Verfahren und Vorrichtung zur BehandIung eines zellulosehaltigen Faserbreis. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beihandlung eines zellu- losehaltigen Faserbreies. Nach einem, Ausfüh rungsbeispiel des Verfahrens kann z. B. Holz- faserbrei gebleicht werden, wobei sich dieses Beispiel durch einen hohen Ausnützungsgrad des Bleichmittels, eine hervorragende, Hellig keit des gehleichten Endproduktes und durch eine hohe ProduktionszUfer, bezogen auf die Kosten der Einrichtung, auszeichnet.
Es wurde bei diesem Ausführungsbeispiel gefun den, dass Holzf aserbrei, bei welchem der Fasergehalt so gross ist, dass in der Masse in den Zwischenräumen zwischen den Fasern, praktisch kein Wasser in flüssigem Zustand vorhanden ist, bequem, schnell und wirt- ,;chaftlich in einem kontinuierlichen Pr ess gebleieht werden kann.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgeifflässen Verf ahrens eignen sieh zum Bleichen von Fiaserbreien, die unge fähr<B>30</B> bis<B>90</B> % und mehr an trockener Fasersubstanz enthalten.
Ein Durchführungs beispiel ist besonders günstig, bei dem in der breiigen Masse praktisch kein Wasser ih freier Form enthalten ist, doch kann in man- ehen Fällen auch bei Vorhandensein eines kleinen Anteilsan freiem Wasser ein befrie- di,-endes, Resultat erreicht werden.
Der Anteil an solehem freiem Wasser wird j-ed#o,eh zweck mässig so niedrig als mögliell gehalten, da, es vorteilhaft, wenn auch nicht ausschlaggebend ist"dass,der vom Wasser eingenommene Raum innerhalb der Masse,'im. Verhältnis zu dem !insgesamt eingenommenen Raum klein ist.
Das erfindungsgemässe, Verfahren wird in ,der Weise durchgeführt, dass Paserbrei in eine Behandlungszone eingeführt und dort mit Luft durchgewirbelt und unter gleich zeitiger Zerteilung, bis die -einzelnen Fasern voneinander getrennt sind, vom Eingangs ende der Zone zum Ausganisönde, fortbewegt wird, dass ferner in diese Zone Behandlungs- stoff eingeführt und dort einer Durch,- misellung mit den Ze#llulosdasern unterworfen wird,
worauf das Gemenge irät steigender In tensität durchgerührt und aus der Zone ent fernt wird.
Das oben erwähnte Verfahren kann mit verschiedenen 'Vorrichtungen verwirklicht werden. Eine bevorzugte Ausfü#hnm, & sforni. einer solchen Vorrichtung kenn eichnet geh durch -eine in einem Gestell sich drellende- Welle, an, deren einem Ende eme gezahnte rotierende Scheibe befestigt ist, deren Zähne auf der von der Welle abgewendeten Seite liegen undder gegenüber eine feste ring-för- mige Scheibe angeordnet ist, deren Zähne gegen die rotierende Scheibe gerichtet sind und zwischen deren Zähne greifen,
durch ein beide Scheiben umgebendes Gehäuse mit einer über der Mitteder festen Scheibe angeordne ten zentralen Zuführungsöffnung und einer an der Aussenseite mündenden Austrittsöff- iiung, und durch eine Zuführungsleitung, die das Gehäiise und die feste Scheibe an einem Punkt durchsetzt, der zwischen dem Halbie rungspunkt und dem Endpunkt des zweiten Drittels der Distanz vom Innenrand zum Aussenrand der heiden Scheiben gelegen ist.
An, Hand der Zeichnung werden beispiels weise Ausführungsformen der Erfindung er läutert. Die Zeiehnung veranschaulicht eine Vorrichtung- mit zur besseren Verdeutlieliung teilweise vergrössert dargestellten Einzelhei ten.
Fig. <B>1</B> ist ein Längssehnittdurch die Vor- richtung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Be- s andteil der Vorrichtung in vergrössertem Massstab, und Fig. <B>3</B> ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Die in Fig. <B>1</B> dargestellte, Vorrichtung be sitzt ein ortsfestes Gehäuse, welches zur Er- leiehterung des Zusammehbaues aus einem Oberteil<B>11,</B> einem Zwischenteil 12 und einem Sockel<B>13</B> besteht, die,durch SchraLlbenbolzen 14 und<B>15</B> und Flailsellen miteinander ver bunden sind.
Der mittlere Gehäuseteil 12 be- gitzteine Querwand<B>16,</B> die im Bereich seines obern Endes rand -Lun eine mittlere Durch- lassöffnung einen Trog bildet.
Der Oberteil <B>11</B> des- Gehäuses ist mit einer mittleren Zu führungsöffnung<B>17</B> ausgebildet, durch wel- ehe die Zufuhr des Paserbreies, in das Innere ,der Vorrielltun- mittels einer beliebigen, nicht veranschaulichten Zuf ührungsvorrie-h- tung erfolgen kann.
Die Unterseite des Ge- häusetells <B>11</B> ist so geformt, dass sie -um die Öffnung><B>17</B> einen mit dem Trog der Quer wand<B>16</B> korrespondierenden, nach unten ge kehrten ringförmigen Trog bildet, so. dass ein Ringkana,1 gebildet wird, durch welchen der Faserbrei zu der seitlichen A-Listrittsölln-Lm#g <B>18</B> befördert werden kann.
Die Querwand<B>16</B> des Zwischengehäuses 1.2 ist mit -einem nach abwärts, gerichteten Stutzen<B>19</B> ausgebildet, der eine Verlängerung der Mittelbahrung bildet. Ausserdem ist ein im -wesentlichen fester Rohrstutzen 22 vorge sehen, der mittels Schraubenbolzen<B>23</B> -an der Unterseite der Querwand<B>16</B> befestigt ist und den Stutzen<B>19</B> umgibt. Das untere Ende des Rohrstutzens, 22 ist mit einer In der Mitte darchbohrten Platte 24 durch Szh-raubenbol- zen <B>25</B> oder auf andere Weise verbunden. Die Bohrungen des Teils<B>19</B> und der Platte 24 >ind mit Lagerflä.ehen <B>26</B> und<B>27</B> ausgebildet.
Innerhalb der zentralen Bohrungen der Gehäuseteile.<B>16, 19</B> und 24 ist ein Zylinder <B>29</B> inaxialer Richtung versehiebhar gelagert, der im Bereiche seines obern und untern Endes mit äussern LagerfläcUen ausgebildet isti die, mit den Lagerfläehen <B>26</B> und <B>27</B> zu sammenwirken. Durch einen Keil 34, der in entsprechenden Nuten der Lagerfläclie, <B>27</B> und der äussern Lagerflächen des Zylinders <B>29</B> eingreift, wird eine Verdrehun(r des Zylin ders<B>29</B> verhindert.
In "dem versehiebbaren Zylinder<B>29</B> ist eine zentrale Welle<B>28</B> in den Lagern<B>32</B> und<B>33</B> drehbar gelagert, die gegen Spiel in de.T Längsriehtung durch einen Bund<B>61,</B> der mit dem obern Ende der Welle einstückig ausge bildet ist, und durch einen unterhalb de, untern Lagers<B>33</B> angebrachten Ring<B>30</B> ge- .sichert ist. Am untern Ende istdie Welle 28 mit einer Keilriemenscheibe <B>31</B> versehen, über welche sie von einer nicht veranschaulichten Kraftwelle angetrieben werden kann.
Zur genauen Einstellung der vertikalen Lage des verschiebbaren Zylinders<B>29</B> in be- zug auf :die Lagerfläehen <B>26</B> und<B>27</B> und zu dessen Fixierung in der eingestellten Lage sind geeignete Mittel vorgesehen. Das hiezu #wegen seiner grossen Genauigkeit und der leinen Einstellmöglichkeit besonders geeignet dargestellte Mittel besteht aus einer rohrför- inigen nicht drehbaren Schraube<B>35,</B> die den Zylinder<B>29</B> zwischen den Lagerflüchen<B>26</B> und<B>27</B> umfasst.
Die Einstellsehraube <B>35</B> ist an ihrem Unterende,-mit einem nach innen gerichteten Flansch<B>37</B> und, mit,einem Aussengewinde mit rechteckigem Gewindeprofil versehen und greift in die mit Innengewinde versehene Einstellmutter 46 ein. Diese ist im Gehäuse der Vorrichtung drehbar gelagert, j-edo(2fi durch den obern Flansch 47 -und das Schnek- kenrad 49 (mit welchem sie durch den Se,hra"LL,bstift <B>52</B> verbunden ist) gegen Ver- sehiebun(r in axialer Richtung gesichert.
Der Flansch 47 und das Sühneckenrad 49 liegen eng an den festen Ring 48 an, der an der Innenseite des GehäLiseteils 22 ausgebildet ist.
Ansätze<B>36,</B> :die an dem Stutzen<B>19</B> nach .unten verlaufen, greifen in entsprechenden Ausnehm,uno-en des obern Flansches der Ein stellschraube<B>35</B> ein -und liindern diese an einer Verdrehung, während sie eine Axial- b,ewe,n-L-ng -zulassen.
Eine kräftige Schraubenfeder<B>39</B> umgibt die Einstellschraube,<B>35</B> und ruht auf dem Flanseh <B>37,</B> wobei sie auf den Ansatz<B>38</B> des Zylinders<B>29,</B> der im Lagerungsteil<B>19</B> in C, axialer Richtung verschiebbar ist, einen Druck ausübt. Die normale Arbeitsstellung des Zylinders<B>29</B> und der von ihm getragenen Teile wird in Richtung nach anten durch den Druck der Feder<B>39</B> und in Richtung nach oben durch den einstellbaren Bund 42 bestimmt, der durehdie Siehraube 43 in seiner Lage gesichert wird.
Der Zylinder<B>29,</B> zusam men mit der Welle, den Wellenlagern -and der Scheibe<B>57,</B> ruhen ständig auf der Feder <B>39.</B> Im Fall, dass metallische oder harte <B>3</B> Fremdkörper mit dem Paserbrel in die Vor- riehtung gelangen, gibt die Feder nach. und ermöglicht, dass die Scheiben sieh so weit von einander entfernen, dass, der Gegenstand zwi- sehen ihnen durcl-igehen kann, ohne die Zähne, die Lager oder andere Teile m-L be schädigen.
Nach Durchgang des, Fremdkör,- pers kehren die Scheiben wieder in ihre ur- sprüngliehe Lage zurück.
Auf der Aussenseite der Einstellschraube 46, zwischen dem Flanseh 47 und dem Sehneekenrad 49, und auf der Innenseite des Rinves 48 sind Laoerflächen <B>53</B> und 54 vor gesehen, welche die Einstellschraube<B>35</B> und ihre Mutter 46 in konzentrischer Lage halten.
Die Verdrehung der Matter 46 erfolgt durch eine Sehnecke <B>55,</B> welche in das Schnell,- kenrad 49 eingreift und an einer im Gehäuse <B>130</B> der Vorrieiht-Lmg gelagerten horizontalen Welle<B>56</B> sitzt, die an ihrem äussern Ende ein niehtdargestelltes Handrad trägt. Durch Betätigung dims Handrade,3 kann eine ge- naue Einstellung der Welle<B><U>9,8</U></B> in Richtung nach oben oder unten bequemund mit grosser Gen-a-uii-gli-.eit erreicht werden.
Durch die kräf- tken und langen L:ateerfläclien <B>26, 27,</B> in wel chen der verschiebbare Zylinder<B>29</B> gleitet, werden Schwingungen der Welle 28 oder eine Versehiebung aus, der genauen Achslage ve-T- hindert, so dass,die Feineinstellung der Welle 28 aheh, bei grosser Geschwindigkeit und schwerer Belastung nicht verändert wird.
Auf das obere En-de der Welle<B>28</B> ist eine kräftige waagrechte Rotors,Gheibe <B>57</B> nüt dem Keil<B>60</B> aufgekeilt, die sich mit ihrer untern Fläche gegen den Bund<B>61</B> der Welle -ab stützt. Am obern Ende des Zylinders<B>29</B> ist eine mit einer Mittelbohrung zur Unterbrin gung des Bundes<B>61</B> ausgebildete Deckplatte <B>58</B> vorgesehen, die an dem Zylinder<B>29</B> an dessen oberem Ende mit Sehrauben<B>59</B> befe stigt ist und den Eintritt von Wasser, Schmutz oder andern Fremdkörpern in den Zylinder<B>29</B> und zu den-Lagern <B>32</B> und<B>33</B> verhindert.
Am obern Ende der Welle<B>28</B> ist durch die Schraube<B>63</B> ein Konus<B>62</B> befestigt, der die Rotorscheibe <B>57</B> fest gegen den Bund <B>61</B> drückt und,eine glatte, nach aussen unten verlaufende Fläche bildet, an welcher der durch die öfin#Lug <B>17</B> in die Vorriehtung ein geführte Faserbrei ohne Behinderung ent- langgleiten kann.
An dem Konus<B>62</B> sind mehrere Flügel 64, in der Regel zwei bis fünf, angebracht, die bei einer Rotation der Welle<B>282</B> der daran befestigten Scheibe und des Konus<B>62</B> den Paserbrei in radialer Rieh- t-Li4g nach aussen befördern und ihn. zwischen ,die obere Fläche der Scheibe<B>57</B> und die untere Fläche des Gehäuseteils<B>11</B> einführen. Am Aussenrand derScheibe <B>57</B> sind mehrere Schaufeln<B>65</B> -angebracht, welche den Faser brei zu der Auslassöffnung <B>18</B> und aus, der Vorriehtuno, herausbefördern.
An der Oberseite der Rotorselleibe <B>57</B> ist eine Reibplatte<B>66</B> mit Schrauben<B>67</B> befe stigt. Desgleichen ist an der Innenseite des (1 -xehäusete,ils 11 eine ähnlich ausgebildete Reibplatte<B>68</B> mit Schrauben<B>69</B> so, befestigt, dass sie der untern Reibplatte<B>66</B> gegenüber liegt, Die obere Reibplatte steht fest, -W4hr#eii,1 die untere Reibplatte, umläuft.
Wie in Fig. 2 noch deutlicher gezeigt, sind die Arbeitsflä chen der Reibplatten<B>66</B> und <B>68,</B> die in radialer Richtung nach aussen konvergieren, mit Zähnen oder Schlagorganen<B>72</B> ausgebil det. Die Dicke der Beliandlungszone zwischen diesen Platten verjüngt sich somit nach aussen. Die Zähne der untern Reibplatte wei sen eine lotreehte- Stirnfläche. in Form eines gleiclischenkeligen Dreieckes mit waagreeliter Basis auf.
Die Flanken der Zähne ve.Aaufen bis zu einein kleinen Abstand, von der Stirn fläche senkrecht za dieser, 'so dass eine feste Platte entsteht, die dadurch starr abgestützt. ist, dass die Zahnkanten konvergierend nach rückwärts zu einem Punkt verlaufen, der in einer die Basis des gleichsehenkeligen Stirn dreieckes enthaltenden Ebene:a-Ld der Mitten- senkrechten der Basis gelegen ist.
Die Zähne sind in Reihen angeordnet, die auf einem Rotationsbogen der Rotorscheibe <B>57</B> gelegen sind, -wobei die Zähne einer Reihe unter sieh annähernd die gleichen Abmessun gen besitzen, Die Zähne werden in den auf- einanderfolgenden Reihen immer kleiner und iegen um so enger beisammen,<B>je</B> weiter sie vom Mittelpunkt der Rotorscheibe <B>57</B> ent fernt sind. In den äussern Ileihen schneidet die Stirnfläche des folgenden Zahnes manch mal den rückwärtigen Teil des vorhergehen den Zahnes derselben Reihe ab.
Im selben Ausmass, als die Abmessungen der Zähne in den Reihen kleinü werden, sind die, Zahn reihen enger nebeneinander angeordnet, so dass eine Anzahl-von kreisförnügen Rillen mit dreieckigem Querschnitt entsteht, welche Ril len zwischen den Zahnreihen liegen und deren Tiefe und öffnungsweite in radialer Richtung gegen aussen abnimmt.
Die Zähne zahl in der innersten Reihe ist so bemessen, dass hinreichend Platz für den Eintritt des Faserbreies freibleibt. Die Zähnezahl jeder S*olgenden Zahnreihe in bezug auf diejenige der vorhergehenden Zahnieihe verhält sich ungefähr wie
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Die Zähne der obern feststehenden Reib platte<B>68</B> sind im wesentlichen auf die gleiche Wei#ee, ausgebildet, wie diejenigen der untern Reibplatte, und so angeordnet, dass jede Zahnreihe in eine Rille zwischen zwei Reihen der untern Reibplatte eingreift.
Sie sind so angeordnet, dass ihre Stirnfläehen den Stirn- fläcIlen der Zähne der untern Reibplatte gegenüberliegen. Der lichte Abstand der Zähne der beiden Reibplatten an der Innen kante der Reibplatten, wo sieh die grössten Zähne befinden, ist :am grössten und nimmt, gleichmässig entlang der Rotationsradien nach aussen ab, bis auf einen Wert, der häufig nur ein paar Hundertstelmillimeter beträgt.
Auf diese Weise wird eine Zone, gebildet, in welcher der durehdie Zuführungsöffnung <B>17</B> zugeführte, und durch Fliehkraftwirkung und die Flügel 64 nach aussen geschleuderte Faserbrei einer mechanischen Fasertrennwir- kung unterworfen wird, deren Intensität in folge der grösseren Zahl der Zähne in den äussern Reih-en und der Abnahme der Ahmes- sungen und Abstände sowie auf Grund der Tatsache,
dass die äussern Elemente wegen ihres grösseren Abstandes vom Rotationsmit telpunkt mit grösserer Geschwindigkeit an einander vorübergehen als die grösseren Ele mente, progressiv zunimmt. Es findet gleich am Eintritt in:die Zone eine Durühwirbelung mit Luft statt.
Der zu behandelnde Faserbrei wird fort laufend durch eine Fasertrennzone hindurch- bewegt, in welcher er einer mechanischen Trennung der Fasern mit ansteigender Inten sität unterworfen wird, während die Fasern in einein entsprechend gewählten Abschnitt innerhalb der Fasertrennzone mit einem Be- handluAgsmittel in fein verteilter Form in Berähr,i,m,g gebracht werden.
Gasförmige Be- liandlungsnüttel können unmittelbar verwen det werden, während flüssige Behandlungs mittel zerstäubt und in Form ausserordentlich kleiner Tröpfchen verwendet wexden können.
Das Behandlungsmittel kann unmittelbar an einem dazwischenliegenden Punkt in die Yasertrennzone eingeführt wer-den, so dass die darauffolgende Zerteilung der Fasern und das Rühren derselben die Feinstzertel- lung des Behandlungsmittels in der Zone selbst bewirken, Die Fasertrennzone besitzt eine solelie Inten-sitgt und Wirksamkeit, dass in dem aus, dieser Zone austretenden Faser produkt alle Fasern voneinander getrennt sind.
Die Feinstzerteilun- des flüssigen Be- handlungsinittels soll zur Erzielung bester <B>E,</B> rgebnisse eine solche sein, dass die einzelnen Tröpfchen ausserordentlich klein sind.
Eine solche, Trennung der Fasern Lind Atornisie, rung des Behandlungsmittels in Verbindung mit der heftigen Durchrührung der gesamten Masse in der Fasertrennzone, insbesondere in demjenigen Abschnitt derselben, der, auf den Abschnitt, in welchem das Beliandlungsmittel mit den Fasern gemischt wird, folgt, bewir ken, dass die kleinen Tröpfchen deg zerstäub ten Behandl-tin#,o"smittels augenblicklich an nähernd die gesamte Oberfläche jeder ein zelnen Faser berühren.
Das flüssige, Behandl-Luigsmittel wird in die Fasertrennzone an einem Pankt einge führt, der von der Austrittsstelle der Faser masse aus derselben. so weit entfernt ist, dass naeh der Beigabe des Behandlungsmittels noch so.
viel Zeit vorhanden ist und eine, hin reichende DurchführtiAgo, stattfindet, dass das zerstäubte Behandlungsmittel die gesamte Oberfläche der einzelnen Fasern berührt, wo,- darch ein guter -1##Tirkungsgrad hinsichtlich der Atisnützung des. Behandlungsmittels er reicht werden kann. Die, dargestellte Vorrich- tung kann insbesondere beim Bleichen von Holz aserbrei, wie z.
B. Holzschliff, Sulfit, Soda-, Kraft - und halbeheinischem. Faser brei, angewendet werden.
Die Bedingungen, unter denen die Fasern mit dem Behandlungsmittei in Berührung gebracht werden, können wesentlich von den bei ältern Verfahren vorherrschenden Beclin- gunggen abweichen.
Infolge des geringen Was sergehaltes unddes hohen Gehaltes an Faser stoff und der kräftigen Durchmisehung mit Luft, der der Faserbirei in der Fasertrennzone ausgesetzt wird, kann die Muse einen Zu stand erreichen, bei welehemdie voneinander getrennten Einzelfasern mit einem.
grossen Teil ihrer Oberfläche statt mit dem Behand lungsmittel, mit Luft in Berührung kommen, die die Masse vollkommen durchtTänkt. In- fol-e des grossen PasArgehaltes der Masse be- 0 findet sich nicht nur keine bemerkenswerte Wassermen,ge zwischen den Fasern und kein Flüss igkeitsfilin auf deren Oberfläche, son- dexii die Einzel:
fasern können sogar die<B>Ab-</B> sorption und Adsorption von zusätzlichen Feuellti"(,yl-,eitsin,engen bewirken.
Unter diesen Verhältnissen besitzen die Fasern eine-Affinität zu kleinen Tröpfchen eines zerstäubten flüssigen Behandlungsmit tels oder einem gasförmigen Behandlungsriü#- tel, die bei den üblichen Verfahren, bei wel chen die Fasern voll-ständig von Flüssigkeiten umgeben sind, nicht ausgenützt werden kann.
Als Folge dieser Affinität kann nicht nur der inni, e Kontakt des Behandlungsmittels <B>9</B> mit der Faseroberfläche erleichtert, sondern auch ein aktives und schnelles Eindringen des Biehandlungsmittels in die Faser selbst er- möglieht werden.
Da & kräftige Rühren wäh rend und nach der Beigabe des Beliandlungs- mittels unterstützt Jessen gleichmässige Ver teilung innerhalb der Masse, insbesondere wenn Flüssigkeiten Verwendung finden, weil diese mechanisch in Tröpfchen oder in Teil chen, die sich dem kolloidalen Zustand an nähern, zerstäubt werden und weil sieh die fein zerteilten Partikel annähernd augen- blicklieh und gleichmässig über die im wesent- liehen zusaminenhängen-de Luft innerhalb der Masse verteilen.
Es besitzen in bestimm ten Teilen der Masse die Fasern nur geringe oder gar keine, Neigung, sich auf Kosten de-, Fasern in andern Teilen mit flüssigem Be- liandlungsmittel vollzusaugen, selbst dann nicht, wenndie Flüssigkeit direkt der umge rührten Fasersubstanz zugeführt wird, sofern die Verteilung und Atomisierung der Flüssig keit so rasieh bewirkt wird, dass die frisch zugeführte Flüssigkeit keine Zeit hat, die Fasern, mit denen sie zuerst in Berührung gekommen ist, zu sättigen.
Sobald ein Trop fen an -der Aussenfliiehe einer Faser hängen- bleiben will, wird er -durch eine benachbarte Faser sofort wegbefördert oder abgewischt.
Die in die B-ehandlungszone eindringende Luft wird durchgewirbelt und der zellulose- haltige Brei in diese Zone in Forin unzer- teilter eingetÜhrt und einer progressiv zunehmenden Zahl von Schlägen ausgesetzt, die in der Breitenrichtung dieser Zone wirken und gleichzeitig eine Fortbewe gung des Materials in der dazu senkrechten Läugsrichtung der Zone bewirken, wobei das Material in teilweise zerteiltem Zustand mit der in dieser Zone enthaltenen Luft in Be rührung gebracht -und weiter geschlagen wird,
worauf flüssige Behandlungsstoffe in diesen Ilbschnitt eingeführt und durch mechanische Einwirkung in Einzelteilchen Uispergiert werden, die mit den Fasern des zellulosehal- tigen Materials gemischt lind mit diesem senkrecht zur SchlagTiehtung durch den<B>Ab-</B> schnitt hindurchbewegt werden, worauf das Material, in einem weiteren Abschnittder Be handlungszone mit der darin enthaltenen Luft durch eine,
progressiv zunehmende A-n- zahl von Schlägen weiter zerteilt und ge- inischt und schliesslich aus der Behandlungs- Zone entfernt wird.
Nach einer andern Aus führungsweise wird in den innen gelegenen Teil einer ringförmigen, in radialer Richtung sich nach aussen verjüngenden, #durehwirbel- ten Luftzone -das zelhilosehaltige- Material eingeführt, worauf die Fasern teilweise von- .einander getrennt und in einem weiteren<B>Ab-</B> schnitt dieser Zone mit der darin befind- liehen Luft in innigere Berührung gebracht werden,
in welchen Abschnitt ferner ein flüs- sicer Behandlungsstoff eingeführt und dureli <B>C</B> mechanische Stösse in Teilchen zerstäubt wird, die gleichzeitig in der in dem Abschnitt ent haltenen Luft verteilt werden, worauf das Material mit der Flüssigkeit einer progressiv zunehmenden Zahl tangential gerichteter Schläge ausgesetzt und gleichzeitig in radia.ler Richtung durch den Endabsehnitt der Be handlungszone, bewegt, aus der Zone entf ernt und gesammelt wird.
Es kann auch von Vorteil sein, den kom binierten Trennungs- und Benetzungsvorgang der Fasern derart auszuführen, dass der zu zerteilende und mit der<B>f</B> ein verteilten Bleiche in Berührung zu bringende. Faserkörper eine dünne Lage bildet, so dass die einzelnen Fa sern leicht voneinander gelöst worden kön- heil. Es ist dabei darad zu achten, dass die, Fasern :dicht gebrochen oder abgesehert wer- ,den, da das Entstehen eines grossen Anteils an kurzen Fasern sieh auf das Endprodukt -Linv#o,rteilhaft auswirkt.
Nach einer andern Ausführungsweise kann auch so vorgegangen wer-den, dass ein Zellu- losefaserbrei kontinuierlich mit Luft durch- gewirbelt und durch eine Fasertrennzone hin durchgeführt wird, in welcher die Fasern mit progressiv zunehmender Intensität v*on-ein- ander getrennt werden, wobei an einer zwi- sehen den Abschnitten mit der geringsten und der grössten Fasertrennwirkunlo,
liegen- den Stelle dieser Zone flüssige Bleiche kon- tinuierlieh zugeführt und mit der Oberflä che der getrennten Fasern in Berührung ge bracht wird, worauf die das Bleichmittel gleichmässig verteilt #enthaltenden Fasern aus ,der Fasertrennzone entfernt werden.
Es hat sich gezeigt, dass der grösste Bleich effekt<B>je</B> Einheit des in der Bleiche enthalte nen Sauerstoffes dannerhalten werden kann, wenn ein Faserstoffbrei benützt wird, der zwischen<B>30</B> und<B>90</B> Gewiehtsprozent Faser- trockensubstanz enthält.
Wenn der Brei weni ger als<B>30</B> Gewichtsprozent Faserstoff enthält, zeigt sieh eine beträchtlich schleelltere Aus nützung des Bleichmittels, gemessen an der Zunahme des Bleicheffektes <B>je</B> Sauerstoffein- Z beit. Dies ist möglicherweise darauf Z=ü'Ck,- zuführen, dass die Absorptionsfähigkeit der Fasern abnimmt, wenn der Faserstuffgehalt des Breies unter<B>30</B> 1/a abgesenkt wird.
Beim Bleichen von Holzsehliff können die Fasern mit einerstärker konzentrierten Blei che in Berührung gebracht werden, als dies bei Jenjenigen, Verfahren möglich ist, die eine vorherige A-Ldlösung der Fasern in Was ser voraussetzen. Die zugeführte flüssige Blei ehe kann mit den Fasern ohne Verdün nung in Berührung gebracht werden.
Es kann auch vorkommen, dass während der Atomi- sierung,dA-r wässrigen Bleiche eine bedeutende Verdampfung des Wassers eintritt, was eben falls zu einer Konzentration der Bleichlösung innerhalb der Fasermasse beiträgt. Unabhän <B>gig</B> von dieser Theorie wurde festgestellt, dass beim. Bleichen ein-es bestimmten Paserbreies mit einem bestimmten Bleichmittel die<B>je</B> Breieinheit erforderliche Bleichmenge gegen# Über der bei Anwendung einer flüssigen Fasersuspension erforderlichen Menge, bis zu.
9-511/o und mehr vermindert werden kann, ohne dass hinsichtlich des Bleieheffektes eine Verminderung eintritt.
Die Behandlung kann<B>-</B> innerhalb eines weiten Temperaturbereiehes durchgeführt werden.<B>Die</B> im Einzelfall angewendete Tem peratur hängt bis zu einem gewissen Grad von dem speziellen Faserbrei, von dem ange wendeten Behandlungsmittel und von andern Faktoren ab. Es sollten jedoch Temperaturen, die so hoeh. sind, dass sie eine Zerset2ung des Behandlungsmittels verursachen können, ver mieden werden.
In gewissen Fällen wurde festgestellt, dass günstige Ergebnisse erzielt werden können, wenn<B>je</B> Gewiehtseinheit Faserbrei eine<B>k *</B> leinere Menge d(% Behand lungsmittels bei niedrigerer Temperatur in Kombination mit einer längeren Reaktions periode nach der Mischung von Bleiche und Faserbrei angewendet wird, als wenn ein etwas höherer Anteil an Behandlungsmittel bei höheren Temperaturen angewendet und der zu behandelnde Faserbrei Über einen kär- zeren Zeitraum der Einwirkung ausgesetzt wird.
Manchesmal kann die Behandlung auch bei Normaltemperatur ohne Erwärinung oder Kühlun- des Faserbreies oder des Behand lungsmittels durchgeführt werden. Günstige Ergebnisse -wurden bei Temperaturen von<B>30</B> bis 6011 und init einer Reaktionszeit von<B>30</B> Minuten oder etwas mehr erzielt. Da die Reaktionszeit bis zu einem gewissen Grad von der Temperatur abhängt, bei, welcher die Be- handlung durchgeführt wird, kann die Be- händlung, wenn längere Reaktionszeiten, z. B.
wegen der notwendig-en Lagerung oder Ver- fraehtung des behandelten FaserbTeieS, Vor seiner Weitervexarbeitung nicht stören, auch bei niedrigen Temperaturen ausgeführt wer den. In den. meisten Fällen kann der Faser brei jedoch direkt von der Anlage, in welcher die Fasern gebleicht werden<B>"</B> der Papier fabrikation oder einem andern Verarbei- t-ungspi-özess durch Pumpen oder dergleicheli zugeführt werden. Dabei kann eine Zwischen lagerung vermieden werden.
Der in der Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung wird der Faserbrei durch die Zuführungsöffnung<B>17</B> zugeführt, wobei die Rotorscheibe <B>57</B> mitUer untern Reibplatte.<B>66</B> nüt hoher Drehzahl umläuft.
Durch die rotie renden Flügel 64 wird der Faserbrei längs der Oberfläche des Konus<B>62</B> und der Rotor- scheibe <B>57</B> unter de-in Einfluss der Fliehkralt und der Zähne,
<B>72</B> der obern und untern Reib platte<B>68</B> und<B>66</B> durch die Fasertrennzone zwischen dies-en Platten hindurehbewegt und mit Luft durchgewirbelt. In dieser Zone wird der Faserbrei'einer Fasertrennwirkung unter- worfen"die durch.,das rasche Vorbeigehen der Zähne der umlaufenden. untern Reibplatte an ,den Zähnen der obern feststehenden Reib platte hervorgerufen wird.
Die Trennwirkung nimmt im Verlauf der nach aussen gerichte ten Bewegung des Faserbreies- infolge des progressiv abnehmenden Abstandes zwischen den einander zugekehrten Flächen der Plat ten, des kleiner werdenden Abstandes der Zahnpaare lind der grösseren Zahl und Itela- tivgesehwindigkeit der Uhne,# mit denen der Faserbrei bei seinem Durchgang durch diese Zonen in Berührung kommt, zu.
Nach dem Austritt aus den Reibplatten wird der Faser brei durch die Seliau#eln <B>65</B> durch, den ring förmigen Kanal hindurch und schliesslich bei ,der A-Lulassöffnung <B>18</B> aus der Vorrichtung herausbefbrdert.
Während des Durchgang-es des Faser- breies durch.,die, Fasertrennzone wird das Be- handl:
u.iigsmittel, vorzugsweise in<B>f</B> lüssigex Form, an einem Punkt zugeführt, der, so weit von dem Ende der Zone entfernt ist, dass eine hinreichende Atomisierung und Verteilung der ultrafein suspendierten Lösung innerhalb des Faserbreiesgewährleistet ist, bevor dieser die Fasertrennzone verlässt. Die Zufuhr des flüsAigen Rehandlungsmittels erfolgt durch eine Zuführungsleitung<B>73,
</B> die durch eine Öffnung des obern Gehäuseteils Ilindurehge- führt und mittels Gewinde in eine Gewinde- öffnung der obernReibplatte <B>66</B> eingesch.Taubt <B>1</B> ist und äer e<B>'</B> di Losung von einem nicht, dar gestellten Vorratsbehälter über RegLüier-Lings- organe 'in vorbestimmter Menge ziig ührt wird.
Es hat sich in der Praxis als vorteil haft gezeigt, das Behandlmigsmittel mit dem dareligeführten Faserbrei an drei äqLLidistan- ten Punkten in Berührung zu bringen, die -zwischen dem Halbierungspunkt und dem Endpunkt des zweiten Drittels der Distanz vom Innenrand zLun Aussenrand der beiden Scheiben<B>in</B> der Fasiertrennzone gelegen sind, das heisst gemessen von der Eintrittsstelile des Faserhreies in diese Zone; in radialer Richtung.
Es können natürlich inehr Zufüli- rungsrollre zur Einführung des Behandl-tings- mittels indie Fasertrennzone verwendet wer den, die in andern Abständen angeordnet sind, z. B. kann,die Bleiche irgendwo im zwei ten Drittel der BehandluAgszone eingeführt werden.
Zur näheren Erläuterung werden in den folgenden Beispielen Daten angeführt, hin sichtlich Zusammensetzung des Behandlungs mittels, der Arbeitsteinperatur und des Ver- hältnissesdes Behandlungsmittels zum Faser- Stoff.
<I>Beispiel<B>1:</B></I> Es wurde eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art verwendet, bei welcher die Zahnreihe mit den grössten Zähnen aus<B>18</B> Zähnen bestand, deren jeder 22<U>-mm</U> hoch war und dessen Spitze 204 mm vom Rotationsmit telpunkt entfernt war. Die äusserste Reihe be stand aus<B>372</B> Zähnen"deren jeder<B>9</B> mm hoch war und deren Spitzen<B>350</B><U>mm</U> vom Rota tionspunkt entfernt waren. Die untere Reib platte wurde mit einer Drehzahl von<B>1750</B> Um drehungen in Drehung versetzt, mit einem ungefähren Abstand der grössten Zähne an der Innenkante der Reibplatten von<B>6,3</B> mm, der gleichmässig bis zu einem Mindestabstand von ungefähr<B>1,5</B> mm zwischen den kleinsten Zähnen an der Aussenkante der Reibplatten abnahm.
Holzschliffbrei, bestehend aus ungefähr <B>10</B> 11/o Tanne und<B>90</B> % Pappel mit 40 % Faser- trockensubstanz wurde in einem Ausmass von <B>1,25</B> Tonnen<B>je</B> Stunde<B>(0,5</B> Tonnen Trocken- faser) kontinuierlich der Masehine zugeführt.
E ine Bleiehlösung wurde durchMischung von <B>3900 kg</B> Wasser,<B>135 kg 50</B> Ohiger verdünnter -\ÄTasserst,o,lis-Ltperox.y.dlösun.- und<B>500 kg</B> Na- tri-Limsilikatlös-uing (12<B>%</B> Na20), hergestellt.
Die Bleichlösung, welche tatsächlich<B>1,62</B> % Wasserstoffsuperoxyd (3,2,4'9/o <B>50</B> Offige Lö sung) en-thielt, wurdeder Fasertrennzone der Vorrichtung an einer Stelle, die ungefähr im zweiten Drittel des Weges durch die Zone im Sinne der Fliessrichtung des Faserbreias gelegen war, in einem Ausmass von 20#5 Liter <B>(208 kg) je</B> Stunde zugeführt. Die Tempera- tLir des Faserbreies und der Bleichlösung be trug ungefähr 301).
Der aus der Fasertrennzone austretende Faserbrei hatte einen Fasergehalt von 34,4 lio Trockensubstanz und,ein pi, zwischen<B>9,5</B> und <B>10.</B> Der Faserbrei' wurde sofort für Lager- zweeke, verpackt. Dem aus der Maschine aus tretenden Faserbrei wurden von Zeit zu Zeit Proben entnommen und dessen Helligkeit mit Hilfedes)#eGleneralElectrie. Reflectance Meter gemessen.
Diese Proben ergaben eine Hellig- ]#eit, die<B>8</B> bis 12 Punkte grösser war als die jenige des ungebleichten Faserbreies.
Einzelne Packungen des gebleichten Fa- serbreies, -wurden von Zeit zu Zeit geöffnet und die Helligkeit desselben bestimmt. Es wurde festgestellt, dass die Helligkeit wäh rend der Lagerung, wenn auch in abnehmen dem Ausmass, zanahin und nach ungefähr drei Tagen eine maximale Steigerung von un- efähr <B>16</B> Pankten' erreichte.
Am Ende des dritten Tages war das pi, des Faserbreies ungefähr<B>6,8.</B> Nach ungefähr drei Monaten durchgeführte Stichproben ergaben, dass bei dem gebleichten Faserbrei naeb. längerer Lagerung keine Abnahme der Helligkeit ein trat.
<I>Beispiel</I> 2: In die beim Beispiel<B>1</B> angewendete Vor richtung wurde Holzschliffbrei, bestehend aus einer Mischung von ungefähr 60%. Pappel,
30 1% Tanne und 10 % Balsaintanne mit einem. Gehalt von<B>38 %</B> Fasertrockensubstanz konti nuierlich zu(yeführt. Durch Mischung von <B>m</B> <B>23</B> 114<B>kg</B> Wasser,<B>0,5 kg</B> Magnesiumsälfat,
#I a00 kg Natriumsilikat18s-Lmg (12 % Xa20), 96 kg 50 %igem verdünntem Wasserstoff- superoxyd und<B>88 kg</B> Natriumsuperoxyd wurd-e eine Bleichlösung hergestellt.
Von dieser Lösung wurden in die Fas ertrennzone <B>2290</B> Liter<B>(2380 kg) je,</B> Tonne Fasertropken- substanz zugeführt. Die, Temperatur des Fa- serbreies und der Bleichlösung betrugg- <B>600.</B> Der aus der Fasertrennzone, austretende Fa, serbrei besass ein pl, zwischen<B>9,5</B> und <B>10.</B> Es wurde eine Helligkeitszu-nahine, des Faser- breies wie bei Beispiel<B>1</B> erhalten.
Es wurde festgestellt, dass mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung die Fasern niclit nur voneinander getrennt werden, sondern, dass der Faserbrei auch in einem viel grösseren Ausmass geknetet wird, als dies bisher mög- lieh war. Wie durch mikroskopische Unter suchungen festgestellt wurde, werden die ein- ze-Inen Fasern auch nicht unnötigerweise, ge brochen.
Wenn die Maschine so eingestellt wird, dass am äussern Ende der Fasertrennzone mir ein -sehr kleiner Spalt vorhanden ist, z. B. <B>0,79</B> mm oder weniger, wird der Faserbrei gut zerfasert, und die Fasern werden, so geli-räu- selt, dass sie sofort verfilzbar sind.
Das Mass der Zerfaserung und Kräuselungder Fasern., das auf diese Weise erhalten werden kann, ist wesentlich grösser als dies bisher möglich war, und die so behandelten Fasern besitzen eine Verwendbarkeit, die bisher bei Holzfasern nicht erreicht werden konnte.