FR2718469A1 - Garniture pour raffineur de pâte. - Google Patents
Garniture pour raffineur de pâte. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2718469A1 FR2718469A1 FR9404667A FR9404667A FR2718469A1 FR 2718469 A1 FR2718469 A1 FR 2718469A1 FR 9404667 A FR9404667 A FR 9404667A FR 9404667 A FR9404667 A FR 9404667A FR 2718469 A1 FR2718469 A1 FR 2718469A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sep
- coating
- refining
- refiner
- working face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
- D21D1/306—Discs
Landscapes
- Paper (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Noodles (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
L'invention concerne une garniture pour raffineur de pâte tels qu'un raffineur de pâte à papier. Cette garniture comporte une face de fixation (16) sur le raffineur et une face de travail (17, 22), et se distingue des garnitures de l'état de la technique en ce qu'elle comprend au moins une âme (15, 28, 33, 50, 51) en un matériau rigide, recouverte par un revêtement (19, 20, 25) en un matériau résistant à l'usure d'une manière telle qu'au moins la surface active (18) de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement (19, 20, 25). L'invention concerne également un raffineur comprenant au moins une telle garniture, un procédé de préparation de cette garniture et un procédé de raffinage dans lequel on utilise au moins une telle garniture.
Description
L'invention concerne une garniture pour raffineur de pâte tels qu'un raffineur de pâte à papier, un raffineur comprenant au moins une telle garniture, un procédé de préparation de cette garniture et un procédé de raffinage dans lequel on utilise au moins une telle garniture.
ETAT DE LA TEOINIOtIE
n est connu d'effectuer le raffinage des pets telles que les pâta à papier par passage dans un raffineur. Les raffineurs de pâte à papier sont munis d'un rotor et d'un stator entre lesquels la matière brute est défibrée et fibrillée. n existe deux catégories principales de raffineurs : les raffineurs à disques et les raffineurs coniques.
n est connu d'effectuer le raffinage des pets telles que les pâta à papier par passage dans un raffineur. Les raffineurs de pâte à papier sont munis d'un rotor et d'un stator entre lesquels la matière brute est défibrée et fibrillée. n existe deux catégories principales de raffineurs : les raffineurs à disques et les raffineurs coniques.
Les raffineurs à disques comprennent généralement un ou plusieurs rotors et un ou plusieurs stators constitués chacun d'un disque support sur lequel est monté un autre disque appelé disque de raffinage, dont le rôle est, à la fois, de protéger le disque support de l'érosion par la matière brute à raffiner et de participer au raffinage de cette dernière.
Lors du raffinage, la matière brute peut être introduite par le centre d'au moins un des disques de raffinage, dans l'espace situé entre les deux disques de raffinage et s'écouler vers leur périphérie. Elle peut également être introduite au niveau de la périphérie des disques et ressortir par le centre des disques. Au cours de l'une ou l'autre de ces circulations, la pâte subit un traitement qui modifie de faucon importante les propriétés physiques des fibres contenues dans la pâte et permet ensuite au papier fabriqué à partir de la pâte traitée de posséder les caractéristiques nécessaires à l'usage auquel il est destiné.
Les disques de raffinage, comme illustré par les figures 1 et 2, comportent généralement une face de fixation 1 sur le raffineur et une face de travail 2 comprenant une alternance de rainures 3 et de saillies appelées lames 4. La surface active 5 de ces lames 4 s'use progressivement lors du raffinage, de sorte qu'il faut périodiquement arrêter le raffineur et remplacer les disques de raffinage.
On utilise actuellement comme disques de raffinage, soit des disques qui présentent une forme annulaire complète et qui sont coulés en une seule pièce, comme un élément en forme de tore (figure 1), soit des disques, illustrés par la figure 3, composés de plusieurs segments 6 et qui forment ensemble un anneau.
Les raffineurs coniques comprennent généralement un rotor 7 représenté sur les figures 4, et 5 de forme cônique ou tronconique, et un stator 8, représenté sur les figures 6 et 7, également de forme cônique ou tronconique. Des cônes ou troncs de cône de raffinage 9 et 10 sont montés, respectivement, sur la surface extérieure 11 du rotor 7 et sur la surface intérieure 12 du stator 8. Ces cônes ou troncs de cône de raffinage 9,10 peuvent être composés, respectivement, de segments 13,14. ns comportent une alternance de rainures et de lames (non représentées) et ils jouent le même rôle que les disques de raffinage évoqués plus haut.
Lors du raffinage dans un raffineur conique, la matière brute est introduite entre le stator et le rotor du raffineur, au niveau du sommet du cône ou tronc de cône constituant le rotor et ressort au niveau de la base de ce même cône ou tronc de cône.
Etant donné que les disques ou cônes de raffinage doivent résister à l'usure, ils sont généralement constitués d'un métal ou d'un alliage métallique présentant une dureté élevée.
Afin d'améliorer l'efficacité du raffinage de la pâte à papier réalisé à l'aide de tels disques ou cônes métalliques, les recherches effectuées actuellement portent sur la modification de la géométrie de leur face de travail et sur la nature du métal ou de l'alliage métallique.
Ainsi, la demande internationale n" WO 90/04673 propose un procédé de fabrication de pâte de fibres dans lequel un matériau de départ contenant de la lignocellulose est défibré et fibrillisé entre les lames de deux disques de broyage se faisant face, et selon lequel, pour améliorer le raffinage, on a incliné les lames d'un angle de 5 à 30 degrés par rapport au rayon des disques sur lesquelles ces lames sont situées.
Toutefois ce procédé ne permet pas encore d'améliorer suffisamment la qualité de la pâte obtenue.
Lors de ses recherches, la demanderesse a constaté que la qualité du raffinage était limitée par la nature du matériau constituant les disques, c'est-à-dire par le métal ou l'alliage métallique, et que pour améliorer le raffinage de la pâte, il serait intéressant de pouvoir s'affranchir du recours à des surfaces actives métalliques.
En effet, lors du raffinage à l'aide de disques métalliques il se produit entre le disque du rotor et le disque du stator, des chocs au cours desquels des particules de métal sont arrachées aux lames du disque. I1 s'ensuit que la surface active 5 des lames 4 devient très irréguliere et réduit la fibrillation des fibres de papier, ce qui diminue la qualité du raffinage.
De plus, du fait que les disques métalliques s'usent rapidement, la qualité de la pâte raffinée n'est pas constante dans le temps et les arrêts du raffineur, nécessaires pour remplacer les disques usés par des disques métalliques neufs, sont fréquents. Les disques usés ne pouvant pas être régénérés, ils doivent donc être jetés.
n n'existe donc pas dans l'état de la technique, de possibilité de raffinage qui permette d'obtenir une qualité élevée et constante de la pâte raffinée, et qui diminue la fréquence des arrêts du raffineur nécessaires au changement des disques de raffinage.
ll n'existe pas non plus de disque de raffinage présentant une résistance élevée à l'usure, un caractère régénérable avec un coût de régénération acceptable.
EXPOSE SOMMAIRE DE L'INVENTION
La demanderesse, en effectuant ses recherches dans une nouvelle direction, est parvenue à mettre au point une garniture palliant les inconvénients liés aux disques métalliques de l'état de la technique. La garniture selon l'invention comporte une face de fixation sur le raffineur et une face de travail, et se distingue des garnitures de l'état de la technique en ce qu'elle comprend au moins une âme en un matériau rigide, recouverte par un revêtement en un matériau résistant à l'usure, de telle façon qu'au moins la surface active de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement.
La demanderesse, en effectuant ses recherches dans une nouvelle direction, est parvenue à mettre au point une garniture palliant les inconvénients liés aux disques métalliques de l'état de la technique. La garniture selon l'invention comporte une face de fixation sur le raffineur et une face de travail, et se distingue des garnitures de l'état de la technique en ce qu'elle comprend au moins une âme en un matériau rigide, recouverte par un revêtement en un matériau résistant à l'usure, de telle façon qu'au moins la surface active de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement.
Une telle garniture présente une résistance à l'usure supérieure aux garnitures connues jusqu'à présent.
De plus, elle peut comprendre une âme constituée d'un matériau rigide peu coûteux, tel qu'un matériau de récupération.
En outre, elle peut, une fois le revêtement usé, être à nouveau régénérée par application d'un nouveau revêtement.
Par ailleurs, lors de sa mise en oeuvre dans un raffineur, la pâte raffinée obtenue présente, pour une même puissance spécifique consommée, une longueur moyenne de fibres et une blancheur supérieures à celle des pâtes obtenues dans un raffineur pourvu de garnitures selon l'état de la technique. On observe également une réduction du bruit lors du raffinage et une plus grande stabilité de l'entrefer (distance entre le rotor et le stator) du raffineur, ce qui se traduit par une plus grande régularité dans les propriétés de la pâte raffinée.
D'autres avantages procurés par la garniture selon l'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront à la lecture de l'exposé détaillé qui suit, ainsi qu'à l'examen des figures 8 à 27, données simplement à titre illustratif.
DESCRIPIION SOMMAIRE DES FIGURES
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un disque de raffinage selon l'état de la technique, respectivement en vue de face et en vue de côté en section selon l'axe A-A.
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un disque de raffinage selon l'état de la technique, respectivement en vue de face et en vue de côté en section selon l'axe A-A.
La figure 3 représente schématiquement un second disque de raffinage selon l'état de la technique.
Les figures 4 et 5 représentent schématiquement un rotor de raffineur conique équipé de cones de raffinage selon l'état de la technique, respectivement en vue de face en section transversale selon l'axe B-B et en vue de droite.
Les figures 6 et 7 représentent schématiquement un stator de raffineur conique épuipé de cones de raffinage selon l'état de la technique, respectivement en vue de face en section transversale selon l'axe C-C, et en vue de gauche.
Les figures 8 et 9 représentent une garniture selon l'invention, respectivement en vue de face et en vue de dessous en section selon l'axe D-D.
La figure 10 représente schématiquement en section, une première variante de la garniture selon l'invention.
Les figures 1 1 et 12 représentent schématiquement une seconde variante de la garniture selon l'invention, respectivement en vue de face et en vue de dessous en section selon l'axe E-E.
La figure 13 représente schématiquement en section, une troisième variante de la garniture selon l'invention.
La figure 14 représente schématiquement en section, une quatrième variante de la garniture selon l'invention.
Les figures 15 et 16 représentent schématiquement une cinquième variante de la garniture selon l'invention, respectivement en vue de face et en vue de dessous en section selon l'axe F-F.
La figure 17 représente schématiquement en section, une sixième variante de la garniture selon l'invention.
La figure 18 représente schématiquement en section, une septième variante de la garniture selon l'invention.
Les figures 19 et 20 représentent schématiquement une huitième variante de la garniture selon l'invention, respectivement en vue de face et en vue de dessous en section selon l'axe G-G.
La figure 21 représente schématiquement en section, une neuvième variante de la garniture selon l'invention.
La figure 22 représente schématiquement en perpective une garniture selon l'invention destinée à être montée sur un bloc rotor de raffineur conique.
La figure 23 représente schématiquement en perspective une garniture selon l'invention destinée à être montée sur un bloc stator de raffineur conique.
La figure 24 représente la courbe de longueur pondérée des fibres d'une matière brute avant raffinage.
La figure 25 représente la courbe de longueur pondérée des fibres d'une pâte obtenue après raffinage avec les disques selon l'état de la technique.
La figure 26 représente la courbe de longueur pondérée des fibres d'une pâte obtenue après raffinage avec des garnitures selon l'invention.
La figure 27 représente une autre courbe de longueur pondérée des fibres d'une pâte obtenue après raffinage avec des garnitures selon l'invention.
Par souci de clarté, les figures 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 20 et 21 quoique représentant des sections, n'ont pas été hachurées.
EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION
La face de fixation et la face de travail d'une garniture selon l'invention sont, respectivement, la face destinée à être fixée contre le disque ou cône support du raffineur, et la face intervenant directement lors du raffinage de la pâte.
La face de fixation et la face de travail d'une garniture selon l'invention sont, respectivement, la face destinée à être fixée contre le disque ou cône support du raffineur, et la face intervenant directement lors du raffinage de la pâte.
Ces faces sont de préférence parallèles lorsque la garniture est destinée à être utilisée sur un raffineur à disques, et concentriques lorsque la garniture est destinée à être mise en oeuvre sur un raffineur conique.
Par surface active, on entend dans la description de l'invention, uniquement la surface de la garniture la plus éloignée de la face de fixation et contre laquelle la pâte va être raffinée (fibrillée). La surface active peut occuper toute la face de travail de la garniture : c'est le cas, notamment, lorsque la face de travail est plane. La surface active peut aussi ne représenter qu'une partie de la face de travail, par exemple, lorsque cette dernière comporte des endroits, tels que des rainures, où la pâte n'est pas fibrillée.
La surface active d'une garniture selon l'invention est toujours constituée par tout ou partie de la surface extérieure du revêtement.
Par surface extérieure du revêtement, on entend la surface qui est opposée à la surface du revêtement en contact avec l'âme. Selon l'invention, la surface extérieure du revêtement englobe donc toujours au moins la surface active de la garniture. En d'autres termes, la surface active est toujours constituée par le matériau résistant à l'usure dont est fait le revêtement. Par contre, l'étendue de la surface extérieure du revêtement peut ne pas être limitée à la surface active de la garniture.
En règle générale, mais ce n'est pas une obligation, le revêtement n'est présent que sur la face de travail qu'il occupe donc au moins en partie. Ce revêtement est de préférence continu et d'épaisseur uniforme au niveau de toute la surface active. Son épaisseur est généralement comprise entre 0,1 et 2 mm, de préférence entre 0,5 et 0,8 mm.
Le matériau rigide dont est faite l'âme de la garniture est un matériau ayant des propriétés mécaniques, notamment de résistance à la compression, lui permettant de ne pas se briser, lorsque le rotor et le stator sont rapprochés l'un de l'autre, et de ne pas s'arracher et être emporté par le flux de la matière brute en cours de raffinage.
Ce peut être un métal, un alliage métallique, de la fonte, un matériau plastique ayant de bonnes caractéristiques mécaniques, notamment une résistance au cisaillement suffisante, tel que les plastiques dits "haute performance" parmi lesquels on peut citer les polyamides 4-6, les polyamides imides, ou les polymères techniques comme le polyamide 6-6. Le matériau rigide peut également être un matériau composite tel que les époxylfibres de carbone, les époxylfibres de verre, ou les vinyl-ester/fibres de carbone. ll va de soi que le choix de matériau rigide est également fonction de sa résistance vis-à-vis du procédé choisi pour appliquer le revêtement.
Un avantage de la garniture selon l'invention est que le matériau rigide peut être un matériau de récupération peu coûteux tel qu'un métal ou alliage métallique de récupération ou une matière plastique élaborée à partir de polymères recyclés présentant les caractéristiques mécaniques évoquées précédemment. En effet, contrairement aux garnitures de l'état de la technique qui doivent obligatoirement être fabriquées avec des métaux présentant une grande résistance à l'usure tels que l'acier ou la fonte, les garnitures selon l'invention peuvent comprendre une âme constituée d'un matériau peu résistant à l'usure, car l'âme ne possède pas de surface active et n'a pas pour but de résister à l'usure.
De plus, il est possible de choisir comme matériau rigide, un matériau présentant une résilience (résistance aux chocs) élevée et comme revêtement, un matériau peu résilient mais ayant une dureté élevée. La garniture obtenue est alors peu fragile tout en étant très performante.
Le matériau résistant à l'usure constituant le revêtement est de préférence un matériau différent de celui dont est faite l'âme. n doit pouvoir adhérer sur cette dernière de manière suffisamment ferme pour ne pas être arraché et emporté par le flux de matière brute lors du raffinage. Ce peut être un métal pur tel que le molybdène (Mo), le nickel (Ni), l'aluminium (AI), le cuivre (Cu), le tantale (Ta) ou le titane (Ti), un alliage métallique tel que le nickel-chrome (NiCr), le nickel-chromealuminium-yttrium (NiCrAlY), le nickel-chrome-fer-bore-silicium (NiCrFeBSi), le nickel-aluminium (NiAi) ou le cuivre-aluminium (CuAl), un pseudo-alliage tel que l'aluminium-molybdène (Al-Mo) ou le cuivre-tungstène (Cu-W), un cermet tel que le
WC-Co, le Cr3C2-NiCr, le WC-Ni ou le WC-NiCr, une céramique telle que l'alumine (A1203), l'oxyde de chrome (Cr203), l'oxyde de titane (TiO2), la zircone (ZrO2), l'oxyde de zirconium et d'yttrium (ZrO2/Y203), l'oxyde d'yttrium, de barium et de cuivre (Y1Ba2Cu307) ou la silice (SiO2), un minéral tel que l'apatite, un carbure tel que le carbure de tungstène, de titane, de bore ou de silicium, ou un carbone adamantin.
WC-Co, le Cr3C2-NiCr, le WC-Ni ou le WC-NiCr, une céramique telle que l'alumine (A1203), l'oxyde de chrome (Cr203), l'oxyde de titane (TiO2), la zircone (ZrO2), l'oxyde de zirconium et d'yttrium (ZrO2/Y203), l'oxyde d'yttrium, de barium et de cuivre (Y1Ba2Cu307) ou la silice (SiO2), un minéral tel que l'apatite, un carbure tel que le carbure de tungstène, de titane, de bore ou de silicium, ou un carbone adamantin.
On peut également prévoir que le revêtement soit un mélange de ces matériaux, ou une superposition de couches constituées de matériaux différents choisis parmi ces matériaux.
De préférence, on utilise comme revêtement une céramique, en particulier l'alumine.
n est préférable de mettre en oeuvre un revêtement poreux. On améliore ainsi les caractéristiques de la pâte raffinée. H s'avère avantageux d'utiliser un matériau possédant de bonnes caractéristiques tribologiques ainsi qu'éventuellement une abrasivité élevée.
De manière surprenante, alors que généralement, lorsqu'on cherche à augmenter la résistance à l'usure d'un élément, on le revêt d'une couche d'un matériau ayant la porosité la plus basse possible, la demanderesse a découvert qu'il est possible d'utiliser pour le revêtement un matériau ayant une porosité élevée.
Le revêtement peut comprendre un second matériau disposé entre le matériau résistant à l'usure et l'âme, de façon à recouvrir cette dernière et à la protéger contre la corrosion par la matière brute à raffiner qui pourrait passer à travers le revêtement, si ce revêtement est poreux. Ceci se révèle particulièrement avantageux lorsque, par exemple, l'âme est faite d'un métal ou d'un alliage oxydable.
Ledit second matériau se présente de préférence sous la forme d'une couche mince, d'épaisseur comprise entre environ 20 et environ 200 microns (micromètres Zm) et préférentiellement entre environ 50 et environ 100 microns, s'étendant de préférence au moins sur toute la face de travail. Le choix de ce second matériau dépend des conditions physico-chimiques dans lesquelles la garniture sera amenée à travailler. Ledit second matériau peut être, par exemple, un oxyde de nickel et de chrome. n s'est avéré que l'alliage composé de nickel, de chrome, d'aluminium et d'yttrium (NiCrAlY), conférait une excellente protection contre les phénomènes de corrosion.
Lorsque la garniture selon l'invention est destinée à être utilisée dans un raffineur à disques, elle peut avoir la forme d'un anneau ou d'une rondelle comme les anneaux ou rondelles de raffinage de l'état de la technique représentés par la figure 1, ou la forme d'un segment de disque comme les segments 6 de la figure 3.
Lorsque la garniture selon l'invention est prévue pour être montée sur un raffineur conique, elle peut présenter une forme de cône ou de tronc de cône ou une forme de segment de cône ou de tronc de cône, comme celles illustrées par les figures 22 et 23.
La garniture selon l'invention telle qu'illustrée par les figures 8 et 9, comprend une âme 15 en un matériau rigide comportant une face de fixation 16 sur le raffineur et une face de travail 17 au moins essentiellement plane.
Comme la face de travail 17 de la garniture est plane, la surface active 18 de la garniture s'étend sur toute la face de travail 17.
Un revêtement 19 constitué d'un matériau résistant à l'usure recouvre ladite âme 15, de façon à ce qu'au moins toute la surface active 18 de la garniture soit constituée par du matériau résistant à l'usure. Ainsi, l'action de fibrillation de la pâte n'est effectuée que sur le matériau résistant à l'usure et non sur l'âme 15.
Selon une première variante avantageuse de la garniture selon l'invention représentée par la figure 10, le revêtement 20 est constitué de couches minces ou lamelles 21 disposées les unes sur les autres, de préférence, de façon au moins essentiellement parallèle. Ces lamelles 21 permettent une usure plus uniforme du revêtement 20 et contribuent ainsi à la constance des conditions de raffinage.
Selon une deuxième variante avantageuse représentée par les figures 1 1 et 12, la face de travail 22 de la garniture est munie d'une ou plusieurs rainures 23 alternant avec une ou plusieurs lames 24.
Lesdites rainures 23 sont destinées à faciliter l'écoulement de la pâte. Elles peuvent être de section quelconque. Elles peuvent notamment avoir une section rectangulaire comme celles que l'on rencontre sur les disques de raffinage du commerce. Elles sont présentes dans le revêtement 25 qui s'étend sur toute la face de travail 22. La surface active de la garniture est alors la somme des surfaces de tous les sommets 26 des lames 24. L'aire de la surface active est donc inférieure à l'aire de la face de travail 22. La géométrie des lames 24 et rainures 23 peut-être choisie en fonction du type de traitement spécifique que l'on veut faire subir à la matière à raffiner. Le couple géométrie/matériau dudit revêtement 25 peut être optimisé pour chaque traitement spécifique de la matière à raffiner.
Selon une troisième variante avantageuse représentée par la figure 13, les rainures 27 sont présentes dans l'âme 28 et le revêtement 29 ne recouvre que les sommets 30 des lames 31. I1 est, dans ce cas, préférable que le matériau rigide constituant l'âme 28 soit un matériau présentant une assez bonne résistance à l'usure et à la corrosion tel que la fonte du type "Ni-hard" ou les aciers au chrome.
Selon une quatrième variante avantageuse représentée par la figure 14, les rainures 32 sont présentes dans l'âme 33 et le revêtement 34 occupe toute la face de travail 35. Le revêtement 34 épouse préférablement toutes les formes de l'âme 33. I1 est donc disposé aussi bien sur les sommets 36 des lames 37 que dans leurs fonds 38.
Son épaisseur est de préférence uniforme sur tous les sommets 36.
Le revêtement 34 peut aussi être composé de plusieurs parties constituées chacune d'un matériau différent. Ainsi, il est possible de recouvrir les sommets 36 d'un premier matériau et les fonds 38 et les parois des rainures 32 d'un second matériau. De façon avantageuse, ledit premier matériau est alors choisi parmi les matériaux présentant un résistance élevée à l'usure et/ou de bonnes propriétés tribologiques tels que l'alumine et ledit second matériau est choisi parmi les matériaux présentant une abrasivité élevée tels que le carbure de tungstène et/ou une résistance élevée à la corrosion.
Selon une cinquième variante avantageuse représentée par les figures 15 et 16, un ou plusieurs obstacles 39 sont disposés dans une ou plusieurs rainures 40, de façon à réaliser un ou plusieurs étranglements et à perturber la circulation de la pâte en créant des micro-vortex à l'intérieur des rainures 40, ce qui a pour effet de forcer la matière devant être raffinée à passer entre les surfaces actives du rotor et du stator. La qualité du raffinage est alors améliorée.
La forme exacte desdits obstacles 39 importe peu dès lors qu'ils permettent de provoquer un écoulement du type turbulent de la pâte. I1 s'ensuit alors une augmentation du temps de résidence de la pâte entre le rotor et le stator du raffineur, ce qui améliore l'efficacité du raffinage et par conséquent, la qualité de la pâte obtenue.
Lesdits obstacles 39 peuvent être disposés aléatoirement ou par groupes de deux et situés l'un en face de l'autre, respectivement sur les parois 41 et 42 des rainures 40. Les obstacles situés sur la paroi 41 peuvent aussi être décalés par rapport à ceux situés sur la paroi 42.
Les obstacles sont de préférence constitués du même matériau que le revêtement 43 avec lequel ils font corps.
Le revêtement 43 recouvrant toute la face de travail 44 selon cette cinquième variante, les obstacles 39 sont donc disposés à la fois dans les rainures 40 et sur le revêtement 43.
Lorsque le revêtement 43 comprend un premier matériau pour la surface active et un second matériau dans les rainures 40, les obstacles 39 sont de préférence constituées dudit second matériau.
Selon une sixième variante avantageuse représentée par la figure 17, les obstacles 45 sont disposés dans les fonds ou sur les parois des rainures 46. Comme le revêtement 47 recouvre uniquement les sommets 48 des lames 49, les obstacles 45 sont donc en contact et adhèrent à l'âme 50. ns peuvent aussi faire partie de l'âme 50 et être par conséquent constitués du même matériau que cette âme 50.
Selon une septième variante avantageuse représentée par la figure 18, l'âme 51 est munie de rainures 52. Le revêtement 53 recouvre toute la face de travail 54. Les obstacles 55 sont donc fixés contre le revêtement 53 ou font partie de ce dernier qui suit préférentiellement toutes les formes de l'âme 51 et présente de préférence une épaisseur uniforme sur toute la face de travail 54.
Les figures 19 et 20 représentent une huitième variante avantageuse de la garniture selon l'invention, dans laquelle les rainures 56 ont une section quasicirculaire. De telles garnitures ont ainsi une surface active élevée (constituée par la somme des surfaces des sommets 57 recouverts par le revêtement 58), tout en présentant des rainures 56 pouvant contenir un volume important de pâte lors du raffinage.
La figure 21 représente une neuvième variante avantageuse de la garniture selon l'invention, dans laquelle le revêtement 59 recouvre toute la face de travail et les rainures 60 présentent une forme en queue d'aronde, ce qui constitue une autre manière de parvenir à une surface active élevée tout en ayant des rainures 60 à volume important.
Lorsque la garniture selon l'invention présente des rainures, il peut être envisagé pour ces rainures une profondeur variable. Cette dernière peut, par exemple, être faible au niveau d'une extrémité (par exemple, la périphérie pour une garniture annulaire), et s'accroître, de préférence régulièrement, pour devenir importante au niveau de l'autre extrémité (le centre, pour une garniture annulaire), ou vice-versa. Le choix entre une augmentation de la profondeur vers l'une des extrémités, ou une augmentation vers l'autre des extrémités, dépendra alors des caractéristiques de fonctionnement du raffineur, notamment, du sens imposé à la circulation de la pâte dans le raffineur.
I1 peut se révéler avantageux de pratiquer ou prévoir, dans le revêtement et sur sa surface extérieure, des entailles de profondeur peu importante par rapport à l'épaisseur du revêtement, de facon à créer des arêtes et donner ainsi un caractère abrasif ou augmenter le caractère abrasif du revêtement.
Les figures 22 et 23 représentent des garnitures selon l'invention destinées à être mises en oeuvre respectivement sur le rotor et sur le stator d'un raffineur conique. Lors du fonctionnement de ce dernier, la matière brute est fibrillée entre les revêtements 61 et 62 des garnitures qui sont pressées l'une contre l'autre.
La garniture selon l'invention et ses variantes sont destinées à être fixées, de façon connue, sur le bloc rotor ou sur le bloc stator d'un raffineur. C'est pourquoi elles peuvent comporter un ou plusieurs trous (non représentés), traversant l'âme et éventuellement le revêtement en reliant la face de travail à la face de fixation, et destinés au passage de vis de fixation sur le bloc rotor ou le bloc stator du raffineur.
Préparation des garnitures selon l'invention:
Les garnitures selon l'invention peuvent avantageusement être préparées à partir d'une âme en un matériau rigide que l'on recouvre au moins partiellement à l'aide d'un revêtement résistant à l'usure, d'une manière telle qu'au moins la surface active de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement.
Les garnitures selon l'invention peuvent avantageusement être préparées à partir d'une âme en un matériau rigide que l'on recouvre au moins partiellement à l'aide d'un revêtement résistant à l'usure, d'une manière telle qu'au moins la surface active de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement.
Le recouvrement est effectué selon tout procédé permettant de déposer un revêtement dur sur un substrat, comme, par exemple, le procédé appelé "lasercladding", le procédé de dépose plasma par projection thermique, le procédé de dépose par plasma à induction, ou le procédé de dépose plasma C.V.D.(Chemical
Vapor Deposition). L'âme est préférentiellement munie de rainures qui peuvent être pratiquées par usinage dans une âme plane, ou bien prévues lors du moulage de l'âme, dans le cas notamment où il s'avère plus économique de fabriquer cette dernière par moulage.
Vapor Deposition). L'âme est préférentiellement munie de rainures qui peuvent être pratiquées par usinage dans une âme plane, ou bien prévues lors du moulage de l'âme, dans le cas notamment où il s'avère plus économique de fabriquer cette dernière par moulage.
L'âme peut avantageusement être un disque ou un segment de disque de raffinage du commerce, ou un cône, un tronc de cône ou un segment de cône ou de tronc de cône de raffinage du commerce. On applique alors préférablement le revêtement de matériau résistant à l'usure de manière à ce que toutes les formes du disque, segment de disque, cône, tronc de cône ou segment de cône ou de tronc de cône du commerce soient conservées.
I1 va de soi que le revêtement peut recouvrir complètement l'âme, c'est-à-dire aussi bien sa face de travail que sa face de fixation ou ses faces latérales.
On dispose ainsi d'une garniture selon l'invention qui conduit à un meilleur raffinage que le disque, segment de disque, cône, tronc de cône ou segment de cône ou de tronc de cône du commerce. La garniture selon l'invention ainsi obtenue a également une meilleure résistance à l'usure que le disque, segment de disque, cône, tronc de cône ou segment de cône ou de tronc de cône du commerce. De plus, elle peut être régénérée une fois usée.
Par ailleurs, lorsque le revêtement est présent dans les rainures (deuxième, quatrième, cinquième, septième et neuvième variantes), et si ce revêtement est abrasif, on a minces ou lamelles. En effet, ce procédé permet d'effectuer le dépôt du revêtement en plusieurs passages, en déposant à chaque fois une quantité très faible du matériau résistant à l'usure, de façon à obtenir un revêtement constitué d'une superposition de couches minces ou lamelles. Un tel revêment s'use alors de façon uniforme et présente une surface ayant le maximum de planéité tout au long de son usure.
L'épaisseur des lamelles peut ainsi être comprise entre à 0,003 et 0,100 mm.
Elle est de préférence comprise entre 0,005 et 0,025 mm.
Un autre avantage de la mise en oeuvre du procédé de dépose plasma est qu'on peut utiliser comme revêtement un matériau sophistiqué et cher, car ce procédé permet de déposer des couches minces de matériau, donc une faible quantité de matériau, ce qui n'entraîne pas une augmentation importante du coût de revient de la garniture.
Un autre avantage encore du procédé de dépose plasma est que le dépôt de revêtement peut être effectué de manière précise. Ce procédé se prête donc bien à la réalisation de garnitures selon l'invention telles que, par exemple, celles correspondant à la troisième, à la cinquième, à la sixième, à la septième, à la huitième ou à la neuvième variante.
Le matériau de départ pour la mise en oeuvre du procédé plasma présente généralement une granulométrie comprise entre environ 10 et environ 80 microns (pm) et de préférence entre environ 30 et environ 40 microns ( m).
Les obstacles représentés sur les figures 16, 17 et 18 peuvent être disposés par le procédé plasma.
Pour obtenir une garniture dont la face de travail comporte des lames et des rainures et dont seuls les sommets des lames soient recouverts de revêtement, il est possible d'obstruer les rainures à l'aide de caches, de déposer le revêtement sur lesdits sommets puis de retirer les caches. Les parois des rainures sont alors dépourvues de revêtement.
Utilisation des garnitures selon l'invention:
La garniture selon l'invention est fixée de façon connue, par exemple au moyen de vis, sur le bloc rotor ou le bloc stator du raffineur.
La garniture selon l'invention est fixée de façon connue, par exemple au moyen de vis, sur le bloc rotor ou le bloc stator du raffineur.
La demanderesse s'est apercue que la mise en oeuvre des garnitures selon l'invention permet de garder un entrefer constant lors du raffinage même quand la puissance de raffinage est très élevée, ce qui a pour avantage de conduire à une stabilité des conditions de raffinage et à un maintien de la qualité de la pâte raffinée dans le temps.
De plus, la pâte raffinée est d'une blancheur supérieure à celle obtenue avec les garnitures selon l'état de la technique.
La garniture selon l'invention peut être fixée sur le bloc rotor ou sur le bloc stator du raffineur. De préférence, elle recouvre toute la face de travail du bloc rotor ou du bloc stator. Ainsi, toute la surface active du bloc présente un revêtement de matériau résistant à l'usure.
Bien entendu, il est possible de disposer plusieurs garnitures de dimensions égales ou différentes sur le bloc rotor ou sur le bloc stator, notamment, si l'on souhaite recouvrir toute la face de travail du rotor ou stator et que les dimensions d'une seule garniture sont insuffisantes pour lui permettre d'occuper à elle seule toute la face de travail du bloc rotor ou du bloc stator.
n est préférable de munir à la fois le rotor et le stator du raffineur d'une ou plusieurs garnitures selon l'invention. n est encore davantage préférable de recouvrir toute la face de travail du bloc rotor et toute la face de travail du bloc stator d'une ou plusieurs garnitures selon l'invention, de façon à ce que toute la surface active du raffineur soit constituée du matériau résistant à l'usure. On obtient alors un écoulement de la pâte à raffiner ayant une turbulence maximale et un raffinage optimal.
Les garnitures selon l'invention peuvent être mises en oeuvre lors du raffinage de pâtes dont la concentration en matières sèches est inférieure à 40% et de préférence inférieure à 15%. Elles se révèlent particulièrement performantes lorsque la pâte à raffiner est une suspension aqueuse dont la concentration est comprise entre 3 et 8%.
Essais comparatifs
Le raffinage de pâte à papier a été réalisé dans les mêmes conditions, avec 4 disques métalliques selon l'état de la technique et avec 4 garnitures selon l'invention.
Le raffinage de pâte à papier a été réalisé dans les mêmes conditions, avec 4 disques métalliques selon l'état de la technique et avec 4 garnitures selon l'invention.
Les disques selon l'état de la technique étaient des couronnes de 16 pouces de diamètre commercialisées par la société Black-Clawson, constitués de fonte dite "Nihard" ayant 10 secteurs, des dessus de lames d'une largeur d'environ 5,5 mm, et des rainures parallèles entre elles à l'intérieur de chaque secteur, inclinées de 20 environ par rapport au rayon, de section transversale rectangulaire, d'environ 5,0 mm de largeur et d'environ 6,0 mm de profondeur. Les garnitures selon l'invention étaient des garnitures préparées par le procédé de dépose plasma, en recouvrant d'une épaisseur uniforme ou à peu près uniforme d'environ 500y (microns) d'alumine/oxyde de titane 97/3 (A1203 97%-TiO2 3%) toute la face de travail de couronnes identiques à celles décrites précédemment.
Le raffineur utilisé était le raffineur Twin Midjet commercialisé par la société
Black-Clawson, comportant 4 disques support et travaillant en duo-flow, c'est-à-dire que les 4 disques support sont disposés parallèlement les uns aux autres et une partie (la moitié théoriquement) de la matière brute est raffinée entre 2 disques de raffinage d'un premier jeu et l'autre partie entre 2 disques de raffinage d'un second jeu.
Black-Clawson, comportant 4 disques support et travaillant en duo-flow, c'est-à-dire que les 4 disques support sont disposés parallèlement les uns aux autres et une partie (la moitié théoriquement) de la matière brute est raffinée entre 2 disques de raffinage d'un premier jeu et l'autre partie entre 2 disques de raffinage d'un second jeu.
L'introduction de la matière brute se faisait au centre des disques de raffinage. La pâte raffinée ressortait par la périphérie des disques.
Le raffineur était équipé d'un moteur d'une puissance de 140 kW.
Le débit nominal de circulation de la pâte était de 30 à 40 m3/h, le débit maximal étant de 60 m3/h.
La matière brute présentait une concentration de 3 % et était constituée de pâte à papier dite chimique de résineux de provenance scandinave. La figure 24 représente la courbe de longueur pondérée des fibres et des éléments composant la matière brute.
La longueur moyenne des fibres mesurée par un capteur optique était de 2,49 mm. Le pourcentage massique des fibres en fonction de leur longueur est indiqué au dessus de la courbe.
La supériorité des garnitures selon l'invention est évaluée au travers des mesures effectuées sur des formettes de papier préparées à partir de pâte raffinée. Les résultats de ces mesures sont regroupés dans les tableaux A, B, C, et D suivants dans lesquels
-'E.T.' désigne les formettes obtenues à partir de pâte raffinée dans un raffineur muni de 4 disques du commerce,
-'INV.' désigne les formettes obtenues à partir de pâte raffinée dans un raffineur muni de 4 garnitures selon l'invention.
-'E.T.' désigne les formettes obtenues à partir de pâte raffinée dans un raffineur muni de 4 disques du commerce,
-'INV.' désigne les formettes obtenues à partir de pâte raffinée dans un raffineur muni de 4 garnitures selon l'invention.
Les mesures ont été efectuées suivant les normes françaises indiquées dans les tableaux, en atmosphère conditionnée à 65 %HR et à 200C.
LRo est la longueur de rupture calculée à partir de la force de rupture à machoires jointives alors que LR est la longueur de rupture selon la norme AFNOR
Q03004.
Q03004.
La colonne '"SR' indique le degré Schopper-Riegler de la pâte raffinée.
TABLEAU A
<tb> Temps <SEP> de <SEP> Grammage <SEP> Epaisseur <SEP> SR <SEP>
<tb> raffinage <SEP> (g/m) <SEP> wm) <SEP>
<tb> <SEP> (mn) <SEP> NFQ03-019 <SEP> NFQ03-016 <SEP> NFQ50-003
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<tb> raffinage <SEP> (g/m) <SEP> wm) <SEP>
<tb> <SEP> (mn) <SEP> NFQ03-019 <SEP> NFQ03-016 <SEP> NFQ50-003
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<SEP> 0 <SEP> 67,4 <SEP> 67,4 <SEP> 121 <SEP> 121 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> <SEP> 5 <SEP> 64 <SEP> 72,6 <SEP> 105 <SEP> 126 <SEP> 23 <SEP> 22
<tb> <SEP> 10 <SEP> 63,5 <SEP> 74 <SEP> 99 <SEP> 119 <SEP> 39 <SEP> 35
<tb> <SEP> 15 <SEP> 64 <SEP> 73,6 <SEP> 95 <SEP> 108 <SEP> 52 <SEP> 54
<tb> <SEP> 20 <SEP> 66 <SEP> 74 <SEP> 92 <SEP> 101 <SEP> 66 <SEP> 71
<tb> <SEP> 25 <SEP> 72 <SEP> 90,4 <SEP> 79
<tb>
TABLEAU B
<tb> <SEP> 5 <SEP> 64 <SEP> 72,6 <SEP> 105 <SEP> 126 <SEP> 23 <SEP> 22
<tb> <SEP> 10 <SEP> 63,5 <SEP> 74 <SEP> 99 <SEP> 119 <SEP> 39 <SEP> 35
<tb> <SEP> 15 <SEP> 64 <SEP> 73,6 <SEP> 95 <SEP> 108 <SEP> 52 <SEP> 54
<tb> <SEP> 20 <SEP> 66 <SEP> 74 <SEP> 92 <SEP> 101 <SEP> 66 <SEP> 71
<tb> <SEP> 25 <SEP> 72 <SEP> 90,4 <SEP> 79
<tb>
TABLEAU B
<tb> Temps <SEP> de <SEP> Blancheur <SEP> Opacité <SEP> corrigée
<tb> raffinage <SEP> (%) <SEP> (en <SEP> % <SEP> à <SEP> 70g/m2)
<tb> <SEP> (mn) <SEP> NF <SEP> 03-038 <SEP> NFQ03-006
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<tb> raffinage <SEP> (%) <SEP> (en <SEP> % <SEP> à <SEP> 70g/m2)
<tb> <SEP> (mn) <SEP> NF <SEP> 03-038 <SEP> NFQ03-006
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<SEP> 0 <SEP> 83,8 <SEP> 83,8 <SEP> 76,3 <SEP> 76,3
<tb> <SEP> 5 <SEP> 81,1 <SEP> 82,1 <SEP> 75,9 <SEP> 75
<tb> <SEP> 10 <SEP> 79,4 <SEP> 81,7 <SEP> 75,8 <SEP> 75,3
<tb> <SEP> 15 <SEP> 77,3 <SEP> 81 <SEP> 76 <SEP> 1 <SEP> 71 <SEP> 7 <SEP>
<tb> <SEP> 20 <SEP> 74,6 <SEP> 80 <SEP> 75,6 <SEP> 69,7
<tb> <SEP> 25 <SEP> 78,4 <SEP> 66,7
<tb>
TABLEAU C
<tb> <SEP> 5 <SEP> 81,1 <SEP> 82,1 <SEP> 75,9 <SEP> 75
<tb> <SEP> 10 <SEP> 79,4 <SEP> 81,7 <SEP> 75,8 <SEP> 75,3
<tb> <SEP> 15 <SEP> 77,3 <SEP> 81 <SEP> 76 <SEP> 1 <SEP> 71 <SEP> 7 <SEP>
<tb> <SEP> 20 <SEP> 74,6 <SEP> 80 <SEP> 75,6 <SEP> 69,7
<tb> <SEP> 25 <SEP> 78,4 <SEP> 66,7
<tb>
TABLEAU C
<tb> Temps <SEP> de <SEP> Id <SEP> 100 <SEP> I <SEP> éclatement <SEP> LR <SEP> Allongement <SEP> à <SEP> la
<tb> raffinage <SEP> (mN. <SEP> m2/g) <SEP> (kPa. <SEP> m2/g) <SEP> (m) <SEP> rupture
<tb> <SEP> mn <SEP> NF <SEP> 3-011 <SEP> NF <SEP> 3-053 <SEP> NFQ03-053 <SEP> (%)
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<tb> raffinage <SEP> (mN. <SEP> m2/g) <SEP> (kPa. <SEP> m2/g) <SEP> (m) <SEP> rupture
<tb> <SEP> mn <SEP> NF <SEP> 3-011 <SEP> NF <SEP> 3-053 <SEP> NFQ03-053 <SEP> (%)
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<SEP> 0 <SEP> 1151 <SEP> 1151 <SEP> 2,59 <SEP> 2,59 <SEP> 3549 <SEP> 3549 <SEP> 3,05 <SEP> 3,05
<tb> <SEP> 5 <SEP> 1131 <SEP> 1368 <SEP> 3.51 <SEP> 3,85 <SEP> 4923 <SEP> 5397 <SEP> 3,715 <SEP> 3,3
<tb> <SEP> 10 <SEP> 1046 <SEP> 1438 <SEP> 3,97 <SEP> 4,71 <SEP> 5638 <SEP> 6669 <SEP> 3,99 <SEP> 3,69
<tb> <SEP> 15 <SEP> 875 <SEP> 1210 <SEP> 4,09 <SEP> 5,43 <SEP> 6202 <SEP> 7662 <SEP> 3 <SEP> 97 <SEP> 3 <SEP> 74
<tb> <SEP> 20 <SEP> 830 <SEP> 962 <SEP> 4,33 <SEP> 5,35 <SEP> 6830 <SEP> 7873 <SEP> 4,2 <SEP> 3,79
<tb> <SEP> 25 <SEP> 853 <SEP> 5,65 <SEP> 8796 <SEP> 3,72
<tb>
TABLEAU D
<tb> <SEP> 5 <SEP> 1131 <SEP> 1368 <SEP> 3.51 <SEP> 3,85 <SEP> 4923 <SEP> 5397 <SEP> 3,715 <SEP> 3,3
<tb> <SEP> 10 <SEP> 1046 <SEP> 1438 <SEP> 3,97 <SEP> 4,71 <SEP> 5638 <SEP> 6669 <SEP> 3,99 <SEP> 3,69
<tb> <SEP> 15 <SEP> 875 <SEP> 1210 <SEP> 4,09 <SEP> 5,43 <SEP> 6202 <SEP> 7662 <SEP> 3 <SEP> 97 <SEP> 3 <SEP> 74
<tb> <SEP> 20 <SEP> 830 <SEP> 962 <SEP> 4,33 <SEP> 5,35 <SEP> 6830 <SEP> 7873 <SEP> 4,2 <SEP> 3,79
<tb> <SEP> 25 <SEP> 853 <SEP> 5,65 <SEP> 8796 <SEP> 3,72
<tb>
TABLEAU D
<tb> Temps <SEP> de <SEP> Perméabilité <SEP> LR0 <SEP> sec <SEP> LR0 <SEP> hum.
<tb>
<tb>
raffinage <SEP> [cm3/(m2.Pa <SEP> s)] <SEP> (m) <SEP> (m)
<tb> mn <SEP> NF <SEP> 03-061 <SEP> NFQ03-056 <SEP> NFQ03-056
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<tb> mn <SEP> NF <SEP> 03-061 <SEP> NFQ03-056 <SEP> NFQ03-056
<tb> <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV. <SEP> E.T. <SEP> INV.
<tb>
<SEP> 0 <SEP> 82,4 <SEP> 82,4 <SEP> 11171 <SEP> 11171 <SEP> 10480 <SEP> 10480
<tb> <SEP> 5 <SEP> 29,5 <SEP> 21,5 <SEP> 11767 <SEP> 11485 <SEP> 10418 <SEP> 9547
<tb> <SEP> 10 <SEP> 14,7 <SEP> 5 <SEP> 11800 <SEP> 11966 <SEP> 9369 <SEP> 9754
<tb> <SEP> 15 <SEP> 4,16 <SEP> 1,26 <SEP> 11988 <SEP> 11755 <SEP> 9189 <SEP> 9547
<tb> <SEP> 20 <SEP> 2 <SEP> 0,25 <SEP> 11190 <SEP> 12040 <SEP> 8090 <SEP> 8554
<tb> <SEP> 25 <SEP> 0,07 <SEP> 11560 <SEP> 8164
<tb>
I1 apparaît donc d'après les résultats de ces tableaux que l'hydratation et la fibrillation de la pâte s'effectuent sans qu'on observe un phénomène notable de coupe des fibres.
<tb> <SEP> 5 <SEP> 29,5 <SEP> 21,5 <SEP> 11767 <SEP> 11485 <SEP> 10418 <SEP> 9547
<tb> <SEP> 10 <SEP> 14,7 <SEP> 5 <SEP> 11800 <SEP> 11966 <SEP> 9369 <SEP> 9754
<tb> <SEP> 15 <SEP> 4,16 <SEP> 1,26 <SEP> 11988 <SEP> 11755 <SEP> 9189 <SEP> 9547
<tb> <SEP> 20 <SEP> 2 <SEP> 0,25 <SEP> 11190 <SEP> 12040 <SEP> 8090 <SEP> 8554
<tb> <SEP> 25 <SEP> 0,07 <SEP> 11560 <SEP> 8164
<tb>
I1 apparaît donc d'après les résultats de ces tableaux que l'hydratation et la fibrillation de la pâte s'effectuent sans qu'on observe un phénomène notable de coupe des fibres.
La figure 25 représente la courbe de longueur pondérée des fibres et des éléments composant la pâte après raffinage pendant 20 minutes avec les disques selon l'état de la technique, et avec une puissance utile de 40 kW. La longueur moyenne des fibres était de 1,55 mm.
La figure 26 représente la courbe de longueur pondérée des fibres et des éléments composant la pâte après raffinage pendant 20 minutes avec les garnitures selon l'invention, également avec une puissance de 40 kW. La longueur moyenne des fibres était de 2,66 mm.
La figure 27 représente la courbe de longueur pondérée des fibres et des éléments composant la pâte après raffinage pendant 25 minutes avec les garnitures selon l'invention, avec une puissance de 60 kW. La longueur moyenne des fibres était de 2,18 mm.
Ces courbes montrent clairement que les garnitures selon l'invention permettent d'obtenir une réduction du phénomène de coupe des fibres et une diminution de la production de fines.
Des tests mécaniques effectués de manière comparative sur des formettes de papier fabriquées à partir de pâte raffinée font apparaître que la longueur de rupture et l'indice d'éclatement du papier obtenu avec les garnitures selon l'invention sont en moyenne d'environ 15 à 20% supérieurs à ceux du papier obtenu avec les disques de l'état de la technique. Une supériorité d'environ 30% a même été obtenue lorsque la puissance utile appliquée a été de 60 kW. A cet égard, il convient de noter que lors de la mise en oeuvre de disques selon l'état de la technique, il est impossible d'appliquer une puissance utile aussi élevée dans les conditions spécifiques de fonctionnement de l'installation utilisée pour tester les garnitures selon l'invention.
De façon étonnante, on s'est aperçu également que l'indice de déchirement croît au début du raffinage avec les garnitures selon l'invention alors que en règle générale l'indice de déchirement des formettes décroît dès le début de l'opération de raffinage avec des disques selon l'état de la technique.
Bien évidemment, l'invention n'est en aucune façon limitée par les particularités qui viennent d'être précisées ou par les détails des figures et des essais présentés pour l'illustrer. Nombre de modifications peuvent être apportées aux formes des garnitures particulières qui ont été décrites à titre d'illustration et à leurs éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe par conséquent tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leur combinaison.
Claims (16)
1. Garniture pour raffineur comportant une face de fixation (16) sur le raffineur et une face de travail (17,22), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une âme (15,28,33,50,51) en un matériau rigide, recouverte par un revêtement (19,20,25) en un matériau résistant à l'usure d'une manière telle qu'au moins la surface active (18) de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement (19,20,25).
2. Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit revêtement (19,20,25) est constitué d'une superposition de couches minces ou lamelles (21).
3. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que ladite face de travail (17,22) est munie d'au moins une rainure (23,40,46) destinée à faciliter l'écoulement de la pâte à raffiner.
4. Garniture selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite ou lesdites rainures (23,40,46) sont présentes dans ladite âme (15,28,33,50,51).
5. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit revêtement (19,20,25) recouvre toute ladite face de travail (17,22).
6. Garniture selon l'une quelconque des revendication 3 à 5, caractérisée en ce qu'au moins un obstacle (39,45,55) destiné à perturber le passage de la pâte, est disposé dans au moins une desdites rainures (23,40,46).
7. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit matériau rigide est choisi dans le groupe constitué par les métaux, les alliages métalliques, la fonte, et les matériaux plastiques.
8. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que ledit matériau résistant à l'usure est choisi dans le groupe constitué par les métaux purs, les alliages métalliques, les pseudo-alliages, les cermets, les céramiques, les minéraux et leurs mélanges.
9. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'épaisseur du revêtement est comprise entre 0,1 et 2 mm, de préférence entre 0,5 et 0,8 mm.
10. Garniture selon l'une quelconque des revendications 2 à 9 caractérisée en ce que l'épaisseur desdites couches minces ou lamelles (21) est comprise entre 0,003 et 0,100 mm et de préférence entre 0,005 et 0,025 mm.
11. Raffineur à disques ou conique, caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins une garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Procédé de préparation d'une garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on recouvre au moins partiellement une âme (15,28,33,50,51) en un matériau rigide à l'aide d'un revêtement (19,20,25) résistant à l'usure, d'une manière telle qu'au moins la surface active (18) de la garniture soit constituée par tout ou partie de la surface extérieure dudit revêtement (19,20,25).
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le revêtement (19,20,25) est appliqué par un procédé de dépose plasma.
14. Procédé de raffinage de pâte, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre, lors du raffinage de la pâte, au moins une garniture selon l'une des revendications 1 à 10.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que toute la face de travail (17,22) du rotor est recouverte par une ou plusieurs garnitures selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
16. Procédé selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en ce que toute la face de travail (17,22) du stator est recouverte par une ou plusieurs garnitures selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9404667A FR2718469B1 (fr) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Garniture pour raffineur de pâte. |
| JP7526127A JPH10506686A (ja) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | 精砕機のライニング |
| DE69504490T DE69504490T2 (de) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Mahlgarnitur |
| EP95916728A EP0754259B1 (fr) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Garniture pour raffineur |
| AT95916728T ATE170578T1 (de) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Mahlgarnitur |
| PCT/FR1995/000452 WO1995027822A1 (fr) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Garniture pour raffineur |
| US08/721,992 US5836525A (en) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Lining for a refiner |
| AU23113/95A AU2311395A (en) | 1994-04-08 | 1995-04-07 | Refiner component |
| FI964013A FI108868B (fi) | 1994-04-08 | 1996-10-07 | Massajauhimen vuoraus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9404667A FR2718469B1 (fr) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Garniture pour raffineur de pâte. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2718469A1 true FR2718469A1 (fr) | 1995-10-13 |
| FR2718469B1 FR2718469B1 (fr) | 1996-03-29 |
Family
ID=9462261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9404667A Expired - Fee Related FR2718469B1 (fr) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Garniture pour raffineur de pâte. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5836525A (fr) |
| EP (1) | EP0754259B1 (fr) |
| JP (1) | JPH10506686A (fr) |
| AT (1) | ATE170578T1 (fr) |
| AU (1) | AU2311395A (fr) |
| DE (1) | DE69504490T2 (fr) |
| FI (1) | FI108868B (fr) |
| FR (1) | FR2718469B1 (fr) |
| WO (1) | WO1995027822A1 (fr) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19923865A1 (de) | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Verfahren zur Herstellung von Garnituren für das mechanische Bearbeiten von wasserhaltigem Papierfaserstoff |
| DE19955009C2 (de) * | 1999-11-16 | 2001-10-18 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Garnituren für das mechanische Bearbeiten von suspendiertem Faserstoffmaterial |
| US20020185560A1 (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-12 | Johansson Ola M. | Adjustable refiner plate pattern |
| DE10258324B4 (de) * | 2002-12-13 | 2008-03-27 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Garnituren für das Mahlen von wasserhaltigem Papierfaserstoff |
| SE523892C2 (sv) * | 2003-01-14 | 2004-06-01 | Metso Paper Inc | Malelement |
| DE202004003743U1 (de) * | 2004-03-10 | 2004-05-19 | Voith Paper Patent Gmbh | Mahlmaschine sowie Mahlgarnitur für Papierfaserstoff |
| AT502541B1 (de) * | 2005-08-04 | 2008-01-15 | Andritz Ag Maschf | Platte oder plattensegment sowie vorrichtung mit derartigen platten oder plattensegmenten |
| US7100651B1 (en) * | 2005-08-09 | 2006-09-05 | Sandvik Intellectual Property Ab | Stump grinding disk and wear strips therefor |
| CA3022730C (fr) * | 2007-02-08 | 2021-03-30 | Andritz Inc. | Plaques de raffineur pour reduction en pate mecanique comportant des barres de raffinage incurvees ayant des parois laterales avant dentelees et procede pour concevoir les plaques |
| DE102008039001A1 (de) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Mahlung von wässrig suspendierten Zellstofffasern sowie Mahlgarnitur zu seiner Durchführung |
| FI121793B (fi) * | 2009-06-05 | 2011-04-15 | Metso Minerals Inc | Menetelmä kulutusosan pinnoittamiseksi, menetelmällä pinnoitetun kulutusosan käyttö, kulutusosa ja jauhin |
| WO2011098147A1 (fr) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Voith Patent Gmbh | Procédé pour broyer des fibres cellulosiques en suspension aqueuse et unité de broyage pour sa mise en oeuvre |
| EP2508670B1 (fr) * | 2011-04-04 | 2013-08-21 | Cellwood Machinery AB | Disque de raffinage ou segment de disque de raffinage |
| FI125608B (en) * | 2012-05-15 | 2015-12-15 | Valmet Technologies Inc | Blade element |
| FI125739B (fi) * | 2012-12-27 | 2016-01-29 | Valmet Technologies Inc | Teräelementti ja jauhin |
| JP5969422B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-08-17 | 株式会社栗本鐵工所 | ロールの硬化肉盛構造 |
| US10166546B2 (en) * | 2013-05-15 | 2019-01-01 | Andritz Inc. | Reduced mass plates for refiners and dispersers |
| CN104343034B (zh) * | 2014-10-30 | 2017-01-11 | 臧田良 | 磨浆机磨盘磨片 |
| DE102015207536A1 (de) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Voith Patent Gmbh | Behandlungsgarnitur |
| DE102015213896A1 (de) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Werkzeugs und Bauteil |
| DK2947203T4 (da) | 2015-09-15 | 2022-10-10 | Smurfit Kappa Paper Holdings France | Anvendelse af cellulosefiberpulp |
| DE102016200912A1 (de) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Thyssenkrupp Ag | Verschleißschutzelement für eine Zerkleinerungseinrichtung |
| RU2649013C9 (ru) * | 2016-03-29 | 2018-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы |
| RU2652177C2 (ru) * | 2016-05-17 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Размольная гарнитура дисковой мельницы |
| WO2018009954A1 (fr) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Flsmidth A/S | Disque composite céramique-polyuréthane pour broyeurs ultrafins |
| US11141735B2 (en) * | 2017-06-05 | 2021-10-12 | Valmet Technologies Oy | Refiner plate with wave-like groove profile |
| RU2649595C1 (ru) * | 2017-06-13 | 2018-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Размалывающая гарнитура |
| RU2670523C1 (ru) * | 2017-11-27 | 2018-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы |
| US11643779B2 (en) | 2019-12-13 | 2023-05-09 | Andritz Inc. | Refiner plate having grooves imparting rotational flow to feed material |
| KR102196591B1 (ko) * | 2020-07-28 | 2020-12-31 | 주식회사 다산환경 | 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하기 위한 마쇄기 |
| KR102196593B1 (ko) * | 2020-07-28 | 2020-12-31 | 주식회사 다산환경 | 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하는 시스템 |
| DE102020127783A1 (de) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Aikawa Fiber Technologies Inc. | Refiner-Mahlgarnitur mit in variabler Dicke beschichteten Messern |
| DE102021132158A1 (de) | 2021-12-07 | 2023-06-07 | Aikawa Fiber Technologies Inc. | Refiner-Füllstück mit Mehrfachbeschichtungen auf Stäben |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1621703A1 (de) * | 1966-12-21 | 1969-10-23 | Texas Instruments Inc | Metallisches Bauelement,insbesondere Metallplatte zur Entfaserung eines Pulpebreies |
| WO1991002841A1 (fr) * | 1989-08-24 | 1991-03-07 | Sprout-Bauer, Inc. | Element de raffinage et son procede de fabrication |
| EP0480851A1 (fr) * | 1990-10-11 | 1992-04-15 | Technogenia S.A. | Plaque à surface antiabrasion, et procédé pour sa réalisation |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3104837A (en) * | 1961-01-09 | 1963-09-24 | Bauer Bros Co | Self cleaning refiner plate |
| CH592477A5 (fr) * | 1975-06-11 | 1977-10-31 | Escher Wyss Gmbh | |
| CA1151926A (fr) * | 1979-10-04 | 1983-08-16 | Macmillan Bloedel Limited | Disques d'affineur |
| US4372495A (en) * | 1980-04-28 | 1983-02-08 | The Research Foundation Of State University Of New York | Process and apparatus for comminuting using abrasive discs in a disc refiner |
| US5039022A (en) * | 1989-09-05 | 1991-08-13 | Kamyr Ab | Refiner element pattern achieving successive compression before impact |
| US5046672A (en) * | 1990-08-31 | 1991-09-10 | Beloit Corporation | Refiner plate groove configuration |
| FR2707677B1 (fr) * | 1993-07-13 | 1995-08-25 | Technogenia | Plaque de défibrage ou de raffinage de pâte à papier, et procédé pour sa réalisation. |
-
1994
- 1994-04-08 FR FR9404667A patent/FR2718469B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-07 EP EP95916728A patent/EP0754259B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-07 WO PCT/FR1995/000452 patent/WO1995027822A1/fr active IP Right Grant
- 1995-04-07 DE DE69504490T patent/DE69504490T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-07 JP JP7526127A patent/JPH10506686A/ja active Pending
- 1995-04-07 AT AT95916728T patent/ATE170578T1/de active
- 1995-04-07 US US08/721,992 patent/US5836525A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-07 AU AU23113/95A patent/AU2311395A/en not_active Abandoned
-
1996
- 1996-10-07 FI FI964013A patent/FI108868B/fi active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1621703A1 (de) * | 1966-12-21 | 1969-10-23 | Texas Instruments Inc | Metallisches Bauelement,insbesondere Metallplatte zur Entfaserung eines Pulpebreies |
| WO1991002841A1 (fr) * | 1989-08-24 | 1991-03-07 | Sprout-Bauer, Inc. | Element de raffinage et son procede de fabrication |
| EP0480851A1 (fr) * | 1990-10-11 | 1992-04-15 | Technogenia S.A. | Plaque à surface antiabrasion, et procédé pour sa réalisation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| M. I. STATIONWALA: "abrasive refiner plates for the production of mechanical pulp", TAPPI JOURNAL, vol. 70, no. 10, October 1987 (1987-10-01), NORCROSS,GA,USA, pages 124 - 127 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995027822A1 (fr) | 1995-10-19 |
| FR2718469B1 (fr) | 1996-03-29 |
| US5836525A (en) | 1998-11-17 |
| FI964013A0 (fi) | 1996-10-07 |
| EP0754259B1 (fr) | 1998-09-02 |
| AU2311395A (en) | 1995-10-30 |
| JPH10506686A (ja) | 1998-06-30 |
| DE69504490T2 (de) | 1999-05-12 |
| EP0754259A1 (fr) | 1997-01-22 |
| ATE170578T1 (de) | 1998-09-15 |
| FI964013A (fi) | 1996-10-07 |
| DE69504490D1 (de) | 1998-10-08 |
| FI108868B (fi) | 2002-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2718469A1 (fr) | Garniture pour raffineur de pâte. | |
| BE1008917A3 (fr) | Outil abrasif, de coupe ou analogue et procede de fabrication de cet outil. | |
| EP1993786B1 (fr) | Meule d'ebarbage fine, utilisation de cette meule et procede pour la fabriquer. | |
| EP0333244B1 (fr) | Revêtement insonore et/ou amortissant des vibrations, élément pourvu d'un tel revêtement et procédé d'application de ce dernier | |
| BE1015000A5 (fr) | Trepan tournant et son procede de realisation. | |
| CA2710455C (fr) | Procede de fabrication de pieces avec insert en materiau composite a matrice metallique | |
| EP1949995B1 (fr) | Fil electrode pour electroerosion | |
| FR2632353A1 (fr) | Outil pour machine d'abattage minier comportant une piece abrasive diamantee | |
| CA2126517C (fr) | Plaque de defibrage ou de raffinage de pate a papier, et procede pour sa realisation | |
| EP0459916A1 (fr) | Eléments de friction en matériau composite carbone-carbone à texture différentielle, procédés et dispositifs pour les fabriquer | |
| EP0480851B1 (fr) | Plaque à surface antiabrasion, et procédé pour sa réalisation | |
| FR2638461A1 (fr) | Produit composite abrasif comportant une partie active de materiau ultra-dur et procede de fabrication d'un tel produit | |
| FR2956968A1 (fr) | Eponge abrasive et procede de fabrication d'une telle eponge abrasive | |
| FR2925924A1 (fr) | Papier de securite | |
| EP2915900B1 (fr) | Procédé de réparation d'une anode pour l'émission de rayons X et anode réparée | |
| FR2908791A1 (fr) | Element de raffinage pour fibres, notamment papetieres et raffineur mettant en oeuvre un tel element | |
| EP1131186B1 (fr) | Dispositif de rodage ou polissage | |
| FR2600551A1 (fr) | Plaque perforee resistant a l'usure, notamment pour tamis et tambours filtrants | |
| FR2946551A1 (fr) | Fraise-lime en diamant monocristallin pour l'usinage des composites a matrice ceramique. | |
| EP3991882B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une aube pour turbomachine | |
| FR2539054A1 (fr) | Installation de broyage a jets d'air, notamment pour des matieres cristallisees | |
| JPH02200763A (ja) | リファイナー用部材 | |
| FR2689148A1 (fr) | Tamis cylindrique pour épurateur de pâte à papier et son procédé de fabrication. | |
| BE673047A (fr) | ||
| FR2661866A1 (fr) | Element de friction multicouches en materiau composite carbone-carbone a texture differentielle et son procede de fabrication. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |