KR820001789B1 - 쇄목 펄프의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

쇄목 펄프의 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 쌍압착 쇄목기의 개략도

제2도는 제1도의 쌍압착 쇄목기의 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 연속식 쇄목기의 부분도.

제5도는 수분제거장치가 있는 쌍압착 쇄목기의 작동원리도.

본 발명은 쇄목숫돌차에 목재가 압착(押着)되고 쇄목화영역에 물이 공급되는 펄프화기계에 의하여 쇄목펄프를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 목재쇄목기인 압착쇄목기와 연속식 쇄목기가 대기압하에서 운전되었으며 연속식 쇄목기의 경우 목재는 체인컨베이어에 의하여 유입구로 연속적으로 공급되었고, 압착쇄목기에서는 펄프화될 목재가 배치(batch)로 축을 통하여 공급되었는데 쇄목화조작은 압착기가 목재를 쇄목숫돌차나 숫돌에 누르는 압착실에서 연속적으로 행해졌다.

쇄목화사이클이 완료되면 이 압착기는 원래의 위치로 돌아가서 펄프화될 목재가 입구로 통과되도록 신호를 보낸다. 충전시간이 경과하면 입구는 다시 폐쇄된다.

쇄목화지역에 몰이 도입되면 섬유질을 목재로부터 분리시키는데 필요한 수막을 형성한다. 그러나 이러한 방법의 결점은 물이 부분적으로 증발되어 국부과열을 일으켜 목재를 그을리게 하는 것인데 이는 목재펄프를 오염시키고 균일하지 않게 된다.

본 발명에 의하면 쇄목숫돌차에 목재가 압착되고 쇄목화영역에 물이 공급되는 펄프화기계에 의하여 쇄목펄프를 제조하는 방법을 제공하는데 쇄목화는 가압하에서 물의 온도가 100℃ 이상에서 수행된다.

가압하에서 조업하면 쇄목화조업을 외부공기와 차단된 용기내에서 행하여야 하는데 높은 온도의 물을 사용하는 것이 가능하다. 과압은 1-3 바아, 수온은 120-130℃가 좋다.

본 발명의 또 다른 특징은 쇄목펄프화기계를 제공하는 것인데 이 기계는 쇄목기, 재목공급기, 쇄목기밑에 노출되어 쇄목펄프를 포집하는 집수구를 함유하는 내압 동체 ; 내압유입구 밸브장치가 있는 목재도입구 ; 동체를 가압하에서 유지시키는 장치와 가압하에서 펄프를 유출시키는 유출로 등으로 구성되어 있다.

조업이 가압하에서 행해지므로 동체를 내압으로 하는 것이 필요하고 펄프화될 목재는 입구원료공급축을 따라서 이동하여 가압실에서 배치로 봉입된다. 펄프화될 목재는 예컨데 쌍압착펄프화기계의 가압실이나 연속식 쇄목기의 유입로에서 적절한 밸브에 의하여 봉인된다. 마찬가지로 집수로에서의 유출이나, 고랑은 밀폐도관으로 연결되어야 한다.

본 발명의 장치에서는 유입로의 밸브가 서로 앞뒤로 노출되어 있는 두 개의 미끄러질 수 있는 판으로 구성되어 있으며 이들 판들이 밀폐되는 방향으로 쐐기의 형태로 구성되어 있는 것이 좋다. 이와같이 함으로써 목재의 무게로 인하여 짓눌리는 위험이 감소되고 가압실은 항상 밀폐될 수 있는 것이다. 이따금 쇄목화에 의하여 거친 칩(chip)과 스플린터가 생성되는데 이것은 어떤 경우에는 분쇄될 목재조각의 길이일 수 있다. 이들 조각들은 출구도관을 막히게 하는 요인이 될 수 있으며 따라서 출구도관입구에 칩 브레이커를 설치하여 이들 문제가 되는 칩이나 스플린터를 먼저 부순 다음 목재펄프와 함께 이송시키는 것이 좋다.

칩 브레이커는 예컨데 회전로울러로 구성되어 있는데 이 회전로울러에는 나란히 배치되고 톱니나 절단기형 장치가 있는 두 개의 원판이 설치되어 있으며 이 로울러는 톱니나 절단기형 장치가 설치되어 있는 고정장치와 함께 작동된다. 원판에 있는 각개의 톱니 또는 절단기형 장치는 모가나게 상호 노출되어 있는 것이 좋다. 이와 같은 방법은 긴 스플린터가 분쇄지역으로 들어가되 똑바로 들어가지 않음으로써 에너지를 절약하고 짓눌리는 가능성을 피하게 한다. 더 나아가서 펄프재순환 파이프는 고랑이나 집수구에 연결되어 있다. 이미 현탁액의 형태로 된 펄프는 이 파이프를 통하여 이송되고 이송된 후에는 새로운 쇄목펄프와 혼합된다. 이와 같은 추가 유입은 높은 유량을 제공하여 응고 또는 고랑에서의 물질의 축적을 피하게 한다.

또한, 쇄목 후 쇄목펄프로부터 물이 제거되고 이와 같이 하여 얻어진 물은 아직도 가압하에서 분쇄지역으로 순환되며 농축된 쇄목펄프는 대기압으로 놓여지게 된다.

쇄목화 공정 후 얻어진 쇄목을 순환시키는 것이 필요한데 물질의 밀도는 약 1-2.5%이고 다시 대기압하에 놓여진다. 쇄목펄프가 이때 배출되는 경우, 많은 열량이 가압하의 장치로부터 방출된다. 이 열량은 비교적 크고 복잡한 열회수 시스템에 의해서 만 회수될 수 있다.

증기세척장치와 화학증기중화장치도 또한 필요하다. 생성되는 물질의 낮은 온도로 인하여 폐열은 물의 온도를 100℃로 올리는 데에만 사용된다. 따라서 쇄목화공정을 위한 열평형을 이루기 위하여 1시간에 2-3톤의 수증기가 물질 1톤당 필요하게 된다.

이러한 공정을 위한 에너지 요구량은 쇄목펄프로부터 물을 제거함으로서 제한되는데 통상적으로 물질의 밀도는 수분 1-2.5%인데 압력이 감소되기 전에 물을 공급함으로서 여전히 가압하에서 다시 쇄목화 지역으로 보낸다. 예를들어서 만일 현탁액이 5%의 절대건조도로 농축되면, 더 이상 추가로 생증기를 공급할 필요는 없으며 생성된 모든 농축액은 공정에 재순환될 수 있다.

여기서, 수분을 제거하여 물질의 밀도가 5% 이상이 되도록 하는 것이 좋다. 수분의 추출은 집수로나 고랑 속 또는 다음에 수분추출스크류에 의해 행해질 수 있으며 수분 배출파이프는 가압수용기에 연결되고 여기로부터 파이프는 다시 쇄목화지역으로 재순환되며 쇄목펄프배출파이프는 감압장치를 지나 펄프를 대기압으로 재순환시킨다.

농축쇄목펄프를 위한 감압장치는 밸브가 달린 적절한 용기나 노즐 또는 상호 상대적으로 이동하는 두개의 평행판에 의해 형성된 감압유출구로 구성되어 있는데 예컨데 감압화는 불순물과 목재 스플린터가 분리되는 하이드로사이클론을 따라서 행해진다.

별첨도면에 의하여 본 발명을 설명하기로 한다.

제1도에 나타낸 쇄목펄프기계는 쌍 압착쇄목기로서 내압설계된 것이다. 쇄목숫돌(grind stone)(1)은 밀봉된 동체(2)의 내부에 설치되어 있다. 쇄목숫돌의 양쪽면에는 가압실(3)이 있는데, 그 각각에는 하나의 압착구(具)(4)(제2도)가 있다. 각각의 압착기(4)는 수압(水壓)형 실린더(5)에 의해 작동된다. 2개의 가압실 (3) 위에는 목재원료 유입구(6)가 있으며 두개의 슬라이드밸브(7)과 (8)로 구성된 내압밸브가 설치되어 있다. 슬라이드밸브(7)과 (8)은 쐐기 형태로서 밀봉을 돕기 위하여 밀폐방향으로 되어 있다. 목재가 짓눌리는 것을 피하기 위하여 모서리를 지지하고 있는 축의 적어도 2개의 벽면이 바닥을 향해서 벌어진 각도로 만들어져 있다.

조업시에는 동체(2)는 가압하에서 유지되며 온도는 100℃ 이상이고 목재는 압착기(4)에 의해 쇄목숫돌에 압착되어 펄프화된다. 압착조작이 끝난 직후 압착기(4)는 다시 제자리로 돌아간다. 그 다음 슬라이드밸브(8)이 열리고 새로운 목재원료가 각각의 내압실(3)을 통과하게 되며 슬라이드밸브(8)이 다시 닫히고 슬라이드밸브(7)이 열려서 새로운 목재원료가 대기상태에 있도록 한다.

쇄목숫돌(1)의 밑에는 펄프고랑(9)가 연결되어 있고 칩브레이커(11)을 지나 유출관(10)으로 연결된다. 칩브레이커(11)은 두 개의 원판(13)과 절단기형장치(14)가 서로 노출되어 있는 회전로울러(12)로 구성되어 있다. 이들 절단기형장치(14)는 정치된 장치(15)와 함께 작용하게 되는데 장치(15)위에는 톱니형장치(16)이 유사하게 노출되어 있다. 이와 같이 하여 커다란 칩과 스플린터의 크기가 감소되어도관 (10)으로 들어가게 된다. 펄프순환파이프(17)은 또한 펄프고랑(9)속으로 부어 넣는데 펄프는 이도관을 통하여 순환되고 새로운 목재펄프와 혼합된다. 이것은 고랑내에서의 유속을 증대시키고 고랑내에서 물질이 응고되는 위험을 감소시켜 준다.

제1도에서 볼 수 있는 바와 같이 펄프는 폐쇄도관(10)으로부터 감압밸브 (18)을 지나 하이드로사이클론(19)로 이송되는데 사이클로(19)에서는 칩과 같은 불순물들이 거친 조각의 유출구(20)으로부터 제거되고 감소된 쇄목펄프는 하이드로사이클론로부터 제품출구파이프(21)을 지나 추출된다.

열을 회수하기 위하여 쇄목펄프는 더 처리하기 전에 열교환기(22)를 통과하게 된다. 물유입파이프(23)으로부터 이송되는 공급수는 열교환기(22)를 지나고 동체(2)로 유입되는데 이때의 온도는 약 125℃이다. 압축공기가 도관(24)를 통하여 동체로 도입된다. 펄프의 순환관(17)을 위한 현탁액은 열교환기(22)의 방출부분에 있는 펄프유출관(25)로부터 취할 수 있다(점선으로 표시되었음). 가압하에서 조작함으로서(이 경우 쇄목화조업은 외부대기와 차단된 밀실에서 행해진다)보다 높은 수온에서 조업할 수 있다. 이때 생성된 쇄목펄프는 더 좋고 균일한 것으로 밝혀졌다. 긴 섬유의 분율과 쇄목펄프의 파괴길이도 증가하였으며 고온에서는 에너지가 덜 소모되었는데 이것은 리그닌이 약 122℃에서 연화되기 때문이다.

제4도에 나타낸 연속식 쇄목기는 제1도-제3도에 나타낸 쌍압착 쇄목기와 유사하게 작동한다. 그러나, 제4도에 나타낸 바와 같이 슬라이드밸브(7')과 (8')는 상호 맞대어 노출되어 있는데 그 이유는 원료 유입축의 칫수가 크기 때문이다.

제5도는 수분제거장치가 달린 쌍압착 쇄목기를 나타낸다. 쇄목숫돌(31)은 밀폐된 동체(32) 내부에 설치되어 있고 펄프화될 목재는 압착기(34)와 (35)에 의하여 쇄목숫돌에 압착된다. 목재는 가압밸브(36)과 (37)을 통하여 공급된다. 쇄목숫돌(31) 밑에는 유출파이프(39)가 달린 펄프고랑(38)이 있다. 펄프고랑(38)과도관(39) 사이에는 칩브레이커(40)이 있는데 이것은 제2도의 칩브레이커(11)과 유사한 것이다. 도관(39)는 수분제거 스크류(41)로 연결되고 여기에서 쇄목펄프는 1.5%에서 약 5%로 농축된다. 농축된 쇄목펄프는 펄프출구관(48)을 통하여 펄프포집탱크(42)로 이송되고 아직도 가압상태하에 있는 물은 유출도관(43)과 펄프(44)를 통하여 가압수조(45)로 방출된다. 가압수조(45)로부터 순환도관(46)은 다시 쇄목화 지역으로 재순환되고 여기서 압축된 물은 노즐(47)로부터 쇄목숫돌(31) 위로 살포된다. 가압지역으로부터 쇄목펄프를 제거하기 위하여 4개의 동일한 장치를 도시한 것과 같이 사용할 수 있다. 농축된 쇄목펄프는 펄프포집탱크(42)로부터 하이드로 사이클론(49)를 통하여 이송된다. 이 경우, 정부하(正負荷) 압력이 또한 하이드로사이클론의 작동을 위하여 사용된다. 불순물들은 사이클론 원추의 하단으로 제거되며 정화된 현탁액은 상압하에서 사이클론 상부에서 추출된다. 하이드로 사이클론(49)대신에 노즐(50)이나 이중밸브장치(51), 또는 원판형 정제기(55)를 사용할 수 있다.

물의 손실을 보충하기 위하여 다른 지점에서 나오는 추가순환수를 가압수조 (45)에 도관(52)를 통해 공급한다. 쇄목화기계 동체(32) 내부의 온도와 압력은 조절기(54)가 달린 수증기 도관(53)에 의하여 제어된다.

Claims (1)

1. 펄프화기계에 의하여 쇄목펄프를 제조함에 있어서, 쇄목기에 의해 목재가 압착되는 동안, 쇄목영역으로 수분이 공급되며, 쇄목화는 1-3 바의 과압하에서 120-130℃의 온도로 행해지고, 쇄목 후 목재펄프의 밀도가 5% 이상이 되도록 압력수를 제거하고, 이 물을 다시 쇄목화 부분으로 재순환하고, 농축된 목재펄프는 대기압하에 놓여지는데, 전기의 펄프화기계는 가압동체내에 쇄목화기계, 목재공급장치 및 쇄목화기계 밑에 설치되어, 목재펄프를 포집하는 집수로가 들어있고, 가압동체로 목재를 공급하기 위하여 밀폐되는 방향으로 쐐기형태를 가진 두 개의 슬라이드밸브로 배열된 내압 유입밸브 장치가 있는 목재 공급로와, 동체를 가압으로 유지시키는 장치 및 가압하에서 펄프를 유출로로 구성되어 있으며, 출구 부분에는 칩브레이커가 설치되어 있는데 이것은 절단기가 있는 2개의 원판으로 되어 있고 이들 원판은 회전로울러에 나란히 배열되어 있어 고정된 절단장치와 함께 작동되도록 되어 있으며, 전기의 쇄목펄프화기계는 집수로를 통해 펄프를 재순환시킬 수 있고 집수로 내부나 다음에 수분제거스크류가 있어서 가압수조를 통해 쇄목화 부분으로 순환되고 목재펄프출구도관은 펄프를 대기압으로 방출시키기 위하여 감압장치로서 하이드로사이클론, 이중밸브장치, 원판형정제기가 설치되어 있으며 목재펄프도관은 펄프포집탱크를 통해 감압장치인 노즐에 연결되어 있음을 특징으로 하는 쇄목펄프의 제조방법.

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