteen, jossa menetelmässä materiaalia syötetään kanavan läpi levyille asti ja kuidutetaan kuitumassaksi kulkiessaan ulospäin levyjen välisen kidan läpi, ja kanavassa ennen kitaa ylläpidetään ilmatiiviin materiaalitulpan avulla ylipaine, tunnettu siitä, että syötön aikana materiaali ensin puristetaan kokoon ilmatiiviiksi tulpaksi, että materiaalitulpan tämän jälkeen annetaan laajeta rajoitetusti niin, että höyry pääsee virtaamaan materiaalin läpi ulospäin kanavan seinässä olevien aukkojen läpi, jolloin materiaalin eteneminen mainittua seinää pitkin estää aukkojen tukkeutumisen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajentunut materiaalitulppa puristuu kanavan seinää vasten, ja että tätä puristuspainetta säädetään kuristamalla materiaalin virtausta mainitusta laajentuneesta tulpasta.

3. Laite kuitumassan valmistamiseksi lignoselluloosapitoisesta materiaalista, käsittäen jauhimen (40), jossa on ainakin kaksi vastakkain sijaitsevaa jauhinlevyä (47, 48), jotka pyörivät toistensa suhteen ja muodostavat välilleen kidan, syöttökanavan materiaalin syöttämiseksi kitaan käsittäen tulppaputken (20), jonka läpi materiaali on tarkoitettu syötettäväksi kokoonpuris-tettuna, tunnettu siitä, että höyrysihtiputki (32), joka on varustettu aukoilla (37, 39) höyryn poisjohtamiseksi, sijaitsee välittömästi tulppaputken (20) jälkeen, ja höyrysihti-putken (32) poikkileikkauspinta-ala on hieman suurempi kuin tulppaputken (20) poikkileikkauspinta-ala.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että höyrysihtiputken (32) jälkeen sijaitsee säädettävä pidätyselin (33) , joka säätää materiaalin virtausta ja täten materiaalin kosketuspainetta höyrysihtiputken (32) seiniä vasten. 77274

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot (37) on tehty raoiksi, jotka on suunnattu aksiaalisesti ja ulottuvat seuraavaan kanavan osaan (31) asti, jonka poikkileikkauspinta-ala on suurempi.

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot (39) on tehty rei'iksi, joiden pinta-ala suurenee säteettäisesti ulospäin.