NO117886B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av fibermasser av ligno-cellulloseholdig materiale.

Nærværende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av fibermasser fra fibrøst ligno-celluloseholdig materiale som omfatter en langvarig kjemisk behandling i nærvær av vanndamp med en temperatur som ligger over 100° C, fortrinnsvis mellom 150—200° C og i spesielle tilfelle opp til 220° C og etter tilsetning av kjemikaliene som har en nøytraliser-ende innvirkning på herunder dannede organiske syrer, samt en derpå følgende mekanisk defibrering.

Ved denne halvkjemiske metode inn-mates det ligno-celluloseholdige materiale, derpå oppdeles det til flis med en størrelse i fiberretningen på f. eks. 25 mm og mindre i en vanlig langstrakt forvarmer i hvilken materialet forvarmes i en atmosfære av høytrykksdamp i et tidsrom av 5 minutter og ofte lenger, vanligvis 10—20 min. I visse tilfelle har behandlingstiden opp til 60 min. vært foreslått. Med langtidsbehandling i varme forståes således tider av slik størrelsesorden. Fra forvarmeren transpor-teres det fiberholdige materiale alminne-lighet ved hjelp av skruetransportører frem til anleggets mekaniske defibreringsappa-rat, hvor det mekanisk oppdeles for derpå å avgå fra anlegget i form av fibermasse. Fremgangsmåten er f.eks. beskrevet i U.S. patent 2 008 892.

Samtidig med det oppstykkede materiale innføres i forvarmeren ved hittil kjente fremgangsmåter kjemikalier av vanligvis alkalisk natur, beregnet på å lette defibreringen og å gi den fremstilte masse visse ønskede egenskaper. Disse i vann opp-løste kjemikalier kommer i forvarmeren i intim kontakt med fibermaterialets over-flatesjikt, mens derimot dettes indre deler ikke nåes av kjemikaliene. Under innvirkning av den økede temperaturen oppstår derved i de av alkaliet ikke beskyttede partier av det ligno-cellulloseholdige materiale hydrolytiske forandringer, spesielt innenfor materialets hemicellullose, som nedbryter denne til enkle sukkerarter. Dette gjør at en betydelig del av utgangsma-terialet går tapt ikke bare ved utløsning av lignin men også ved hydrolyse, slik at utbyttet av fibermasse begrenses til 65 å 70 % og i visse tilfelle til mindre enn 60 %.

Når ligno-celluloseholdig materiale oppvarmes i nærvær av fuktighet dannes maursyre og eddiksyre. Derved økes sur-hetsgraden og foranlediger en videre hydrolyse av råmaterialet, som ved at det spesielt angriper hemicellullosen minsker utbyttet av fibermasse og forøvrig påvir-ker holdfastheten av de av fibermassen fremstilte produkter i ugunstig retning.

Det er ved forsøk påvist at spaltningen av råmaterialet skjer med en viss regelmes-sighet som for hver type råmateriale er direkte avhengig av temperatur og opp-varmningstid. Det er således bragt på det rene at det ligno-cellulloseholdige materiale under den første behandling ved en oppvarmning minsker i vekt halvparten så raskt, hvis temperaturen herunder senkes med ca. 8° C. Som eksempel må altså nev-nes at om ved 200° C forvarmningstempe-ratur en viss vektminskning oppnåes etter ett minutt fordres ved 192° C forvarm-ningstemperatur 2 minutter og ved 184° C 4 minutter etc. for å oppnå samme vektminskning. Denne egenartede regelmessig-het for den hydrolytiske nedbrytingspro-sess gjelder opptil en vektminskning av det opprinnelige materialet på 25—32 % av dettes tørrvekt i avhengighet av dets egen-art. Vektminskningen svarer omtrent til materialets som hemicellullose betegnede bestanddel, selv om også en viss, fast ube-tydelig del av cellullosen hydrolyseres.

Oppfinnelsen har til oppgave å elimi-nere disse mangler som hittil har klebet ved de tilpassede metoder, og således å øke utbyttet av fibermasse og samtidig kvalite-ten av den fremstilte fibermasse. Dette oppnåes vesentlig ved at materialet før den kjemiske langtidsbehandling under kon-tinuerlig matningsforløp først mekanisk komprimeres og i denne tilstand tillates å utvide seg i en væske som inneholder kjemikaliene som da suges inn i materialet. Luften fjernes i høy grad ved mekanisk sammenpresning av materialet, som derpå inne i væskebadet går tilbake til opprinne-lig volum og hvis porer derved i vesentlig grad utfylles med væske. Kjemikaliene vil derved motvirke hydrolyse i utgangsmate-rialets forskjellige deler under langtidsbehandlingen i varme og således ikke bare i overflatesjiktet.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningen av et vertikalt lengdesnitt gjennom et utførel-seseksempel.

På tegningen er 210 en flisbinge fra hvilken flisen faller ned på en materrenne 211, som ved hjelp av en elektrisk vibra-sjonsanordning 212 av kjent slag fører flisen videre til innmatningsåpningen til en kompresjonsanordning omfattende et hus 220 og en i dette anbragt roterbar skrue 222, hvis aksel har et drivhjul 44. Huset går ved skruens utmatningsside over i ett i flisens matningsretning divergerende rør 221, som igjen er forenet med et rør 223, i hvis indre ende er anbragt en klaff 224. Et rør 225 omslutter røret 223 og strekker seg frem til og munner ut i et avlangt skråttstilt transportørhus 20, hvis nedre ende er lukket av et lokk 18. Huset 20 inneholder en skrue 22, som fortrinnsvis drives i sin øvre ende, f. eks. ved hjelp av et kjet-tinghjul 23. Husets 20 øvre ende har en av-løpsrenne 25.

Huset 20 og det til dette forbundne rom er fylt til det ved 16 antydede nivå med en oppløsning av kjemikalier med hvilken flisen skal impregneres. Den i huset 220 innmatede flis komprimeres av skruen 222 og under innvirkning av det av klaffen 224 frembragte mottrykk, hvor-under i flisens porer innesluttet luft avgår fra disse. Når derfor flisen kommer inn i den væskefylte del av anordningen og av-lastes fra sammenpresningstrykket, vil flisen i likhet med en sammenpresset svamp suge inn kjemikalieoppløsningen i sine porer. Transportøren 22 fører derpå den med oppløsningen gjennomtrukne flis opp-ad ovenfor væskenivået til avløpsrennen 25.

Førimpregneringen ifølge oppfinnelsen kan med fordel gjennomføres med oppløs-ninger av natriumhydrat med eller uten tilsetning av natriumsulfitt samt med opp-løsninger av nøytralt natriumsulfitt. I sist-nevnte tilfelle har det vist seg at tilsetning av et alkali, f. eks. natriumhydrat, med-fører gunstige resultat.

Den førimpregnerte flis er dermed fer-dig til å føres inn i anleggets forvarmer for langtidsbehandling i nærvær av høy-trykksdamp. Forvarmeren er i de fleste tilfelle forsynt med en skruematningsanord-ning som må arbeide mot et betydelig mottrykk, idet endel av den absorberende kje-mikalieoppløsning presses ut av flisen. Kje-mikaliemengden bør derved tilpasses under hensyntagen hertil, slik at den for de-fibreringsprosessen gunstige kjemikalie-mengden medfølger flisen etter utvannin-gen. Langtidsbehandlingen samt den derpå følgende mekaniske defibrering skal her ikke beskrives nærmere. De kan utføres på den måte som fremgår av patent nr. 90 099.

Kompresjonsanordningen ifølge oppfinnelsen kan også bestå av et frem- og til-bakegående stempel.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av fibermasser fra lignocelluloseholdig treflis, omfattende en langvarig kjemisk behandling i nærvær av vanndamp av en temperatur som ligger over 100° C, fortrinnsvis mellom 150—200° C og i spesielle tilfeller opp til 220° C og etter tilsetning av kjemikalier, som har en nøytraliserende innvirkning på herunder dannede organiske syrer, samt en derpå følgende mekanisk defibrering, karakterisert ved at treflisen før den kjemiske langtidsbehandling under kontinuer-lig matningsforløp først mekanisk komprimeres under høy trykk og i denne tilstand, tillates å utvide seg i en kjemikaliene inne-holdende, i en åpen beholder anbragt væske, som da suges inn i treflisen, hvoretter denne under det fortsatte kontinuerlige forløp føres opp av væsken og beholderen.