[发明专利]用于附于旋转圆盘精制机的圆盘的复合板

说明书

本申请是申请日为2005年7月8日、申请号为200510082563.0、发明名称为“拆散碎片的能量效率热机械制浆精制”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于木质纤维材料(尤其是木片)的热机械制浆的设备和方法。

背景技术

近十年来，热机械制浆(TMP)技术所制造的机械纸浆的质量已有所提高，但是这些耗能大的技术所增加的能量消耗在保持质量的同时甚至导致了对能量效率的考虑。本发明的发明人已推进了现技术，如具体表现为Andritz RTS^TM、RT Pressafiner^TM、以及RT Fibration^TM、工艺技术。他披露了一种操作窗，供给材料在高温高压下通过所述操作窗在非常短的停留时间内被预热，之后在上述高温高压下在高速旋转的相对圆盘之间被精制(美国专利No.5,776,305)。另一个改进涉及在预热之前通过在加压蒸汽环境下处理并且在加压蒸汽环境中压缩所处理的碎片而预处理供给的碎片(PCT/US98/14718)。在国际申请PCT/052003/022057中披露了另一项改进，其中从预处理步骤中排出的供给碎片在输送到高强度精制机中之前例如使用低强度精制机在没有纤丝化的情况下被纤维化。

在最近发展的改进中的基础原理是，区分和处理不同的设备，从纤维的纤丝化中进行碎片材料的轴向纤维分离和纤维化以便于制造纸浆。在精制机上游的专用设备执行前面的步骤，所述专用设备使用与较低程度的操作和纤维分离相配的低能量消耗，而高能量消耗的精制机没有能量不足的纤维分离功能并且可将所有能量都更有效地投入到纤丝化功能中。由于纤丝化功能需要比纤维分离(脱纤维)更多的能量因此这是必需的。

这些发展确实提高了能量效率，尤其是在使用高速圆盘(即，双圆盘大约1500rpm以上而单圆盘精制机大约1800rpm以上)的系统中。然而，尤其是对于不使用高速精制机的系统，就眼前来说，由于需要主精制机的更昂贵的或占用空间的装置，因此长期能量效率略微偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在较低能量消耗下生产高质量热机械纸浆的简化系统和方法。所述简化包括便于供应能够加速投入生产和启动的低成本系统。

本质上，甚至是在不使用高速精制机的系统中，本发明也实现了显著的能量效率，同时减小精制机上游所需的装置的范围和复杂性。

通过综合以RTS、RT Pressafiner以及RT Fibration工艺技术为基础的概念，并且使用简化的设备系列而实现该目的。用于执行本发明的设备仅需要加压螺杆排出装置(PSD)和精制机。然而，需要对PSD和相关精制工艺进行明显修正。

PSD是具有增加的螺杆根部直径和用逆吹阀(BBV)实现的堵塞区的破坏类型(浸渍加压螺杆排出装置或MPSD)。MPSD入口压力可从大气压力跨越到大约30psig，最好是5-25psig。该工艺的这个部件模拟RT Pressafiner预处理。

由于MPSD比传统PSD螺杆脱水到更高的固体含量，因此需要更高的稀释流以保持额定精制稠度。

主精制机中的精制内部板(内环)被设计得用于有效地供给和脱纤维拆散的木片。工艺的该部分用于模拟RT Fibration。

主精制机中的高效外部板(外环)被设计得用于取决于产品质量和能量需要而供给(高强度＝＞最小能量消耗)或抑制(低强度＝＞最大强度发展)，或这两个极端之间的强度水平。

在广义方面中，本发明涉及用于木片的热机械精制的方法，包括以下步骤：将所述碎片暴露于蒸汽环境下以便于软化所述碎片，在压缩装置中浸渍和部分脱纤维软化的碎片，将拆散并部分脱纤维的碎片供给到转盘主精制机中，其特征在于相对圆盘每个都具有杆和槽的内环图案以及杆和槽的外环图案，基本在内环中完成碎片的纤维化(脱纤维)以及在外环中对所形成的纤维进行纤丝化。

系统设备最好包括内环上的内部供给区域和外部操作区域以及外环上的内部供给区域和外部操作区域，其中内环的操作区域由交替的杆和槽的第一图案限定，而外环的供给区域由交替的杆和槽的第二图案限定。内环上的操作区域上的第一图案具有比外环上的供给区域上的第二图案的槽窄的槽。基本可在低强度精制下完成内环的操作区域中的碎片的纤维化，而在更小的板隙和更高的精制强度下在外环的操作区域中执行纤维的纤丝化。