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"Procédé de préparation de pâtes cellulosiques, dispositifs destiés à -la mise en oeuvre @ et produits qu'il permet d'obtenir"
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de pâtes cellulosiques, procédéqui permet d'obtenir très rapidement, en opérant en principe à froid, des pâtes cellulosiques brutes ou éventuellement raffinées qui, pour la majeure partie des usages courants, peuvent être utilisées directement à la sortie de l'appareil. L'invention a également pour objet des dispositifs destinés à la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi que les produits qu'il permet d'obtenir.
Le procédé conforme à l'invention consiste principalement à désagréger mécaniquement la matière première utilisée
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en présence d'un réactif convenable et à poursuivre cette opération jusqu'', ce que le degré d'attaque de la matière première par le réactif choisi soit jugé suffisant.
Cette opération d'attaque est avantageusement précédée et/ou suivie d'un traitement de lavage qui a pour objet d'éliminer le réactif dont est imprégnée la matière désagrégée et d'entraîner les impuretés qui ont été séparées de la fibre cellulosique. Ces impuretés, qui comprennent des pigments, des matières incrustantes, etc., ont été en majeure partie solubilisées au cours du traitement.
L'opération ainsi conduite fournit une pâte brute que l'on peut utiliser telle quelle, par exemple pour la fabrication de carton, de papier d'emballage, de plaques à imprégner, etc... On peut également raffiner de manière connue cette pâte brute pour obtenir des pâtes fines que l'on peut employer pour la fabrication de papiers, voire même de rayonne.
Le procédé conforme l'invention s'applique, bien entendu, à n'importe quelle matière première cellulosique; il se montre particulièrement avantageux lorsque l'on utilise comme matières premières des végétaux annuels (fanes de pomme de terre, de topinambour, pailles diverses) ou les pousses annuelles de plantes, telles que la vigne et surtout le sureau (Sambucus Nigra et Sambucus Ebulus).
Il s'est montré avantageux de désagréger la matière première choisie en présence d'un très faible volume de réactif, de préférence en présence d'une quantité de réactif juste suffisante pour en réaliser l'imprégnation.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, le réactif est amené par arrosage au contact de la matière cellulosique, au moment où celleci va subir l'action du dispositif chargé de la désagréger. On
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peut également prévoir une deuxième adduction de réactif faite aù moment où la'matière première quitte ce dispositif et où, par conséquent, les fibres sont plus aptes à subir l'action/du. réactif choisi.
Bien que le procédé conforme à l'invention s'exécute en principe à froid, il rentre dans le cadre de l'invention d'en réaliser une phase quelconque, ou plusieurs phases, à une température supérieure à la température ambiante. On conçoit que, de cette manière, l'action du réactif sur la matière cellulosique soit rendue beaucoup plus rapide et beaucoup plus complète. Selon les qualités que l'on veut conférer au produit fini, on opérera donc soit complètement à froid, soit partiellement à chaud, soit entièrement à une température supérieure à la température ambiante.
L'appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit peut être constitué par un dispositif broyeur quelconque muni de moyens d'arrosage alimentés à partir d'un réservoir. Dans un mode d'exécution avantageux, il comprend la combinaison d'un dispositif analogue à une pile de papeterie munie d'un faux-fond la séparant en deux capacités superposées, d'un conduit muni d'une vanne réalisant l'inter-communication des deux capacités et d'un dispositif d'arrosage comprenant un tuyau partant du faux-fond et aboutissant au-dessus du rouleau défibreur.
Afin de permettre le chauffage éventuel du réactif contenu dans la capacité inférieure, on peut prévoir dans celle-ci un serpentin qui pourra contenir ou recevoir tous moyens de chauffage appropriés, par exemple une résistance électrique, un courant de vapeur, les gaz chauds d'un foyer extérieur, etc...
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé,donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-
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prendre comment l'invention peut être réalisme, les particularités qui ressortent, tant du dessin que du texte, faisant, bien entendu, partie de celle-ci.
La fig. 1 représente, vu par en dessus, un mode d'exécution d'un dispositif conforme à l'invention.
La fig. 2 en est une coupe verticale par II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe par III-III de la fig. 2.
Comme le montre le dessin, le dispositif destiné à la mise en oeuvre de l'invention est tout à fait semblable à une pile de papeterie. Il est constitué par une cuve 1 munie d'un faux-fond 2 qui ménage à sa partie inférieure une deuxième capacité 3. La capacité supérieure est divisée en deux, dans le sens longitudinal, par une cloison 4 qui n'atteint pas les petits côtés de la cuve. Le rouleau défibreur 5 est monté, de la manière connue,entre la paroi 4 et le grand côté de la cuve, à une distance réglable du socle 6 portant les contre-lames. Cet ensemble est donc analogue jusqu'ici à une pile de papeterie. La capacité supérieure peut communiquer avec la capacité inférieure 3 par un conduit 7 dont l'embouchure est située à une faible distance au-dessus du faux-fond 2 et qui est muni d'une vanne 6 manoeuvrable de l'extérieur.
Le dispositif d'arrosage comporte un tuyau vertical 9 traversant le faux-fond 2 pour se terminer par un évasement 10 et reposer par des pieds, tels que 11, sur le fond de l'appareil. A sa partie supérieure, le tuyau 9 se prolonge horizontalement en 12 et se termine par deux branches 13-14 qui permettent de déverser le réactif à la fois en avant et en arrière du rouleau défibreur 5. Lorsque l'on opère à froid, le réactif contenu dans la capacité inférieure 3 est remonté dans le tuyau 9, par exemple au moyen d'une pompe. Dans la capacité 3 est disposé un serpentin de chauffage 15. Comme il a été dit ci-dessus, ce serpentin peut contenir, par exemple, une résis-
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tance électrique, ou bien il peut être parcouru par les gaz chauds d'un foyer extérieur non représenté, ou bien encore par de la vapeur surchauffée ou non.
Comme il est facile de s'en rendre compte, notamment à l'examen de la fig. 1, une faible couche de liquide se maintient toujours au-dessus du faux-fond 2, étant donné que l'embouchure du conduit 7 se trouve à une faible distance au- dessus de ce faux-fond.
L'appareil qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante :
La matière à traiter est chargée dans la cuve 1, de préférence sous une épaisseur relativement faible, puis le dis- positif d'arrosage est mis en route et le rouleau défibreur 5 est entraîné, par une transmission non représentée, dans le sens de la flèche; comme il est connu pour les piles de pape- terie, cette rotation du rouleau 5 entraîne une circulation du liquide et, par suite, de la matière cellulosique dans la cuve 1. La distance qui sépare le rouleau 5 porteur des lames et le socle 6 porteur des contre-lames est réglée à une valeur convenable. L'excès de liquide est évacué par le conduit 7 si- tué de préférence, comme il est indiqué aux figs. 1 et 2, vers l'un des angles de la cuve.
Bien entendu, la distance qui sé- pare les organes 5 et 6 est réglable et on peut les rapprocher pour parfaire le défibrage. Lorsque cette opération est ter- minée, on peut effectuer le lavage en arrêtant le dispositif d'arrosage et en fermant ensuite la vanne 8, puis on amène ,dans la cuve 1 de l'eau ou toute autre liqueur de lavage ap- propriée tout en maintenant le rouleau 5 en rotation ; eau peut s'éliminer de toute manière connue, par exemple par débordement.
Lorsque l'on désire effectuer tout ou partie du traitement à chaud, il suffit de mettre en action le serpentin
15 et, dans ce cas, l'arrosage de la matière à traiter se fait automatiquement, l'ensemble des tuyauteries et de la capacité
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3 fonctionnant à la manière d'une lessiveuse.
Il est bien évident que le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est qu'un exemple non limitatif et l'on peut lui apporter des modifications de détail sans franchir pour cela le cadre de la présente invention. En particulier, au lieu de prévoir un dispositif d'arrosage unique à double sor- tie, comme celui qui vient d'être décrit, on peut prévoir un tuyau unique amenant le réactif en avant du rouleau défibreur comme il est indiqué en 16 en traits mixtes sur les fies. 1 et
2. On peut également prévoir deux tuyaux semblables au tuyau 16, l'un en avant, l'autre en arrière du rouleau 5 ; demême, l'extrémité des tuyaux 13 et 14 ou du ou des tuyaux 16, peut être aplatie de manière à déverser le réactif sous forme de nappe.
Enfin, on pourra à la rigueur supprimer complètement le dispositif d'arrosage et faire fonctionner l'appareil à la ma- nière d'une pile, la cuve étant garnie, au début de l'opéra- tion, de la quantité de réactif jugée nécessaire, qu'un con- duit, situé à la partie inférieure, permettrait d'évacuer à la fin de 1''opération.
Le mode opératoire qui vient d'être décrit conduit à une pâte brute qui peut être utilisée telle quelle pour un grand nombre d'usages. La pâte ainsi obtenue peut également être blanchie, raffinée et, d'une manière générale, subir tous les traitements connus. Le raffinage notamment peut être exécuté dans l'appareil qui vient d'être décrit, ou être réalisé dans ,,une pile raffineuse distincte .