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" Installation de défibrage de végétaux à fibres longues."
L'invention est relative au traitement de végétaux à fibres longues, tels que les roseaux et certaines plantes aqua- tiques, telles que le typha, en vue notamment de produire des fibres pouvant remplacer le jute.
Ce traitement comporte la dissolution préalable de la lignine en vue de libérer les fibres de cellulose; cette opéra- tion, qui s'effectue à l'aide d'une solution chaude de soude est suivie d'un lavage, d'une neutralisation, d'un nouveau lavage, d'un essorage et d un séchage. Ces opérations chimiques doivent s'accompagner d'une désintégration méoanique des fibres.
La mise en oeuvre de ce procédé soulève de sérieuses difficultés, car il faut éviter que ces fibres très longues s'em- mêlent. Tout le traitement doit donc être conduit de telle sorte que les fibres restent oonstamment parallèles entre elles.
L'installation suivant l'invention, qui permet de rem- plir ces conditions, est remarquable notamment en ce qu'elle oom- prend un certain nombre de boîtes cylindriques de longueur et de diamètre appropriés, à parois perforées, destinées à recevoir les végétaux à traiter et fermées aux extrémités par des couver- oles amovibles solidaires de tourillons, et une série de baos successifs dans lesquels se déplaoent deux séries parallèles de chaînes de transports dont les maillons possèdent des talons qui, lorsque les chaînes parcourent un trajet reotiligne, emprisonnent les tourillons des boites, tandis qu'ils libèrent ceux-ci lorsque les chaînes s'incurvent autour des pignons de guidage et d'entra!.- nement,
les tourillons s'engageant alors dans des encoches de dis-
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ques de transfert dans lesquels ils sont maintenus à l'aide de guidages oontre lesquels glissent ou roulent lesdites bottes, la disposition étant telle que les fibres restent dans la même boîte du début jusqu'à la fin du traitement.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en se référant au dessin annexé qui montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'inven- tion, et dans lequel :
La fig. 1 est un schéma d'ensemble de l'installation.
La fig. 2 est une coupe vertioale de la partie de la fig. 1 encadrée dans le rectangle II.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue à grande échelle d'une partie d'une chaîne transporteuse. '
La fig. 5 est une vue en plan correspondante, partielle- ment en coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe verticale de la partie de la fig. 1 encadrée dans le rectangle VI.
La fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 et
Les figs. 8 et 9 sont des coupes verticales des parties de la fig. 1 encadrées dans les rectangles VIII et IX respective- ment.
En se référant à la fig. l, 1 désigne un bac de disso- lution de la lignine, dans lequel arrive une solution de soude par un tuyau 2, l'excès de soude étant évacué par un tuyau de trop-plein 3; 4 désigne un bac de lavage, dans lequel 1 eau ohau- de arrive par un tuyau 5, l'excès étant évacué par un tuyau de trop-plein 6; 7 désigne un bac de neutralisation, dans lequel arrive une solution aoide neutralisante, par un tuyau 8 1 excès étant évacué par un tuyau de trop-plein 9 ; enfin 10 désigne un bac de rinçage à l'eau, laquelle arrive par un tuyau 11 et est évaouée par un tuyau de trop-plein 12.
Le problème consiste à faire parcourir aux fibres à trai- ter ces différents bacs, puis une essoreuse et un séchoir quel- conques, non représentés, tout en les soumettant à une action mécanique de désintégration, sans que ces fibres s'emmêlent.
Ce résultat est obtenu par les moyens suivants :
Les plantes à traiter (roseaux, typha, etc...) sont en- fermées dans de longues boites cylindriques A (fig. 5), d'un dia- mètre relativement petit, dont la paroi possède des perforations B occupant toute la longueur de la boîte (quelques unes seulement ont été représentées à la fig. 3). Ces bottes sont fermées à leurs extrémités par des couvercles C, dont l'un au moins est amovible, et qui sont solidaires de tourillons D, destinés à être emprisonnés dans des alvéoles déformables de chaînes trans- porteuses dont un fragment est représenté aux fies. 4 et 5.
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Sur ces figures, 13, 14 désignent deux maillons adjaoents, s'articulant sur un rouleau en deux pièces 15, 15a, reliées par un boulon 16, formant axe d'articulation. Les maillons 13, 14 présentent des alvéoles semi-circulaires 17 et se prolongent au delà des rouleaux par des talons 13a, 14aqui, lorsque la chaîne est rectiligne (fig. 4), font saillie à l'intérieur des alvéoles.
Le diamètre de oelles-oi oorrespond à celui des tourillons D des boites, de telle sorte que, lorsque les tourillons opposés d'une botte sont pris dans les alvéoles de deux chaînes parallèles, les talons 13a, 14a les empêchent de se dégager. Au oontraire, lorsque les chaînes s'inourvent autour des pignons de guidage et d'entrainement en prenant une oonvexité tournée vers le bas (fig. 4) les talons 13a, 14a s'éoartent et libèrent les tourillons D des boites.
En se référant aux figs. 2 et 3, 18 désigne deux disques pourvus d'encoches 19, destinées à reoevoir les tourillons D des boîtes A, et montés sur un arbre rotatif 20 au poste de ohargement des boites. Les disques tournant dans le sens de la flèche, l'opérateur dépose suooessivement les bottes A, préalablement remplies de roseaux ou typhas, par leurs tourillons D dans les enooohes 19. Les boîtes sont entraînées et elles sont maintenues en place par des tôles de guidage 21 (non représentées à la fig. 3 pour la clarté du dessin).
Une paire de disques 22 de diamètre plus petit mais tournant à vitesse plus lente et fixée sur un arbre 22a, reçoit dans ses enooohes 23 les tourillons D des bottes A et transporte celles-ci à un autre jeu de disques 24 fixés sur un arbre 24a.
Des tôles 25, 26 oontre lesquelles glissent ou roulent les oou- vercles C des boîtes, maintiennent celles-ci engagées par leurs tourillons D dans les encoches des disques.
Les disques 24 surplombent des chaînes sans fin 27 du type décrit ci-dessus, montées verticalement entre des pignons 28, 29 fixés sur des arbres 28a, 29a, et qui, pour la oommodité de la construction, sont de construction identique aux disques de transfert 22, 24, les diamètres des alvéoles 30 étant égaux à celui des alvéoles 19, 23 et les axes des maillons oomportant à cet effet des bagues 31 (fig. 5) d'un diamètre égal aux tourillons D.
En passant autour des pignons 28, les talons 13a, 14a des maillons de chaîne s'écartent et les tourillons des boîtes s'engagent dans les alvéoles 17 des deux chaînes 27. Les maillons s'engageant dans la partie reotiligne du trajet, dans le sens de la flèche, les talons 13a, 14a se rapprochent et maintiennent les tourillons D des bottes, jusqu'aux pignons inférieurs 29, où ils s'éoartent. Une tôle de guidage 31 maintient les tourillons dans les alvéoles 17 des deux chaînes, jusqu'à ce qu'ils soient reverrouillé s .'pondant le trajet ascendant desditeschaînes.
A la partie supérieure, lorsque les chaînes 27 s'inourvent de nouveau autour des pignons 28, les tourillons D sont pris entre les alvéoles 17 des chaînes 27 et les alvéoles 32 de disques de transfert 33 montés sur un arbre 33a, et les boîtes A viennent buter oontre des tôles de guidage 34 qui les obligent à tourner avec les disques 33, qui les transportent sur une paire de chaînes 35 identiques à 27.
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Les boîtes passent ainsi de proohe en proche d'une chatne à l'autre et parcourent en définitive le ohemin en zig-zag indiqué schématiquement en E à la fige 1.
Pendant ce trajet, la matière oontenue dans les boîtes est soumise à l'action de la solution de soude, qui dissout la lignine. On utilise de préférence une solution de soude à 2 % environ, chauffée à 1000 environ par un serpentin de ohauffage 36, le niveau du liquide étant représenté en X-X.
L'ensemble des pignons, disques de transfert, tôles de guidage, etc... est porté par une charpente ou bâti 37, disposé l'intérieur de la cuve 1.
Après avoir remonté avec le brin asoendant de la dernière paire de chaînes 38 (fig. 6), les boîtes A sont libérées au passage de celles-ci sur les pignons 39, montés sur un arbre 39a, puis sont transférées dans la cuve 4 par une série de disques de transfert 40,41, 42, pourvus de t8les de guidage 43, 44,45.
Dans la cuve 4 sont montées deux ohaines sans fin horizontales 46 analogues aux précédentes, tendues entre des pignons 47 et 48 et se déplaçant dans le sens de la flèche, de façon à passer au voisinage de rouleaux ou galets 49, montés sur des arbres 50 et tournant alternativement en sens inverse. Les boites A, entraînées par les chaînes et roulant sur les galets 49, reçoivent une succession de rotations alternativement inversées, ce qui a pour effet de brasser les fibres au sein de l'eau chaude.
L'eau est de préférence à une température de 60 à 70 c. et son niveau s'élève en Y-Y, à hauteur des axes des boites, de façon à provoquer pendant leur rotation des immersions et émersions successives des fibres, favorisant la désintégration.
Des tendeurs tels que 51, coopérant avec les bagues 31 des axes des maillons, maintiennent les brins supérieurs des chaînes 46.
Des chaînes 46, les boîtes sont transférées au bac 7 par des disques de transfert 52 (fig. 8) avec t8le de guidage 53 sur des chaînes analogues 54, dont les brins inférieurs passent au voisinage d'un chemin de roulement 55, sur lequel roulent les boites A. Le bac 7 est parcouru par la solution neutralisante, par exemple une solution étendue d'acide ohlorhydrique dont le niveau est indiqué en Z-Z.
Des chaînes 54, les boîtes sont transférées au bac 10 par des disques de transfert analogues aux précédents sur des chaînes identiques 56, passant au voisinage d'un ohemin de roulement 57. Le bac 10 est paroouru par l'eau de rinçage, dont le niveau s'élève également en Z-Z.
Finalement, les boites sont reprises par des disques de transfert 58 avec tale de guidage 59 pour être délivrées à l'essoreuse, puis au séchoir.
On voit qued'un bout à l'autre du traitement, qui est oontinu et n'exige qu'un personnel réduit et une surveillance très faible, les fibres restent constamment dans les bottes A où elles ne risquent pas de s'emmêler. A la sortie du séohoir, elles peuvent être filées, tressées, tissées, etc... suivant les procédéshabituels.
@ On remarquera à la fig. 1 que la solution chaude de soude, sortant du bac 1 par le tuyau 3, traverse un éohangeur de
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chaleur 60 avant de se rendre à l'égout par le tuyau 61. L'eau de lavage du bac 4 arrive par le tuyau 62, traverse l'échangeur 60 et l'eau réchauffée à 60-70 se rend par le tuyau 63 et le tuyau 5 dans.le bac 4. Elle en ressort par le tuyau 6, traverse un filtre 64 et retourne en circuit fermé à la sortie de l'éohan- geur. Une partie de l'eau chaude est dérivée par le tuyau 65 vers le tuyau 2 d'arrivée de solution de soude, pour diluer celle-ci.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution ci-dessus décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS
1.- Installation de défibrage de végétaux à fibres longues, caractérisée en ce qu'elle comprend un certain nombre de bottes cylindriques de longueurs et de diamètre appropriés, à parois perforées, destinées à recevoir les végétaux à traiter et fermées aux extrémités par des couvercles amovibles solidaires de tourillons, et une série de baos successifs dans lesquels se déplaoent deux séries parallèles de chaînes de transports dont les maillons possèdent des talons qui, lorsque les chaînes par- courent un trajet reotiligne, emprisonnent les tourillons des bottes, tandis qu'ils libèrent ceux-ci lorsque les chaînes s'in- ourvent autour des pignons de guidage et d'entraînement,
les tourillons s'engageant alors dans des encoches de disques de transfert dans lesquels ils sont maintenus à l'aide de guidages contre lesquels glissent ou roulent lesdites boites, la disposi- tion étant telle que les fibres restent dans la même boîte du début jusqu'à la fin du traitement.