NO810118L - Fremgangsmaate ved og anordning for fremstilling av fibermasse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av fibermasse av et lignocelluloseholdig materiale, ved hvilken fibermateriålet etter behandling under overtrykk sammen med damp, vann og deri oppløste og/eller suspenderte kjemikalier føres til et likeens under overtrykk stående kar fra hvilket fibermateriålet utmates separat .

Fibermateriålet som etter behandling under over trykk,eksempelvis i et behandlingskar eller et behandlingsapparat, såsom maleanordninger, i hvilke tilført maleenergi eller damp genererer overtrykket, eksempelvis for fremstilling av fibermasse i henhold til den såkalte termomekaniske metode, utmates således til en under overtrykk stående mottagningsanordning. Fra svensk patentsøknad nr. 76.07484-8 er det således kjent i denne anordning å avskille materialet fra den med-følgende vanndamp med en samtidig bibeholdelse av det høye trykk, hvilket muliggjør en effektiv gjenvinning av dampens energi. For dette formål utmates fibermateriålet til et etterfølgende behandlingstrinn som står under lavere trykk ved hjelp av forskjellige sluseanordninger, såsom trykktette cellematere, tykkmassepumper etc. Ved denne plutselige trykk-avlastning i det utmatede materialet forårsaker den i materialet tilbakeværende varmeenergi en plutselig, partiell fordampning av vannet som medfølger det utmatede materialet. Denne plutselige fordampning medfører en separat virkning på det utmatede materialet som fører til en lavere volumvekt, hvilket på sin side krever spesielle anordninger for materialets videre behandling. Den etterfølgende behandling vanskeliggjøres ytterligere ved at materialets volumvekt på denne måte varierer med de foregående prosessvariasjoner med hensyn til væsken som følger med materialet, såsom vann.

Hovedhensikten med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en fremgangsmåte, samt en anordning for utførelse av fremgangsmåten ved hvilke de beskrevne ulemper og vanskeligheter elimineres ved en samtidig konsentrasjonsutjevnende avvanning og kompaktering av det utmatede materialet. Denne hensikt oppnås ved fremgangsmåten og anordning i henhold til oppfinn-

eisen slik som angitt i de etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives under hen-visning til en utførelsesform i henhold til den vedlagte figur. Denne viser et snitt gjennom en mottagningsanordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

På tegningen betegner 10 en under overtrykk arbeidende male-anordning, såsom et måleapparat, eksempelvis en skiveraffi-nør innebefattende et hus i hvilket er anbragt to innbyrdes roterbare maleskiver (ikke vist) mellom hvilke tilført rå-materiale passeres og males eller defibreres. Det behandlede malegods med medfølgende vanndamp utmåles fra malean-ordningen 10 via en rørledning 12 til en mottagningsanordning 14, eksempelvis en syklon hvori materialet som følge av sentrifugalpåvirkning separeres fra den medfølgende damp. Mottagningsanordningen 14 er utformet som en konvensjonell syklon, men er konstruert for å motstå overtrykket og er forsynt med en vertikal transport og kompakteringsskrue,

16, 18 som mater materialet nedover. Skruen 16, 18 drives av en drivanordning 20 inneholdende skruene 16's, 18's lager og en drivmotor. Skruens transportdel 16 er omgitt av en ubrutt mantel 22, mens kompakteringsskrudelen 18 er omgitt av en perforert mantel 24 som på sin side er trykktett om-lukket av en ubrukt sylinder 26. Skruen 16, 18 og husets mantel 22, 24 er konisk avsmalende mot syklonens 14 nedre

del. For å forhindre at det utmatede materialet roterer med kompakteringsskruen (13) under komprimeringsfasen er til mantelen 24 anordnet et tannet hjul 28, hvis tenner (30) ligger i inngrep med kompakteringsskruen 18 og effektivt forhindrer eller

motvirker at materialet roterer med skruen, hvilket kunne forårsake igjentetning og funksjonssvikt hos utmatnings-anordningen.

Kompakteringsskruanordningens 18 perforerte mantel 24 er trykktett knyttet til et sylindrisk eller i transportretningen svakt konisk rør 32. For regulering av mottrykket i røret kan dette være forsynt med et spjeld 3 4 som via regu-leringsarmen 36 reguleres på passende måte. Røret 32 er i sin nedre del knyttet til en skruetransportør med en hylse 38 og en skrue 40. Transportøren 38 er knyttet til et etter-følgende behandlingstrinn såsom et måleapparat 42, idet materialet ved hjelp av en mateskrue 46 mates til måleapparatets 42 innmatningsåpning 44.

Overskuddsdamp fra dampavledningssyklonen 14 føres via et utløpsrør 48 ved syklonen 14's øvre del og en ventil 50 med en trykkregulator 52 til en hvilken som helst prosess eller anordning der damp med overtrykk kan utnyttes. Regulatoren 52 styrer ventilen 50 via ledningen 54 fra syklonen 14. Sylinderen 26 som omgir kompakteringsskruens 18 perforerte mantel 24 er via en rørledning 56 forbundet med et væskeopp-samlingskar 58 som via en rørledning 60 med en ventil 66 er forbundet med syklonens 14 dampavløpsrør 48. Karet 58 er også knyttet til en pumpe 62 som styres av en i karet anordnet nivåregulator 64. Trykket i karet 58 opprettholdes passende på samme nivå som i trykksyklonen ved trykkutjevning via røret 60. Ønskes imidlertid lavere trykk stenges ventilen 66 og trykket reguleres ved hjelp av en trykkregulator 68 som styrer et dampavløp 70.

Den ovenfor beskrevne anordning virker på følgende måte:

Det materialet som behandles i måleapparatet 10 overføres via rørledningen 12 til den under overtrykk stående syklon 14 og føres etter separering fra den medfølgende damp av transport-skruen 16 ned mot syklonens utmatningsåpning. Den separerte damp bortføres via ledningen 48. Av mateskruen 16 føres materialet over til kompakteringsskruen 18 hvori det nedmat-ede materialet komprimeres til en trykktett materialplugg som opprettholder trykket i syklonen 14. Komprimeringen av materialpluggen opprettholdes også gjennom det sylindriske eller svakt koniske rør 32 og det deri anordnede spjeld 34 i en slik grad at en effektiv trykktett avskilning mellom trykksyklonen 14 og den etterfølgende behandlingsanordning, såsom skruen 40 og måleapparatet 42,bibeholdes.

I røret 32 er etter spjeldet 34 anordnet en føler 78 som indikerer temperaturen eller trykket eller begge deler, hvilken føler 78 påvirker en ventil 74 som styrer tilførselen av trykkmedium, såsom hydraulisk olje, luft eller damp i en ledning 76 til en sylinder 72 som er koblet til spjeldets 3 4 reguleringsarm 36. Når føleren 78 indikerer en høyere temperatur enn den som normalt opprettholdes i utløpsåpn-ingen 32 og dermed at fiberpluggen er for løs eller at til-ført fibermateriale ikke er tilstrekkelig og at damputblås-ning fra syklonen er i ferd med å skje åpnes således ventilen 74 for tilførsel av trykkmedium til sylinderen 72, som via armen 36 stenger spjeldet 34 helt eller delvis. Dermed forhindres tømning av syklonens overtrykk og plutselig damputstrømning. Spjeldet 34 kan også være slik anordnet at det manøvreres manuelt ved start eller stopp av en anordning, eller kjøres med et visst konstant trykk for å øke fiberpluggens komprimering i utløpsrøret, hvorved også utvanningsgraden i skruene 40 i en viss grad påvirkes.

Under materialets komprimering i skruen 18 i hylsen eller mantelen 24 avpresses det med materialet medfølgende væske

og fjernes gjennom den perforerte mantel 24 til oppsamlings-karet 58. Dette karet har passende samme trykk som syklonen 14 ved hjelp av trykkutjevning via røret 60. For erholdelse av et lavere trykk kan imidlertid ventilen 6 6 stenges og

karets trykk reguleres med trykkregulator 68 og dampavløpet 70. I kompakteringsskruen 18 oppnås en forutbestemt kom-presjon, som bestemmes av ønsket kompaktering og type av materialet som behandles. Ved forholdet at en viss kompre-sjon gir et visst forhold mellom materialet og tilbakeværende væske såsom vann kan på denne måte det for den etter-følgende prosess mest egnede forhold mellom materialet og væske opprettholdes innen relativt snevre grenser. Sving-ninger i prosessen som går forut for syklonen 14 med hensyn til materiål/væskeforhold elimineres derved effektivt.

Ved den avvanningseffekt som oppnås ved hjelp av kompakteringsskruen 18 kan dette kompakteringstrinnet også anvendes som et vasketrinn for fjernelse av kjemikalier tilsatt tid-ligere i prosessen eller i trykksyklonen 14 for oppnåelse av visse ønskede effekter, såsom ligninutløsning, blekning etc., men hvis nærvær i den etterfølgende prosess ikke er ønskelig. Denne avvanning- og/eller vaskeeffekt kan varier-es ved hjelp av den mengde av vaskevæske som tilsettes material-strømmen før eller etter trykksyklonen 14 før materialets komprimering. Den således fjernede væske kan via karet 58 og pumpen 62 taes vare på for gjenvinning og/eller nyanvend-else.

Syklonens avvanningseffekt muliggjør også innblanding av for eksempel silrejek.t suspendert i vannet til pumpbar konsen-trasjon i den fra måleapparatet kommende fibersuspensjon, idet den derved tilførte ekstra væske,som ikke er ønskelig for den etterfølgende behandling (malning, bearbeiding) av fibermateriålet, fjernes ved hjelp av kompakteringsskruens avvanningseffekt. Derved kan behovet for spesielle rejekt-avvannere eller presser elimineres.

Etter avløpet fra utløpsskruén 32 innføres materialet i hylsen 38 og rives opp av skruen 40, samt transporteres av denne til det etterfølgende måleapparats 42 innmatningsåpning 44, hvor skruen 46 innmater materialet til maleanord-ningen 42 for videre behandling.

Det er klart at den viste utføringsform kun er et eksempel, på oppfinnelsens realisering og at andre utformninger er tenkbare uten å fravike oppfinnelsestanken.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av fibermasse av et ligno- .celluloseholdig materiale, hvor fibermateriålet etter behandling under overtrykk sammen med damp, vann og deri opp-løste og/eller suspenderte kjemikalier tilføres et også under overtrykk stående kar fra hvilke fibermateriålet utmates separat, karakterisert ved at karets materialutløp er damptett tilsluttet 'kun ved hjelp av det utmatede fibermateriålet i komprimert tilstand.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at materialets komprimering skjer i en kombinasjon med avvanning i en slik grad at en damptett plugg av materialet dannes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at avvanningen anvendes som vasketrinn ved tilset-ning av vaskevæske før eller i karet før materialets komprimering.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at vasketrinnets effekt variereres ved å variere mengden tilsatt vaskevæske.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at de i vannet suspenderte, ikke-ferdig behandlede fibere tilbakeføres til det fibermateriålet som under overtrykk tilføres syklonen, hvoretter en for prosessen passende del av tilsatt væske ved avvanning fjernes før videre behandling av materialet.

6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at temperaturen og/eller trykket i mate-rialutløpet avføles og at den avfølte verdi anvendes for styring av materialstrømmen i utløpet, eksempelvis ved endr- ing av utløpsarealet, hvorved også fibermaterialets kompri-meringsgrad kan påvirkes.

7. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge kravene 1-6 for fremstilling av fibermasse av ét lignocelluloseholdig materiale, innebefattende et behandlingstrinn hvori fibermateriålet behandles under overtrykk, samt et med dette behandlingstrinn forbundet, under overtrykk stående kar inneholdende fibermateriålet, damp, vann og ytterligere tilført fibermateriale, samt deri oppløste og/eller suspenderte kjemikalier, samt en utmatningsanordning for separat utmatning av fibermateriålet fra karet, karakterisert ved at utmatninsanordningen innebefatter et materiale under trykk komprimerende transportorgan (40) som tilveie-bringer en damptett plugg av selve fibermateriålet, hvilken plugg forhindrer damp eller gass og strømmer ut fra karet (14).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at transportorganet utgjøres av en skruanordning med et i transportretningen avtagende transportareal.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at i inngrep med den materiålkomprimerende skrue-anordning (40) er anordnet et element i form av en skive (28), hvis periferi er utformet med tenner (30) som griper inn i skruanordningens (40) gjenger og forhindrer eller motvirker materialets rotasjon med skruanordningen.

10. Anordning ifølge kravene 8 eller 9, karakterisert ved at den materialutmatende og komprimerende skrue (40). er omgitt av et omsluttende rør (2 4). som er perforert for bortledning av den ved materialets komprimering avpressede væske og som er trykktett omsluttet av en hylse (26) ved hjelp av hvilken væsken kan oppsamles og fjernes under overtrykk.

11. Anordning ifølge kravene 7-10, karakterisert ved at etter skruen er anordnet et spjeld eller lignende (34) som styres enten av en i materialutløpet etter skruen (40) anordnet føler (78) som avføler temperaturen og/ eller trykket i materialutløpet eller manuelt eller begge deler.