DK155127B - PROCEDURE FOR TREATING A CELLULOSE FIBER-CONTAINED MATERIAL IN PAPER PREPARATION - Google Patents

Description

iin

DK 155127 BDK 155127 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til behandling af et cellulosefiberholdigt udgangsmateriale ved fremstilling af papirmasse og som nærmere angivet i den indledende del af krav 1.The present invention relates to a process for treating a cellulose fiber-containing starting material in the production of pulp and as set forth in the preamble of claim 1.

Fremgangsmåder til fremstilling af papirmasse består i, at ud-05 gangsmaterialerne omdannes til enkeltfibre med en større eller mindre celluloseandel, alt efter de egenskaber, som man ønsker at tildele de opnåede masser.Processes for making pulp consist of converting the starting materials into single fibers with a greater or lesser cellulose content, depending on the properties desired to attribute the pulp obtained.

Som omtalt i indledningen til beskrivelsen i dansk patent nr.As discussed in the introduction to the description in Danish patent no.

148944 opnås papirmassen ved optrævlingsbehandlinger, især mekaniske, 10 eventuelt i forbindelse med mere eller mindre fremtrædende opløsningseller nedbrydningsbehandlinger, især kemiske. Alt efter den relative betydning af disse to behandlingstyper skelner man generelt imellem mekaniske, termo-mekaniske, mekanisk-kemiske, halvkemiske og kemiske masser.The pulp is obtained by shedding treatments, especially mechanical ones, optionally in connection with more or less prominent dissolution or degradation treatments, especially chemical ones. Depending on the relative importance of these two types of treatment, one generally distinguishes between mechanical, thermo-mechanical, mechanical-chemical, semi-chemical and chemical masses.

15 Uanset den benyttede fremgangsmåde er den frembragte masse farvet mere eller mindre kraftigt, og til visse papirkvaliteter må massen udsættes for en blegningsbehandling.Regardless of the method used, the pulp produced is more or less strongly colored, and for some paper grades, the pulp must be subjected to a bleaching treatment.

Denne operation består i, at massen udsættes for en kemisk behandling, som ved hjælp af passende reagensmidler muliggør blegning 20 eller fjernelse af de forskellige farvestoffer, som er indeholdt i massen, især lignin.This operation consists in subjecting the pulp to a chemical treatment which, by means of suitable reagents, allows bleaching or removal of the various dyes contained in the pulp, especially lignin.

Der kendes flere blegningsbehandlinger, som gør brug af forskellige reagensmidler, såsom natriumhydroxyd, oxygeneret vand eller eksempelvis kloreringsmidler.Several bleaching treatments are known which use various reagents such as sodium hydroxide, oxygenated water or, for example, chlorinating agents.

25 Under alle omstændigheder udføres blegningsbehandlingen efter papirmassens fremstilling.25 In any case, the bleaching treatment is performed after the pulp is made.

I' konventionelle fremgangsmåder befinder fibrene sig efter optrævlingen i suspension i en betragtelig mængde vand, idet tørheds-graden er 5-15%. Derfor afvandes massen foreløbigt for ikke at for-30 tynde blegningsmidlet for kraftigt, men dette sker kun til en tør- hedsgrad på 20%, idet reaktionen kun foregår homogent i en ret fortyndet tilstand. Desuden er det vanskeligt at forøge reagensmidlets koncentration på grund af midlets pris. Almindeligvis er reagensmiddelmængden af størrelsesordenen 4 vægtprocent af tørstoffet.In conventional processes, the fibers are suspended in suspension in a considerable amount of water after drying, the degree of dryness being 5-15%. Therefore, the pulp is provisionally dewatered so as not to dilute the bleaching agent excessively, but this occurs only to a degree of dryness of 20%, since the reaction takes place only homogeneously in a fairly dilute state. Furthermore, it is difficult to increase the concentration of the reagent due to the price of the agent. Generally, the reagent amount is on the order of 4% by weight of the dry matter.

35 Af denne årsag er reaktionen langsom, og eksempelvis er en behandling i løbet af mindst en time nødvendig for at opnå en forøgelse af hvidhedsindeks af størrelsesordenen 15 points. Det har35 For this reason, the reaction is slow and, for example, a treatment over at least an hour is required to achieve an increase in whiteness index of the order of 15 points. It has

DK 155127 BDK 155127 B

2 imidlertid vist sig, at fremgangsmåden og optrævlingsmaskinen, som er beskrevet i dansk patent nr. 148944, har egenskaber, som gør det muligt at udføre blegningen under helt andre forhold og at opnå en langt større tilvækst i blegningsindeks i løbet af nogle sekunder.2, however, it has been found that the method and the unwinding machine described in Danish Patent No. 148944 has properties which enable the bleaching to be carried out under completely different conditions and to achieve a much greater increase in the bleaching index within a few seconds.

05 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.The process according to the invention is characterized by the method of claim 1.

Ifølge denne udføres massens blegning, mens optrævlingsoperationen skrider frem, ved indsprøjtning af et blegemiddel i optrævlingsmaskinen.According to this, the bleaching of the pulp is carried out as the stripping operation proceeds by injecting a bleach into the stripping machine.

Herved opnås en blegeproces, hvori en papirmasse kan tildeles 10 ønskede egenskaber med hensyn til kvalitet og hvidhed hurtigere samt mere økonomisk end ved tilsvarende kendte processer. Navnlig kan blegningen udføres med mindre energiforbrug og mindre vandforbrug, og der kræves færre efterfølgende behandlingsinstallationer såsom blegekar. Endvidere er fremgangsmåden ifølge opfindelsen en kontinuerlig 15 behandlingsoperation, hvilket giver mulighed for at indsætte blegningen på det mest gunstige tidspunkt.This results in a bleaching process in which a pulp can be assigned 10 desired properties in terms of quality and whiteness faster and more economically than in similarly known processes. In particular, bleaching can be performed with less energy consumption and less water consumption, and fewer subsequent treatment installations such as bleaching vessels are required. Furthermore, the method of the invention is a continuous treatment operation which allows the bleaching to be inserted at the most favorable time.

Ved fremgangsmåden og i maskinen, som er beskrevet i ovennævnte patent, udføres optrævlings- og/eller nedbrydningsoperationerne ved at føre udgangsmaterialet, der er findelt eller snittet til småstykker, 20 ind i en maskine, som indeholder mindst to skrueflader, som trænger ind i hinanden og er drevet til synkron rotation indvendigt i en kappe eller et hus, og ved denne kappes udgang opnås en temmelig tyktflydende og godt optrævl et masse.In the method and in the machine described in the above-mentioned patent, the peel-off and / or degradation operations are carried out by passing the starting material, which is finely divided or cut into small pieces, 20 into a machine which contains at least two screw surfaces which penetrate each other and is driven for synchronous rotation inside a sheath or housing, and at the output of this sheath a fairly viscous and well-formed mass is obtained.

Disse skrueflader, hvori materialet passerer, udgøres af zoner 25 med forskellige gænger, der skiftevis fremkalder først en fremdriv-ning af materialet og derefter en bremsning af materialet, hvorved der opstår en progressiv trykstigning ved afslutning af fremdriv-ningszonen.These screw surfaces, in which the material passes, are constituted by zones 25 of different threads, which alternately produce a propulsion of the material and then a slowing of the material, resulting in a progressive pressure rise at the end of the propulsion zone.

Bremsezonens egenskaber er fastlagt på en sådan måde, at en 30 selektiv fremføring bliver mulig af materiale, der har opnået en vis optrævlingsgrad, idet utilstrækkeligt optrævlet materiale bliver tilbageholdt opstrøms for bremsezonen. Til dette formål er gængerne forsynet med åbninger eller vinduer, som muliggør, at en vis materialestrøm passerer nedstrøms, og dette giver følgelig mulighed for 35 at styre trykstigningen ved afslutningen af fremføringszonen, og i øvrigt også mulighed for at styre materialets optrævlingsgrad. Kun de materialedele, som har opnået en tilstrækkelig optrævlingsgrad, 3The characteristics of the braking zone are determined in such a way that a selective advance is made possible by material which has achieved a certain degree of stiffening, with insufficiently stiffened material being retained upstream of the braking zone. For this purpose, the threads are provided with openings or windows which allow a certain flow of material to pass downstream, and this consequently allows 35 to control the pressure rise at the end of the feeding zone, and, moreover, also to control the level of upward movement of the material. Only those parts of the material which have achieved a sufficient level of leveling, 3

DK 155127 BDK 155127 B

er i stand til at passere igennem vinduerne og at strømme nedstrøms.is able to pass through the windows and to flow downstream.

De utilstrækkeligt optrævlede materialedele forbliver opstrøms, hvor de fortsat udsættes for et formalingsarbejde. Denne tilbageholdelse af utilstrækkeligt optrævlede materialedele umiddelbart opstrøms for 05 bremsezonen bevirker det egentlige optrævlingsarbejde.The insufficiently raised material parts remain upstream, where they continue to be subjected to grinding work. This retention of insufficiently uplifted material parts immediately upstream of the braking zone causes the actual stripping work.

Det foretrækkes at udføre den progressive optrævling i flere efter hinanden følgende trin, hvor hvert trin omfatter materialets passage igennem en fremdrivningszone samt en bremsezone, der selektivt styrer passagen til det efterfølgende trin for materiale, som 10 har opnået en valgt optrævlingsgrad. Denne optrævlingsgrad afhænger, som man vil se, af dimensionerne for de omtalte åbninger eller vinduer, og disse bliver følgelig mindre gennem en bremsezone i retning frem mod den efterfølgende zone.It is preferred to carry out the progressive lifting in several successive steps, each step comprising the passage of the material through a propulsion zone as well as a braking zone which selectively controls the passage to the subsequent step for material which has achieved a selected level of lifting. This degree of uplift depends, as will be seen, on the dimensions of the openings or windows referred to, and consequently these become smaller through a braking zone in the direction towards the subsequent zone.

Den fra dansk patent nr. 148 944 kendte maskine er således i 15 besiddelse af den fordel, at den kan udføre en kontinuerlig optrævling i efter hinanden følgende trin og indvendigt i en enkelt maskine, idet hver bremsezone bestemmer optrævlingsgraden for det materiale, som kan passere videre tiJ det efterfølgende trin. Sædvanligvis benyttes tre eller fire optrævlingstrin, og maskinen indeholder således tre 20 eller fire afsnit, som er anbragt i forlængelse af hinanden, og hvor hvert afsnit indeholder en fremdrivningszone samt en bremsezone.Thus, the machine known from Danish Patent No. 148,944 has the advantage of being able to carry out continuous rolling in successive steps and internally in a single machine, with each brake zone determining the degree of rolling up of the material which can pass. on to the next step. Usually three or four leveling steps are used and the machine thus contains three 20 or four sections which are arranged in succession and each section contains a propulsion zone and a braking zone.

Disse egenskaber ved denne kendte maskine er .særligt hensigtsmæssige til udøvelse af blegningsoperatiorten ifølge opfindelsen, der kan foregå, mens optrævlingen skrider frem og ikke efter, at op-25 trævlingen er fuldendt. Da optrævlingen sker progressivt i maskinens efter hinanden følgende zoner, er det muligt at indføre blegemid-let i maskinen pi et valgt tidspunkt, og især kan dette ske, så snart optrævlingsgraden, på grund af den mekaniske formaling samt virkningen af indsprøjtet kemisk opføsninsmiddel, har antaget en værdi, hvor 30 blegemidlet vil være effektivt.These properties of this known machine are particularly suitable for practicing the bleaching operation according to the invention, which can take place as the upwelling progresses and not after the upwelling is complete. As the settling occurs progressively in the successive zones of the machine, it is possible to introduce the bleach into the machine at a selected time, and in particular this can be done as soon as the degree of settling, due to the mechanical grinding and the effect of the injected chemical solvent, has assumed a value at which the bleach will be effective.

Det har vist sig, at det er særligt hensigtsmæssigt at lade blegemidlet virke under formalingen, hvilket vil sige allerede fra det øjeblik, hvor de stoffer, som indvirker pi massens farve, frigøres enten direkte eller ved påvirkning fra snekkerne og disses hus. Det vil imidlertid 35 være unødvendigt at lade blegemidlet virke fra et tidspunkt, hvor optrævlingsprocessen kun lige er påbegyndt. Ved optrævlingens begyndelse er det mere nyttigt at sætte udgangsmaterialet i kontakt med reagensmidler, som fremmer denne operation.It has been found that it is particularly appropriate to allow the bleaching agent to work during the milling, that is, from the moment when the substances which affect the color of the pulp are released either directly or by influence from the carpenters and their house. However, it will be unnecessary to allow the bleaching agent to operate from a time when the piling process has only just begun. At the commencement of settling, it is more useful to contact the starting material with reagents which promote this operation.

DK 155127 BDK 155127 B

44

En hensigtsmæssig udførelsesform er derfor ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 angivne. I det sædvanlige tilfælde, hvor optrævlingen sker i tre eller fire trin, kan blegemidlet derved indføres i den tredie optrævlingszone. På dette sted vil bleg-05 ningens effektivitet være størst..An appropriate embodiment is therefore characterized by the characterizing part of claim 2. In the usual case where the leveling occurs in three or four steps, the bleach can thereby be introduced into the third leveling zone. At this point, the bleaching efficiency will be greatest ..

Det er konstateret, at ved at udføre blegningen under optrævlingsbehandlingen kan der opnås en større forøgelse af hvidhedsindeks end med kendte fremgangsmåder.It has been found that by performing the bleaching during the stripping treatment, a greater increase in whiteness index can be achieved than with known methods.

Denne forøgelse af blegningens effektivitet kan i øvrigt tilskri-10 ves det forhold, hvorunder optrævlingen udføres i fremgangsmåden og maskinen ifølge dansk patent nr. 148 944.This increase in the bleaching efficiency can also be attributed to the conditions under which the blending is carried out in the method and machine according to Danish Patent No. 148,944.

Det skal bemærkes, at de spåner, der benyttes som udgangsmateriale til papirfremstilling, normalt er imprægneret med en vis væskemængde. Før den mekaniske behandling er det sædvanligt at 15 rense spånerne i vand og dermed at forøge spånernes naturlige fug-tighedsgrad, der er af størrelsesordenen 40%. Hvis den termo-meka-niske eller den mekanisk-kemiske metode benyttes, udsættes spånerne desuden for en dampbehandling eller forbehandling, såsom en kogning i ammoniummonosulfit eller i natriumhydroxyd for at blødgøre spånerne.It should be noted that the shavings used as a starting material for papermaking are usually impregnated with a certain amount of liquid. Prior to mechanical treatment, it is customary to purify the chips in water and thus to increase the natural moisture content of the chips, of the order of 40%. In addition, if the thermo-mechanical or mechanical-chemical method is used, the chips are subjected to a steam treatment or pretreatment, such as a boiling in ammonium monosulfite or in sodium hydroxide to soften the chips.

20 I alle tilfælde vil de spåner, der sædvanligvis benyttes som udgangs materiale, følgelig indeholde en vandmængde, før de indføres i maskinen, og denne vandmængde er tilstrækkelig til at sikre spånernes fremføring i maskinen.Accordingly, in all cases, the chips usually used as starting material will contain a quantity of water before they are introduced into the machine and this amount of water is sufficient to ensure the advance of the chips in the machine.

Det har vist sig, at der i maskinen generelt vil kunne behand-25 les udgangsmateriale med en tørhedsgrad, som er større end 30%.It has been found that, in general, the starting material can be treated with a degree of dryness greater than 30%.

Alligevel kan udgangsmateriaJets passage igennem bremsezonen fremkalde en nedgang i væskeindholdet. Efterhånden som gængerne fyldes opstrøms for bremsezonen, og efterhånden som trykket stiger, har væskefasen tendens til at blive udstødt og til at strømme tilbage 30 til de mindre komprimerede zoner. Hvis maskinen fødes med spåner, som netop indeholder den nødvendige væskemængde, vil denne afvanding eller dræning kunne genere materialets fremføring samt formindske den opnåede papirmasses kvalitet.Nevertheless, the passage of the starting material through the braking zone may cause a decrease in the liquid content. As the threads fill upstream of the braking zone and as the pressure rises, the liquid phase tends to be ejected and to flow back to the less compressed zones. If the machine is fed with chips that contain just the required amount of liquid, this dewatering or drainage can interfere with the feed forward and reduce the quality of the pulp obtained.

En hensigtsmæssig udførelsesform er derfor ejendommelig ved 35 det i krav 3 angivne. Ved at indsprøjte en væske i materialet kan der kompenseres for materialets afdræning i kompressionszonerne og derved kan der opretholdes en fugtighedsgrad, som er er gunstig 5A convenient embodiment is therefore characterized by the method of claim 3. By injecting a liquid into the material, the drainage of the material in the compression zones can be compensated, thereby maintaining a moisture content which is favorable.

DK 155127 BDK 155127 B

for materialets fremføring. Blegemidlet kan imidlertid udgøre en del af denne væske. Følgelig kan der benyttes den sædvanlige mængde blegemiddel, eksempelvis af størrelsesordenen 2-4% af tørstoffet, og dette blegemiddel blandes i en væske, eksempelvis vand, i en mængde, 05 som er tilstrækkelig til, at materialets tørhedsgrad forbliver fortrinsvis lavere end 50%, hvilket er ensbetydende med, at fugtighedsgraden forbliver større end 50%.for the material advance. However, the bleach may form part of this liquid. Accordingly, the usual amount of bleach can be used, for example on the order of 2-4% of the dry matter, and this bleach is mixed in a liquid, for example water, in an amount 05 sufficient to maintain the degree of dryness of the material preferably lower than 50%. which means that the humidity level remains greater than 50%.

Selv når der tages hensyn til det fugtighedsindhold, som er nødvendigt for materialets fremføring, vil blegemidlet følgelig ind-10 virke på et produkt, som er langt mere koncentreret end i sædvanlige fremgangsmåder, og den samme mængde blegemiddel, henført til tørstofvægt, vil være mere effektiv.Consequently, even when taking into account the moisture content required for the feeding of the material, the bleaching agent will affect a product which is far more concentrated than in conventional processes, and the same amount of bleaching attributed to dry matter weight will be more Effective.

Det faktum, at blegningen udføres under optrævlingsbehandlingen, giver i øvrigt fordele, som hænger sammen med den måde, hvorpå 15 behandlingen udføres.Moreover, the fact that the bleaching is performed during the leveling treatment gives advantages which are related to the way in which the treatment is carried out.

Forholdene under formaling af materiale i behandlingszonen fremmer således også blegemidlets virkning. Blegemidlet indsprøjtes i en zone med højt tryk og har dermed tendens til at strømme tilbage eller opstrøms til den zone, hvor gængerne ikke er helt fyldt, og hvor materialet 20 således er mindre tæt, hvilket forøger kontaktfladen med blegemidlet.Thus, the conditions of grinding material in the treatment zone also promote the effect of the bleach. The bleach is injected into a high pressure zone and thus tends to flow back or upstream to the zone where the threads are not fully filled and where the material 20 is less dense, thus increasing the contact surface with the bleach.

I øvrigt udsætter snekkerne det heri indførte materiale for to forskydningskomposanter, nemlig en langsgående forskydning på grund af gængernes skruevirkning samt en rotationsebvægelse omkring aksen på grund af friktion. Når gængerne er mindre fyldt, er friktionen 25 svag, og rotationsbevægelsen er forsvindende. Efterhånden som man nærmer sig bremsezonen, og efterhånden som gængerne bliver fyldt, aftager den langsgående fremføringseffekt derimod, og rotationsbevægelsen tiltager.Incidentally, the carpenters expose the material introduced herein to two shear components, namely a longitudinal shear due to the screw action of the threads and a rotational movement around the axis due to friction. When the threads are less filled, the friction 25 is weak and the rotational motion is vanishing. As one approaches the braking zone and as the threads become full, the longitudinal feeding effect on the other hand decreases and the rotational movement increases.

Inden i hver skruegænge tiltager trykket frem mod snekkernes 30 interferenszone, hvor tværsnittet aftager progressivt. En vis materialemængde, som befinder sig i nærheden af denne zone, bliver således ført ind i den anden snekke, og det samme sker i modsat retning på den anden side af midterplanet, som fastlægges af snekkernes akse. Hver gang materialet passerer fra den ene snekke og til 35 den anden, udsættes materialet for en vending eller retningsændring, der fremmer optrævlingen samt kontakten med reagensmidlet.Within each screw thread, the pressure increases toward the interference zone of the carpenters 30, with the cross section decreasing progressively. Thus, a certain amount of material which is in the vicinity of this zone is introduced into the second screw, and the same occurs in the opposite direction on the other side of the central plane, which is determined by the screw's axis. Each time the material passes from one screw to the other, the material is subjected to a reversal or change of direction which promotes the uptake and contact with the reagent.

DK 155127 BDK 155127 B

66

Som nævnt stiger trykket progressivt, og skruegængerne fyldes mere og mere frem mod fremdrivningszonens afslutning, efterhånden som man nærmer sig bremsezonen. Ved hver passage fra den ene snekke til den anden, udsættes en større og større del af materialet 05 følgelig for en kompressions- og forskydningsvirkning før snekkernes interferenszone, og derefter sker der en afspænding efter denne zone, idet de komprimerede zoners størrelse tiltager, efterhånden som man nærmer sig bremsezonen, og skruegængerne bliver fyldt.As mentioned, the pressure rises progressively and the screw threads are filled more and more towards the end of the propulsion zone as the braking zone approaches. Accordingly, with each pass from one worm to the other, a larger and larger portion of the material 05 is subjected to a compression and shear action before the worm's interference zone, and then a relaxation occurs after that zone as the size of the compressed zones increases as one approaches the braking zone and the screw threads are filled.

Denne skiftende kompression og afspænding fremmer også im-10 prægneringen med reagensmidlet og fremskynder dermed blegereak-tionen.This changing compression and relaxation also promotes the impregnation with the reagent, thereby speeding up the bleaching reaction.

Da blegningen sker under optrævlingen, bør blegemidlet vælges i afhængighed af de forhold, hvorunder optrævlingen sker, og hvoraf papirmassens farvning afhænger.Since the bleaching occurs during the leveling up, the bleaching agent should be selected depending on the conditions under which the leveling occurs and on which the color of the pulp depends.

15 Når man eksempelvis frembringer en termomekanisk masse, kan farvningen skyldes ikke blot stoffer indeholdt i træstoffet, men også sådanne stoffers virkning på maskinens forskellige metalliske komponenter. I så fald benyttes fortrinsvis et iltningsmiddel, såsom hydrogen-peroxyd. I de halvkemiske metoder må blegemidlet selvsagt være tilpas-20 set efter det eller de reagensmidler, som benyttes til optrævlingen, og efter de produkter, som fremkommer herfra.For example, when a thermomechanical mass is produced, the staining may be due not only to substances contained in the wood material, but also to the effect of such substances on the various metallic components of the machine. In that case, preferably an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is used. Of course, in the semi-chemical methods, the bleaching agent must be adapted to the reagent (s) used for the precipitation and to the products resulting therefrom.

Det er af betydning, at blegningen kan udføres i løbet af nogle sekunder, mens kendte fremgangsmåder sædvanligvis vil behøve flere timer, og i alle tilfælde adskillige minutter, hvis der skal bearbejdes 25 en koncentreret masse. Denne hurtighed i behandlingen giver også anledning til en anden fordel. I den kendte blegning giver papirmassens langvarige ophold i behandlingskarrene mulighed for udvikling af biprodukter, som begrænser hvidhedsindeks. I fremgangsmåden ifølge opfindelsen hindrer blegereaktionens hurtighed derimod, at der opstår 30 sekundære reaktioner, og denne virkning kan også forklare den overraskende store forøgelse af hvidhedsindeks, som opnås med opfindelsen.It is important that the bleaching can be done in a matter of seconds, while known methods will usually require several hours, and in all cases several minutes if a concentrated mass is to be processed. This speed of treatment also gives rise to another benefit. In the known bleaching, the long-term residence of the pulp in the treatment vessels allows the development of by-products which limit whiteness index. In the process of the invention, however, the speed of the bleaching reaction prevents the occurrence of 30 secondary reactions, and this effect may also explain the surprisingly large increase in whiteness index obtained with the invention.

I det følgende skal opfindelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor figur 1 viser en maskine set i længdesnit og fra siden til ud-35 øvelse af en blegning ifølge opfindelsen, men hvor den ene af snekkerne er udeladt, og 7In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal and side view of a bleaching machine according to the invention, but one of the carpenters is omitted, and

DK 155127 BDK 155127 B

figur 2 et snit langs 11-I I i figur 1.Figure 2 is a section along 11-I I of Figure 1.

Den på tegningen viste maskine er af samme type som den i dansk patent nr. 148 944 beskrevne maskine. Maskinen indeholder to aksler 1 og 2, hvorpå der er indrettet skrueflader 3, 4, som træn-05 ger ind i hinanden, og denne konstruktion er indsat i en kappe eller et hus 5.The machine shown in the drawing is of the same type as the machine described in Danish Patent No. 148,944. The machine contains two shafts 1 and 2 on which are screwed surfaces 3, 4 which push into each other and this construction is inserted into a sheath or housing 5.

Skruefladerne udgøres af skruegænger med forskellig stigning, og som danner efter hinanden følgende zoner. I den vist foretrukne udførelsesform indeholder maskinen tre behandlingsafsnit I, II og 10 III. Hvert behandlingsafsnit er sammensat af en behandlingszone A med store gænger efterfulgt af en bremsezone B, der normalt består af gænger med modsat stigning. Som det fremgår af figur 2, der er et snit langs Il-Il i figur 1, er gængerne med modsat stigning forsynet med åbninger eller vinduer 30, som har en bredde I, og som 15 forløber fra en central kerne og ud til snekkens periferi.The screw faces are comprised of screws with different pitch, which form successive zones. In the preferred embodiment shown, the machine contains three processing sections I, II and 10 III. Each treatment section is composed of a treatment zone A with large threads followed by a brake zone B which usually consists of threads with opposite pitch. As can be seen in Figure 2, which is a section along Il-Il in Figure 1, the threads with opposite incline are provided with openings or windows 30 having a width I and extending from a central core to the periphery of the worm. .

Som beskrevet i det nævnte patent bliver indført materiale først drevet fremad i zonen A med en hastighed, som afhænger af materialemængden, af skruegængernes stigning og dybde samt af omdrejningshastigheden. Snekkerne er forsynet med identiske gænger og drives 20 til rotation i samme retning. Omdrejningshastigheden kan være indstillet ved hjælp af et gear, eksempelvis mellem 50 og 350 omdrejninger pr. minut.As described in said patent, introduced material is first driven forward in zone A at a rate which depends on the amount of material, the pitch and depth of the screw threads, and the speed of rotation. The carpenters are provided with identical threads and are driven for rotation in the same direction. The speed can be set by means of a gear, for example between 50 and 350 rpm. minute.

Når det således fremdrevne materiale ankommer til bremsezonen B1, søger gængerne med modsat stigning at drive materialet opstrøms.When the thus-driven material arrives at the brake zone B1, the threads of opposite pitch seek to drive the material upstream.

25 Der opstår følgelig en trykstigning nedstrøms for fremdrivningszonen A, og snekkegængerne bliver udfyldt, idet udfyldningen kan være kun delvis ved fremdrivningszonens begyndelse, hvis fødemateriale-strømmen er mindre end fremdrivningskapaciteten.Accordingly, there is a pressure rise downstream of the propulsion zone A and the worm threads are filled, the filling being only partial at the beginning of the propulsion zone if the feedstock flow is less than the propulsion capacity.

Som allerede beskrevet i patent nr. 148 944 er snekkegængerne 30 i bremsezonen forsynet med åbninger 30 for at fremme en vis materiale-mængdes passage ned igennem bremsezonen, og disse åbninger, der også benævnes som vinduer, er fordelt regelmæssigt omkring aksen.As already described in Patent No. 148,944, the worm threads 30 in the braking zone are provided with apertures 30 to facilitate the passage of a certain amount of material through the braking zone, and these apertures, also referred to as windows, are regularly distributed around the axis.

På grund af trykstigningen kan en vis del af den i skruegængerne med modsat stigning opsamlede materialemængde passere igennem åb-35 ningerne 30, og dermed fra den ene til den anden side af en gænge på den samme snekke.Due to the increase in pressure, a certain amount of the amount of material collected in the opposite threads can pass through the openings 30, and thus from one side to the other of a thread on the same screw.

DK 155127 BDK 155127 B

88

Denne materialepassage kan fremmes ved, at snekkerne er indstillet således, at åbningerne 30 i de to snekker 1, 2 passerer samtidigt ind i interferenszonen, hvori de to snekker trænger ind i hinanden. I denne zone frembringer åbningernes overlejring således 05 periodisk en progressiv åbning og lukning af en passage, der giver mulighed for forbindelse med en zone, der ligger nedstrøms og følgelig er mindre komprimeret.This material passage can be facilitated by the carpenters being set such that the apertures 30 of the two carpenters 1, 2 pass simultaneously into the interference zone in which the two carpenters penetrate each other. Thus, in this zone, the overlay of the apertures 05 periodically produces a progressive opening and closing of a passage which allows for connection with a downstream zone and consequently less compressed.

Den valgte størrelse eller bredde for åbningerne eller vinduerne 30 muliggør styring af gennemstrømningen og optrævlingsgraden for 10 den materialedel, som tillades at passere nedstrøms, idet utilstrækkeligt optrævlede materialedele forbliver opstrøms, hvor de fortsat bearbejdes på grund af snekkernes rotation.The selected size or width of the openings or windows 30 permits control of the flow rate and the leveling up of the material part which is allowed to pass downstream, as insufficiently raised material parts remain upstream as they continue to be processed due to the worm rotation.

Maskinen indeholder fortrinsvis tre eller fire efter hinanden følgende behandlingszoner, og størrelsen af åbningerne eller vinduer-15 ne 30 aftager fra en zone til den næste. Eksempelvis i en maskine med tre zoner eller afsnit kan åbningerne 30 have en størrelse på 10-20 mm i zonen B1, på 6-12 mm i zonen B2 og på 4-8 mm i zonen B3.The machine preferably contains three or four consecutive treatment zones, and the size of the openings or windows 30 decreases from one zone to the next. For example, in a machine with three zones or sections, the openings 30 may have a size of 10-20 mm in zone B1, 6-12 mm in zone B2 and 4-8 mm in zone B3.

Som vist i figur 2 drives materialet i hver snekkegænge frem 20 mod interferenszonen 34 som antydet ved pilen 35, og materialet har tendens til at opsamles opstrøms, hvor trykket tiltager. Materiale, der eksempelvis kommer fra snekken 3, kan imidlertid undslippe i retning mod snekken 4, og når materialet har forladt interferenszonen, tiltager det frie tværsnit i gængerne, og materialet bliver af-25 lastet.As shown in Figure 2, the material in each worm thread 20 is advanced toward the interference zone 34 as indicated by arrow 35, and the material tends to accumulate upstream as the pressure increases. However, material coming from the worm 3, for example, can escape in the direction of the worm 4, and when the material has left the interference zone, the free cross section in the threads increases and the material is unloaded.

Det samme foregår på den anden side af snekkernes midtplan, idet materiale, som drives i retning af pilen 36, kan passere fra snekken 4 og til snekken 3.The same happens on the other side of the carpenter's middle plane, as material driven in the direction of arrow 36 can pass from worm 4 to worm 3.

Denne skiften imellem kompression og aflastning forøger den 30 formalingseffekt, som fremkalder optrævlingen, og fremmer endvide re materialets imprægnering med nyt reagensmiddel samt udtømningen af væskeformede restmaterialer.This shift between compression and relief increases the grinding effect which causes the build-up, and further promotes the impregnation of the material with new reagent as well as the discharge of liquid residual materials.

I hver bremsezone kan trykket stige til en værd? på 150 bar, og da snekkerne roterer i samme retning, fyldes snekkegængerne 3^ helt pi en sådan måde, at hver bremsezone udgør en vedvarende prop eller tilstopning, der er velegnet til at indføre reagensmidlerne under tryk i de zoner, som er isoleret fra hinanden, hvilket giver mulighed for at benytte forskellige reagensmidler.In each brake zone can the pressure rise to a value? of 150 bar, and as the screws rotate in the same direction, the worm threads 3 ^ are filled completely in such a way that each braking zone constitutes a sustained plug or blockage suitable for introducing the pressurized reagents into the zones isolated from each other , which allows the use of various reagents.

99

DK 155127 BDK 155127 B

Til dette formål er huset eller kappen 5 forsynet med et antal åbninger til indføring af væske- eller gasformede reagensmidler. Den viste maskine, der indeholder tre optrævlingsafsnit I, II og III, har en åbning 54 til indførsel af et blegemiddel anbragt opstrøms for 05 den tredie bremsezone B3. På denne måde kan reagensmidlet indsprøjtes under et tryk, som er lavere end det tryk, som hersker i bremsezonen, hvorefter reagensmidlet drives ind i denne zone. Som omtalt ovenfor strømmer en del af reagensmidlet imidlertid også opstrøms i zonen A3.For this purpose, the housing or sheath 5 is provided with a number of openings for introducing liquid or gaseous reagents. The shown machine, which contains three leveling sections I, II and III, has an opening 54 for introducing a bleach located upstream of 05 the third brake zone B3. In this way, the reagent can be injected under a pressure lower than the pressure prevailing in the brake zone, after which the reagent is driven into this zone. However, as discussed above, part of the reagent also flows upstream in zone A3.

10 Det igennem åbningen 54 indførte blegemiddel kan eksempelvis være oxygeneret vand med den sædvanligt benyttede koncentration, hvilket vil sige omkring 2-4% af tørstof strømmen. Da denne væskemængde kan være utilstrækkelig til at sikre en opretholdelse af materialets fugtighedsgrad, kan det oxygenerede vand være fortyndet 15 med en større mængde af en væske, såsom vand, på en sådan måde, at den tilstræbte fugtighedgrad opnås. Blegemidlet kan naturligvis også blandes med andre sædvanligt benyttede reagensmidler, såsom natriumsilikat.For example, the bleach introduced through the aperture 54 may be oxygenated water of the usual concentration, i.e., about 2-4% of the dry matter stream. Since this amount of liquid may be insufficient to maintain the moisture content of the material, the oxygenated water may be diluted with a greater amount of a liquid, such as water, in such a way as to achieve the desired degree of moisture. Of course, the bleach can also be mixed with other commonly used reagents such as sodium silicate.

Reagensmidlet strømmer således tilbage igennem de ikke helt 20 fyldte zoner frem til opstrømsenden af fremdrivningszonen A3. Det kan i øvrigt bemærkes, at fremdrivningszonens første, eller opstrøms del kan være udført med en større gængestigning. I denne zone kan der hensigtsmæssigt indrettes en åbning 56 til udtømning af forbrugt reagensmiddel. Følgelig vil reagensmidlet til stadighed kunne fornyes 25 og vil dermed kunne bevare sin effektivitet.The reagent thus flows back through the not fully filled zones up to the upstream end of propulsion zone A3. It should be noted, moreover, that the first, or upstream, portion of the propulsion zone may have a larger thread increase. In this zone, an opening 56 may be provided for discharging spent reagent. Accordingly, the reagent will be constantly renewable and thus maintain its effectiveness.

I det andet optrævlingsafsriit II indføres sædvanligvis et ved-stofnedbrydningsmiddel, men dette er ikke altid tilfældet, alt efter den papirmassetype, som ønskes fremstillet. I visse tilfælde kan det derfor være hensigtsmæssigt også at indføre blegemidlet igennem en 30 åbning 540 opstrøms for den anden bremsezone B2. Dette kan især foretages, hvis man ønsker at udføre en blegning i flere trin med forskellige blegemidler.In the second leveling section II, a nitrogen degradation agent is usually introduced, but this is not always the case depending on the type of pulp that is desired to be produced. Therefore, in some cases it may also be convenient to introduce the bleach through an opening 540 upstream of the second brake zone B2. This can be done especially if one wishes to perform a multi-step bleaching with different bleaching agents.

Som det vil fremgå, er de ovenfor beskrevne foranstaltninger ikke afhængige af det valgte blegemiddels natur, og i fremgangsmå" 35 den ifølge opfindelsen vil man således kunne benytte forskellige blegemidler.As will be seen, the above-described measures do not depend on the nature of the bleach selected, and in the method of the present invention various bleaches may thus be used.

DK 155127 BDK 155127 B

1010

De forskellige karakteristiske træk ved maskinen ifølge opfindelsen gør det muligt at udføre blegningen under de bedste forhold med hensyn til koncentration, temperatur og tryk.The various characteristic features of the machine according to the invention make it possible to carry out the bleaching under the best conditions in terms of concentration, temperature and pressure.

Som et eksempel kan nævnes, at det, med et materiale bestående 05 af spåner af grantræ, som har været udsat for en forudgående industriel kogning og har en tørhedsgrad på 40%, har været muligt at opnå en tørstofmængde på 450 kg/time i en maskine med tre optrævlingsafsnit og med en udnyttet længde under 2 m, idet snekkerne blev drevet med en hastighed omkring 300 omdr./minut.By way of example, with a material consisting of 05 of shavings of spruce, which has been subjected to a prior industrial boiling and has a degree of dryness of 40%, it has been possible to obtain a dry matter amount of 450 kg / h in a machine with three leveling sections and with a utilized length of less than 2 m, the carpenters being driven at a speed of about 300 rpm.

10 Under disse forhold og ved brug af den i dansk patent nr.Under these conditions and using the patent in Danish Pat.

148 944 beskrevne fremgangsmåde er der opnået en papirmasse med et hvidhedsindeks pi 28, men dette meget middelmådige indeks vil naturligvis kunne forbedres. At udføre blegningen under optrævlingsoperationen i overensstemmelse med opfindelsen har imidlertid været I5 tilstrækkeligt til at opnå en forøgelse af hvidhedsindeks til 72 i løbet af nogle sekunder.148,944, a pulp having a whiteness index pi 28 has been obtained, but this very mediocre index can of course be improved. However, to perform the bleaching during the stripping operation in accordance with the invention has been sufficient to achieve an increase of whiteness index to 72 within a few seconds.

Dette resultat kan sammenlignes med resultatet af normale blegningsbehandlinger, der muliggør en forøgelse på 15 points af hvidhedsindeks for en masse, som efter optrævlingen har et hvidheds-20 indeks på 48, således at der opnås et endeligt indeks på 63 efter adskillige minutters forløb.This result can be compared with the result of normal bleaching treatments which allow for an increase of 15 points of whiteness index for a mass which, after upgrading, has a whiteness 20 index of 48, so that a final index of 63 is obtained after several minutes.

25 30 3525 30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til behandling af et cellulosefiberholdigt udgangsmateriale ved fremstilling af papirmasse, og hvori der udføres en kontinuerligt foregående optrævlings- og/eller nedbrydningsope- 05 ration ved at føre det til småstykker fordelte udgangsmateriale ind imellem to skrueflader, som trænger eller griber ind i hinanden og er drevet til synkron rotation indvendigt i en kappe eller et hus, KENDETEGNET ved, AT der under optrævlingsoperationens forløb foretages en blegning af massen ved indsprøjtning af et blegemiddel 10. behandlingsmaskinen.A method of treating a cellulosic fibrous starting material in the production of pulp, wherein a continuous preceding peel-up and / or degradation operation is carried out by passing the starting material into small pieces between two screw surfaces which penetrate or intervene. and is driven for synchronous rotation internally in a sheath or housing, CHARACTERIZED that during the course of the stripping operation, a bleaching of the pulp is effected by injection of a bleaching 10. processing machine. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT optrævlingen udføres i mindst to efter hinanden følgende trin, som hver især omfatter materialets passage igennem en fremdrivningszone samt en bremsezone, der selektivt styrer passagen til et efterføl- 15 gende trin for materiale, som har opnået en valgt optrævlingsgrad, og AT blegemiddelindsprøjtningen foretages nedstrøms for den første bremsezone efter i det mindste ét optrævlingstrin.2. A method according to claim 1, characterized in that the unrolling is carried out in at least two successive steps, each of which comprises passing the material through a propulsion zone and a braking zone which selectively controls the passage to a subsequent stage for material having obtained a selected degree of leveling, and the AT bleach injection is made downstream of the first brake zone after at least one leveling step. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT der indsprøjtes en blegemiddelmængde på mindst 2 vægtprocent 20 af det behandlede tørstof, og AT dette middel er blandet i en væskefase i en mængde, som er tilstrækkelig til, at materialets fugtig-hedsgrad forbliver større end 50%. 25 . 30 353. A process according to claim 1 or 2, characterized in that a bleaching amount of at least 2% by weight 20 of the treated dry matter is injected and that this agent is mixed in a liquid phase in an amount sufficient for the moisture content of the material. remains greater than 50%. 25. 30 35