DE1238764B

DE1238764B - Device for dispersing wax particles, printing inks contained in fiber suspensions or the like.

Info

Publication number: DE1238764B
Application number: DE1960E0019605
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Klaus Ros Dipl-Chem; Dipl-Ing Guenter Mickley
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1960-07-14
Filing date: 1960-07-14
Publication date: 1967-04-13
Also published as: GB997947A; AT241959B; SE300758B

Description

Vorrichtung zum Dispergieren von in Faserstoffsuspensionen enthaltenden Wachspartikeln, Druckfarben od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dispergieren von Wachspartikeln, Druckfarben od. dgl. in Faserstoffsuspensionen, insbesondere beim Aufbereiten von Altpapier für die Papierherstellung.Device for dispersing in pulp suspensions Wax particles, printing inks or the like. The invention relates to a device for Dispersion of wax particles, printing inks or the like in fiber suspensions, especially when processing waste paper for paper production.

Eine Vorrichtung speziell zum Dispergieren von Wachspartikeln in einer Faserstoffsuspension, die außer Wachs auch noch andere Verunreinigungen, beispielsweise Asphalt enthält, ist aus der USA.-Patentschrift 2 859 110 bekannt. In der dort beschriebenen Vorrichtung wird die Faserstoffsuspension zunächst auf einen Feststoffgehalt von etwa 20 bis 50 Ofe ein-edickt, sodann durch Einleiten von Dampf unter gleichzeitigem Durchrühren auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Wachspartikeln, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der übrigen Verunreini-unaen erwärmt und schließlich in einer Zahnscheibenmühle besonderer Bauart durchgeknetet. Nach anschließendem Verdünnen der Suspension mit Wasser auf einen Faserstoffgehalt von etwa 2 O/o werden die nicht dispergierten Verunreinigungen, insbesondere die Asphaltteilchen, durch Aussieben entfernt.A device especially for the dispersion of wax particles in a fibrous stock suspension, in addition to wax and other impurities, for example containing asphalt, is known from USA. Patent 2,859,110. In the device described there, the pulp suspension is first thickened to a solids content of about 20 to 50 Ofe, then heated by introducing steam with simultaneous stirring to a temperature above the melting point of the wax particles, but below the melting point of the other impurities finally kneaded in a special type of toothed disk mill. After the suspension has subsequently been diluted with water to a fiber content of about 2%, the undispersed impurities, in particular the asphalt particles, are removed by sieving.

Die Dispergierung der Wachspartikeln findet in dieser Vorrichtung gleichzeitig mit der Erwärmung statt, was dadurch erreicht wird, daß die Masse während des Einleitens von Wasserdampf, beispielsweise mittels einer Schneckenwelle umgerührt wird. Die nachfolgende Zahnscheibenmühle hat die Aufgabe, die Masse zu defibrieren, wobei die Bedingungen so gewählt sind, daß die vorhandenen Asphaltteilchen nicht zerbrechen. Hierzu müssen die auf den Mahlscheiben konzentrisch angeordneten Zahnkränze sowie auch die einzelnen Zähne einen relativ aroßen Abstand voneinander haben, wie dies in F i g. 3 der USA.-Patentschrift dargestellt ist.The dispersion of the wax particles takes place in this device at the same time as the heating, which is achieved in that the mass is stirred while the water vapor is being introduced, for example by means of a screw shaft. The subsequent toothed disk mill has the task of defibrating the mass, the conditions being chosen so that the asphalt particles present do not break. For this purpose, the gear rims arranged concentrically on the grinding disks and also the individual teeth must have a relatively large distance from one another, as shown in FIG . 3 of the U.S. Patent is shown.

Die vorbekannte Anordnung dient demnach einem speziellen Zweck, nämlich der Dispergierung von Wachs in Gegenwart von anderen Verunreinigungen, insbesondere Asphalt, welche nicht dispergiert werden sollen. Zum Dispergieren von Druckfarben, Harzen und anderen relativ mahlresistenten Verunreinigungen ist sie aus dem gleichen Grund nicht geeignet.The previously known arrangement therefore serves a special purpose, namely the dispersion of wax in the presence of other impurities, in particular Asphalt, which should not be dispersed. For dispersing printing inks, It is made up of resins and other relatively mill-resistant impurities Reason not suitable.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die in Faserstoffsuspensionen häufig enthaltenen Wachs-, Farbstoff-, Harzpartikeln od. dgl. derart zu dispergieren, daß sie bei der Weiterverarbeitung der Suspension auf der Papiermaschine sowie im erzeugten Papier nicht störend in Erscheinung treten. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, bei der die Suspension zunächst auf Faserstoffgehalte von wenigstens 15 "/o, vorzugsweise 20 bis 25 %, z. B. durch eine Eindickschneckrenpresse gebracht und im eingedickten Zustand einer Scheibenmühle zugeführt wird, deren Scheiben mit konzentrisch angeordneten Kränzen von Zähnen ausgestattet sind, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zähne der einen Scheibe in die Zwischenräume zwischen den Kränzen der anderen Scheibe hineinragen und die Schneckenpresse koaxial zur Scheibenmühle angeordnet ist, wobei deren Stoffaustrittsende unmittelbar in die Stoffeintrittsöffnung der Scheibenmühle mündet.The present invention is based on the object of dispersing the wax, dye, resin particles or the like frequently contained in fiber suspensions in such a way that they do not interfere with the further processing of the suspension on the paper machine or in the paper produced. This object is achieved according to the invention by a device in which the suspension is first brought to a fiber content of at least 15 %, preferably 20 to 25%, e.g. by a thickening screw press and, in the thickened state, is fed to a disk mill whose disks are concentric arranged wreaths of teeth, which is characterized in that the teeth of one disc protrude into the spaces between the rims of the other disc and the screw press is arranged coaxially to the disc mill, the material outlet end of which opens directly into the material inlet opening of the disc mill.

Es wurde gefunden, daß bei Behandlung der eingedickten Faserstoffsuspension in einer derartigen, als Entstipper bekannten Mühle eine so intensive Bearbeituna und Reibung der Fasern aneinander eintritt, daß einerseits eine gründliche Dispergierung' der Wachspartikeln stattfindet, andererseits aber auch die Druckfarben, die Harze u. dgl. in feine Partikeln zerrieben und gleichmäßig in der Suspension verteilt werden.It has been found that when the thickened fiber suspension is treated in such a mill, known as a deflaker, such an intensive process and friction of the fibers against each other occurs that on the one hand a thorough dispersion ' the wax particles takes place, but also the printing inks, the resins and the like. Grinded into fine particles and distributed evenly in the suspension will.

Die neue Vorrichtung macht es möglich, nicht nur die im Altpapier bereits vorhandenen Wachspartikeln, Druckfarben od. dgl. weitgehend zu dispergie-,clieren, sondern sie ermöglicht auch, weitere Zusatz4 stoffe. im gleichen Arbeitsgang dem.Papierbrei einzuverleiben. So ist beispielsweise oft erwünscht, --chemische Hilfsstoffe und Additive, beispielsweise Farbstoffe, Stärke, Harze u. dgl., dem Papierbrei zur Eriielung bestimmterEigenschaften des fertigenPapiers zuzusetzen. Die Hilfsstoffe und Additive werden dabei dem Papierbrei vorteilhafterweise vor dem Eindicken der Faserstoff-Stispension auf die Stoffdichte von wenigstens 15% beigegeben.The new device makes it possible, not only in the waste paper already existing wax particles, printing inks or the like to largely disperse, clieren, but it also enables other additives. paper pulp in the same operation to incorporate. For example, it is often desirable to use chemical auxiliaries and Additives, for example dyes, starch, resins and the like, to the paper pulp to achieve it add certain properties of the finished paper. The auxiliaries and additives are advantageously added to the pulp before the pulp suspension is thickened added to the consistency of at least 15%.

Die hier beschriebene Vorrichtung hat dabei den Vorteil, daß die Hilfsstoffe und Additive sehr gleichmäßig auf der Oberfläche der Einzelfasern verteilt und teilweise in die Fasern eingearbeitet werden. Dadurch ergeben sich gegenüber den herkömmlichen Verfahren erhebliche Ersparnisse an Hilfsstoffen sowie eine wesentliche Verbesserung der durch die Zusätze angestrebten Eigenschaften des Papiers.The device described here has the advantage that the auxiliaries and additives very evenly on the surface of the individual fibers distributed and partially incorporated into the fibers. This results in compared to the conventional process, considerable savings in auxiliary materials as well a significant improvement in the properties sought by the additives Paper.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den stark eingedickten Stoff unmittelbar nach der Verlassen der Mahlscheiben wieder zu verdünnen und ihn so aus dem Mahlgehäuse auszuspülen. Hierzu dient vorteilhafterweise das vor der Stoffmühle beispielsweise durch die Schneckenpresse ausgepreßte Wasser. Um dies zu ermöglichen, ist in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes die Schneckenpresse bzw. deren Auffanggehäuse für das ausgepreßte Wasser - vorzugsweise über ein einstellbares Ventil und eine Pumpe - mit der Oberseite des Stoffaustrittes verbunden. Zusätzlich kann das Gehäuse jedoch auch noch mit einer Wasserzuführung Verbunden sein, damit dort reichlich Wasser zum Ausspülen des eingedickten und fertig bearbeiteten Stoffes zur Verfügung steht.It has proven to be advantageous to dilute the strongly thickened substance again immediately after leaving the grinding disks and thus to rinse it out of the grinding housing. The water pressed out in front of the pulp mill, for example by the screw press, is advantageously used for this purpose. In order to make this possible, in a further embodiment of the subject matter of the invention, the screw press or its collecting housing for the squeezed-out water - preferably via an adjustable valve and a pump - is connected to the top of the substance outlet. In addition, however, the housing can also be connected to a water supply so that there is plenty of water available for rinsing out the thickened and finished material.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention Device shown in simplified form.

F i g. 1 zeigt einen axialen Vertikalschnitt durch die Einrichtung; F i g. 2 zeigt einen Ausschnitt aus F i g. 1 in größerem Maßstab, und F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2.F i g. 1 shows an axial vertical section through the device; F i g. 2 shows a section from FIG. 1 on a larger scale, and FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2.

Die dargestellte Einrichtung weist eine als Entstipper arbeitende Scheibenmühle 1 auf, die von einem Motor 2 über eine in Lagern 4 und 5 gelagerte Welle 3 angetrieben ist. Auf der Welle 3 sitzt eine Nabenscheibe 6, die konzentrisch zur Welle 3 angeordnete Kränze von Zähnen 7 trägt und in einem Gehäuse 8 rotiert. An einer Gehäusewand ist parallel zur Nabenscheibe 6 eine feststehende Scheibe 9 befestigt, die konzentrische Kränze von Zähnen 10 trägt. Das Gehäuse 8 weist eine Eintrittsöffnung 11 und einen radialen Austrittsstutzen 12 mit großem Querschnitt auf. Dem Entstipper 1 ist eine Eindickschneckenpresse 13 unmittelbar vorgeschaltet. Ein Motor 14 treibt über ein Getriebe 15 einen im Eintrittsstuzen 16 der Schneckenpresse 13 angeordneten Rührarm 17 und eine Schnecke 18 ' die in einem perforierten Mantel 19 rotiert, an. Das Ende 20 des Mantels 19 schließt an die Eintrittsöffnung 11 des Entstippers 1 unmittelbar an. Ein Außenmantel 21 der Schneckenpresse 13 weist einen Flüssigkeitsaustrittsstutzen 22 auf, während der Austrittsteil des Gehäuses 8 des Entstippers 1 mit einem Flüssigkeitseintrittsstutzen 23 versehen ist. Vom Flüssigkeitsaustrittsstutzen 22 führt eine Leitung 24, in die eine Pumpe 25 eingebaut ist, zum Flüssigkeitseintrittsstutzen 23. The device shown has a disk mill 1 which works as a deflaker and which is driven by a motor 2 via a shaft 3 mounted in bearings 4 and 5 . A hub disk 6 is seated on the shaft 3 and carries rings of teeth 7 arranged concentrically to the shaft 3 and rotates in a housing 8. A stationary disk 9 , which carries concentric rings of teeth 10, is attached to a housing wall parallel to the hub disk 6. The housing 8 has an inlet opening 11 and a radial outlet connection 12 with a large cross section. A thickening screw press 13 is connected directly upstream of the deflaker 1. A motor 14 drives via a gear 15 a stirring arm 17 arranged in the inlet support 16 of the screw press 13 and a screw 18 ′ which rotates in a perforated jacket 19. The end 20 of the jacket 19 directly adjoins the inlet opening 11 of the deflaker 1. An outer casing 21 of the screw press 13 has a liquid outlet nozzle 22, while the outlet part of the housing 8 of the deflaker 1 is provided with a liquid inlet nozzle 23 . A line 24, in which a pump 25 is installed, leads from the liquid outlet nozzle 22 to the liquid inlet nozzle 23.

Das in einem Naßauflöser bekannter Bauart aufgelöste aufzubereitende Gut wird bei einer noch pumpfähigen Stoffdichte von 5 bis 6 % Feststoff zu Flüssigkeit in dem Eintrittsstutzen 16 der Schneckenpresse 13 zugeführt und in dieser von einem Teil seiner Flüssigkeit befreit. Die Flüssigkeit sammelt sich im Außenmantel 21 und fließt durch den Stutzen 22 ab. Das in der Schneckenpresse auf 20 bis 25 11/o Stoffdichte eingedickte Gut wird im Entstipper 1, in dem es abwechselnd durch die rotierenden und stillstehenden Zahnkränze strömt, aufbereitet. Nach der Aufbereitung wird das Gut wieder verdünnt, wozu ihm durch den Stutzen 23 Verdünnungsflüssigkeit, die auch zum Ausspülen des Gutes aus dem Gehäuse dient, zugeführt wird.The known type in a Naßauflöser resolved reprocessed material is supplied at a still pumpable material density of 5 to 6% solids to liquid in the inlet connection 16 of the screw press 13 and in this freed from a part of its liquid. The liquid collects in the outer jacket 21 and flows off through the nozzle 22. The material thickened in the screw press to 20 to 25 11 / o consistency is processed in deflaker 1, in which it flows alternately through the rotating and stationary toothed rims. After processing, the material is diluted again, for which purpose dilution liquid, which is also used to rinse the material out of the housing, is fed to it through the nozzle 23.

Die Verbindung des Entstippers und der koaxial zu ihm angeordneten Schneckenpresse zu einer Maschineneinheit ergibt eine besonders kompakte, leistungsfähige Einrichtung. Die Verdichtung des Gutes auf die große Stoffdichte von 20 bis 25"/9, bei der es nicht mehr pumpfähig ist, beschränkt sich praktisch auf die kurze Bearbeitungsdauer im Entstipper selber.The connection of the deflaker and the one arranged coaxially to it Screw press to a machine unit results in a particularly compact, powerful Furnishings. The compaction of the goods to the high consistency of 20 to 25 "/ 9, where it can no longer be pumped is practically limited to the short processing time in the deflaker itself.

Claims

Claims: 1. Device for dispersing wax particles, printing inks od. B. brought through a thickening screw press and fed in the thickened state to a disk mill, the disks of which are equipped with concentrically arranged rings of teeth, d a -dur ch g e ken nz ei chn et that the teeth (7) of the disk (6) protrude into the spaces between the rings of the other disk (9) and the screw press (13) is arranged coaxially to the disk mill (1) , the material outlet end of which opens directly into the material inlet opening (11) of the disk mill.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer casing (21) of the screw press (13) is connected to the housing (8) of the disk mill (1) via a liquid outlet nozzle (22) and a line (24). 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the line (24) is connected to a water pipe. Documents considered: German Patent No. 952 955; German utility model No. 1770 864; British Patent No. 425,644; USA. Patents No. 2145851, 2859 110. Contemplated older patents: German patent no. 1,164,817..