SE439590B - Forfarande och anordning for dispergering av fibrost material - Google Patents

Description

w 15 20 ZS 30 35 40 8008196-1 Föreliggande uppfinning hänför sig till ett gasdynamiskt sätt att riva upp pappersmassa, i fortsättningen kallat jet- rívning. Att använda en gas som rivande medium innebär att de största komprimerande krafterna försvinner eftersom gaser är kompressibla och därför har en viss "luftkuddeverkan". För att nå största effektivitet bör följande punkter vara uppfyllda: 1. Stor hastighetsskillnad mellan gas och material.

Materialet kommer då att utsättas för starka accelerations- krafter som sliter loss fibrer då materialet accelereras. 2. Lägre statiskt tryck på gasen än i fibermaterialet.

Fibermaterialet kommer då att vilja expandera isär, vilket under- lättar defibreringen. 3. Hög temperatur på gasen. _ Eftersom fibrerna hålls sannuan av vattnets kapillärkrnlïter och dessa sjunker när temperaturen stiger för att vara helt borta vid vattnets kritiska temperatur blir materialet lättare att dispergera när gastemperaturen ökar.

Det utmärkande för uppfinningen är att pappersmassa förs in i ett munstycke där massan och det strömmande mediet expanderas.

Munstycket består av en konvergerande och en divergerande sektion, med inmatning av materialet vid eller omedelbart efter den smalaste sektionen. Denna typ av munstycke benämnes i dagligt tal de LAVAL-munstycke och tryckfallet kan anpassas så att en isentropisk över- och underljudsström erhålls. I överljudsfallet inverkar den divergerande kanalen på strömningen på så sätt att gasen expanderas, i underljudsfallet komprimeras gasen där.

Om tryckfallet ligger mellan dessa extremer verkar den dívergerande sektionen först expanderande och därefter uppstår en stötvâg varefter gasen komprimeras. I detta område är det därför möjligt att erhålla överljudshastighet i gasen utan att behöva applicera ett totalt tryckfall som ger ljudhastighet i ett konvergerande munstycke. Den divergerande sektionen, diffusorn, återvinner kinetisk energi till potentiell tryckenergi.

Fördelen med detta förfarande jämfört moi art som Jes av US 2 393 783 där en massabana utsätts för en gasström av hög hastighet från tvâ håll är förutom det lägre tryckfallet även större expansions- och acceleratíonskrafter. Dessutom är det statiska trycket större i gasen ärifibermaterialet, som därför snarare slås och trycks isär än expanderas isär.

Praktiska försök medgett munstycke med rektangulär tvär- t Pooe euatm' »1g~ ...nä CH UI 8008196-'1 snittsform har visat att ett gott defibreringsresultat erhålls när ett totalt tryckfall på 0.3 atö läggs över munstycket. Vid experimenten har lågtrycksánga använts. Denna ångas primärtryck var 3.2 atö och detta ger möjlighet att recirkulera ånga över 5 munstycket genom en termokompressor. På detta sätt kan den totalt erforderliga ångkonsumtíonen minskas. Lâgtrycksånga finns dessutom att tillgå i stora mängder vid många process- industrier.

I tabell 1,2 och 3 redovisas resultatet från försöken 10 med jetrivaren jämfört med grovriven massa (= den som matats till jetrivaren) och SUNDS finrivna massa.

Utmärkande för jetrivaren är att sílresten är lägre. Sil- resten vid 0 uppslagningsvarv är ett mått på mängden odefihrerat material. Den fria fibermängden har således ökat från 50% till 15 80%. Silresten vid 1.000 och 10.000 uppslagningsvarv kan sägas vara ett mått på uppslagbarheten. Den jetrivna massan är därför lättare att slå upp. Även WRV (Water Retention Value) och antalet malvarv för att nå viss malninggrad indikerar att massan blivit lättare att processa. 20 Uppfinningen beskrivs nu närmare med hjälp av ett på rit- ningen vísat utföringsexempel, där figuren visar ett tvärsnitt genom ett munstycke för dispergering av pappersmassa enligt uppfinningen.

Figuren visar ett tvärsnitt av ett planparallellt munstycke PJ G1 10 för dispergering av pappermassa. Munstycket10 är utïormat som ett de Laval-munstycke med ett ínlonp 11 till vänster i figuren och ett utlopp 12 till höger. Vid eller omedelbart efter munstyckets minsta tvärsektion, sett i riktning från inloppet 11 mot utloppet 12 mynnar en inmatningsspalt 13 genom 30 vilken materialet matas in.

Munstycket fungerar på följande sätt: Ett strömmande medium, exempelvis ånga eller luft, förs med lämpligt tryck in i munstyckets inlopp 11. I den konvergernnde sektionen expanderas gasen så att ett jämfört med omgivningen lägre statiskt tryck erhålles vid och omkring inmatningsspnlten.

Materialet sugs därför in i munstycket. šeroende på det pülngda tryckcts storlek verkar den dívergerande sektionen antingen som en diffusor eller överljudsdysn eller en blandning däremellan. _,;.._. 3 wq» < Ü Mwåf Äzw-ffi, 4 .VW F' __... ._ i- -' ~ _ 81108196-1 TABELL 1 SILREST VID OLIKA ANTAL UPPSLAGNINGSVARV antal varv jetríven fínríven (st) A tg/100 gl (g/100 g) ' 1 0 A 20.5 49.2 1000 1 4.96 7.26 10000 ~ E 0.04 0.04 TABELL 2 WRV FÖR OLIKA RIVARE 7 rivare i WRV je: 2 120 fin § 104 grov A 130 TABELL 3 MASSAKVALITET FÖR OLIKA RIVARE E prov É jetriven - É fínriven I grovriven f 16rrha1t 1 94 94 94 94 ! 94 94 2 1 avvattnings- z motstånd 25 45 - 25 45 ¿ 25 45 6 °sR densitet 770 _ 800 760 810 i 770 810 É kg/m3 drag-X . 90.5 96.0 93.5 100.2 09.0 90.0-kNm/kg språng-X 7.1 7.s ¶ 7.2 9.0 7.0 7.4 MN/kg riv-X ; 10.1 9.5 1 10.5 9.1 " 9.5 s.z5Nm2/kg 1jusspria 1 19.5 17.0 ;. 18.5 16.0 _ 19.0 16.5 mz/kg malvarv § 4700 8400 1 4650 9250 É 4450 9150 varv

Claims (5)

g ' 8-308196-1 e Patentkrav ,a_, q

1. Förfarande för dispergering av fibröst material med hjälp av ett genom ett munstycke strömmande medium, k ä n n e t e c k n a t av att det fíbrösa material som skall dispergeras tíllföres i munstycket, i vilket det strömmande mediet tillsammans med det fibrösa materialet därefter i en divergerande del av munstycket tillåts expandera till transsonisk strömming.

2. Z. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att vid expansionen åtminstone någonstans i munstycket ljudhastighet uppnås.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att det strömmande mediet är ånga.

4. Anordning för díspergering av fibröst material, var- vid anordningen innefattar ett munstycke (10) med ett konver- gerande inlopp (11) för ett strömmande medium, en ínmatnings- spalt (13) för det fibrösa materialet samt ett divergerande utlopp (12), k ä n n e t e c k n a d av att munstycket (10) uppvisar tvärs strömningsriktningen rektangulärt tvär- snitt. 4

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsspalten (13) mynnar i munstycket (10) vid eller omedelbart efter munstyckets minsta tvärsektion.