SE463370B - Foerfarande och anlaeggning foer att tillsaetta termoplastiska fibrer till cellulosafluffmassa - Google Patents

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.

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.

En anläggning för att utföra förfarandet enligt uppfinningen har de i patentkravet 5 angivna särdragen.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 %.

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.

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.

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.

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.

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.

Man kan naturligtvis även använda andra termoplastiska binde- fibrer än polyetenfibrer.

Uppfinningen skall därför endast begränsas av innehållet i bi- fogade patentkrav.

Claims (6)

463 370 8 05 10 15 20 25 30 35 Patentkrav
1. l. Förfarande för att tillsätta termoplastiska fibrer. såsom polyetenfibrer, till cellulosafluffmassa. vid vilket förfaran- de termoplastiskt fibermaterial och cellulosafluffmassa infö- res i en kvarn. i vilken defibrering av fibrerna och homogeni- sering av blandningen sker. k ä n n e t e c k n a t av att ett termoplastískt fibermaterial införes i en kontrollerad fuktig miljö och därefter i vått tillstånd införes i kvarnen.
2. 2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den fuktiga miljön åstadkommes genom att det termoplastís- ka fibermaterialet under sin transport till kvarnen vatten- duschas.
3. 3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den fuktiga miljön âstadkommes genom att det termoplastís- ka fibermaterialet matas igenom ett vattenbad.
4. 4. Förfarande enligt något av föregående krav. k ä n n e - t e c k n a t av att det från den fuktiga miljön utmatade termoplastiska fibermaterialet komprimeras under bortförande av utpressat vatten innan det införes i kvarnen.
5. 5. Anläggning för att utföra förfarandet enligt krav 1, vil- ken anläggning innefattar en lufttransportanordning för cellu- losafluffmassa. vilken mynnar i en blandningskvarn, k ä n - n e t e c k n a d av att anläggningen innefattar en anordning (B) för att skapa en fuktig miljö. en anordning för att trans- portera fibermaterial till anordningen (B) för att skapa en fuktig miljö. en anordning för att inmata fibermaterial i den fuktiga miljön samt en anordning för att utmata vått fiberma- terial från den fuktiga miljön och införa detta i blandnings- kvarnen.
6. 6. Anläggníng enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen för att utmata vått fibermaterial från den fuktriga miljön innefattar organ för att komprimera det utma- tade materialet. 'Vi of