SE407950B - Fiberraffinerande element - Google Patents

Description

1403105-S 2 n 2 som huvudsakligen utgöres av en kvarnanordning, är att avlägsna primärväggen och .kan bryta fogarna mellan fibrillerna i det yttersta skiktet resulterande i en "nött" yta, varigenom fiberns yta sålunda flerdubblas. Termen fibrillering an- vändes vanligen för att beskriva detta. K Fibrillering ensam är emellertid icke tillräcklig för att giva starkt papper. Fibern mäste också göras mycket mer böjlig så att under arkformningen 'fibrerna avpassar sig efter och lägger sig runt varandra och därigenom giver stora områden av nära kontakt. Denna ökning i böjlighet åstadkommes medelst snabb och frekvent böjning av fibern till dess att fogarna mellan de koncentriska la- mellerna brytes ned (delamineras), varvid resultatet är ekvivalent med delamine- ring av en stam. §¿ _ i Syftet medšmassamaterialraffinatorn är att modifiera fibrerna i över- ensstämmelse med ovan givna krav utan att längden eller individuella hâllfast- .heten av dessa fibrer minskas.

Olika typer av raffinatorer finnes på omrâdet och dessa kan klassifi- ceras såsom av skiv-, konisk och holländaretyp. Exempel på dessa raffinatorer och deras bladelement beskrives i de amerikanska patentskrifterna 3.118.622, 3.323.732. 3.326.480, 2.779.251, 3.305.183 samt 2.934.278.

Det är tydligen icke möjligt att genomföra den erforderliga fibermo- difikationen på varje individuell fiber i kommersiell praktik. I själva verket är det helt enkelt slumpmässig statistisk anbringning av fysikaliska krafter i en massaraffinator, som giver den genomsnittliga totala effekten. När fibrerna passerar genom raffinatorn i en vattenuppslamning påverkas de av de mot fibrerna slående kanterna av ett roterande bladelement och ett stationärt eller åt andra hållet roterande bladelement. En egenskap hos dylika tidigare använda raffina- - torer utgör användningen av metall som materialet i bladelementet. Den mest an- Z tydlig. vända metallen, stål, har en elasticitetsmodul av ca 210 kp/m2. Det material som -innefattar massafibern har emellertid en elasticitetsmodul i området av ca 5,6 kp/m2 till ca 19,7 kp/m2. Den relativa sprödheten hos papperfibern är sålunda Eftersom den energi, som pålägges raffinatorn, regleras genom att des- sa bladelement tvingas till nära kontakt med varandra och då stålelement är utom- ordentligt styva jämfört med fibern, kan endast en genomsnittlig intensitet av pålagda krafter regleras, och en stor fördelning av krafintensitet anbringas de många fibrerna. I raffinatorer utgör intensitet en jämförande term avseende den effekt som kräves för att driva raffinatorn, med beaktande av hastighet och tryck som tvingar raffinatorns bladelement samman, i förhållande till den relativa procenthalten fibrer i en fördelningskurva, som uppfyller vissa standardkrav, som exempelvis fiberlöngd. Resultatet är att även om vissa fibrer kan behandlas med exakt den erforderliga intensiteten så behandlas många otillräckligt och s i 7403105-5 många behandlas vid en intensitetsnivå, som är så hög, att den avskär eller på annat sätt skadar fibrerna. I syfte att tillförsäkra om att icke några fibrer skadas i stor utsträckning skulle det vara nödvändigt att reducera den genomsnitt liga intensiteten till mycket låg nivå och~"varsamt" raffinera massan upprepade gånger till dess att, statistiskt uttryckt, samtliga fibrer erhållit lämplig be- handling. I praktiken kan detta utföras genom att låga trycknivåer upprötthålles mellan bladen (många blad per skiva eller raffinator och tämligen hög hastighet), varjämte massamaterialet passerar genom ett antal raffinatorer liggande i serie eller flera gånger gehom enfenda raffinator. Detta utgör, om det överhuvudtaget är praktiskt, ett dyrbart förfarande på grund av den icke-produktiva energi som slösas i raffinatorn såväl som nödvändig perifer utrustning (pump, omrörartankar etc). Även om stålraffinatorblad uppvisar lång livslängd (liggande från ca 4 månader till ca 11 månader, beroende på typen av stål, en skivraffinator) och verkligen raffinerar massafibrerna på sätt som är tillfredsställande för att giva en kvalitets- och säljbar pappersprodukt, utjämnas dessa fördelar av dessa ski- vors inneboende tendens att avskära fibrerna i ländvisa segment kortare än den verkliga fiberlängden.

Försök har gjorts att reducera raffinatorernas fiberavskärande tendens medelst bladelement av så kallad mjukare metall såsom brons eller aluminium. Des- sa material uppvisar en elasticitetsmodul överstigande 38 kp/m2 och är också ef- fektiva att icke avskära fibrerna i längdriktningen i segment kortare än den verk liga fiberlängden. I själva verket uppvisar blad formade av dessa mjuka metall- material en distinkt tendens att bibehålla mycket skarpa kanter vid förslitningen och som ett resultat härav så ökar de graden av fiberavskärning i stället för att minska den. .

Försök har även gjorts att nyttja mjuka, elastiska material såsom gummi eller polyuretanelastomer. Dessa material har visat sig vara ineffektiva då deras elqsficifefsmodulef a: alltför 1ag.=(o,oo7 kp/mz _ 0,14 kp/mz) för m giva de er.. forderliga modifikationerna av fiberytan. Dessutom är polyuretanelastomerer med hög hårdhet benägna att uppvisa värmeuppbyggnad liksom hårda gummimaterial och efterföljande brott när de utsättes för cyklisk deformation över förlängda tids- perioder. K De problem, som sammanhänger med avskärning av massafibrer i längdvisa segment, har eliminerats enligt uppfinningen. I stället för hårda metallbladele- ment har konstaterats att plastmaterial, företrädesvis termoplaster, beredda av vissa syntetiska plaster, faller inom det lämpliga området för elasticitetsmodul och uppfyller pâ samma gång de krav på hållfasthet, slagmotstånd, nötmotstånd och hydrolytisk stabilitet, som kan förväntas i en massaraffinator vid normala drifts- temperaturer. Element, som tillverkats av dylika material, fibrillerar och dela- vuoz1os-s e 4 minerar fibrerna utan tendens att ovsköra dem i längdriktningen till segment. Ån- vändningen av ett mjukare material medgiver elementen att i viss mån forma sig efter den fiber, som slår emot, varvid gives en mer likformig intensitet av be- handling på fibern såväl som en mer likformig fördelning av intensitet på de många fibrer, som påverkas vfd vilket som helst ögonblick av de många bladen i raffinatorn. _ _ _ Överraskandefhar det visat sig att dessa material är tämligen mjuka med elasticitetsmoduler mellan ca 0,7_kp/mg till ca 14 kp/m2. De måste även uppvisa _tillräckligt motstånd till nötning och krypning vid driftstemperaturen i raffina- torn. 7 _ Enligt uppfinningenjkännetecknas ett fiberraffinerande element, som skall användas i en massaraffinator, av att elementets fiberkontaktytor innefat- tar ett mot nötning.motståndskraftigt och hydroliskt stabilt termoplastiskt ma- terial med elasticitetsmodul mellan ca 0,7 kp/m2 och ca 14 kp/m2 och en krypgräns temperatur högre än den normala driftstemperaturen i raffinatorn.

Andra utföringsformer av och fördelar med uppfinningen framgår för fack mannen på området när beskrivning och krav läses i samband med bifogade ritningar i vilka: . _ _ Fig. 1 är en frontvy av en skiva i en skivraffinator på vilken ett flertal individuella bladelement formats; Fig. 2A och 2B visar kurvor jämförande fiberlängden hos en massa raffi- nerad medelst nickelstålbladelement med fiberlängden hos en massa, som raffine- rats nyttjande av nylon samt Fig. 3A-3E är kurvor jämförande egenskaperna hos ett papper tillverkat av en massa, som raffinerats nyttjande nickelstål med de egenskaper, som uppvi- sas av ett papper tillverkat av massa raffinerad medelst nylonbladelement.

Med hänvisning till fig. 2A, 2B och 3A-3E framgår av dessa fördelarna med användning av ett material för raffinatorns bladelement uppvisande en ela- sticitetsmodul som faller inom det tidigare angivna området. I fig. 2A har frak- tionen långa fibrer i massan, uppmätt medelst den kombinderade procenthalten kvarhållna fibrer på siktar med dimension 14 och 30 mesh enligt Clark Classifier, icke reducerats väsentligt när nylon användes för raffinatorns bladelement, och icke ens efter raffinering till en så låg frihet enligt Canadian Standard som 250 ml. I samma figur ör reduktionen långa fibrer med användning av nickelstål element (Ni-Hård) överdriven vid en frihetsnivå enligt Canadian Standard av 450 ml. För ökad intensitet eller raffineringstid giver sålunda en given kvantitet massa ett större antal långa icke-avskurna fibrer med plastbladelement än med elementblad tillverkade av stål. Notsatt gäller att vid en given frihet gives fett större antal längre fibrer med plastbladelement än med stålbladelement. Sta- tistiskt kan detta uttryckas med en fördelningskurva (med den relativa procent- s - 7403105-5 halten fibrer med viss längd till totala antalet fibrer, som en koordinat, och pålagd intensitet som andra koordinat), då en större proportion totalt antal fibrer uppfyller viss angiven standard för raffinering för en given nivå av raf- finatorintensitet. Samtliga dessa parametrar och försök är välkända inom pappers- industrien. Vidare utfördes samtliga försök för att samla data för kurvorna 2A,, 28 och 3A-3E och utfördes vid konstant massakonsistens (4%) och massagenomföring (83 gpm). Frihet enligt Canadian Standard utgör en grov tolalindikator på massans kvalitet. Ett högt tal är önskvärt eftersom det angiver att massan är "fri", dvs vattnet dräneras snabbare från densamma. Ju fortare vattnet dräneras från massa- materialet i pappersmaškinen, desto snabbare kan papper tillverkas. Ju högre fri- heten är desto mindre fibrillerat och delaminerat är materialet, varför den bästa massan för en given pappersmaskinhastighet utgör den, som äger lämplig hàllfast- het vid högsta frihet. Motsatt gäller att vid samma frihetstal så uppvisar massa- fibrer av bättre kvalitet högre rivfaktorer, brottlängder och bulkvärden.

Fiberlängdens inverkan på fysikaliska egenskaper hos papper tillverkat av massor raffinerade med nickelstål- och nylonelement (fig. 38-SE) illustrerar de avsevärda förbättringar i pappersstyrka, som är möjliga vid användning av ett formbart material för raffinatorns bladelement. När nickelstêlskivor nyttjas upp- nås maximala brott- och draghållfastheter vid en frihet enligt Canadian Standard av ca 500 ml. När nylonskivorna användes fortgår brott- och draghållfastheterna att öka till maximum nås vid ca 300 ml. Dessa maximivärden för nylonskivorna är ca 4Q% högre än de för nickelstål. Det faktum att de högre styrkevärdena erhölls vid lägre frihetstal indikerar den större mängd fibrillering och de längre fib- rer, som erhålles vid raffinering med nylonskivor.

Pâ grund av det omrâde av elasticitetsmoduler, som kräves för att er- hålla önskad intensitet (som påverkar procenthalten fibrer behandlade till önskad grad av fibrillering och delaminering) så begränsas valet av material i raffina- torbladen effektivt till ett plastmaterial. Även om användningen av plastmaterial under dylika extrema driftsbetingelser, som kan förväntas i en friktionskvarn _med hög hastighet och stor effekt, synes helt orimlig, gör de speciella egen- skaperna hos vissa plastmaterial dessa lämpliga och i själva verket fördelaktiga vid normala raffinatordriftsbetingelser.

Det material, som skall nyttjas för raffinatorns bladelement, måste förutom att uppvisa lämplig elasticitetsmodul (styvhet) även uppvisa vissa fy- sikaliska egenskaper för att ekonomiskt ersätta ett metallelement i en kommer- siell anläggning. De breda kraven är 1) hydrolytiskt motstånd, 2) nötmotstånd, 3) krypmotstånd vid drifttemperaturen i raffinatorn samt 4) värmemotstånd (be- slöktat med krypmotstånd). Vanligen hindrar det dåliga nötningsmotstândet hos de flesta värmehärdande plastmaterial effektivt deras användning och begränsar användningen till ett termoplastmaterial. _74oz1os-s kr Det breda spektrum av krav begränsar ytterligare valet av termoplast- materialet. Polyeten med mycket hög molekylvikt har visat sig otillfredsställande även om den uppvisar utomordentligt nötmotstånd och hydrolytiskt motstånd i ren grundmasseform på grund av brist på krypmotstånd, speciellt vid temperaturer överstigande ca 2l°C. Dessutom är detta material på grund av dess tämligen låga elasticitetsmodul 0,99 kp/m2 mindre effektiv vid raffinering än de hårdare ter- moplastmaterialen. På liknande sätt har modifierad fenyloxid såld under varunom- net "Noryl" även om den uppvisar utmärkt hydrolytiska stabilitet, krypmotstånd och värmemotstånd, visat sig vara oacceptabel utan kombination med eller kemisk - formulering med andrašmaterial på grund av dess brist på motstånd mot nötning.

Många termoplastmaterial såsom modifierad fenyloxid, kan göras tillräckligt mot- ståndkraftiga mot nötning genom behandling med en fluorkolförening. Ã andra sidan uppvisar nylon, även om det icke äger enastående egenska- per, vanligen tillräckligt godo egenskaper för att i samtliga avseenden giva god- tagbart beteende för kontinuerlig användning. Ny1ontyperna»610 och 612 registre- rade varumärken har konstaterats särskilt lämpliga. I syfte att giva tillräcklig hydrolytisk stabilitet användes nylon av typ 612 för bladmaterial i elementen använda i försöken, från vilka data i figurerna 2A, 2B och 3A-3E erhållits. Åt- minstone en nylontyp, 6-6, är hydrolytiskt instabil och därför icke lämpad för detta slag av användning. Fiberglasförstärkning tillsättes plasten för att giva förbättrat krypmotstånd och värmemotstånd. Långvariga försök har indikerat att livslängden för nylonskivorna är ungefär densamma som förväntad livslängd hos en skiva av nickelstål, men något kortare än livslängden för en skiva av valsat rostfritt stål. ' Andra material, som uppvisar lämpliga egenskaper, innefattar acetal- homopolymerer, polyarylsulfoner, palysulfoner, polyfenylensulfider och polyeten med ultrahöga molekylvikter. Förstärkande fibrer, såsom av glas, kan tíllsättas vilken som helst av dessa material i syfte att öka krypmotståndet detta är spe- ciellt effektivt när tem eraturen ökar) och de kan kombineras med fluorkolma- terial exempelvis Teflo för att minska friktion och minska förslitningshastig- heten (öka nötningsmotståndet).

I konstruktioner för temperaturer lägre än ca 32°C kan även en termo- plastpolyester eller en glasarmerad polypropen användas.

Plastmaterial är speciellt önskvärda eftersom de oftast lätt kan for- mas, sprutas och bearbetas, varigenom tillverkningskostnaderna nedbringas. Så har exempelvis modifierad fenyloxid såld under varunamnet "Noryl" och den typ av nylonmaterial, som säljes under varunamnet "Zytel" med framgång formats till bladelement av skivtyp. Skivelement kan formas, gjutas eller bearbetas med maskin under det att bladelement (exempelvis koniska eller holländartypraffinotorer) 7 '7403105-5 ' kan sprutas och/eller maskinbearbetas.

Sålunda kan i motsats till vad som synes logiskt vissa plastmaterial besittande särskilda fysikaliska egenskaper mycket väl användas för att tillver- ka skivor eller blad för raffinatorer. Också i motsats till vad som kan synas logiskt är ett materials lämplighet att användas såsom raffinatorbladelement em» ellertid icke endast en funktion av dess hårdhet eller styvhet (som.mütes medelst dess elasticitetsmodul). Det utgör en funktion av en kombination av dess para- metrar som i sin tur kan påverkas av motstånd mot krypning, värme och nötning.

Mera speciellt är materialets krypgrüns signifikant och denna definieras såsom den största dragpåkänning, som kan pålüggas materialet vid given temperatur utan att resultera i mätbar krypning. Sålunda är driftstemperaturen inom raffinatorn av vikt. Beroende på typen av raffinotor (skiv-, konisk eller holländare) och den anbringade belastningen kan denna driftstemperatur ligga i området från ca 10 till ca 99°C. Fär det fall att temperaturen vid vilken krypning sker ligger området för raffinatorns driftstemperatur kan det hända att ett visst material icke fungerar i detta slag av raffinator eller vid viss intensitet, även om ma- terialet fungerar helt tillfredsställande i annan typ av raffinator med lägre driftstemperaturer. ' I det följande gives tabeller I till III vilka visar försöksresultaten från skivor tillverkande av "Zytel" och Ni-hårdstål (Nickellegering). Kurvorna i fig. 2A, 2B och 3A-3E ritades med data valda ur dessa tabeller. 711036105-5 51 cm DD-3000 skívraffinutor 58 TABELL 1 Överlägsen kraftmossa (Blekt kroftmassa av njuktrö) 1010 vzmín MON0-FLO Skivor av Ni-hârdmetall 3,3,4 + 100 Prov .

Posšerar Konsistens % Genomföring GPM 6 Genomföríng BDT/D Anbringad Brutto energi BHP _ Netto Total _eneIgí- Brutto förbruk. Netto BHPO/BDT Frihet enl. Cana- dian Standard ml Bulk cm3/g Sprüngfaktar Rivfaktor Bfottlüngd m Basvikt g/m2 14 - Mesh % 30 - Mesh % ' 50 - Mesh % 100 - Mesh % Genom 100 - %7 Mesh Driftsbetingelser' Cirk. ' Rött - 1 - : 4,0 - ' 83 - 20 - 78 1 4,0 83 20 107 29 5,4 1,5 1 4,0 83 20 117 39 5,9 2,0 1. 4,0 88 20 138 60 6,9 3,0 1 4,0 83 20 158 80 67,9 4,0 Fysikoliska testresultat enligt TAPPI 655 625 1,83 30,5 325 4280 56,9 1,78 36,5 335 4800 57,0 600 1,76 43,3 315 5610 57,0 580 1,73 46,0 296 5920 57,2 7550 ,1,68 252,3 255 6780 59,0 505 1,63 55,9 222 7220 60,5 Resultat enl. Clark klassificering É fibrer kvarhållna på - NESH * 45,3 51,7 33,2 29,82 8,7 8,1 3,9 4,2 8,9 6,2 51,6 29,1 8,3 4,2 6,8 53,8 26,8 8,1 4,1 7,2 53,5 26,4 8,6 4,4 5,1 45, 30, 10, 5! 7, 7 6 6 9 2 4,0 83 20 175 97 8,8 4,9 455 1,63 50,9 185 6970 60,3 , 31,2 37,1 13,8 8,5 9,4 51 cm DD-3000 skivraffinator TABELL II Överlägsen kraftmassa (Blekt kraftmassa av mjuktrü) 1010 v min MONO-FLO sk1v6: av nylon 3,3,4 + 1o°' Prov Passerar Konsistens % Genomföring GPM Genomföring 801/0 Anbringad Brutto energi BHP _ Netto Total Brutto energi- förbruk. Netto BHPD/BDT Frihet enl. Ca- Driftsbetingelser Círk.

Ratfi nadian Standard 655 ml Bulk 643/9 1,83 Spröngfaktor 30,5 Rivfaktor 325 _ Brottlöngd m 4280 Basvikt g/m2 56,9 14 - Mesh % 45,3 30 _ Mesh % 33,2 50 - Mesh X 8,7 100 - Mesh % 3,9 Genom 100 - % 8,9 Mesh 4,0 1 83 20 78 1 1 4,0 83 20 120 42 6,0 2,1 1 4,0 83 20 138 60 6,9 3,0 Fysikaliska testresultat æo 5% sm wo 1,82 1,78 1,72 1,71 37,9 43,9 50,2 54,7 330 305 7 283 250 4945 5685 6320 6890 60,2 57,7 60,2 59,6 20 158 80 7,9 4,0 enligt ÉÅPPI 525 1,68 57,4 239 7300 58,6 Resultat enligt Clark klassificering % Fibrer kvarhållna på - MESH 58,3 26,3 8,2 4,0 3,2 56,6 26,4 8,2 4,0 4,8 55,5 24,1 7,8 3,9 8,7 56,6 22,9 7,8 3,9 8,8 56,1 23,0 7,7 4,0 9,2 ' 7403105-5 4,0 83 20 178 100 8,9 5,0 '7403105-5 I 193 _ TABELL III 51 cm DD-3000 skivraffinator Överlägsen kraftmassa ( Blekt kraftmassa av mjuktrö ) 1010 vzmin MONO-FLO 'SkíQor av-nylon 3,3,4 + 100 Dríftsbetingelser 91600 5 0134. 1 2 3 ' 4 25 I 7 13 9 10 P65s6r6r fi1 1 1 1 1 4 1 _ 2** 2** 2** 2** Konsisfens 3 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0- 4,0: 4,0 4,0 4,0 4,0 0666mf3=1ng 093 , 33 33 33 33 33 33- 33 33 33 33 5 cenomfafing 20 20 20 20 20 20 20 20 ' 20 20 301/0 ' 16361 66- 313546 35 105 125 147 165 137 293 312 334 355 bríngad energi BHP N6136 _ 20 40 62 30 102 122 142 164 135 Total Brutto - 5,3 6,3 7,4 8,3 9,4 14,7 '15,6 16,7 T7}8 energi- förbruk. _ 3H90/301 Netto _ 1,0 2,0 3,1 4,0 5,1 6,1 7,1 3,2 9,3 Fysikuliskq tesfresulfaf 631153 TAPPI Frihet enl. Ca- nadian Standard 6-10 590 585 555 510 480 390 340 300 270 ml 3019 633/6 1,33 1,79 1,74 1,69 1,67 1,62 1,57 1,57 1,53 1,51 spr36gf6k36r 33,0 ' 39,1 47,2» 53,9 '62,2 63,5 74,0 79,1 31,0 79,0 R1vf6k16I 330 345 300 250 240 250 205 190 135 130 3164313666 m 4700 4955 5555 6530 7425 7965 3695 9525 10270 10200 36sv5kf 9/32 61,9 60,1 61,9 59,5 61,1 61,2 59,9 53,9 60,3 61,5 Resultat enligt Clark klassificering % fibrer kvorhâllna på - MESH 14 _ Mean % 53,5 53,9 56,4 60,5 59,9 60,5 59,2 56,5 61,3 61,4 30 _ Mesh % 29,7- 26,3 24,3 22,9 21,1 21,2 21,2 19,3 20,7 20,7 50 _ Mesh % 3,4 3,2 3,0 7,9 7,0 7,4 7,0 6,3 7,1 7,1 100 _ Mesh % 4,2 3,7 3,7 3,9 3,6 3,7 3,9 3,2 4,4 1,9 06665 100 _ % 4,2 7,4 I 7,6 4,3 3,4 7,2 3,7 13,7 6,0 3,9 Mesh 11" g 74Û31Û5'5 Från de genomförda försöken, kunskap om raffinatorns driftsbetingelser och tidigare kunskap, har konstaterats att plastmaterial med elasticitetsmodul mellan ca 0,7 kp/m2 och ca 14 kp/m2 företrädesvis mellan ca 1,4 kp/m2 till ca 8,5 kp/m2 med en krypgrönstemperatur (den högsta temperatur vid vilken krypning sker) högre ön raffinatorns driftstemperatur give: utmärkt procenthalt av korrekt modifierade individuella massafibrer per enhet raffinerad massa när det användes som material i bladelementen i en raffinator. Keramiska material, innefattande glas, kakel, betong och tegel, och trä som uppvisar elasticitetsmodul inom om- rådet 7 kp/m2 - 70 ka/m2 som något överlappar ovanstående område för godtagbara plastmaterial, fungerar antingen icke tillnärmelsevis så bra eller fungerar icke alls, och icke heller gummiföreningar eller gummimjuka material, såsom polyureta- nelastomerer, fungerar tillfredsställande som bladelement i moderna raffinatorer för en kommersiellt jämförbar tidsperiod och icke något av dessa material är av- sett att införlivas med kategorien av angivna material. Stål och andra material med elasticitetsmodul högre än nivån ca 70 kp/m2 fungerar naturligtvis tillfreds- . ställande i det avseendet att massamaterialet raffineras tillräckligt för att vara söljbort men som försöken har visas så uppvisar material, som raffinerats nyttjande skivor uppvisande fysikaliska egenskaper som angivits ovan överlägsen kvalitet. Stålskivorna medför också nackdelar då de innebär högre kostnader för framställning och underhåll som tidigare angivits.

I ovanstående diskussion användes vissa relativa uttryck såsom "tämli- gen låg energiförlust", "otillräckligt behandlade fibrer", "ekonomiskt ersätta", tillräckligt motståndskraftig nötning" och "godtagbart beteende". Dessa nyttjas där ett numeriskt värde antingen skulle vara inadekvat, omöjligt, missledande eller icke-informerande, eller innebära en kombination av alla dessa. I grunden avser dessa uttryck den kvalitetsgrad av de raffinerode fibrerna som raffinerats nyttjande raffinatorelement bestående av dessa material jämfört med kvaliteten hos massafibrer, som raffinerats med stålbladalement. Detsamma gäller för jäm- förelser mellan fysikaliska egenskaper och driftsekonomi där dessa uttryck an- vändes för att jämföra materialen enligt uppfinningen med bladelement av stål.

Om sålunda massafibrerna raffinerade medelst bladelementen tillverkade av mate- rial enligt uppfinningen och kostnaderna för att installera och nyttja dem i raffinatorer är kommersiellt konkurrenskraftiga inom pappersindustrien kan det sägas att den speciella kombinationen av fysikaliska egenskaper medgiver raffi- natorn att drivas "ekonomiskt" med "tillräckligt" nötningsmotståndskraftiga ele- ment för att giva "godtagbart" beteende. Sålunda finnes exempelvis icke något numeriskt värde för att identifiera vad som är "tillräckligt" vid uppmätandet av nötningsmotstånd. u Sammanfattningsvis nämnes att de material vilka giver önskad massafi- berkvalitet och uppfyller de krav, som ställts, uppvisar en elasticitetsmodul 14031 ÛS-S 12_ av mellan ca 0,7 kp/m2 till ca 14 kp/m2 och företrädesvis mellan 1,4 kp/m2 till ca 8,5 kp/m2. De innefattar icke gummimaterial, polyuretanelastomerer, keramiska material såsom glas, kakel, betong och tegel och icke heller trä. De måste vara hydrolytiskt stabila, motståndskraftiga mot nötning eller måste kunna göras till- räckligt motståndskraftiga mot nötning och medgiva drift utan deformation vid de temperaturer, som mötes vid den speciella typ av raffinator, som användes. De måste antingen vara krypresistenta i ren grundmasseform eller måste kunna-behand- Z las för att bliva krypresístenta vid drifttemperaturen_i raffinatorn. En typisk behandling för att öka nötmotstånd kan innefatta kemisk behandling av materialet med en fluorkolförning, och behandling för att öka krypmotstånd kan innefatta förstärkning av materialet med glasfibrer¿ Materialet enligt den föredragna ut- föringsformen utgör ett plastmaterial, idealt ett termoplastmaterial, men icke ett värmehärdande plastmaterial.

I fig. 1 illustreras en raffinatorskiva 10 av plast på vilket ett fler- tal spår 12 är skurna i vinkel 14 med en tänkt linje, som sträcker sig radiellt från ratationens centrumaxel 16. Spår 12 avgränsar ett flertal blad 18 som fib- rillerar och raffinerar materialet när det passerar radiellt utåt mellan två så- dana raffinatorskivor som visas i och beskrives i de amerikanska patentskrifterna 2.968.444, 3.118.622 och 3.323.732. Skivorna är fästade till raffinatorn medelst huvudskruvar genom hålen 20.

De beskrivna raffinatormaterialen kan naturligtvis även användas med motsvarande resultat när de formas såsom eller formas på bladelementen för raf- finatorer av kanisk eller holländartyp. Sålunda kan endast de massakontaktande delarna av raffinatorskivorna vara tillverkade av eller belagda med plastmaterial för att sänka tillverkningskostnad och ersättning. Ett styvare material, såsom stål eller gjutjörn, kan giva stöd för plastbeläggningen på ett plastbelagt blad- element. 1 _ En uppsättning parametrar har sålunda givits fär ett material, som skall användas såsom raffinatarbladelement för pappersmassa, vilket material gi- ver oväntat bra resultat och medgiver uppnående av de utföringsformer av och för- delar med uppfinningen som tidigare angivits. Även om en föredragen utföringsform diskuterats i detalj är det underförstått att andra material, som uppfyller kra- ven på beskrivna parametrar kan användas och de faller även inom ramen för kra- ven. Likaså gäller att även om trä utgör råmaterialet som vanligen nyttjas så kan också andra material, såsom bomull och bagasse, nyttjas och ligger inom upp- finningens ram.

Claims (16)

13 1 7403105-s Patentkrav II II'II IIII Il II'|I I' II

1. Fiberraffinerande element att användas i en massaraffinator, k ö n - n e t e c k n a t a v att elementets fiberkontaktytor innefattar ett mot nöt- ning matståndskraftigt och hydrolytiskt stabilt termoplastiskt material med ela- sticitetsmodul mellan ca. 0,7 kp/m2 och ca. 14 kp/m2 och en krypgrönstemperatur högre ön den normala driftstemperaturen i roffinatorn.

2. 1 Element enligt patentkrav 1, k ö n n e t e c k n a t a v att elasti- citetsmodulen ligger mellan ca. 1,4 kp/m2 och ca. 8,5 kp/m2.

3. Element enligt patentkrav 1 eller 2, k ö n n e t e c k n a t a v att materialet innefattar ett rent, termoplastiskt grundmassematerial.

4. Element enligt något av patentkraven 1 - 3, k ö nln e t e c k n a t a v att materialets motstånd mot krypning ökas genom att detsamma kombineras med ett fibermaterial.

5. Element enligt krav 4, k ö n n e t e c k n a t a v att fibermateria- let utgöres av glasfiber.

6. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e c k n a t a v att materialet utgöres av nylon av typ 612 (reg. varumärke).

7. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e~c k n a t a v att materialet utgöres av nylon av typ 610 (varumärke).

8. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t eec k n a t a v att materialet innefattar polyeten med ultrahög molekylvikt.

9. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e c k n a t a v att materialet innefattar en acetalhomopolymer.

10. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e o k n a t a v att materialet innefattar en palyarylsulfon.

11. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e c k n a t a v att materialet innefattar en polysulfon.

12. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ö n n e t e c k n a t a v att materialet innefattar en polyfenylensulfid.

13. Element enligt något av kraven 2 - 5, k ü n n e t e c k n a t a v att materialet innefattar en modifierad fenyloxid.

14. Element enligt något av kraven 2 - 13 k ü n n e t e c k n a t a v att materialet behandlas med en fluorkolförening för att öka detsammas motstånd mot nötning.

15. Element enligt något av kraven 1 - 14, k ö n n e t e c k n a t a v att raffinatorelementet utgöres av en skiva.

16. Element enligt något av kraven 1 - 14, k ö n n e t e c k n a t a v att raffinatorelementet utgöres av ett blad. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 318 186 (D21d 1/34), 339 787 (D21d 1/30) Frankrike 1 357 793 US 2 493 049 (241-102)