NO823438L - Fremgangsmaate og anordning for mekanisk bearbeiding av celluloseholdig materiale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning ved mekanisk bearbeiding av celluloseholdig .materiale. • Slik bearbeiding skjer med det celluloseholdige materialet, i form av suspensjoner av cellulosefibre eller knipper av slike fibre. Formålet med bearbeidingen er å f*r ilegge- de. enkelte, ;fibre og/eller bearbeide disse slik at de oppnår de egenskaper som man søker å oppnå med hensyn til fibermaterialets påtenkte anvendelse, f,eks, som absorbsjonsmateriale' eller for fremstil.-ling av forskjellige typer papir. J ;Denne bearbeiding, som vanligvis utføres i såkalte raffi-nører.eller kværner, er'imidlertid-meget energikrevende. Det er nedlagt et stort forsknings- og utviklingsarbeide for å finne frem til tekniske løsninger som kunne minske energiforbruket. Arbeidet har i hovedsaken tatt sikte på å optimalisere, betin-gelsene for selve raffineringen, som f.eks. utforming'av og materiale for maleorganene, massesuspensjonens konsentrasjon, temperatur og. pH etc. ;Imidlertid hår det vist seg. at en stor del av det totale energiforbruk ved raffinering utgjøres av.energi.som ikke går med til selve målearbeidet, men isteden utgjøres'av-hydrauliske tap som oppstår ved malégod.sets, passasje gjennom måleapparatet. Det er også blitt påvist at denne énergiandel øker meget hurtig med.økingen av hastigheten mellom dé innbyrdes.relativt roterende maleorgan. Ettersom denne øking skjer hurtigere enn det effektive målearbeidets øking med hastigheten,.vil en stadig . 'større del av energien gå tapt i form av slike hydrauliske tap. Dette forhold gjør' seg særlig gjeldende for lukkete raffinører, dvs. når maleorganene arbeider i et hus som er. helt lukket., idet tilføringen og bortføringen av cellulosemassen skjer gjennom lukkete rørledninger. ;Ovennevnte forhold har ført til at raffinørene kjøres, med forholdsvis lav per if erihast ighet, 20 - 30 m/s-. Dette medfører imidlertid andre ulemper, nemlig'lav kåpasitét og utilfredsstil-lende s.tyrkeutvikling, særlig av rivestyrken. Med de store diametre for maleorganene, som kreves for å møte kravet om til-strekkelig kapasitet, blir turtallet ugunstig■høyt. Ved direkte drift med.elektromotor må denne ha et stort antall poler og blir stor, tung og dyr. Isteden velger man derfor ofte et høyt tur- • tall, på. motoren og utveksling til raffinøren. Dette er også dyrt og plasskrevende og ehdel energi går tapt i utvekslingen .•' ;Foreliggende oppfinnelse fremskaff er en fremgangsmåte og;en anordning som gjør det mulig å raffinere med høy periferi-hastighet over 30 m/s, med eliminering av hoveddelen av de ovennevnte hydrauliske tap. Dette oppnås<*>ved at en inert gass, ■ såsom luft eller vanndamp, tilsettes massestrømmen i. eller før' dens inntreden i malesonen. Med:inert gass menes i denne for-bindelse hver gass som ikke reagerer med det celluloseholdige materiale.

Det er særlig fordelaktig å anvende- fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen'ved maling med lavere materialkohsentrasjoner, dvs. en konsentrasjon på høyst 20 %, fortrinnsvis høyst 10- %,•hen-siktsmessig 6 %. Ved fremgangsmåten kan maleorganene:. drives med høye rotas johshastigheter ,'. f . eks . -med per if erihastigheter større, enn 30 m/s. Det kan være hensiktsmessig a tilføre; gas-' sen under trykk.

Ifølge en utføringsform. av fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen tilføres gassen sentralt i et rom mellom de roterende maleorgan gjennom en gassledning som er anordnet i. tilførselskanalen for malegodset.

Ifølge en annen utføringsform tilføres luften eller gassen

et hus •som tett omslutter maleorganene. Dette skjer hensiktsmessig gjennom en gassledning som er tilkoplet- en oppsamlings-beholder anordnet under malehuset og trykktett forbundet med samme. Herunder kan gassen ledes frem til materialet gjennom, kanaler i, maleorganene og. i malesegmentér som er. festet til maleorganene eller også gjennom en spalte mellom maleorgan og malesegment, idet malesegmentene • er' f or synt med slike kanaler.'

Ifølge en ytterligere utføringsform tilføres luften eller

■den inerte gass ..det .sentrale rom mellom maleorganene gjennom en . i rotasjpnsakselen anordnet kanal.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved

hjelp av noen utføringseksempler samt med henvisning til.med-følgende tegninger på hvilke

Fig. 1 viser gasstilførsel gjennom en i innmatingskanalen

anordnet lédning,

•Fig-.' 2 gasstilf ørsel gjennom én ■ i rotas jon.sakselen anord-

net kanal,

.Fig. 3 gasstilførsel i material innløpet til en dobbeltskive-

raffinør,

Fig. 4 gasstilførsel.gjennom en i det ene maleorganet anordnet kanal,. samt

,'Fig. 5 gasstilf ørsel til et lukket system.

I fig. 1 vises skjematisk i snitt en.anordning for maling eller raffinering av cellul.oseholdig materiale i form av en suspensjon av cellulose.f ibre i vann, en såkalt raf f inør. Den viste raffinør er"av såkalt enkeltskivetype, dvs. med bare én roterende maleskive- 2 festet til'en rotasjorisaksel 6 som bæres av lageranordninger 7. Maleskiven 2 roterer mot en fast maleskive 3. og begge skiver, er ved sine innbyrdes motvendte sider forsynt med løsbart festede malesegmenter 4, 5, mellom hvilke selve målearbeidet utføres. Malesegmentene 4, 5 oppviser-spe-sielle mønstre med spor og mellomliggende bommer tilpasset det ma.lingsresultat man ønsker å oppnå. Foruten mønstrets utfor-ming er også malespalten 8, dvs. avstanden mellom malesegmentene 4, -5 under maling, av stor betydning. Malespalten- regule^ res ved hjelp av (ikke viste) anordninger.ved forskyvning av rotasjonsakselen 6 .i aksiell retning til og fra den faste maleskive 3'i Det materiale som skal - bearbeides i raffinøren til-føres gjennom en kanal 9 til et sentralt rom 10 mellom maleskivene 2, 3. Ved maleskivens 2 rotasjon ledes materialet utad og bringes til å passere malespalten"' 8 der f ibermaterialet fri-legges og/eller bearbeides. Raffinørens bearbeidende organ er omgitt av et tett omsluttende hus 1, i hvilket det materiale, som kommer ut fra malespalten oppsamles. I malehusets 1 bunn er der anordnet et utløp .1.1 for materialet.

Ifølge -den i- fig. 1 viste' utf-øringsform tilføres en gass, såsom- luft eller vanndamp, til det sentrale rom -10 mellom maleskivene 2, 3. Dette skjer ved hjelp av en i materia l-t il f ørsel-kanal.en 9- særskilt . anordnet og fortrinnsvis sentralt plassert gassledning 12. Gassledningens -12 .utløp i. rommet 10. kan. være forsynt med én eller.annen, form for fordelingsanordning, f.eks.

et munnstykke eller.en.skjerm i

I den i fig. 2 viste utføringsform tilføres luften eller

.den inerte gassen rommet- 10 mellom maleskivene 2, 3 gjennom en i rotas jonsakselen 6 anordnet ledning 22. For å '-oppnå, en for-deling eller - retning av luft/gass-strømmen kan ledningens 22 utløp være forsynt med' eller utformet som et -munnstykke eller

en spreder 23..

En annen utføringsform er vist i fig. 3. Her er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilpasset en dobbeltskiveraffinør, dvs. en raff.inør der begge maleorganene eller maleskivene roterer. Ifølge denne utførelse tilføres gassen gjennom en- ledning eller et munnstykke 24 som er anordnet i tilførselkanalen 2.5

for det celluloseholdige materialet.

I fig. 4 er vist et arrangement beregnet på en enkeltskive-raffinør.. I den faste maleskiven 3 er anordnet en ledning 26 for gassen fra en ytre tilkopling 27 frem til åpningen .eller hull 28 i malesegmentet 4-. Derved ledes gassen direkte inn i malesonen mellom'maleorganene.

I fig. 5 er vist en annen utføringsform av fremgangsmåten .og , anordningen ifølge oppfinnelsen. Tegningsdetal jene. tilsvarer dé som, er angitt i fig. 1 og samme detaljer- er gitt samme hen-■visningsbetegning. Dessuten er der angitt en beholder 14 plassert under raffinøren og beregnet til å. oppta det behandlede materiale som strømmer ut fra raffinørens-utløp 11. Ved opp-samlihgsbeholderens 14 bunn er anordnet et uttak 1'5. I det foreliggende tilfelle -er beholderen 14 trykktett forbundet med raffinøréns malehus 1..Derved oppnås et lukket system dertil-og bortførsel skjer gjennom lukkete ledninger.' Den tilførsel av luft eller annen inert gass som man ønsker å oppnå, skjer gjennom en til-ledning 16 som er koplet til den trykktette opp-'samlingsbeholder 14. Gassen tilføres hensiktsmessig under trykk og ved måleorganets rotasjon -og de derved oppståtte strømninger i rommet mellom maleorganene, trekkes gassen inn i malesonen Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.kan også anvendes'ved såkalte jordanmøller, dvs. møller som er forsynt med-konisk.utformet maleorgan. Gassen tilføres■da malegodset på. liknende måte-, nemlig før eller under dens inntreden i malesonen mellom maleorganene..

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste utføringsformer, men kan varieres innenfor oppfinnelsestankens ramme.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å redusere energiforbruket, muliggjøre høye rotasjonshastigheter og' forbedre massekvaliteten ved mekanisk bearbeiding av celluloseholdig materiale i måleappa-rater som oppviser en malesone mellom innbyrdes relativt ro- '' teren.de maleorgan méd et trykktett hus som omgir, maleorganene, . k a r- a k t e r' i sert ved at 'en inert gass, såsom luft eller vanndamp, tilføres malesonen med en materialkonsentrasjon av høyst 20 %, fortrinnsvis høyst 10 %, hensiktsmessig"høyst 6%, og med en relativ hastighet mellom■maleorganene ved deres ytterperiferi høyere enn 30 m/s-.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, k a r a k t e 'r i s e r t ved at bearbeidingen utføres mellom parallellstilte maleskivér.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at gassen tilføres et sentralt rom mellom maleskivene.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ... ved at gassen tilføres malesonen i en radiell avstand fra male-skivenes rotasjonssentrum gjennom åpninger som er. anordnet i det minste i én.av maleskivene.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor bearbeidingen utføres med maleorganene innesluttet i et trykktett hus,, karakterisert ved at gassen tilføres det trykk-lette hus' (fig'. 5) .

6.s Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor bearbeidingen skjer mellom en -fast henholdsvis en roterende maleskive/karakterisert ved at gassen tilføres sentralt .i rommet mellom maleskivene gjennom en i' materialtilførselkanalen anordnet ■gassledning (fig. 1).

7. ' Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ' ved at gassen tilføres det sentrale rom mellom maleskivene gjennom en i rotasjonsakselen anordnet kanal (fig. 2).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor bearbeidingen skjer mellom to motroterende. maleskivér, karakterisert ved at gassen tilføres materialet i materialtilf ør s.elkanalen før dets inntreden mellom maleskivene (fig. 3).

9 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved.at gassen tilføres det celluloseholdige'materiale direkte i malesonen via hull i maleorganene,•forbundet med en gassledning som kommer utenfra (fig. 4) ..

10. Anordning for mekanisk bearbeiding av celluloseholdig materiale ifølge krav 1 - 9 >. oppvisende innbyrdes relativt . •roterende maleorgan (4, 5) , f.eks. maleskivér, og'et rom (8, 10) mellom maleorganene samt et malehus (1) som omslutter maleorganene., karakterisert ved organ (16) for tilførsel av en inert gass, såsom luft eller vanndamp, til en under .raffi-' nøren anordnet beholder (14).