SE468818B - Foerfarande och anordning foer sulfonering i tvaa steg av fibrer i mekanisk massa - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 46:; 2 - lösning på de föregående problemen och ger samtidigt ett viktigt bidrag till tekniken i flera avseenden.

Ett grundläggande särdrag för utföringsformerna och tillämp- ningen av denna uppfinning är ett tvåstegssulfoneringssystem och -förfarande, som kan tillämpas på förbättringen av meka- nisk massa på ett antal sätt och med avseende på ett antal olika typer av sådan massa, vilket förfarande är utformat för att inbespara en betydande mängd kemikalie och kostnaden därför, för att reducera energibehoven vid användningen av den erhållna massan för tillverkningen av tidningspapper, specialitetspapper av mekanisk massa och liknande pappers- produkter och för att åstadkomma en kvalitet av mekanisk massa, som undanröjer behovet av tillsättning av kemisk massa därtill, såsom tillämpats enligt teknikens ståndpunkt.

De föregående hänvisningarna till teknikens ståndpunkt visar den bakgrundskunskap, som är kända för dem som väsentligen har utarbetat denna ansökan. Sålunda är för dem icke kända några skrifter, som specifikt står i samband med de nya särdrag, som häri anges såsom ingående i föreliggande upp- finning.

Sättet enligt uppfinningen för att förbättra egenskaperna hos fibrer av mekanisk massa för användning i en process för tillverkning av massa lämpad för tidningspapper och andra papper av specialkvalitet med utnyttjande av en sulfitlös- ning, vid vilket satsen tillföres i form av en uppslamning, vars konsistens är relativt hög och vars halt av fasta be- ståndsdelar innefattar träfibrer och fiberknippen, känneteck- nas i huvudsak av stegen att blanda en första del av uppslam- ningen och en sulfitlösning i relativt avpassade mängder för att minska konsistensen på uppslamningen till en nivå som är låg och i området ca 1% till 7%, och bringa fíberinnehållet i uppslamningen, i den utsträckning som det exponeras, i indi- viduell intim kontakt med en liten del av sulfitet i lös- ningen för att initiera en sulfoneríng därav, därefter hålla uppslamningen med låg konsistens i ett relativt vilande tillstånd och utsätta den för en omgivning vars temperatur 'm 10 15 20 25 30 35 s '468 818 inte överstiger 100°C under en tidsperiod, begränsad med hänsyn till naturen för den ved, från vilken fiberinnehållet härstammar, för att driva sulfoneringen av fiberinnehållet i uppslamningen till mellan ca 0,5% och 0,9% och väsentligen fullborda en förstastegs-sulfonering av fibrerna och sedan höja konsistensen på uppslamningsblandningen genom att där- ifrån extrahera vätskeinnehåll i en mängd för att därmed medföra en huvuddel av sulfithalten i den lösning som först blandats med nämnda del av uppslamningen, för tillsättning därav, tillsammans med en mindre tilläggsdel av sulfitet i lösning, till en ytterligare del av satsen för sulfonering därav på samma sätt och utsätta resten av uppslamningsbland- ningen med ökad konsistens för en temperatur överstigande 100°C och ett motsvarande överatmosfäriskt tryck för att bringa sulfitet i resten med höjd konsistens att ytterligare reagera på och förse fiberinnehållet i uppslamningsbland- ningen med ökad konsistens med en sulfonatnivå överstigande 0,9% för att i huvudsak fullborda en andrastegssulfonering därav och därigenom ge en massasats särskilt lämpad för tillverkning av tidningspapper och/eller papper av special- kvalitet.

I den föredragna formen för tillämpning av föreliggande uppfinning är användningen av natriumsulfit starkt begränsad.

Vidare är arrangemanget för dess anbringande i lösning sådant, att vilken enhetsoperation som helst, som utnyttjar detsamma, utmärker sig genom en låg nettoförbrukning av natriumsulfit. Samtidigt är nettoresultatet en betydande förbättring av de flesta fylikaliska egenskaperna hos de därigenom konditionerade fibrerna, vilket gör dem utom- ordentligt väl lämpade för användning för tillverkning av tidningspapper och ett stort antal olika specialitetspapper av mekanisk massa. Allt detta uppnås utan något behov av den vanliga tillsättningen av en betydande mängd kemisk massa, såsom hitintills föreskrivits genom teknikens ståndpunkt.

Ett väsentligt särdrag hos uppfinningen är, att endast en mindre andel av en sats av mekanisk eller termomekanisk massa 10 15 20 25 30 35 468 S18 4 _ (TMP) för tidningspapper eller specialitetspapper av mekanisk massa behöver sulfoneras för att åstadkomma de betydelsefulla fördelarna med denna sulfonering i hela satsen. Det har visat sig och fastställts i försök, att vid ett införande av denna mindre andel till den resterande satsen, förses satsen i sin helhet då med fördelaktiga egenskaper i en tillräcklig grad för att producera en produkt, vars kvalitet är mycket kon- kurrenskraftig i förhållande till den, som tillverkas i enlighet med teknikens ståndpunkt, och detta med en lägre kostnad.

Träfibrer, som erhållits av någon av de olika trädarter som är lämpliga för uppslutning, som t ex sydlig tall (Southern Pine), balsamgran (Balsam Fir) och mörk gran (Black Spruce), är alla dramatiskt förbättrade vad gäller deras egenskaper, när de underkastas tvåstegssulfoneringsprocessen enligt föreliggande uppfinning. De visar sedan överlägsna handarks- egenskaper i vått och torrt tillstånd, vilket visar sig t ex genom ökningen i deras slitlängd och deras minskning i speci- fik volym för en given malningsenerginivå, avsatt mot kemi- kaliebeskickning. Tvåstegssystemet och tvåstegsförfarandet enligt uppfinningen har klart visat sig ha en förmåga att uppnå väsentlig förbättring av träfiberns fysikaliska egen- skaper med en låg kemikalietillförsel på grund av dess speci- ella förmåga att snabbt förse fibrerna med en relativt hög sulfonathalt under användning av en låg kemikalietillsats.

Uppfinningen ger dessutom anvisning på en anordning och ett förfarande, med vars hjälp man kan tillverka en förbättrad, mekanisk eller termomekanisk massa vid en specifik energinivå som är lägre än den som används vid tillämpning av metoderna enligt teknikens ståndpunkt.

Anordningen för att tillämpa sättet enligt uppfinningen på mekanisk massa i avsikt att framställa en ekonomisk mekanisk- massa-produkt av hög kvalitet, väl lämpad för användning i tillverkningen av tidningspapper och andra papper av special- kvalitet, innefattar ett första kärl, organ för att åstad- komma en doserad tillförsel till och en blandning i kärlet av avpassade mängder av en sulfitlösning och en massasats som Yu 10 15 20 25 30 35 s 468 818 har en relativt hög konsistens i form av en uppslamning och ett fastämnesinnehåll som innefattar fibrösa material, för att i kärlet bilda en uppslamningskomposit vars konsistens ligger i området ca 1% till 7%, och att bringa fiberinne- hållet i uppslamningen, i den omfattning som ytpartier därav exponeras, i individuell intim kontakt med små portioner av sulfitet i lösning för att initiera en sulfonering därav, organ anslutna till det första kärlet, innefattande ett andra kärl som har en atmosfärisk miljö, konstruerat och anordnat för att mottaga uppslamníngskompositen och hålla den i ett relativt vilande tillstånd under en förutbestämd begränsad tidsperiod, tillräcklig för att åstadkomma, med hjälp av en relativt liten mängd av sulfitinnehållet i uppslamningskom- positen, en självframdrivning av sulfoneringen av fiberinne- hållet i uppslamningen till mellan ca O,5% och 0,9% för att i huvudsak fullborda en förstastegssulfonering därav, organ förbundna med det andra kärlet för att mottaga den resul- terande uppslamningen, vars fiberinnehåll har sulfonerats på så sätt och åstadkomma en avskiljning från uppslamningen, för återanvändning på liknande sätt och för liknande ändamål, av en del av dess vätskeinnehåll, inkluderande en huvuddel av sulfitinnehållet i den lösning som avgetts till det första kärlet tillsammans med den första avpassade mängden av massa- satsen, för att därigenom åstadkomma en rest av uppslamnings- kompositen med en ökad konsistens, vars fiberinnehåll har sulfonerats tillräckligt och ett tryckkärl samt organ för att leda in resten av uppslamníngskompositen i tryckkärlet, varvid i förbindelse med tryckkärlet finns organ för att utsätta resten för en omgivning med avsevärt förhöjd tempera- tur och motsvarande överatmosfäriskt tryck för att bringa sulfitet i resten att reagera ytterligare på, och även utan tillsättning av ytterligare kemikalier, förse fiberinnehållet i resten med en sulfonatnivå överstigande 0,9% för att i huvudsak fullborda en andrastegssulfonering därav.

Den i tryckkärlet erhållna produkten urvattnas sedan ytter- ligare i en återvinningspress för att utskilja ut vidhängande vätska, vari ingår en kvarvarande andel av den tillförsel av 10 15 20 25 30 35 468 818 6 - natriumsulfit, som först infördes till de nu sulfonerade massafibrerna i blandningstanken.

En föredragen utföringsform av den ovan beskrivna anordningen har en natriumsulfitframställningsenhet i anslutning därmed, anordnad för att mottaga den svaglut, som utskiljes ut ur massan i återvinningspressen. Denna lut innehåller en viss mängd natriumsulfit, som förstärkes med hjälp av en liten mängd natriumsulfit i framställningsenheten. Framställnings- enheten i sin tur är utformad för att bibehålla en erfordrad natriumsulfitlösning i en upptagningstank, från vilken den automatiskt doseras med hjälp av reglerorgan till blandnings- tanken. Det sätt, på vilket den ursprungligen använda natriumsulfittillförseln utnyttjas i största möjlig mån för bibehållande av en erfordrad nivå därav i blandaren, möjlig- gör ett optimalt fungerande sulfoneringssystem, vari behovet av färsk kemikalie är litet.

Det finns en betydande flexibilitet i de former och sätt, på vilka systemet och förfarandet enligt uppfinningen kan ut- nyttjas. Det är lämpat för olika arrangemang för mellanstegs- sulfonering och kan användas mellanliggande för att sulfonera avfall och dessutom användas separat i en eller flera led- ningar i en installation. I vardera fallet tillhandahåller det oväntat effektivt utföringssätt för förbättring av en huvudsakligen mekanisk massa.

Framförallt ger uppfinningen i alla eller några av dess tillämpningsaspekter anvisning på ett förfarande, som är enkelt och som kan återanpassas till någon existerande in- stallation för mekanisk uppslutning.

Det är därför ett primärt syfte med uppfinningen att till- handahålla en ny och förbättrad anordning och ett förfarande för uppnâende av den förbättring av mekaniska trämassafibrer, som är ekonomisk att installera och tillämpa, utomordentligt effektivt och tillfredsställande vid användning, som kan anpassas till ett stort antal olika tillämpningar och som ger säkra resultat vid användning därav. 10 15 20 25 30 35 7 '468 818 Ett annat syfte är att tillhandahålla en ny och förbättrad anordning och ett förfarande för förbättring av vilken som helst av ett stort antal olika mekaniska massor eller någon kombination därav på ett sådant sätt, att man tillverkar en massaprodukt, som är ytterst lämpad för användning som tid- ningspapper, eller en som på liknande sätt är lämpad för användning vid tillverkning av en av ett stort antal olika specialpappersprodukter av mekanisk massa utan något behov av tillförsel av kemisk massa av den beskaffenhet och på det sätt som föreskrivits genom teknikens ståndpunkt.

Ett annat syfte är att ge anvisning på ett nytt och förbätt- rat tvåstegssystem och tvåstegsförfarande för sulfonering av träfibrerna i mekanisk massa.

Ett annat syfte är att ge anvisning på en ny och förbättrad anordning och ett förfarande för förbättring av mekanisk massafiber, tillhandahållande, i serie, en lågkoncentrations- och en högkoncentrationssulfonering därav, vilkas nivå för- bättrar nästan samtliga egenskaper hos träfibrerna utan att ogynnsamt påverka resterande egenskaper hos materialet.

Ett annat syfte är att åstadkomma en enkel flerstegsanordning och ett flerstegsförfarande för sulfonering av träfibrer i mekanisk massa, som möjliggör tillverkning därav vid lägre specifika energinivåer.

Ett ytterligare syfte är att i väsentlig grad sänka den natriumsulfittillförsel, som hitintills erfordrats vid an- bringande till mekaniska massafibrer för att däri åstadkomma de halter bundet svavel, som erfordras för förbättringen därav före och under ett malningssteg.

Ett annat syfte är att ge anvisning på en ny och förbättrad anordning och ett förfarande för genomförande av en fler- stegssulfonering av mekanisk massa, varvid de fördelaktiga särdragen, de inneboende meriterande egenskaperna och sättet och formen för tillämpning och användning är såsom närmare beskrives häri. 10 15 20 25 30 468 8“í8 8 - Med ovanstående och andra syften av underordnad betydelse i sikte, såsom kommer att framgå mer detaljerat i beskrivningen. består föreliggande uppfinning av konstruktionssärdragen, delarna och kombinationerna därav samt sättet för genomförande av förfarandet. såsom beskrives eller illustreras nedan i samband med åtföljande ritningar. eller deras motsvarigheter.

Under hänvisning till ritningarna. vilka visar några men inte nödvändigtvis de enda formerna för utförande och tillämpning av uppfinningen.

Fig. 1 illustrerar ett system och förfarande för sulfoneringen av mekaniska massafibrer enligt föreliggande uppfinning; fig. 2 illustrerar systemet och processen i fig. l. tillämpat på mellanstegssulfonering; samt fig. 3 illustrerar ett sulfoneringssystem för termomekanisk massa och långa fibrer under utnyttjande av mellanstegssulfo- nering, applicerad på utskotts- eller avfallsfraktionen av en sats mekanisk massa under loppet av tidningspapperstillverk- ning.

Lika delar är betecknade med samma hänvisningsbeteckningar i samtliga figurer.

Flödesschemat i fig. l illustrerar ett tvåstegssulfonerings- system enligt uppfinningen. vilket innefattar en blandnings- tank 10. en upptagníngs- eller kvarhållningstank (hålltank) 12, en urvattnarpress 14, ett tryckkärl 16. företrädesvis en kokare. och en återvinnings- eller avvattningspress 18, anord- nade successivt í serie. Detta system inkluderar vidare en natriumsulfitframställningsenhet 20, vilken i sin tur är an- sluten för att leverera och bibehålla ett förråd av en nat- 10 15 20 25 30 35 9 468 riumsulfitlösning i en tank 22. från vilken en reglerad kvan- titet av lösningen kan uppmätas, i enlighet med behoven därav, till blandningstanken 10. Samtidigt är en mellanliggande tank 24 ansluten för att mottaga lut, som utvunnits från den massa som behandlas i det illustrerade sulfoneringssystemet, när den passerar genom och ut från pressen 18. Tanken 24 är lämpligen ansluten för att senare leverera sitt lutinnehåll till nat- riumsulfitframställningsenheten.

En annan recirkulering av utvunnen lut sker vid användningen av det beskrivna systemet medelst en returledning 26, vilken sträcker sig från pressen 14 till blandningstanken 10.

Sammansatt på detta sätt visar fig. l en flerstegssulfonerinq. specifikt ett tvåstegssulfoneringssystem, vilket jämfört med förut känd teknik har visat sig vara utomordentligt effektivt och att ge oväntat fördelaktiga resultat. Detta system är kän- netecknat av en konstlat enkel tillämpning och ekonomi vid an- vändning. såsom framgår av fig. 1 sker i grunden följande vid tillämp- ning av förfarandet enligt uppfinningen. Till blandningstanken 10 levereras en sats mekanisk massa, i detta fall i form av en uppslamning med hög koncentration (20 % till 50 %), vars trä- fiberhalt kan ha erhållits från reduceringen av vilken som helst eller en kombination av de många trädsorter som är lämp- liga för mekanisk massa, under utnyttjande av något av de många förfaranden. som konventionellt tillämpas i detta sam- manhang.

Samtidigt som denna högkoncentrerade uppslamning införes i tanken 10, levereras därtill från tanken 22. i uppmätt form, en natriumsulfitlösning. vars natriumsulfithalt uppgår till ca 40 till 200 g per liter. varvid halten inom detta område i det speciella fallet är beroende av de träslag, varifrån fibrerna har erhållits. Mängden lösning är sådan, att den höga koncen- trationen (20 % till 50 %) av den avlämnade mekaniska massan reduceras till en koncentrationsnivå inom området från ca l % 10 15 20 25 30 35 10 68 818 - till 7 %, varvid koncentrationen inom detta område är beroende av fibrernas beskaffenhet och den önskade slutprodukten.

Här bör noteras det faktum, att fibrerna som sulfoneras i detta system kan ha sitt ursprung från olika råvaror. som t.ex. RMP. TMP eller stenslipmassa.

I tanken 10 blandas i alla händelser den inkommande uppslam- ningen och natriumsulitlösningen samman omsorgsfullt för att bringa träfiberinnehållet i individuell intim kontakt med natriumsulfitlösningen. Formen och beskaffenheten för den utnyttjade blandningsutrustningen är inte angiven i detalj, eftersom sådana detaljer i sig inte utgör någon del av före- liggande uppfinning och är välkända för fackmannen.

Omedelbart efter blandningsproceduren i tanken 10. vars varak- tighet är relativt kort. ledes uppslamningen. som nu har en koncentration av l % till 7 2, till kvarhållningstanken, håll- tanken 12 och fiberinnehållet däri hålles där i suspension, i intim kontakt med de individuella fibrerna, vid en temperatur inom ett område från ca 60°C till 99°C under en tidsperiod från 10 till 150 minuter. Uppehållstiden är beroende av slaget av fiber och den önskade slutproduktens beskaffenhet.

De betingelser, under vilka fibrerna på så sätt behandlas i blandningstanken 10 och hâlltanken 12, ger först en jämn blandning av natriumsulfitlösningen med ytorna på fibrerna i den mekaniska massan på ett effektivt sätt. vilket möjliggör igångsättning av en sulfoneringsreaktion som bibringas och utbreder sig under fibrernas suspendering och uppehåll i fort- satt intim kontakt med natriumsulfitlösningen i tanken 12.

Detta är en förstastegssulfoneringsprocedur, under vilken trä- fíbrerna i uppslamningen. såsom har bestämts och fastställts i försök, lätt kan förses med sulfonathalter mellan 0.5 och 0.9 %.

Efter kvarhållningen i tanken 12 matas det resulterande upp- slamningsinnehållet till urvattnarpressen 14, vari det avvatt- 10 15 20 25 30 35 11 '468 818 nas och därifrån utskiljes sålunda en stark lut. vars natrium- sulfitnivå är sådan, att den innehåller det mesta av den ur- sprungliga kemikaliebeskickningen däri. som levererades till tanken 10. Denna utvunna lut returneras till tanken 10 för återanvändning tillsammans med innehållet i den följande meka- niska massan, som sedan kommer in i sulfoneringssystemet till tanken 10. Såsom lätt inses. reducerar detta mängden utfyll- nadsnatriumsulfitlösning, som måste uppmätas från upptagnings- tanken 22 till blandningstanken. Med hjälp av det däri genom- förda avvattningsförfarandet urvattnas den i pressen 14 ur- sprungligen mottagna uppslamníngen till en koncentration av 12 t till 40 % fastämnen. Denna högkoncentrerade uppslamning levereras sedan till tryckkärlet 16, vilket företrädesvis utgöres av en ångfaskokare, i vilken den stannar kvar under en period av 10 till 60 minuter under ett uppmätt tryck av 276 till 621 kPa och under inflytande av en temperatur inom områ- det 138 till l82°C. Reaktionen. som inträffar under detta uppehållsintervall. tillhandahåller en andrastegssulfonerings- behandling, under vars förlopp natriumsulfiten som omger och är fäst vid träfibrerna ytterligare reagerar vidare och driver beläggningen på fibrerna till en hög sulfonatnivå. Det kan vara ett mått på resterande sulfonering. då uppslamníngen som kommer från kokaren 16 "avvattnas" i återvinningspressen 18.

Hela sulfoneringsproceduren åstadkommes med hjälp av denna enkla tvåstegsbehandling, vilken kräver användningen av endast en ringa mängd färskt natriumsulfit.

Såsom lätt framgår av det föregående. returneras det mesta av det natriumsulfit som ursprungligen infördes till en given leverans av uppslamning till blandningstanken 10. tillbaka till blandningstanken för återanvändning vid begynnande sul- fonering av en ytterligare beskickníng av den levererade, på mekanisk massa baserade uppslamníngen. Den i pressen 18 utvun- na luten. som innehåller en kvarvarande mängd natriumsulfit. återföres dessutom också i kretslopp. med hjälp av tanken 24. till natriumsulfitframställningsenheten 22 för att där ånyo förstärkas i natriumsulfithalt och för att även på detta sätt 10 15 20 25 30 35 12 468 818 - reducera behovet av införande i systemet av färska kemikalier till ett minimum för att åstadkomma den natriumsulfitlösning som erfordras för att bibehålla styrkan hos den lösning. som levereras till och hålles kvar i tanken 22.

Det föregående är en grundläggande beskrivning av tvåstegs- sulfoneringssystemet enligt uppfinningen. som är tillämpbart på mekanisk massa, och vid användning därav erhålles mycket snabbt och lätt väsentligen den likvärdiga produkten med en tillsättning av en mycket dyrbarare kemisk massa till sådan mekanisk massa. Det viktiga i vad som åstadkommes i tvåstegs- sulfoneringen av träfibrer. såsom den här beskrivas, är att resultaten är sådana att vid en given tillverkning av tid- ningspapper behöver endast en liten andel av den mekaniska massan, som användes för tidningspapperstillverkningen, vara sulfonerad på detta sätt. Detsamma gäller för satsen för till- verkningen av papperssorter av specialkvalitet.

Som exempel kan utan begränsande syfte anges. att med en sats av 100 % mekanisk massa för tidningspapper. behöver endast 25 % vara sulfonerat. Vid dess kombination med de övriga 75 % av satsen, visar sig den erhållna massan utomordentligt väl lämpad för tidningspapper och ha en kvalitet. som är starkt konkurrenskraftig med förut känd massa för tidningspapper. vari på konventionellt sätt ingår ytterst dyrbara kemiska massor. såsom föreskrives av metoderna och systemen för fram- ställning av tidningspapper i enlighet med teknikens stånd- punkt.

Försök har visat. att jämfört med förut känt arbete att uppnå en massasats som är lämplig för tillverkningen av tidnings- papper och specialitetspapper av mekanisk massa. har använd- ningen av flerstegs- och mellanstegssulfoneringssystemen en- ligt föreliggande uppfinning visat sig medföra följande för- delar och förbättringar i den använda tekniken: (a) en betydande sänkning av den kemikalietillförsel. som erfordras för att nå de nödvändiga halterna bundet svavel för 10 15 20 25 30 35 13 ' 468 818 förbättringen av mekaniska och termomekaniska massafibrer; (b) en tillverkning av mekanisk kvalitetsmassa som kan uppnås vid lägre specifika energinivåer: (c) en betydande besparing i kostnaden för använd kemika- lie med ett uppnående av samma och bättre resultat än hitin- tills: (d) en betydande förbättring i egenskaperna i vått och torrt tillstånd hos mekaniska och termomekaniska trämassor. vilket gör det möjligt att med höga produktionshastigheter tillverka kvalitetstídningspapper och specialpapper av meka- nisk massa; (e) införandet av ett utomordentligt enkelt, ekonomiskt och fördelaktigt system och förfarande. vilket är fullständigt flexibelt beträffande dess användningssätt och kan anpassas till varje existerande typ av mekanisk massaframställning med fördelaktiga resultat, även i de fall där träfibrerna. som behandlas. är erhållna från olika träslag bland dem som är lämpliga för mekanisk massa.

Mångsidígheten vid tillämpning av det uppfínningsenliga syste- met och förfarandet illustreras i fig. 2 och 3 på ritningen såsom exempel och utan begränsande syfte.

Fig. 2 visar de grundläggande. väsentliga särdragen vid app- liceringen av det uppfinningsenliga systemet enligt fig. 1 på ett system för behandling av TMP (termomekanisk massa) för tillverkningen av tidningspapper.

Såsom är visat utnyttjar systemet i fig. 2 ett flertal produk- tionslinjer och ombesörjer. att träflissatsen i sin helhet delas upp i delar. varvid huvudandelen dirigeras till en eller flera linjer, där de utsättes för en konventionell tvåstegs- -TMP-behandling. Kvarvarande andel. från 15 till 40 % av hela satsen. matas till och igenom en separat linje. där förutom 10 15 20 25 30 35 14 TMP-malning träfiberinnehållet däri underkastas mellanstegs- sulfonering på ett sådant sätt som beskrives under hänvisning till vad som visas i fig. l på ritningen. För att underlätta beskrivningen illustreras den eller de nämnda linjerna. vari konventionell TMP-behandling äger rum, såsom en enda produk- tionslinje.

Såsom är visat schematiskt konditioneras flisen först i den produktionslinje, vari det förekommer mellanstegssulfonering. med hjälp av ånga i ett basningsrör 30. från vilket den ledes till en raffinör 32, företrädesvis en skivkvarn, för reduce- ring därav. Under det normala loppet av denna basnings- och malningsprocedur bestod flisen i deras erhållna. defibrerade former av fibrer och fiberknippen, som konventionellt utsättes för tillsättningen av vatten. Som ett resultat har det mate- rial, som kommer ut ur raffinören 32. formen av en utspädd uppslamníng. Denna uppslamning matas sedan till och genom en separator 34 av cyklontyp, vars uppgift är att avskilja och därifrån avleda åtföljande ånga. Den avskilda ångan ledes tillbaka i kretslopp eller matas på annat sätt för fortsatt användning. Uppslamningen, som kommer ut ur den normala av- tappníngsöppningen i cyklonen 34, utgöres konventionellt av en uppslamning, som har en hög koncentration. vars intervall i allmänhet ligger inom det för den uppslamning. som införes i det i samband med fig. l beskrivna sulfoneringssystemet.

I denna punkt underkastas fibrerna i uppslamningen en sulfo- neringsbehandling i en process och i ett förfarande i enlighet med föreliggande uppfinning, såsom beskrivits i samband med fig. 1. Således är successivt efter varandra anordnade i direkt följd efter cyklonen 34, en blandningstank 10, en upp- tagnings- eller hålltank 12. en urvattnarpress 14. i detta fall utformad såsom en kokarpress, ett tryckkärl 16. i detta fall i form av en kokare. samt en avvattningspress 18. vilken är betecknad med “lututvinningspress". Förbundna med serien av enheter 10. 12. 14. 16 och 18 är ett förrådssystem för inmat- ning av en natriumsulfitlösning i tanken 10. på uppmätt sätt, i samklang med leveransen till denna tank av innehållet upp- 10 15 20 25 30 35 15 slamning som uttömmes från cyklonavskiljaren 34. Sättet och metoden för tillhandahållande av den nödvändiga natriumsulfi- ten i sulfoneringssystemet enligt fig. 2 är väsentligen iden- tiska med vad som beskrivits tidigare, och inkluderar en nat- riumsulfitframställningsenhet 22 som i detta fall i anslutning därtill förverkligar motsvarigheten till hålltanken 20 för natriumsulfitlösningen, som doseras till blandningstanken 10.

Såsom i det först beskrivna fallet kompletteras och understöd- jes framställningsenheten 22 i dess funktion genom returnerin- gen därtill från sulfoneringssystemet. med hjälp av tank 24. av den kvarvarande natriumsulfit. som kommer att föreligga i det lutextrakt som erhålles i pressen 18. Samtidigt ledes luten, som utdrages i pressen 14. vilken innehåller en huvu- dandel av den natriumsulfit som först infördes i blandning- stanken 10. i kretslopp tillbaka till denna tank med hjälp av tillförselledningen 26. för att därigenom förstärka natrium- sulfitlösningen däri och väsentligen reducera behovet att införa ytterligare natriumsulfitlösning från upptagningstanken i förbindelse med natriumsulfitframställningsenheten 22.

Sulfoneringsprocessen och det sätt, på vilket den genomföres i detta fall, kommer att vara densamma och genomfördes under utnyttjande av samma parametrar som först beskrivits. Den tidigare beskrivningen därav inkluderas därför också i denna punkt av beskrivningen genom hänvisning därtill för att und- vika onödiga upprepningar. Under sådana förhållanden skall det stå stå klart beträffande hur och i vilken utsträckning fib- rerna i träinnehållet i uppslamningen. som levererades från cyklonen 34, konditioneras och förbättras i systemet och vid den praktiska tillämpningen av processen i apparaturen enligt fig. 2.

Det noteras emellertid, att koncentrationen hos den natrium- sulfitlösning. som användes vid blandningstanken 10. kommer att, vilket torde vara uppenbart. variera med de träslag som matas till tanken och kommer att vara beroende av den grad av förbättring av fibrerna som kan önskas. 10 15 20 25 30 35 468 318 16 ~ Såsom exempel utan begränsande syfte kan konstateras, att i den händelse att den ursprungliga träflisen erhållits från sydstatstall, skall natriumsulfitlösningen företrädesvis ha en natriumsulfithalt, vars nivå ligger i närheten av 70 g/1 och mängden därav, som införes i tanken 10. skall företrädesvis vara sådan att den ger en uppslamning. vars koncentration är omkring 4,5 %. I hålltanken 12 skall vidare den uppslamning. som avges till denna vid 4.5 % koncentration, företrädesvis hållas kvar i omkring 20 minuter och däri underkastas en tem- peraturnivå, vars gradtal ligger i närheten av 82°C. Koncen- trationen hos uppslamningen. som matas från kokarpressen 14 till tryckkärlet i form av kokaren 16, skall vidare företrä- desvis ha en koncentration, som ligger i närheten av 25 %. I den följande behandlingen av fibrerna i tryckkärlet 16. skall kvarhållningstiden för uppslamningen och dess träfiberinnehåll företrädesvis ligga i storleksordningen 20 minuter. Detta skall optimera sulfoneringsresultaten.

I alla händelser kommer parametrarna och förhållandena för sulfoneringen av vilka som helst av de olika träfibrer, som är lämpliga för och underkastade mekanisk uppslutning för använd- ning vid åstadkommande av en mäld för tillverkningen av tid- ningspapper eller specialpapper av slipmassa. alla att falla inom området för dem som först angavs i samband med beskriv- ningen av systemet i fig. l.

Genomflödet i form av uppslamníngen, innehållande sulfonerade träfibrer, vilken åstadkommes i pressen 18. transporteras i sin helhet till en tvättank 36, vari överskotts- och oönskade element tvättas bort från fibrerna och sedan utskiljes i den följande pressen 38. Detta sista lututdrag bortkastas lämpli- gen. Till skillnad härifrån levereras de sulfonerade fibrerna. som utgör genomflödet (accept) genom pressen 38 och i denna punkt föreligger i form av en uppslamning med hög koncentra- tion. till en sekundär raffinör 40, vari de males ytterligare och därefter införes i ett utvecklingskar 42. vari de behand- las med varmt vatten för att eliminera krökning. Därefter transporteras den erhållna kompositionen. i en lâgkoncentrerad 10 15 20 25 30 35 17 form, till och genom att silningssystem 44. Det senare kan vara av vilken som helst konventionell beskaffenhet. som t.ex. det som användes i TMP-system.

De godtagbara, långa. böjliga, sulfonerade fibrerna, vilka har uppnåtts i det föregående TMP-malnings-tvåstegssulfonerings- systemet och stärkts i silnings- och reningssystemet 44, leve- reras sedan i form av en lågkoncentrerad uppslamning till och genom en urvattnare i form av en lämplig press 54. varpå de erhållna fibrerna kommer att föreligga i ett tillstånd, så att de kan fungera såsom mäld för tillverkningen av i detta fall t.ex. tidningspapper.

I den illustrerade anläggningen fungerar samtidigt den enstaka eller var och en av de många linjerna. i vilka huvuddelen av träflisen behandlas i en konventionell tvåstegs-TMP-procedur. utan fördelarna med den mellanstegssulfoneringsprocedur. som är förverkligad i den just beskrivna produktionslinjen. Var och en av dessa konventionellt arbetande produktionslinjer omfattar principiellt, insatta i serie, ett basningsrör 60. en primärraffinör 62. en cyklonseparator 64. en sekundär raffinör 66, ett utvecklingskar 68 och ett silnings- och reningssystem 70. Dessa enheter 60 t.o.m. 70 motsvarar till kontruktion och funktion enheterna 30, 32, 34, 40, 42 och 44 i den just be- skrivna produktionslinjen, vari sulfonering dessutom inträf- far. Givetvis kan det finnas ytterligare komponenter i det konventionella TMP-systemet, alltefter vad behoven kräver, inkluderande, men inte begränsade till. sådana komponenter som tvättanken 36 och tvättpressen 38. Det torde inses. att den schematiska framställningen. som utnyttjas för att visa de konventionella aspekterna på massabehandlingssystemet i fig. 2. inte omfattar alla detaljer vad gäller de enheter. som kan bilda någon del därav, eftersom de specifika förhållandena i detta avseende kommer att i varje enskilt fall vara beroende av den speciella slutanvändning som avses för massan. De god- tagbara fibrerna, som erhållits i TMP-linjerna i alla händel- ser för varje linje dirigerade till urvattnaren 54 samtidigt med att därtill avges genomflödet från den produktionslinje. i 10 15 20 25 30 35 18 468 - vilken det har förekommit en mellanstegssulfonering. Arrange- manget är sådant att det förstärker en omblandning av de kon- ventionella TMP- och de sulfonerade TMP-fibrerna på ett sätt. som levererar dem i kombination med varandra till och genom urvattnaren 54. I en sådan kombination kommer den uttömda massan i sin helhet att åtnjuta fördelar och förbättringar. som alstras genom omblandningen däri av den sulfonerade massan.

Såsom vidare framgår av fig. 2 blandas utskottsmaterialen från både silningssystemet 44 och silningssystemet 70 på likartat sätt, får sedan passera successivt genom en rejektavvattnings- press 46, en rejektraffinör 48, ett utvecklingskar 50 och ett silnings- och reningssystem 52. vilka alla fullgör deras tidigare beskrivna. förut kända funktioner. som är välkända för fackmannen. Nettoresultatet är, att utskottet (rejekt) från behandlingen av konventionell TMP och från förfarandena med sulfonerade TMP bearbetas gemensamt och blandas för att vid deras bearbetning åstadkomma en accept- eller genomflödes- komposition, som också kan blandas in i blandningen av de ursprungligen accepterade fibrerna. som går till urvattnaren 54 för att producera en form av massa, som är utomordentligt väl lämpad för tillverkningen av tidningspapper. Eventuella utskott. som ytterligare hålles tillbaka vid silnings- och reningssystemet 52, kommer att fortsätta att återföras i kretslopp och vid slutet av operationen bortkastas de som är otillfredsställande. en liten fraktion av materialet i sin helhet.

Fig. 3 exemplifierar ett system, vari för tidningspapper lämpad massa produceras genom att endast på utskottet från en RMP/TMP-operation tillämpa ett sulfoneringssystem som motsva- rar det i fig. 1.

Detta system omfattar ett basningsrör 30. eller motsvarighet därtill. en primär raffínör 32. en cyklonseparator 34. en sekundär raffínör 80, ett utvecklingskar 82 och primära och sekundära silsystem 84, 86, anordnade i serie. Dessa motsvarar enheterna 60, 62, 64. 66. 68 och 70 i den konventionella 10 15 20 25 30 35 19 '468 818 TMP-produktionslinjen i fig. 2 och motsvarar samtidigt enhe- terna 30, 32. 34, 40. 42, 44 i samma figur. Den primära raf- finören 32 i fig. 3 utgöres företrädesvis av en övertrycks- skivraffinör. liksom fallet är vid dess användning i systemet i fig. 2. Vid tillämpningen av förfarandet enligt uppfinningen enligt fig. 3 införes inledningsvis hela satsen av träflis som behövs i basningsröret 30 och konditioneras däri inledningsvis före dess första raffinering under utnyttjande av någon av de många kända möjligheter som står till förfogande i detta sammanhang. Efter denna konditioneringsprocedur underkastas flisen defibrering under tryck i den primära raffinören 32. varvid det förekommer en viss användning av vatten. Detta förfarande är konventionellt och producerar en uppslamning med en hög koncentration träfibrer och fiberknippen. Den erhållna uppslamningen och dess innehåll får sedan passera genom cyklonen 34, där ånga avskiljes därur och på lämpligt sätt återvinnes för fortsatt användning därav. Innehållet i upp- slamningen. som kommer ut ur den normala avtappningsöppningen i cyklonen. ledes sedan till en sekundär raffinör 80. vari de ovannämnda fibrerna och fiberknippena konditioneras ytterli- gare och reduceras på ett konventionellt sätt för att ytter- ligare separera de individuella fibrerna däri. Därefter för- flyttas uppslamningen och dess innehåll från den sekundära raffinören 80 till utvecklingskaret 82, där hett vatten till- sättes och fiberinnehållet däri förmâs att dämpa fiberns krök- ning. Vid uttömning från karet 82 matas uppslamningen till ett silnings- och reningssystem 84. vilket är effektivt när det gäller att separera det godtagbara fiberinnehållet däri. som inkluderar de längre och starkare fibrerna, från den oaccep- tabla andelen av dess fiberinnehåll. som i denna punkt betrak- tas som utskott eller rejektmaterial. Det godtagbara fiberma- terialet, här även benämnt accept eller genomflöde. som er- hållits från den primära silningen, vilket material är lämp- ligt för användning för det tilltänkta ändamålet, matas mot systemets utlopp. varvid det får passera till och genom ur- vattnare, i det åskådliggjorda fallet skivurvattnare 104.

Utskottsmateríalet från den primära silningsproceduren utsät- 10 15 20 25 30 35 20 468 818 - tes för inverkan i ett sekundärt silningssystem 86 för deras fortsatta rening och klassering, varigenom de som bedömmes godtagbara för fortsatt behandling levereras i form av en upp- slamning till en rejektavvattningspress 88. De utskottsmate- rial som bedömmes oacceptabla i den sekundära silningsproces- sen ledes tillbaka i kretslopp till utvecklingskaret 82 för att där kombineras med inflödet från den sekundära raffinören för förflyttning därmed och fortsatt konditionering och efter- följande uppdelning därav i efterföljande passage genom de primära och sekundära silningssystemen 84 och 86.

Det noteras här, att från 15 % till 40 t av träflissatsen kommer att matas till rejektavvattningspressen 88 och från denna till och genom ett sulfoneringssystem, som t.ex. det principiellt visade och beskrivna i samband med flödesschemat í fíg. 1 och detta under liknande förhållanden och regleringar och inom ramen för de först angivna parametrarna. varvid återigen variatíonerna bestämmes av träfibrernas beskaffenhet och den önskade graden av sulfonering, vilken är beroende av den slutliga användningen av den massa som behandlas. Såsom redan framhölls i samband med systemet i fíg. 2 skulle även här en upprepning av diskussionen av sulfoneringssystemet som sådant vara onödigt och inte tjäna något reellt syfte med tanke på den tidigare detaljerade beskrivningen därav. Sulfo- neringen av utskottsmaterialet i detta fall kommer att resul- tera i samma tillskott i fördelaktiga effekter och förbättring av träfiberinnehållet däri som tidigare diskuterats. Det kan också noteras, att fastän huvudandelen av utskottsmaterialet. som från den sekundära silen 86 ledes till pressen 88, där- efter kommer att avges i högkoncentrerad form till blandnings- tanken 10 för att påbörja sulfoneringen och förbättringen där- av, kommer det att vara kvar en acceptabel andel. som kommer att ledas direkt till ett nedströms anordnat utvecklingskar 94 för dess fortsatta bearbetning.

Såsom framgår av fig. 3 kommer den högkoncentrerade uppslam- ningen, som ledes från pressen 88 till och genom blandnings- tanken 10, hålltanken 12, kokarpressen 14, övertryckskokaren 10 15 20 25 30 35 21 “468 818 (-arna) l6 och pressen l8, att behandlas fullständigt och fiberinnehållet däri sulfoneras i enlighet med tvåstegsför- farandet enligt uppfinningen.

De sulfonerade fibrerna, som kommer ut från pressen 18, ledes i följd efter varandra till, genom och från en tvättank 89 och en tvättpress 90 för raffinering i rejektraffinören (-erna) 92, varefter de levereras till ett utvecklingskar 94. i vilket de underkastas en hetvattenbehandling, såsom tidigare beskri- vits. och efter denna ett silningssystem 96. Det godtagna materialet, dvs. genomflödet. som erhålles vid användningen av silningssystemet 96, cirkuleras till och genom en primär renare 98. Det godtagna material. som erhålles vid renarens 98 drift, inkluderar i första hand de längre och starkare, möjliga fibrerna däri, vilka ledes direkt till systemets utloppsledning. som löper från det primära silsystemet 84 till skivurvattnarna 104. När de till denna ledning dirigerade. sulfonerade fibrerna kommer in i utloppsledningen. förmås de att blandas inbördes och att blanda sig med de konventionellt behandlade fibrerna, vilket möjliggör att materialet i sin helhet förlänas framträdande fördelar som har sitt ursprung i den sulfonerade andelen av fibrerna. Precis varför och hur dessa fördelar och framträdande förbättrade egenskaper hos fiberutloppet i sin helhet uppnås. är inte helt klarlagt. Kvar står emellertid att omfattande provning har fastställt att detta är ett faktum.

Utskottet från den (de) primära renaren (-na) 98 ledes först till och genom sekundära renare 100. vars funktion resulterar i produceringen av ytterligare acceptmaterial. som âterföres i kretslopp till och genom den (de) primära renaren (-na) 98 för att eventuellt blanda sig med den massa som tömmes ut till och genom skivurvattnarna 104. Eventuellt utskott, som åstadkommas vid den (de) sekundära renarens (-nas) 100 drift, ledes sedan till och genom tertiära renaren (-na) 102, vari en portion med potentiell förmåga att accepteras ledes tillbaka till tvät- tanken 89 för upprepad behandling samtidigt som dess utskott lämpligen kastas bort, då det inte finner någon vidare använd- 10 15 20 25 30 35 22 468 CG _..Å» CC | ning.

I det föregående har redovisats begränsade illustrationer av den utomordentligt mångfasetterade användningen av systemet och tillämpningen av uppfinningen, som kan anpassas till någon existerande anläggning för mekanisk massaframställning. Såsom påpekats i de olika exemplen behöver systemet och förfarandet enligt uppfinningen endast tillämpas på en mindre fraktion av hela satsen av mekanisk massa. Vid blandningen av denna frak- tion med det resterande får man fram en massa, som är så för- bättrad vad gäller dess egenskaper. att någon ytterligare tillsättning av kemisk massa inte är nödvändig för att möjlig- göra dess användning vid tillverkningen av tidningspapper eller andra papperssorter av specialkvalitet, Uppfinningen har inte endast löst de problem. som först redo- visats i samband med teknikens ståndpunkt, utan har gått långt därutöver. Tvåstegssulfoneringsförfarandet har åstadkommit samtliga de förbättringar i de individuella fibrerna och deras sammansättningar. som härí redovisats. Vad som visat sig mycket viktigt för en massasats för tidningspapper och papperssorter av specialkvalitet, som är sammansatt av fibrer. som sulfonerats enligt föreliggande uppfinning. är förbätt- ringarna i våtstyrka. torr slitlängd och specifik volym hos fibrerna för en given malenerginivå. I själva verket förbätt- rar den föreskrivna sulfoneringen nästan samtliga egenskaper hos de mekaniska massafibrerna. på vilka densamma tillämpas. och de övriga inverkar inte menligt på slutprodukten på något märkbart sätt.

Nyligen genomförda försök med tillämpning av uppfinningen på obestruket. kalandrerat pappersark har understrukit dess bety- delse. Historiskt har denna papperskvalitet tillverkats med en fin mekanisk massa (GWD eller TPM) och en stor andel raffine- rade kraftfibrer och lera. Den senare har använts för att för- bättra ljusspridningskoefficienten, glättningsgraden och genomsynligheten. Det skall emellertid noteras. att den kemiska massan (kraft) endast ingår för dess bidrag till nät- 10 15 20 25 30 35 23 I, _' '4o8 81:; verksstyrkeegenskaperna. eftersom den i ogynnsam riktning påverkar opacitet och tryckningsegenskaper. Leran i sin tur reducerar styrkan. Fibrer. som sulfonerats enligt föreliggande upfinning. ersätter naturligen kraftmassa i mäld för denna och liknande papperskvaliteter. De ger vid användning bidraget till hållfastheten utan att på ogynnsamt sätt påverka opacitet och tryckbarhet, vilket inträffar vid användning av kraft- massa. Samtidigt möjlíggöres en väsentlig reducering i den mängd lera, som erfordras för att kompensera minskningen av 1jusspridningskoefficienten.

Följande värden har erhållits i försök. där man jämfört en kommersiell, förut känd mäld för tillverkningen av kalandrerat pappersark och en mäld för samma ändamål. vilken utnyttjar systemet och förfarandet enligt föreliggande uppfinning.

Egenskaper för kalandrerade handark kommersiell sats S4 TMP 29 % mald. blekt kraftmassa parameter 17 % lera slitlängd, km 2.17 skenbar specifik volym cm3/g 1.24 glättningsgrad, cm3/min 61 glans, % 20 specifik ljusspridnings- koefficient, cm+B2+E /g 527 genomsynlighet, % (efter tryckning) 3.8 sulfonerad sats - 59 % TMP 32 % tvåstegssulfonerade. malda fibrer 10 15 20 25 30 35 24 parameter 9 % lera slitlängd, km 2,34 skenbar specifik volym cm3/g 1,53 glättníngsgrad. cm3/min 76 glans, % 19 specifik ljusspridnings- cm+B2+E /9 531 genomsynlighet, 2 koefficient. (efter tryckning) 2.9 De fördelaktiga resultaten av användningen av de tvåstegs- sulfonerade fibrerna jämfört med användningen av kraftmassa är uppenbara.

Såsom framhållits ovan behöver tvåstegs- eller mellanstegs- sulfoneringssystemet, -förfarandena och -processerna enligt föreliggande uppfinning endast appliceras på en del av en sats vid bearbetning av en mekanisk massa och vid kombinationen av en sådan med resten av satsen. som behandlats på konventio- nellt sätt. varvid satsen i sin helhet när förbättringar i sina egenskaper. som gör den utomordentligt väl lämpad för användning vid tillverkningen av tidningspapper eller andra papperssorter av specialkvalitet utan något behov att därtill sätta någon konventionell. kemisk massa. Man skall emellertid räkna med, att under påverkan av papperstillverkningsmetoderna enligt teknikens ståndpunt kan några använda sulfonerings- systemet och -förfarandet enligt föreliggande uppfinning och fortfarande välja att tillsätta en liten andel kemisk massa till den erhållna sulfonerade produkten. Han skall också räkna med, att några kan tycka det vara önskvärt att tillsätta en fraktion konventionell kemisk massa till den sulfonerade pro- dukten enligt uppfinningen för någon annan speciell tillämp- ning. I båda fallen erhålles betydande fördelar. såsom närmare angivits häri. Också sådana förfaranden beaktas och utgör delar av föreliggande uppfinning.

Av beskrivningen ovan torde framgå. att det sålunda tillhanda- hålles en anordning av den beskrivna karaktären, vilken upp- 10 25 #68 818 visar de speciella fördelar som tidigare angivits som önskvär- da. vilken dock uppenbarligen kan modifieras till sin form. proportioner, detaljkonstruktion och arrangemang av delarna utan att man därigenom avviker från den inbegripna huvudprin- cipen eller inskränker några av dessa fördelar.

Fastän uppfinningen beskrivits mer eller mindre specifikt gällande konstruktiva särdrag. skall man räkna med att upp- finningen inte är begränsad enbart till de angivna specifika särdragen utan att den häri beskrivna metoden och konstruktio- nen endast innebär en av flera vägar för tillämpning av upp- finníngen. Uppfinningen omfattar sålunda alla former och modi- fieringar, som faller inom ramen för åtföljande patentkrav.

Claims (21)

10 15 20 25 30 35 26 Patentkrav

1. Sätt för att förbättra egenskaperna hos fibrer av mekanisk massa för användning i en process för tillverkning av massa lämpad för tidningspapper och andra papper av specialkvalitet med utnyttjande av en sulfitlösning, vid vilket satsen till- föres i form av en uppslamning, vars konsistens är relativt hög och vars halt av fasta beståndsdelar innefattar träfibrer och fiberknippen, k ä n n e t e c k n a t av stegen att blanda (10) en första del av uppslamningen och en sulfit- lösning i relativt avpassade mängder för att minska konsi- stensen på uppslamningen till en nivå som är låg och i om- rådet ca 1% till 7%, och bringa fiberinnehållet i uppslam- ningen, i den utsträckning som det exponeras, i individuell intim kontakt med en liten del av sulfitet i lösningen för att initiera en sulfonering därav, därefter hålla (12) upp- slamningen med låg konsistens i ett relativt vilande till- stånd och utsätta den för en omgivning vars temperatur inte överstiger l0O°C under en tidsperiod, begränsad med hänsyn till naturen för den ved, från vilken fiberinnehållet här- stammar, för att driva sulfoneringen av fiberinnehållet i uppslamningen till mellan ca 0,5% och 0,9% och väsentligen fullborda en förstastegs-sulfonering av fibrerna och sedan höja konsistensen på uppslamningsblandningen genom att där- ifrån extrahera (14) vätskeinnehåll i en mängd för att därmed medföra (26) en huvuddel av sulfithalten i den lösning som först blandats med nämnda del av uppslamningen, för till- sättning därav, tillsammans med en mindre tilläggsdel av sulfitet i lösning, till en ytterligare del av satsen för sulfonering därav på samma sätt och utsätta (16) resten av uppslamningsblandningen med ökad konsistens för en temperatur överstigande 100°C och ett motsvarande överatmosfäriskt tryck för att bringa sulfitet i resten med höjd konsistens att ytterligare reagera på och förse fiberinnehållet i uppslam- ningsblandningen med ökad konsistens med en sulfonatnivå överstigande 0,9% för att i huvudsak fullborda en andrastegs- sulfonering därav och därigenom ge en massasats särskilt 10 15 20 25 30 35 27 lämpad för tillverkning av tidningspapper och/eller papper av specialkvalitet.

2. Sätt enligt krav 1, i vilket steget med blandning (10) av den första delen av uppslamningen med sulfitlösning för att initiera sulfonering och steget med att hålla (12) uppslam- ningen i vilande tillstånd ytterligare kännetecknas av att producera en sulfoneringsnivâ och i vilket steget med att utsätta (16) uppslamningen för en temperatur överstigande 100°C och motsvarande atmosfärstryck vidare kännetecknas av att den utsättes för denna temperatur överstigande 100°C och motsvarande atmosfärstryck under en tid av minst 10 minuter.

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar ett steg för att omedelbart överföra uppslamningen med låg konsistens i vilande tillstånd och vars omgivning inte överstiger 100°C (12, 14).

4. Sätt enligt krav 1, i vilket blandningssteget (10) känne- tecknas av att den första delen av uppslamningen och sulfit- lösningen är relativt avpassade mängder i det första fallet för att ge dess konsistens som ligger i området av från ca 1% till 7%.

5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att satsen som underkastas denna procedur föreligger i form av en uppslamning, vars fiberhalt är en mindre fraktion av den massa som produceras i en anläggning för raffinering av mekanisk massa (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) och denna sista sats underkastas stegen i nämnda procedur (10, 12, 14, 16, 26) och den högsulfonerade massaprodukten som resulterar därifrån sedan blandas (54) med en väsentligt större mängd av den raffinerade mekaniska massan som pro- ducerats i en annan procedur (60, 62, 64, 66, 68, 70) i raffineringsanläggningen (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 10 15 20 25 30 35 468 818 - 28 66, 70) som inte har undergått proceduren (10, 12, 14, 16, 26) och att i blandningen (54) därav den resulterande massan förbättras så vad beträffar sulfoneringsnivån för dess fiber- innehåll, att utan behov av tillsättning därtill av ytterli- gare kemikalier, den är väl lämpad för användning i till- verkningen av tidningspapper och papper av specialkvalitet.

6. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sulfithalten i den lösning som blandas med den första delen av uppslamningssatsen i det första steget ligger i det all- männa området av från ca 40 till 200 g/l och att efter perioden med vilande tillstånd hos densamma uppslamnings- blandningen underkastas en pressningsoperation (14) för att därifrån extrahera, för återanvändning på en ytterligare del av uppslamningssatsen, den mängd av vätskeinnehållet däri som innehåller en huvuddel av sulfitinnehållet i den mängd av lösningen som först blandas med den första delen av uppslam- ningssatsen.

7. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att resten med ökad konsistens av uppslamningsblandningen hålles (16) i omgivningen med överatmosfäriskt tryck och hög tempe- ratur under en tidsperiod inte väsentligt längre än 60 minu- ter för att framkalla ett högsulfonerat tillstånd hos fiber- innehållet däri.

8. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att sulfithalten i lösningen som först hopblandas med uppslam- ningen ligger i ett område från ca 40 till 180 g/l, varvid mängden bestäms av källan för och karaktären hos träfibrerna och/eller fiberknippena, och att omedelbart efter blandningen uppslamningen med låg konsistens hålles i det vilande till- ståndet med sulfit i lösningen i i huvudsak likformig och intim kontakt med fibrerna och/eller fiberknippena under en period av ca 20 minuter vid en temperatur av ca 82°C, och att resten med ökad konsistens av blandningen, sådan den föres till omgivningen med överatmosfäriskt tryck och hög tempera- 10 15 20 25 30 35 -468 818 29 tur, har en konsistens väsentligen i området 12 till 40%.

9. Sätt enligt krav l, i vilket sulfithalten i lösningen som först blandas med fibrerna och/eller fiberknippena i den första delen av uppslamningen med vilken den blandas i det första steget är ca 70 g/1 och att konsistensen på den initi- alt resulterande uppslamningen är i närheten av 4,5%.

10. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det extraherade vätskeinnehållet ledes till och blandas med (26, 10) en ytterligare del av uppslamningssatsen och i denna procedur ytterligare indoseras (22, 10) i den ytterligare delen av uppslamningen en relativt liten mängd av sulfit i lösning, motsvarande den som utnyttjas i sulfoneringen av fiberinnehållet i den första delen av uppslamningen och den ytterligare delen av uppslamningen därefter vidare behandlas på samma sätt som den första delen av uppslamningen och med samma resultat och kvalitet beträffande slutprodukterna.

11. ll. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den första delen av uppslamningssatsen och mängden av sulfit- lösningen för blandning (10) därmed i det första steget samtidigt införes i en tank för att blandas, varvid lösningen indoseras (22, 10) däri i proportion till mängden av upp- slamning som tillföres vid den tidpunkten och likformigt och omsorgsfullt blandas (10) därmed på ett sätt för att sörja för att det föreligger individuell intim kontakt mellan de exponerade ytpartierna av fiberinnehållet med delar av en mindre del av sulfitet i lösning vid påbörjandet av sulfone- ringen därav, och den resulterande blandningen överförs (10, 12) till en uppehållstank, för att hållas (12) däri i ett vilande tillstånd utan störningar efterhand som sulfonering fortskrider däri, varefter blandningen avvattnas (14) för att ge det extraherade vätskeinnehållet, vilket omedelbart åter- förs (26, 10) till blandningstanken och försättes (22, 10) med en mindre del av den ursprungliga lösningen för blandning (10) med en ytterligare del av uppslamningen som skall sulfo- 10 15 20 25 30 35 468 818 - 30 neras på det sätt och med samma resultat som angetts för den första delen av uppslamningen.

12. Anordning för att tillämpa sättet enligt krav 1 på meka- nisk massa i avsikt att framställa en ekonomisk mekanisk- massa-produkt av hög kvalitet, väl lämpad för användning i tillverkningen av tidningspapper och andra papper av special- kvalitet, innefattande ett första kärl (10), organ (22, 10) för att åstadkomma en doserad tillförsel till och en bland- ning i kärlet av avpassade mängder av en sulfitlösning och en massasats som har en relativt hög konsistens i form av en uppslamning och ett fastämnesinnehåll som innefattar fibrösa material, för att i kärlet bilda en uppslamningskomposit vars konsistens ligger i området ca 1% till 7%, och att bringa fiberinnehållet i uppslamningen, i den omfattning som yt- partier därav exponeras, i individuell intim kontakt med små portioner av sulfitet i lösning för att initiera en sulfone- ring därav, organ (10, 12) anslutna till det första kärlet (10), innefattande ett andra kärl (12) som har en atmosfärisk miljö, konstruerat och anordnat för att mottaga uppslamnings- kompositen och hålla den i ett relativt vilande tillstånd under en förutbestämd begränsad tidsperiod, tillräcklig för att åstadkomma, med hjälp av en relativt liten mängd av sulfitinnehållet i uppslamningskompositen, en självframdriv- ning av sulfoneringen av fiberinnehållet i uppslamningen till mellan ca O,5% och 0,9% för att i huvudsak fullborda en förstastegssulfonering därav, organ (14) förbundna med det andra kärlet (12) för att mottaga den resulterande uppslam- ningen, vars fiberinnehåll har sulfonerats på så sätt och åstadkomma en avskiljning från uppslamningen, för åter- användning på liknande sätt och för liknande ändamål, av en del av dess vätskeinnehåll, inkluderande en huvuddel av sulfitinnehållet i den lösning som avgetts till det första kärlet (10) tillsammans med den första avpassade mängden av massasatsen, för att därigenom åstadkomma en rest av uppslam- ningskompositen med en ökad konsistens, vars fiberinnehåll har sulfonerats tillräckligt och ett tryckkärl (16) samt V) 10 15 20 25 30 35 468 813 31 organ (14, 16) för att leda in resten av uppslamningskomposi- ten i tryckkärlet (16), varvid i förbindelse med tryckkärlet (16) finns organ för att utsätta resten för en omgivning med avsevärt förhöjd temperatur och motsvarande överatmosfäriskt tryck för att bringa sulfitet i resten att reagera ytterliga- re pâ, och även utan tillsättning av ytterligare kemikalier, förse fiberinnehållet i resten med en sulfonatnivå över- stigande 0,9% för att i huvudsak fullborda en andrastegs- sulfonering därav.

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att organen (22, 10) för åstadkommande av tillförsel av sulfitlösning till det första kärlet (10) med en avpassad mängd av uppslamning, innehållande fibrösa material, i det första steget innefattar organ för att selektivt begränsa mängden av lösning som doseras därifrån till den som passande skulle komplettera den mängd av sulfit som kan avges till det första kärlet (10) från en annan källa vid varje givet till- fälle därav.

14. Anordning enligt krav 12, innefattande en vätskeut- vinningspress (18) omedelbart efter tryckkärlet (16), an- sluten för att mottaga resten av uppslamningskompositen, vars fiberinnehåll har sulfonerats, och därifrån avskilja en ytterligare del av det kvarvarande vätskeinnehållet däri, vilket inkluderar en restdel av sulfitet i lösningen tillsatt med och till den förstnämnda avpassade mängden av satsen i det första kärlet (10), varvid pressen (18) i förbindelse därmed har organ (18, 24, 20) för att avge den ytterligare, avskilda delen av uppslamningen och dess sulfitinnehåll till ett sulfitalstrande medel (20) i förbindelse därmed, varvid det föreligger organ i förbindelse med de alstrande medlen (20) för att mottaga färsk sulfitlösning därifrån, när så erfordras, som utgör organen för att utföra en kontrollerad doserad tillförsel till det första kärlet (10) av sådana mängder av sulfitlösning som kan erfordras för initieringen av sulfoneringen av fiberinnehållet i varje successiv mängd 10 15 20 25 30 35 468 818 ~ 32 av massasats som avges till det första kärlet (10) för sulfo- neringen därav i och medelst nämnda procedur.

15. Anordning enligt krav 12, vidare innefattande organ (26) som sammanbinder avskiljningsorganen (14) och det första kärlet (10) för att återcirkulera vätskeinnehåll avskilt från uppslamningskompositen och avge det till det första kärlet (10) för att däri blandas med en ytterligare del av massa- satsen som avgetts till det första kärlet (10) för sulfone- ring av dess fiberinnehåll och ge en huvuddel av den sulfit- lösning som erfordras för att avges till och blandas därmed för behandlingen därav i och medelst nämnda procedur på ett sådant sätt som angetts för den föregående avpassade mängden av massasatsen som införts i det första kärlet (10).

16. Anordning enligt krav 12, innefattande organ (22, 10) för att åstadkomma en kontrollerad, begränsad, relativt kortvarig blandning av de avpassade mängderna av lösningen och massa- satsen som tillföres till det första kärlet (10), som är tillräcklig för att fördela lösningen omkring fiberfastämnes- innehållet i satsen och bringa en begränsad del av dess sulfitinnehåll i kontakt med sådana fiberdelar av fastämnena som kan komma att exponeras vid sina yttre ytor för att initiera sulfoneringen därav.

17. Anordning enligt krav 12, i vilken kärlen (10, 12) och organen, anslutna till och i förbindelse därmed, står i förbindelse med en massaraffinerings-produktionsbana (30, 32, 34, 10, 12, 14, 26, 16, 18, 24, 22, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70), som utgör en källa för satsen och banan innefattar organ (44, 54), (70, 54), (52, 54) och (44, 46), (70, 46) och (52, 46) som definierar separata tömningsutlopp för sådana delar av den däri pro- ducerade, raffinerade massan, som kallas accept resp. rejekt och organen (22, 10) för att ge en doserad tillförsel av satsen till det första kärlet (10) är förbundna med rejektut- loppet (44, 46) som utgör en källa för satsen, vars fiber- ”v 10 15 20 25 30 35 "468 öifš 33 innehåll skall behandlas och sulfoneras i proceduren.

18. Anordning enligt krav 12, i vilken det första kärlet (10) och det andra kärlet (12) är anordnade i serie och det inre i vart och ett av desamma erbjuder en generellt atmosfärisk omgivning, varvid det andra kärlet (12) är konstruerat och anordnat för att hålla uppslamningskompositen som mottages däri i ett väsentligen uppehållstillstånd under en kontrolle- rad tidsperiod, tillräcklig för att sörja för självframdriv- ningen av sulfoneringen av fiberinnehållet i uppslamnings- kompositen däri till en nivå i det allmänna området av ca 0,5 till 0,9%, varvid avskiljningsorganen (14) är anslutna till det andra kärlet (12) i omedelbart följande relation därtill och i tur anslutna till tryckkärlet (16) samt organ (14, 16) som sammanbinder avskiljningsorganen (14) och tryckkärlet (16) för att överföra resten av uppslamningskompositen, varifrån vätska har avskilts, till det inre av tryckkärlet (16).

19. Anordning enligt krav 13, i vilken kärlen (10, 12) och organen (14), anslutna därtill och i förbindelse därmed, är belägna i en produktionsbana (10, 12, 14, 16, 18, 24, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) för raffinering av mekanisk massa i ett läge emellan placeringarna för serierelaterade konventionella massaraffineringsorgan, varvid en del (34, 10) av dessa raffineringsorgan (10, 12, 14, 16, 18, 24, 22, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, so, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) är förbundna med och ger en källa för den massasats som avges till det första kärlet (10) och varvid tryckkärlet (16) och en annan del (18, 36) av de serierelaterade raffine- ringsorganen (30, 32, 34, 36, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) är interrelaterade till ytterli- gare organ (16, 18, 36) som riktar de sulfonerade fiberfast- ämnena som produceras i det tredje kärlet (16) till de andra raffineringsorganen (36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) för ytterligare raffinering därav och organ (54) vidare är för 10 15 20 25 30 35 468 818 - 34 handen bortom de andra raffineringsorganen (36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) för att mottaga och blanda den högsulfo- nerade raffinerade massaprodukten som utkommer från de andra raffineringsorganen (36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) med en mycket större mängd av konventionellt raffinerad mekanisk massa och som ett resultat förser hela blandningen med en sådan sulfoneringsnivå, att den görs väl lämpad, utan behov av att därtill sätta dyra kemikalier, för tillverkning av kvalitets-tidningspapper och andra papper av specialtyp.

20. Anordning för användning i tillverkning av massa, lämpad för tidningspapper och andra papper av specialkvalitet enligt krav 12, vari det första kärlet (10) innefattar en första behållare med en atmosfärisk miljö, organ (22, 10 och 34, 10) som förbinder behållaren (10) med ett flertal tillförsel- källor, operativa för att ge en i huvudsak samtidig tillför- sel och införing därtill av mängder av en sulfitlösning och fibrösa fastämnen i form av en uppslamning med relativt hög konsistens i mängder avpassade för att däri bilda en komposi- tuppslamning, vars konsistens är i det allmänna området av 1 till 7%, varvid organ (22, 10) är inkluderade i förbindelse med det första kärlet (10), som är konditionerade för att vid mottagande av de avpassade mängderna av uppslamningen och sulfitlösningen underkasta dem ett kortvarigt intervall av blandning, endast tillräckligt för att bringa en mindre del av sulfitet i komposituppslamningen i ytkontakt med delar av de fibrer som exponeras vid ytorna av dess fastämnen, varvid det andra kärlet (12) är försett med en andra behållare, som har en atmosfärisk miljö och som definierar en uppehålls- kammare, förbunden med den första behållaren för att därifrån mottaga den komposituppslamning som bildas däri och hålla den i ett relativt vilande tillstånd under ett begränsat, på förhand bestämt tidsintervall, tillräckligt för att sulfone- ringen som initierats i den första behållaren skall fortskri- da av sig själv och fullborda en förstastegssulfonering av fiberinnehållet i dess fastämnen, varvid organ (14) är an- slutna till den andra behållaren (12) för att från komposi- 'fn 10 15 20 468 818 35 tuppslamningen avskilja, efter fullbordande av sulfoneringen, en mängd av vätskeinnehållet däri tillräcklig för att in- kludera en huvuddel av sulfitet i den lösning som ursprungli- gen tillförts för att bilda del av komposituppslamningen, och organ (26) sammanbinder avskiljningsorganen (14) med den första behållaren (10) för att därtill leda det vätskeinne- håll som avskilts från komposituppslamningen medelst avskilj- ningsorganen (14) för återanvändning på ett sätt och för ändamål liknande de, för vilka det först infördes i den första behållaren.

21. Anordning enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av att källorna inkluderar en primär källa av färsk sulfit- lösning som skall ledas till den första behållaren (10) med en avpassad mängd av uppslamning, innehållande fibrösa fast- ämnen, i det första steget och den primära källan i för- bindelse därmed är försedd med organ (22, 10), (26, 10) för att selektivt begränsa mängden av lösning som avges därifrån till den som på lämpligt sätt skulle kunna komplettera den mängd av sulfit som kan avges till den första behållaren från en annan källa därför.