SE433232B

SE433232B - SET FOR MANUFACTURING A MECHANICAL MASS

Info

Publication number: SE433232B
Application number: SE7713762A
Authority: SE
Inventors: A Karnis; J R Wood
Original assignee: Domtar Ltd
Priority date: 1976-12-06
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1984-05-14
Also published as: FI69661B; NO153739C; JPS5394601A; FI69661C; NO153739B; NO774144L; SE7713762L; FI773672A

Description

7713762-8 ringar i tryckteknologi, t.ex. den växande användningen av offset- -tryckning. Ett sådant problem är dammning, dvs att fibrer dras ur arket under tryckningen och ackumuleras i tryckpressen. Besläktade fenomen är avskavning och vanlig dammning och även nappning i både våta och torra banor och med termen dammning avses i de flesta fall alla dessa fenomen. En hög dammningsbenägenhet hos papperet eller tidningspapperet är till besvär för tryckaren och kan i vissa fall leda till att papperet icke accepteras av kunden. 7713762-8 rings in printing technology, e.g. the growing use of offset -printing. One such problem is dusting, ie fibers are pulled out sheet during printing and accumulates in the printing press. Related phenomena are abrasion and ordinary dusting and also nipping in both wet and dry webs and by the term dusting is meant in most cases all these phenomena. A high dusting tendency of the paper or the newsprint is a nuisance to the printer and may in some cases lead to the paper not being accepted by the customer.

Dammningsbenägenheten och andra därmed förbundna brister hos pappe- ret är huvudsakligen ett ytfenomen och beror på den relativt svaga bindningen av och mellan vissa fibrer på eller nära pappersytan.The tendency to dust and other related shortcomings of paper the year is mainly a surface phenomenon and is due to the relatively weak one the bonding of and between certain fibers on or near the paper surface.

Som sådant är fenomenet i viss mån förknippat med typ av pappers- maskin, bildningsbetingelserna, avvattning och så vidare. Men på varje given maskin är det fortfarande skillnad mellan papper som erhållits vid olika tidpunkter och dessa skillnader beror primärt på skillnader mellan de använda massorna.As such, the phenomenon is to some extent associated with the type of paper machine, the conditions of formation, dewatering and so on. But on For any given machine, there is still a difference between paper and paper obtained at different times and these differences are due primarily on differences between the masses used.

Det har föreslagits att reducera pappersdammningen genom pålägg- ning av bindemedel på pappersytan, men denna procedur ökar avsevärt kostnaderna och är icke alltid effektiv. Det är naturligtvis känt att förbättra bindningsegenskaperna hos fibrer genom malning eller raffinering med den åtföljande minskningen av massans malningstill- stånd, nedan även benämnt "freeness". Denna metod att förbättra bindningsegenskaperna löser emellertid icke alltid dammningsproble- met. Dessutom försämrar överdriven raffinering massans egenskaper och förlänger också dräneringstiden utöver vad som är acceptabelt i pappersframställningsprocessen. Det är också känt att bindnings- egenskaperna hos en mekanisk massa är förknippade med massans spe- cifika yta på ett positivt sätt och i motsats härtill att freeness- -talet påverkas i negativ riktning med massans specifika yta, en egenskap som är mätbar och som uttrycker förhållandet mellan fiber- ytan och fibervikten, exempelvis uttryckt i kvadratmeter per gram.It has been proposed to reduce paper dusting by imposing binder on the paper surface, but this procedure increases considerably costs and is not always efficient. It is, of course, known to improve the bonding properties of fibers by grinding or refining with the concomitant reduction of the pulp grinding stand, hereinafter also referred to as "freeness". This method of improvement However, the bonding properties do not always solve the dusting problem. met. In addition, excessive refining impairs the properties of the pulp and also prolongs the drainage time beyond what is acceptable in the papermaking process. It is also known that binding the properties of a mechanical pulp are associated with the specific specific surface in a positive way and in contrast to the the number is affected in a negative direction with the specific surface of the mass, a property which is measurable and which expresses the relationship between surface area and fiber weight, for example expressed in square meters per gram.

Emellertid har massor med ungefär samma genomsnittliga specifika yta ofta olika dammningsegenskaper och vissa massor med relativt låg freeness ger papper, som trots detta dammar avsevärt.However, lots have about the same average specifics surface often different dusting properties and some masses with relative low freeness gives paper, which nevertheless dusts considerably.

Den specifika ytan kan variera med den metod, med vilken den bestäm- mes. Den specifika yta, som avses här, erhålles med användning av metoden enligt Robertson & Mason, vilken beskrivits i "Specific Surface of Cellulose Fibres by Liquid Permeability Method", Pulp 7713762-8 & Paper Magazine of Canada, sid. 103, 19 december 1949.The specific surface area may vary with the method by which it is determined. mes. The specific surface area referred to herein is obtained using the method according to Robertson & Mason, which is described in "Specific Surface of Cellulose Fibers by Liquid Permeability Method ", Pulp 7713762-8 & Paper Magazine of Canada, p. 103, December 19, 1949.

Det är också känt, att från en massa separera en rejekt-fraktion med hjälp av en hydrocyklon, vilken fraktion i allmänhet är mycket liten och består av relativt oraffinerade partiklar, och att un- derkasta denna rejekt-fraktion ytterligare raffinering.It is also known to separate a reject fraction from a mass by means of a hydrocyclone, which fraction is generally large small and consists of relatively unrefined particles, and that cast this reject fraction further refining.

Det har visat sig att dammningstendensen, när den beror på massa- egenskaperna och icke på pappersmaskinen, är förknippad inte med det totala eller genomsnittliga värdet på massans specifika yta utan med den fraktionella fördelningen av fibrer med olika specifik yta-i massan, vilket är en mycket viktig distinktion. Detta genom- snittliga värde kan resultera från en summering av värden, som alla , ligger mycket nära genomsnittet, men också av värden sanskiljer sig avsevärt från genomsnittet mot båda ytterlighetsvärdena. En massa som har en hög genomsnittlig specifik yta kommer fortfarande att ge upphov till dammning om den innehåller en väsentlig fraktion med låg specifik yta. För att övervinna dammningsbenägenheten är det nödvän- digt, att massan innehåller en så liten fraktion som möjligt med låg specifik yta.It has been found that the dusting tendency, when due to mass properties and not on the paper machine, is not associated with the total or average value of the specific surface area of the mass but with the fractional distribution of fibers with different specifics surface-in mass, which is a very important distinction. This implementation average value can result from a summation of values, like all , is very close to the average, but also differs in values significantly from the average against both extreme values. A lot which has a high average specific surface area will still provide dust if it contains a significant fraction of low specific surface. In order to overcome the tendency to dust, it is necessary to that the mass contains as small a fraction as possible with low specific surface.

Föreliggande uppfinning avser sålunda ett förfarande för minskning av dammningsbenägenheten hos en mekanisk massa och dammningen hos därav tillverkat papper, vid vilket massan fraktioneras i minst två fraktioner, varav en fraktion har en specifik yta som är lägre än för den andra fraktionen, varvid fraktionen med lägre specifik yta frân- skiljes och underkastas mekanisk behandling för att därigenom öka dess specifika yta, varefter den behandlade fraktionen återförenas med den andra fraktionen.Thus, the present invention relates to a method of reduction of the dusting tendency of a mechanical pulp and the dusting of paper made therefrom, in which the pulp is fractionated into at least two fractions, of which one fraction has a specific surface area lower than before the second fraction, the fraction with a lower specific surface area separated and subjected to mechanical treatment in order to thereby increase its specific surface area, after which the treated fraction is reunited with the other fraction.

Uppfinningen avser närmare bestämt ett sätt för framställning av en mekanisk massa, vilket är kännetecknat av att man åstadkommer en mekanisk massa av trämaterial, silar den mekaniska massan till en genomgående fraktion och en kvarhållen fraktion, medelst en hydro- cyklonanordning delar upp väsentligen hela den genomgående fraktio- nen i en bottenflödesfraktion, som innehåller mellan ca 15 och 70% av den genomgående fraktioner och har en genomsnittlig specifik yta understigande det förutbestämda värdet mellan 1,2 och 4 m2/g, och en överströmningsfraktion, som har en genomsnittlig specifik yta överstigande bottenflödesfraktionens, underkastar bottenflödesfrak- tionen en mekanisk behandling, så att det bildas en behandlad frak- 7713762-8 tion med en ökad genomsnittlig specifik yta av mellan 4 och 10 m2/g, kombinerar den behandlade fraktionen och överströmningsfraktionen till kombinerad massa med en betydligt lägre dammningsbenägenhet än den åstadkomna mekaniska massan.More particularly, the invention relates to a method of making a mechanical mass, which is characterized by producing a mechanical mass of wood material, filters the mechanical mass into a continuous fraction and a retained fraction, by means of a hydro- cyclone device divides substantially the entire continuous fractional in a bottom flow fraction, which contains between about 15 and 70% of the continuous fractions and has an average specific surface area less than the predetermined value between 1,2 and 4 m2 / g, and an overflow fraction, which has an average specific surface area exceeding the bottom flow fraction, subject to the bottom flow fraction mechanical treatment, so that a treated fraction is formed. 7713762-8 with an increased average specific surface area of between 4 and 10 m2 / g, combines the treated fraction and the overflow fraction to combined pulp with a significantly lower dusting tendency than the mechanical mass produced.

Den specifika fiberytfördelningen i en mekanisk massa kan bestämmas genom fraktionering i ett hydrocyklonsystem, så att ett flertal överströmnings- och bottenflödesfraktioner erhålles och analysering av åtminstone några av dessa fraktioner för bestämning av den spe- cifika ytan hos de utvalda fraktionerna.The specific fiber surface distribution in a mechanical pulp can be determined by fractionation in a hydrocyclone system, so that a plurality overflow and bottom flow fractions are obtained and analysis of at least some of these fractions to determine the specific specific surface area of the selected fractions.

Uppfinningen ska nu belysas närmare med hjälp av bifogade ritning- ar, där fig. 1 är ett schematiskt flödesschema av en utföringsform av upp- finningen integrerad med en raffinatormassanläggning, fig. 2 visar fördelningen av den specifika fiberytan i en massa, där den specifika ytan uppritats mot viktfraktionen i procent av total massa, fig. 3 visar förhållandet mellan dammningsbenägenheten för en massa och närvaron i massan av en fraktion med låg specifik yta, fig. 4 visar en jämförelse mellan fördelningen av den specifika ytan i en termomekanisk massa före och efter behandling enligt förelig- gande uppfinning och fig. SA, 5B cch 5C illustrerar schematiska metoder för fraktionering på basis av specifik yta med hjälp av hydrocyklonsystem. ' Enligt uppfinningen uppdelas en mekanisk massa, som exempelvis kan ha framställts i en raffinator, nedan även benämnd raffinör, av träflis, i minst tvâ fraktioner varav den ena karakteriseras av en låg specifik yta, vilken fraktion köres genom en annan raffinör.The invention will now be further elucidated with the aid of the accompanying drawings. ar, there Fig. 1 is a schematic flow diagram of an embodiment of the invention integrated with a refiner pulp plant, Fig. 2 shows the distribution of the specific fiber surface in a mass, where the specific surface area is plotted against the weight fraction as a percentage of total mass, Fig. 3 shows the relationship between the dusting tendency of a pulp and the presence in the mass of a fraction with a low specific surface area, Fig. 4 shows a comparison between the distribution of the specific surface in a thermomechanical mass before and after treatment according to and Figs. SA, 5B and 5C illustrate schematic methods of fractionation on the basis of specific surface area using hydrocyclone systems. ' According to the invention, a mechanical mass is divided, which can, for example have been produced in a refiner, hereinafter also referred to as a refiner, of wood chips, in at least two fractions, one of which is characterized by one low specific surface area, which fraction is run through another refiner.

Fraktioneringen av massan på basis av specifik yta genomföres lämp- I ligen med hydrocykloner. Dessa är välkända apparater inom massa- och pappersindustrin, där de i många år använts för att från massa avlägsna en "rejekt"-fraktion, vanligen bestående av spetor, fiber- knippen_och tunga partiklar. Vanligen hålles rejekt-fraktionen från cyklonerna så liten som möjligt, och i mekanisk massa översti- ger den sällan ca 10% av massan. Normalt uppgår den genomsnittliga specifika ytan hos materialet, som avlägsnas i reningsapparaterna, i ett konventionellt system till ca 0,8 - 1, och överstiger ej 1,2 m2/g. '7713762-8 LH Fraktioneringen med hjälp av hydrocykloner äger rum på basis av olika fysikaliska_och geometriska egenskaper hos fibrerna, men det har visat sig; att för mekaniska massor är den specifika ytan den dominerande mätbara egenskapen, som skiljer överströmningsfraktio- nen från bottenflödesfraktionen från en hydrocyklon. Med "botten- flödesfraktion" menas den fraktion, som kommer ut från hydrocyklo- nens apex. Enligt föreliggande uppfinning tillföres sålunda massan till en hydrogyklon eller till ett antal hydrocykloner som är av- passade så att de ger en bottenflödesfraktion med en specifik yta som icke överstiger ett visst värde, varvid överströmningsfraktio- nen då kommer att ha ett värde, som överstiger detta förutbestämda värde. Det värde på specifik yta som sålunda väljes som kriterium kan variera, beroende på hur noggranna specifikationerna är för papperet, vilket i sin tur bl.a. beror på den tryckmetod, som skall användas, färgtypen osv. Vid studium av dammet från en filt på en kommersiell offset-tryckpress från ett medelsvårt tryckningsarbete, (tvåfärgad, medelstarkt fästande tryckfärg) visade det sig att damm- fibrerna hade en genomsnittlig specifik yta av ungefär 2,5 m2/g.The fractionation of the pulp on the basis of specific surface area is carried out suitably. Like hydrocyclones. These are well-known devices in mass and the paper industry, where they have been used for many years to pulp remove a "reject" fraction, usually consisting of spetsor, fibrous bundles_and heavy particles. Usually the rejection fraction is kept from the cyclones as small as possible, and in mechanical mass exceeded it rarely gives about 10% of the mass. Normally the average is specific surface of the material, which is removed in the purifiers, in a conventional system to about 0.8 - 1, and does not exceed 1.2 m2 / g. '7713762-8 LH The fractionation by means of hydrocyclones takes place on the basis of different physical_and geometric properties of the fibers, but it have been found; that for mechanical masses the specific surface is it dominant measurable property, which distinguishes the overflow fraction from the bottom flow fraction from a hydrocyclone. With "bottom- "flow fraction" means the fraction which emerges from the hydrocycl nens apex. Thus, according to the present invention, the pulp is supplied to a hydrogyclone or to a number of hydrocyclones which are suited so that they give a bottom flow fraction with a specific surface area which does not exceed a certain value, whereby the overflow fraction nen will then have a value, which exceeds this predetermined value. The value of specific surface area which is thus selected as the criterion may vary depending on the accuracy of the specifications the paper, which in turn i.a. depends on the printing method, which should used, color type, etc. When studying the dust from a blanket on one commercial offset printing press from medium printing work, (two-color, medium-strength fastening ink), it was found that the fibers had an average specific surface area of about 2.5 m 2 / g.

Denna genomsnittliga specifika yta för dammfibrer kan variera bero- ende på tryckningsarbetets svårighetsgrad, men ligger normalt inom området ca 1-4 m2/g. Alltid när individuella dammfibrer är närva- rande med specifika ytor över och under genomsnittsvärdet, kan damm- materialet emellertid inte förväntas innehålla något större antal fibrer med specifika ytor på mer än ca 1 m2/g över den genomsnitt- liga specifika ytan hos dammaterialet.för en given pappersmaskin och tryckmetod, eftersom material med denna ökade specifika yta skulle ha en tendens att bindas i arket. Baserat på dessa rön fast- ställdes det, att för att förbättra dammegenskaperna hos ett papper eller en massa skall fibrer med den lägre specifika ytan bearbetas ytterligare genom mekanisk raffinering, så att mängden potentiellt dammaterial i massan vid den specifika, avsedda pappersanvändningen skulle reduceras till en acceptabel nivå.This average specific surface area for dust fibers may vary due to depending on the degree of difficulty of the printing work, but is normally within area about 1-4 m2 / g. Whenever individual dust fibers are present with specific surfaces above and below the average value, dust can however, the material is not expected to contain any larger number fibers with specific surfaces of more than about 1 m2 / g above the average specific surface area of the dust material.for a given paper machine and printing method, as materials with this increased specific surface area would have a tendency to bind in the sheet. Based on these findings, it was stated that in order to improve the dust properties of a paper or a mass, fibers with the lower specific surface area must be processed further by mechanical refining, so that the amount potentially dust material in the pulp for the specific, intended use of paper would be reduced to an acceptable level.

Hydrocykloner är i allmänhet inställda för fraktionering av en mas- sa i fraktioner enligt ett förhållande mellan bottenflödes- och över- flödesfraktioner, vilket förhållande bestämmes av hydrocyklonens geometriska särdrag (relativa storlekar på inlopps- och utloppsöpp- ningarna, konvinkel etc.) liksom av driftsbetingelserna (tryck, konsistens). Vid föreliggande uppfinning inställes hydrocyklonerna 771376248 till att ge en bottenflödesfraktion med en genomsnittlig specifik yta i storleksordningen 1,2 - 4 m2/g, företrädesvis 1,5 - 4 m2/g.Hydrocyclones are generally set for fractionation of a mass. in fractions according to a ratio between the bottom flow and the flow fractions, the ratio of which is determined by the hydrocyclone geometric features (relative sizes of inlet and outlet openings conditions, cone angle, etc.) as well as the operating conditions (pressure, texture). In the present invention, the hydrocyclones are set 771376248 to give a bottom flow fraction with an average specific surface in the order of 1.2 - 4 m2 / g, preferably 1.5 - 4 m2 / g.

Storleken på denna fraktion kommer nödvändigtvis att variera med massaframställningsbetingelserna, typ av trä etc. För raffinörslip- massa och inom det freeness-område, inom vilket de flesta raffinö- rer arbetar, uppgår bottenflödesfraktionen till 15-70%, och före- trädesvis 25-50% av den totala massan. Den önskade storleken på bot- tenflödesfraktionen kan bestämmas d kvarnen genom att variera re- jekt-hastigheten och bestämma dammningen hos det framställda pappe- ret eller genom preliminära tester i laboratoriet, exempelvis genom multipelfraktionering av ett massaprov med en hydrocyklon och upp- mätning av den genomsnittliga specifika ytan hos varje fraktion för att erhålla den specifika ytans fördelning hos fibrerna i provet.The size of this fraction will necessarily vary with the mass production conditions, type of wood, etc. For refiner grinding mass and in the field of freeness, in which most refiners works, the bottom flow fraction amounts to 15-70%, and approximately 25-50% of the total mass. The desired size of the bot- The flow rate fraction can be determined in the mill by varying the project rate and determine the dusting of the paper produced. or through preliminary tests in the laboratory, for example by multiple fractionation of a pulp sample with a hydrocyclone and measurement of the average specific surface area of each fraction for to obtain the distribution of the specific surface area of the fibers in the sample.

Ett sätt för bestämning av den fraktionella fördelningen av speci- fik fiberyta i en mekanisk massa beskrives mer i detalj nedan.A method for determining the fractional distribution of specific got fiber surface in a mechanical mass is described in more detail below.

Bottenflödesfraktionen får passera genom en raffinator, där den ut- sättcs för tillräcklig raffinering för att öka den genomsnittliga specifika ytan till mellan 4 och 10 m2/g och företrädesvis för att bringa dess specifika yta till ett värde, som är åtminstone lika stort som för den ursprungliga massan och ännu hellre till ett värde som är lika stort som eller större än för överströmningsfraktionen.The bottom flow fraction is passed through a refiner, where it is set for sufficient refining to increase the average specific surface area to between 4 and 10 m 2 / g and preferably to bring its specific surface area to a value that is at least equal large as for the original mass and even better to a value which is equal to or greater than the overflow fraction.

Den raffinerade bottenflödesfraktionen återförenas sedan med över- strömningsfraktionen och den återförenade massan med förbättrade egenskaper behandlas vidare på konventionellt sätt och föres till pappersmaskinen.The refined bottoms fraction is then reunited with supernatant the flow fraction and the reunited mass with improved properties are further treated in a conventional manner and transferred to the paper machine.

Med hänvisning till fig. 1 tillföres träflis eller annat sänder- delat cellulosaråmaterial genom ledningen 11 till raffinören 10, i vilken flisen mekaniskt sönderdelas så att en massa bildas. Raffi- nören 10 utgöres av en raffineringsanläggning, vilken kan drivas på vilket som helst känt sätt och således kan innefatta kännetecken som inte särskilt visas i figuren men som är kända inom tekniken, såsom basning av flisen, bibehållande av det erforderliga trycket i en inkapsling av raffinören eller reglering av raffineringsbetin- gelserna på annat sätt, kemisk behandling i anslutning till något av raffineríngsstegen osv. Den erhållna, mekaniska massan överföres vanligen till en tank (icke visad) för latensutveckling och även för utspädning av massan till en lämplig koncentration, och ledes 'genom ledningen 12 till silen 13, som tar bort för stora partiklar 7713762-8 eller särskilt långa fibrer på konventionellt sätt. Rejektet består vanligen av ca 5-10% av massan och avlägsnas genom ledningen 21 och kan vidarebehandlàs.om så önskas. Den del av massan som passerar genom silarna föres genom ledning 14 till hydrocykloner, som frak- tionerar massan i en överströmningsfraktion, som avlägsnas från hyd- rocyklonerna via ledning 17, och en bottenflödesfraktion, avlägsnad via ledning 18. Ett tvåstegs hydrocyklonfraktioneringssystem visas, representerat av hydrocyklonerna 15 och 16, men ett enstegs- eller flerstegssystem med fler än tvâ steg kan användas. överströmnings- fraktionen i ledning 17 utgör den accepterade massafraktionen med den erforderliga specifika ytfördelningen, och utgör såsom nämnts tidigare ca 30-85% av den massa, som passerar genom silarna. Botten- flödesfraktionen i ledning 18 är fraktionen med låg genomsnittlig specifik yta, 1,2 - 4 m2/g, och utgör ca 15-70% av massan efter si- len. Bottenflödesfraktionen renas sedan, om så önskas, i hydrocyk- lonen 19 för att på konventionellt sätt avlägsna smuts och andra främmande partiklar (slipstenspartiklar), och den så renade botten- flödesfraktionen matas genom ledning 22, där den eventuellt kombine- ras med silrejektet från ledning 21. Denna tvättning kan utelämnas, om den inte är nödvändig, och inte heller behöver bottenflödesfrak- tionen kombineras med silrejekten, om det är lämpligare att behand- la dessa flöden var för sig. Bottenflödesfraktionen från ledning 22 förtjockas sedan, exempelvis i en press 23, till en konsistens, dvs koncentration, som lämpar sig för raffinering i en raffinör och föres till raffinören 20, där den raffineras till ett accepta- belt genomsnittligt specifikt yttal, företrädesvis ett som är unge- fär lika stort som den specifika ytan i överströmningsfraktionen i ledning 17. Massan från raffinören 20 transporteras genom ledning 24 och blandas antingen direkt med massan i ledningen 17 eller ut- sättes för ytterligare behandling före pappersmaskinen.Referring to Fig. 1, wood chips or other transmitter split cellulosic feedstock through line 11 to refiner 10, i which chip is mechanically decomposed so that a mass is formed. Raffi- The conductor 10 consists of a refining plant, which can be operated on any known method and thus may include characteristics not particularly shown in the figure but known in the art, such as basing the chips, maintaining the required pressure in an encapsulation of the refiner or regulation of refining conditions in other ways, chemical treatment in connection with something of the refining steps, etc. The obtained mechanical mass is transferred usually to a tank (not shown) for latency development and also for diluting the pulp to a suitable concentration, and led 'through the line 12 to the screen 13, which removes too large particles 7713762-8 or particularly long fibers in a conventional manner. The rejection persists usually by about 5-10% of the pulp and removed through line 21 and can be further processed.if desired. The part of the mass that passes through the sieves is passed through line 14 to hydrocyclones, which are fractionated the mass in an overflow fraction, which is removed from the rocyclones via line 17, and a bottom flow fraction, removed via line 18. A two-stage hydrocyclone fractionation system is shown, represented by the hydrocyclones 15 and 16, but a one-step or multi-stage systems with more than two stages can be used. flood the fraction in line 17 constitutes the accepted mass fraction with the required specific surface distribution, and constitutes as mentioned previously about 30-85% of the mass, which passes through the sieves. Bottom- the flow fraction in line 18 is the low average fraction specific surface area, 1.2 - 4 m2 / g, and constitutes about 15-70% of the mass after len. The bottom flow fraction is then purified, if desired, in hydrocyclic water. 19 to remove dirt and others in a conventional manner foreign particles (grindstone particles), and the so purified bottom the flow fraction is fed through line 22, where it may be combined. with the sieve reject from line 21. This washing can be omitted, if it is not necessary, nor does it need a bottom flow fraction combined with the sieve rejectors, if it is more appropriate to put these flows separately. The bottom flow fraction from line 22 then thickens, for example in a press 23, to a consistency, ie concentration, which is suitable for refining in a refiner and passed to the refiner 20, where it is refined to an accepted average specific surface area, preferably one which is approximate gets as large as the specific surface area of the overflow fraction in line 17. The pulp from the refiner 20 is transported by line 24 and is mixed either directly with the pulp in line 17 or set for further processing before the paper machine.

Den fraktionella fördelningen av specifik yta i en termomekanisk - massa, dvs viktprocentuella andelen av fraktioner med en given spe- cifik yta, visas i fig. 2. Både massa I och massa II är prov, tag- na från ledning 12 i fig. 1, men de skiljer sig med avseende på den fraktionella fördelningen av specifik fiberyta. Massa I innehåller ungefär 60% fibrer med en specifik yta av 2,5 eller därunder, un- der det att massa II har ungefär 40% sådana fibrer. Massa I har i själva verket en betydligt högre dammningsbenägenhet. Dammnings- benägenheten kan mätas med hjälp av en enkel anordning, som i prin- 7713762-8 cip liknar en tryckpress, i vilken de dammpartiklar, som dras ut från pappersarket, uppsamlas under styrda betingelser och därefter väges eller på annat sätt uppmätes för att fastställa den relativa mängd fibrer, som'pâ detta sätt dras ut från arket. Denna prcedur tillåter jämförandet av dammningsgraden för olika papperssorter med hjälp av ett dammningsindex, vilket senare uttryckes i vikt el- ler antal fibrer (dammpartiklar), som dras ut från arket per yten- het av papperet. Det direkta samband, som existerar mellan vikten av en fraktion med låg specifik yta i massan, t.ex. under 2,5 m2/g, som här kallas "dammningsbenägenhetsindex", och papperets dammnings- index visas i fig. 3. Detta är en kurva över dammningsbenägenhets- index, dvs viktfraktion fibrer med en specifik yta av 2,5 m2/g el- ler därunder, mot pappersdammningsindex, dvs antalet dammfibrer per ytenhet på pappersytan. Kurvan B gäller för en speciell.pappersmas- kin och kurvan A för en andra maskin. Värdena på den vertikala axeln representerar fraktionen av fibrerna i olika termomekaniska massor med en genomsnittlig specifik yta av 2,5 m2/g eller därunder (mätt med den nedan beskrivna metodenL under det att värdena pâ den ho- risontella axeln motsvarar pappersdammningsindex. Härav framgår att medan för olika pappersmaskiner samma relativa innehåll av fib- rer med låg specifik yta kan resultera i olika värden på pappers- dammningsindex, står pappersdammningsindex för varje given pappers- maskin i ett direkt förhållande till innehållet av sådana fibrer med låg specifik yta.The fractional distribution of specific surface area in a thermomechanical - mass, ie the percentage by weight of fractions with a given specific specific surface, is shown in Fig. 2. Both mass I and mass II are samples, from line 12 in Fig. 1, but they differ with respect to it fractional distribution of specific fiber surface. Mass I contains approximately 60% of fibers with a specific surface area of 2,5 or less, that pulp II has about 40% such fibers. Mass I have in fact, a significantly higher propensity to dust. Dusting the tendency can be measured by means of a simple device, which in principle 7713762-8 cip is similar to a printing press, in which the dust particles are drawn out from the sheet of paper, collected under controlled conditions and thereafter weighed or otherwise measured to determine the relative amount of fibers, which in this way are drawn out of the sheet. This procedure allows the comparison of the degree of dusting for different types of paper by means of a dust index, which is later expressed in weight or number of fibers (dust particles) drawn from the sheet per surface of the paper. The direct connection, which exists between the weight of a fraction with a low specific surface area in the mass, e.g. below 2.5 m2 / g, referred to herein as the "dust propensity index", and the dust index is shown in Fig. 3. This is a curve of the dusting tendency index, ie weight fraction fibers with a specific surface area of 2.5 m2 / g or below, against the paper dusting index, ie the number of dust fibers per surface unit on the paper surface. Curve B applies to a special. kin and curve A for a second machine. The values of the vertical axis represents the fraction of the fibers in different thermomechanical masses with an average specific surface area of 2,5 m2 / g or less (measured using the method L described below, while the values of the the horizontal axis corresponds to the paper dust index. This is clear that while for different paper machines the same relative content of low specific surface area can result in different paper values dusting index, the paper dusting index for each given paper machine in a direct relation to the content of such fibers with low specific surface area.

Fig. 4 visar fördelningen av den specifika ytan för en massa direkt från en raffinör, en massa behandlad enligt föreliggande uppfinning respektive en som behandlats enligt tidigare känd teknik. Kurva A visar fördelningen av den specifika ytan för en massa som kommer från raffinören, före silning och tvättning, ledning 12 i fig. 1, 'kurva B avser massan till pappersmaskinen, när den behandlats enligt föreliggande uppfinning och kurva C avser massan till pappersmaski- nen, när den behandlats enligt en konventionell process. Data för dessa kurvor framgår av tabell 1 nedan. 7713762-8 Tabell 1 Genomsnittlig specifik yta m?/g Konventionell process Enl. föreliggande uppfinning 3% bottenhydrocyklon- 14% bottenhydrocyklonflöde Massaprov flöde och 10% silrejekt och 10% silrejekt Raffnﬁk utlopp 4,8 4,8 (före silning och tvättning) (ledning 12, fig. 1) Silrejekt (ledning 21, fig. 1) 1,6 1,6 Bottenflödesfraktion - (ledning 22, fig. 1) 0,9 1,2 Totalt rejekt - före raffinering (press 23, fig. 1) 1,5 1,3 Rejekt - efter raffinering (ledning 24,fig. 1) 6,7 6,2 Hydnxndüon-accept (ledning 17, fig. 1) 5,2 5,8 Massa till pappersmaskin 5,4 5,9 Dænmnngsbenägarætsindex för massa till maskinen (viktfrak- tion med en specifik yta av 2,5 mg/g eller därunder) 0,41 0,28 Pqqxmsümmnügsüﬁæx (kurva A, fig. 3) 62 47 Av detta exempel framgår, att den ursprungliga massan hade nära 50% fibrer med en specifik yta på 2,5 eller lägre, och att genom avskilj- ning av enbart 14% av massan i cyklonen och mekanisk behandling av denna\reduceras procenthalten fibrer med en sådan låg specifik yta ca 28% i massan till maskinen. Detta minskade avsevärt papperets dammningsindex (från 62 till 47). Kurvan C visar den specifika för- delningen för en massa, erhållen från massa A genom separering av en bottenflödesfraktion på ca 3% från denna massa i en cyklon och behandling av denna fraktion i en raffinör. Det är uppenbart att in- gen större reduktion av kvaliteten hos fibrer med en specifik yta under 2,5 erhålles (potentiellt dammningsmaterial).Fig. 4 shows the distribution of the specific surface area of a mass directly from a refiner, a pulp treated according to the present invention respectively one that has been treated according to prior art. Curve A shows the distribution of the specific surface area for a mass to come from the refiner, before sieving and washing, line 12 in Fig. 1, Curve B refers to the mass of the paper machine, when treated according to the present invention and curve C relates to the pulp of the paper machine. when treated according to a conventional process. Data for these curves are shown in Table 1 below. 7713762-8 Table 1 Average specific surface area m? / G Conventional process According to present invention 3% bottom hydrocyclone - 14% bottom hydrocyclone flow Mass sample flow and 10% screen rejection and 10% screen rejection Raffn ﬁ k outlet 4.8 4.8 (before straining and washing) (line 12, fig. 1) Silreject (line 21, fig. 1) 1.6 1.6 Bottom flow fraction - (line 22, fig. 1) 0.9 1.2 Totally rejected - before refining (press 23, fig. 1) 1.5 1.3 Reject - after refining (line 24, fig. 1) 6.7 6.2 Hydnxndüon acceptance (line 17, fig. 1) 5.2 5.8 Pulp for paper machine 5.4 5.9 Dænmnngsbenägarætsindex for pulp to the machine (weight fraction with a specific surface area of 2.5 mg / g or less) 0.41 0.28 Pqqxmsümmnügsü ﬁ æx (curve A, fig. 3) 62 47 This example shows that the original mass had close to 50% fibers with a specific surface area of 2.5 or less, and that by separation only 14% of the mass in the cyclone and mechanical treatment of this \ reduces the percentage of fibers with such a low specific surface area about 28% in the mass of the machine. This significantly reduced the paper's dust index (from 62 to 47). Curve C shows the specific the division for a mass, obtained from mass A by separation of a bottom flow fraction of about 3% from this mass in a cyclone and treatment of this fraction in a refiner. It is obvious that greater reduction in the quality of fibers with a specific surface area below 2.5 is obtained (potential dusting material).

Det finns ingen metod för att på ett enkelt sätt erhålla den speci- fika ytfördelningen för en massa och därför var det nödvändigt att utveckla en metod.för fraktionering av massa i fraktioner, som alla 7713762-8 10 har ett relativt snävt intervall för den specifika ytan. Hydrocyklo- ner har därvid visat sig vara lämpliga anordningar för separation av massafraktioner med relativt snäv specifik ytfördelning. Konventio- nella metoder för uppmätning av specifik yta är relativt komplicera- de. Det finns emellertid ett samband mellan måtten på specifik yta och freeness över ett stort område för dessa egenskaper. Sambandet är icke 100% exakt och det kan föreligga en avsevärd deviation, om massaegenskaperna varierar mycket. Baskriteriet för karakterisering av dammningsbenägenheten är den fraktionella fördelningen av speci- fik yta, men sålunda kan i praktiken freeness-värdet användas i stäl- let för specifik yta, beroende på det omvända förhållandet specifik yta till freeness.There is no method to easily obtain the specific fika the surface distribution of a mass and therefore it was necessary to develop a method.for fractionation of mass into fractions, like all 7713762-8 10 has a relatively narrow range for the specific surface. Hydrocyclo- have thereby proved to be suitable devices for separating mass fractions with relatively narrow specific surface distribution. Conventional methods for measuring specific surface area are relatively complicated. the. However, there is a relationship between the measurements of specific surface area and freeness over a large area for these properties. The connection is not 100% accurate and there may be significant deviation, if the mass properties vary widely. The basic criterion for characterization of the propensity to dust is the fractional distribution of specific surface, but thus in practice the freeness value can be used in specific surface area, depending on the inverse ratio specific surface to freeness.

Ett flertal hydrocyklonarrangemang kan användas för fraktionering av massor efter specifik yta, exempelvis parallella enligt fig. 5A, med de undre flödena i steg enligt fig. SB eller med de övre flödena i steg enligt fig. 5C.A variety of hydrocyclone arrangements can be used for fractionation of masses by specific surface area, for example parallel according to Fig. 5A, with the lower flows in steps according to Fig. SB or with the upper flows in steps according to Fig. 5C.

I vart och ett av dessa arrangemang är cyklonerna dimensionerade för att stöta bort olika fraktioner, exempelvis i det parallella ar- rangemanget som illustreras i fig. 5A kan för en cyklon med 50,8 mm diameter apexutloppen för respektive cyklon vara 8,0 mm, 5,6 mm och 4,0 mm, vilket ger bottenflödesfraktioner av ca 60%, 40% och 12%.In each of these arrangements, the cyclones are dimensioned to repel different fractions, for example in the parallel ar- the arrangement illustrated in Fig. 5A can for a 50.8 mm cyclone diameter apex outlets for each cyclone be 8.0 mm, 5.6 mm and 4.0 mm, which gives bottom flow fractions of about 60%, 40% and 12%.

De stegvisa arrangemangen som visas i fig. 5B och SC, där botten- eller överflödesfraktionen från den första cyklonen utgör tillför- seln till den andra, och där flödet från den andra blir tillförseln ltill den tredje cyklonen osv steg för steg längs raﬁen ger en snäv fraktionering på basis av specifik fiberyta.The stepwise arrangements shown in Figs. 5B and SC, where the bottom or the excess fraction from the first cyclone constitutes the seln to the other, and where the flow from the other becomes the supply to the third cyclone, etc. step by step along the row gives a narrow fractionation on the basis of specific fiber surface.

För att erhålla ett mått på den specifika ytan exempelvis i fig. 5A uppmätes flödet från var och en av tvättarnas apex, konsistensen hos bottenflödet och uppmätes liksom den specifika ytan. Såsom angi- vits ovan kan i stället för den specifika ytan freeness-talen uppmä- tas, varvid man dock bör komma ihåg begränsningarna som gäller be- träffande korrelationen.mellan specifik yta och freeness.To obtain a measurement of the specific surface area, for example in Fig. 5A the flow from each of the apexes of the washers is measured, the consistency of the bottom flow and is measured as well as the specific surface area. As indicated by above, instead of the specific surface, the freeness numbers can be measured taking into account, however, the limitations that apply to striking correlation.between specific surface and freeness.

I fig. SB bestämmes den specifika ytfördelningen genom uppmätning av hastigheten, konsistensen och den specifika ytan (eller freeness) för bottenflödena från var och en av tvättarna, under det att index för den specifika ytfördelningen med arrangemanget som visas i fig. 7713762-8 11 SC erhålles genom uppmätning av flödet, konsistensen och den speci- fika ytan hos överströmningsfraktionen från var och en av tvättarna.In Fig. SB, the specific surface distribution is determined by measurement of speed, consistency and specific surface area (or freeness) for the bottom flows from each of the washes, while indexing for the specific surface distribution with the arrangement shown in fig. 7713762-8 11 SC is obtained by measuring the flow, the consistency and the specific the surface of the overflow fraction from each of the washes.

I alla systemen_uppmätes givetvis flödet, konsistensen och den spe- cifika ytan för hela massan, innan den tillföres tvättarna.In all systems, of course, the flow, consistency and specificity are measured. the specific surface of the whole mass, before it is added to the washers.

Det har visat sig, att dessa arrangemang ger en bra bestämning av den specifika ytfördelningen för en given massa.It has been found that these arrangements provide a good determination of the specific surface distribution for a given mass.

Med användning av utrustningen enligt fig. 5 bör tillflödet till tvättarna ha en låg konsistens, t.ex. ca 0,15%.Using the equipment according to Fig. 5, the inflow to the washes have a low consistency, e.g. about 0.15%.

Olika modiferingar kan givetvis göras inom ramen för patentkraven.Various modifications can of course be made within the scope of the claims.

Claims

7? 13762-8 fâ. Patent claims

1. A method for producing a mechanical pulp, characterized in that a mechanical pulp of wood material is produced, the mechanical pulp is filtered into a continuous fraction and a retained fraction, by means of a hydrocyclone device dividing substantially the entire continuous fraction into a bottom flow fraction, which contains between about 15 and 70% of the continuous fraction and has an average specific surface area below the predetermined value between 1.2 and 4 m2 / g, and an overflow fraction, which has an average specific surface area exceeding of the bottom flow fraction, the bottom flow fraction is subjected to a mechanical treatment, so that a treated fraction is formed with an increased average specific surface area of between 4 and 10 m2 / g, the treated fraction and the overflow fraction combine into a combined mass with a much lower dusting tendency than the mechanical mass.

2. A method according to claim 1, characterized in that the bottom flow fraction constitutes between 25 and 50% of the continuous fraction.

3. A method according to claim 1, characterized in that the mechanical mass is divided, so that the bottom flow fraction has an average specific surface area below a predetermined value between 1.5 and 4 mz / g.

4. A method according to claim 1, characterized in that the treated fraction has an average specific surface area, which has a value at least as large as the overflow fraction.