Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania masy wlóknistej z czastek lignocelulozo¬ wych, zwlaszcza do produkcji plyt pilsniowych, metoda mokra bezsciekowa.Znany sposób rozwlókniania zrebków drzewnych, bedacych jednym z rodzajów czastek lignocelulozowych, polega na bezposrednim polaczeniu urzadzenia rozwlókniajacego /defibra- tora/ z urzadzeniem domielajacym /rafinatorem/. Masa wlóknistajest przenoszona w strumieniu pary wodnej i zostaje rozcienczona woda obiegowa w przewodzie rurowym bezposrednio przed komora mielenia rafinatora. Rozcienczona woda obiegowa masa wlóknista wprowadzona zostaje do strefy mielenia rafinatora i po domieleniu odprowadzana jest do kadzi magazynowej. Sposób ten opisany jest w Technologii Tworzyw Drzewnych,-praca zbiorowa Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1980, na stronie 401.Wymieniony sposób ma jednak szereg wad. I tak na przyklad w trakcie rozcienczania masy wlóknistej spada cisnienie mieszaniny pary wodnej i wlókien, obnizona zostaje temperatura tej masy, kondensacji ulega para wodna wraz z substancjami rozkladu hydrolitycznego czastek lignocelulozowych. Kondensacja pary wodnej jest niekorzystna. Skondensowana para wodna powieksza nadmiar wód obiegowych zwiekszajac przez to zrzut obciazonych znacznie zanieczy¬ szczeniami scieków technologicznych do odbieralnika. Skondensowana para w ilosci 0,8-1,5 tony/tone masy wlóknistej w sposób istotny podwyzsza temperature wody obiegowej nawet do 80°C, co utrudnia eksploatacje urzadzen i zwieksza rozklad hydrolityczny substancji drzewnej /wlókien/, której jest nosnikiem. W tym sposobie rozwlókniania ma miejsce duze zuzycie pary /do 1 tony/tone wlókna/ niekiedy w sposób niekontrolowany.Wada technologiczna tego sposobu jest równiez obnizenie temperatury masy wlóknistej do poziomu 60-75°C przed jej domielaniem, co pogarsza uplastycznienie domielanej masy a uplasty-2 144 780 cznienie to ma istotny wplyw na przebieg obórbki wlókien. Wiekszy stopien uplastycznienia ulatwia bowiem wyselekcjonowanie elementarnych wlókien i wymaga zmniejszonego zuzycia energii elektrycznej.Inna wada technologiczna tego sposobu jest wprowadzenie do wód obiegowych lotnych substancji hydrolizy drewna co pogarsza warunki formowanmia i prasowania, a przede wszytkim wzmaga tendencje do powstawania piany w przenoszonej masie wlóknistej, pzespiesza brudzenie sie odziezy prasy /blach i siatek obiegowych, matryc i siatek izolacyjnych/. Innym znanym sposobem wytwarzania masy wlóknistej w warunkach praktycznie bezposredniego polaczenia defibratora z rafinatorem jest sposób rozwlókniania zrebów drzewnych zastrzezony polskim patentem nr 98844. Sposób ten przewiduje domielanie masy po rozwlóknieniu po uprzednim oddzieleniu pary wodnej od wlókna w oddzielaczu cyklonowym. Wprowadzenie tego wlókna do strefy mielenia rafinatora odbywa sie za pomoca przenosnika slimakowego. Masa wlóknista zostaje domielona bez uprzedniego dodawania do niej wody rozcienczajacej, a cieplo tarcia, które wyzwala sie w strefie mielenia rafinatora powoduje odparowanie wody znajdujacej sie juz w masie wlóknistej. Para oddzielana jest od wlókna przed domieleniem i po domielaniu z czesciowo otwartych przenosników slimakowych i nastepnie wyciagiem odprowadzana do atmosfery. Wada tego ostatniego sposobu jest koniecznosc stosowania az 3-ch przenosników slimakowych i wynika¬ jace z tego uciazliwosci eksploatacyjne. Poza tym, wada technologiczna tego sposobu jest ryzyko spadku temperatury wlókna ponizej 100°C i wystapienie ujemnych skutków tego schlodzenia dla plastyfikacji substancji drzewnej . Fakt ten utrudnia produkcje wyselekcjonowanego wlókna z zapoczatkowana defibrylacja ulatwiajaca wiazanie wlókien w dalszych fazach procesu wytwarza¬ nia plyt. Brak transportujacego medium wodnego /para wodna, woda obiegowa/ stwarza ryzyko nadmiernego przegrzania wlókien w strefie mielenia i utrate sprzyjajacych wytwarzaniu plyt morfologicznych cech wlókien /skrócenie i kruchosc wlókien, zwiekszenie ilosci frakcji bezpostacio¬ wej/.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania masy wlóknistej z czastek ligno- celulozowych zwlaszcza do produkcji plyt pilsniowych metoda mokra, który pozwolilby na zmniej¬ szenie nadmiaru wód obiegowych, zmniejszenie zanieczyszczenia tych wód, ograniczenie trudnosci technologicznych w fazach domielania, formowania i prasowania, zmniejszenie zuzycia energii elektrycznej i cieplnej, poprawe morfologii wlókien i zmniejszenie trudnosci eksploatacyjnych urzadzen rozwlókniajacych i domielajacych. Sposób ten ma tez wyeliminowac potrzebe stosowania uciazliwych w eksploatacji przenosników slimakowych. Dla osiagniecia tego celu postawiono sobie zadanie dokonania zmian w procesie rozwlókniania i domielania, w urzadzeniach rozwlókniaja¬ cych i domielajacych oraz w instalacjach sluzacych do przenoszenia pozyskanej i domielonej masy wlóknistej i magazynowania tej masy w taki sposób aby powstala mozliwosc zsynchronizowanego sterowania przebiegiem rozwlókniania i domielania masy wlóknistej.Cel wynalazku osiaga sie poprzez polaczenie za pomoca przewodów z zaworami dlawiacymi jednego lub wiecej urzadzen rozwlókniajacych z urzadzeniem domielajacym w jeden uklad zam¬ kniety zaworem, dlawiacym na przewodzie wylotowym z urzadzenia domielajacego do oddzielacza cyklonowego. W ukladzie tym poprzez regulacje wymienionych zaworów dlawiacych tworzy sie stopniowy spadek cisnienia i temperatury pary wodnej nasyconej od wlotu pary do urzadzenia rozwlókniajacego poczawszy a na oddzielaczu cyklonowym skonczywszy.Domielanie przeprowa¬ dza sie w temperaturze od 100 do 130°C, korzystnie w temperaturze od 105 do 110°C.Zawory dlawiace reguluje sie w taki sposób aby uzyskac nastepujace róznice cisnien pary wodnej nasyconej: -od 0,01 do 0,1 MPa pomiedzy cisnieniem pary wodnej nasyconej doprowadzanej do podgrze¬ wacza urzadzenia rozwlókniajacego i cisnieniem pary wodnej nasyconej w tym podgrzewaczu, -od 0,3 do 0,8 MPa, korzystnie od 0,6 do 0,7 MPa, pomiedzy cisnieniem pary wodnej nasyconej w podgrzwaczu urzadzenia rozwlókniajacego i cisnieniem pary wodnej nasyconej w przewodzie laczacym urzadzenie rozwlókniajace i domielajace za zaworem dlawiacym, -od 0,02 do 0,08 MPa, korzystnie od 0,05 do 0,08 MPa, pomiedzy cisnieniem pary wodnej nasyconej w komorze urzadzenia domielajacego przed zaworem dlawiacym zainstalowanym na przewodzie laczacym urzadzenie domielajace z oddzielaczem cyklonowym i cisnieniem pary wod¬ nej nasyconej w wymienionym przewodzie masowym za tym zaworem.144 780 3 Do masy wlóknistej podawanej w strumieniu pary wodnej nasyconej do urzadzenia domiela- jacego dodaje sie w miare potrzeby wode obiegowa w ilosci od 0,1 do 0,5 m3/tone, korzystnie od 0,2 do 0,3 m3/tone suchej masy wlóknistej. W ten sposób osiagniety zostaje glówny cel w wynalazku - oddzielona zostaje od wlókna para wodna po zakonczeniu operacji rozwlókniania i domielania.Para ta a wraz z nia i produkty lotne, powstajace w trakcie hydrolizy drewna, zostaja odprowa¬ dzone do atmosfery, w wyniku czego zmniejszona zostaje ilosc wód sciekowych odprowadzanych do odbieralnika. Nalezy zaznaczyc, ze wymieniona para wodna przed jej oddzieleniem od wlókna wykorzystywana jest jako srodek transportowy i uplastyczniajacy substancje drzewna przed domielaniem poprzez utrzymanie temperatury masy wlóknistej w zakresie 105-13O°C. Zabieg ten ulatwia uzyskanie wlókna o dobrej morfologii przy zmniejszonym zuzyciu energii elektrycznej.Umozliwia to prowadzenie domielania w ukladzie dwa defibratory -jeden rafinator.Stopniowe spadki cisnien pary wodnej w instalacji pozwalaja na transport wlókna przez poszczególne fazy rozwlókniania az do kadzi magazynowej wlókna wlaczenie, bez potrzeby stosowania uciazliwych w eksploatacji przenosników slimakowych.Kontrolowane spadki cisnien pary wodnej nasyconej ograniczaja zuzycie tej pary doprowa¬ dzanej do urzadzenia rozwlókniajacego.Sposób wedlug wynalazku jest dokladnie objasniony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym uproszczony schemat instalacji sluzacej do rozwlókniania, domielania i maga¬ zynowania masy wlóknistej.Jak uwidoczniono na rysunku, rozdrobniony surowiec drzewny /zrebki/ 1 o wilgotnosci bezwzglednej 80%, wprowadza sie do zasobnika 2, skad podawany jest on za pomoca zewnetrznego slimaka 3 do pionowego podgrzwacza 4, gdzie podgrzewany jest on w przeciagu 2-4 minut doprowadzona przewodem 5 para wodna nasycona w temperaturze 183°C i cisnieniu 1,0 MPa. W wyniku tego nagrzewania dochodzi do tak zwanej obróbki hydrotermicznej zrebków drzewnych powodujacej uplastycznienie substancji drzewnej. Uplastycznione zrebki drzewne wprowadza sie przenosnikiem slimakowym 6 miedzy segmenty mielace 7, gdzie w atmosferze pary wodnej zrebki rozwlóknione zostaja na elementarne wlókna i peczki wlókien, które wspólnie z produktami rozkladu hydrolitycznego drewna, zawieszone w parze wodnej, przemieszczane sa dzieki róznicy cisnien i sile odsrodkowej do komory mielenia 8 dewibratora skad poprzez regulowana szczeline w zaworze ciaglego upustu 9 strumien masy wlóknistej i pary o cisnieniu 0,2 MPa i temperaturze 130°C skierowuje sie przewodem 10 do komory mielenia 11 rafinatora.Do komory mielenia 11 rafinatora moze byc doprowadzona masa wlóknista z jednego defibratora lub z dwóch defibratorów, jak to przedstawiono na rysunku.W wyniku regulacji dwóch zaworów ciaglego upustu a mianowicie zaworu 9 za komora 8 mielenia defibratora i zaworu 12 za komora 11 mielenia rafinatora stworzony zostal spadek cisnienia od przewodu 5 doprowadzajacego pare wodna nasycona do pionowego podgrzewacza 4 defibratora a na cyklonowym oddzielaczu 13 pary wodnej od wlókna skonczywszy. Ten spadek cisnien moze byc wyrazony róznicami cisnien pary wodnej nasyconej M1-M2, M2-M3, M3-M4, gdzie M1 oznacza cisnienie pary wodnej w wyzej wymienionym przewodzie 5, M2 oznacza cisnienie pary wodnej w pionowym podgrzewaczu 4 defibratora, M3 oznacza cisnienie pary wodnej za komora 11 mielenia rafinatora a M4 oznacza cisnienie pary wodnej bezposrednio przed cyklono¬ wym oddzielaczem 13.Wlókno doprowadzone przewodem 18 do komory 11 rafinatora jest zwilzone woda doprowa¬ dzona przewodem 14. Wody tej dodaje sie w ilosci 0,2 tony/tone wlókna.Domielona w komorze 11 mielenia rafinatora masa wlóknista kierowana jest przewodem 15, na którym zainstalowany jest wyzej wymieniony zawór 12 ciaglego upustu i manometr do pomiaru cisnienia pary wodnej M4 do cyklonowego oddzielacza 13 usytuowanego nad masowa kadzia 16.W cyklonowym oddzielaczu 13 nastepuje oddzielenie pary wodnej od wlókien. Para wodna uchodzi do atmosfery przewodem 17, zas wlókna spadaja do masowej kadzi 16, bedac przy tym rozcienczane woda obiegowa doprowadzana przewodem 18. Doprowadzone do kadzi masowej wlókno poddaje sie w srodowisku, wody obiegowej relaksacji przez co najmniej 30 minut, po czym kieruje sieje do dalszego przerobu /zaklejanie i formowanie/. Relaksacja wlókien odbywa sie przy wlaczonym mieszadle 19.4 144 780 Zawory ciaglego upustu 8 i 12 ustawiono w taki sposób, ze cisnienie pary wodnej wynosilo: w przewodzie 5 doprowadzajacym pare do termorozwlókniacza 1,0 MPa, w pionowym podgrzewa¬ czu 4 0,95 MPa, za komorall mielenia rafinatora 0,03 MPa i przed cyklonowym oddzielaczem 13 0,01 MPa. Otrzymano mase wlóknista o zmieleniu 25 DS, z zawartoscia frakcji nie przechodzacej przez sito o 240 oczkach na cal w ilosci 75%, zawartoscia substancji rozpuszczalnych 8% i zawartoscia frakcji bezpostaciowej 6%. Masa po rozcienczeniu woda obiegowa do stezenia 2% miala temperature 60°C.Zuzycie pary wodnej wynosilo 500 kg/tone zupelnie suchych wlókien, zuzycie energii elektry¬ cznej wynosilo 180 kWh na tone zupelnie suchych wlókien.Wilgotnosc masy wlóknistej przed rozcienczeniem przed kadzia masowa wynosila 95%.Wynika stad, ze do obiegu wód wprowadza sie mniejsza ilosc wody niz wynosi suma wody zawartej w zrebkach i pary wodnej doprowadzonej do podgrzewacza defibratora, co swiadczy o zachodza¬ cym zjawisku suszenia wlókien i w konsekwencji o zmniejszeniu ilosci wody doprowadzanej do obiegu wód procesu technologicznego co stanowi jeden z glównych celów wynalazku.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania masy wlóknistej z czastek lignocelulozowych, zwlaszcza do produkcji plyt pilsniowych, w którym czastki te po potraktowaniu ich para wodna w podwyzszonej tempera¬ turze i cisnieniu rozwlóknia sie a otrzymana mase wlóknista domiela sie, po oddzieleniujej od pary wodnej w oddzielaczu cyklonowym i uzywa sie do produkcji plyt pilsniowych, znamienny tym, ze co najmniej jedno urzadzenie rozwlókniajace laczy sie z urzadzeniem domielajacym za pomoca przewodów w jeden zamkniety uklad instalujac na tych przewodach zawory dlawiace oraz jeden zawór dlawiacy na przewodzie laczacym urzadzenie domielajace z oddzielaczem cyklonowym i poprzez regulacje tych zaworów tworzy sie stopniowy spadek cisnienia i temperatury pary wodnej nasyconej w ukladzie urzadzenie rozwlókniajace - oddzielacz cyklonowy przy czym domielanie przeprowadza sie w temperaturze od 100 do 130°C, korzystnie w temperaturze od 105 do 110°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze regulacji zaworów dlawiacych dokonuje sie w taki sposób, ze róznica cisnien pary wodnej nasyconej doprowadzanej do podgrzwacza urzadzenia rozwlókniajacego i pary wodnej nasyconej w tym podgrzewaczu wynosi od 0,01 do 0,1 MPa, róznica cisnien pary wodnej nasyconej w podgrzwaczu urzadzenia rozwlókniajacego i pary wodnej nasyconej w przewodzie laczacym urzadzenie rozwlókniajace i domielajace za zaworem dlawiacym wynosi od 0,3 do 0,8 MPa, korzystnie od 0,6 do 0,7 MPa, zas róznica cisnien pary wodnej nasyconej w komorze urzadzenia domielajacego przed zaworem dlawiacym zainstalowanym na przewodzie laczacym urzadzenie domielajace z oddzielaczem cyklonowym i pary wodnej nasyconej w przewo¬ dzie masowym za tym zaworem wynosi 0,02 do 0,08 MPa, korzystnie od 0,05 do 0,08 MPa. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do masy wlóknistej podawanej w strumieniu pary wodnej nasyconej do urzadzenia domielajacego dodaje sie wode obiegowa w ilosci od 0,1 do 0,5 m3/tone wlókna, korzystnie od 0,2 do 0,3 m3/tone suchej masy wlóknistej.144 780 ^Xl ////// /'//'//// \77oT777T7JT/7 PL