NO154971B - Fremgangsmaate ved fremstilling av et utgangsmateriale som er egnet for videre bearbeidelse til absorpsjonsprodukter i konverteringsanlegg - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte ved fremstilling av et utgangsmateriale som er egnet for videre bearbeidelse til absorpsjonsprodukter, idet banetørkede cellulosemasser utnyttes som råmateriale. Fremgangsmåten er særpreget ved at den banetørkede masse allerede i cellulosefabrikken oppdeles til trevler som derefter komprimeres til større, lett håndterbare enheter, f.eks. baller, med en romdensitet. 3 3. av 200-800 kg/m , fortrinnsvis 300-700 kg/m .

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for å omvandle banetørkede masser som er beregnet for fremstilling av absorpsjonsprodukter. Med masse menes cellulosemasser, som kjemiske, kjemimekaniske og mekaniske masser. Eksempler på slike cellulosemasser er sulfitt- og sulfat-masser, raffinørmasser og stenslipmasser . Oppfinnelsen kan således tillempes for praktisk talt alle typer av bane-tørkede masser.

Teknikkens stand

Ved fremstilling av absorpsjonsprodukter anvendes store mengder massefibre fremstilt fra forskjellige lignocellulose-materialer. Disse foreligger godt sammenpakket i arkform i form av baller eller ruller. Arkene i baller har vanligvis en lengde av 400-800 mm, en bredde av 300-800 mm, en flatevekt av 600-900 g/m<2> og en densitet av 700-900 kg/m<3 >(ballemasse). Ruller består prinsipielt av ekstremt lange masseark som er oppskåret i bredder varierende fra vanligvis 100 mm til 150 mm (rullemasse) med en densitet av 600-750 kg/m<3>. Det er også kjent som råvare for tilvirkning av absorpsjonsprodukter å anvende masse som før tørkingen er blitt revet til flak ("flingor") (flakmasse). Før tørkingen har flakene et tørrstoffinnhold av ca. 50%. Efter at flakene er blitt tørket til et tørrstoffinnhold av 85-92% presses de til decimetertykke plater som på grunn av at hemi-cellulosen virker som klister, er meget harde og vanskelige å oppdele og har en densitet av 550-800 kg/cm 3. Flakmassen inneholder også store mengder fiberknuter (noduler). Plater av flashtørket masse leveres i form av baller hvis høyde kan variere fra 300 mm til 1200 mm.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det tekniske problem

Ved fremstilling av absorpsjonsprodukter rives og defibreres rullmassen eller ballemassen slik at det fås en voluminøs fluff. Et problem ved defibreringen av ballemassen er at det er vanskelig å oppnå en jevn produksjon.

Dessuten er det vanskelig å oppnå et jevnt tørrstoffinnhold beroende på at ballene er sammensatt av forholdsvis store enkeltdeler i form av ark eller plater. Ved håndteringen av vanlige baller kreves kraftige rivere som krever en viss minsteproduksjon for å fungere godt. Produsenter av forholdsvis små mengder absorpsjonsprodukter kan derfor ikke gjerne utnytte ballemasse, men er henvist til den dyrere rullBitiasse. Foruten behovet for en minsteproduks jon for riverne blir investeringsomkostningene urealistisk høye for de produsenter som må anvende en forholdsvis liten mengde ballemasse.

Ved håndteringen av rullemasse anvendes enklere rivere enn ved riving av ballemasse. Prosessteknisk virker rullemasse forholdsvis bra. En ulempe ved rullemasse er det imidlertid at den er kostbar å fremstille i massefabrikken på grunn av at den krever lengre tørketid for ikke å bli for hård. Rullemassen betinger en markedspris som ligger ca. #100.- pr. tonn over ballemassens.

Løsningen

Ved den foreliggende oppfinnelse løses det ovenfor be-skrevne problem. Oppfinnelsen angår i overensstemmelse hermed en fremgangsmåte ved fremstilling av et utgangsmateriale som er egnet for videre bearbeidelse til absorpsjonsprodukter i konverteringsanlegg, idet banetørkede cellulosemasser utnyttes som råmateriale, og fremgangsmåten er særpreget ved at den tørkede cellulosemasse i nær tilknytning til banetørken som befinner seg i cellulosefabrikken, oppdeles til flak og at de erholdte flak komprimeres til større, lett håndterbare og transporterbare enheter med en romdensitet av 200-800 kg/cm , fortrinnsvis 300-700 kg/m<3>.

De erholdte flak blir således komprimert allerede

i cellulosefabrikken til større enheter i den hensikt å overføre disse til en form som er egnet og lett håndterbar for transport til et konverteringsanlegg.

Det har videre vist seg å være spesielt gunstig at den banetørkede masse har et tørrstoffinnhold av minst 80% før oppdelingen, og dette kan bekvemt foretas ved riving slik at minst 70% av massen efter rivingen foreligger i form av biter med en diameter, eller lengde og bredde som varierer mellom 2 og 70 mm, fortrinnsvis mellom 3 og 40 mm. De øvrige deler av massen får størrelser utenfor dette område. Før absorpsjonsprodukter fremstilles i konverteringsanlegget rives og defibreres de således fremstilte enheter som inneholder flak, på kjent måte ved hjelp av kjente anordninger. På grunn av det ifølge oppfinnelsen fremstilte utgangsma-teriales gode oppslåingsegenskaper kan rivingen da utføres betydelig lettere enn ved kjente ballemasser.

Ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte har det vist seg fordelaktig før oppdelingen i massefabrikken av den banetørkede cellulosemasse til flak å skjære denne til ark som stables løst på hverandre, hvorefter arkstabelen oppskjæres til strimler som på sin side oppdeles til flak som derefter komprimeres for dannelse av større enheter. Den banetørkede cellulosemasse kan alternativt direkte efter banetørken, uten at den skjæres til ark, oppdeles til

flak som derefter komprimeres for dannelse av større enheter. Det sistnevnte alternativ er fordelaktig forsåvidt som det muliggjør besparelse av utstyr for fremstilling av ark og stabling og skjæring av disse.

Fordeler

Oppfinnelsen medfører betydelige besparelser i energi sammenlignet med hva som forbrukes ved vanlig overføring av ballemasse til fluff. Det er dessuten mulig å sløyfe den vanlige tilvirkning av ark og pressingen av disse i massefabrikken og istedet ved hjelp av en enkel piggvalse direkte overføre den tørkede massebane til flak som derefter komprimeres til større, lett transporterbare enheter med ønsket densitet. Den høye bulk for det ved oppfinnelsen fremstilte utgangsmateriale medfører dessuten et minsket forbruk av vedråvarer. Oppfinnelsen gjør det også mulig for små produsenter av absorpsjonsprodukter å gå over til å anvende billigere masse som utgangsmateriale og derved å kunne sløyfe et visst utstyr, som giljotin og rivere av kraftig type.

Den beste utførelsesform av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er nedenfor nærmere beskrevet ved hjelp av de følgende utførelseseksempler som representerer foretrukne utførelsesformer og hvor forsøkene i hvert eksempel er sammenlignet med forsøk utført i overensstemmelse med vanlige metoder.

Eksempel 1

I en sulfittfabrikk hvor 2-trinns kokt, helbleket sulfittmasse av gran med en viskositet av 1100 cm<3>/g og en lyshet av 93% ISO ble fremstilt, ble et apparat for skjæring av baller av masseark til strimler, en såkalt giljotin, anordnet efter en tørkemaskin. Arkene ble da stablet løst på hverandre uten komprimering, hvorefter de ble oppskåret til strimler med giljotinen. Strimlenes bredde var 5 cm og deres lengde 80 cm. Massens tørrstoffinnhold direkte efter banetørken var 93%. Massestrimlene ble med en båndtransportør overført til en hammermølle i hvilken strimlene ble redusert til flak med en middellengde av ca. 20 mm og en middelbredde av ca. 15 mm. Masseflakene ble overfart til platepresse og derefter til en ballepresse. Ved forsøket ble større enheter fremstilt i form av baller med en vekt av 180 kg tørrtenkt masse. Ballene som hadde rake sider, hadde en høyde av 47 cm, en lengde av 91 cm og en bredde av 65 cm. Dette ga en densitet for hver balle av 650 kg/cm 3. Efter 2 ukers kondisjonering ble flakballene transportert

til en konverteringsfabrikk for fremstilling av bleier.

De hadde da et tørrstoffinnhold av 91,5%. I denne fabrikk ble ballene som inneholdt flakene, åpnet og revet ved hjelp av en enkel pinneriver til små stvkker. Disse ble i størrelse og antall identiske med de flak som ble erholdt før overføringen til baller i massefabrikken. Masseflakene ble ved hjelp av en transportskrue overført

til en skiveraffinør for defibrering til fluff. Ved for-søket kunne det noteres at det var lett å rive opp flakballene og lett å defibrere massen. Det kunne dessuten noteres at de vanskeligheter som oppstår på grunn av statisk elektrisitet, var betydelig mindre enn normalt. Ved

forsøkstilfellet ble bleier fremstilt med en vekt av ca.

32 g. Spredningen av bleienes vekt oppgikk til -1 g og var helt tilfredsstillende. Før fremstillingen av bleiene ble massens volum og absorpsjonsegenskaper kontrollert. Resultatet er angitt i den nedenstående tabell 1.

For sammenligning skyld ble arkmasse tatt fra fabrikken som på vanlig måte ble stablet og komprimert til baller med de samme mål som er nevnt ovenfor. Ballenes vekt var 190 kg (tørrtenkt masse) og deres densitet 685 kg/cm 3. Massens tørrstoffinnhold direkte efter banetørken var 93%. Efter kondisjonering i 2 uker var tørrstoffinnholdet 92%. Masseballene ble da transportert til koverteringsfabrikken hvor de ble oppdelt til strimler med giljotin. Strimlenes bredde var 5 cm og deres lengde 80 cm. Massestrimlene ble ved hjelp av en båndtransportør overrørt til en hammermølle i hvilken de ble redusert til flak med en middellengde av ca. 20 mm og en middelbredde av ca. 15 mm. Masseflakene ble ved hjelp av transportskruer overført til en skiveraffinør for defibrering. Vanskeligheter med å fremstille bleier fra den defibrerte masse kunne ikke noteres, med unntagelse av visse problemer med statisk elektrisitet. Ved forsøkstilfellet ble bleier fremstilt med en vekt av ca. 3 2 g. Spredningen i bleienes vekt var -1 g.

Massens bulk og absorpsjonsegenskaper ble kontrollert direkte efter defibreringen, dvs. straks før tilvirkningen av bleiene. Resultatene er angitt i den nedenstående tabell. Samtlige målinger ble utført i overensstemmelse med SCAN-C33 :80.

Det fremgår av tabellen at det overraskende nok ble forbrukt mindre energi ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen enn ved den vanlige metode. Noen sikker forklaring på det overraskende resultat kan ikke gis, men en mulig teori kan være at det oppstår svakere og derved et mindre antall fiber-fiberbindinger mellom flakene under lagringen i de ifølge oppfinnelsen fremstilte balleenheter som inneholder flak. Det fremgår videre av tabellen at massen fremstilt ifølge oppfinnelsen har en mindre romdensitet som gjør det mulig å fremstille produkter med uforandret volum, men ved anvendelse av en mindre vektmengde masse, dvs. at masse og dermed vedråvarer kan spares. En annen overraskende og positiv virkning er at massens absorpsjonskapasitet ikke

er blitt forringet på grunn av det lave antall fibre pr. volumenhet. Den gode absorpsjonshastighet er dessuten blitt beholdt.

Eksempel 2

Ved samme fabrikk som i eksempel 1 ble sulfittmassen blandet med 25% flashtørket granslipmasse med en freeness CSF av 300 ml, bleket med hydrogenperoxyd til en lyshet av 73% ISO. Slipmasse ble i en pulper overført til en 3%-ig massesuspensjon som ble fortynnet og tilført innløpskassen på opptaksmaskinen samtidig som sulfittmassen, hvorefter den blandede masse ble tørket på opptaksmaskinen til et tørr-stof f innhold av 93%. De erholdte masseark ble stablet løst på hverandre uten komprimering og skåret til strimler i en giljotin, revet til flak i en hammermølle og presset til større enheter i form av baller med rake sider på samme måte som i eksempel 1.

Ved innblandingen av 25% slipmasse minsket ballenes vekt til 150 kg tørrtenkt masse og ballenes middeldensitet til 528 kg/m 3. Ballene ble lagret for kondisjonering i 2 uker for å utjevne fuktighetsinnholdet. Ballene ble derefter transportert til konverteringsfabrikken hvor bleier ble fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel 1. Prøver ble tatt for å måle lyshet, bulk, absorpsjonsegenskaper og bleienes middelvekt. Resultatene er blitt sammenstilt i tabell 2 nedenfor som også angir det samlede energiforbruk for riving og defibrering.

For sammenlignings skyld ble et forsøk utført ved anvendelse av vanlig metode. Den samme sulfittmasse ble an-vendt som tidligere som ble blandet med 25% av den peroxyd-blekede granslipmasse som var blitt flashtørket til et tørrstoffinnhold av 90% og forelå i form av baller innehol-dende fem plater som hver hadde en høyde av 9 cm. Ved blandingen ble en plate slipmasse stablet på hver balle sulfittmasse. Derefter ble den blandede balle skåret til strimler på 5 x 80 cm med en giljotin, og strimlene ble ved hjelp av en båndtransportør overført til en hammermølle i hvilken de ble redusert til flak med middellengden 20 mm og middelbredden 15 mm. Flakene ble ved hjelp av en skruetransportør overført til en skiveraffinør i hvilken de ble defibrert til fluff.

Prøver ble tatt og analysert som beskrevet ovenfor.

De erholdte resultater fremgår av tabell 2.

Tabell 2

Sammenlignings- Ifølge

prøve oppfinnelsen Totalt energiforbruk, kWh/tonn 65 59

Lyshet, SCAN-C 11:75, ISO % 85,5 86,0 Bulk, m<3>/kg 19 21

Absorpsjonshastighet, sek. 6,5 6,0 Absorpsjonskapasitet, g H^ O/ g masse 10,4 10,8 Bleiens vekt, middelverdi, g 31,9 32,0

, middelawik, g 1,5 1,0

Det fremgår av tabellen at energiforbruket var lavere ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Sammenlignet med anvendelse av bare sulfittmasse, som i eksempel 1, førte innblandingen av slipmasse til et overraskende lavt energiforbruk. Det fremgår videre av tabellen at den foreliggende fremgangsmåte ga produkter med gjennomgående bedre egenskaper. Spesielt overraskende er den mindre spredning i bleienes vekt som ble erholdt.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de angitte utførelses-eksempler. Det er således også mulig efter tørking og riving av massen å blande denne med en annen tørket og revet masse av en annen kvalitet, f.eks. sulfatmasse eller termomekanisk masse. Det er også innefor oppfinnelsens ramme mulig å blande den tørkede og revne masse med vanlig flashtørket masse. Andre fibertyper som kan blandes med den tørkede og derefter grovrevne masse, er eksempelvis returfibre og syntetiske fibre.

Det kan ifølge oppfinnelsen også anvendes andre større enheter enn baller med rake sider. Således er det mulig å fremstille større enheter ved å fylle den tørkede og grovrevne masse i plastemballasje av varierende form og størrelse og å komprimere disse til ønsket densitet.

E ksempel 3

I en sulfittfabrikk hvor 2-trinns kokt helblekt sulfittmasse av gran med en viskositet av 1100 cm 3/g og en lyshet av 93% ISO ble fremstilt, ble et defibreringsorgan anordnet efter en tørkemaskin for å rive opp massebanen. Defibreringsorganet besto av en roterende valse forsynt med skarpe pyramideformede pigger. Defibreringsorganet betegnes vanligvis som en piggvalse og anvendes normalt for grovriving av fuktig masse før vanlig flashtørking.

Massens tørrstoffinnhold ved rivinqen var 93,5%. Ved rivingen ble flak erholdt med en middelbredde av ca.

15 mm og en middellengde av ca. 20 mm. Masseflakene ble overført til en platepresse og derefter til en ballepresse. Ved forsøket ble større enheter fremstilt i form av baller med rette sider og med en vekt av 180 kg tørrtenkt masse. Ballene hadde en høyde av 47 cm, en lengde av 91 cm og

en bredde av 65 cm. Dette ga en densitet for hver balle av 650 kg/m 3. Efter kondisjonering i 2 uker ble flakballene transportert til en konverteringsfabrikk for fremstilling av bleier. De hadde et tørrstoffinnhold av 91,5%. I denne fabrikk ble ballene som inneholdt flak, åpnet og revet ved hjelp av en enkel pinneriver til små stykker. Disse ble i størrelse og antall identiske med de flak som ble er-

holdt før overføringen til baller i massefabrikken. Masseflakene ble ved hjelp av en transportskrue overført til en

skiveraffinør for defibrering til fluff. Ved forsøket kunne det noteres at det var lett å rive opp masseballene og lett å defibrere massen. Det ble videre fastslått at de vanskeligheter som oppstår på grunn av statisk elektrisitet, var betydelig mindre enn normalt. Ved forsøkstilfellet ble bleier med en vekt av ca. 32 g fremstilt. Spredningen i bleienes vekt oppgikk til -1 g og var helt tilfredsstillende. Før fremstillingen av bleiene ble massens volum og absorpsjonsegenskaper kontrollert. Resultatene er angitt i den nedenstående tabell 3.

For sammenlignings skyld ble arkmasse tatt fra fabrikken som på vanlig måte ble stablet og komprimert til baller med de samme mål som er nevnt ovenfor. Ballenes vekt var 190

kg (tørrtenkt masse) og deres densitet 685 kg/m . Massens tørrstoffinnhold direkte efter banetørken var 93%. Efter kondisjonering i 2 uker var tørrstoffinnoldet 92%. Masseballene ble da transportert til konverteringsfabrikken hvor de ble oppdelt til strimler med en giljotin. Strimlenes bredde var 5 cm og deres lengde 80 cm. Massestrimlene ble ved hjelp av en båndtransportør overført til en hammermølle i hvilken de ble redusert til flak med en middellengde av ca. 20 mm og en middelbredde av ca. 15 mm. Masseflakene ble ved hjelp av transportskruer overført til en skive-raffihør for defibrering. Vanskeligheter med å fremstille bleier fra den defibrerte masse ble ikke notert, med unntagelse av visse problemer med statisk elektrisitet. Ved forsøkstilfellet ble bleier med en vekt av ca. 32 g fremstilt. Spredningen i bleienes vekt var -1 a.

Massens bulk og absorpsjonsegenskaper ble kontrollert direkte efter defibreringen, dvs. straks før fremstilling av bleiene. Resultatene er angitt i tabell 3. Samtlige målinger ble utført i overensstemmelse med SCAN-C 33:80.

Det fremgår av tabellen at selv ved piggvalsriving av massebanen ble et lavere energiforbruk erholdt enn ved vanlig riving og defibrering. Dessuten ble et bedre slutt-produkt oppnådd.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et utgangsmateriale som er egnet for videre bearbeidelse til absorpsjonsprodukter i konverteringsanlegg, idet banetørkede cellulosemasser utnyttes som råmateriale, karakterisert ved at den tørkede cellulosemasse i nær tilknytning til banetørken som befinner seg i cellulosefabrikken, oppdeles til flak og at de erholdte flak komprimeres til større, lett håndterbare og transporterbare enheter med en romdensitet av 200-800 kg/m 3, fortrinnsvis 300-700 kg/m3.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ved oppdelingen overføres minst 70% av den banetørkede cellulosemasse til stykker (flak) med en middellengde/-bredde eller middel-diameter av 2-70 mm, fortrinnsvis 3-40 mm.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at cellulosemassen bane-tørkes til et tørrstoffinnhold av minst 80%.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den banetørkede cellulosemasse skjæres til ark som stables løst på hverandre, hvorefter arkstabelen skjæres til strimler som oppdeles til flak som derefter komprimeres for dannelse av større enheter.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at flakene som er blitt komprimert til større enheter, kondisjoneres ved lagring for utjevnelse av fuktighetsinnholdet.