SE458690B

SE458690B - MAKE MANUFACTURING MECHANICAL MASS FROM LIGNOCELLULOSALLY MATERIAL IN PIECE FORM WITH A LENGTH IN THE FIBER DIRECTION OF AT LEAST 200 MM

Info

Publication number: SE458690B
Application number: SE8604769A
Authority: SE
Inventors: H S I Bystedt; J-D G Sehlin
Original assignee: Sunds Defibrator
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1989-04-24
Also published as: WO1988003581A1; AU8233887A; JPH02501394A; FI892152A0; NZ222448A; EP0329694A1; SE8604769L; SE8604769D0; FI892152A

Description

458 10 15 20 25 30 35 690 2 Chemigroundwood har goda styrkeegenskaper men nackdelen att kär- nan av stocken inte blir impregnerad. Den blir därför mörk vid kokningen, vilket sänker massans ljushet och gör den svårblekt. Metoden har bl a därför inte fått någon nämnvärd spridning. Ändamålet med föreliggande uppfinning är ett förfarande som eli- minerar nackdelarna av hög energiförbrukning vid raffinering samt sämre styrka och rundvedsberoende vid slipning. 458 10 15 20 25 30 35 690 2 Chemigroundwood has good strength properties but the disadvantage that the core of the log is not impregnated. It therefore becomes dark during cooking, which lowers the mass of the pulp and makes it difficult to bleach. The method has, among other things, therefore not received any significant spread. The object of the present invention is a method which eliminates the disadvantages of high energy consumption in refining as well as poorer strength and roundwood dependence in grinding.

Dessa och andra syften uppnås genom förfarandet enligt uppfinn- ingen sådan den definieras i patentkraven.These and other objects are achieved by the method according to the invention as defined in the claims.

Bifogade blockschema visar i princip en_ utföringsform av upp- finningen. ' Råvaran inkommer till processen vid 1. Den kan ha formen av stockar, klenved, bakar, ribb eller annan styckeform, som har den nedan angivna minimílängden. Den renspolas vid 2 med kraftiga vattenspritsar som be- friar den från sand och andra föroreningar. Sedan kapas den vid 3, t ex med kapklingor, till längder som är avpassade till fibreringsapparaten under 8 nedan. Den minsta längd som kan komma ifråga är 200 mm, men före- trädesvis minst 500 mm. Den kapade veden klyves vid 4 till stavar, som har ett minsta mått tvärs fiberriktningen av högst 50 mm, företrädesvis högst 25 mm. De kan sålunda ha formen av lameller med en bredd som kan vara lika stor som råvarans mått i tvärriktningen men vilkas tjocklek inte överstiger det angivna måttet. Klyvningen kan göras med olika typer av klyvapparater, företrädesvis av det slag som spräcker veden-efter dess fiberstruktur, så att fibrerna förblir intakta i möjligaste mån. Ända- målet med klyvningen är att underlätta den efterföljande impregneringen.The attached block diagram shows in principle an embodiment of the invention. The raw material enters the process at 1. It may be in the form of logs, heartwood, baker, rib or other piece form, which has the minimum length specified below. It is flushed at 2 with powerful water sprays that free it from sand and other contaminants. Then it is cut at 3, for example with cutting blades, to lengths that are adapted to the fiberizing apparatus under 8 below. The minimum length that can be considered is 200 mm, but preferably at least 500 mm. The cut wood is split at 4 into rods, which have a minimum dimension across the fiber direction of at most 50 mm, preferably at most 25 mm. They can thus be in the form of slats with a width which can be as large as the dimension of the raw material in the transverse direction but whose thickness does not exceed the specified dimension. The splitting can be done with different types of splitting devices, preferably of the type that cracks the wood - according to its fiber structure, so that the fibers remain intact as much as possible. The purpose of the splitting is to facilitate the subsequent impregnation.

Om råvaran t ex utgöres av tunna bakar eller ribb, kan klyvningen natur- ligtvis uteslutas.If the raw material consists, for example, of thin cakes or ribs, the splitting can of course be excluded.

Stavarna basas sedan vid S med ånga av atmosfärtryck eller lågt tryck för utdrivande av luften som hindrar impregneringen. Därefter impregneras de vid 6 med vätska, som kan vara vatten innehållande kemikalier. Vätskan pressas in i fibermaterialet med hjälp av ett högt hydrauliskt pumptryck.The rods are then based at S with steam of atmospheric pressure or low pressure to expel the air that prevents impregnation. They are then impregnated at 6 with liquid, which may be water containing chemicals. The liquid is pressed into the fibrous material by means of a high hydraulic pump pressure.

Kemikalierna kan vara baser såsom natriumhydroxid, salter av alkalimetaller, t ex natriumsulfit eller natriumbisulfit eller perföre- ningar t ex peroxid. Blandningar t ex av natriumhydroxid och natrium- sulfit eller peroxid kan också förekomma. Impregneringen kan också göras i två eller flera steg med olika kemikalier med avdrag av överskott eller förbrukade kemikalier mellan stegen. ' 10 15 20 25 30 35 458 690 3 Med vätskeimpregneringen utdrives kvarvarande luft ur veden och ersättes av vätskan. Fibrerna sväller och uppmjukas så att friläggningen av dem underlättas vid fibreringen. Därvid skadas fibrerna mindre och en långfibrigare och starkare massa erhålles. Denna effekt kan göras olika kraftig, beroende på vätskans sammansättning m m. Den mildaste effekten erhålles med enbart vatten, medan alkali ger en kraftigare svällning av vedens hemicellulosa. Med sulfit eller bisulfit erhålles en partiell sulfonering och utlösning_av ligninet. Den gulfärgning som alkali ger kan motverkas med peroxid. Med starkare utlösning erhålles dels ett lägre massautbyte och sämre optiska egenskaper, dels högre kemikalieförbrukning och större miljöproblem, varför en avvägning måste göras.The chemicals may be bases such as sodium hydroxide, salts of alkali metals, for example sodium sulphite or sodium bisulphite or perforations, for example peroxide. Mixtures of, for example, sodium hydroxide and sodium sulphite or peroxide may also be present. The impregnation can also be done in two or more steps with different chemicals minus excess or consumed chemicals between the steps. '10 15 20 25 30 35 458 690 3 With the liquid impregnation, residual air is expelled from the wood and replaced by the liquid. The fibers swell and soften so that their exposure is facilitated during the fiberization. Thereby the fibers are damaged less and a longer fiber and stronger mass is obtained. This effect can be made differently strong, depending on the composition of the liquid, etc. The mildest effect is obtained with water alone, while alkali gives a stronger swelling of the wood's hemicellulose. With sulfite or bisulfite, a partial sulfonation and release of the lignin is obtained. The yellowing that alkali gives can be counteracted with peroxide. With stronger tripping, a lower mass yield and poorer optical properties are obtained, as well as higher chemical consumption and greater environmental problems, which is why a balance must be struck.

De impregnerade stavarna reagerar vid 7 under viss tid och tempe- ratur med de upptagna kemikalierna. Reaktionen kan äga rum under atmo- sfärtryck eller övertryck och i vätskefas eller ångfas. Efter avslutad reaktionstid dräneras eventuell överskottsvätska och stavarna fibreras vid 8. Detta tillgår sä, att stavarna med fibrerna orienterade i en be- stämd riktning, under tillsättning av vatten, anpressas mot ytan av ett roterande fibreringsorgan. Därvid skall fibrerna vara orienterade i samma plan som den tangerande anpressningsytan och ytans rörelseriktning före- trädesvis vinkelrät mot fiberriktningen. Vanliga slipverk, ev trycksatta, kan användas med en slipsten som är uppbyggd av skarpa, hårda korn av t ex aluminiumoxid eller kiselkarbid, sammanhållna av ett keramiskt binde- medel. Slipverket och dess matningsanordningar måste anpassas till att behandla stavar istället för kubb. Av förekommande anpressningsanord- ningar torde kedjor, skruvar och dylikt vara mindre lämpliga. Anordningar av kanntyp är att föredra, där veden pressas mot slipytan av en press- platta. r Efter fíbrering bortföres den producerade massan vid 9 till fort- satt behandling, såsom silning, ev tvättning, blekning, etc.The impregnated rods react at 7 for a certain time and temperature with the absorbed chemicals. The reaction can take place under atmospheric pressure or overpressure and in the liquid phase or vapor phase. After completion of the reaction time, any excess liquid is drained and the rods are fiberized at 8. This is done so that the rods with the fibers oriented in a certain direction, during the addition of water, are pressed against the surface of a rotating fiberizing member. In this case, the fibers must be oriented in the same plane as the tangential pressing surface and the direction of movement of the surface, preferably perpendicular to the direction of the fibers. Ordinary grinding machines, possibly pressurized, can be used with a grindstone which is made up of sharp, hard grains of, for example, alumina or silicon carbide, held together by a ceramic binder. The grinder and its feeding devices must be adapted to treat rods instead of blocks. Chains, screws and the like should be less suitable for existing pressing devices. Edge-type devices are preferred, where the wood is pressed against the grinding surface of a press plate. After fibrillation, the mass produced is removed at 9 for further treatment, such as sieving, possible washing, bleaching, etc.

Andra utföringsformer är naturligtvis möjliga inom ramen för upp- finningstanken. Olika typer av kontinuerliga och diskontinuerliga appa- rater kan användas för de olika processtegen. Kapníngen under punkt 3 kan göras till dubbla eller flerdubbla de slutliga för fibreringsapparaten avpassade längderna, med färdigkapning före fibreringen.Other embodiments are of course possible within the scope of the inventive concept. Different types of continuous and discontinuous devices can be used for the different process steps. The cutting under point 3 can be made to double or multiply the final lengths adapted to the fiberizing apparatus, with pre-cutting before the fiberization.

Basningen under punkt 5 kan uteslutas eller ersättas av t ex vakuumevakuering. Reaktionen under punkt 7 kan utelämnas. Andra typer av fibreringsapparater kan användas. Fibreringen kan t ex göras mot en fibreringsskivas plana yta. Fibreringsytan kan vara uppbyggd av andra material t ex stål och hårdmetall. 458 5 10 690 Massatyper som motsvarar de olika raffínör- 4 och slipmassorna enligt ovan, kan framställas av stavarna på följande sätt Mekanisk massa Termomekanisk 018888 Kemímekanisk massa Kemitermomekanisk massa ev basníng, impregnering med vatten, fibreríng under atmosfärtryck ev basning, ímpregnering med vatten, ev kokning, fibrering under ângtryck basning, ímpregnering med kemikalier, ev kokning, fibreríng under atmosfärtryck basníng, impregnering med kemikalier, ev kokning, fibreríng under ångtryck Andra varianter är också tänkbara inom ramen för uppfínningstanken.The base under point 5 can be excluded or replaced by, for example, vacuum evacuation. The reaction under point 7 can be omitted. Other types of fiber devices can be used. The fibrillation can, for example, be done against the flat surface of a fibrillation disc. The fibrillation surface can be made of other materials, such as steel and cemented carbide. 458 5 10 690 Pulp types corresponding to the various refiner 4 and abrasive pulps as above, can be produced from the rods in the following way boiling, fibrillation under vapor pressure basing, impregnation with chemicals, possible boiling, fibrillation under atmospheric pressure basing, impregnation with chemicals, possibly boiling, fibrillation under vapor pressure Other variants are also conceivable within the scope of the inventive concept.

Claims

10 15 458 690 P a t e n t k r a v

A method of producing mechanical pulp from lignocellulosic material in piece form with a length in the fiber direction of at least 200 mm, the material being fiberized during liquid addition by pressing against a rotating fiberizing member with the fibers oriented in the same plane as the tangential pressing surface and the direction of the movement ä nneg 9 C knatav that the pieces of material are first split according to the fiber structure of the material to a minimum dimension across the fiber direction of not more than 50 mm, that the pieces of material are then impregnated with liquid containing chemicals after which the fiberization is performed.

A method according to claim 1, the alloys are based immediately before the impregnation. k ä n n e t e c k n a t a v att materi-

3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the impregnation is carried out in several steps with different impregnation liquids.

4. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pieces of material between the impregnation and the fiber ring are boiled under overpressure in the vapor or liquid phase.