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Vorrichtung zur Zerkleinerung von abgepreßter Alkalicellulose für
die Viscoseherstellung Zur Herstellung von künstlichen Gebilden aus Viscose ist
eine gründliche Zerkleinerung der Alkalicellulose erforderlich, um sie für die nachfolgende
chemische Reaktion zugänglich zu machen. Das Material muß gut und gleichmäßig zerkleinert
werden, damit der Schwefelkohlenstoff in der richtigen. Weise auf die einzelnen
Fasern einwirken kann. Das Material soll aber lediglich zerkleinert und nicht zermahlen
werden. Auch soll :die Zerkleinerung der Alkalicellulose nur so weit vor - sich
gehen, wie zu .einer vorteilhaften Einwirkung des Schwefelkohlenstoffs erforderlich
ist; denn eine zu weitgehende mechanische Zerkleinerung ist schädlich, führt zu
schlechten Lösungen und miederwertige ;n Endprodukten.
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Man benutzte bisher für die Zerkleinerung im allgemeinen knetwerkartige
Maschinen, die eine nach den bekannten Teigmaschinen analog gebaute Vorrichtung
darstellen, deren Rührflügel jedoch scharf gezahnt sind. So arbeitet man gemäß einem
Vorschlag mit einem Zerfaserer, der mit umlaufenden Knetflügeln ausgerüstet ist.
An anderer Stelle wird eine Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei je um eine Achse
drehbaren, auf dem Umfange gezahnten Flügeln, die gegen ein entsprechend gezahntes
Grundwerk arbeiten, beschrieben. In der neuen Literatur werden die Zerkleinerungsvorrichtungen
für Alkalicellulose dadurch gekennzeichnet, .daß sie mit zwei sich gegeneinander
drehenden und mit scharfen Kanten versehenen Schaufeln ausgerüstet sind. Es wurden
auch Apparate verwendet, wie sie in der Papierindustrie zur Vorbereitung des Halbstoffes
für die Holländerarbeit gebräuchlich sind, z. B. kegelförmige Vorrichtungen ;nach
dem .Prinzip der Fleischmaschinen. Diese Apparate haben sich aber für den vorliegenden
Zweck nicht bewährt.
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Die _ vorstehend erwähnten Vorrichtungen leiden an dem Übelstand,
daß bereits genügend zerkleinertes Material so lange in der Apparatur verbleiben
muß, bis das letzte Quantum Alkalicellulose den gewünschten Feinheitsgrad erreicht
hat. Es ist klar, daß bei einer derartigen Handhabung die Gleichmäßigkeit der Zerkleinerung
leidet und insbesondere auch als Folge dieses ungleichmäßigen Verteilungsgrades
Einwirkungen auf die Faserstruktur der Gelluloseverbindtmg nicht ausbleiben können.
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Demgegenüber wurde nun gefunden, daß man diese Übelstände beseitigen
kann, indem man durch eine entsprechende apparative Anordnung dafür Sorge trägt,
daß das genügend zerkleinerte Material unmittelbar 'aus der Zerkleinerungszone der
Apparatur ausgeschieden wird. Man erzielt dies nach vorliegender Vorrichtung dadurch,
daß man die Alkalicellulose stufenweise zerkleinert. Durch die sofortige Abführung
des
durch die Vorrichtung genügend zerkleinerten Materials in die
nächste Zerkleinerungszone und schließlich aus der Apparatur hcraüs wird insbesondere
auch eine schädliche Erwärmung und ein Eingriff in die Struktur der Alkalicellulose
vermieden.
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Wie aus beiliegender Zeichnung zu ersehen ist, kann nach der erfindungsgemäßen
Vorrichtung etwa folgendermaßen gearbeitet werden Das Material wird in beliebiger
Form in einen ,nach oben trichterförmig erweiterten stehenden zylindrischen oder
kegelförmigen. Behälter eingefüllt. An einer zentrisch im Zylinderoder Kegelangeordneten
Welle sind in gewissen Abständen Taumelscheiben oder andere Flachscheiben angeordnet.
Die Innenfläche des Zylinder- oder Kegelmantels und die Ränder dieser Scheiben.
sind korrespondierend mit Zahnungen, Riffelungen oder ähnlichen Einkerbungen versehen,
und man erreicht die stufenweise Zerfaserung dadurch, daß sich der Abstand zwischen
der Riffelfläche der Tautnelscheibe und des Zylinder-oder Kegelmantels von der obersten
Taumelscheibe bis zur letzten am Austritt des Materials allmählich verjüngt. Ebenso
soll erfindungsgemäß auch die Zahnung der Scheibenränder wie die Zahnung .der inneren
Mantelfläche des Behälters in der Laufrichtung des Arbeitsgutes entsprechend verjüngt
bzw. verkleinert werden. Dadurch -wird erreicht, daß für die Zerfaserung des Materials
in jeder Stufe nur so viel Kraft aufgewandt werden muß, als der jeweiligen Teilchengröße
entspricht. Der Abstand zwischen Taumelscheiben und Mantelriffelung in der letzten
Stufe und ebenso die Zahnungen bzw. Einkerbungen an der Mantelfläche des- Behälters-
und an dem Scheibenrand sind dem gewünschten endgültigen Zerkleinerungsgrad anzupassen
und entsprechend einzustellen.
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Die zylindrische und kegelförmige Gestaltung des Behälters ist nur
beispielsweise so gewählt; sie kann auch anders ausgeführt werden, nämlich so, daß
man mehrere Zylinder mit kleiner -werdendem Durchmesser in der Arbeitsrichtung des
Apparates in entsprechender Weise aneinanderfügt. Bei einer solchen Anordnung ist
die Gewähr gegeben, daß das Material in jeder Zerkleinerungsstufe nur so weit zerteilt
wird, als es dem Zwischenraum zwischen Taumelscheibe und Mantel bzw. der Feinheit
der Riffelung entspricht. Außerdem sollen die Taumelscheiben gegebenenfalls so angeordnet
werden können, daß der Winkel, in welchem sie auf der Antriebswelle angebracht sind,
in weiten Grenzen variiert werden kann.
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Ein uünötiges nachträgliches Zerquetschen von bereits zerkleinertem
Material wird bei dieser Anordnung vermieden; denn in dem Augenblick, in dem die
Alkalicellulose -den der betreffenden Zerfaserungszone entsprechenden Zerteilungsgrad
erreicht hat, fällt sie automatisch in die Zone der nächstfolgenden Zerkleinerung.
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Die Anzahl der Zerkleinerungsstufen, die Feinheit der Riffelung und
die Größe des Abstandes zwischen Taumelscheiben. und Mantelriffelung, also die Größe
der Durchtrittsöffnung von einer Stufe zur andern, sowie die zweckmäßigste Art und
Weise der Zahnung bzw. der Einkerbung sind entsprechend zu ermitteln und lassen
sich im übrigen in weiten Grenzen variieren.
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Das zerkleinerte Material tritt aus der letzten Zerkleinerungsstufe
frei aus und fällt auf ein Transportband, welches das Material dem Sulfidierapparat
zuführt.
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Ein wesentlicher Vorteil der neuen Arbeitsweise ist auch in einer
zeitlichen Verkürzung des Zerkleinerungsvorganges zu erblicken.
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Beispielsweise Ausführungen der Vorrichtung sind auf beiliegender,
Zeichnung veranschaulicht und sind wie folgt beschrieben: In den zylindrischen oder
kegelförmigen, an der inneren Mantelfläche mit Riffelzahnungen i', i", i"' odex
sonstigen scharfkantigen Erhebungen versehenen Behälter z, in dem zentrisch eine
stehende Welle 3 angeordnet ist, die von einem direkt gekuppelten und geschützten
Motor q. angetrieben wird, wird die Masse hereingegeben und fällt dann in den Bereich
der ersten .Taumel- oder anderen scharfkantigen Flachscheibe 5, deren Ausmaß dem
Durchmesser des Behälters z angepaßt ist und deren Laufflächen mitebensolchen Zahnungen
6', 6", 6" oder scharfkantigen Erhebungen versehen sind, und wird dort grob
zerrissen. Das durch diese Scheiben zerrissene Material gelangt nunmehr in den Bereich
der nächsten Scheibe, in dem es feiner zerkleinert -wird, wird der Wirkung der dann
folgenden Scheibe ausgesetzt usf., bis es schließlich in den Bereich der am feinsten
gezahnten Scheibe und der engsten Durchtrittsstelle zwischen Scheibe und ebenso
fein gezahnten Mantelfläche gelangt, von wo aus es als fertig zerkleinertes
Produkt den Apparat verläßt.