NO875001L - Fremgangsmÿte for fremstilling av mekanisk masse. - Google Patents

Abstract

Behandlingen omfatter siling for deling av massen i en aksept- og en rejektfraksjon, hvorav rejektfraksjonen utgjør 10 - 40 %. Rejektfraksjonen avvannes, impregneres med natriumsulfitt og forvarmes med damp. Deretter utføres raffinering under trykk og damputvik-ling. Bare denne damp anvendes for forvarming av rejektfraksjonen. Etter raffineringen utføres såkalt latens-behandling hvoretter rejektfrakjsonen tilbake-føres til den mekaniske masse, eventuelt via ytterli-. gere siling.

Description

FREMGANGSMÅTE FOR BEHANDLING AV MEKANISK MASSE

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av mekanisk masse beregnet for fremstilling av trykkpapir. Den mekaniske masse består av slipmasse eller termomekanisk masse.

Slipmasse fremstilles ved å presse vedmateriale mot en roterende slipestein eller slipeskive for frilegging av fibrene. På grunn av slipebehandlingen inneholder den fremstilte slipmasse en forholdsvis stor andel av fibre som ikke er fullstendig fibrert, eller flis og mer eller mindre opprevne og avskårne fibre samt finstoff. Fordelene med slipmasse er, i tillegg til høy virkeutnyttelse, forholdsvis lavt energiforbruk ved fremstillingen samt stor lysspredning.

Den korte, gjennomsnittlige fiberlengde i slipmassen samt det store innhold av finstoff gir en glatt overflate og høy opasitet for papir fremstilt av slipmasse. Flisinnholdet, samt den forholdsvis lave fasthet hos slipmasse, utgjør imidlertid en alvorlig ulempe.

Termomekanisk masse fremstilles ved å forvarme flis og raffinering mellom to motstående raffinørskiver. Den fremstilte masse inneholder en forholdsvis liten andel av ufibrerte fibre og flis, en stor andel av hele fibre og, sammenliknet med slipmasse, en liten andel av finstoff. Den termomekaniske masse har større fasthet enn slipmasse, men lavere lysspredning. Ulempen med denne masse, særlig ved fremstilling av trykkpapir finere enn avispapir, som f.eks. ubelagt papir, for rotogravur og belagt lettvektpapir, er den store stivhet hos langfiberfraksjonen og den dårlige bøyelighet ved disse fibre.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av slipmasse og termomekanisk masse på en slik måte at ovennevnte ulemper med høyt flisinnhold i slipmassen og de stive fibre i den termomekaniske masse minskes i en slik grad at man oppnår en oppgradert mekanisk masse, dvs. en masse av høyere kvalitet, og følgelig større anvendbarhet. Dette oppnås ved den rekke behandlingstrinn som er angitt i de medfølgende krav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende ved hjelp av en utføringsform og med henvisning til den medfølgende figur som viser et flyt-diagram for en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen .

Systemet ifølge den viste utføringsform omfatter en sil 1, som også kan bestå av en kombinassjon av flere siler og en hvirvelrenser. En akseptledning 2 og en rejektledning 3 strekker seg fra silen 1. Rejektledningen 3 fører til en avvanningsinnretning 4, fortrinnsvis i form av en presse, og en etterfølgende blandeinnretning kombinert med en trykk-skruemater 5 som også omfatter midler for en viss mekanisk behandling av fibermaterialet. Deretter er det anordnet en forvarmer 6 som er forbundet med en skiveraffinør 7. Denne raffinør er utstyrt med en raffinørkappe som kan settes under trykk. Etter raffinøren finnes en dampseparator 8, fortrinnsvis en syklon, til hvilken er koplet en masse-utløpsledning 9 som er forbundet med en sil 10 via en tank 11 for såkalt latens-fjerning. Fra silen 10 forløper en andre akseptledning 12 som er forbundet med akseptledningen 2, og en andre rejektledning 13 som strekker seg fra silen 10 fører til avvanningsinnretningen 4. Damputløpsledningen 14 er forbundet med blandeinnretningen 5. Det er også mulig å føre hele den behandlete rejektfraksjon fra tanken 11 direkte til akseptledningen 2. Den raffinerte rejektfraksjon kan eventuelt tilbakeføres til massen før silen 1 eller den kombinasjon av siler som i flytdiagrammet represen-teres av denne sil.

Den innkommende mekanniske masse deles ved siling i silen

1 i en akseptfraksjon 2 og en rejektfraksjon 3. Silingen kan utføres i flere trinn for derved å øke flis- og langfiberinnholdet i rejektet. Rejektfraksjonen skal utgjøre 10 - 40 % av den innkommende masse og i det vesentlige omfatte hele flis- og langfiberinnholdet i massen.

Rejektfraksjonen blir deretter avvannet til en konsentrasjon over 30 % tørrstoffinnhold, hvoretter den overføres til blandeinnretningen 5, som fortrinnsvis består av en kombinert blande- og behandlingsinnretning av den type som er vist i den internasjonale patentsøknad PCT/SE85/00441. Blandeinnretningen fylles med 10 - 50 kg, fortrinnsvis 15 - 40 kg natriumsulfitt pr. tonn tørrstoff. Rejektfraksjonen blir således impregnert ved en høy materialkonsentrasjon, og da den mekaniske behandling samtidig utføres, blir impregneringsmidlet knadd inn i fibermaterialet. Oppvarmingen til ønsket forvarmingstemperatur,

105 - 170°C, fortrinnsvis 105 - 135°C, finner sted i blandeinnretningen ved hjelp av damptilførsel. Knaingen utbalanserer kjemi- og temperaturprofilen i fibermaterialet og samtidig finner en viss fibrering sted. Energiinngangen skal her være 35 - 100 kWh pr. tonn tørrstoff.

Massen mates fra blandeinnretningen 5 inn i forvarmeren 6 der temperaturen 105 - 170°C, fortrinnsvis 105 - 135°C, opprettholdes. Oppholdstiden skal være 1-30 minutter, fortrinnsvis 5-10 minutter, slik at impregneringsmidlet som innblandes i blandeinnretningen 5 tillates å diffundere inn i fiberveggen og reagere.

Etter forvarmingen mates materialet inn i skiveraffinøren

7 for å raffineres ved overtrykk og ved en temperatur høyere enn temperaturen i forvarmeren. Temperaturen i innløpet til raffinøren skal være 105 - 145°C, fortrinnsvis 105 - 135°C. Dette innebærer at tilførselen fra forvarmeren 6 til raffinøren 7 i visse tilfeller må gjøres lufttett. En slik trykksluse oppnås fortrinnsvis ved hjelp av en konisk skruemater som overfører materialet i form av en lufttett plugg. Raffineringen utføres med en energiladning på 300 - 1000, fortrinnsvis 600 - 900 kWh pr. tonn tørrstoff til en freeness mindre enn 250, fortrinnsvis 150 maksimalt.

Under raffineringen utvikles damp ved hjelp av hvilken den raffinerte masse blåses fra raffinørens raffinørkappe til en trykksyklon 8 for separering av damp og masse under trykk. Dampen strømmer ut gjennom ledningen 9, fortynnes til 3 - 5 % konsentrasjon og føres til en tank for latens-fjerning, som finner sted ved 60 - 80°C, mens massen agiteres i 30 - 60 minutter. Massen siles i silen 10, og en andre rejektfraksjon føres tilbake gjennom ledningen 13 til avvanningsinnretningen 4 mens en andre akseptfraksjon føres til hoved-akseptledningen 2. Denne andre rejektfraksjon består av 10 - 30 % av den raffinerte rejektfraksjon og inneholder i det vesentlige den gjenværende flisfraksjon.

Dampen fra trykksyklonen 8 strømmer ut gjennom ledningen 14. Denne damp resirkuleres til blandeinnretningen 5 og til forvarmeren 6 for oppvarming av rejektfraksjonen før raffineringen som ovenfor beskrevet. Denne damp er tilstrekkelig til å avstedkomme den ønskete oppvarming til 107 - 170°C. Systemet er derved selvforsørgende med hensyn til oppvarmingsdamp.

Følgende tabell viser noen data fra sammenliknende prøver med slipmasse av gran der kolonne I viser data for bare én rejektfraksjon av slipmasse behandlet ifølge oppfinnelsen, kolonne II viser data for hele slipmassen inklusive rejektfraksjonen ifølge kolonne I, kolonne III viser data for rejektfraksjonen av slipmasse, som bare ble raffinert ved høy konsentrasjon, kolonne IV viser data for hele slipmassen inklusive rejektfraksjonen ifølge kolonne III.

Det fremgår av tabellen at flisinnholdet kan reduseres betydelig ved behandlingen ifølge oppfinnelsen. Fasthetsegen-skapene ble dessuten forbedret mens lysspredningen i alt vesentlig kunne opprettholdes.

Når det gjelder termomekanisk masse har vi funnet at flisinnholdet kan minskes og densiteten av hele massen, særlig av langfiberfraksjonen, har øket. Antall stive fibre i massen ble også redusert uten vesentlig forringelse av massens lysspredning.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til de viste utføringsformer, men kan varieres innenfor rammen av oppfin-nelsestanken.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for behandling av mekanisk masse som fremstilles ved mekanisk oppløsning av kjemisk ubehandlet virkemateriale, karakterisert ved at den i kombinasjon omfatter følgende trinn a) siling for deling av massen i to fraksjoner, aksept og rejekt, slik at rejektfraksjonen utgjør 10 - 40 % og i det vesentlige inneholder hele flis- og langfiberinnholdet i den mekaniske masse, b) avvanning av rejektfraksjonen til en konsentrasjon på over 30 %, c) innblanding av 10 - 50 kg natriumsulfitt pr. tonn tørrstoff i rejektfraksjonen under samtidig utførelse av mekanisk behandling og oppvarming med damp til en forvarmingstemperatur på 105 - 170°C, fortrinnsvis 105 - 135°C, d) bibehold av av denne forvarmingstemperatur i 1 - 30 minutter, fortrinnsvis 5-10 minutter, e) innmating av rejektfraksjonen i en raffinø r ved 105 - 145°C og raffinering under trykk med en energitilfø rsel på 300 - 1000 kWh pr. tonn tørrstoff, hvorved damp utvikles under raffineringen, f) separering av den utviklete damp og bruk av bare denne damp for forvarming ifølge punkt c), g) såkalt latens-behandling av rejektfraksjonen ved fortynning til 3 - 5 % massekonsentrasjon og agitering ved 60 - 80°C i 30 - 60 minutter, h) resirkulering av rejektfraksjonen til den mekaniske masse.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den mekaniske masse består av slipmasse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den mekaniske masse består av termomekanisk masse.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den mekaniske behandling ifølge punkt c) svarer til en energiladning på 35 - 100 kWh pr. tonn tørrstoff.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at trykket og temperaturen ved innmatingen i raffinøren og, hhv., trykket og temperaturen i forvarmeren holdes adskilt ved hjelp av en kontinuerlig fremfø rt plugg av materialet.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den raffinerte rejektfraksjon ifølge punkt e) ved hjelp av siling deles i en andre akseptfraksjon og en andre rejektfraksjon, slik at denne andre rejektfraksjon utgjør 10 - 30 % og i stor grad inneholder den gjenværende flisfraksjon i den raffinerte rejektfraksjon, og denne andre rejektfraksjon tilbakefø res til avvanningstrinnet ifølge punkt b) for gjentatt behandling, og at den andre akseptfraksjon kombineres med akseptfraksjonen i den mekaniske masse.