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Procédé et dispositif pour désaglutiner len fibres de vieux
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afirntwrlYwrllrloa.ywwrW wwwwwwrw.rrwwlrW wwwrw,rW rwtYrnar1w111rnirwYllrwaswlwrifrWlw papiers.
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La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour désagglutiner les fibres de vieux papiers, où les vieux papiers, grossièrement défibrés, sont entrepo- sée, avec une grande densité de matière, ces papiers étant ensuite soumis, dans le dispositif pour la désagglutination des fibres, à l'action de vibrations mécaniques.
Les vieux papiers représentent depuis longtemps une source importante de matière première pour la fabrication du papier et du carton. Du point de vue de l'économie natio- nale, la récupération de ces papiers réduit la consommation de la matière première constituée par le bois.
La récupération des vieux papiers est conditionnée par le raffinage complet de ceux-ci, avec isolement total des fibres individuelles qui'avaient été agglutinées les unes aux autres au cours des procédés de fabrication auxquels ces papiers étaient soumis précédemment, ainsi que par le lessivage parfait des papiers en question.
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Conformément aux procédéa de fabrication connus à ce jour, les vieux papiers sont traitée d'abord dans un dis- , positif de désagrégation (pulpeur, pile hollandaise, ou à sec, dans des broyeurs à meules, après traitement préala- ble à la vapeur) et ensuite dans des défibreurs, qui sont essentiellement des broyeurs de l'industrie du papier, tels que les piles à cône, l'hydrafiner, raffineur à disques et, éventuellement, des dispositifs pour le raffinage, dits triturateurs, éventuellement des deflakers, et autres.
Les inconvénients des défibreurs cités plus haut, em- ployés à ce jour, résident dans une action trop brutale sur la fibre de papier. Les fibres se brisent et se raccourcis- sent, de sorte que l'on obtient des fragmenta indésirables* Ceci a pour effet de détériorer les propriétés et paramètres mécaniques des fibres et entraîne des difficultés d'ordre technologique lors de leur mise en oeuvre, un allongement de la durée de la trituration, une faible résistance initia- le l'état humide, une formation de mucilage et de moisis- sure dans le circuit de travail et une baisse de la capaci- té de l'installation de production.
Les installations citées plus haut exigent souvent la disposition, en amont, de systèmes séparateurs (systèmes épu rateurs) à plusieurs étages, qui exigent une grande dépense d'énergie et des investissements importants. En outre, dans' cette phase du traitement, c'est-à-dire au moment où les vieux papiers ne sont pas encore suffisamment raffinés, une partie importante de fibres raffinées à point s'évacuent du . séparateur par le fait qu'elles adhèrent aux fractions non défibrées, évacuées du séparateur.
De cette façon, il demeure des amas de fibres dans la pâte à papier insuffisamment défibrée, fibres qui, quant à elles, ne.sont pas suffisamment lessivées et donc pas assez
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propres. A ces fibres adhèrent encore en partie différen- tes matières,telles que des colorants, des adhésifs, des celluloses hydratées durcies. Ces portions,'morceaux et amas, non défibrés, les impuretés non défibrées, et des constituants inorganiques, qui ne sont pas agglutinée aux fibres, nuisent aux propriétés du produit obtenu à partir de vieux papiers, tant du point de vue mécanique que de ce- lui de l'aspect, et ne permettent aucune bonification de la surface.
Les inconvénients cités plus haut sont éliminés grâce au procédé suivant l'invention.
Le principe du procédé suivant l'invention réside en ce que, après le défibrage grossier et l'épaississement, la pâte est placée dans une c re d'hydratation, avec une den- sité de matière de 10 à 22% où elle est soumise à un gonfle- ment préalable et à une hydratation, après qui la pâte est refoulée de la cuve et, après dilution à une densité de ma-
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tière de 0,5 à ee, est soumise à des vibrations mécanique dans la gamme de fréquences de 1,5 à 45 kHz, dans le milieu aqueux, dans le dispositif pour la désagglutination des fi- bres, après quoi on procède à l'épuration de la pâte.
C'est alors seulement qu'on introduit dans le sépara- teur la pâte défibrée.
Le dispositif suivant l'invention pour la Misa en oeu- vre du procéd est caractérisé en ce qu'il comprend un dis- tributeur pour la suspension, des canalisations d'amant,
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tt3 a6nèrateur de vibrations m'cynique$ et uns cuve de déoas- glutination, la zone d'action du générateur de vibrations mécaniques étant située à une distance minimale de 20 mm du couvercle d'admission de la cuve de désgluitnation cette dernière étant pourvue d'un système de tuyères de forme spé ciale, auxquelles sont affectés, à une distance de 5 à 25 mm
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des cônes d'amorçage à angle au sommet compris entre 60 et 120 , qui ont pour effet d'égaliser le flux des fibres vers le champ des vibrations mécaniques d'intensité maximale,
dans la cuve de désagglutination.
Le dispositif pour'la désagglutination permet d'isoler ces dernières, sans que l'on doive prévoir en amont un sys tème séparateur (épurateur), ce qui est exclu dans les ins- tallations existantes. Ceci permet non seulement d'éliminer le système séparateur (épurateur) primaire, qui consomme beaucoup d'énergie et exige de grands investissements, mais aussi d'atteindre un abaissement remarquable des pertes en fibres raffinées, pertes qui se produisent dans le système séparateur (épurateur) primait) par le fait que les vieux papiers ne sont pas suffisamment raffinés et que les fibres raffinées adhèrent aux fractions éliminées du séparateur.
Conformément au procédé suivant l'invention, on procè- de, préalablement au traitement des fibres de vieux papiers, à une hydratation prolongée de ceux-ci, de telle manière que, sous l'influence du gonflement, il se produit une libération de la cellulose hydratés et, par conséquent, une plastifica tion des fibres, puis une destruotion partielle de l'adhé- ronce entre les adhésifs, les agents d'encollage, les colo- ratns les fractions organiques et les charges, d'une part, et les fibres de cellulose, la pète de bois et autres fibres, d'autre part., Les fibres sont désormais convenablement pré- parées pour le traitement ultérieur, lequel consiste à désg glutiner complètement ces fibres des amas fibreux.
Dans une phase suivante, on fait appel à un dispositif pour désaglu tiner les fibres des vieux papiers, en ayant recours à des vibrations Paniques qui, dans le milieu aqueux, produi- sent, d'une 'art, une désagglutination des fibres et leur séparation, ainsi qu'une destruction totale des adhésifs,
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des agents d'encollage et des encres d'imprimerie et, d'au- tre part, le lessivage de ces fibres.
On obtient ainsi non seulement un bon feutrage lors de la fabrication de la feuil- le de papier, mais aussi une liaison chimique plus poussée entre les fibres (ponts d'hydrogène) et donc une améliora- tion des propriétés et paramètres mécaniques ; on réalise en outre une simplification du travail sur la machine à pa- pier et, au préalable, la possibilité d'une séparation aisée des charges désormais libérées.
Ceci exclut une perte en fibras, de sorte que, dans les systèmes séparateurs, qui suivent le dispositif pour la désagglutination des fibres, il ne se produit aucune évacua- tion d'amas de morceaux de papier non défibrés.
Le dispositif pour la désagglutination des fibres est mis en évidence par la fig. 1. Il se compose d'un distri- buteur 1 pour la suspension, de canalisations d'amenée 2, d'un générateur de vibrations mécaniques 3 et de la cuve de désagglutination 4. La cuve 4 est pourvue d'un couvercle d'admission 5 qui porte le système de tuyères de forme spé- ciale. Ces tuyères sont disposées dans des manchons téles- copiques 7. Ces manchons sont guidés par les tiges de gui- dage 8 Après télescopage des manchons 7 vers l'extérieur, l'espace intérieur de la cuve de désagglutination peut être isolé au moyen de la vanne 9, de sorte que le nettoyage des tuyères de forme spéciale peut être opéré sans interruption du fonctionnement. Des cônes d'amorçage 10 sont affectés aux tuyères de forme spéciale.
Un exemple de réalisation d'un schéma de marche techno- logique suivant l'invention est représenté dans la fig. 2.
Les vieux papiers sont déchiquetés en fibres grossières dans le défibreur 11. Les vieux papiers grossièrement défibrés sont conduits de façon continue;en passant par la cuve 12,
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à l'épaississeur 13. La. pâte épaissie est acheminée de l'épaississeur, par la pompe 14 vers la cuve d'entreposage @ et d'hydratation pour la pâte. La pâte est refoulée hors de la cuve d'entreposage et est amenée à l'état dilué au collecteur 16. De cette façon, la pâte traitée parvient dans le système séparateur 19, après quoi la pâte épurée est acheminée vers le traitement ultérieur.
REVENDICATIONS
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1. Procédé pour la désagglutination des fibres des vieux papiers, après défibrage grossier et épaississement, caractérisé en ce que, après le défibrage et l'épaississe- ment, la pâte est placée dans une cuve d'hydratation, avec une densité de matière de 10 à 22% où elle est soumise à un gonflement préalable et à une hydratation, après quoi la pâte est refoulée de la cuve et, après dilution à une densi- té e matière de 0,5 à 5%, est soumise à des vibrations mé- caniques dans la gamme de fréquences de 1,5 à 45 kHz, dans le milieu aqueux, dans le dispositif pour la désagglutina- tion des fibres, après quoi on procède à l'épuration de la pâte.
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Method and device for breaking up old fibers
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afirntwrlYwrllrloa.ywwrW wwwwwwrw.rrwwlrW wwwrw, rW rwtYrnar1w111rnirwYllrwaswlwrifrWlw papers.
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The present invention relates to a method and a device for de-agglutinating the fibers of waste paper, where the waste paper, coarsely defibrated, is stored, with a high density of material, these papers then being subjected, in the device for the disagglutination of fibers, by the action of mechanical vibrations.
Waste paper has long been an important source of raw material for the manufacture of paper and board. From the point of view of the national economy, the recovery of these papers reduces the consumption of the raw material constituted by wood.
The recovery of waste paper is conditioned by the complete refining of these, with total isolation of the individual fibers that had been agglutinated to each other during the manufacturing processes to which these papers were previously subjected, as well as by perfect leaching of the papers in question.
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In accordance with the manufacturing processes known to date, the waste paper is first treated in a disintegration device (pulper, Dutch pile, or dry, in grinders, after preliminary treatment with steam. ) and then in defibrators, which are essentially mills in the paper industry, such as cone cells, the hydrafiner, disc refiner and, possibly, devices for refining, known as crushers, possibly deflakers, and others.
The drawbacks of the defibrators mentioned above, used to date, lie in too brutal an action on the paper fiber. The fibers break and shorten, so that undesirable fragments are obtained * This has the effect of deteriorating the properties and mechanical parameters of the fibers and leads to technological difficulties during their processing, a lengthening of the crushing time, low initial resistance in the wet state, formation of mucilage and mold in the working circuit and a decrease in the capacity of the production plant.
The installations mentioned above often require the provision, upstream, of separator systems (purification systems) on several stages, which require a great expenditure of energy and significant investments. In addition, in 'this phase of the treatment, that is to say when the waste paper is not yet sufficiently refined, a significant part of the perfectly refined fibers are discharged from the. separator by the fact that they adhere to non-defibrated fractions discharged from the separator.
In this way, clumps of fibers remain in the insufficiently defibrated pulp, fibers which, for their part, are not sufficiently leached and therefore not enough
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clean. To these fibers still partly adhere various materials, such as dyes, adhesives, hydrated cured celluloses. These portions, 'pieces and heaps, not defibrated, impurities not defibrated, and inorganic constituents, which are not agglutinated with the fibers, adversely affect the properties of the product obtained from waste paper, both from a mechanical point of view and from this - him of the aspect, and does not allow any improvement of the surface.
The drawbacks mentioned above are eliminated by virtue of the process according to the invention.
The principle of the process according to the invention resides in that, after the coarse defibration and the thickening, the paste is placed in a hydration cere, with a material density of 10 to 22% where it is subjected. to prior swelling and hydration, after which the dough is forced out of the tank and, after dilution to a density of ma-
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content of 0.5 to ee, is subjected to mechanical vibrations in the frequency range of 1.5 to 45 kHz, in the aqueous medium, in the device for the disagglutination of fibers, after which one proceeds to the purifying the pulp.
It is only then that the defibrated paste is introduced into the separator.
The device according to the invention for the implementation of the process is characterized in that it comprises a distributor for the suspension, supply pipes,
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tt3 mcynical vibration generator $ and a de-glutination tank, the action zone of the mechanical vibration generator being located at a minimum distance of 20 mm from the intake cover of the deglutination tank, the latter being provided with '' a system of specially shaped nozzles, to which are assigned, at a distance of 5 to 25 mm
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starter cones with an angle at the top between 60 and 120, which have the effect of equalizing the flow of fibers towards the field of mechanical vibrations of maximum intensity,
in the deagglutination tank.
The disagglutination device makes it possible to isolate the latter, without having to provide upstream a separator system (scrubber), which is excluded in existing installations. This not only eliminates the primary separator system (scrubber), which consumes a lot of energy and requires large investments, but also achieves a remarkable reduction in the losses of refined fibers, losses which occur in the separator system ( purifier) prevailed) by the fact that the waste paper is not sufficiently refined and that the refined fibers adhere to the fractions removed from the separator.
In accordance with the process according to the invention, prior to the treatment of the fibers of waste paper, a prolonged hydration of the latter is carried out, so that, under the influence of the swelling, a release of the waste takes place. hydrated cellulose and, consequently, a plasticization of the fibers, then a partial destruction of the adhesion between the adhesives, the sizing agents, the colors, the organic fractions and the fillers, on the one hand, and cellulose fibers, woodpecker and other fibers, on the other hand. The fibers are now suitably prepared for further processing, which consists in completely removing these fibers from the fibrous clumps.
In a following phase, a device is called upon to disintegrate the fibers of the waste paper, by having recourse to panic vibrations which, in the aqueous medium, produce, of an art, a deagglutination of the fibers and their separation, as well as total destruction of adhesives,
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sizing agents and printing inks and, on the other hand, the leaching of these fibers.
This not only gives good felting during the manufacture of the paper sheet, but also a more thorough chemical bond between the fibers (hydrogen bridges) and therefore an improvement in the properties and mechanical parameters; in addition, the work on the paper machine is simplified and, as a preliminary, the possibility of easy separation of the charges now released.
This excludes a loss of fiber, so that in the separator systems, which follow the device for the disagglutination of the fibers, no evacuation of clumps of non-defibrated pieces of paper occurs.
The device for the disagglutination of fibers is shown in fig. 1. It consists of a distributor 1 for the suspension, supply pipes 2, a mechanical vibration generator 3 and the deagglutination tank 4. The tank 4 is provided with a cover for inlet 5 which carries the system of specially shaped nozzles. These nozzles are arranged in telescopic sleeves 7. These sleeves are guided by the guide rods 8 After telescoping the sleeves 7 outwards, the interior space of the deagglutination tank can be isolated by means of the valve 9, so that the cleaning of the specially shaped nozzles can be carried out without interrupting the operation. Priming cones 10 are assigned to the specially shaped nozzles.
An exemplary embodiment of a technological operating diagram according to the invention is shown in FIG. 2.
The waste papers are shredded into coarse fibers in the shredder 11. The coarsely shredded waste papers are conveyed continuously, passing through the tank 12,
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to the thickener 13. The thickened dough is conveyed from the thickener, by the pump 14 to the storage and hydration tank for the dough. The pulp is forced out of the storage tank and is brought in a diluted state to the manifold 16. In this way, the treated pulp enters the separator system 19, after which the purified pulp is sent to further processing.
CLAIMS
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1. Process for the deagglutination of fibers from waste paper, after coarse defibration and thickening, characterized in that, after defibration and thickening, the pulp is placed in a hydration tank, with a material density of 10 to 22% where it is subjected to prior swelling and hydration, after which the dough is forced out of the tank and, after dilution to a material density of 0.5 to 5%, is subjected to vibrations mechanical in the frequency range 1.5 to 45 kHz, in the aqueous medium, in the device for the deagglutination of fibers, after which the pulp is cleaned.