RU2358055C2

RU2358055C2 - Method and device for production of cellulose fiber mass

Info

Publication number: RU2358055C2
Application number: RU2007101684/12A
Authority: RU
Inventors: Леннарт Нильс Андерс ВИКДАХЛЬ (SE); Леннарт Нильс Андерс ВИКДАХЛЬ; Бернт-Олоф БЕРГСТРЁМ (SE); Бернт-Олоф БЕРГСТРЁМ; Олег ШАГАЕВ (SE); Олег ШАГАЕВ; Торе Рольф НЕВАНДЕР (SE); Торе Рольф НЕВАНДЕР
Original assignee: Носс Аб
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2009-06-10
Also published as: RU2007101684A; WO2006033605A1; NO20071862L; ZA200609452B; EP1792006A1; CN101027446A; AU2005285641A1; US20080029232A1; SE528348C2; JP2008513621A; SE0402296D0; SE0402296L; BRPI0514071A; CA2559828A1

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method and device, in which defibered mass is sorted for boon removal, then fractioned in accordance with specific surface, preferably by device comprising hydrocyclones. Mentioned method includes technological stages, in which fiber fractions are separated with lower specific surface, preferably fibers with thicker walls. Mentioned cellulose fibrous mass is fractioned at least into three fractions, at least two of them are combined fully or partially. One or several fractions of fibers with lower specific surface are processed at concentration of mass in interval of 0.8-14%, preferably in range of 1-5% for separation, fibrillation and permanent flattening, preferably by device, which comprises grinding device (5, 5a), such as defibrator, refiner, ball mill or similar equipment.

EFFECT: increased extent of dehydration and energy savings.

26 cl, 16 dwg, 6 tbl, 2 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу подготовки волокна и устройству для подготовки волокна при обработке древесных волокон. Одной из целей настоящего изобретения является производство печатных сортов бумаги, содержащих древесину, сортов газетной бумаги и более тонких сортов бумаги (улучшенные сорта бумаги), таких как SC (проклеенной и каландрированной или лощеной на суперкаландре), либо LWC (легковесной с покрытием), предпочтительно из ТММ (термомеханической массы), ХТММ (хемотермомеханической массы) или ЦМ (целлюлозной массы). Это осуществляется со значительным энергосбережением, экономией отбеливающих химикатов и пониженными капитальными затратами на промывное и обезвоживающее оборудование. Другой целью настоящего изобретения является производство ТММ, ХТММ, ЦМ или других видов древесной массы с пониженными затратами энергии и сохранение при этом приемлемого качества волокнистой массы. Другой целью является обработка волокна после любого процесса получения волокнистой массы, например DIP, крафт-целлюлозы или любой другой целлюлозы с помощью модифицированного способа и модифицированного устройства согласно изобретению, тем самым, помимо прочего, экономя энергию и улучшая качество волокнистой массы. Другой целью является повышение степени обезвоживания и осушения волокнистой массы.The present invention relates to a method for preparing fibers and a device for preparing fibers in the processing of wood fibers. One of the objectives of the present invention is the production of printed grades of paper containing wood, newsprint grades and thinner grades of paper (improved grades of paper), such as SC (glued and calendared or glazed on supercalender), or LWC (lightweight coated), preferably from TMM (thermomechanical pulp), HTMM (chemothermomechanical pulp) or CM (pulp). This is done with significant energy savings, savings in bleaching chemicals and reduced capital costs for flushing and dewatering equipment. Another objective of the present invention is the production of TMM, HTMM, CM or other types of wood pulp with reduced energy costs and maintaining an acceptable quality of the pulp. Another goal is to treat the fiber after any pulping process, for example DIP, kraft pulp or any other pulp using the modified method and the modified device according to the invention, thereby, inter alia, saving energy and improving the quality of the pulp. Another goal is to increase the degree of dehydration and drainage of the pulp.

Уровень техникиState of the art

Технология, используемая на сегодняшний день в производстве механической волокнистой массы, такой как ТММ, ХТММ, ЦМ, и для улучшения ее качества, осуществляется с использованием одно- или многостадийного размола в основной технологической линии, в которой энергопотребление является известной проблемой. Затем производят разделение с помощью многостадийной сортировки, в которой отделяют длинноволокнистую фракцию. Эту фракцию обрабатывают посредством простого или многостадийного размола ВК (при высокой концентрации массы) с последующими стадиями сортировки или с промежуточными стадиями сортировки. Возможно отходы после размола ВК можно обрабатывать с помощью размола НК (при низкой концентрации массы).The technology used today in the production of mechanical pulp, such as TMM, KhTMM, CM, and to improve its quality, is carried out using single or multi-stage grinding in the main production line, in which energy consumption is a known problem. Then, separation is performed using a multi-stage sorting, in which the long-fiber fraction is separated. This fraction is treated by simple or multi-stage grinding VK (with a high concentration of mass) with subsequent stages of sorting or with intermediate stages of sorting. Perhaps the waste after grinding VK can be processed using grinding NC (at a low concentration of mass).

Усовершенствованный способ, соответствующий вышеизложенному, для повышения качества массы ТММ из газетной бумаги до качества массы для SC/LWC с применением размола НК был известен ранее, см. патент США №6361650 В1. Там описана система, в которой в одном рафинере НК размалывают весь поступающий поток массы, после чего фракционируют поток, а затем обрабатывают фракции. Фракционирование производят исходя из длины волокон с помощью фильтров с щелевидными отверстиями.An improved method, corresponding to the foregoing, for improving the quality of the TMM mass from newsprint to the mass quality for SC / LWC using NK grinding was previously known, see US Patent No. 6361650 B1. It describes a system in which the whole incoming mass stream is ground in one refiner, after which the stream is fractionated, and then the fractions are processed. Fractionation is carried out based on the length of the fibers using filters with slit-like openings.

Из патента США 4731160 известно применение гидроциклонов для разделения двух фракций, которые отбеливают перекисью водорода (п.п.1 и 2 формулы).US Pat. No. 4,731,160 discloses the use of hydrocyclones to separate two fractions that are bleached with hydrogen peroxide (claims 1 and 2).

Из патента США 5133832 известно отбеливание длинноволокнистой фракции перекисью водорода (H₂O₂) и коротковолокнистой фракции дитионитом (Na₂S₂O₄).From US Pat. No. 5,133,832 it is known to bleach a long fiber fraction with hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) and a short fiber fraction with dithionite (Na ₂ S ₂ O ₄ ).

Из ЕР 1077281 А1 известно применение размола ВК для обработки волокон (в основном из вторичной волокнистой массы) для получения содержащей древесину бумаги повышенного качества. После размола ВК проводят фракционирование в щелевидных фильтрах и гидроциклонах.From EP 1077281 A1, it is known to use VK grinding for processing fibers (mainly from recycled pulp) to produce wood-based paper of high quality. After grinding VK carry out fractionation in slit filters and hydrocyclones.

Другими документами, которые могут быть использованы в качестве ссылок, являются WO 03/000982 А1, WO 0120074 А1 и WO 2004/003288 А1.Other documents that may be used as references are WO 03/000982 A1, WO 0120074 A1 and WO 2004/003288 A1.

Недостатки предшествующего уровня техникиThe disadvantages of the prior art

Из уровня техники неизвестно, что следует делать, чтобы получить бумагу с хорошими поверхностными свойствами, одновременно экономя энергию и при этом получая бумагу с хорошими прочностными свойствами. Древесную массу, такую как ТММ, можно применять без обработки для получения более высококачественных сортов бумаги, но с более низким выходом и с более высоким потреблением энергии. На сегодняшний день для получения более высококачественных сортов бумаги можно применять более дорогое целлюлозное волокно, например сульфатную целлюлозу, сульфитную целлюлозу или им подобную, которую смешивают с древесной массой для достижения желаемых свойств. Упрочненная целлюлоза имеет очень прочные и длинные волокна. Ни в одном из упомянутых документов не описана система, в которой рассматривается как удельная поверхность (толщина стенки волокна), так и применение размола НК для обработки пригодной фракции с целью улучшения древесной массы для газетной бумаги с применением различных отбеливающих химикатов для различных фракций, разделенных по удельной поверхности, или альтернативно для производства волокнистой массы для газетной бумаги при существенном сокращении расходов на энергию, на отбеливающие химикаты и на оборудование для обезвоживания и промывки.It is not known from the prior art what should be done to obtain paper with good surface properties, while saving energy and at the same time obtaining paper with good strength properties. Wood pulp, such as TMM, can be used without treatment to produce higher quality paper grades, but with lower yields and higher energy consumption. To date, to produce higher quality paper grades, more expensive cellulose fiber, such as sulphate pulp, sulphite pulp or the like, which is mixed with wood pulp to achieve the desired properties can be used. Hardened cellulose has very strong and long fibers. None of the documents mentioned describes a system that considers both the specific surface (fiber wall thickness) and the use of grinding NC to process a suitable fraction in order to improve wood pulp for newsprint using various bleaching chemicals for different fractions, separated by specific surface area, or alternatively, for the production of pulp for newsprint with a significant reduction in energy costs, on bleaching chemicals and on equipment for dehydration and flushing.

Из этого можно сделать вывод о том, что в уровне техники не показано четкое разделение по морфологии волокна, дающее возможность избирательной обработки различных фракций в сочетании с эффективной обработкой волокон или фракций волокна, отвечающих за стабильность поверхности (шероховатость) бумаги.From this we can conclude that the prior art does not show a clear separation by fiber morphology, which makes it possible to selectively process various fractions in combination with efficient processing of fibers or fiber fractions responsible for the surface stability (roughness) of the paper.

Общее описание изобретенияGeneral Description of the Invention

Для решения вышеупомянутой проблемы предложены следующие способ и устройство.To solve the aforementioned problem, the following method and device are proposed.

Способ производства целлюлозной волокнистой массы, в котором дефибрированную массу сортируют для удаления костры, фракционируют по меньшей мере на две фракции (10, 11, 12), предпочтительно по меньшей мере на три, при этом каждую фракцию обрабатывают по отдельности, затем объединяют вместе, полностью или частично, а затем осуществляют фракционирование в зависимости от удельной поверхности, предпочтительно в устройстве (1), содержащем гидроциклоны, при этом способ включает производственные стадии (6, 7), на которых фракционируют волокна, имеющие большую удельную поверхность, предпочтительно тонкостенные волокна, и способ включает производственные стадии (2), на которых фракционируют волокна, имеющие меньшую удельную поверхность, предпочтительно волокна с более толстыми стенками, и при этом одну или несколько фракций (3, 3а) волокон обрабатывают для разделения, фибриллирования и постоянного сплющивания, предпочтительно в устройстве, которое содержит какой-либо размалывающий механизм (5, 5а), такой как рафинер, шаровая мельница или другое подобное оборудование.A method for the production of cellulosic pulp in which the defibrated pulp is sorted to remove fires, fractionated into at least two fractions (10, 11, 12), preferably at least three, each fraction being treated separately, then combined together, completely or partially, and then fractionation is carried out depending on the specific surface, preferably in a device (1) containing hydrocyclones, the method including production steps (6, 7), in which fibers having a large specific surface area, preferably thin-walled fibers, and the method includes manufacturing steps (2) in which fibers having a smaller specific surface area, preferably fibers with thicker walls are fractionated, and one or more fractions (3, 3a) of the fibers are processed to separate fibrillation and continuous flattening, preferably in a device that contains some kind of grinding mechanism (5, 5a), such as a refiner, ball mill or other similar equipment.

В результате обрабатывают только волокна, нуждающиеся в обработке в связи с проблемой поверхностной стабильности бумаги. Дополнительный эффект от сплющивания волокон, нуждающихся в этом, заключается в улучшении поверхностной стабильности бумаги.As a result, only fibers needing processing are processed in connection with the problem of surface stability of the paper. An additional effect of flattening fibers in need of this is to improve the surface stability of the paper.

Согласно другому варианту способ осуществляют следующим образом.According to another embodiment, the method is as follows.

Способ производства целлюлозной волокнистой массы, в котором дефибрированную массу сортируют для удаления костры, а указанную массу затем подвергают фракционированию, при этом ее фракционирование осуществляют в соответствии с удельной поверхностью, предпочтительно в устройстве (1), содержащем гидроциклоны, отличающийся тем, что способ содержит технологические стадии (7), на которых фракционируют волокна с высокой удельной поверхностью, предпочтительно тонкостенные волокна, и способ содержит технологические стадии (2), на которых фракционируют волокна с меньшей удельной поверхностью, предпочтительно волокна с более толстыми стенками, а указанную массу фракционируют по меньшей мере на три фракции (10, 3, (3а), 12), при этом каждую фракцию обрабатывают по отдельности, а затем объединяют полностью или частично, а одну или несколько волокнистых фракций (3, 3а) обрабатывают для разделения, фибриллирования и постоянного сплющивания предпочтительно в устройстве, которое содержит измельчающее устройство (5, 5а), такое как дефибрер, рафинер, шаровая мельница или другое подобное оборудование.A method for the production of cellulosic pulp, in which the defibrated pulp is sorted to remove a fire, and the pulp is then fractionated, the fractionation being carried out in accordance with the specific surface, preferably in a device (1) containing hydrocyclones, characterized in that the method contains technological stages (7) in which fibers with a high specific surface area are fractionated, preferably thin-walled fibers, and the method comprises technological stages (2) in which fractions fibers with a lower specific surface area, preferably fibers with thicker walls, and the specified mass is fractionated into at least three fractions (10, 3, (3a), 12), each fraction is treated separately, and then they are completely or partially combined and one or more fibrous fractions (3, 3a) is processed for separation, fibrillation and continuous flattening, preferably in a device that contains a grinding device (5, 5a), such as defibrer, refiner, ball mill or other similar equipment of.

Согласно варианту осуществления одна или несколько фракций (3, 3а), которые обрабатывают в измельчающем устройстве (5, 5а), содержат волокна с величиной z от 0,3 до 0,8.According to an embodiment, one or more fractions (3, 3a), which are processed in a grinding device (5, 5a), contain fibers with a z value from 0.3 to 0.8.

Результат заключается в том, что, как указывалось выше, обрабатывают только требующие обработки волокна. Это обеспечивает экономию энергии и/или более высокое качество конечного продукта.The result is that, as indicated above, only fibers requiring processing are processed. This provides energy savings and / or higher quality end products.

Согласно варианту осуществления измельчающее устройство (5, 5а) может работать так, что волокна в имеющейся фракции постоянно сплющивают благодаря возникновению в стенках волокна трещин, образованных в измельчающем устройстве.According to an embodiment, the chopping device (5, 5a) can work so that the fibers in the existing fraction are constantly flattened due to the occurrence of cracks in the fiber walls formed in the chopping device.

Результат заключается в том, что волокна, подвергающиеся обработке, менее подвержены упругому последействию, и стабильность поверхности конечного продукта улучшается, особенно когда подразумевают повторное увлажнение.The result is that the fibers being processed are less susceptible to elastic aftereffect, and the surface stability of the final product is improved, especially when re-wetting is involved.

Согласно одному варианту осуществления измельчающее устройство (5, 5а) может включать размол при концентрации массы в интервале 0,8-14%, предпочтительно в интервале 1-5%.According to one embodiment, the grinding device (5, 5a) may include grinding at a mass concentration in the range of 0.8-14%, preferably in the range of 1-5%.

Согласно одному варианту осуществления измельчающее устройство (5, 5а) может включать размол при любой из концентраций 0,8%, 0,9%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%.According to one embodiment, the grinding device (5, 5a) may include grinding at any of the concentrations of 0.8%, 0.9%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8 %, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%.

Согласно одному варианту осуществления измельчающее устройство (5, 5а) может включать размол при концентрации массы, составляющей 3-8%.According to one embodiment, the grinding device (5, 5a) may include grinding at a mass concentration of 3-8%.

В результате выбора правильного интервала концентрации получают волокно, которое дает постоянно сплющенные волокна без избыточной резки волокна.By choosing the right concentration range, a fiber is obtained that produces continuously flattened fibers without over-cutting the fibers.

Согласно одному варианту осуществления измельчающее устройство (5, 5а) может включать рафинер, работающий при затратах энергии 10-800 кВтч/т, предпочтительно 100-600 кВтч/т, еще предпочтительнее 200-500 кВтч/т.According to one embodiment, the grinding device (5, 5a) may include a refiner operating at an energy cost of 10-800 kWh / t, preferably 100-600 kWh / t, even more preferably 200-500 kWh / t.

Результат работы в правильном энергетическом интервале состоит в том, что получение волокна и сплющивание адаптировано к поступающей фракции таким образом, что разделение и фибриллирование дает постоянное сплющивание волокон, подвергающихся в обработке.The result of working in the correct energy range is that the fiber preparation and flattening is adapted to the incoming fraction in such a way that separation and fibrillation gives a continuous flattening of the fibers being processed.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракция (10), которая содержит волокна с высокой удельной поверхностью, выходит из базы гидроциклонной стадии.According to one embodiment of the invention, fraction (10), which contains fibers with a high specific surface, leaves the base of the hydrocyclone stage.

Результат применения гидроциклонов заключается в том, что волокна разделяют по удельной поверхности, и из одной и той же фракции можно получить волокна различной длины.The result of using hydrocyclones is that the fibers are separated on a specific surface, and fibers of different lengths can be obtained from the same fraction.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракция с меньшей удельной поверхностью (3, 3а) и более толстостенные волокна, которые прошли обработку, выходят из базы гидроциклонной стадии.According to one embodiment of the invention, the fraction with a lower specific surface (3, 3a) and thicker-walled fibers that have undergone processing leave the base of the hydrocyclone stage.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (10), обогащенную мелочью и содержащую волокна с высокой удельной поверхностью, отбеливают в нещелочных условиях.According to one embodiment of the invention, fraction (10) enriched in fines and containing fibers with a high specific surface area is bleached under non-alkaline conditions.

Результатом этого является то, что отбеливание можно адаптировать к интересующей фракции. Нещелочные условия отбеливания менее чувствительны к влиянию примесей во фракции (10), указанные примеси могут, например, содержать ионы металлов. Кроме того, нещелочное отбеливание можно осуществить с меньшими затратами.The result of this is that whitening can be adapted to the fraction of interest. Non-alkaline bleaching conditions are less sensitive to the influence of impurities in fraction (10); these impurities may, for example, contain metal ions. In addition, non-alkaline whitening can be carried out at a lower cost.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (10) отбеливают при значении рН ниже 9.In one embodiment, fraction (10) is bleached at a pH below 9.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (10) отбеливают восстанавливающим отбеливателем.According to one embodiment of the invention, fraction (10) is bleached with a reducing bleach.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (10) отбеливают отбеливателем, содержащим дитионит.According to one embodiment of the invention, fraction (10) is bleached with a bleach containing dithionite.

Результат применения дитионита заключается в том, что отбеливание производят с меньшими затратами, и в том, что дитионит менее чувствителен к распаду до того, как он может отбеливать волокна.The result of the use of dithionite is that bleaching is carried out at a lower cost, and that dithionite is less sensitive to degradation before it can bleach fibers.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (3, 3а) с волокнами с меньшей удельной поверхностью отбеливают окислительным отбеливанием.According to one embodiment of the invention, fraction (3, 3a) with fibers with a lower specific surface area is bleached by oxidative bleaching.

Результатом применения окислительного отбеливания во фракции (3, 3а) с меньшей удельной поверхностью является то, что эта или эти фракции имеют намного меньше примесей, обсуждавшихся ранее, которые имеют тенденцию к разрушению окислительных отбеливателей. Окислительные отбеливатели более действенны, и поэтому отбеливание этой фракции (3, 3а) отбеливателями этого типа лучше с точки зрения белизны волокнистой массы.The result of the use of oxidative bleaching in fractions (3, 3a) with a lower specific surface area is that this or these fractions have much less impurities, discussed earlier, which tend to destroy oxidative bleaches. Oxidizing bleaches are more effective, and therefore the bleaching of this fraction (3, 3a) with bleaches of this type is better from the point of view of the whiteness of the pulp.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (3, 3а) отбеливают отбеливателем, содержащим перекись водорода.According to one embodiment of the invention, fraction (3, 3a) is bleached with a bleach containing hydrogen peroxide.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (3, 3а) отбеливают отбеливателем, содержащим озон.According to one embodiment of the invention, fraction (3, 3a) is bleached with a bleach containing ozone.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракцию (12), которая остается после предыдущих технологических стадий и которая имеет наименьшую удельную поверхность, очищают от песка, коры и других примесей и обрабатывают, предпочтительно в устройстве (15) для отшелушивания волоконных стенок волокон этой фракции (12), при этом устройство содержит какое-либо измельчающее устройство, такое как рафинер или ему подобное, и фракцию после обработки полностью или частично возвращают обратно, предпочтительно обратным ходом, в технологический процесс.According to one embodiment of the invention, fraction (12), which remains after the previous technological stages and which has the smallest specific surface, is cleaned of sand, bark and other impurities and processed, preferably in a device (15) for exfoliating the fiber walls of the fibers of this fraction (12) ), while the device contains any grinding device, such as a refiner or the like, and the fraction after processing is completely or partially returned, preferably in reverse, in the process cue process.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения устройство (15) осуществляет размол при концентрации >15%, предпочтительнее при концентрации >14%.According to one embodiment of the invention, device (15) mills at a concentration of> 15%, more preferably at a concentration of> 14%.

Результат заключается в том, что проводят очистку массы для удаления нежелательных частиц и примесей из конечного продукта. В этой фракции остаются волокна, которые после обработки можно использовать в конечной массе. Благодаря извлечению этих волокон повышается выход волокна.The result is that the mass is cleaned to remove unwanted particles and impurities from the final product. In this fraction, fibers remain that after processing can be used in the final mass. By extracting these fibers, the fiber yield is increased.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения поток волокна с пониженной удельной поверхностью (3, 3а), предпочтительно с более толстыми стенками, после обработки полностью или частично смешивают с потоком (10) волокон и мелочи с высокой удельной поверхностью для улучшения обезвоживающих свойств.According to one embodiment of the invention, the fiber stream with a reduced specific surface area (3, 3a), preferably with thicker walls, after processing is completely or partially mixed with a fiber stream (10) and fines with a high specific surface area to improve the dewatering properties.

Результатом частичного или полного смешивания фракции (3, 3а) с фракцией (10) является то, что будет легче извлекать воду. Фракция 10 обогащена волокнами и мелочью с низкой удельной поверхностью, эту фракцию трудно обезвоживать, поскольку она имеет тенденцию к забиванию фильтра и другого обезвоживающего оборудования, и даже если она не забивает оборудование, то процесс обезвоживания замедляется. При смешивании с фракцией 10, содержащей волокна с меньшей удельной поверхностью, которые легче обезвоживать, суммарная фракция также приобретет улучшенные свойства обезвоживания.The result of partial or complete mixing of fraction (3, 3a) with fraction (10) is that it will be easier to extract water. Fraction 10 is enriched with fibers and fines with a low specific surface, this fraction is difficult to dehydrate, since it tends to clog the filter and other dewatering equipment, and even if it does not clog the equipment, the dehydration process is slowed down. When mixed with fraction 10 containing fibers with a lower specific surface area, which are easier to dehydrate, the total fraction will also acquire improved dehydration properties.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения поток волокна с пониженной удельной поверхностью (3, 3а), предпочтительно волокна с более толстыми стенками, обезвоживают отдельно до более высокой концентрации, чем конечная желательная концентрация смеси фракций, с тем чтобы для фракции с волокнами с высокой удельной поверхностью (10), предпочтительно с тонкостенными волокнами и мелочью, требовалось только частичное обезвоживание или не требовалось никакого.According to one embodiment of the invention, the flow of fibers with a reduced specific surface area (3, 3a), preferably fibers with thicker walls, is dehydrated separately to a higher concentration than the final desired concentration of the mixture of fractions, so that for a fraction with fibers with a high specific surface (10), preferably with thin-walled fibers and fines, only partial dehydration was required or none was required.

Как упоминалось выше, фракцию (3, 3а) легче обезвоживать. Это происходит благодаря меньшему содержанию в этой фракции мелочи, а также различным свойствам волокон с меньшей удельной поверхностью, содержащихся в этой фракции. Путем сгущающего обезвоживания этой фракции (3, 3а) вместо попытки обезвоживания обогащенной мелочью фракции (10) можно обеспечить более оптимизированное использование обезвоживающего оборудования, что происходит, помимо прочего, благодаря уменьшению тенденции к забивке обезвоживающего оборудования. Все это дает возможность уменьшить капиталовложения в данный тип оборудования.As mentioned above, fraction (3, 3a) is easier to dehydrate. This is due to the lower content of fines in this fraction, as well as various properties of fibers with a lower specific surface contained in this fraction. By thickening the dehydration of this fraction (3, 3a) instead of attempting to dehydrate the fraction enriched in fines (10), a more optimized use of dewatering equipment can be ensured, which occurs, among other things, due to a decrease in the tendency to clog the dewatering equipment. All this makes it possible to reduce investment in this type of equipment.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фракции (10, 11, 11а), содержащие волокна с высокой и более низкой удельной поверхностью, после обработки подают в поток (32) волокнистой массы вместе с массой, которая была получена при более низком расходе энергии и отбеливателей, чем на традиционном комбинате для производства целлюлозы, содержащей древесную массу, для печатных бумаг, целлюлозы для газетной бумаги, целлюлозы SC, LWC, SC A++ и других видов целлюлозы.According to one embodiment of the invention, the fractions (10, 11, 11a) containing fibers with a higher and lower specific surface area, after processing, are fed into the pulp stream (32) together with the mass that was obtained at a lower consumption of energy and bleaches, than at a traditional pulp mill containing wood pulp for printing papers, newsprint pulp, SC, LWC, SC A ++ and other types of pulp.

Обрабатывая различные фракции волокнистой массы разными способами, обеспечивают более оптимизированное использование волокнистого сырья.Processing different fractions of the pulp in different ways, provide a more optimized use of fibrous raw materials.

Результат обработки вышеописанным способом состоит в том, что проведенная обработка волокна облегчает обезвоживание потока 32 на бумагоделательной машине.The result of the processing in the above-described way is that the fiber treatment carried out facilitates the dewatering of the stream 32 on a paper machine.

Дополнительно для решения обсуждаемой проблемы предложено устройство.Additionally, to solve the discussed problem, a device is proposed.

Устройство для обработки волокнистой целлюлозной массы для придания улучшенных свойств, таких как светорассеяние, коэффициент растяжения, показатель разрыва, шероховатость поверхности, расход отбеливающих веществ, энергопотребление, содержащее первую гидроциклонную установку (7), вторую гидроциклонную установку (2), рафинер (5) и передающие устройства между ними, отличающееся тем, что волокнистую целлюлозную массу подают в первую гидроциклонную установку (7), отделяющую базовую фракцию (10) и фракцию (14) из нижнего сливного отверстия гидроциклона, из которой через другую гидроциклонную установку (2) отделяют базовую фракцию (3), которая после обезвоживания поступает на дополнительную обработку в устройстве (5), содержащем рафинер, при этом обработку выполняют при концентрации в пределах 1-14%.A device for treating pulp fiber to impart improved properties such as light scattering, tensile coefficient, tear index, surface roughness, bleaching agent consumption, power consumption comprising a first hydrocyclone unit (7), a second hydrocyclone unit (2), a refiner (5) and transmitting devices between them, characterized in that the pulp is fed into the first hydrocyclone unit (7), separating the base fraction (10) and fraction (14) from the lower drain hole of the hydrocyclone an ionclone from which the base fraction (3) is separated through another hydrocyclone unit (2), which, after dehydration, is fed to an additional treatment in a device (5) containing a refiner, while the treatment is carried out at a concentration in the range of 1-14%.

Результат применения гидроциклонов при разделении в устройстве для обработки волокнистой массы состоит в том, что морфология волокна является важным фактором, определяющим, какие волокна будут отделены от остальных. Это означает, что длина волокна не является тем фактором, на котором основано фракционирование, как при применении сортировок. Это означает, что устройство может отделять волокна, требуемые для обработки.The result of using hydrocyclones during separation in a pulp processing apparatus is that fiber morphology is an important factor in determining which fibers will be separated from the rest. This means that fiber length is not the factor on which fractionation is based, as in the application of sortings. This means that the device can separate the fibers required for processing.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства базовую фракцию (10) отбеливают нещелочным восстанавливающим отбеливателем.According to one embodiment of the device, the base fraction (10) is bleached with a non-alkaline reducing bleach.

Результатом этого является то, что отбеливание можно адаптировать к соответствующей фракции. Условия нещелочного отбеливания менее чувствительны к влиянию примесей во фракции (10), указанные примеси могут содержать, например, ионы металлов. Кроме того, нещелочное отбеливание можно проводить с меньшими затратами.The result of this is that whitening can be adapted to the appropriate fraction. Non-alkaline bleaching conditions are less sensitive to the influence of impurities in fraction (10); these impurities may contain, for example, metal ions. In addition, non-alkaline bleaching can be carried out at a lower cost.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства вторую базовую фракцию (11) отбеливают окислительным отбеливателем.According to one embodiment of the device, the second base fraction (11) is bleached with an oxidizing bleach.

Результат применения окислительного отбеливания фракции (3, 3а) с меньшей удельной поверхностью состоит в том, что эта фракция или эти фракции имеют намного меньше примесей, рассмотренных выше, которые имеют тенденцию к разложению окислительных отбеливателей, окислительные отбеливатели более эффективны, и поэтому отбеливание этой фракции (3, 3а) этими типами отбеливателей лучше с точки зрения белизны.The result of the use of oxidative bleaching of fraction (3, 3a) with a lower specific surface is that this fraction or these fractions have much less impurities discussed above, which tend to decompose oxidative bleaches, oxidative bleaches are more effective, and therefore bleaching this fraction (3, 3a) these types of bleaches are better in terms of whiteness.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства верхнюю фракцию (33) направляют в гидроциклонную установку и разделяют на базовую фракцию (3а) и фракцию (33а) из нижнего сливного отверстия гидроциклона, при этом указанную базовую фракцию (3а) после обезвоживания обрабатывают в рафинере (5а) при концентрации в пределах 1-14%.According to one embodiment of the device, the upper fraction (33) is sent to the hydrocyclone unit and separated into the base fraction (3a) and fraction (33a) from the lower drain hole of the hydrocyclone, while the specified base fraction (3a) is treated in the refiner (5a) after dewatering at a concentration in the range of 1-14%.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства базовую фракцию (3а, 11а) отбеливают окислительным отбеливателем.According to one embodiment of the device, the base fraction (3a, 11a) is bleached with an oxidizing bleach.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства обработанные базовые фракции (10, 11 и/или 11а) объединяют в общий поток (32) волокнистой массы с улучшенными свойствами.According to one embodiment of the device, the treated base fractions (10, 11 and / or 11a) are combined into a common pulp stream (32) with improved properties.

Результатом такой обработки в устройстве является то, что проведенная подготовка волокон облегчает обезвоживание потока (32) на бумагоделательной машине.The result of such processing in the device is that the fiber preparation facilitates the dehydration of the stream (32) on a paper machine.

Согласно одному из вариантов осуществления устройства фракцию (33, 33а) из нижнего сливного отверстия гидроциклона продолжают очищать в гидроциклонах (8), удаляющих тяжелые примеси, такие как песок, кора и другие тяжелые загрязнения, остающиеся во фракции (12) из нижнего сливного отверстия гидроциклона.According to one embodiment of the device, fraction (33, 33a) from the lower drain of the hydrocyclone is continued to be cleaned in hydrocyclones (8) that remove heavy impurities such as sand, bark and other heavy impurities remaining in fraction (12) from the lower drain of the hydrocyclone .

Согласно одному из вариантов осуществления устройства базовую фракцию продолжают очищать, в том числе путем рафинирования (15), при концентрации >5%, и эту фракцию затем возвращают в поступающий поток массы, подаваемый на вход устройства.According to one embodiment of the device, the base fraction is continued to be purified, including by refining (15), at a concentration of> 5%, and this fraction is then returned to the incoming mass stream supplied to the input of the device.

Предложен другой вариант осуществления способа получения и обезвоживания целлюлозной массы, в котором дефибрированную целлюлозу сортируют для удаления костры, фракционируют по меньшей мере на три фракции (10, 3, (3а), 12), при этом фракционирование выполняют в соответствии с удельной поверхностью, предпочтительно в устройстве (1), содержащем гидроциклоны, отличающийся тем, что указанную волокнистую массу фракционируют по меньшей мере на три фракции (10, 3, 12), при этом способ включает технологические стадии (7), на которых фракционируют волокна с высокой удельной поверхностью, предпочтительно тонкостенные волокна, и способ включает технологические стадии (2), на которых фракционируют волокна, имеющие меньшую удельную поверхность, предпочтительно волокна с более толстыми стенками, при этом фракцию, имеющую меньшую удельную поверхность, обезвоживают в устройстве (5) до заданной концентрации, и эту фракцию (3, 3а) затем смешивают по меньшей мере частично по меньшей мере с одной другой фракцией (10) перед тем, как смешанный поток подают на следующую технологическую стадию.Another variant of the method for producing and dehydrating pulp is proposed, in which defibrated cellulose is sorted to remove fires, fractionated into at least three fractions (10, 3, (3a), 12), and fractionation is carried out in accordance with the specific surface, preferably in a device (1) containing hydrocyclones, characterized in that said pulp is fractionated into at least three fractions (10, 3, 12), the method comprising technological steps (7), in which the fibers are fractionated a high specific surface area, preferably thin-walled fibers, and the method includes process steps (2) in which fibers having a smaller specific surface area, preferably fibers with thicker walls are fractionated, while a fraction having a lower specific surface area is dehydrated in the device (5) to predetermined concentration, and this fraction (3, 3a) is then mixed at least partially with at least one other fraction (10) before the mixed stream is fed to the next process step.

Результат заключается в том, что волокна, которые легче всего обезвоживать, можно обезводить, а затем смешать с фракцией, которую труднее обезводить, при этом сумма фракций является обезвоженной волокнистой массой.The result is that fibers that are easiest to dehydrate can be dehydrated and then mixed with a fraction that is more difficult to dehydrate, while the sum of the fractions is dehydrated.

Предложен еще один вариант осуществления способа, в котором дефибрирование выполняют с помощью размола в одну или несколько стадий. Волокнистую массу сортируют для удаления более крупных частиц. Поступающий поток волокнистой массы затем подают на фракционирование по удельной поверхности, которое в случае волокон означает фракционирование по толщине стенок. Частицы, имеющие самую высокую удельную поверхность, отделяют первыми. В этой фракции находятся тонкостенные волокна и мелкие частицы, так называемая мелочь. Этой фракции не требуется последующая обработка в отношении упругости волокон (стабильности поверхности), повышения прочности, улучшения свойств шероховатости поверхности (повышенная гладкость) и так далее, но ее можно направлять в процесс. Эту фракцию отбеливают нещелочным отбеливателем, таким как дитионит. Оставшийся поток волокнистой массы фракционируют еще раз по удельной поверхности, при этом волокна с меньшей удельной поверхностью отделяют от волокон, имеющих самые толстые стенки и наименьшую удельную поверхность. Эта фракция затем идет на обработку в рафинере НК (низкой концентрации) или СК (средней концентрации) для создания трещин в стенках волокон, фибрилляции волокон и разрушения волокон без значительного нарушения длины волокон, т.е. не производя заметного снижения длины волокон. Это предотвращает, помимо прочего, упругость (пружинистость) волокна в конечном продукте. Затем эту фракцию отбеливают окислительным отбеливателем на отбельной стадии. Оставшуюся фракцию с меньшей удельной поверхностью очищают в гидроциклонах, например в каскаде гидроциклонов, для удаления примесей, таких как песок, кора и прочие тяжелые примеси. Оставшиеся волокна с толстыми стенками продолжают обрабатывать, например, в рафинере ВК (высокой концентрации) и возвращают обратно или обратным ходом в процесс.Another embodiment of the method is proposed in which defibration is performed by grinding in one or more stages. The pulp is sorted to remove larger particles. The incoming pulp stream is then fed for fractionation by specific surface area, which in the case of fibers means fractionation by wall thickness. Particles having the highest specific surface area are separated first. This fraction contains thin-walled fibers and small particles, the so-called fines. This fraction does not require further processing in relation to the elasticity of the fibers (surface stability), increase strength, improve the properties of surface roughness (increased smoothness) and so on, but it can be sent to the process. This fraction is bleached with a non-alkaline bleach such as dithionite. The remaining pulp stream is fractionated again by specific surface, while fibers with a lower specific surface are separated from fibers having the thickest walls and the smallest specific surface. This fraction is then processed in a refiner NK (low concentration) or SC (medium concentration) to create cracks in the walls of the fibers, fibrillate the fibers and destroy the fibers without significant violation of the length of the fibers, i.e. without producing a noticeable reduction in fiber length. This prevents, among other things, the elasticity (springiness) of the fiber in the final product. Then this fraction is bleached with an oxidizing bleach at the bleaching stage. The remaining fraction with a lower specific surface area is purified in hydrocyclones, for example in a cascade of hydrocyclones, to remove impurities such as sand, bark and other heavy impurities. The remaining fibers with thick walls continue to process, for example, in the refiner VK (high concentration) and return back or back to the process.

ОпределенияDefinitions

Существует распространенное группирование волокон на раннюю древесину, летнюю древесину и позднюю древесину. В данном документе согласно фиг.1 произведено группирование по четырем типам волокон. Различия между этими типами волокон в основном заключаются в толщине стенок и зависящих от нее свойствах, т.е. шероховатости поверхности, показателе растяжения, пружинных свойствах волокна, вызываемых влагой и т.п. Четыре типа волокон, описанные в этой заявке, характеризуются величиной z согласно таблице 1 и имеют аббревиатуры РРД, ПРД, РПД и ППД, что означает раннюю раннюю древесину, позднюю раннюю древесину, раннюю позднюю древесину и позднюю позднюю древесину. Эти типы волокон отличаются удельной поверхностью, и на основе определения их можно описать по величине z, см. табл.1. Величину z рассчитывают следующим образом.There is a common grouping of fibers into early wood, summer wood, and late wood. In this document, according to FIG. 1, grouping is performed on four types of fibers. The differences between these types of fibers mainly lie in the thickness of the walls and the properties that depend on it, i.e. surface roughness, tensile index, spring properties of the fiber caused by moisture, etc. The four types of fibers described in this application are characterized by a value of z according to table 1 and have the abbreviations RRD, PRD, RAP and PPD, which means early early wood, late early wood, early late wood and late late wood. These types of fibers differ in their specific surface, and based on their determination, they can be described by the value of z, see Table 1. The value of z is calculated as follows.

где A_w - площадь поперечного сечения волокна,where A _w is the cross-sectional area of the fiber,

Р - окружность волокна.P is the circumference of the fiber.

Таблица 1Table 1 Тип волокнаFiber type РРДRRD ПРДPRD РПДRPD ППДPPD Величина zValue z 0<z≤0,30 <z≤0.3 0,3<z≤0,60.3 <z≤0.6 0,6<z≤0,80.6 <z≤0.8 0,8<z0.8 <z

В волокнах для бумажной промышленности проблемы возникают тогда, когда волокна с величиной z между 0,3 и 0,8 при повторном увлажнении бумаги, например во время печати, приподнимаются и создают грубую поверхность, даже несмотря на каландрирование бумаги и хорошие поверхностные свойства перед повторным увлажнением.In the fibers for the paper industry, problems arise when fibers with a z value between 0.3 and 0.8 when re-wetting the paper, for example during printing, rise and create a rough surface, even despite calendaring the paper and good surface properties before re-wetting .

В данном описании обсуждают размол при различных концентрациях. Определение низкой, средней и высокой концентрации во время рафинирования можно видеть из следующей таблицы.In this description, grinding at various concentrations is discussed. The determination of low, medium and high concentration during refining can be seen from the following table.

Таблица 2table 2 РафинированиеRefining НК (низкая)NK (low) СК (средняя)SC (average) ВК (высокая)VK (high) Концентрация (мас.%)Concentration (wt.%) <5%<5% 5-14%5-14% >14%> 14%

Ниже в примере 2 упомянута величина Rm, ее определением является отношение между потоком на входе и потоком из нижнего сливного отверстия гидроциклона (поток отходов).The value of Rm is mentioned below in Example 2; its definition is the relation between the inlet stream and the stream from the lower drain hole of the hydrocyclone (waste stream).

Фиг.1 иллюстрирует различные типы волокон, которые фракционируют и обрабатывают в способе по изобретению.Figure 1 illustrates various types of fibers that are fractionated and processed in the method according to the invention.

Фиг.2 иллюстрирует основную часть системы по изобретению.Figure 2 illustrates the main part of the system according to the invention.

Фиг.3 иллюстрирует вариант осуществления основной части системы по изобретению.Figure 3 illustrates an embodiment of the main body of the system of the invention.

Фиг.4 иллюстрирует вариант осуществления основной части системы по изобретению.Figure 4 illustrates an embodiment of the main body of the system of the invention.

Фиг.5 иллюстрирует вариант осуществления основной части системы по изобретению.5 illustrates an embodiment of a main part of a system according to the invention.

Фиг.6 иллюстрирует вариант осуществления основной части системы по изобретению.6 illustrates an embodiment of a main part of the system of the invention.

Фиг.7 иллюстрирует вариант осуществления основной части системы по изобретению.7 illustrates an embodiment of a main part of the system of the invention.

Фиг.8 иллюстрирует экспериментальную установку по примеру 1.Fig. 8 illustrates the experimental setup of Example 1.

Фиг.9 иллюстрирует экспериментальную установку по примеру 2.Fig.9 illustrates the experimental setup according to example 2.

Фиг.10 иллюстрирует результаты из примера 2.Figure 10 illustrates the results from example 2.

Фиг.11 иллюстрирует результаты из примера 2.11 illustrates the results of example 2.

Фиг.12 иллюстрирует результаты из примера 2.12 illustrates the results of Example 2.

Фиг.13 иллюстрирует результаты из примера 213 illustrates the results of example 2

Фиг.14 иллюстрирует результаты из примера 2Fig. 14 illustrates the results of Example 2.

Фиг.15 иллюстрирует результаты из примера 215 illustrates the results of example 2

Фиг.16 иллюстрирует вариант осуществления изобретения по п.28.Fig.16 illustrates an embodiment of the invention according to p.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, считающемуся наилучшим способом осуществления изобретения, проиллюстрированным на фиг.2, волокнистая масса идет в потоке 13 на гидроциклонную стадию 7 с фракционирующими гидроциклонами, где поступающий поток разделяют на два потока 10 и 14. Поток 10 содержит волокна с величиной z между 0 и 0,3 (РРД) и мелочь. Поток 14 содержит волокна с величиной z больше 0,3 (ПРД, РПД, ППД). Этот поток направляют на гидроциклонную стадию 2 с фракционирующими гидроциклонами, которые разделяют поток 14 на два потока 3 и 33. Поток 3 содержит волокна с величиной z между 0,3 и 0,8 (ПРД, РПД).According to one embodiment of the invention, considered the best mode of carrying out the invention, illustrated in figure 2, the pulp goes in stream 13 to the hydrocyclone stage 7 with fractionating hydrocyclones, where the incoming stream is divided into two streams 10 and 14. Stream 10 contains fibers with a value z between 0 and 0.3 (RRD) and a trifle. Stream 14 contains fibers with a z value greater than 0.3 (PRD, RPD, PPD). This stream is directed to a hydrocyclone stage 2 with fractionating hydrocyclones that divide stream 14 into two streams 3 and 33. Stream 3 contains fibers with a magnitude of z between 0.3 and 0.8 (RPD, RPD).

Поток 3 направляют на обезвоживание 4 и на обработку в рафинер 5 с НК или СК размолом. В потоке 11, который выходит после размола 5, находятся фибриллированные, разделенные и раздавленные волокна. Поток 33 содержит волокна с величиной z больше 0,8 (ППД) и тяжелые примеси, поток 33 направляют на очистку в циклонном каскаде 8, оптимизированном для очистки от песка, коры и других тяжелых примесей. Примеси выводят из процесса, а поток 12 направляют на другие виды обработки. Потоки 10 и 11 направляют на подходящую обработку, такую как обезвоживание, комплексное связывание металлов, отбеливание и т.п. Размолом базовой фракции 3 с гидроциклонной стадии 2 можно перерабатывать волокна, которые создают самую большую проблему для поверхностных свойств конечной бумажной продукции и, концентрируясь на этом потоке, можно сэкономить энергию по сравнению с размолом всего поступающего потока 13 волокна.Stream 3 is sent for dehydration 4 and for processing in refiner 5 with NK or SK grinding. In the stream 11, which leaves after grinding 5, there are fibrillated, divided and crushed fibers. Stream 33 contains fibers with a magnitude z greater than 0.8 (PPD) and heavy impurities, stream 33 is sent for cleaning in a cyclone cascade 8, optimized for cleaning from sand, bark and other heavy impurities. Impurities are removed from the process, and stream 12 is sent to other types of processing. Streams 10 and 11 are directed to a suitable treatment, such as dehydration, complex metal bonding, bleaching, and the like. By grinding the base fraction 3 from the hydrocyclone stage 2, it is possible to process fibers that pose the biggest problem for the surface properties of the final paper product, and by focusing on this stream, energy can be saved compared to grinding the entire incoming fiber stream 13.

Более того, потоки 10, 11 и 12 можно обрабатывать по отдельности подходящим образом, чтобы получить оптимизированный конечный продукт.Moreover, streams 10, 11 and 12 can be individually processed in an appropriate manner to obtain an optimized end product.

Согласно второму варианту осуществления изобретения, который можно видеть на фиг.3, поступающую волокнистую массу 13 разделяют на потоки 10, 11, 11а и 12. В этом случае поток 10 содержит волокна с величиной z меньше 0,3 (РРД) и мелочь. Поток 11 содержит волокна с величиной z между 0,3 и 0,6 (ПРД), которые прошли обработку в рафинере (концентрации СК и НК), а поток 11а содержит волокна с величиной z между 0,6 и 0,8 (РПД), которые прошли обработку в рафинере (концентрации СК и НК). В таком случае условия размола в 5 и 5а можно еще точнее регулировать и можно, например, регулировать концентрацию и энергию размола таким образом, чтобы энергия была еще больше оптимизирована.According to a second embodiment of the invention, which can be seen in FIG. 3, the incoming pulp 13 is divided into streams 10, 11, 11a and 12. In this case, stream 10 contains fibers with a magnitude z less than 0.3 (RRP) and fines. Stream 11 contains fibers with a value of z between 0.3 and 0.6 (RPD), which have been processed in a refiner (concentration of SC and NC), and stream 11a contains fibers with a value of z between 0.6 and 0.8 (RPD) that have been processed in a refiner (concentration of SC and NK). In this case, the grinding conditions in 5 and 5a can be more precisely controlled and, for example, the concentration and energy of the grinding can be controlled in such a way that the energy is further optimized.

Согласно одному варианту осуществления изобретения для всего процесса, показанному на фиг.7, предварительно нагретую щепу промывают и дефибрируют в двух рафинерных стадиях (каждая стадия может содержать несколько параллельных рафинеров или более чем две стадии). Волокнистую массу разбавляют водой до концентрации 3-4% и подают в бак для выдержки, в котором волокна оставляют для восстановления их формы после процесса размола. Затем волокнистую массу с концентрацией 1-3% закачивают через сортировки, выполненные с прорезями или отверстиями, для удаления костры и более крупных примесей. Отбракованный поток из сортировок подают в бракомолку, например, с помощью передающего устройства (не показано) в поток 12, или непосредственно в устройство (23, 24, 15, 25, 26) в системе размола брака. Если имеются химикаты или другие вещества, такие как комплексные связующие, которые требуется смыть, волокнистую массу промывают в промывателе 22, а волокнистую массу 13, которая завершила процесс дефибрирования, направляют в процесс 1 по изобретению.According to one embodiment of the invention for the entire process shown in FIG. 7, the preheated wood chips are washed and defibrated in two refiner stages (each stage may contain several parallel refiners or more than two stages). The pulp is diluted with water to a concentration of 3-4% and served in a holding tank, in which the fibers are left to restore their shape after the grinding process. Then the pulp with a concentration of 1-3% is pumped through sortings made with slots or holes to remove bonfires and larger impurities. The rejected stream from sortings is fed to the scrap machine, for example, using a transmitting device (not shown) to stream 12, or directly to the device (23, 24, 15, 25, 26) in the marriage grinding system. If there are chemicals or other substances, such as complex binders that need to be washed off, the pulp is washed in the washer 22, and the pulp 13, which completed the defibration process, is sent to the process 1 according to the invention.

На гидроциклонной стадии 7 поток 10 отделяют от волокон с величиной z меньше 0,3 (РРД) согласно фиг.1 с помощью гидроциклонов традиционного типа, например Noss AM 80F или других гидроциклонов подходящего типа. Можно представить и некоторые другие типы оборудования, производящего разделение по удельной поверхности. Волокна с величиной z меньше 0,3 вместе с мелочью составляют поток 10 волокнистой массы. В такой компоновке показан двухстадийный каскад (6 вторая стадия в каскаде) и рециркуляция, но здесь можно представить несколько вариантов. Волокна с величиной z меньше 0,3 и мелочь выходят из базы гидроциклонов 6, 7. В потоке 14 волокнистой массы содержатся волокна с величиной z больше 0,3 (ПРД, РПД, ППД). В следующей последовательности поток направляют на новую гидроциклонную стадию 2. Базовая фракция 3 из нее содержит волокна с величиной z между 0,3 и 0,8 (ПРД, РПД). Это те типы волокон, которые, в частности, вызывают пружинистость волокна в готовой продукции, которая, в свою очередь, вызывает проблемы, например, с шероховатостью. Поток 3 идет на обработку, предпочтительно НК-размол (1-5%), в качестве альтернативной обработки может быть шаровая мельница, другие устройства размола СК (5-14%) или мельницы разного типа, и обработку выполняют для создания трещин в стенках волокна, фибрилляции волокна и постоянного раздавливания волокна без значительного нарушения длины волокна. Нижнюю фракцию из сливного отверстия гидроциклонной стадии 2 направляют в гидроциклонный каскад 8 для очистки ее от тяжелых примесей, таких как песок, кора и прочие тяжелые примеси, они выходят из конусов гидроциклонов и покидают процесс. Поток 12 из базовой части этих гидроциклонов содержит волокна с величиной z более 0,8 (ППД) с очень толстыми стенками. Стенки таких волокон невозможно легко разбить НК-размолом 5, поэтому их направляют на отшелушивание стенок волокна, предпочтительно с помощью ВК-размола или другой отшелушивающей обработки, и таким образом стенки волокна становятся тоньше, потом эти обработанные волокна возвращают в процесс для еще одного пропускания в систему 1 по изобретению. Поток 10 направляют на отбеливающую стадию 17, на которой можно отбеливать отбеливателем, который допускает присутствие мелочи и мелких частиц, предпочтительно отбеливателем, который используют в нещелочных условиях (рН ниже 9), таким как дитионит, например дитионит натрия, дитионит цинка или подобным. Поток 11, который состоит из волокон с величиной z от 0,3 до 0,8 (ПРД, РПД) направляют после добавления комплексных связующих на промывку 27 и отбеливание 16, предпочтительно перекисью водорода, озоном или другими подходящими окислительными отбеливателями. Окисление различных фракций разными отбеливателями позволяет сэкономить отбеливатели, и не потребуется так много промывок. Окислительные отбеливатели чувствительны, например, к тяжелым металлам (например, Mn, Cr, Fe), которые поступают с мелочью, но в способе по изобретению большая часть мелочи находится в потоке 10 и никогда не попадает в больших количествах на стадию отбеливания, где используют окислительные отбеливатели. После дополнительной промывки 28 и 29 волокна направляют на обезвоживание в дисковый фильтр 30. Волокна после этого возвращают и смешивают с волокнами в потоке 10. В случае обезвоживания этой фракции 11 на дисковом фильтре 30 до концентрации выше, чем требуется, фракция 10 может быть более разбавленной, что обеспечивает более легкое обезвоживание волокнистой массы в целом. Фракцию 10 трудно обезвоживать из-за большого содержания мелочи. Если необходимо обезвоживать саму фракцию 10, то перемешиванием части фракции 11 с фракцией 10 можно получить волокнистую массу, которую будет легче обезвоживать. Волокнистую массу направляют на обработку и на бумагоделательную машину для производства облагороженных сортов бумаги, таких как SC, LWC, SC-A++ и им подобных.In the hydrocyclone stage 7, stream 10 is separated from fibers with a z value of less than 0.3 (RRP) according to FIG. 1 using conventional hydrocyclones, such as Noss AM 80F or other suitable hydrocyclones. You can imagine some other types of equipment that performs separation by specific surface area. Fibers with a z value of less than 0.3 together with the fines make up the pulp stream 10. This arrangement shows a two-stage cascade (6th second stage in the cascade) and recirculation, but here you can present several options. Fibers with a z-value of less than 0.3 and fines leave the base of hydrocyclones 6, 7. Fiber stream 14 contains fibers with a z-value of more than 0.3 (RPD, RPD, PPD). In the following sequence, the flow is directed to a new hydrocyclone stage 2. The base fraction 3 of it contains fibers with a magnitude of z between 0.3 and 0.8 (PRD, RPD). These are those types of fibers, which, in particular, cause the springiness of the fiber in the finished product, which, in turn, causes problems, for example, with roughness. Stream 3 goes for processing, preferably NK-grinding (1-5%), as an alternative treatment can be a ball mill, other grinding devices SK (5-14%) or mills of various types, and the processing is performed to create cracks in the fiber walls , fiber fibrillation and permanent crushing of the fiber without significant disruption of the fiber length. The lower fraction from the drain hole of the hydrocyclone stage 2 is sent to the hydrocyclone cascade 8 to clean it of heavy impurities such as sand, bark and other heavy impurities, they exit the cones of the hydrocyclones and leave the process. Stream 12 from the base of these hydrocyclones contains fibers with a z-value greater than 0.8 (PPD) with very thick walls. The walls of such fibers cannot be easily broken by NK-milling 5, therefore they are sent to exfoliate the fiber walls, preferably by VK grinding or other exfoliating treatment, and thus the fiber walls become thinner, then these treated fibers are returned to the process for another transmission to system 1 according to the invention. Stream 10 is directed to a bleaching stage 17, where it can be bleached with a bleach that allows the presence of fines and small particles, preferably with a bleach that is used under non-alkaline conditions (pH below 9), such as dithionite, for example sodium dithionite, zinc dithionite or the like. Stream 11, which consists of fibers with a magnitude z from 0.3 to 0.8 (RPD, RPD), is sent after the addition of complex binders to washing 27 and bleaching 16, preferably with hydrogen peroxide, ozone or other suitable oxidizing bleaches. The oxidation of various fractions with different bleaches can save bleaches, and so many washes are not required. Oxidizing whiteners are sensitive, for example, to heavy metals (e.g. Mn, Cr, Fe), which are supplied with fines, but in the method according to the invention, most of the fines are in stream 10 and never reach large amounts in the bleaching stage, where oxidative bleaches. After additional washing 28 and 29, the fibers are sent for dewatering to the disk filter 30. The fibers are then returned and mixed with the fibers in stream 10. If this fraction 11 is dehydrated on the disk filter 30 to a concentration higher than required, fraction 10 may be more diluted , which provides easier dehydration of the pulp as a whole. Fraction 10 is difficult to dehydrate due to the high content of fines. If it is necessary to dehydrate fraction 10 itself, then by mixing part of fraction 11 with fraction 10, a pulp can be obtained, which will be easier to dehydrate. The pulp is sent for processing and to a paper machine for the production of refined paper grades such as SC, LWC, SC-A ++ and the like.

Систему согласно изобретению можно компоновать несколькими способами. Сущность изобретения заключается в компоновке фракционирования, которое предпочтительно происходит в гидроциклонах, но может быть осуществлено на другом оборудовании, которое может фракционировать по удельной поверхности. На фиг.2, 3, 4, 5 и 6 можно увидеть различные варианты компоновки. Фиг.2 иллюстрирует укрупненную систему, на которой видно, что возможно использование каскада на первой и/или на второй гидроциклонной стадии. Пунктирная линия показывает, что при необходимости возможен каскад. Фиг.4-6 подробно иллюстрирует часть, показанную на фиг.2. Фиг.4 иллюстрирует одинарную стадию как на первой стадии 7, так и на второй стадии 2. Фиг.5 иллюстрирует систему с одинарной стадией на первой стадии 7 и каскадом на второй стадии 2. Фиг.6 иллюстрирует наличие гидроциклонных каскадов как на первой стадии 7, так и на второй стадии 2.The system according to the invention can be assembled in several ways. The essence of the invention lies in the layout of the fractionation, which preferably occurs in hydrocyclones, but can be carried out on other equipment that can fractionate on the specific surface. In figure 2, 3, 4, 5 and 6, you can see various layout options. Figure 2 illustrates an enlarged system, which shows that it is possible to use the cascade in the first and / or second hydrocyclone stage. A dashed line indicates that a cascade is possible if necessary. Figure 4-6 illustrates in detail the part shown in figure 2. Figure 4 illustrates a single stage in both the first stage 7 and the second stage 2. Figure 5 illustrates a system with a single stage in the first stage 7 and a cascade in the second stage 2. Figure 6 illustrates the presence of hydrocyclone cascades as in the first stage 7 , and in the second stage 2.

В другом варианте осуществления рафинер 5 исключают, а технология с гидроциклонными стадиями (7, 2 (2а), 8) остается такой же, вместо обработки волокна после второго гидроциклона в рафинере, при этом достигается преимущество в виде облегченного обезвоживания базовой фракции, выходящей из этой стадии. Достигают более эффективного использования дискового фильтра (4, 4а), см. фиг.16. Как уже упоминалось ранее, пунктирная линия означает, что возможно использование каскадов.In another embodiment, the refiner 5 is excluded, and the technology with the hydrocyclone stages (7, 2 (2a), 8) remains the same instead of treating the fiber after the second hydrocyclone in the refiner, with the advantage of facilitating dehydration of the base fraction leaving this stage. A more efficient use of the disk filter is achieved (4, 4a), see FIG. 16. As mentioned earlier, a dashed line means that cascades are possible.

Пример 1Example 1

Пробу термомеханической древесной массы из мягкой древесины взяли с комбината, который производит газетную бумагу. Пробу взяли со второй стадии рафинера. После этого волокнистую массу обработали с выдержкой при температуре 90°С в течение 3 часов, а затем переработали в новой системе. Расход и различные фракции волокна представлены в таблице 3 и на фиг.8.A sample of thermomechanical pulp from softwood was taken from a mill that produces newsprint. A sample was taken from the second stage of the refiner. After that, the pulp was processed at a temperature of 90 ° C for 3 hours, and then processed in a new system. The flow rate and various fractions of the fiber are presented in table 3 and in Fig.8.

Таблица 3Table 3 ПотокFlow m1m1 m2m2 m3m3 m4m4 m5m5 m6m6 m7m7 Общий массовый расход (%)Total mass flow (%) 100one hundred 2222 7878 30thirty 4848 3434 14fourteen Массовый расход, фракционирование (%)Mass flow, fractionation (%) -- -- 100one hundred 3939 6161 4343 18eighteen R100 массовый расход, фракционирование (%)R100 mass flow fractionation (%) -- -- 100one hundred 2727 7575 5252 2323 Р100 массовый расход (%)P100 mass flow (%) 100one hundred 1212 9090 5353 3535 2424 88

Коэффициент отбраковки 22% в двухстадийной щелевой сортировке с шириной прорезей, равной 0,15 мм, выбрали с целью сокращения содержания костры Соммервиль до уровня ниже 0,1% в массе, которую подавали на фракционирование. Массу с низким содержанием костры Соммервиль фракционировали в двух стадиях в гидроциклонах (Noss AM 80F), включающих первую стадию, состоящую из двухстадийного каскада, и вторую стадию (одностадийные гидроциклоны). Такая компоновка позволяет производить три фракции волокон с различным качеством массы исходя из морфологии волокна (т.е. поперечные размеры волокна, удельная поверхность).The rejection coefficient of 22% in two-stage slotted sorting with a slit width of 0.15 mm was chosen in order to reduce the Sommerville campfire content to a level below 0.1% in the mass that was fed to the fractionation. The Sommerville campfire-free mass was fractionated in two stages in hydrocyclones (Noss AM 80F), including a first stage consisting of a two-stage cascade and a second stage (one-stage hydrocyclones). This arrangement allows the production of three fractions of fibers with different mass quality based on the morphology of the fiber (i.e. the transverse dimensions of the fiber, specific surface area).

База 1 (m4) - отсортированная масса из каскада первой стадии, обогащенная волокном с величиной z меньше 0,3 (РРД), и мелочь.Base 1 (m4) - sorted mass from the cascade of the first stage, enriched in fiber with a magnitude z less than 0.3 (RRD), and a trifle.

База 2 (m8) - отсортированная масса со второй стадии фракционирования, обогащенная волокном с величиной z между 0,3 и 0,8 (ПРД и РПД).Base 2 (m8) is the sorted mass from the second fractionation stage, enriched in fiber with a value of z between 0.3 and 0.8 (RPD and RPD).

Верх 3 (m7) - брак со второй стадии фракционирования, содержащей волокна с величиной z больше 0,8 (ППД) - толстостенные волокна.Top 3 (m7) - rejects from the second fractionation stage, containing fibers with a z value greater than 0.8 (PPD) - thick-walled fibers.

Базу 2 (m8) далее размалывали в НК-рафинере (12'' Andritz) при трех различных уровнях энергии - 215, 417 и 504 кВт·ч/т. Общие затраты энергии для различных видов волокнистых масс соответствуют 73, 142 и 171 кВт·ч/т для массы, рассматриваемой в целом. Полученные размолотую и неразмолотую массы испытывали по отдельности. Кроме того, смеси волокнистой массы приготовили из Базы 1 и Базы 2 в соответствии с соотношением расходов массы в системе - 47:53% (bl1, bl2, bl3). Были подготовлены и испытаны листы бумаги, выполненные из разных фракций массы и смесей. На некоторых образцах массы проводили динамические испытания на обезвоживание, а также испытания на придание шероховатости поверхности.Base 2 (m8) was further ground in an NK refiner (12 '' Andritz) at three different energy levels - 215, 417 and 504 kWh / t. The total energy consumption for various types of pulp corresponds to 73, 142 and 171 kW · h / t for the mass, considered as a whole. The resulting milled and unmilled masses were tested separately. In addition, pulp mixtures were prepared from Base 1 and Base 2 in accordance with the ratio of the mass flow in the system - 47: 53% (bl1, bl2, bl3). Sheets of paper were prepared and tested, made from different fractions of the mass and mixtures. On some mass samples, dynamic dehydration tests were performed, as well as surface roughening tests.

Базу 1 (m4) и Базу 2(m8) и их смеси отбеливали с использованием дитионита и щелочного пероксида (щелок и перекись водорода) в различных последовательностях.Base 1 (m4) and Base 2 (m8) and mixtures thereof were bleached using dithionite and alkaline peroxide (lye and hydrogen peroxide) in various sequences.

Физические свойства массы различных фракций массы и их смесей показаны в таблице 4 и таблице 5. Как можно увидеть, НК размол фракции База 2 улучшает прочность массы и гладкость листа при низких общих затратах на энергию размола. Следовательно, смеси, полученные из смесей из Базы 1 (m4) и размолотой Базы 2 (m9 b-c), имеют лучшие качества по сравнению со смесями, приготовленными из смесей из Базы 1 (m4) и неразмолотой Базы 2 (m8). Это сопровождается относительно умеренным повышением сопротивления массы обезвоживанию по сравнению с тем, что ожидалось при ВК-размоле этой фракции до такой же степени размола.The physical properties of the mass of various mass fractions and their mixtures are shown in Table 4 and Table 5. As can be seen, NC grinding of the Base 2 fraction improves the strength of the mass and smoothness of the sheet at low total cost of grinding energy. Therefore, mixtures obtained from mixtures from Base 1 (m4) and ground Base 2 (m9 b-c) have better qualities than mixtures prepared from mixtures from Base 1 (m4) and non-ground Base 2 (m8). This is accompanied by a relatively moderate increase in the resistance of the mass to dehydration compared to what was expected during VK grinding of this fraction to the same degree of grinding.

Как было измерено по относительному изменению толщины листа и шероховатости поверхности, изменение шероховатости, обусловленное действием влаги на волокно, было на 50% ниже, чем в листах, изготовленных из R100 Bauer-McNett, полученной из смеси 2, по сравнению с листами, изготовленными из волокон, полученных из смеси 1.As measured by the relative change in sheet thickness and surface roughness, the change in roughness due to moisture on the fiber was 50% lower than in sheets made from R100 Bauer-McNett prepared from mix 2, compared to sheets made from fibers obtained from mixture 1.

Кроме того, размол НК улучшил способность к связыванию в длинных волокнах Базы 2 до уровня Базы 1, как было проверено по прочности на разрыв фракции P16/R50 Bauer-McNett. Это вылилось в относительно высокую способность к связыванию у длинных волокон смеси 2 и 3.In addition, NC milling improved the ability to bind in the long fibers of Base 2 to the level of Base 1, as was verified by the tensile strength of the P16 / R50 fraction Bauer-McNett. This resulted in a relatively high binding capacity for long fibers of a mixture of 2 and 3.

Отбеливание волокнистой массы по примеру 1The bleaching of the pulp according to example 1

Перед отбеливанием все виды волокнистой массы прошли обработку на стадии связывания в комплекс Q-DTPA.Before bleaching, all types of pulp were processed at the stage of binding to the Q-DTPA complex.

Базу 2 отбеливали перекисью водорода и смешивали с неотбеленной Базой 1, а смесь затем отбеливали дитионитом.Base 2 was bleached with hydrogen peroxide and mixed with unbleached Base 1, and the mixture was then bleached with dithionite.

Неотбеленную смесь Базы 1 и Базы 2 (смесь 1) отбеливали перекисью водорода в одну стадию.An unbleached mixture of Base 1 and Base 2 (mixture 1) was bleached with hydrogen peroxide in one step.

Пример 2Example 2

После выдержки волокнистую массу со второй стадии размола из комбината, производящего ТММ для газетной бумаги, сортировали при заданном количестве брака для удаления костры и фракционировали в двухстадийной каскадной гидроциклонной системе. Процент отбраковки выбирали таким образом, чтобы 25% волокнистого материала (25% фракции волокон R100 Bauer-McNett подаваемой массы) оставалось в базовой фракции, База 1 (s6).After exposure, the pulp from the second grinding stage from the mill producing TMM for newsprint was sorted for a given amount of scrap to remove bonfires and fractionated in a two-stage cascade hydrocyclone system. The reject percentage was selected so that 25% of the fibrous material (25% of the Bauer-McNett feed fiber fraction R100) remained in the base fraction, Base 1 (s6).

Фракцию Апекс 1 (s4) из нижнего сливного отверстия гидроциклона далее фракционировали в гидроциклонной системе с получением фракции База 2 (s7), содержащей 25% волокнистого материала (в процентах к начальной загрузке в гидроциклон) и Апекс 2 (s5). Подобным образом фракционировали Апекс 2 (s5) с получением Базы 3 (s8), содержащей 25% волокнистого материала, и Апекс 3 (s9), содержащей по меньшей мере 25% волокнистого материала в соответствии с вышеизложенным.The Apex 1 (s4) fraction from the lower outlet of the hydrocyclone was further fractionated in the hydrocyclone system to obtain the Baz 2 (s7) fraction containing 25% fibrous material (as a percentage of the initial loading into the hydrocyclone) and Apex 2 (s5). Apex 2 (s5) was similarly fractionated to give Base 3 (s8) containing 25% fibrous material and Apex 3 (s9) containing at least 25% fibrous material as described above.

Полученные фракции Базы 1, 2 и 3 использовали в последующих экспериментах. Базы 2 и 3 размалывали при 300 кВт·ч/т в НК-рафинере, и массы обрабатывали таким же образом, как и неразмолотые образцы.The obtained fractions of Bases 1, 2 and 3 were used in subsequent experiments. Bases 2 and 3 were ground at 300 kWh / t in an NK refiner, and the masses were treated in the same way as non-ground samples.

Базы 2, 3 разделили на две части, из которых одну часть направили на НК-рафинирование при 300 кВт·ч/т, а одну часть не размалывали. Неразмолотую часть, содержащую Базу 1 и неразмолотую часть, подвергли промывке и флотации для удаления мелочи (т.е. фракцию Р100 удалили с помощью фракционатора Bauer-McNett). Волокнистую фракцию смешали с 40 мас.% мелочи, полученной со второй стадии размола на комбинате по производству ТММ массы. Были изготовлены два комплекта бумаги ручной отливки с базовой массой 60 г/м². Первый комплект подвергли испытанию согласно стандартам SCAN.Bases 2, 3 were divided into two parts, of which one part was sent to NK-refining at 300 kWh / t, and one part was not milled. The non-ground portion containing Base 1 and the non-ground portion was washed and flotted to remove fines (i.e., the P100 fraction was removed using a Bauer-McNett fractionator). The fibrous fraction was mixed with 40 wt.% Fines obtained from the second stage of grinding at the plant for the production of TMM mass. Two sets of handmade paper were manufactured with a base weight of 60 g / m ² . The first kit was tested according to SCAN standards.

Второй комплект листов ручной отливки разрезали на полоски, каландрировали и использовали в экспериментах по торшонированию. После каландрирования полоски по случайному выбору разделили на две группы. Первую группу подвергли испытаниям на разрывную прочность, плотность, пористость, шероховатость поверхности и рассеяние. Вторую группу каландрированных полосок подвергли выдерживанию при 100% влажности и температуре 25°С в течение 3 часов и после этого их подвергли такому же испытанию, как и первую группу.A second set of hand-cast sheets was cut into strips, calendared, and used in torsion experiments. After calendaring, the strips were randomly divided into two groups. The first group was tested for tensile strength, density, porosity, surface roughness and scattering. The second group of calendared strips was subjected to aging at 100% humidity and a temperature of 25 ° C for 3 hours and after that they were subjected to the same test as the first group.

На Фиг.3 представлена иллюстрация комплекта по примеру 2. В таблице 5 можно изучить соответствующие зависимости от расхода. К Р100 добавили фракцию мелочи и проверили ее распределение. R100 является волокнистой фракцией. Интересно отметить, что База 1 (s6) содержит приблизительно 60% мелочи Р100 в подаваемом потоке волокнистой массы (s1).Figure 3 presents an illustration of the kit of example 2. In table 5, you can study the corresponding dependence on the flow. A fraction of fines was added to P100 and its distribution was checked. R100 is a fibrous fraction. It is interesting to note that Base 1 (s6) contains approximately 60% P100 fines in the feed pulp stream (s1).

На Фиг.10 показано, как изменяется коэффициент растяжения в различных фракциях. Способность к связыванию заметно снижается в различных гидроциклонных стадиях, а в последней фракции Апекс 3 (s9) из нижнего сливного отверстия гидроциклона способность волокон к связыванию очень ограничена.Figure 10 shows how the stretching coefficient varies in different fractions. The ability to bind is markedly reduced in various hydrocyclone stages, and in the last fraction of Apex 3 (s9) from the lower outlet of the hydrocyclone, the ability to bind fibers is very limited.

На Фиг.11 можно увидеть зависимость прочности на разрыв от степени размола. Как видно, База 1 (S6) имеет прочность, как у базовой фракции База 2 (s7), но они имеют различную степень размола. Это можно объяснить существенной разницей в содержании мелочи между Базой 1 (s6) и Базой 2 (s7), см. таблицу 5.11, one can see the dependence of tensile strength on the degree of grinding. As you can see, Base 1 (S6) has strength, like the base fraction of Base 2 (s7), but they have a different degree of grinding. This can be explained by the significant difference in the content of little things between Base 1 (s6) and Base 2 (s7), see table 5.

НК-размол базовой фракции База 2 (s7) и базовой фракции База 3 (s8) увеличивает их прочность. НК-размол снижает степень размола волокнистой массы до некоторой степени, но количество производимой мелочи не соответствует уклону регрессии зависимости степень размола - количество мелочи. НК-размолом волокна обработаны без соответствующего производства мелочи.NK-grinding of the base fraction of Base 2 (s7) and the base fraction of Base 3 (s8) increases their strength. NK-grinding reduces the degree of grinding of pulp to a certain extent, but the amount of fines produced does not correspond to the slope of the regression of the degree of grinding - the amount of fines. NK-milled fibers are processed without the corresponding production of fines.

Шероховатость поверхности в Базе 3 (s8) - длинноволокнистой фракции (P16/R50 мл/мин) существенно снизилась после НК-размола, в то время как способность к связыванию выросла до такого же уровня, как у длинноволокнистой фракции из Базы 2 (s2), см. фиг.12. Длинноволокнистая фракция Базы 2 (s7) увеличила способность к связыванию до такого же уровня, как База 1 (s6) после НК-рафинирования, без существенного изменения шероховатости.The surface roughness in Base 3 (s8) of the long-fiber fraction (P16 / R50 ml / min) significantly decreased after NK grinding, while the binding ability increased to the same level as the long-fiber fraction from Base 2 (s2), see Fig. 12. The long-fiber fraction of Base 2 (s7) increased its binding ability to the same level as Base 1 (s6) after NK refining, without a significant change in roughness.

Подобные тенденции в улучшении шероховатости поверхности и прочности наблюдали при производстве листов ручной отливки из смеси цельной массы из Базы 2 и Базы 3 (Фиг.14). Листы, полученные из Базы 1 (s6), размолотой Базы 2 (s7) и размолотой Базы 3 (s8), которые представлены на Фиг.12, 13 и 14 в виде смеси s6 + raf s7 + raf s8, смешанные согласно общему содержанию брака, см. табл.5, показали значение шероховатости, близкое Базе 1 (s6). Степень размола смеси составила 55 мл по канадскому стандарту CSF.Similar trends in improving surface roughness and strength were observed in the production of sheets of manual casting from a mixture of whole mass from Base 2 and Base 3 (Fig.14). The sheets obtained from Base 1 (s6), ground Base 2 (s7) and ground Base 3 (s8), which are shown in Figs. 12, 13 and 14 as a mixture s6 + raf s7 + raf s8, mixed according to the total content of the marriage , see table 5, showed a roughness value close to Base 1 (s6). The degree of grinding of the mixture was 55 ml according to Canadian CSF standard.

Фракции Базы 2 и Базы 3 показали высокую тенденцию к повышению шероховатости поверхности по сравнению с Базой 1, выразившуюся в относительном изменении толщины листа и шероховатости поверхности после повторного смачивания (Фиг.14-15).The fractions of Base 2 and Base 3 showed a high tendency to increase surface roughness compared to Base 1, expressed in the relative change in sheet thickness and surface roughness after re-wetting (Fig.14-15).

Склонность волокон к повышению шероховатости поверхности существенно снизилась после НК-размола (Фиг.14 и 15). После повторного увлажнения изменились толщина и шероховатость поверхности каландрированных листов, полученных из неразмолотой фракции волокна Базы 2 R100 и мелочи термомеханической массы, соответственно на 7,5% и 75%. Для сравнения, толщина и шероховатость поверхности каландрированных листов, выполненных из размолотой Базы 2 и мелочи термомеханической массы, изменились на 1,6 и 4,4% соответственно. Неразмолотая База 3 дала соответственно 10 и 55%, а для соответствующей размолотой Базы 3 изменение составило соответственно 1 и 11% (Фиг.15). Относительное изменение свойств смоченных листов было рассчитано исходя из толщины и шероховатости несмоченных листов, содержащих неразмолотую базовую фракцию.The tendency of the fibers to increase surface roughness significantly decreased after NK-grinding (Fig.14 and 15). After re-wetting, the thickness and surface roughness of calendered sheets obtained from the unrefined fraction of the Base 2 R100 fiber and thermo-mechanical fines changed by 7.5% and 75%, respectively. For comparison, the thickness and surface roughness of calendered sheets made of ground Base 2 and fines of thermomechanical mass changed by 1.6 and 4.4%, respectively. Non-ground Base 3 gave 10 and 55%, respectively, and for the corresponding ground Base 3 the change was 1 and 11%, respectively (Fig. 15). The relative change in the properties of wetted sheets was calculated based on the thickness and roughness of wetted sheets containing an unmilled base fraction.

Из вышеизложенного следует понимать, что циклонные стадии согласно изобретению модифицированы в соответствии с имеющимся волокном, подвергаемым обработке. Следует, например, понимать, что специалист в данной области может установить так называемые разомкнутые или открытые каскады везде или в избранные места в системе 1. Особенно следует отметить, что проиллюстрированное на чертежах представляет собой только варианты осуществления идеи изобретения, а количество применяемых циклонов и их физические данные зависят от адаптации конструкции системы к таким волокнам, для обработки которых ее создают. То же самое относится и к концентрациям, которые имеются в рафинерах согласно изобретению, и к падению давления в гидроциклонных стадиях.From the foregoing, it should be understood that the cyclone stages according to the invention are modified in accordance with the existing fiber being processed. It should be understood, for example, that a person skilled in the art can install so-called open or open cascades everywhere or at selected places in system 1. It should be especially noted that the figures illustrated in the drawings are only embodiments of the idea of the invention, and the number of cyclones used and their physical data depends on the adaptation of the system design to such fibers for the processing of which it is created. The same applies to the concentrations that are present in the refiners according to the invention, and to the pressure drop in the hydrocyclone stages.

Даже если данный документ можно было бы рассматривать в отношении волокон из одного типа древесины, изобретение в соответствии с тем, как заявлено в формуле, не следует интерпретировать таким образом. Смешанные волокна из различных образцов древесины также можно обрабатывать в системе согласно изобретению, а разделение осуществляют в соответствии с удельной поверхностью волокна.Even if this document could be considered in relation to fibers of one type of wood, the invention in accordance with what is stated in the formula, should not be interpreted in this way. Mixed fibers from various wood samples can also be processed in the system according to the invention, and the separation is carried out in accordance with the specific surface of the fiber.

Claims

1. A method for the production of cellulosic pulp, in which the defibrated pulp is sorted to remove fires and then the specified mass is fractionated, and the fractionation is carried out in accordance with the specific surface, preferably a device (1) containing hydrocyclones, this method includes technological stages (6, 7) on which fractions of fibers with a lower specific surface are separated, preferably fibers with thicker walls, characterized in that said cellulosic fibrous mass at least three fractions are fractionated (10, 3, (3a), 12), at least two of which are combined in whole or in part, and one or more fractions (3, 3a) of fibers with a lower specific surface area is treated at a concentration of mass 0.8-14%, preferably 1-5%, for separation, fibrillation and continuous flattening, preferably with a device that contains a grinding device (5, 5a), such as a defibrer, refiner, ball mill or similar equipment.

2. The method according to claim 1, characterized in that one or more fractions (3, 3a), which are processed in a grinding device, contains fibers with a z value from 0.3 to 0.8.

3. The method according to claim 1, characterized in that the grinding device (5, 5a) works so that the fibers in the incoming fraction are constantly flattened, causing the formation of cracks in the fiber wall created by the grinding device.

4. The method according to claim 1, characterized in that the grinding device (5, 5a) includes a refiner operating at an energy cost of 10-800 kWh / t, preferably 100-600 kWh / t, even more preferably 200-500 kWh / t

5. The method according to claim 1, characterized in that the fraction (10), which contains fibers with a high specific surface, leaves the base of the hydrocyclone stage.

6. The method according to claim 1, characterized in that the fraction (3, 3a) with a lower specific surface and more thick-walled fibers leaves the base of the hydrocyclone stage.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the fraction (10) containing fibers with a high specific surface area is bleached under non-alkaline conditions.

8. The method according to claim 7, characterized in that the pH during bleaching is less than 9.

9. The method according to claim 7, characterized in that the use of reducing bleach.

10. The method according to claim 7, characterized in that the bleach contains dithionite.

11. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the fraction (3, 3a) of fibers with a lower specific surface area is bleached by oxidative bleaching.

12. The method according to claim 11, characterized in that the bleach contains hydrogen peroxide.

13. The method according to claim 11, characterized in that the bleach contains ozone.

14. The method according to claim 1, characterized in that the fraction (12), which remains after the previous technological stages and which has the smallest specific surface, is cleaned of sand, bark and other heavy impurities and is preferably treated with a peeling device (15) the walls of the fibers of this fraction (12), while the device includes a grinding device, such as a refiner or the like, and the fraction after processing is completely or partially returned, preferably in the opposite way, to the technological process.

15. The method according to 14, characterized in that the processing device (15) according to 14 carries out grinding at a concentration of> 15%, more preferably at a concentration of> 14%.

16. The method according to claim 1, characterized in that the fraction (3, 3a) of fibers with a lower specific surface, preferably fibers with thicker walls, after processing, is fully or partially mixed with fraction (10) of fibers and fines with a high specific surface for improve dehydration properties.

17. The method according to claim 1, characterized in that the fraction (3, 3a) of fibers with a lower specific surface, preferably fibers with thicker walls, are dehydrated separately to a higher concentration than the desired final concentration of the mixture of fractions, so that for the fraction ( 10) fibers with a high specific surface area, preferably representing thin-walled fibers and fines, only partial dehydration was required or none was required.

18. The method according to claim 1, characterized in that the fractions (10, 11, 11a) containing fibers with a high and low specific surface area, after processing, are combined into a pulp stream (32) with a pulp obtained with a lower energy consumption and bleaches than in a traditional pulp mill, to obtain pulp for printing papers, pulp for newsprint, pulp SC, LWC, SC A ++ and other types of pulp.

19. A device for processing pulp to impart improved properties with respect to light scattering, tensile index, tear index, surface roughness, consumption of bleaching chemicals, energy consumption, including a first hydrocyclone unit (7), a second hydrocyclone unit (2) and a refiner (5), wherein said first hydrocyclone unit (7) is configured to connect an outlet of its lower drain hole to a second hydrocyclone unit (2), and a base outlet (3) from a second hydrocyclone unit The tray (2) is configured to be connected in such a way that the fraction from the base outlet passes into the specified refiner (5), characterized in that the refiner (5) is configured to operate at a concentration in the range of 1-14%.

20. The device according to claim 19, characterized in that the first base fraction (10) is bleached with a non-alkaline reducing bleach.

21. The device according to claim 19 or 20, characterized in that the second base fraction (3, 11) is bleached with an oxidizing bleach.

22. The device according to claim 19, characterized in that the fraction (33) from the lower drain hole is sent to the hydrocyclone unit (2a) and is divided into the base fraction (3a) and the fraction (33a) from the lower drain hole, while the specified base fraction (3a) after dehydration is treated in a refiner (5a) at a concentration in the range of 1-14%.

23. The device according to p. 22, characterized in that the base fraction (Za, 11a) is bleached with an oxidizing bleach.

24. The device according to claim 19, characterized in that the treated base fractions (10, 11 and / or 11a) are combined into a common pulp stream (32) with improved properties.

25. The device according to claim 19, characterized in that the fraction (33, 33a) from the lower drain hole is then sent for cleaning (8) in hydrocyclones that remove heavy impurities, such as sand, bark and other heavy impurities remaining in fractions (12) from the lower drain hole.

26. The device according to claim 25, characterized in that the base fraction (12) from the purification step (8) in hydrocyclones is further sent for processing, including grinding (15) at a concentration of> 5%, and then this fraction is returned to the incoming fibrous stream mass supplied to the device according to claim 19.