DE60214861T2 - Verfahren zum beladen einer faserstoffsuspension mit kalziumkarbonat - Google Patents
Verfahren zum beladen einer faserstoffsuspension mit kalziumkarbonat Download PDFInfo
- Publication number
- DE60214861T2 DE60214861T2 DE60214861T DE60214861T DE60214861T2 DE 60214861 T2 DE60214861 T2 DE 60214861T2 DE 60214861 T DE60214861 T DE 60214861T DE 60214861 T DE60214861 T DE 60214861T DE 60214861 T2 DE60214861 T2 DE 60214861T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fiber suspension
- rotor
- calcium carbonate
- gas
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
- D21C9/004—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/70—Inorganic compounds forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with other substances added separately
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/65—Acid compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
- Hintergrund der Erfindung
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beladen von Fasern in einer Fasersuspension mit einer chemischen Verbindung und insbesondere eine Vorrichtung zum Beladen von Fasern in einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat.
- 2. Beschreibung des Standes der Technik
- Eine Papiermaschine nimmt eine Fasersuspension mit einer Vielzahl von Fasern wie z. B. Holzfasern, die in einer wässrigen Lösung suspendiert sind, auf. Das Wasser wird abgelassen und die Fasersuspension wird in der Papiermaschine getrocknet, um den Faseranteil zu erhöhen und damit eine Faserbahn als Endprodukt herzustellen.
- Die von der Papiermaschine hergestellte Faserbahn umfasst typischerweise organische Holzfasern und anorganische Füllstoffe. Ein bekannter anorganischer Füllstoff ist Calciumcarbonat, das direkt der Fasersuspension zugesetzt werden kann (direkt geladenes Calciumcarbonat). Es ist auch bekannt, die Fasern innerhalb einer Fasersuspension chemisch mit Calciumcarbonat in den Hohlräumen und Wänden der einzelnen Fasern zu beladen (fasergeladenes Calciumcarbonat). Das fasergeladene Calciumcarbonat erhöht die Festigkeit des Papiers im Vergleich zu direkt geladenem Calciumcarbonat (direktes Hinzufügen von Calciumcarbonat in die Fasersuspension) mit gleichem Belade(Füllstoff)-Gehalt. Dies erbringt insofern einen wirtschaftlichen Vorteil, als der Füllstoffgehalt des Papiers durch Ersetzen der kostspieligeren Faserquelle (Holzfasern) durch Calciumcarbonat erhöht ist. Die fertige Papierbahn weist auf Grund des erhöhten Calciumcarbonat-Füllstoffgehalts höhere Festigkeitseigenschaften auf. Im Gegensatz dazu sind die Festigkeitseigenschaften einer fertigen Bahn unter Verwendung von direkt geladenem Calciumcarbonat geringer.
- Beispielsweise offenbart die US-Patentnummer 5 223 090 (Klungness, et al.) ein Verfahren zum chemischen Beladen einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat. In einem beschriebenen Verfahren wird Calciumoxid oder Calciumhydroxid in eine Refinereinheit platziert und Kohlendioxid wird unter einem bestimmten Druck in die Refinereinheit eingespritzt. Die Fasersuspension wird über eine vorbestimmte Zeitspanne im Refiner belassen, um sicherzustellen, dass eine richtige chemische Reaktion und somit ein richtiges chemisches Beladen der Fasersuspension erfolgt. In einem weiteren beschriebenen Verfahren wird eine Fasersuspension mit Calciumoxid oder Calciumhydroxid in einen Lebensmittelmischer mit 18,9 1 eingeleitet und Kohlendioxidgas wird unter einem bestimmten Druck in den Mischer eingespritzt. Sowohl bei Verwendung des Refiners als auch des Lebensmittelmixers verwenden beide Verfahren ein Chargen-Verarbeitungsverfahren zur Verarbeitung von nur einer kleinen Menge der Fasersuspension auf ein Mal. Auf Grund der großen Menge von Fasersuspension, die an der Nasspartie einer Papiermaschine benötigt wird, erfordert ein Chargenverfahren, dass die chemisch beladene Fasersuspension für die endgültige Verwendung in einer Papiermaschine in einen anderen Behälter überführt wird.
- Es besteht Bedarf an einem Verfahren zum chemischen Beladen einer Fasersuspension zu Verwendung in einer Papiermaschine mit einem entsprechenden Produktionsausstoß einer chemisch beladenen Fasersuspension von mehr als 62 m3 bis 3738 m3 pro Tag für moderne Papierherstel lungsverfahren, die eine wirtschaftliche Nutzung solch eines chemischen Beladeverfahrens zulässt.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Beladen von Fasern in einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat unter Verwendung einer Vorrichtung mit einem drehbaren Verteilungselement, einer Rotor- und Statoranordnung und einem dazwischen angeordnetem Zahnring bereit. Ein Reaktandengas wie z. B. Kohlendioxid, Ozon und/oder Wasserdampf, wird in einen Gasring eingespritzt, der derart zwischen dem Zahnring und der Rotor- und Statoranordnung definiert ist, dass die Calciumcarbonat bildende chemische Reaktion abläuft.
- Die Erfindung umfasst in einer Ausführungsform davon ein Verfahren zum Beladen von Fasern in einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat. Eine Fasersuspension wird zu einem Einlass eines Gehäuses transportiert. Die Fasersuspension umfasst Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid. Die Fasersuspension wird von dem Einlass unter Verwendung eines drehbaren Verteilungselements verteilt. Die Fasersuspension wird durch einen Zahnring, der zwischen dem Verteilungselement und der Rotor- und Statoranordnung angeordnet ist, geleitet. Ein Reaktandengas wird dem Gasring, der zwischen dem Zahnring und der Rotor- und Statoranordnung definiert ist, zugeführt. Calciumcarbonatkristalie werden in der Fasersuspension gebildet, wenn die Fasersuspension durch den Gasring tritt. Die Calciumcarbonatkristalle werden in der Fasersuspension unter Verwendung der Rotor- und Statoranordnung verteilt.
- Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Faserbeladung der Fasersuspension in einem kontinuierlichen Prozess erfolgt, wo durch Produktionsausstoßmengen von beladener Fasersuspension bereitgestellt werden, die zur Verwendung in einer Papiermaschine ausreichend sind.
- Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die bestimmte Art der Calciumcarbonatkristalle, die gebildet werden, abhängig von der Temperatur, dem pH und der Reaktionszeit innerhalb des Zahnringes gesteuert werden kann.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass der Zahnring den Durchfluss der Fasersuspension durch den Gasring steuert.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass die Konsistenz der beladenen Fasersuspension an dem Abnahmeauslass unter Verwendung von Verdünnungswasser geändert werden kann.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass das Beladen der Fasern in der Fasersuspension sowohl in als auch an den Fasern erfolgt.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass die Calciumcarbonatkristalle allgemein innerhalb der Fasersuspension unter Verwendung der Rotor- und Statoranordnung gleichmäßig verteilt werden.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass das Verteilungselement sowie der Rotor der Rotor- und Statoranordnung durch eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben werden.
- Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, dass, da die chemische Reaktion innerhalb des Gasrings erfolgt, die beladene Fasersuspension für die weitere Verwendung oder unterstromige Verarbeitung unter Umgebungsdruck ausgetragen werden kann.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Die oben erwähnten und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden offensichtlicher und die Erfindung wird besser verständlich unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen:
-
1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Faserbeladung der vorliegenden Erfindung ist; -
2 eine Schnittdarstellung der in1 gezeigten Vorrichtung zur Faserbeladung entlang der Linie 2-2 ist; und -
3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Faserbeladung ist, wie in den1 und2 gezeigt, wobei diese in einem Faserbeladungssystem enthalten ist. - Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen in den einzelnen Ansichten entsprechende Teile. Das hier dargelegte erläuternde Beispiel veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer Form und solch ein erläuterndes Beispiel soll den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
- Detaillierte Beschreibung der Erfindung
- Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen und im Spezielleren auf die
1 und2 wird eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Faserbeladung10 der vorliegenden Erfindung zur Faserbeladung in einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat gezeigt. Die Vorrichtung zur Faser beladung10 umfasst allgemein ein Gehäuse12 , ein drehbares Verteilungselement14 , eine Rotor- und Statoranordnung16 , einen Zahnring18 , eine Rekatandengaszufuhr20 und eine Antriebswelle22 . - Das Gehäuse
12 umfasst zwei ringförmig geformte Wände24 und26 , einen Einlass28 und einen Abnahmeauslass30 . Der Einlass28 weist die Form eines Zuleitungsrohres auf, das eine Pulpe- und Kalkmischung aufnimmt, wie durch den Pfeil32 angezeigt. Der Kalk kann in Form von Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid vorliegen, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Das Zuleitungsrohr28 ist mit einer Öffnung verbunden, die in der ringförmigen Wand24 gebildet ist, um die Pulpe- und Kalkmischung an das Innere des Gehäuses12 zu liefern. Der Abnahmeauslass30 ist verbunden mit und erstreckt sich von einer Umfangswand34 weg, die sich zwischen den ringförmigen Wänden24 und26 erstreckt. - Das drehbare Verteilungselement
14 besitzt in der gezeigten Ausführungsform die Form eines Verteilungskreuzes mit einer Vielzahl (und zwar vier) von sich radial erstreckenden Flügeln, die die von dem Zuleitungsrohr28 aufgenommene Pulpe- und Kalkmischung radial nach außen verteilen. Das Verteilungskreuz14 ist mit der Antriebswelle22 konzentrisch verbunden, die wiederum über einen Elektromotor36 drehbar angetrieben wird (3 ). Das Verteilungskreuz14 und die Antriebswelle22 weisen somit jeweils eine gemeinsame Drehachse38 auf. Auch ist das Verteilungskreuz15 allgemein konzentrisch mit dem Zuleitungsrohr28 positioniert, um die Pulpe- und Kalkmischung innerhalb des Gehäuses12 gleichmäßig in einer Richtung radial nach außen zu verteilen. - Die Rotor- und Statoranordnung
16 umfasst einen Rotor40 und einen Stator42 . Der Stator42 ist angebracht an und getragen von einer ringförmigen Wand24 . Der Rotor40 ist in einer gegenüberliegenden Bezie hung relativ zu dem Stator42 angeordnet, um einen Spalt44 dazwischen zu definieren. Der Abstand des Spalts44 zwischen dem Rotor40 und dem Stator42 beträgt zwischen ungefähr 0,5 und 100 mm, vorzugsweise zwischen ungefähr 25 und 75 mm. Jeder von dem Rotor40 und dem Stator42 besitzt einen Außendurchmesser von zwischen 0,5 und 2 Metern, was in einer Tangentialgeschwindigkeit an dem Außendurchmesser des Rotors40 von zwischen 20 und 100 Metern pro Sekunde, vorzugsweise zwischen 40 und 60 Metern pro Sekunde bei der Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswelle22 resultiert. Der Rotor40 und der Stator42 umfassen bekannterweise jeweils eine Vielzahl von Zähnen. Der Spaltabstand zwischen dem Rotor40 und dem Stator42 sowie die bestimmte Konfiguration der Zahnkonstruktion des Rotors40 und des Stators42 kann abhängig von der bestimmten Anwendung variieren. - Der Rotor
40 und die Antriebswelle22 sind über eine Scheibe50 miteinander gekoppelt. Der Rotor40 ist mit der Scheibe50 gekoppelt, sodass der Rotor40 allgemein konzentrisch mit der Drehachse38 ist. - Der Zahnring
18 ist an der ringförmigen Wand24 angebracht und erstreckt sich zu der ringförmigen Wand26 in einer Richtung allgemein parallel zu der Drehachse38 . Der Zahnring18 ist zwischen dem Verteilungselement14 und der Rotor- und Statoranordnung16 angeordnet. Der Zahnring18 umfasst eine Vielzahl von Zähnen46 (im Querschnitt in2 gezeigt), die relativ zueinander ringförmig beabstandet sind. Die Zähne46 können, abhängig von der bestimmten Anwendung, einen allgemein rechteckigen Querschnitt aufweisen, wie gezeigt, oder anders geformt sein. Die Größe der Zähne46 wie auch der Abstand zwischen den Zähnen46 ist derart gewählt, dass die Durchflussrate der Fasersuspension in einer Richtung radial nach außen von dem Verteilungselement14 in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen wie Druck etc. gesteuert wird. - Der Zahnring
18 und die Rotor- und Statoranordnung16 definieren einen Gasring48 dazwischen. Der Gasring48 ist ringförmig geformt und erstreckt sich zwischen dem Zahnring18 und der Rotor- und Statoranordnung16 . Die Größe des Gasrings48 , die in erster Linie durch die radiale Ausdehnung des Gasrings48 definiert ist, ist der Reaktionszeit der chemischen Reaktion angemessen, die innerhalb des Gasrings48 abläuft, wie hierin nachfolgend beschrieben. - Die Reaktandengaszufuhr
20 steht mit dem Gasring48 an einer Vielzahl von Stellen in fluidmäßiger Verbindung. Die Gaszufuhr20 liefert ein Reaktandengas wie z. B. Kohlendioxid, Ozon und/oder Wasserdampf an den Gasring48 . Ein Steuerventil50 ist mit der Reaktandengaszufuhr20 verbunden und steuert einen Druck und/oder einen Durchfluss des Reaktandengases, das in den Gasring48 hinein strömt. In der gezeigten Ausführungsform erfolgt die Reaktandengaszufuhr20 in der Form von Kohlendioxidgaszufuhr. - Der Verdünnungswassereinlass
52 ist mit der Umfangswand34 verbunden. Der Verdünnungswassereinlass52 ist mit einer Quelle für Verdünnungswasser verbunden und wird verwendet, um die Fasersuspension zu einer gewünschten Konsistenz zu verdünnen, bevor sie aus dem Abnahmeauslass30 ausgetragen wird. - Im Gebrauch wird eine Fasersuspension in Form einer Pulpe- und Kalkmischung durch das Zuleitungsrohr
28 in das Innere des Gehäuses12 transportiert. Die Fasersuspension weist eine Faserkonsistenz von zwischen ungefähr 2,5 % und 60 % an dem Zuleitungsrohr28 auf, und weist vorzugsweise eine Konsistenz von zwischen ungefähr 15 % und 35 % an dem Zuleitungsrohr28 auf. Der Kalk kann Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid umfassen und umfasst vorzugsweise Calciumhydroxid in ei ner Konzentration von zwischen 0,1 % und 60 % Trockenmasse vor dem Mischen mit der Fasersuspension, und weist bevorzugter eine Konzentration von zwischen 2 % und 20 % Trockenmasse vor dem Mischen mit der Fasersuspension auf. - Das Verteilungskreuz
15 verteilt die Fasersuspension in einer Richtung radial nach außen zu dem Zahnring18 . Der Zahnring regelt die Strömung der Fasersuspension in den Gasring48 hinein. - Ein Reaktandengas wie z. B. Kohlendioxid, Ozon und/oder Wasserdampf, vorzugsweise Kohlendioxid, wird von der Reaktendengaszufuhr
20 in den Gasring48 eingespritzt. Das Kohlendioxid wird in den Gasring48 bei einer Temperatur von ungefähr –15°C und 120°C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen ungefähr 20 °C und 90 °C eingespritzt. Darüber hinaus wird das Kohlendioxid bei einem Druck von zwischen ungefähr 0,1 und 6 bar, vorzugsweise von zwischen ungefähr 0,5 und 3 bar in den Gasring48 eingespritzt. Die Fasersuspension weist innerhalb des Gasrings48 einen pH von zwischen ungefähr pH 6,9 und 10, vorzugsweise zwischen ungefähr pH 7,0 und 8,5 auf. Die Temperatur und der Druck des Kohlendioxidgases, der pH der Fasersuspension und die Reaktionszeit innerhalb des Gasrings48 bestimmen primär den Typ von Calciumcarbonatkristallen, die als Ergebnis einer chemischen Reaktion zwischen dem Kohlendioxid und dem Kalk in der Fasersuspension gebildet werden. Die Calciumcarbonatkristalle weisen abhängig von diesen Betriebsbedingungen eine rhomboedrische, skalenoedrische oder Kugelform auf. Die Calciumcarbonatkristalle sind in den Hohlraum wie auch an die Wand der einzelnen Fasern innerhalb der Fasersuspension geladen. Die gebildeten Calciumcarbonatkristalle weisen eine Größenverteilung von zwischen ungefähr 0,05 und 5 Mikrometer, vorzugsweise zwischen 0,3 und 2,5 Mikrometer auf. - Die beladene Fasersuspension strömt dann von dem Gasring
48 durch die Rotor- und Statoranordnung16 . Im Spezielleren strömt die Fasersuspension durch den Spalt44 sowie die Räume zwischen benachbarten Zähnen des Rotors40 und Stators42 . Die Rotor- und Statoranordnung16 verteilt die Calciumcarbonatkristalle in der Fasersuspension. Die Fasersuspension weist, wenn sie durch die Rotor- und Statoranordnung16 tritt, eine Pulpenkonsistenz von zwischen ungefähr 0,1 % und 50 % und vorzugsweise eine Pulpenkonsistenz von zwischen ungefähr 2,5 % und 35 % auf. Die Fasersuspension, beladen mit Calciumcarbonatkristallen an und in einzelnen Fasern in der Fasersuspension, wird durch den Abnahmeauslass30 bei Umgebungsdruck zur weiteren Verarbeitung z. B. an eine Maschine oder Bütte ausgetragen.
Claims (32)
- Verfahren zum Beladen von Fasern in einer Fasersuspension mit Calciumcarbonat, mit den Schritten, dass: ein Gehäuse (
12 ) mit einem Einlass (28 ) und einem Abnahmeauslass (30 ) bereitgestellt wird; ein drehbares Verteilungselement (14 ) in dem Gehäuse (12 ) bereitgestellt wird; eine Rotor- und Statoranordnung (16 ) in dem Gehäuse (12 ) radial außerhalb des Verteilungselements (14 ) bereitgestellt wird; eine Fasersuspension zu dem Einlass (28 ) transportiert wird, wobei die Fasersuspension Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid umfasst; die Fasersuspension von dem Einlass (28 ) unter Verwendung des drehbaren Verteilungselements (14 ) verteilt wird; die Fasersuspension durch einen Zahnring (18 ), der zwischen dem Verteilungselement (14 ) und der Rotor- und Statoranordnung (16 ) angeordnet ist, geleitet wird; ein Reaktandengas einem Gasring (48 ), der zwischen dem Zahnring (18 ) und der Rotor- und Statoranordnung (16 ) definiert ist, zugeführt wird; die Fasersuspension durch den Gasring (48 ) geleitet wird; Calciumcarbonatkristalle in der Fasersuspension in dem Gasring (48 ) gebildet werden; und die Calciumcarbonatkristalle in der Fasersuspension unter Verwendung der Rotor- und Statoranordnung (16 ) verteilt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Zuführens eines Reaktandengases umfasst, dass Kohlendioxid und/oder Ozon zugeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Transportschritt umfasst, dass eine Fasersuspension mit einer Konsistenz zwischen ungefähr 2,5 und 60 % zu dem Einlass transportiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Transportschritt umfasst, dass eine Fasersuspension mit einer Konsistenz zwischen ungefähr 15 und 35 % zu dem Einlass transportiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension, die zu dem Einlass transportiert wird, Calciumhydroxid mit einer Konzentration zwischen 0,1 und 60 % Trockenmasse umfasst, bevor es mit der Fasersuspension gemischt wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Fasersuspension, die zu dem Einlass transportiert wird, Calciumhydroxid mit einer Konzentration zwischen 2 und 20 % Trockenmasse umfasst, bevor es mit der Fasersuspension gemischt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zahnring eine Strömung der Fasersuspension in den Gasring regelt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zufuhrschritt umfasst, dass das Reaktandengas dem Gasring bei einer Temperatur zwischen ungefähr –15°C und 120°C zugeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Zufuhrschritt umfasst, dass das Reaktandengas dem Gasring bei einer Temperatur zwischen ungefähr 20°C und 90°C zugeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Bildungsschritt umfasst, dass Calciumcarbonatkristalle gebildet werden, die abhängig von der Temperatur einen rhomboedrischen, skalenoedrischen oder kugelförmigen Kristalltyp aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zufuhrschritt umfasst, dass das Reaktandengas dem Gasring bei einem Druck zwischen ungefähr 0,1 und 6 bar zugeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Zufuhrschritt umfasst, dass das Reaktandengas dem Gasring bei einem Druck zwischen ungefähr 0,5 und 3 bar zugeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bildens der Calciumcarbonatkristalle den Teilschritt umfasst, dass die Calciumcarbonatkristalle in und/oder auf Fasern in der Fasersuspension geladen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Calciumcarbonatkristalle eine Größenverteilung zwischen ungefähr 0,05 und 5 Mikrometer aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Calciumcarbonatkristalle eine Größenverteilung zwischen ungefähr 0,3 und 2,5 Mikrometer aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension, die durch die Rotor- und Statoranordnung hindurchtritt, eine Pulpenkonsistenz zwischen ungefähr 0,1 und 50 % aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension, die durch die Rotor- und Statoranordnung hindurchtritt, eine Pulpenkonsistenz zwischen ungefähr 5 und 35 % aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension einen pH in dem Gasring zwischen ungefähr 6,0 und 10,0 pH aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension einen pH in dem Gasring zwischen ungefähr 7,0 und 8,5 pH aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rotor und Stator einen Spaltabstand dazwischen zwischen ungefähr 0,5 und 100 Millimeter aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Rotor und Stator und einen Spaltabstand dazwischen zwischen ungefähr 25 und 75 Millimeter aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rotor und Stator einen Durchmesser zwischen ungefähr 0,5 und 2 Meter aufweisen.
- Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Rotor eine Tangentialgeschwindigkeit zwischen 20 und 100 Meter pro Sekunde aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Rotor eine Tangentialgeschwindigkeit zwischen 40 und 60 Meter pro Sekunde aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bildungsschritt umfasst, dass die Fasersuspension und das Reaktandengas in dem Gasring über eine Zeitdauer zwischen ungefähr 0,001 und 60 Sekunden reagieren gelassen werden.
- Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Bildungsschritt umfasst, dass die Fasersuspension und das Reaktandengas in dem Gasring über eine Zeitdauer zwischen ungefähr 0,01 und 0,05 Sekunden reagieren gelassen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gesamtenergie für den Prozess zwischen ungefähr 0,3 und 8 kWh/t liegt.
- Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Gesamtenergie für den Prozess zwischen ungefähr 0,5 und 4 kWh/t liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Prozess zu einer mit dem Calciumcarbonat beladenen Fasersuspension mit zwischen ungefähr 0,1 und 16 % Konsistenz führt.
- Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Prozess zu einer mit dem Calciumcarbonat beladenen Fasersuspension mit zwischen ungefähr 2 und 6 % Konsistenz führt.
- Verfahren nach Anspruch 1, das den weiteren Schritt umfasst, dass die beladene Fasersuspension bei Atmosphärendruck ausgegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasersuspension, die zu dem Einlass transportiert wird, einen pH zwischen ungefähr 6,0 und 10,0 pH aufweist; das Reaktandengas dem Gasring bei einer Temperatur zwischen ungefähr –15°C und 120°C zugeführt wird; und der Schritt des Bildens von Calciumcarbonatkristallen umfasst, dass Calciumcarbonatkristalle gebildet werden, indem die Fasersuspension und das Reaktandengas in den Gasring über eine Zeitdauer zwischen ungefähr 0,01 und 1 Minute reagieren gelassen werden.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/903,293 US6413365B1 (en) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
US903293 | 2001-07-11 | ||
PCT/EP2002/007473 WO2003006740A1 (en) | 2001-07-11 | 2002-07-05 | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60214861D1 DE60214861D1 (de) | 2006-11-02 |
DE60214861T2 true DE60214861T2 (de) | 2007-09-06 |
Family
ID=25417243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60214861T Expired - Fee Related DE60214861T2 (de) | 2001-07-11 | 2002-07-05 | Verfahren zum beladen einer faserstoffsuspension mit kalziumkarbonat |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6413365B1 (de) |
EP (1) | EP1409789B1 (de) |
AT (1) | ATE340287T1 (de) |
DE (1) | DE60214861T2 (de) |
DK (1) | DK1409789T3 (de) |
ES (1) | ES2272769T3 (de) |
PT (1) | PT1409789E (de) |
WO (1) | WO2003006740A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007051665A1 (de) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Bildung von Calciumcarbonat in einer Faserstoffsuspension |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10107448A1 (de) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beladen von in einer Faserstoffsuspension enthaltenen Fasern mit einem Füllstoff |
DE10120635A1 (de) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beladen von Fasern mit Calciumcarbonat |
US6413365B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-07-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
EA006451B1 (ru) * | 2002-02-02 | 2005-12-29 | Фойт Пэйпер Патент Гмбх | Способ обработки волокон, содержащихся в суспензии волокнистого материала |
DE10208983A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-11 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn |
US20050121157A1 (en) * | 2002-02-28 | 2005-06-09 | Klaus Doelle | Method for the fabrication of a fiber web |
US20040108083A1 (en) * | 2002-12-09 | 2004-06-10 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Filler-fiber composite |
US20040108082A1 (en) * | 2002-12-09 | 2004-06-10 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Filler-fiber composite |
DE10302783A1 (de) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zur Erzeugung einer für die Herstellung einer Tissue- oder Hygienebahn bestimmten Faserstoffsuspension |
DE10317722A1 (de) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension mit Kalziumkarbonat und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE10325688A1 (de) * | 2003-06-06 | 2004-12-23 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension mit Kalziumkarbonat und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE10335751A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
FI120462B (fi) * | 2003-08-06 | 2009-10-30 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä ja laitteisto kalsiumkarbonaatin saostamiseksi kuitumateriaaliin |
DE10347920A1 (de) * | 2003-10-15 | 2005-05-19 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beladen einer Faserstoffsuspension |
DE10351292A1 (de) * | 2003-10-31 | 2006-02-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen einer Faserstoffsuspension und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102004028045A1 (de) * | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung einer Faserstoffsuspension |
GB0413068D0 (en) * | 2004-06-11 | 2004-07-14 | Imerys Minerals Ltd | Treatment of pulp |
DE102004045089A1 (de) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beladen einer Faserstoffsuspension |
DE102006012835B3 (de) * | 2006-03-21 | 2007-11-15 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Behandlung von störende Gefäßzellen enthaltendem Zellstoff |
DE102007019784A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen von Fasern einer Faserstoffsuspension mit Calciumcarbonat gebildet aus Calciumhydrogencarbonatlösung |
DE102007019783A1 (de) | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen von Fasern einer Faserstoffsuspension mit Calciumcarbonat gebildet aus (Hydrogen)carbonatverbindungen |
DE102007019794A1 (de) | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen von Fasern einer Faserstoffsuspension mit CaCO3 gebildet aus CaCI2 und Ca(HCO3)2, (NH4)2CO3 und/oder NH4HCO3 |
FI121232B (fi) * | 2007-12-14 | 2010-08-31 | Timo Olavi Imppola | Menetelmä ja laitteisto jatkuvatoimisen saostetun kalsiumkarbonaatin valmistamisen nopeuttamiseksi |
US8808503B2 (en) * | 2009-02-02 | 2014-08-19 | John Klungness | Fiber loading improvements in papermaking |
FI124831B (fi) * | 2010-03-10 | 2015-02-13 | Upm Kymmene Oyj | Menetelmä ja reaktori kalsiumkarbonaatin in-line-valmistamiseksi paperimassavirtaukseen |
IT201600079225A1 (it) | 2016-07-28 | 2018-01-28 | Luise Silvia | Struttura di elettrodializzatore per la dissalazione di acque ad alta concentrazione di sali disciolti |
WO2018140252A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Treated fibers and fibrous structures comprising the same |
RU2757876C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2021-10-22 | Публичное акционерное общество "Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе" | Способ производства мела химически осажденного |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5244542A (en) * | 1987-01-23 | 1993-09-14 | Ecc International Limited | Aqueous suspensions of calcium-containing fillers |
US5219660A (en) * | 1987-06-01 | 1993-06-15 | Wason Satish K | Precipitated encapsulated paper pigments and methods |
US4892590A (en) * | 1988-06-03 | 1990-01-09 | Pfizer Inc. | Precipitated calcium carbonate-cationic starch binder as retention aid system for papermaking |
US5096539A (en) * | 1989-07-24 | 1992-03-17 | The Board Of Regents Of The University Of Washington | Cell wall loading of never-dried pulp fibers |
GB2248229B (en) * | 1990-09-27 | 1994-10-26 | Ecc Int Ltd | Precipitated calcium carbonate |
US5223090A (en) | 1991-03-06 | 1993-06-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method for fiber loading a chemical compound |
FI100729B (fi) * | 1995-06-29 | 1998-02-13 | Metsae Serla Oy | Paperinvalmistuksessa käytettävä täyteaine ja menetelmä täyteaineen va lmistamiseksi |
FI100670B (fi) * | 1996-02-20 | 1998-01-30 | Metsae Serla Oy | Menetelmä täyteaineen lisäämiseksi selluloosakuituperäiseen massaan |
FR2775301B1 (fr) * | 1998-02-20 | 2000-03-24 | Air Liquide | Procede de synthese de carbonate de calcium au contact de fibres, nouveau produit obtenu |
US6251356B1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-06-26 | G. R. International, Inc. | High speed manufacturing process for precipitated calcium carbonate employing sequential perssure carbonation |
US6355138B1 (en) * | 2000-02-24 | 2002-03-12 | Voith Sulzer Paper Technology North America, Inc. | Method of chemically loading fibers in a fiber suspension |
DE10033979A1 (de) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zum Beladen von Fasern mit Calciumcarbonat |
US6413365B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-07-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
-
2001
- 2001-07-11 US US09/903,293 patent/US6413365B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-05 PT PT02767176T patent/PT1409789E/pt unknown
- 2002-07-05 DE DE60214861T patent/DE60214861T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-05 WO PCT/EP2002/007473 patent/WO2003006740A1/en active IP Right Grant
- 2002-07-05 AT AT02767176T patent/ATE340287T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-07-05 EP EP02767176A patent/EP1409789B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-05 ES ES02767176T patent/ES2272769T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-05 DK DK02767176T patent/DK1409789T3/da active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007051665A1 (de) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Bildung von Calciumcarbonat in einer Faserstoffsuspension |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60214861D1 (de) | 2006-11-02 |
WO2003006740A1 (en) | 2003-01-23 |
EP1409789A1 (de) | 2004-04-21 |
US6413365B1 (en) | 2002-07-02 |
EP1409789B1 (de) | 2006-09-20 |
ATE340287T1 (de) | 2006-10-15 |
DK1409789T3 (da) | 2007-01-15 |
PT1409789E (pt) | 2006-12-29 |
ES2272769T3 (es) | 2007-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60214861T2 (de) | Verfahren zum beladen einer faserstoffsuspension mit kalziumkarbonat | |
CN101374994B (zh) | 用于将化学物质输送到工艺流中的方法和装置 | |
DE69915810T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum zuführen einer chemikalie in eine flüssigkeit | |
EP2285476B1 (de) | Rotor-stator-system und verfahren zum herstellen von dispersionen | |
AT905U1 (de) | Herstellung eines premix auf zellulosebasis | |
DE69304801T2 (de) | Reaktorsystem zur Behandlung von Zellstoff | |
EP1147805B1 (de) | Verfahren zur Dispergierung eines Papierfaserstoffes sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10102449C1 (de) | Vorrichtung zur Heiß-Dispergierung eines Papierfaserstoffes | |
EP1417378B1 (de) | Vorrichtung zur ladung von fasern in einer fasersuspension mit kalziumkarbonat | |
AT505449B1 (de) | Dünnschichtbehandlungsapparat | |
DE69108917T3 (de) | Dynamischer druckwäscher. | |
EP1682722A1 (de) | Verfahren zum beladen einer faserstoffsuspension und anordnung zur durchführung des verfahrens | |
EP1347092B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einmischen von Fluiden in fliessfähige Medien | |
CH372537A (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Medien | |
WO2001070819A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung einer suspension von cellulose in einem wässrigen aminoxid | |
CH649330A5 (en) | Process for increasing the specific volume in the reprocessing of waste paper pulp | |
AT403063B (de) | Vorrichtung zum einmischen von chemikalien in eine faserstoffsuspension | |
EP0824106A2 (de) | Cellulosepartikel | |
DE19712651A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines heißen, überwiegend Papierfasern enthaltenden Krümelstoffes | |
CH355770A (de) | Verfahren und Apparatur zur kontinuierlichen oder chargenweisen Behandlung von Stoffen und Stoffgemischen | |
EP0778370B1 (de) | Verfahren zur Zugabe von reduzierendem Bleichmittel zu einem hochkonsistenten Papierfaserstoff | |
DE10108518A1 (de) | Vorrichtung zur Dispergierung von hochkonsistentem Papierfaserstoff | |
AT227667B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Stoffen bzw. Stoffgemischen | |
CH404368A (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung fliessfähiger Stoffe durch hochfrequente Schwingungen | |
DE102006021461A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und/oder Aufbereiten von kristallinem Calciumcarbonat, insbesondere für die Papierfabrikation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |