NO180018B

NO180018B - Process for finishing abrasive pulp

Info

Publication number: NO180018B
Application number: NO920694A
Authority: NO
Inventors: Hermann-Josef Solbach; Gerd Kuhnel; Robert Geser
Original assignee: Feldmuehle Ag Stora
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1996-10-21
Also published as: NO180018C; NO920694D0; NO920694L

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for termisk etterbehandling av mekanisk fremstilt slipmasse for bruk i papir-, papp- og kartongproduksjonen. The invention relates to a method for the thermal finishing of mechanically produced abrasives for use in paper, cardboard and cardboard production.

Fremstillingen av slipmasse ved mekanisk maling av tømmer på slipestener under vanntilsetning, er kjent og utførlig beskrevet i litteraturen i "TAPPI, Pulp and Paper Manufacture, Volume 2. Mechanical Pulping, 1987". The production of grinding pulp by mechanical grinding of timber on grinding stones while adding water is known and described in detail in the literature in "TAPPI, Pulp and Paper Manufacture, Volume 2. Mechanical Pulping, 1987".

Slipmasse for bruk i papir- og kartongindustrien skal fremvise en størst mulig grad av flisfrihet samtidig med gode fasthetsegenskaper som rivlengde, medrivingsfasthet og revnetrykk såvel som høyt volum og stripefasthet. Nettopp derfor ble det forsøkt å oppnå en slipmasse med en høy malegrad og lite flis. Den høye malegraden som er gunstig for fasthetsverdiene , forårsaker på den andre siden dårligere awanningsforhold i papirmaskinsilen, slik at hastigheten på papirmaskinen blir begrenset. Det er riktignok kjent at såkalte awanningspåskyndere på polyetyleniminbasis eller olyamidamin-epiklorhydrinbasis gir gode resultater, men på grunn av det lukkede kretsløpet i kartong-og papirfabrikken og den derav følgende anrikingen av organisk forstyrrende stoffer som stammer fra slipmassen, mister disse etterhvert sin virkning. Sanding compound for use in the paper and cardboard industry must demonstrate the greatest possible degree of freedom from chipping at the same time as good strength properties such as tear length, entrainment resistance and tear pressure as well as high volume and streak resistance. Precisely for this reason, an attempt was made to achieve a grinding compound with a high degree of grinding and little chipping. The high degree of grinding, which is beneficial for the firmness values, causes, on the other hand, poorer dewatering conditions in the paper machine sieve, so that the speed of the paper machine is limited. It is true that so-called dewatering accelerators based on polyethyleneimine or oleamidamine-epichlorohydrin give good results, but due to the closed circuit in the cardboard and paper mill and the consequent enrichment of organic disturbing substances originating from the sanding stock, these eventually lose their effectiveness.

En videre ulempe med slipmasse som blir fremstilt med høy malegrad, består i at det spesifikke volumet til papiret som fremstilles av denne - målt i cm^/g - avtar, og at det derved oppstår en forringning av papirets stivhet. A further disadvantage of sandpaper that is produced with a high degree of grinding is that the specific volume of the paper produced from it - measured in cm^/g - decreases, and that this results in a deterioration of the paper's stiffness.

Det har tidligere blitt gjennomført flere forsøk på å forbedre kvaliteten på det oppnådde papiret gjennom ytterligere varmetilførsel. I "K. H. Klemm: Neuzeitliche Holzschliffer-zeugung, Wisebaden, 1957", beskrives fra side 250 og videre den såkalte brunmasse-metoden, som gir en betydelig forbedring av stivhetsverdiene. Dette gjøres ved en forbehandling med varmtvann eller damp av trestammene som skal slipes. Ulempen med denne fremgangsmåten er at treet blir sterkt farget, og at den der oppnådde slipmassen kun kan bli anvendt til pakkepapir og forskjellige pappkvaliteter, hvor dens brune til dypbrune fargetone ikke ødelegger. Denne brunmassen er ikke egnet for fremstilling av lyst avis- eller skrivepapir eller lyse kartonger. Målet med foreliggende oppfinnelse er derfor å gi en fremgangsmåte for oppnåelse av en slipmasse med minsket malegrad og forhøyet spesifikt volum, samtidig som hvitheten opprettholdes. Several attempts have previously been made to improve the quality of the obtained paper through additional heat input. In "K. H. Klemm: Neuzeitliche Holzschliffer-zeugung, Wisebaden, 1957", the so-called brown mass method is described from page 250 onwards, which gives a significant improvement in the stiffness values. This is done by pre-treating the logs to be sanded with hot water or steam. The disadvantage of this method is that the wood becomes strongly colored, and that the sandpaper obtained there can only be used for wrapping paper and various cardboard qualities, where its brown to deep brown hue does not spoil. This brown pulp is not suitable for the production of light-colored newsprint or writing paper or light-colored cardboard. The aim of the present invention is therefore to provide a method for obtaining a grinding compound with a reduced grinding degree and increased specific volume, while maintaining the whiteness.

Oppgaven blir løst gjennom den kjennetegnedende del av krav 1, og de derav avhengige fremgangsmåtene ifølge krav 2 til 5. The task is solved through the characteristic part of claim 1, and the dependent methods according to claims 2 to 5.

Selv om det i den overnevnte litteraturen flere ganger er henvist til fordelene ved en temperaturøking under slipefremgangsmåtene, er det nå overraskende funnet at ved termisk etterbehandling av den såkalte "bøtteferdige" slipmassen, kan dens kvalitet bli betydelig forbedret uten at en merkbar forringning av hvitheten opptrer. Med "bøtte-ferdig" blir det forstått en slipmasse ved slutten av slipeprosessen etter fortykkeren, for videre bearbeidelse i papirfabrikken, som har et tørrstoffmnhold på fra 10 til 50%. Although in the above-mentioned literature several references have been made to the advantages of an increase in temperature during the grinding processes, it has now surprisingly been found that by thermally finishing the so-called "bucket-ready" grinding mass, its quality can be significantly improved without a noticeable deterioration of the whiteness occurring . By "bucket finished" is understood a grinding mass at the end of the grinding process after the thickener, for further processing in the paper mill, which has a solids content of from 10 to 50%.

Ifølge oppfinnelsen blir den fortykkede slipmassen, ved et tørrstoffinnhold på fra. 10 til 50%, først tilført vanndamp, og den derav dannede avdampen blir suget ut, for eksempel under anvendelse av egnede midler som vifte eller avspenningsanordninger, slik at tørr-stoffmnholdet i slipmassen ikke blir vesentlig påvirket. According to the invention, the thickened grinding mass, at a solids content of from 10 to 50%, water vapor is first added, and the resulting vapor is sucked out, for example using suitable means such as a fan or relaxation devices, so that the dry matter content in the grinding mass is not significantly affected.

Dampmengden som brukes for etterbehandlingen er valgt, avhengig av tilsetnings-mengden av slipmasse pr. tidsenhet, mellom 0,1 og 1 tonn damp pr. tonn tørr (atro) slipmasse. Dermed blir en mindre dampmengde brukt ved høyt tørrstoffinnhold i slipmassen og omvendt ved lavt tørrstoffinnhold. Reguleringen av dampmengden kan fordelaktig bli styrt gjennom den tilførte slipmassesuspensjonen fra fortykkeren, hvis stofftykkelse er kjent. The amount of steam used for the finishing is selected, depending on the amount of abrasive compound added per time unit, between 0.1 and 1 tonne of steam per tons of dry (atro) grinding mass. Thus, a smaller amount of steam is used with a high dry matter content in the grinding mass and vice versa for a low dry matter content. The regulation of the amount of steam can advantageously be controlled through the supplied grinding mass suspension from the thickener, whose fabric thickness is known.

Det har videre vist seg fordelaktig at temperaturen i den dampbehandlede slipmassen blir overvåket og ikke overskrider 110°C, da det ellers opptrer en merkbar gulning.v ed uheldig påvirkning av sluttproduktet. Temperaturen blir derfor hensiktsmessig ivaretatt ved regulering av dampmengden for dampbehandling av slipmassen. It has also proven advantageous that the temperature in the steam-treated grinding mass is monitored and does not exceed 110°C, as otherwise a noticeable yellowing occurs due to an adverse effect on the final product. The temperature is therefore suitably maintained by regulating the amount of steam for steam treatment of the grinding mass.

Den termiske etterbehandlingen kan bli gjennomført med vanlig våt eller mettet damp, hvor mettet lavtrykksdamp med en temperatur på fra 105 til 180°C fordelaktig kan bli anvendt. Damptrykket er bare bestemt gjennom mengden av vanndamp som skal an-vendes. Fortrinnvis blir verdier mellom 1,1 og 8,0 bar valgt. Utformingen av tilførsels-organene til slipmassen kan også ta hensyn til blandingen med slipmassen. Høyere damptrykk er, på grunn av krevende bygge- og konstruksjonsgrunner, ikke anbefalt. The thermal finishing can be carried out with ordinary wet or saturated steam, where saturated low-pressure steam with a temperature of from 105 to 180°C can advantageously be used. The vapor pressure is only determined by the amount of water vapor to be used. Preferably, values between 1.1 and 8.0 bar are selected. The design of the supply means for the grinding compound can also take into account the mixture with the grinding compound. Higher steam pressures are not recommended due to demanding building and construction reasons.

Tiden for den termiske etterbehandlingen blir foretrukket valgt mellom 0,5 og 60 minutter. Det må her bemerkes at ved høyere damptemperatur og tørrstoffinnhold i slipmassen som skal behandles, blir en kortere oppholdstid valgt for å unngå fiber-skader. The time for the thermal finishing is preferably chosen between 0.5 and 60 minutes. It must be noted here that at a higher steam temperature and dry matter content in the grinding mass to be treated, a shorter residence time is chosen to avoid fiber damage.

Det ble likeledes anbefalt at temperaturen i slipmassen blir kontrollert etter damp-behandlingen. It was also recommended that the temperature in the grinding mass be checked after the steam treatment.

Ved gjennomføringen av fremgangsmåten blir det benyttet vanlige blandeapparater som rørere, en- eller tobølgeblandere som eventuelt er utstyrt for høyere trykk med føde-snekker eller cellesluser eller andre kjente anordninger for opprettholdelse av trykk, henholdsvis for avspenning. Denne blandeapparaturen etterfølges av en avdampanord-ning hvor den dannede avdampen blir utsugd. I enkelte tilfeller er avdampingsanordningen et omløpende silbånd med sugehjelm. I denne avdampingsanordningen kan også kjøleluft bli tilført for å avkjøle den behandlede slipmassen til en vanlig videre bearbei-delsestemperatur på fra 40 til 60°C. When carrying out the method, common mixing devices such as stirrers, single or double wave mixers are used which are optionally equipped for higher pressure with feed screws or cell locks or other known devices for maintaining pressure, respectively for relaxation. This mixing apparatus is followed by a steam extraction device where the formed steam is extracted. In some cases, the evaporation device is a revolving sieve belt with a suction hood. In this evaporation device, cooling air can also be supplied to cool the treated grinding mass to a normal further processing temperature of from 40 to 60°C.

I det følgende eksempel 1 blir gjennomføringen av oppfinnelsens fremgangsmåte beskrevet. In the following example 1, the implementation of the method of the invention is described.

Eksempel 1 Example 1

En fuktig slipmasse med et tørrstoffinnhold på 33% tørrmasse (ator) på et bånd-trykksfilter, ble behandlet med A moist grinding stock with a solids content of 33% dry stock (ator) on a belt pressure filter was treated with

a) 0,5 tonn damp/tonn slipmasse a) 0.5 tonnes of steam/tonne of grinding mass

b) 1,0 tonn damp/tonn slipmasse b) 1.0 tonnes of steam/tonne of grinding mass

i en enbølgefibersplitter eller i en pådampingssnekke. Temperaturen på dampen var in a single-wave fiber splitter or in an evaporation screw. The temperature of the steam was

130°C og trykket 2,8 bar, omløpstiden var i begge aggregatene opp til 5 minutter. Til slutt innstilte temperaturen i den behandlede slipmasse seg på fra 90 til 96°C. 130°C and the pressure 2.8 bar, the circulation time in both aggregates was up to 5 minutes. Finally, the temperature of the treated grinding mass settled at from 90 to 96°C.

Før og etter behandlingen ble de papirtekniske verdiene til slipmassen bestemt og angitt i den følgende tabell: Before and after treatment, the paper technical values of the sanding compound were determined and indicated in the following table:

Av tabellen kan man tydelig se at oppfinnelsens behandling kan gi lavere verdier for oppmalingsgraden gitt i ° SR og forhøyede verdier for det spesifikke volum, uten at det finner sted en signifikant forandring av hvitheten. From the table it can be clearly seen that the treatment according to the invention can give lower values for the degree of grinding given in ° SR and increased values for the specific volume, without a significant change in the whiteness taking place.

Claims

1. Process for the thermal finishing of mechanically produced sanding compound for paper, cardboard or cardboard production, characterized in that the sanding mass at a dry matter content of from 10 to 50% and a temperature not exceeding 110°C is supplied with steam, and that the resulting the vapor is extracted.

2. Method according to claim 1, characterized in that the grinding mass is supplied with 0.1 to 1 tonne of steam per tons of dry (atro) grinding mass.

3. Method according to claim log2, characterized in that the grinding mass is supplied with saturated low-pressure steam with a temperature of from 105 to 180°C and a pressure of from 1.1 to 8 bar.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the grinding mass is exposed to steam for a period of from 0.5 to 60 minutes.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steam supply is supplied in a mixing apparatus with a subsequent de-steaming device.