[发明专利]用于通过流体润湿纤维材料的装置

说明书

本发明涉及一种用于润湿纤维材料尤其是木材、木材片和废纸的装置。

大小例如为4cm×2cm×1cm的木材片通过提炼分解成其纤维组成部分。在此，形成对于造纸所需的TMP纤维材料(TMP＝thermo-mechanical-pulp热机械纸浆)。木材片的水分含量越高，则在木材片内的纤维复合结构和木材片中的单个纤维更有弹性、更软并且更容易延展。因为随着纤维长度增加，其强度增加，并且这种纤维适于制造高品质的纸，所以在提炼期间力求纤维的尽可能大的湿度和弹性。

在EP 1 051 551中公开了一种用于润湿由多层涂覆的废纸(例如饮料纸箱)构成的纤维材料的方法。在所谓的饮料纸箱的情况下，对纸的两侧涂覆以塑料和/或铝。

本发明的任务在于提供一种装置，借助该装置可以简单且高效地对木材片或者捆形式的废纸进行浸润。

在此，浸润理解为不仅使木材片在其表面润湿，而且在木材片的整个体积中引入流体、尤其是水。这意味着：通过流体不仅填充在木材片的纤维之间的间隙，而且填充纤维的内部。

根据本发明，该任务通过一种用于以交变压力方法润湿纤维材料的装置通过如下方式来解决，该装置具有气密和蒸汽密封的壳体以及真空管，其中在真空管中设置有第一方向阀，其中壳体具有至少一个能够封闭的开口，用于对壳体进行装载和卸载；以及具有通风管，并且在通风管中设置有第三方向阀。

借助根据本发明的装置可能的是，将纤维材料(无论是木材片形式的纤维或者捆状的废纸)快速且高效地以流体浸润。在此，纤维的弹性和纤维空腔的体积的改变由于交变的压力而被充分利用。

在纸浆制造中适用以下原理：吹入纸浆炉中的木材片越湿，则填充密度越高并且由此纸浆炉的生产效率也越高。此外，通过使用根据本发明的装置可以明显更早地开始用蒸煮液对炉进行填充，因为当其湿度足够大时，木材片在泵入蒸煮液时并不漂浮。

如果按照根据本发明的方法使用热的蒸煮液来浸润木材片，则附加地也明显地缩短了蒸煮时间，因为热的蒸煮液不仅在纤维之间而且在纤维内部(Luumen＝纤维空腔)。

在使用圆形木材(磨削木材)来制造木材磨屑时，木材的尽可能高的水分含量是决定性的，以便将碎片和精细材料的部分保持较小。在该方法中，达到2米长的木材块被以高压力压向大的粗糙的磨石，并且由此被脱纤维和粉碎。在该处理中圆形木材越湿，则在整个木材块中的纤维复合结构和其每个单个纤维就越有弹性、越软且越容易延展，并且碎片和精细材料的部分就越少。在这种木材块的情况下，也可以通过使用根据本发明的装置节约大量的能量和时间。

然而也可以得到的是，可以将干燥的食品、譬如干燥形式的蘑菇、豆类、苹果快速、成本低廉并且高效地浸润。

通过根据本发明的通风管可能的是，可以更为快速地在负压和环境压力或者超压之间进行切换，并且由此进一步提高了润湿的效率。

通过根据本发明所设置的至少一个可封闭的开口，该装置可以以批量工作模式工作或者在两个或更多个开口的情况下连续地工作，使得通过这种改进的方法流程显著地提高了根据本发明的装置的效率和生产率。

在要浸润的所有含纤维的材料的情况下，根据本发明可以使用液态(液体)或者气态(蒸汽)形式或者这两种形式的组合的浸润流体。浸润流体可以是水、溶剂、单一化学物质或者化学物质混合物。同样，浸润流体也可以以蒸汽形式存在。

同样，所有这些浸润流体在使用和应用于本发明时可以具有从非常冷直到沸点的温度。所使用的浸润剂可以具有着色的、疏水的、亲水的、漂白的、分解树脂和木质素的、浸渗的、防腐的和/或降低或提高表面张力的特性，可以是无机的或有机的性质。

已证明为特别有利的是，壳体具有可封闭的第一开口用于对壳体进行装载，并且具有可封闭的第二开口用于对壳体进行卸载，因为由此可以进一步提高效率和要浸润的纤维材料的生产量。

根据优选的应用目的和本地情况，所述至少一个开口可以通过门、活门、滑板、阀、栓塞螺杆、闸和/或虹吸封闭装置来封闭。

门和活门特别适于引入大的要浸润的纤维材料块，譬如挤压的废纸捆，而当纤维材料以小块存在并且要连续地输送时，滑板或阀特别合适。对于门、活门、滑板和阀有利的是，开口可以受限地关闭并且由此在壳体的内部存在始终受控的并且可再现的压力关系。通过压力密封或者气密地封闭开口，提高了压力交变速度或压力改变速度，这对于浸润的效率有正面影响。