SE516965C2 - Sätt för mekanisk bearbetning av lignocellulosahaltigt fibermaterial i en malapparat samt inmatningsanordning för en sådan malapparat - Google Patents

Description

516 965 2 l kg/m3. Pà sà sätt minskas materialets kontakt med malorganen i inmatningszonen och därmed energiförbrukningen i form av friktionsvärme. Nàgon egentlig mekanisk bearbetning i inmat- ningszonen skall sàledes inte förekomma och energiförbrukningen i denna zon skall företrädesvis vara mindre än 5% av den totala energiförbrukningen.

Energiinsatsen skall i stället förläggas till malzonen där den relativa hastigheten mellan malelementen skall vara hög och helst överstiga 50 m/sek redan i den inre delen av malzonen.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av patentkra- ven.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i form av utföringsexempel under hänvisning till figurerna där Fig 1 visar en genomskärning av en malapparat för behandling av fibermaterialet enligt uppfinningen; Fig 2 visar en inmatningsanordning enligt uppfinningen; Fig 3 visar ett diagram fràn jämförande försök där freeness anges som funktion av energiförbrukningen.

Den i fig 1 visade malapparaten innefattar ett malhus 10 i vilket är anordnat ett stationärt malorgan 11 och ett motstàende roterande malorgan 12 som är fäst pà en roterande axel 13. Malorganen 11,12 är försedda med malelement 14 re- spektive 15 som mellan sig bildar en malzon 16 i en malspalt 17. Malspalten 17 innefattar även en innanför belägen inmat- ningszon 18. Det stationära malorganet 11 är utformat med en central inmatningsöppning 19 för det material som skall bear- betas. En skruvmatare 20 för materialet är ansluten till inmatningsöppningen 19. Malhuset 10 är även försett med ett utlopp 21 för det genom malspalten passerande materialet som dà bearbetats till massa.

Pà det roterande malorganet är anordnad en central inmatningsanordning 22 som är utformad med en främre axialskruv 23 samt àtminstone en huvudsakligen radiell bakre vinge 24 pà 5161 955 3 en bakre vägg 25 i anordningen 22. Axialskruvens 23 diameter motsvarar inmatningsöppningens 19 diameter. Den bakre vingen eller vingarna 24 sträcker sig in i malspalten 17 genom inmatningszonen 18 ut till malzonen 16.

Inmatningsanordningen 22 kan vara utformad med axial- skruv 23 och vingar 24 som en enhet eller som separata delar som fästs individuellt pä det roterande malorganet 12.

Antalet vingar 24 är lämpligen 2-4 och de kan vara radiella eller utformade med sina radiellt yttre ändar böjda frán anordningens rotationsriktning.

Det material som skall behandlas matas fram till malapparaten med hjälp av skruvmataren 20. Utformningen av inmatningsanordningen 22 med en främre axialskruv 23 innebär att överföringen av materialet fràn skruvmataren 20 till malapparaten säkerställs genom att materialet förhindras att studsa tillbaka ut i skruvmataren 20. Vidare innebär den bakre Vingen eller vingarna 24 att det material som av axialskruven 23 förs in mellan malorganen 11,12 snabbt passerar genom inmatningszonen 18 till den radiellt utanför belägna malzonen 16 där bearbetningen av materialet till massa sker. Vingarna 24 accelererar således materialet utát utan materialuppbyggnad i inmatningszonen 18 genom att materialet stängs in i ett utrymme som först begränsas av axialskruven 23 och därefter av inmatningsanordningens 22 bakre vägg 25, en motstàende huvud- sakligen slät del pà det stationära malorganet 11 samt vingarna 24. Det sä instängda materialet utsätts för en ökande centrifugalkraft som kastar materialet utàt mot malzonen.

Därigenom kan materialtätheten i inmatningszonen 18 begränsas till högst 10 kg/m3, företrädesvis högst 1 kg/m3. Materialets kontakt med malorganen i inmatningszonen minskas och därmed energiförbrukningen i form av friktionsvärme. Ingen egentlig mekanisk bearbetning sker således i inmatningszonen 18 utan den sker i malzonen 16. Energiförbrukningen i inmatningszonen är företrädesvis mindre än 5% av den totala energiförbrukningen.

I malzonen 16 där i huvudsak hela energiinsatsen sker 516 965 4 mäste den relativa hastigheten mellan malelementen 14,15 vara hög och helst överstiga 25 m/sek redan i den inre delen av malzonen.

EXEMPEL En malapparat av den typ som visas i fig 1 kördes dels med konventionell inmatningsanordning och dels med en inmat- ningsanordning enligt uppfinningen för framställning av tissuemassa. Se nedanstående tabell.

Beträffande belastningen pà skruvmataren 20 noterades att den var ca 40% lägre med inmatningsanordningen enligt uppfinningen, vilket indikerar att denna inmatningsanordning effektivt drar in materialet i malapparaten och för ut den till malzonen.

TABELL Konventionell Inmatning enligt inmatning uppfinningen Produktion ton/tim 7,2 7,2 7,2 7,7 7,7 7,7 Spec. energi kWh/tim 1417 1333 1250 1013 974 974 CSF ml 469 542 612 514 574 596 Dragindex, kNm/kg 15,6 17,3 15,3 19,0 16,5 16,1 Rivindex, Nmz/kg 5,87 6,48 5,68 6,22 6,17 6,27 Det kan konstateras att kvaliteten pá den producerade massan var i huvudsak likvärdig enligt bada alternativen.

Den specifika energiförbrukningen reducerades dock väsentlig med användning av inmatningsanordningen enligt uppfinningen.

'S15 - 9-65 5 För motsvarande freenessvärde noteras en minskning av energiförbrukningen med ca 25%. Se fig 3. Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den visade utföringsformen utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Claims (5)

516 965 6 Patentkrav

1. Sätt för mekanisk bearbetning av lignocellulosahaligt fibermaterial i en malapparat med motsatta relativt varandra roterande malorgan försedda med malelement vilka mellan sig bildar en malzon i form av en malspalt för bearbetning av materialet, varvid materialet matas in mellan malorganen till en radiellt innanför malzonen belägen inmatningszon nära centrum, k ä n n e t e c k n a t av att det inmatade materialet accelereras utát utan materialuppbyggnad genom inmatningszonen i huvudsak utan mekanisk bearbetning, varvid materialtätheten i inmatningszonen skall vara högst 10 kg/m3 samt att den mekaniska bearbetningen utföres i malzonen där materialet vid inträdet i malzonen utsättes för en bearbetning av malelementen med en relativhastighet överstigande 50 m/sek.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att materialtätheten i inmatningszonen skall vara högst l kg/m3.

3. Inmatningsanordning avsedd för malapparater med tvà motstàende malorgan (ll,12) av vilka ett är stationärt (ll) och ett roterande (12) vilka malorgan är försedda med malelement (l4,l5) som mellan sig bildar en malspalt (17) med en malzon (16) för behandling av lignocellulosahaltigt fibermaterial, k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsanordningen (22) är utformad med en främre axialskruv (23) vilken övergår i åtminstone en i huvudsak radiell bakre vinge (24), att mat- ningsanordningen (22) är avsedd att placeras centralt pà det roterande malorganet (12) mitt för en inmatningsöppning (19) i det stationära malorganet (ll), varvid axialskruvens (23) diameter motsvarar inmatningsöppningens (19) diameter medan den bakre Vingen (24) är anordnad att sträcka sig in i malspalten (17) mellan malorganen (1l,12) ut till malzonen (16). 516 965 7

4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att den är utformad med 2-4 huvudsakligen radiella bakre vingar (24).

5. Anordning enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k - n a d av att vingarnas (24) radiellt yttre ände är böjd fràn den avsedda rotationsriktningen för anordningen.