NO832354L - Fremgangsmaate ved fremstilling av fiberplater i henhold til den vaate metode. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte vecl fremstilling av fiberplater i henhold til den våte meifode i et lukket bakvannsystem, hvor flis av lignocellulose^holdig materiale forvarmes i en atmosfære av vanndamp ved forhøyet temperatur og forhøyet trykk og deretter defibre--res ved atmosfærestrykk eller ved forhøyet trykk, hvoretter det defibrerte materiale oppslemmes i bakvann under dannelse av en massesuspensjon for dannelse av våtark, som befries for vann ved presning under tilførsel av varme, hvoretter det utpressede vann tilbakeføres til oppslemningstrinnet.

Ved fremstilling av fiberplater i henhold til ovenfor

'nevnte oppdeles vanligvis det lignocelluloseholdige fibermateriale før defibreringsprosessen. Fibermaterialet kan utføres av alle typer ett- eller flerårige vekster, såsom bar- og løvtre, samt strå fra bagasse, halm etc. til passende stykker såsom flis og hakk. Disse stykker, som ifjor enkelthets skyld i det etterfølgende betegnes som flis, oppdeles og bearbeides mekanisk, defibreres til fiberilasse under forhøyet temperatur og forhøyet trykk i en dampat^ mosfære. Temperaturen kan ligge i området 125-200°C avhengig av type av råvare, massekvalitet og tilført maleerer-gi. Defibreringen utføres vanligvis i skiveraffinører av forskjellge typer, såsom raffinører med enkelt- eller dob-bel troterende maleorgan. Temperaturen ved defibreringen ligger i de fleste tilfeller i området 150-l70°C og ved et tilsvarende damptrykk. Maleenergien kan, avhengig a'v det inngående f ibermateriale, variere mellom 100-300 k'wh/ tonn, men ligger vanligvis rundt 200 kWh/tonn masse når treflis defibreres og ferdigmales i ett trinn.

Skjer defibreringen ved en temperatur på 170°C og råvaren utgjøres av bartre, går ca. 8 % av vedens tørrstoff som følge av hydrolyse i oppløsning i form av polysakkaridiermed varierende sammensetning i det vann som finnes i flisen og ender delvis opp i bakvannet og delvis opp i de ferdige fiberplater.I Dette medfører at i et meget sluttet bakvannsystem vit fiberplatene ved varmepressingen bli mørkfargete og kan også bli mørkfargete samt ha en evne til å feste til press-platene.

For å unngå de ovenfor nevnte problemer er det nødvendig at mengden av utløst, organisk materiale er lav i bakvann--systemet og dermed også i fiberplatene. For å få et le.vt innhold av løselige bestanddeler i bakvannet har det hittil vært vanlig at en del av bakvannet trekkes av og erstattes med ferskvann. Avtrukket bakvann må man regne med å uska-deliggjøre, hvilket kan skje f.eks. ved inndampning i kombinasjon med forbrenning av tykkluten eller ved forskjel-lige biologiske behandlingsmetoder. De kjente metoder er imidlertid alle beheftet med den ulempe at de fordyrer prosessen og dermed sluttproduktet.

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en ny fremgangsmåte for å nedsette innholdet av ut-løste, organiske bestanddeler i bakvannet ved fremstilling av masse for fiberskiver. Denne hensikt oppnås ved en fremgangsmåte ved at den ved defibreringen erholdte fibermasse avvannes og at den derved erholdte vannoppløsning av c.e ved defibreringsprosessen utløste organiske bestanddeler tilbakeføres til prosessen ved impregnering av flisen før defibrering av denne.

Ifølge oppfinnelse er det funnet at hvis den inngåendé flis impregneres med en vannoppløsning inneholdende de vea defibreringen utløste bestanddeler, og derefter defibreres ved 170 O C' . bindes de utløste bestanddeler praktisk talI t II!

i fullstendig i massen og kan ikke fjernes ved vaskning i|med vann. Omdannelsen av de oppløste bestanddeler til uoppi lø-I selig form skjer trolig ved en kombinasjon av flere proses-ser av såvel kjemisk som fysikalsk natur. De utløste bestanddeler består hovedsakelig av polysakkarider, som både kan undergå polymerisasjons- og kondensasjonsreaksjone^r oijj danne i vann tungtløselige bestanddeler. Det er også ir.uli& at polysakkaridene absorberes så sterkt i og på fiberveg-

gene at de ikke kan utløses av vannet.

Da man vet at ved impregnering av flis med vann er det mu-lig å få ett tonn tørrtenkt flis av barved med et tørr-stoffinnhold på 50% til å oppsuge 1 m 3 vann, kan i et sterkt sluttet prosessvannsystem en betydelig mengde av utløste bestanddeler tilbakeføres til flisen og ifølge oppfinnelse uskadeliggjøres i defibreringsprosessen. Impregneringen utføres for dette formål på en slik måte at flisen først oppmykes ved en dampbehandling på 100°C og deretter komprimeres og befries for overskudd av vann og i komprimert tilstand tilføres impregneringsoppløsningen, i hvilken flisen da ekspanderer og oppsuger oppløsningen. Væsken kan også settes under trykk for;~å lette oppsugning av væsken.

Hvor meget utløst materiale som må uskadeliggjøres er avhengig av hvor mye utløst materiale som kan tillates å forbli i fiberplatene og bestemmes av konsentrasjonen av utløste bestanddeler i bakvannet. Sålenge konsentrasjonen i bakvannet kan tillates å være så høy som 5,0 %, kan pro-blemet ofte løses ved direkte avvanning av den ferdige masse til 50-60 % tørrstoffinnhold på mekanisk måte og anven-de den utpressede vannoppløsning for impregnering under forutsetning av at oppløsningen totalt kan begrenses til hva flisen kan oppsuge.

Må man senke bakvannskonsentrasjonen til 3,0 % eller lave-re, må vanligvis ekstra vann tilsettes og avvanningen ut-føres i ett eller flere trinn med mellomliggende vanntil-setning. For å senke innholdet av løste bestanddeler i bakvannet til den nevnte verdi, kan det være nødvendig å tilsette så mye vann ved massens avvanning at mengden avpresset oppløsning blir større enn det flisen kan oppsuge ved impregneringen,og i dette tilfelle må oppløsningen inndampes til en for impregneringen passende mengde. I visse tilfeller kan det også være ønskelig å uskadelig-gjøre forurenset vann som kommer fra andre deler av syste-met, eksempelvis avpresset vedvann etter flisens basir.g med damp, og dette kan passende skje ved at det forurense-de vann anvendes for utspedning av det ferdige defibrerte fibermateriale før dette avvannes mekanisk for fjernelse av utløste bestanddeler. I slike tilfeller erholdes vc.nlig-vis så meget av presset oppløsning at en inndampning kan være.nødvendig for å bringe volumet til det som kan opp-suges av flisen.

Inndampning av den avpressete oppløsning kan skje på alle kjente måter for inndampning, men bør fortrinnsvis skje under vakuum for å unngå vanskeligheter med skorpedannelse, eller også ved avdampning av en oppvarmet vannoppløsning med luft, hvorved vannet avgår som en luft-dampblanding.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives under hen-visning til et utførelseseksempel på et anlegg for utførel-se av fremgangsmåten. Figuren viser skjematisk et flyt-skjema for et anlegg for utførelse av fremgangsmåten.

Den innkomne flis transporteres ved hjelp av en transpor-tør 10 til et basekar 12, hvor den bases med damp som til-føres via en rørledning 14 fra en syklon 16 fra et seriere trinn i anlegget. Den fuktige flisen utmates i en skriie-presse 18, hvor vannet avpresses mekanisk og bortføres via rørledningen 20 til det underliggende kar 22. Den i skruepressen 18 komprimerte flisplugg innpresses i et im-pregneringskar 24, hvor den får ekspandere og oppsugejen vannoppløsning inneholdende utløste bestanddeler av polysakkarider m.m., idet denne vannoppløsning er erholdt ved mekanisk avvanning av fibermassen i et senere trinn i anlegget og tilføres impregneringskaret 24 via en rørlending 26. Via en mater-skrue 28 innmates flisen i en forvarmer 30 som står under damptrykk og til hvilken damptrykk til-føres fra en rørledning 32, fra hvilken en grenledning 32a også munner ut i basekaret 12. Den ved hjelp av damp oppvarmete flis tilføres via en skruemater .34 . til._en ...deflbr.0;: 36 med motor 38 og defibreres til fibermasse. Den ferdige fibermasse, hvori den ved impregneringen i karet 24 til-førte, organiske bestanddel er gått over til uoppløselig form, blåses gjennom en blåseledning 40 til syklonen 16. Fibermassen utmates fra syklonen 16 med en skruemater 46 til beholderen 48, som er forsynt med en omrøringsanord-ning. Til beholderen 48 fører en rørledning 42 fra kaiet 22 gjennom hvilken ledning vedvann fra karet 22 tilføres beholderen ved hjelp av en pumpe 44. Fra beholderen 46 ut-mates fibermassen via en renne 50 ned i en høytrykksskrue--presse 52 hvor fibermassen avvannes mekanisk. Den derved erholdte vannoppløsning av det ved defibreringsprosessen utløste, organiske materiale avrenner fra skruepressen 52 via en rørledning 54 til karet 56, hvorfra det ved hjelp av en pumpe 58 pumpes via rørledningen 60 gjennom en var-meveksler 62 til et kjøletårn 64, hvor en del av vannet avdampes. Oppvarmningen i forvarmeren 62 skjer med damp som trekkes av fra syklonen 16 via en rørledning 14a og hvilken damp utføres av forvarmeren via en rørledning 66 .

En del av vannet avdampes således i tårnet 64, som en damp-luftblanding, idet luften tilføres ved hjelp av en vifte 68. Den inndampede oppløsning pumpes ved hjelp av pumpen 70 gjennom rørledningen 26 til impregneringskaret 24 for impregnering av ny flis som tilføres prosessen som ovenfor beskrevet.

Fra høytrykksskruepressen 52 renner fibermassen ned til en massebinge 72, til hvilken også tilføres bakvann fra en tank 74 ved hjelp av en pumpe 76 og rørledningen 78. Den ferdige massesuspensjon pumpes ved hjelp av pumpen 80 via rørledningen 82 til formningsmaskinen 84, fra hvilken avrennende bakvann via rørledningen 86 oppsamles i tanken 74. Det våte ark føres til varmepressen 88,. hvor den avvannes mekanisk og slutt-tørkes under varme og trykk til på vanlig måte å gi det ferdige produkt.

For ytterligere å beskrive oppfinnelsen vil i det etter-følgende beskrives et utførelseseksempel under angivej.se asv esdse enf. oDreskt jeskllail ge imbiedtlienrgteid lsker lasrot m aknagn is heart skde etutne dekr un peror -et: eksempel på oppfinnelsen^og at denne ikke er begrenset til de i eksemplet angitte verdier.

1EKSEMPEL

Den inngående barvedflis, som pr. time antas å utgjøré

8000 kg tørrstoff + 8000 kg vann, tilføres basekaret 12

: og samtidig tilføres 1925 kg damp gjennom rørledningen 14, hvoretter den fuktige 100%-ig flis nedføres i skrriie-pressen 18 hvor den avvannes til et tørrstoff innhold p|å

55 %, hvorved 3380 kg H20 ved 100°C avrenner til karet

22, og den komprimerte flispluggen innpresses i impregneringskaret 24 og får der ekspandere og oppsuge vannoppløs-ningen inneholdende utløste bestanddeler av polysakkaridet

og deretter via skruen 28 innmates i forvarmeren 30, som står under damptrykk ved 170°C og tilføres damp gjennom rørledningen 32. Den til 170°C oppvarmete flis med sitt

innhold av vann og av flisen oppsugete organiske bestanddeler tilføres defibrøren 36 via skruemateren 34. Den ferdige fibermasse, hvori de organiske bestanddeler, tilført ved impregneringen, er gått over i en uoppløselig form, blåses gjennom rørledningen 40 til syklonen 16.

Masse fra syklonen mates med skruen 46 til beholderen 48, til hvilken samtidig tilføres 3380 kg vedvann fra karet 22 ved hjelp av pumpen 44 og rørledningen 42. Fra beholderen 48, forsynt med en anordning for god omrøring, renner massen ned i en høytrykks-skruepresse 52 og avvannes til et tørrstoff innhold på 55 %. På denne måte avrenner 104od) kg vann inneholdende 400 kg oppløste bestanddeler av iali 640 kg utløste fra flisen til karet 56. 245 kg oppløste bestanddeler blir tilbake i massen. Denne mengde utløste bestanddeler må bringes til å bli tilbake i fiberplatene for at alt utløst materiale skal uskadeliggjøres. Da fiberplatene ved varmepressingen etter mekanisk avpressing av bakvann til et tørrstoffinnhold på 60 %, inneholder ca. 5200 kg vann som skal fordampes og bortføres, kan bakvannet tillates å inneholde 245 kg oppløste bestanddelerjpr. 5200 kg vann eller 4,5 %. Da den til karet 56 avrennende oppløsning utgjør 10400 kg vann + 400 kg utløste bestanddeler, så utgjør dette mere enn flisen normalt kan oppsuge og som vanligvis ikke kan overstige 8000 kg vann I for t80å0rn0 ekt g 6t4ø, rhrvteinlkket t fslkisje. r 2v40e0 d kfog rovpanpn vamrmå ndinerg foav r oapvpdalmøpsens in^iI gen. Foroppvarmningen skjer med damp som kommer fra syklonen 16 gjennom rørledningen 14a. I tårnet avdampes 24CO kg vann som en damp-luftblanding. Luften tilføres med viften 68. Den inndampete oppløsning, 8000 kg vann + 400 kg dpp-løselige bestanddeler, pumpes til impregneringskaret 2 4

gjennom rørledningen 26.

Alt av den utløste mengde vedsubstans kan uskadeliggjøres ved at 400 kg bindes i massen ved defibrering og 245 kg bindes til fiberplatene. De i varmepressen fordampete 5200 kg vann erstattes ved tilførsel av vann til bakva.nns--syklusen. Noe utslipp av bakvann behøver ikke skje og innholdet på 4,5 % oppløste organiske bestanddeler i bakvannet holdes ved et tilstrekkelig lavt nivå til at mi s-farvning av fiberplatene ved varmpresningen skal unngås. Ytterligere har alt avpresset vedvann blitt uskadelig-gjort .

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av fiberplater i hen-j hold til den våte metode med et lukket bakvannssystem, ; hvor flis av et lignocelluloseholdig materiale forvarmes i en atmosfære av mettet damp ved forhøyet temperatur og forhøyet trykk og deretter defibreres ved atmosfæres- eller forhøyet trykk, hvoretter det defibrerte materie le . oppslemmes i bakvann under dannelse av en massesuspensjon for dannelse av et våtark, som befris for vann ved presning under varmetilførsel, og hvor avpresset vann tilbake- føres til oppslemningstrinnet, karakterisert ved at den ved defibreringen erholdte fibermasse mekanisk avvannes og den derved erholdte vannopp- løsning av ved defibreringsprosessen utløst organisk materiale anvendes for impregnering av flisen før forvarmr ing.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at flisens impregnering utføres ved at flisen bases og komprimeres og avvannes mekanisk og deretter under kompresjonstrykket innmates til en impregr.e-ringsoppløsning inneholdende det ved defibreringen utløste organiske materiale og får ekspandere i denne oppløsning og derved oppsuge denne.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, k a r a k*-terisert ved at den defibrerte masse tilfø-res så mye vann at massen etter avvanning inneholder ejn for den fortsatte proses passende mengde utløst organisk materiale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at vannet som avgår fra den basete flis kompresjon tilføres bakvannssyklusen.

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakt e-irisert ved at den for impregnering av flisejn avpressete opplø sning ved inndampning bringes til å holde en for impregneringen passende vannmengde.