[go: up one dir, main page]

RU2654391C2 - Method for processing fibre material - Google Patents

Method for processing fibre material Download PDF

Info

Publication number
RU2654391C2
RU2654391C2 RU2015127756A RU2015127756A RU2654391C2 RU 2654391 C2 RU2654391 C2 RU 2654391C2 RU 2015127756 A RU2015127756 A RU 2015127756A RU 2015127756 A RU2015127756 A RU 2015127756A RU 2654391 C2 RU2654391 C2 RU 2654391C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
fibrous material
compression
fibrous
fibers
Prior art date
Application number
RU2015127756A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015127756A (en
Inventor
Яри КЯЙХКЁ
Эса САУККОНЕН
Юхани ТУРУНЕН
Кари КУРРОНЕН
Original Assignee
Миккелин Амматтикоркеакоулу Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Миккелин Амматтикоркеакоулу Ой filed Critical Миккелин Амматтикоркеакоулу Ой
Publication of RU2015127756A publication Critical patent/RU2015127756A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2654391C2 publication Critical patent/RU2654391C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/16Mills provided with vibrators
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30Defibrating by other means
    • D21B1/303Defibrating by other means using vibrating devices
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20Methods of refining
    • D21D1/34Other mills or refiners
    • D21D1/36Other mills or refiners with vertical shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: methods of processing fibre material.
SUBSTANCE: according to one exemplary embodiment, the invention relates to method (100) for processing a fibre material, comprising refining (130, 140) the fibre material, which is used in the manufacture of a fibrous product and which contains fibres, for promoting its pulping and/or chemical treatment. In the method, fibre material refining (130) is conducted as compression refining performed by using a vibrating crusher.
EFFECT: facilitating the formation of pulp and/or chemical treatment.
4 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится в целом к способу обработки волокнистого материала.The present invention relates generally to a method for processing fibrous material.

Уровень техникиState of the art

Волокнистую древесную массу и щепу обычно измельчают посредством ножевых измельчителей для разделения волокон и приведения их к состоянию, оптимальному с точки зрения продукта, который будет изготовлен из этих волокон, а также с точки зрения технологического процесса. Измельчение является крайне важным этапом в процессе производства волокнистых продуктов. Для измельчения характерны значительные затраты энергии, а также ухудшение тех или иных свойств волокон и изготовленных из них продуктов, например, уменьшение содержания волокон, а также ухудшение обезвоживания, прочности на разрыв и уменьшение толщины бумаги. Современная технология измельчения все еще далека от теоретического оптимума с точки зрения затрат энергии и характеристик качества.Fibrous wood pulp and wood chips are usually crushed using knife choppers to separate the fibers and bring them to a state that is optimal from the point of view of the product to be made from these fibers, as well as from the point of view of the technological process. Grinding is an extremely important step in the manufacturing process of fibrous products. Shredding is characterized by significant energy costs, as well as the deterioration of certain properties of the fibers and products made from them, for example, a decrease in the fiber content, as well as a decrease in dehydration, tensile strength and decrease in paper thickness. Modern grinding technology is still far from a theoretical optimum in terms of energy consumption and quality characteristics.

Измельчение сжатием, применяемое для волокнистого материала, было предметом нескольких предшествующих исследований в отношении измельчения химической древесной массы, и для этих исследований были созданы опытные образцы машин, однако упомянутые опытные образцы машин непригодны для использования в технологическом процессе. Применение измельчения сжатием для обработки механической древесной массы раскрыто, например, в патентах US 5540392 и US 7758720 В2, однако в данных решениях предусмотрено использование оборудования для сжатия винтового типа.Compression grinding used for fibrous material has been the subject of several previous studies regarding the grinding of chemical wood pulp, and prototypes of machines have been created for these studies, but the prototypes mentioned are unsuitable for use in the process. The use of compression grinding for treating mechanical pulp is disclosed, for example, in US Pat. Nos. 5,540,392 and US 7,758,720 B2, however, these solutions provide for the use of screw-type compression equipment.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Одна задача изобретения состоит в усовершенствовании обработки волокнистого материала с точки зрения снижения затрат энергии, необходимой для образования волокнистой массы и формирования волокон, а также улучшения свойств волокон.One object of the invention is to improve the processing of fibrous material from the point of view of reducing the energy required for the formation of pulp and the formation of fibers, as well as improving the properties of the fibers.

Данная задача изобретения решена посредством способа в соответствии с п. 1 формулы изобретения, вибрационной дробилки в соответствии с п. 4 формулы, и использования вибрационной дробилки в соответствии с п. 5 формулы.This objective of the invention is solved by a method in accordance with paragraph 1 of the claims, a vibration crusher in accordance with paragraph 4 of the formula, and the use of a vibration crusher in accordance with paragraph 5 of the formula.

Способ обработки волокнистого материала согласно одному варианту осуществления изобретения содержит измельчение волокнистого материала, используемого в производстве волокнистого продукта и содержащего волокна, для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки. В упомянутом способе измельчение волокнистого материала выполняют как измельчение сжатием, осуществляемое посредством вибрационной дробилки.A method of processing fibrous material according to one embodiment of the invention comprises grinding the fibrous material used in the manufacture of the fibrous product and containing fibers to facilitate the formation of pulp from it and / or its chemical treatment. In the aforementioned method, the grinding of fibrous material is performed as compression grinding carried out by means of a vibratory crusher.

Термин "волокнистый материал" используется, например, в отношении щепы, применяемой в качестве сырья в производстве бумаги и/или картона, и/или к механической, химико-механической или химической (целлюлоза) древесной массе, полученной из органического материала, содержащего волокна. Волокнистый материал содержит материал на основе древесины и/или не на основе древесины, например, материал типа тростника или соломы, например, бамбук и/или хлопок.The term “fibrous material” is used, for example, in relation to wood chips used as raw materials in the manufacture of paper and / or cardboard, and / or mechanical, chemical-mechanical or chemical (cellulose) wood pulp obtained from an organic material containing fibers. The fibrous material contains wood-based and / or non-wood based material, for example, material such as cane or straw, for example, bamboo and / or cotton.

Термин "волокнистый продукт" используется, например, в отношении бумаги, картона, а также композитного материала, содержащего микро- и/или наноцеллюлозу. Кроме того, волокнистым продуктом может быть биотопливо, произведенное из материала на основе лигноцеллюлозы.The term "fiber product" is used, for example, in relation to paper, cardboard, and also a composite material containing micro and / or nanocellulose. In addition, the biofuel made from a material based on lignocellulose may be a fibrous product.

Термин "образование волокнистой массы" используется, например, в отношении разделения волокнистого материала на пучки волокон, состоящие из находящихся в контакте друг с другом волокон, и/или на отдельные волокна.The term “pulp formation” is used, for example, to refer to the separation of the fibrous material into bundles of fibers consisting of fibers in contact with each other and / or into individual fibers.

Термин "химическая обработка" используется, например, в отношении методов химической обработки, предназначенных для делигнификации материала, например к сульфатной и/или сульфитной варке, отбеливанию кислородом, кислотной и щелочной обработке, используемым в производстве полухимических древесных масс. Кроме того, химическая обработка относится, например, к методам химической обработки, предназначенным для отбеливания волокнистого материала, например, к отбеливанию на основе пероксида, дитионита и/или хлора. Указанный термин относится также, например, к таким методам химической обработки, как обработка с применением химиката TEMPO и методы ферментативной обработки, используемым в производстве микро- или наноцеллюлозы.The term "chemical treatment" is used, for example, in relation to chemical treatment methods intended for the delignification of a material, for example, sulfate and / or sulfite cooking, oxygen bleaching, acid and alkaline treatment used in the production of semi-chemical wood pulps. In addition, chemical treatment relates, for example, to chemical treatment methods for bleaching fibrous material, for example, to bleaching based on peroxide, dithionite and / or chlorine. The term also refers, for example, to chemical treatment methods such as processing using the TEMPO chemical and enzymatic processing methods used in the production of micro- or nanocellulose.

Термин "измельчение сжатием" используется, например, в отношении обработки щепы и/или волокон путем сжатия волокнистого материала, что способствует образованию из волокнистого материала волокнистой массы и/или повышению внутреннего фибриллирования и способности модификации волокон.The term “compression shredding” is used, for example, to treat wood chips and / or fibers by compressing the fibrous material, which contributes to the formation of pulp from the fibrous material and / or to increase internal fibrillation and the ability to modify fibers.

Термин "вибрационная дробилка" используется, например, в отношении вибрационной дробилки или вибрационной мельницы, в которых сжатие обычно используется для измельчения, например, агрегированного материала посредством дробящего конуса, имеющегося в камере (зоне) дробления. В процессе измельчения агрегированного материала его транспортируют в камеру дробления, где он попадает в ограниченное пространство между дробящим конусом и стенкой камеры дробления, в результате чего измельчаемый агрегированный материал раздробляется на мелкие кусочки, превращаясь в гравийную или каменную пыль.The term "vibratory crusher" is used, for example, in relation to a vibratory crusher or vibratory mill, in which compression is usually used to grind, for example, aggregated material by means of a crushing cone present in the crushing chamber (zone). In the process of grinding the aggregated material, it is transported to the crushing chamber, where it falls into the limited space between the crushing cone and the wall of the crushing chamber, as a result of which the crushed aggregated material is crushed into small pieces, turning into gravel or stone dust.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения вибрационная дробилка, предназначенная для обработки волокнистого материала, снабжена камерой дробления, которая содержит элементы подачи, содержащие по меньшей мере одно впускное отверстие, элементы выгрузки, содержащие по меньшей мере одно выпускное отверстие, и по меньшей мере один дробящий конус или измельчитель, установленный в камере дробления и выполненный с возможностью прижимания волокнистого материала к по меньшей мере одной внутренней поверхности камеры дробления, причем упомянутые элементы подачи выполнены с возможностью подачи в камеру дробления волокнистого материала, подлежащего измельчению путем сжатия, и упомянутые элементы выгрузки выполнены с возможностью перемещения из камеры дробления волокнистого материала, измельченного путем сжатия. Вибрационная дробилка выполнена с возможностью измельчения путем сжатия волокнистого материала, который используют для производства волокнистого продукта и который содержит волокна, для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки.In accordance with one embodiment of the invention, a vibratory crusher for treating fibrous material is provided with a crushing chamber that comprises feed elements comprising at least one inlet, discharge elements comprising at least one outlet, and at least one crushing cone or grinder installed in the crushing chamber and configured to press the fibrous material against at least one inner surface of the crushing chamber the said feed elements are configured to feed into the crushing chamber the fibrous material to be crushed by compression, and said discharge elements are configured to move fibrous material crushed by compression from the crushing chamber. The vibratory crusher is made with the possibility of grinding by compressing the fibrous material, which is used to produce the fibrous product and which contains fibers, to facilitate the formation of pulp from it and / or its chemical treatment.

При использовании вибрационной дробилки для обработки волокнистого материала в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, указанную вибрационную дробилку используют для измельчения путем сжатия волокнистого материала, который используют в производстве волокнистого продукта и который содержит волокна, для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки. Вибрационная дробилка снабжена камерой дробления, которая содержит элементы подачи, содержащие по меньшей мере одно впускное отверстие, элементы выгрузки, содержащие по меньшей мере одно выпускное отверстие, и по меньшей мере один дробящий конус (измельчитель), установленный в камере дробления и выполненный с возможностью прижимания волокнистого материала к по меньшей мере одной внутренней поверхности камеры дробления, причем упомянутые элементы подачи выполнены с возможностью подачи в камеру дробления волокнистого материала, подлежащего измельчению путем сжатия, а упомянутые элементы выгрузки выполнены с возможностью перемещения волокнистого материала, измельченного путем сжатия, из камеры дробления.When using a vibratory crusher to process fibrous material in accordance with one embodiment of the invention, said vibratory crusher is used to grind by compressing the fibrous material, which is used in the manufacture of the fibrous product and which contains fibers, to facilitate the formation of fibrous mass and / or it chemical treatment. The vibratory crusher is equipped with a crushing chamber, which contains feed elements containing at least one inlet, discharge elements containing at least one outlet, and at least one crushing cone (grinder) mounted in the crushing chamber and made with the possibility of pressing fibrous material to at least one inner surface of the crushing chamber, said feed elements being configured to feed fibrous material into the crushing chamber It is crushed by compression, and said discharge elements are arranged to move fibrous material crushed by compression from the crushing chamber.

Другие варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.Other embodiments of the invention are presented in the dependent claims.

Способ в соответствии с вариантами осуществления изобретения, предназначенный для предварительной обработки волокнистого материала, обеспечивает более быстрое измельчение волокнистого материала, экономию энергии, затрачиваемой на весь процесс измельчения, и/или усовершенствование и регулирование в более широком диапазоне в отношении технических свойств бумажных волокон, по сравнению с измельчением резанием без предварительной обработки. В некоторых случаях, надлежащую обработку может обеспечивать одно только измельчение сжатием, без использования измельчения резанием.The method in accordance with embodiments of the invention, intended for pretreatment of the fibrous material, provides faster grinding of the fibrous material, saving energy spent on the entire grinding process, and / or improving and regulating a wider range with respect to the technical properties of paper fibers, in comparison with grinding by cutting without pre-treatment. In some cases, proper processing can be achieved by crushing alone, without the use of crushing by cutting.

Экономия в затратах энергии, достигаемая при осуществлении способа в соответствии с вариантами осуществления изобретения, является существенной, поскольку при измельчении сжатием количество воздействий, получаемых волокнистым материалом, меньше, но сила отдельных воздействий, как правило, выше, по сравнению с обычным измельчением резанием. Таким образом, увеличивается, например, количество пластических деформаций по отношению к количеству упругих деформаций, в связи с чем уменьшается количество энергии, необходимое для изменения состояния материала. Кроме того, для перемещения участвующего в измельчении материала через вибрационную дробилку требуется очень небольшое количество энергии, причем перемещение может происходить, например, под действием силы тяжести. С учетом производственных мощностей установки для изготовления бумаги и/или древесной массы, это обеспечивает значительную экономию энергии в статье затрат на насосную подачу.The energy cost savings achieved by implementing the method in accordance with embodiments of the invention are significant, since when grinding by compression, the number of impacts obtained by the fibrous material is less, but the force of the individual impacts is usually higher compared to conventional grinding. Thus, for example, the number of plastic deformations increases with respect to the number of elastic deformations, and therefore the amount of energy required to change the state of the material decreases. In addition, a very small amount of energy is required to move the material involved in grinding through a vibratory crusher, and the movement can occur, for example, under the influence of gravity. Taking into account the production capacities of the paper and / or wood pulp mill, this provides significant energy savings in the cost of pumping.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Подробное описание чертежей относится, в частности, к примерам вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:A detailed description of the drawings relates, in particular, to examples of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

- на фиг. 1 показана блок-схема способа обработки волокнистого материала;- in FIG. 1 shows a flowchart of a method for processing fibrous material;

- на фиг. 2а-2d показан принцип измельчения сжатием и его воздействие на свойства волокнистого материала; и- in FIG. 2a-2d show the principle of crushing by compression and its effect on the properties of the fibrous material; and

- на фиг. 3 показаны функциональные модули вибрационной дробилки, с помощью которой осуществляют упомянутый способ.- in FIG. 3 shows the functional modules of a vibratory crusher with which the aforementioned method is implemented.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг. 1 показан способ 100 обработки волокнистого материала, например, древесной щепы или древесной массы, то есть целлюлозной массы, используемой в производстве волокнистого продукта, например, бумаги или картона, при котором упомянутый волокнистый материал измельчают для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки.In FIG. 1 shows a method 100 for treating a fibrous material, for example, wood chips or pulp, that is, pulp used in the manufacture of a fibrous product, for example paper or paperboard, in which said fibrous material is pulverized to facilitate the formation of fibrous mass and / or chemical treatment.

Начальный этап 102 содержит обеспечение наличия сырья для древесной целлюлозы, запуск машин и оборудования, необходимого для выработки, обработки и перемещения древесной массы.The initial step 102 includes ensuring the availability of raw materials for wood pulp, the launch of machinery and equipment necessary for the production, processing and movement of wood pulp.

При использовании в качестве сырья, например, березы, ели или сосны, этап 110 содержит производство древесной щепы или древесной массы, содержащей древесные волокна, которые являются отдельными волокнами или находятся в контакте друг с другом.When used as raw materials, for example, birch, spruce or pine, step 110 comprises the production of wood chips or wood pulp containing wood fibers that are separate fibers or are in contact with each other.

В случае использования так называемой непросушенной поточной древесной массы, произведенную древесную массу перемещают путем подачи ее насосом на этапе 120, например, по специализированному трубопроводу к установке для производства бумаги и/или древесной массы, непосредственно в резервуар измельчителя, для ожидания измельчения. В альтернативном варианте, в случае, если произведенную древесную массу сушат с получением кипованной древесной массы для транспортировки и/или хранения, высушенную кипованную древесную массу транспортируют к установке для производства бумаги и картона, в которой используют разбиватель древесной массы для размельчения кипованной древесной массы посредством воды для создания текучей древесной массы однородной консистенции, которая может быть подана насосом по системам трубопроводов установки в резервуар измельчителя.In the case of using the so-called non-dried flowing wood pulp, the produced wood pulp is moved by pumping it at step 120, for example, through a specialized pipeline to the paper and / or wood pulp plant, directly into the chopper tank, to wait for grinding. Alternatively, in case the produced wood pulp is dried to produce baled wood pulp for transportation and / or storage, the dried baled wood pulp is transported to a paper and paperboard plant using a wood pulverizer to grind the baled wood pulp by water to create a flowing wood pulp of a uniform consistency, which can be pumped through the piping systems of the installation into the grinder tank.

На этапе 130 измельчение древесной массы осуществляют в виде измельчения сжатием, которое выполняют с использованием по меньшей мере одной соответствующей вибрационной дробилки, интегрированной в линию обработки древесной массы установки.At step 130, the pulp is milled in the form of compression milling, which is performed using at least one corresponding vibratory crusher integrated in the plant's wood pulp processing line.

На фиг. 2а и 2b показан принцип измельчения сжатием, которое может быть использовано в качестве единственного измельчения волокнистого материала или же может опционально выполняться в качестве предварительной обработки перед обычным измельчением резанием. При измельчении сжатием волокнистый материал 250 сжимают, как показано на фиг. 2а, между двумя цилиндрическими поверхностями посредством подходящей вибрационной дробилки 200, причем волокнистый материал, поступающий через впускное отверстие 210, сжимают между внутренними стенками 222а, 222b камеры 220 дробления, а дробящий конус или измельчитель 230 перемещается в камере 220 дробления, в результате чего древесные волокна 250, используемые в качестве волокнистого материала, подвергаются, прежде всего, усилиям сжатия, действующим в поперечном сечении на волокна, как обозначено стрелками на левом и на среднем изображениях на фиг. 2b. На продольном виде 260 фрагмента волокна 250 в точке В, показанной на среднем изображении на фиг. 2b, показана волокнистая структура, в которой в клеточной стенке между микрофибриллами 264 присутствует гемицеллюлоза 262, обеспечивающая для упомянутой структуры усиление адгезивного типа между фибриллами 264. Задача измельчения сжатием при изменении волокна состоит, в частности, в разрыве поперечных связей 266, образованных гемицеллюлозой 262. Обработанный сжатием волокнистый материал выгружают из камеры 220 дробления через выпускные отверстия 240а, 240b.In FIG. Figures 2a and 2b show the principle of compression grinding, which can be used as a single grinding of fibrous material or can optionally be performed as a pre-treatment before conventional grinding. During compression grinding, the fibrous material 250 is compressed as shown in FIG. 2a, between two cylindrical surfaces by means of a suitable vibratory crusher 200, the fibrous material entering through the inlet 210 being compressed between the inner walls 222a, 222b of the crushing chamber 220, and the crushing cone or shredder 230 is moved into the crushing chamber 220, resulting in wood fibers 250, used as fibrous material, are primarily subjected to compressive forces acting in cross section on the fibers, as indicated by arrows in the left and middle images in FIG. 2b. In a longitudinal view 260 of a fragment of fiber 250 at point B shown in the middle image in FIG. 2b, there is shown a fibrous structure in which hemicellulose 262 is present in the cell wall between microfibrils 264, providing the adhesive structure between the fibrils 264 for the mentioned structure. The task of grinding by compression when the fiber changes consists, in particular, in breaking the cross-links 266 formed by hemicellulose 262. The compressed fibrous material is discharged from the crushing chamber 220 through the outlet openings 240a, 240b.

Задача измельчения сжатием в отношении изменения волокна состоит в повышении внутриволоконного фибриллирования и возможности изменения волокон, чтобы, помимо прочего, повысить способность волокон воспринимать механические напряжения при измельчении резанием. При обычном измельчении резанием происходят несколько различных явлений, таких как выпрямление волокон, внутри- и внешневолоконное фибриллирование, разрывы волокон, а также формирование мелких волокон. На эти явления можно влиять только в ограниченной степени путем изменения условий измельчения. При измельчении сжатием вышеупомянутые явления также происходят, но в другой пропорции, таким образом, что преобладает внутреннее фибриллирование. Как предполагалось, во многих случаях внутреннее фибриллирование является весьма благоприятным явлением с точки зрения улучшения качественных характеристик, главным образом прочности, волокнистого материала, например, древесной массы. Кроме того, обработанное сжатием волокно, например, древесное волокно, является намного более податливым и тем самым может вести себя по-другому в процессе измельчения резанием, например, может быть сокращен объем процессов разрыва древесного волокна и формирования мелких волокон.The task of compression grinding with respect to fiber change is to increase the intrafiber fibrillation and the possibility of changing fibers, in order to, among other things, increase the ability of the fibers to absorb mechanical stresses during grinding by cutting. In conventional chopping, several different phenomena occur, such as fiber straightening, internal and external fiber fibrillation, fiber breaks, and the formation of small fibers. These phenomena can only be affected to a limited extent by changing the grinding conditions. When grinding by compression, the aforementioned phenomena also occur, but in a different proportion, so that internal fibrillation predominates. As expected, in many cases, internal fibrillation is very favorable in terms of improving the quality characteristics, mainly strength, of a fibrous material, for example, wood pulp. In addition, the compressed fiber, for example wood fiber, is much more malleable and can therefore behave differently in the process of milling, for example, the process of breaking the wood fiber and forming small fibers can be reduced.

На фиг. 2с показано влияние обработки сжатием, выполненной в качестве предварительной обработки, на прочность на разрыв бумаги, изготовленной из древесной целлюлозы при различных степенях фильтрации волокнистой массы (оцениваемой в условных градусах Шоппера-Риглера, или °ШР). Как очевидно из данного чертежа, при соответствующей предварительной обработке можно достигать значительно более высокой прочности на разрыв для заданной степени фильтрации.In FIG. 2c shows the effect of compression processing, performed as a preliminary treatment, on the tensile strength of paper made from wood pulp at various degrees of filtration of the pulp (estimated in arbitrary degrees by Schopper-Riegler, or ° SH). As is apparent from this drawing, with appropriate pretreatment, significantly higher tensile strength can be achieved for a given degree of filtration.

На фиг. 2d показано влияние обработки сжатием на ширину древесного волокна, что отражает разбухание древесного волокна, вызываемое внутренним фибриллированием. Кроме того, измельчение сжатием способствует стимуляции проникновения химикатов, используемых в процессе обработки, в волокнистый материал.In FIG. 2d shows the effect of compression processing on the width of the wood fiber, which reflects the swelling of the wood fiber caused by internal fibrillation. In addition, crushing by compression helps to stimulate the penetration of chemicals used in the processing process into the fibrous material.

В случае, если на этапе 132 требуется подвергнуть измельченную вибрационным методом древесную массу повторной обработке в вибрационной дробилке, осуществляют возврат к этапу 130 измельчения сжатием. Если степень измельчения, достигнутая измельчением сжатием, достаточна, переходят к этапу 138 упомянутого способа.In the event that at step 132 it is required to subject the pulp pulverized by the vibration method to reprocessing in the vibratory crusher, a return to the comminution step 130 is carried out. If the degree of grinding achieved by grinding by compression is sufficient, go to step 138 of the above method.

Если на этапе 138 требуется подвергнуть дальнейшей обработке измельченную методом сжатия древесную массу, она может быть далее подвергнута измельчению резанием и/или химической обработке на этапе 140, при этом измельчение сжатием выполняет функцию предварительной обработки для измельчения резанием и/или для химической обработки. Кроме того, возможен вариант, когда химическую обработку древесной массы проводят в процессе измельчения сжатием.If at step 138 it is required to further process the pulverized wood pulp by compression, it can then be subjected to grinding by cutting and / or chemical treatment in step 140, while the comminution performs the function of a preliminary treatment for grinding by cutting and / or for chemical processing. In addition, it is possible that the chemical treatment of wood pulp is carried out in the grinding process by compression.

В случае, если измельчение древесной массы содержит только измельчение в вибрационной дробилке, переходят непосредственно к этапу 150 упомянутого способа.In the event that the grinding of wood pulp contains only grinding in a vibratory crusher, proceed directly to step 150 of the aforementioned method.

На этапе 150, после измельчения резанием или, как альтернативный вариант, измельчения сжатием, измельченную древесную массу направляют путем подачи ее насосом по соответствующим системам трубопроводов, или в высушенном состоянии, к бумаго- или картоноделательной машине для изготовления в ней бумаги, картона или других волокнистых изделий.At step 150, after milling by cutting or, alternatively, milling by compression, the milled wood pulp is sent by pumping it through the appropriate piping systems, or in the dried state, to a paper or paper machine for making paper, cardboard or other fibrous products.

На этапе 152 происходит завершение упомянутого способа обработки древесной массы.At step 152, the completion of said wood pulp processing method is completed.

На фиг. 3 в поперечном сечении показана вибрационная дробилка 300 типа KID 300К, используемая для дробления полезных ископаемых и подходящая для обработки сжатием волокнистого материала.In FIG. 3 shows in cross section a vibratory crusher 300 of the KID 300K type, used for crushing minerals and suitable for compressing fibrous material.

Упомянутая KID машина 300 может быть использована для измельчения волокнистого материала, причем в ней достигают такого измельчения, какое получают посредством ножевых измельчителей, предназначенных для волокнистого материала. В результате испытаний было обнаружено, что измельчение волокнистого материала, выполняемое посредством упомянутой машины 300, для достижения различных свойств, может быть дополнено обработкой посредством обычного оборудования для измельчения волокнистого материала. В конечном результате, это обеспечивает, с одной стороны, повышение уровня качества волокнистого материала и, с другой стороны, сокращение расходов энергии на измельчение.Mentioned KID machine 300 can be used to grind the fibrous material, and in this they achieve such a grinding, which is obtained by means of knife choppers intended for the fibrous material. As a result of the tests, it was found that the grinding of the fibrous material carried out by means of the aforementioned machine 300, in order to achieve various properties, can be supplemented by processing by means of conventional equipment for grinding the fibrous material. In the end result, this provides, on the one hand, an increase in the quality level of the fibrous material and, on the other hand, a reduction in the energy consumption for grinding.

Вибрационная дробилка 300 содержит, например, регулирующее кольцо 302, камеру 320 дробления (зону сжатия) с внутренней стенкой 322, дробящий конус (измельчитель) 330, генератор 304 вибраций, блок 306 привода, опору 308, 342 рамы, опору 312 конуса, усиливающее кольцо 314, шариковую опору 316, раму 318, амортизатор 324, стакан 326, крышку 328, элементы 310 подачи, содержащие впускное отверстие (приемное отверстие, зону подачи), средство 332 защиты, подшипниковый узел 334, один или более крепежных болтов 336, штуцер 338 для подачи смазки, один или более дренажных штуцеров 342а, 342b и элементы 340 выгрузки, содержащие выпускное отверстие.Vibratory crusher 300 contains, for example, a control ring 302, a crushing chamber 320 (compression zone) with an inner wall 322, a crushing cone (grinder) 330, a vibration generator 304, a drive unit 306, a frame support 308, 342, a cone support 312, a reinforcing ring 314, ball bearing 316, frame 318, shock absorber 324, cup 326, cover 328, supply elements 310 containing an inlet (inlet, supply zone), protection means 332, bearing assembly 334, one or more mounting bolts 336, fitting 338 for supplying lubricant, one or more drainage fittings 342a, 342b and electric unloading cops 340 comprising the outlet opening.

Волокнистый материал подают в машину через впускное отверстие 310, и материал перемещается через машину 300 под действием силы тяжести или перепада давления, измельчаясь по ходу перемещения. Волокнистый материал сжимают между камерой 320 дробления и стенкой 322 и выгружают из нижней части машины 300 посредством элемента 340 выгрузки. Необходимую степень помола обрабатываемого волокнистого материала устанавливают перед обработкой. Кроме того, на количество и силу воздействий, прикладываемых к волокнистому материалу, а также на перемещение волокнистого материала через зону сжатия (то есть, на производительность), может влиять по меньшей мере один из следующих факторов: частота вибраций дробящего конуса 330, зазор между конусом 330 и стенкой 322 камеры дробления, степень смещения эксцентрической массы, ширина зоны измельчения, диаметр конуса 330 и количество циклов обработки.The fibrous material is fed into the machine through the inlet 310, and the material moves through the machine 300 under the influence of gravity or differential pressure, crushed in the direction of movement. The fibrous material is compressed between the crushing chamber 320 and the wall 322 and discharged from the bottom of the machine 300 by the discharge member 340. The required degree of grinding of the processed fibrous material is set before processing. In addition, at least one of the following factors can affect the number and strength of the effects applied to the fibrous material, as well as the movement of the fibrous material through the compression zone (i.e., productivity): vibration frequency of the crushing cone 330, clearance between the cone 330 and the wall 322 of the crushing chamber, the degree of displacement of the eccentric mass, the width of the grinding zone, the diameter of the cone 330 and the number of processing cycles.

Каждый из вышеупомянутых факторов, включая степень помола, должен быть оптимизирован по отдельности для достижения требуемых свойств волокон, уровня затрат энергии, а также производительности машины, необходимой для различных случаев.Each of the above factors, including the degree of grinding, must be optimized separately to achieve the required properties of the fibers, the level of energy consumption, as well as the performance of the machine, necessary for various cases.

Конструкция конической секции 310, 320, 322, то есть зона подачи и сжатия, может иметь различные варианты осуществления. Альтернативный вариант осуществления может быть таким, что непосредственно коническая секция 310, 320, 322 отсутствует и/или, главным образом, зона 320, 322 сжатия выполнена цилиндрической. В этом случае ширина зоны 320, 322 сжатия может быть отрегулирована в процессе работы вибрационной дробилки 300 (в интерактивном режиме), хотя регулирование зазора станет немного более сложным. В альтернативном варианте, зона 320, 322 сжатия может также быть слегка конической, благодаря чему сужение зоны 320, 322 сжатия приведет также к увеличению зазора. Для оказания воздействия на работу машины 300 можно также использовать шероховатость и/или профиль, например, рифленый профиль, на поверхности материала конусов 310, 320, 322.The design of the conical section 310, 320, 322, that is, the feed and compression zone, can have various embodiments. An alternative embodiment may be such that the directly conical section 310, 320, 322 is absent and / or, mainly, the compression zone 320, 322 is cylindrical. In this case, the width of the compression zone 320, 322 can be adjusted during the operation of the vibratory crusher 300 (interactively), although adjusting the gap will become a little more complicated. Alternatively, the compression zone 320, 322 may also be slightly conical, whereby the narrowing of the compression zone 320, 322 will also increase the clearance. To affect the operation of the machine 300, you can also use the roughness and / or profile, for example, a corrugated profile, on the surface of the material of the cones 310, 320, 322.

Описанные выше варианты являются всего лишь несколькими иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения. Принцип, предложенный в соответствии с настоящим изобретением, может иметь вариации в пределах объема правовой охраны изобретения, определенного формулой изобретения, относительно, например, деталей осуществления изобретения или областей его использования.The options described above are just a few illustrative embodiments of the present invention. The principle proposed in accordance with the present invention may have variations within the scope of the legal protection of the invention defined by the claims, regarding, for example, the details of the invention or its uses.

Claims (10)

1. Способ (100) обработки волокнистого материала, содержащий измельчение (130, 140) волокнистого материала, используемого в производстве волокнистого продукта и содержащего волокна, для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки, причем образование волокнистой массы содержит разделение волокнистого материала на пучки волокон, состоящие из находящихся в контакте друг с другом волокон, и/или на отдельные волокна, отличающийся тем, что измельчение волокнистого материала содержит измельчение (130) методом сжатия с использованием вибрационной дробилки (300), выполняющее функцию предварительной обработки для измельчения резанием и/или для химической обработки (140).1. A method (100) for processing fibrous material, comprising grinding (130, 140) fibrous material used in the manufacture of a fibrous product and containing fibers, to facilitate the formation of pulp from it and / or its chemical treatment, the formation of the pulp comprising fiber separation material to fiber bundles, consisting of fibers in contact with each other, and / or to individual fibers, characterized in that the grinding of fibrous material comprises grinding (130) by compression using a vibratory crusher (300), which performs the function of pretreatment for grinding by cutting and / or for chemical treatment (140). 2. Способ по п. 1, причем волокнистый материал содержит щепу и/или волокна, отдельные или находящиеся в контакте с другими.2. The method according to p. 1, wherein the fibrous material contains wood chips and / or fibers, separate or in contact with others. 3. Способ по п. 1 или 2, причем измельчение (130) резанием выполняют посредством ножевого измельчителя, причем измельчение резанием и/или химическую обработку выполняют перед направлением (150) волокнистого материала к месту изготовления волокнистого продукта.3. The method according to p. 1 or 2, moreover, grinding (130) by cutting is performed using a knife chopper, and grinding by cutting and / or chemical treatment is performed before the direction (150) of the fibrous material to the place of manufacture of the fibrous product. 4. Вибрационная дробилка (300), выполненная с возможностью осуществления способа по п. 1 или 2, содержащая:4. Vibratory crusher (300), made with the possibility of implementing the method according to p. 1 or 2, containing: элементы подачи, содержащие по меньшей мере одно впускное отверстие,feed elements containing at least one inlet, камеру дробления, содержащую элементы подачи,a crushing chamber containing feed elements, элементы выгрузки, содержащие по меньшей мере одно выпускное отверстие,discharge elements containing at least one outlet, иand по меньшей мере один дробящий конус или измельчитель, установленный в камере дробления и выполненный с возможностью прижимания волокнистого материала к по меньшей мере одной внутренней поверхности камеры дробления,at least one crushing cone or grinder installed in the crushing chamber and configured to press the fibrous material against at least one inner surface of the crushing chamber, причем упомянутые элементы подачи выполнены с возможностью подачи в камеру дробления волокнистого материала, подлежащего измельчению путем сжатия, причем упомянутые элементы выгрузки выполнены с возможностью перемещения из камеры дробления волокнистого материала, измельченного путем сжатия, причем вибрационная дробилка выполнена с возможностью измельчения (130, 140) волокнистого материала для облегчения образования из него волокнистой массы и/или его химической обработки, отличающаяся тем, что вибрационная дробилка интегрирована в линию обработки древесной массы установки и обеспечивает измельчение (130) методом сжатия волокнистого материала, выполняющее функцию предварительной обработки для измельчения резанием и/или для химической обработки (140).wherein said feed elements are configured to feed fibrous material to be crushed by compression into the crushing chamber, said discharge elements being configured to move fibrous material crushed by compression from the crushing chamber, and the vibratory crusher is capable of grinding fibrous (130, 140) material to facilitate the formation of pulp from it and / or its chemical treatment, characterized in that the vibration crusher is integrated into It is used to treat the wood pulp of the plant and provides grinding (130) by the method of compression of fibrous material, which performs the function of preliminary processing for grinding by cutting and / or for chemical treatment (140).
RU2015127756A 2012-12-14 2013-12-13 Method for processing fibre material RU2654391C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126308A FI126094B (en) 2012-12-14 2012-12-14 A method for treating a fibrous material
FI20126308 2012-12-14
PCT/FI2013/051164 WO2014091084A1 (en) 2012-12-14 2013-12-13 Method for processing fibre material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015127756A RU2015127756A (en) 2017-01-23
RU2654391C2 true RU2654391C2 (en) 2018-05-17

Family

ID=50933806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015127756A RU2654391C2 (en) 2012-12-14 2013-12-13 Method for processing fibre material

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2935691A4 (en)
CN (1) CN105008618A (en)
FI (1) FI126094B (en)
RU (1) RU2654391C2 (en)
WO (1) WO2014091084A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692624C1 (en) * 2018-09-03 2019-06-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Device and method of processing technogenic fibrous materials for producing fibrous fillers (versions)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE545734C2 (en) * 2022-04-12 2023-12-27 Stora Enso Oyj Highly refined cellulose pulp composition with compression refined cellulose pulp
FI20236370A1 (en) * 2023-12-14 2025-06-15 Kaakkois Suomen Ammattikorkeakoulu Oy METHOD AND SYSTEM FOR PREPARING A MICRO-OR NANOFIBRILL FIBER SUSPENSION

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006293A1 (en) * 1987-12-28 1989-07-13 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst Method and device for crushing a fibrous material
JPH0610286A (en) * 1992-06-24 1994-01-18 New Oji Paper Co Ltd Method for producing fine fibrous cellulose
US20020098317A1 (en) * 1999-02-24 2002-07-25 Thomas Jaschinski Oxidized cellulose-containing fibrous materials and products made therefrom
DE102004037571A1 (en) * 2004-08-03 2006-03-16 Voith Paper Patent Gmbh Refiner for paper fibers suspended in water, for papermaking, adds vibration forces to the mechanical forces acting on the fibers to give them the required characteristics

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2922588A (en) * 1955-02-17 1960-01-26 Hoesch Robert Vibratory material comminutor
DE2103079A1 (en) * 1971-01-23 1972-07-27 VEB Papiermaschinenwerke Freiberg, χ 9200 Freiberg Strong stretchable paper from mechanically - modified fibres
SU1044700A1 (en) * 1979-11-11 1983-09-30 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Method of processing wooden material
FR2641478A1 (en) 1989-01-09 1990-07-13 Inst Mekh Obrabotk Method for shredding fibrous materials and device for implementing it
US5540392A (en) 1995-05-31 1996-07-30 Noranda, Inc. Optimal energy refining process for the mechanical treatment of wood fibres
US7300541B2 (en) 2002-07-19 2007-11-27 Andritz Inc. High defiberization chip pretreatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006293A1 (en) * 1987-12-28 1989-07-13 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst Method and device for crushing a fibrous material
JPH0610286A (en) * 1992-06-24 1994-01-18 New Oji Paper Co Ltd Method for producing fine fibrous cellulose
US20020098317A1 (en) * 1999-02-24 2002-07-25 Thomas Jaschinski Oxidized cellulose-containing fibrous materials and products made therefrom
DE102004037571A1 (en) * 2004-08-03 2006-03-16 Voith Paper Patent Gmbh Refiner for paper fibers suspended in water, for papermaking, adds vibration forces to the mechanical forces acting on the fibers to give them the required characteristics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692624C1 (en) * 2018-09-03 2019-06-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Device and method of processing technogenic fibrous materials for producing fibrous fillers (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
EP2935691A1 (en) 2015-10-28
EP2935691A4 (en) 2016-09-07
RU2015127756A (en) 2017-01-23
FI20126308L (en) 2014-06-15
CN105008618A (en) 2015-10-28
WO2014091084A1 (en) 2014-06-19
FI126094B (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI127682B (en) A method of producing microfibrillated cellulose
RU2581995C2 (en) Method for producing high-freeness pulp
EP1407073B1 (en) Method of producing bleached thermomechanical pulp (tmp) or bleached chemithermomechanical pulp (ctmp)
RU2491378C2 (en) Method and system for improvement of fiber performances by adding processing agent in mechanical pulping
EP2593248B1 (en) Improved method of processing chemical pulp
RU2654391C2 (en) Method for processing fibre material
Gorski et al. Reduction of energy consumption in TMP refining through mechanical pre-treatment of wood chips
CA2979048C (en) Processes and systems for the pulping of lignocellulosic materials
Liang et al. The use of twin screw extruder instead of model screw device during bamboo chemo-mechanical pulping
FI125948B (en) Paper making method
Çiçekler et al. Critical Role of Pulp Beating in Enhancing Paper Quality, Production Efficiency, and Sustainability in the Papermaking Industry
RU2558431C2 (en) Production and processing of wood chips
Lee et al. Effect of Plate Patterns on TMP Refining Performance
AT410683B (en) Pulping, for paper and card, involves steam disintegration, and dry-grinds fibers with a specified initial dryness

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180731