【発明の詳細な説明】
セルロース物質を破砕するためのプロセス及びプラント
本発明は、セルロース物質を破砕するための、特にパルプを破砕するためのプ
ロセス及びプラントに関する。
この何十年かの間、現在広く使用されているビスコースプロセスに代わり得る
、セルロース成型体の製造プロセスが模索されてきた。数ある理由の中、環境へ
の影響が少ないために興味深い代替物として、セルロースを誘導体化することな
く有機溶媒に溶解してこの溶液から押し出して成型体、例えばファイバ（繊維）
、フィルム、及び他の成型体を生成することが見出された。このように押し出し
成型されたファイバは、ＢＩＳＦＡ（国際人工ファイバ規格局）から属名「リオ
セル（Ｌｙｏｃｅｌｌ）」を与えられた。ＢＩＳＦＡは有機溶媒を有機化学薬品
と水との混合物と理解している。
セルロース成形体を製造するためには、有機溶媒として、３級アミン−オキサ
イド及び水の混合物が特に適していることが分かった。アミン−オキサイドとし
ては、第一にＮ−メチルモルホリン−Ｎ−オキサイド（ＮＭＭＯ）が使用される
。他のアミン−オキサイドは、例えばＥＰ−Ａ−０５５３０７０に記載されてい
る。成型可能なセルロース溶液の生成プロセスは、例えばＥＰ−Ａ−０３５６４
１９より公知である。３級アミン−オキサイドを使用したセルロース成型体の製
造は、一般にアミン−オキサイドプロセスと呼ばれる。
ＥＰ−Ａ−０３５６４１９には、紡糸可能なセルロース溶液を生成するための
アミン−オキサイドプロセスが記載されており、他の物質のなかでも液体、水性
Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキサイド（ＮＭＭＯ）中のセルロース懸濁液が利
用される。このプロセスは、単一ステップで薄膜処理装置内で懸濁液を連続的に
成型可能溶液に変化させる。最後に、この成型可能な溶液は紡績機等の成型機内
でフィラメントへと紡糸され、該フィラメントは沈澱浴を介して誘導される。
上記のように、成型可能なセルロース溶液を生成するための出発材料として、
水性３級アミン−オキサイド中のセルロースの縣濁液が使用される。この懸濁液
は、セルロースを破砕してこれを攪拌器内に入れ、水性アミン−オキサイド溶液
に入れることで生成される。
ＷＯ９４／２８２１７より、破砕したセルロースを基にした予備混合物を生成
するためのプロセスが公知であり、これによって成形可能なセルロース溶液が生
成されることができる。出発材料として、ロール状のパルプが使用される。パル
プは切削装置内で破砕され、この破砕されたパルプは空気によってパルプ分離器
内に吹き飛ばされ、このパルプ分離器内でこの破砕パルプは二つの分級物、即ち
２．５４ｍｍ未満の粒子サイズを示す第一分級物、及びダスト分級物に分離され
る。このダスト分級物は搬送空気によって運ばれ、フィルターで後者と分離され
る。その後、フィルターで濾過されたダスト分級物は再び第一分級物と合わされ
、セルロース懸濁液を生成するために使用される。
この既知のプロセスは、出発材料としてシート状のパルプではなくロール状の
パルプが使用されるという欠点がある。シート状のパルプは、各パルプベールが
金属ストリップによって梱包され、これらの金属ストリップによって該シートの
外側のエッジが変形してしまうため、プロセスにとってより難しい。これらの変
形は、シート同士間で、ある程度の機械的な接着が起こり、破砕装置に均一に供
給することが難しくなることを意昧する。しかし、供給が均一にされない場合、
破砕装置の駆動エレメントは均一に充填されない。一方、シートパルプを使用す
れば、ロールパルプに比べて入手が容易であり、輸送も簡便であることから、よ
り便利である。
上記のＷＯ９４／２８２１７より公知であるプロセスの他の欠点は、破砕され
たパルプを二つの分級物に分離しなければならないことである。これは当然より
複雑な技術プラントを要することを意昧する。
従って、本発明の目的は、上記の欠点を克服することができるプロセス及びプ
ラントを提供することである。
セルロース物質を破砕するための本発明に従ったプロセスは、該破砕が少なく
とも下記の２つのステップ、即ち、
（１）セルロース物質を予備的に破砕して異なるサイズの分級物の粒子を生成
し、及び、
（２）該予備破砕によって生成された粒子をいかなるサイズ分級物にも分離す
ることなく装置へと輸送され、該装置内で該粒子が更に破砕される、
ステップを経て実施されることを特徴とする。
少なくとも２ステップの破砕によって、セルロースの破砕の劣化を少なくし、
該破砕装置に均一に充填することが可能となることが分かった。更に、これはシ
ートパルプを処理することが可能である。パルプ混合物もまた、使用することが
できる。
セルロース物質としは、好ましくはパルプが使用される。
本発明のプロセスに従って、該予備破砕によって生成された粒子は、最も好ま
しくはガスによって輸送される。
本発明に従ったプロセスは、好ましくは連続的に実施される。
更に、本発明に従ったプロセスによって、アミン−オキサイドプロセスのため
の水性３級アミン−オキサイド中でのセルロース懸濁液の生成に特に適した破砕
されたセルロース物質を連続的に生成することができることが分かった。
本発明はまた、本発明に従ったプロセスを実施するためのプラントにも関し、
前記プラントは次の機能によって特徴付けられる：
（１）セルロース物質を予備破砕するための第一装置、
（２）予備破砕された該セルロース物質を更に破砕するための少なくとももう
一つの更なる装置、及び、
（３）該第一装置に連結した、予備破砕されたセルロース物質のための輸送管
、及び該輸送管内に予備破砕されたセルロース物質のための分岐が備えられてい
ない場合には互いに連結した少なくとも一つの更なる装置。
本発明に従ったプラントの好適な実施の形態では、セルロース物質を予備破砕
するための該第一装置内につながるドロップシャフトが備えられ、及びシート状
パルプ若しくはロール状パルプを該ドロップシャフトに導入することができる手
段が備えられていることから成る。
有利な点として、本発明に従ったプラントにおいては、セルロースを破砕する
ための装置が二つ備えられていることである。
予備破砕されたセルロース物質を新鮮な空気から分離するために、輸送管内に
サイクロンを備えることが便利であることが分かった。
本発明の好適な実施の形態は、添付の図面により詳細に説明される。図面は、
パルプの２ステップ破砕を含む本発明に従ったプラントの実施の形態を表してい
る。
出発材料として、ロール状のパルプとともにシート状パルプが使用される。参
照番号１はシート状のパルプ（６００ｍｍＸ６００ｍｍ）を示し、このパルプ１
はコンベアベルト３によって、図中に該シート状パルプ１の上の矢印で示された
方向へと輸送される。該コンベアベルトを動かすためのモーターは図示されてい
ない。図中に参照番号４及び５で示された停止及び投入装置によって、パルプシ
ート１は必要に応じてドロップシャフト６へと落とされ、粒状化装置９（Ｃｏｎ
ｄｕｘ ＣＳ５００／１０００型；スクリーン：＞０．７５ｍｍ）によって予備
破砕される。このように、パルプは非連続的に供給される。
更に、ロール状のパルプ（幅：８００ｍｍ）がドロップシャフト６に供給され
る。図では、モーター（図示されていない）によって運転される実質的に二つの
輸送ローラから成る供給装置１０によってパルプがロール２ａから引き出されて
いるところが表されている。このように、パルプは連続的に供給される。
ロールを時々交換する場合に中断するのを避けるために２番目のパルプロール
２ｂが備えられ、ロール２ａが交換されている間にこのパルプロール２ｂからパ
ルプが引き出される。
参照番号７及び８は、該パルプがパルプを梱包するのに通常使用される金属ス
トリップの残留物等の金属片を含んでいるかどうかを検出することができる金属
検出器を示す。金属片が検出された場合、該金属検出器は粒状化装置９及びコン
ベアベルト３若しくは供給装置１０のスイッチを切り、粒状化装置９のブレード
が損傷するのを避ける。
粒状化装置９内で予備破砕されたパルプは管１２（直径：１５０ｍｍ）に入り
、ファン１１によって生成された空気流によってその中に捕捉される。都合よく
は、ファン１１の空気流は、２０〜２５ｍ／ｓの値に調整され、粒子サイズによ
って
空気中０．２５〜２．５ｋｇ／ｍ3の予備破砕されたパルプで充填される。
予備破砕されたパルプは、空気流によってサイクロン１３の中に吹き込まれ、
そこで予備破砕されたパルプは輸送ガスから分離される。この輸送ガスは管１４
を通ってドロップシャフト６へと導かれる。
サイクロン１３から、予備破砕されたパルプは第二粒状化装置１５（ＣＳ型５
００／１０００；スクリーン：＜２０ｍｍ）へと導かれ、そこでこの予備破砕さ
れたパルプはさらに所望の粒子サイズまで破砕される。最後に、この破砕された
パルプは輸送管１６へと入り、そこで該パルプはファン１７によって生成された
空気流に捕捉され、例えば貯蔵タンク（図示されていない）へと輸送されること
ができる。
パルプの２−ステップ破砕によって、二つの粒状化装置の破砕効率のより良い
整合がなされるだけでなく、セルロースの劣化を避けることもできる。更に、パ
ルプの適用量、例えば破砕されたパルプが水性３級アミン−オキサイドに導入さ
れてセルロース懸濁液が生成されるミキサーへのパルプの適用量が、より簡単且
つ正確に計れることが分かった。The present invention relates to a process and a plant for crushing cellulosic material, especially for pulp. In recent decades, there has been a search for a process for producing cellulose moldings that can replace the viscose process that is now widely used. Among other reasons, an interesting alternative because of its low environmental impact is that cellulose can be dissolved in an organic solvent without derivatization and extruded from this solution to form molded articles such as fibers, films, and others. Was found to produce a molded article of The extruded fiber was given the generic name "Lyocell" by BISFA (International Artificial Fiber Standards Agency). BISFA understands the organic solvent as a mixture of an organic chemical and water. It has been found that a mixture of tertiary amine-oxide and water is particularly suitable as an organic solvent for producing a cellulose molded article. First, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) is used as the amine-oxide. Other amine-oxides are described, for example, in EP-A-0553070. Processes for producing moldable cellulose solutions are known, for example, from EP-A-0356419. The production of a cellulose molded article using a tertiary amine-oxide is generally called an amine-oxide process. EP-A-0356419 describes an amine-oxide process for producing a spinnable cellulose solution and, among other substances, in liquid, aqueous N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO). A cellulose suspension is used. This process converts the suspension continuously into a moldable solution in a thin-film processor in a single step. Finally, the formable solution is spun into filaments in a forming machine, such as a spinning machine, and the filaments are guided through a precipitation bath. As mentioned above, a suspension of cellulose in aqueous tertiary amine-oxide is used as a starting material to produce a moldable cellulose solution. This suspension is formed by crushing the cellulose, placing it in a stirrer, and placing it in an aqueous amine-oxide solution. From WO 94/28217, a process for producing a premix based on crushed cellulose is known, whereby a moldable cellulose solution can be produced. As starting material, pulp in roll form is used. The pulp is crushed in a cutting device, and the crushed pulp is blown off by air into a pulp separator, in which the crushed pulp exhibits a particle size of less than two fractions, namely 2.54 mm It is separated into a first fraction and a dust fraction. This dust fraction is carried by the carrier air and separated from the latter by a filter. Thereafter, the filtered dust fraction is again combined with the first fraction and used to produce a cellulosic suspension. This known process has the disadvantage that pulp in roll form is used as the starting material instead of pulp in sheet form. Pulp in sheet form is more difficult for the process because each pulp bale is packed by metal strips, which deform the outer edges of the sheet. These deformations imply that some mechanical adhesion occurs between the sheets, making it difficult to uniformly feed the crushing device. However, if the feed is not homogenized, the drive elements of the crusher will not be evenly filled. On the other hand, the use of sheet pulp is more convenient than roll pulp because it is easier to obtain and easier to transport. Another disadvantage of the process known from WO 94/28217 mentioned above is that the crushed pulp must be separated into two fractions. This naturally means that a more complex technical plant is required. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a process and plant that can overcome the above disadvantages. The process according to the invention for crushing the cellulosic material comprises the steps of crushing comprising at least two steps: (1) preliminarily crushing the cellulosic material to produce particles of different sized fractions; And (2) transporting the particles produced by the pre-crushing to an apparatus without separating into any size fractions, wherein the particles are further crushed in the apparatus. Features. It has been found that the crushing of at least two steps makes it possible to reduce deterioration of crushing of cellulose and to uniformly fill the crushing device. In addition, it is capable of processing sheet pulp. Pulp mixtures can also be used. As the cellulosic material, pulp is preferably used. According to the process of the invention, the particles produced by the pre-fractionation are most preferably transported by gas. The process according to the invention is preferably performed continuously. Furthermore, the process according to the invention makes it possible to continuously produce a crushed cellulosic material which is particularly suitable for producing a cellulosic suspension in an aqueous tertiary amine-oxide for the amine-oxide process. I understood. The present invention also relates to a plant for performing the process according to the invention, said plant being characterized by the following functions: (1) a first device for pre-fracturing the cellulosic material, (2) At least one further device for further crushing the pre-crushed cellulosic material, and (3) a transport tube for the pre-crushed cellulosic material connected to the first device, and in the transport tube At least one further device connected to one another if no branch is provided for the pre-crushed cellulosic material. In a preferred embodiment of the plant according to the invention, a drop shaft leading into the first device for pre-crushing the cellulosic material is provided, and sheet pulp or roll pulp is introduced into the drop shaft Means are provided. Advantageously, the plant according to the invention is provided with two devices for crushing cellulose. It has proven convenient to provide a cyclone in the transport tube to separate the pre-crushed cellulosic material from the fresh air. Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings represent an embodiment of the plant according to the invention, including a two-step crushing of the pulp. As a starting material, sheet pulp is used together with roll pulp. Reference numeral 1 denotes a sheet-like pulp (600 mm × 600 mm). The pulp 1 is transported by a conveyor belt 3 in a direction indicated by an arrow above the sheet-like pulp 1 in the figure. The motor for moving the conveyor belt is not shown. The pulp sheet 1 is dropped, if necessary, onto a drop shaft 6 by means of a stop and dosing device indicated by the reference numerals 4 and 5 in the figure, and is granulated 9 (Con dux CS500 / 1000; screen:> 0). .75 mm). Thus, the pulp is supplied discontinuously. Further, pulp in a roll form (width: 800 mm) is supplied to the drop shaft 6. In the figure, the pulp is drawn from the roll 2a by a feeder 10 consisting essentially of two transport rollers driven by a motor (not shown). Thus, the pulp is supplied continuously. A second pulp roll 2b is provided to avoid interruptions when changing rolls from time to time, from which pulp is withdrawn while the rolls 2a are being changed. References 7 and 8 denote metal detectors capable of detecting whether the pulp contains metal fragments, such as the remnants of metal strips commonly used to pack pulp. If a piece of metal is detected, the metal detector switches off the granulator 9 and the conveyor belt 3 or the feeder 10 to avoid damaging the blades of the granulator 9. The pulp pre-crushed in the granulator 9 enters the tube 12 (diameter: 150 mm) and is trapped therein by the air flow generated by the fan 11. Conveniently, the air flow of the fan 11 is adjusted to a value of 20 to 25 m / s and filled with 0.25 to 2.5 kg / m 3 of pre-crushed pulp in air depending on the particle size. The pre-crushed pulp is blown into the cyclone 13 by an air stream, where the pre-crushed pulp is separated from the transport gas. This transport gas is led to the drop shaft 6 through the pipe 14. From the cyclone 13, the pre-crushed pulp is led to a second granulator 15 (CS type 500/1000; screen: <20mm) where the pre-crushed pulp is further crushed to the desired particle size. You. Finally, the crushed pulp enters a transport tube 16 where the pulp is trapped in an air stream generated by a fan 17 and can be transported, for example, to a storage tank (not shown). The two-step crushing of the pulp not only results in a better match of the crushing efficiency of the two granulators, but also avoids cellulose degradation. Further, it has been found that the pulp dosage, for example, the pulp dosage to a mixer in which the crushed pulp is introduced into an aqueous tertiary amine-oxide to produce a cellulose suspension, can be more easily and accurately measured. .
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ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
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