SE463370B

SE463370B - PROCEDURE AND ESTABLISHMENT TO ADD THERMOPLASTIC FIBERS TO CELLULOSAFLUFF MASS

Info

Publication number: SE463370B
Application number: SE8900900A
Authority: SE
Inventors: B-O Wall
Original assignee: Moelnlycke Ab
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-11-12
Also published as: FR2662449A1; SE8900900D0; GB9010272D0; DE4016489A1; FR2662449B1; GB2243834A; DE4016489C2; GB2243834B; SE8900900L

Description

463 370 2 05 10 15 20 25 30 35 Föreliggande uppfinning avser att lösa ovannämnda problem ge- nom ett förfarande och en anläggning för att tillsätta termo- plastiska fibrer till cellulosafibrer, som medger att tillsät- ta en noggrant doserad mängd termoplastiska fibrer per tidsen- het till kvarnen, i vilken defibrering och homogeniseríng av blandningen sker. 463 370 2 05 10 15 20 25 30 35 The present invention aims to solve the above-mentioned problems a procedure and a plant for the addition of thermo- plastic fibers to cellulosic fibers, which allow the addition of take a carefully dosed amount of thermoplastic fibers per unit time heat to the mill, in which defibration and homogenization of the mixing takes place.

Enligt uppfinningen uppnås detta syfte medelst ett förfarande av inledningsvis nämnt slag, vilket är kännetecknat av att ett termoplastiskt fibermaterial införes i en kontrollerad fuktig miljö och därefter i vått tillstånd införes i kvarnen. Genom att det termoplastiska fibermaterialet strävar att intaga ett jämviktstillstånd med omgivningen kommer det genom kapillär- verkan att uppsuga fukt tills detta tillstånd uppnås. Därige- nom kan de variationer av fukthalten hos fibermaterialet. som införes i den kontrollerade fuktiga miljön, utjämnas och det från den fuktiga miljön utmatade fibermaterialet kommer att ha en konstant fukthalt. Efter bestämning av denna fukthalt kan vikten av det utmatade fibermaterialets fiberandel lätt be- stämmas och en noggrann viktsdosering av detta blir således möjlig.According to the invention, this object is achieved by means of a method of the kind mentioned in the introduction, which is characterized in that a thermoplastic fibrous material is introduced into a controlled humidifier environment and then in a wet state is introduced into the mill. Through that the thermoplastic fiber material strives to absorb one equilibrium with the environment, it comes through capillary effect of absorbing moisture until this condition is reached. Therefore- nom can the variations of the moisture content of the fibrous material. as introduced into the controlled humid environment, leveled and it from the humid environment discharged fibrous material will have a constant moisture content. After determining this moisture content can the weight of the fiber content of the discharged fibrous material is easily is correct and an accurate weight dosage of this will thus be Possible.

En anläggning för att utföra förfarandet enligt uppfinningen har de i patentkravet 5 angivna särdragen.A plant for carrying out the method according to the invention have the features set out in claim 5.

Ett föredraget utförande av uppfinningen kommer nu att beskri- vas med hänvisning till bifogade ritningar. av vilka: fig. l schematiskt visar en anläggning för att utföra förfa- randet enligt uppfinningen, och fig. 2 visar en föredragen utföringsform av en i anläggningen enligt fig. 1 ingående anordning för att åstadkomma en kon- trollerad fuktig miljö och en anordning för att mata termo- plastiskt fibermaterial i vått tillstånd från den fuktiga mil- jön till den í anläggningen ingående kvarnen.A preferred embodiment of the invention will now be described. vase with reference to the accompanying drawings. of which: Fig. 1 schematically shows a plant for carrying out procedures according to the invention, and Fig. 2 shows a preferred embodiment of one in the plant device according to Fig. 1 to provide a con- controlled humid environment and a device for feeding thermo- plastic fibrous material in the wet state from the moist environment the island to the mill included in the facility.

I fig. 1 visas mycket schematiskt de komponenter. som ingår i 05 10 15 20 25 30 35 3 465 370 anordningen för att tillsätta polyetenfibrer till cellulosa- fluffmassa. Cellulosafluffen tillföres en blandningskvarn ge- nom en rörledning. i vilken cellulosafluffmassan lufttranspor- teras och vilken mynnar i kvarnen. Polyetenet tillföres till stationen A i form av ark, som vid tillverkningen har en fukt- halt på ca SO % men som efter lagring och transport har en va- rierande fukthalt beroende på de olika lagrings- och tran- sportmiljöerna. I station A grovdefibreras polyetenarken meka- niskt medelst en lämplig anordning. exempelvis en hammarkvarn Det grovdefibrerade polyetenmaterialet får sedan falla ned på en lämplig transportanordning. exempelvis en bandtransportör. och införes med hjälp av denna i station B. I station B ut- sättes polyetenmaterialet för en fuktig miljö. Därigenom kom- mer polyetenmaterialet att suga åt sig vatten till det uppnår ett jämviktstillstånd med omgivningen. varvid torrare delar kommer att suga åt sig mer vatten än blötare delar. Alla delar av polyetenmaterialet, som lämnar station B, kommer därför att ha samma fukthalt, varför det är lätt att bestämma vikts- andelen fiber i detta material.Fig. 1 shows very schematically the components. which is included in 05 10 15 20 25 30 35 3 465 370 the device for adding polyethylene fibers to the cellulosic fluff mass. The cellulose fluff is fed to a mixing mill through a pipeline. in which the cellulose fluff pulp is air transported and which opens into the mill. The polyethylene is added to station A in the form of sheets, which during manufacture have a moisture content of about SO% but which after storage and transport has a varying moisture content depending on the different storage and the sports environments. In station A, the polyethylene sheet is coarsely defibrated. by means of a suitable device. for example, a hammer mill The coarsely defibrated polyethylene material is then allowed to fall on a suitable transport device. for example, a belt conveyor. and is introduced by means of this in station B. In station B the polyethylene material is placed in a humid environment. Thereby, more polyethylene material to absorb water until it reaches a state of equilibrium with the environment. with drier parts will absorb more water than wetter parts. All parts of the polyethylene material leaving station B will therefore have the same moisture content, so it is easy to determine the the proportion of fiber in this material.

I fig. 2 visas schematiskt en föredragen utföringsform av sta- tionen B. till vilken grovdefibrerat polyetenmaterial från station A föres med hjälp av en bandtransportör l. Denna band- transportörs ände är anordnad ovanför en matningstratt 2. vil- ken i sin tur är placerad centralt i öppningen till en behål- lare 3. vilken har en lutande botten 4. Behållaren 3 har vida- re ett sidogäende utloppsrör 5, vilket sträcker sig snett upp- åt parallellt med botten 4. Detta utloppsrör har formen av en sned stympad kon och är således avsmalnande uppåt. En på lämp- ligt sätt roterbart lagrad matarskruv 6 sträcker sig längsmed botten och en bit in i utloppsröret S. Vidare är duschmun- stycken 7 anordnade kring behållarens 3 öppning.Fig. 2 schematically shows a preferred embodiment of the stationary to which coarsely defibrated polyethylene material from station A is conveyed by means of a belt conveyor 1. This belt the end of the conveyor is arranged above a hopper 2. which in turn is located centrally in the opening of a container which has a sloping bottom 4. The container 3 has a wide a lateral outlet pipe 5, which extends obliquely upwards. ate parallel to the bottom 4. This outlet pipe has the shape of a obliquely truncated cone and is thus tapering upwards. An appropriate rotatably mounted feed screw 6 extends longitudinally bottom and a bit into the outlet pipe S. Furthermore, the shower pieces 7 arranged around the opening of the container 3.

Behållaren 3 är anordnad inuti en tank 8, vilken kan tillföras vatten genom en ledning 9. Vidare är en pump P med sin tryck- sida ansluten till munstyckena och med sin sugsida ansluten till tanken 8. En rad av hål eller slitsar 10 1 behållarens 3 sidovägg konstituerar ett bräddavlopp till tanken 8. 463 37Û 4 05 10 15 20 25 30 35 Den i fig. 2 visade anordningen fungerar på följande sätt.The container 3 is arranged inside a tank 8, which can be supplied water through a line 9. Furthermore, a pump P with its pressure side connected to the nozzles and with its suction side connected to the tank 8. A row of holes or slots 10 1 of the container 3 side wall constitutes a overflow drain to the tank 8. 463 37Û 4 05 10 15 20 25 30 35 The device shown in Fig. 2 operates in the following manner.

I utgångsläget skall behållaren 3 vara tömd så att någon vat- tenyta, i vilken nedfallande polyetenmaterial. vilket är lät- tare än vatten. kan samlas inte förekommer.In the initial position, the container 3 must be emptied so that any water ten surface, in which falling polyethylene material. which is easy- than water. can be collected does not occur.

Efter eventuell tömning av behållaren 3 påfylles polyetenmate- rial från bandtransportören l genom tratten 2 och ned i behål- laren 3 tills hela botten 4 är täckt. Därefter startas pumpen P, vilken skall vara av en typ med variabelt deplacement. Pum- pen drives så att en relativt liten vattenmängd per tídsenhet avges från munstyckena 7. Från tratten 2 nedfallande polyeten- material kommer således då att vattenduschas innan det faller ned och lägger sig ovanpå tidigare inmatat polyetenmateríal.After possible emptying of the container 3, the polyethylene material is filled material from the belt conveyor 1 through the hopper 2 and down into the container laren 3 until the entire bottom 4 is covered. Then the pump is started P, which must be of a variable displacement type. Pum- The pen is operated so that a relatively small amount of water per unit of time emitted from the nozzles 7. Polyethylene falling from the hopper 2 material will thus be water showered before it falls and lays down on top of previously fed polyethylene material.

När polyetenmateríal inmatats så att det fyller behållaren 3 upp till i höjd med raden av hål 10 i behållarväggen stoppas inmatningen av polyetenmateríal men vatteninsprutningen fort- sätter. Efter en viss tid har det inmatade polyetenmateríalet sugit åt sig så mycket vatten det kan och insprutat vatten kommer då att rinna ut genom raden av hål l0.When polyethylene material has been fed so that it fills the container 3 up to the height of the row of holes 10 in the container wall is stopped the supply of polyethylene material but the water injection continues puts. After a certain time, the input has polyethylene material absorbed as much water as possible and injected water will then flow out through the row of holes l0.

Därmed är uppstartningsfasen avslutad och matarskruven 6 star- tas liksom transportbandet l. En sträng av polyetenmaterial kommer då att matas ut genom utloppsröret 5 och genom tyngd- kraftsverkan falla ned på en transportör eller. såsom föredra- ges, direkt falla ned i kvarnen.Thus, the start-up phase is completed and the feed screw 6 starts taken as the conveyor belt l. A string of polyethylene material will then be discharged through the outlet pipe 5 and through the weight force fall on a conveyor or. as preferred given, immediately fall into the mill.

Inmatningen av material i behållaren 3 måste naturligtvis reg- leras på lämpligt sätt så att den motsvarar utmatningen genom röret 5. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att transport- bandets hastighet regleras med hjälp av nivågivare. tom är an- ordnade i tratten 2 och som anger fyllnadsgraden hos denna.The feed of material into the container 3 must of course be appropriately so that it corresponds to the output through tube 5. This can be achieved, for example, by the speed of the belt is regulated by means of level sensors. even is arranged in the funnel 2 and which indicates the degree of filling thereof.

Anledningen till den långsamma vattenpåfyllningen under upp- startningsfasen är att ge polyetenmaterialets uppsugningsmeka- nism. vilken främst beror på kapillärkrafter. tid att verka fullt ut. Efter att uppsugningskapaciteten fullt har utnytt- jats, vilket uppenbaras genom att vatten då strömmar ut genom 05 10 15 20 25 30 35 .Fa Ch hålen 10, är materialet icke längre flytande utan uppvisar i stort sett samma densitet som vatten samtidigt som det antagit en grötliknande konsistens. Bindningskrafterna i detta gröt- liknande material är tillräckligt starka för att hålla ihop detta även om en vattenyta skulle bildas ovanför gröten. Efter att uppstartningsfasen har avslutats ökas vattenflödet från munstyckena 7 så att vattenöverskott åstadkommas. Detta över- skott skall dock icke vara större än att det kan dräneras ge- nom raden av hål 10 i väggen till behållaren 3.The reason for the slow water filling during the starting phase is to give the suction mechanism of the polyethylene material nism. which is mainly due to capillary forces. time to work fully. After the suction capacity has been fully utilized, jats, which is manifested by water then flowing out through 05 10 15 20 25 30 35 .Fa Ch holes 10, the material is no longer liquid but exhibits in roughly the same density as water at the same time as it assumed a porridge-like texture. The binding forces in this porridge similar materials are strong enough to hold together this even if a water surface were to form above the porridge. After that the start-up phase has ended, the water flow is increased from nozzles 7 so that excess water is produced. This shoots shall not, however, be larger than can be drained through the row of holes 10 in the wall of the container 3.

Såsom tidigare nämnts har utloppsröret 5 en mot utloppsänden avsmalnande form. Vidare är det i sin yttre del på undersidan försett med perforationer ll. Polyetenmaterialet kommer såle- des att komprimeras och avvattnas i utloppsröret genom att vid komprimeringen utpressat vatten dräneras genom hålen ll. Poly- etenmaterialet kommer därigenom att ha en lägre fukthalt vid utträdet ur röret 5 än vad det har i behållaren 3. vid blandningen av cellulosafluffmassa och polyeten i kvarnen måste blandningen ha en viss fukthalt för att problem på grund av statisk elektricitet inte skall uppkomma. Det är därför en fördel att polyetenmaterialet. som vid det uppfinningsenliga förfarandet inmatas i kvarnen. har en högre fukthalt än vid tidigare kända förfarande. vid vilka vatten mäste tillsättas till kvarnen för att motverka uppträdande av statisk elektri- citet. I detta sammanhang påpekas att den ur kvarnen utmatade homogena blandningen av cellulosafibrer och bindefibrer i all- mänhet har en fukthalt på mellan 7 och 15 %.As previously mentioned, the outlet pipe 5 has one towards the outlet end tapered shape. Furthermore, it is in its outer part on the underside provided with perforations ll. The polyethylene material thus was compressed and dewatered in the outlet pipe by vid the compression squeezed water is drained through the holes ll. Poly- the ethylene material will thereby have a lower moisture content at exit from the tube 5 than it has in the container 3. in the mixture of cellulose fluff pulp and polyethylene in the mill the mixture must have a certain moisture content in order to cause problems of static electricity shall not arise. It is therefore one advantage to the polyethylene material. as in the case of the invention the procedure is fed into the mill. has a higher moisture content than at prior art procedure. to which water must be added to the mill to counteract the occurrence of static electricity citet. In this context, it is pointed out that it was discharged from the mill homogeneous mixture of cellulose fibers and binder fibers in general unit has a moisture content of between 7 and 15%.

Eftersom även fukthalten hos den i kvarnen inmatade cellulosa- fluffen kan variera kan det vara lämpligt att utforma röret 5 så att fukthalten i polyetensträngen. som utmatas ur röret. kan varieras. Röret S kan för detta ändamål i sin utanför skruven 6 liggande del vara utformat i två samverkande delar. en undre fast del med halvcirkelformigt tvärsnitt och en övre del med ett U-formigt tvärsnitt. varvid den övre delen är svängbar i vertikalriktningen. exempelvis med hjälp av en gângjärnsled, så att det gemensamma tvärsnittet för de två de- 465 570 f' 05 10 15 20 25 30 35 larna kan varieras genom att en större eller mindre del av U-ets ben ligger ovanför det undre tvärsnittets övre begräns- ning. Andra konstruktioner är naturligtvis även möjliga för att reglera fukthalten hos det ur utloppsröret utmatade mate- rialet, exempelvis kan koniska förlängningsrördelar anordnas i utloppsrörets fria ände.Since also the moisture content of the cellulose fed into the mill the fluff may vary, it may be appropriate to design the tube 5 so that the moisture content of the polyethylene strand. discharged from the tube. can be varied. The tube S can for this purpose in its outside the horizontal part 6 of the screw 6 can be formed in two cooperating parts. a lower fixed part with a semicircular cross-section and an upper one part with a U-shaped cross section. wherein the upper part is pivotable in the vertical direction. for example with the help of a hinges, so that the common cross-section of the two parts 465 570 f ' 05 10 15 20 25 30 35 can be varied by a larger or smaller part of The legs of the U are above the upper limit of the lower cross-section. ning. Other constructions are of course also possible for to regulate the moisture content of the material discharged from the outlet pipe material, for example conical extension tube parts can be arranged in the free end of the outlet pipe.

I en icke visad variant av den i fig. 2 visade anordningen har behållaren 3 en horisontell botten och matarskruven 6 liksom utloppsröret 5 är likaledes horisontellt anordnade. För att förhindra att en fri vattenyta uppträder i behållaren 3 är denna perforerad i sin underdel. För att minska tidsåtgången vid uppstartningsfasen regleras munstyckenas 7 vattenflöde så att ett överskott av vatten hela tiden tillföres polyetenmate- rialet. Efter att behållaren 3 fyllts till en bestämd nivå in- ses att uppstartningsfasen är avslutad när mängden från behål- laren 3 utrunnet vatten per tidsenhet är lika med genom mun- styckena 7 tillförd vattenmängd per tidsenhet. Emellertid krä- ver en jämförelse mellan ovannämnda mängder en relativt komp- licerad och dyrbar mätutrustning. varför det vid denna variant föredrages att bestämma uppstartningsfasens varaktighet empi- riskt.In a variant not shown of the device shown in Fig. 2 the container 3 a horizontal bottom and the feed screw 6 as well the outlet pipe 5 are likewise arranged horizontally. In order to prevent a free water surface from appearing in the container 3 is this perforated in its lower part. To reduce time consumption during the start-up phase, the water flow of the nozzles 7 is regulated in this way that an excess of water is constantly added to the polyethylene material rialet. After the container 3 has been filled to a certain level, it is seen that the start-up phase is completed when the amount from the diluted water per unit time is equal to by mouth paragraphs 7 added amount of water per unit of time. However, compares the above amounts with a relatively licensed and expensive measuring equipment. why it in this variant it is preferred to determine the duration of the start-up phase empirically. risky.

I de beskrivna anordningarna införes polyetenmaterialet i en sådan miljö att dess inneboende uppsugningskapacitet utnyttjas fullt ut. Fördelen med att använda sådan miljö är att det då går att bestämma när uppsugningskapaciteten är utnyttjad exem- pelvis genom att jämföra tillförda och avgivna vattenmängder per tidsenhet eller genom att låta vattenströmning genom bräddavlopp indikera att mer vatten ej kan insugas i materia- let. Emellertid är det inte nödvändigt att miljön är sådan att maximal uppsugning sker för att erhålla ett polyetenmaterial med homogen fukthalt. För att åstadkomma detta är det till- räckligt att den fuktiga miljön har högre fuktighet än det in- matade polyetenmaterialet och att detta material befinner sig tillräckligt länge i denna miljö för att materialet i alla de- lar genom uppsugning hinner intaga jämviktstillstånd med om- givningen. Emellertid kommer materialet i den fuktiga miljön 05 10 15 20 25 7 465 579 på grund av initialt varierande fukthalt att uppsuga olika mängder vatten per tidsenhet från omgivningen. vilket innebär att per tidsenhet varierande mängder vatten måste tillföras den fuktiga miljön för att med kontinuitet bibehålla dess fuk- tighet. Av denna anledning föredrages det att utnyttja en mil- jö där man kan arbeta med vattenöverskott och på så sätt en- kelt säkerställa kontinuiteten hos den fuktiga miljö, i vilken polyetenmaterialet införes.In the described devices, the polyethylene material is introduced into a such an environment that its inherent absorption capacity is utilized fully. The advantage of using such an environment is that it then can be determined when the suction capacity has been used pelvis by comparing the amounts of water supplied and released per unit of time or by allowing water to flow through overflow drains indicate that more water can not be sucked into the let. However, it is not necessary that the environment be such that maximum suction is obtained to obtain a polyethylene material with homogeneous moisture content. To achieve this, it is it is sufficient that the humid environment has a higher humidity than the fed the polyethylene material and that this material is located long enough in this environment that the material in all by suction have time to enter a state of equilibrium with the giving. However, the material comes in the humid environment 05 10 15 20 25 7,465,579 due to initially varying moisture content to absorb different amounts of water per unit time from the environment. which means that varying amounts of water must be supplied per unit of time the humid environment in order to continuously maintain its moist tighet. For this reason, it is preferred to use an environmental where you can work with excess water and thus easily ensure the continuity of the humid environment in which the polyethylene material is introduced.

Ett flertal modifieringar av uppfinningen är naturligtvis möj- liga inom ramen för uppfinningen. speciellt med avseende på anordningen för att skapa den fuktiga miljön. Exempelvis skul- le polyetenmaterialet kunna vattenduschas direkt på transport- banan, vilken då skulle vara perforerad. Andra typer av utmat- ningsanordningar än matarskruvar skulle också kunna utnyttjas.A number of modifications of the invention are, of course, possible. within the scope of the invention. especially with respect to the device for creating the humid environment. For example, The polyethylene material can be showered directly on the transport the web, which would then be perforated. Other types of output devices other than feed screws could also be used.

Vidare kan man i en variant av anordningen mata polyetenmate- rial från grovdefibreringsstationen genom ett vattenbad med hjälp av en matarskruv, en snäck-kolvpump eller liknande och därefter komprimera detta material i en konisk. dränerad ka- nal. Eftersom komprimeringen i sig bidrar till en homogenise- ring av fukthalten hos det utmatade materialet kan en sådan anordning med rätt dimensionering drivas utan uppstartningsfas.Furthermore, in a variant of the device, polyethylene material can be fed. from the coarse defibration station through a water bath with by means of a feed screw, a worm-piston pump or the like and then compress this material into a conical. drained ca- nal. Since the compression itself contributes to a homogenization ring of the moisture content of the discharged material can such device with the correct dimensioning is operated without start-up phase.

Man kan naturligtvis även använda andra termoplastiska binde- fibrer än polyetenfibrer.Of course, other thermoplastic binders can also be used. fibers than polyethylene fibers.

Uppfinningen skall därför endast begränsas av innehållet i bi- fogade patentkrav.The invention should therefore be limited only by the contents of the appendix. appended claims.

Claims

463 370 8 05 10 15 20 25 30 35 Patent claim

l. Process for adding thermoplastic fibers. such as polyethylene fibers, to cellulose fluff pulp. in which process thermoplastic fibrous material and cellulose fluff pulp are introduced into a mill. in which defibration of the fibers and homogenization of the mixture takes place. characterized in that a thermoplastic fibrous material is introduced into a controlled humid environment and then in the wet state is introduced into the mill.

2. A method according to claim 1, characterized in that the moist environment is created by water-showering the thermoplastic fibrous material during its transport to the mill.

3. A method according to claim 1, characterized in that the moist environment is created by feeding the thermoplastic fibrous material through a water bath.

Method according to one of the preceding claims. characterized in that the thermoplastic fibrous material discharged from the humid environment is compressed during removal of squeezed water before it is introduced into the mill.

A plant for carrying out the method according to claim 1, which plant comprises an air transport device for cellulose fluff pulp. which results in a mixing mill, characterized in that the plant comprises a device (B) for creating a humid environment. a device for transporting fibrous material to the device (B) for creating a humid environment. a device for feeding fibrous material into the humid environment and a device for feeding wet fibrous material from the humid environment and introducing it into the mixing mill.

Plant according to claim 5, characterized in that the device for discharging wet fibrous material from the humid environment comprises means for compressing the discharged material. 'Vi of