专利名称：从造纸厂的白水中回收纤维的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从造纸加工工艺的白水中回收纤维的方法，白水在造纸加工的不同工序中从造纸加工采用的浆料混合物中分离出来；在本发明的方法中，白水中包含纤维材料，并与分开的辅助浆料一起被输送到过滤器，因此，在过滤器的过滤表面由辅助浆料形成材料层，并且在白水流过材料层的同时，纤维材料保留在由辅助浆料形成的材料层中；其中，从过滤表面提取纤维材料和辅助浆料的混合物，从白水中分离的纤维材料被返回造纸加工工艺中。
本发明还涉及一种从造纸加工工艺的白水中回收纤维的设备，其包括过滤器，所述过滤器具有过滤表面，还有向过滤器供给白水的装置，向过滤器供给分开的辅助浆料的装置，以便在过滤表面形成浆料的材料层，还有提取在过滤表面形成的辅助浆料、和从过滤表面与白水分开的纤维材料的装置，从过滤器输送过滤水的装置，用于将从过滤表面提取的辅助浆料和从白水中分离出的纤维材料分为两种不同尺寸的分选筛。
背景技术：
在纸幅或类似的纤维幅料的制造过程中，在不同的加工工序中，从浆料混合物中提取水，以便获得合适的浆料，最终获得干燥的坯料。至少将水部分循环返回造纸加工工艺，但是一部分水被提取输送到废水处理设备。这种过滤的水在造纸加工的不同工序中，通过不同的具有槽和孔的筛选设备和丝网分离出，而且过滤出的水中还具有可以利用的纤维材料，通常过滤水中的纤维材料比普通浆料混合物中的纤维结构更微细。
一般采用不同的过滤器从这种过滤水中回收纤维材料，其中输送过滤水通过不同的过滤表面，例如织物或类似物，从而使纤维材料保留在过滤水输入一侧的织物表面上，同时从织物的另一侧提取水。这种过滤设备可以包括盘式过滤器，其包括大的盘状元件，后者由相互邻接的过滤元件形成。这些过滤元件包括固定在盘式过滤器的轴上的支架，采用过滤袋覆盖过滤元件，过滤的水沿轴线方向通过面向轴的位于过滤元件端部内侧的开口进入过滤器。在鼓式过滤器中，将丝网作为过滤表面，并且被设置在圆柱形支架上，也同样用于上述过滤目的。这种鼓式或盘式过滤器，以及它们的结构和操作过程是本专业普通技术人员公知的，因此，在本文中不再详细描述。
在上述技术解决方案中存在着问题是它们允许大量水通过，同时在过滤表面吸收了大量微细纤维。在实践中已经发现有一种有效的技术解决方案，在其提供的方法中，首先在过滤表面聚集具有长纤维的薄的浆料层，即，所谓辅助浆料，随着薄浆料层的形成在过滤表面形成厚过滤层，当水通过由辅助浆料形成的浆料层时，微细纤维被保留在过滤表面上。在这种已知的解决方案中，采用辅助浆料存在着问题是，向设备供给辅助浆料时，由于在初始阶段，在形成辅助浆料层之前，一部分微细纤维材料通过过滤表面。因此，辅助浆料的结构和组成成分大大影响过滤器的性能和操作过程。所以辅助浆料中纤维长度的分布大大影响其作为过滤层时的操作性能。
在芬兰专利FI-88732中，公开了一种技术解决方案，其中将供给到过滤器的辅助浆料分选成为短纤维材料部分和长纤维材料部分，其中只有长纤维材料部分被供给作为辅助浆料进入过滤的水中。这种技术解决方案很难实施。此外辅助浆料的纤维结构必须是辅助浆料作为回收浆料和微细纤维的混合物，辅助浆料能够进一步用于造纸加工工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和设备，其能够克服已知的技术方案中存在的困难，在回收纤维之前，能够极其有效地进行过滤。
本发明方法的特征是将从过滤器中提取的辅助浆料和从白水中分离出的纤维的混合物分选成为短纤维和长纤维部分，短纤维浆料部分被返回到造纸加工工艺，长纤维浆料部分被返回，作为供给过滤器的辅助浆料。
本发明设备的特征是设置的分选筛用于分选从过滤器提取的混合物，以便具有短纤维的浆料部分中的纤维长度至多和造纸工艺中采用的浆料混合物的纤维长度一样长，因此，短纤维的浆料部分被返回造纸加工工艺，在此设备中包括使长纤维浆料部分返回过滤器的装置，以便在过滤器的过滤表面形成浆料层。
按照本发明构思的一个方面，将为此目的专门制造的辅助浆料供给到过滤器，与此同时，不论在实际的造纸加工工艺中采用何种浆料，在辅助浆料中纤维长度的分布特别适合于过滤目的。按照本发明构思的另一方面，使辅助浆料在过滤器中进行循环，由此将从过滤器分离的辅助浆料和微细纤维部分的混合物分选成为两部分，其中具有长纤维的部分被返回供给过滤器，作为辅助浆料，而具有短纤维的部分被输送回到造纸加工工艺，以便于使用。
本发明的优点是其允许使用长纤维，长纤维有利于过滤加工，其中采用的纤维长度与实际的造纸加工工艺中采用的纤维长度具有很大差别。此外，由于辅助浆料循环返回过滤器，在过滤器的出口端执行分选操作之后，可以有效地添加相当少量的辅助浆料，只有一部分纤维被向前供给到造纸加工工艺中。而且，采用辅助浆料不对实际的主要加工工艺造成影响，这是因为，如果需要，辅助浆料完全可以分开制造，这意味着主要的造纸加工工艺可以连续进行操作，而不会产生相互干扰。另一个优点是，采用纤维作为辅助浆料，完全可以实施，它们在分选加工过程中与分离的短纤维浆料部分一起被输送到造纸加工工艺，而不会对加工工艺形成障碍。本发明的另一个优点是，在分选加工过程中，提取的微细纤维的数量与需要供给过滤器的辅助浆料量相当。因此，从总体上讲，辅助浆料的需要量相当少。
下面参照附图详细描述本发明。
图1是方框示意图，其表示执行本发明的方法的实施例。
图2是适用于执行本发明方法的设备的示意图。
图3是适用于执行本发明方法的另一种设备的示意图。
图4是方框示意图，其表示执行本发明的方法的另一种实施例。
具体实施例方式
图1是方框示意图，其表示执行本发明的方法的实施例。在此实施方法中，通过输入通道1向过滤器2供给过滤水或称过滤液。辅助浆料形成过滤器2的过滤表面上的材料层，其从过滤液中收集其中携带的纤维。并以常规方式与短纤维部分一起被排出；辅助浆料通过旁路通道3供给到过滤器2。通过输出通道4将从过滤器2分离的水输送到合适的地方，例如，返回造纸工艺，或者输送到废水处理厂。从过滤器2的过滤表面分离的浆料被输送到分选装置5，以便筛选成为短纤维部分和长纤维部分。通过供给通道6将短纤维部分输送回到造纸工艺。通过旁路通道3使长纤维返回过滤器2。在分选装置5中，通过分选浆料形成长纤维和短纤维，确定其尺寸，使得短纤维浆料部分的长度至多等于在造纸工艺中使用的浆料的最长纤维部分的长度。因此，这种浆料可以直接进入普通浆料，不会对生产的纸或类似的卷筒材料性质产生影响。如果需要，通过辅助浆料通道7将新的辅助浆料连续地以稳定的步调、或者以合适的时间间隔供给过滤器2，这是因为一定量的用于过滤器2的辅助浆料由于其纤维磨损而减短，而且，最终在分选过程中成为细小纤维部分。
图2表示实施本发明方法的设备。在图中公开了一种过滤器2，这是一种本身已知类型过滤器，例如盘式过滤器，或者鼓式过滤器，具有纤维的过滤液或过滤水被供给到围绕过滤器的盆状容器8中。在操作中需要的辅助浆料，在任何其它功能开始之前，将具有清洁水的辅助浆料供给到盆状容器8中，以便在过滤器的表面形成辅助浆料层之前，过滤水和其中的小纤维不能通过过滤器。如果需要，通过驱动通道9可以使由过滤器分离的水返回过滤器，在这种情况下，在造纸工艺中分离的过滤水需要被输送到过滤器之前，可以使辅助浆料和水形成循环，过滤器可以被驱动。
当过滤水供给到过滤器时，它被送到盆状容器8，在其中保持液面的位置，以便水通过过滤表面，流动进入在过滤器轴中形成的通道，并且借助该通道离开过滤器。这种“清洁的”过滤水可以被输送或者返回浆料制造工艺，或者如果需要，就被排放。采用本身已知的方法，可以从过滤器表面提取辅助浆料和过滤水中携带的微细纤维，并且作为浆料的悬浮物输送到分选装置，在分选装置中，可以采用已知的筛网筛选形成短纤维部分和长纤维部分。通过循环通道3使长纤维部分返回盆状容器8，并且通过供给通道6向前输送短纤维部分。
附图3表示适合于执行本发明方法的另一种设备。在此实施例中，间隙式过滤器10具有沿着流动方向会聚的间隙结构，其作为过滤器。沿着要被筛选的材料流动方向，过滤网12在间隙11的两侧面移动，因此通过过滤网12和位于过滤网外侧的支撑表面13排出水，所述支撑表面设有孔或开口。为了使辅助浆液在过滤网12的表面形成层状材料，间隙式过滤器的入口被分为三个输入通道14a，14b，14c，因此，通过最外侧、面向过滤网的输入通道14a和14c，供给来自旁路通道3的辅助浆料，只有在形成辅助浆料层之后，才在辅助浆料层14之间输送来自中间通道14b的过滤水15，因此只有在通过辅助浆料层14的条件下，才允许水15流走。由于要被筛选的过滤水从筛选表面排出之前，在过滤网12的表面已经形成需要的辅助浆料层，所以这种结构能够非常有效地进行筛选。同时，可以获得需要辅助浆料层14的厚度和精确需要的过滤性质。因此，由间隙式过滤器提供极端精确的筛选加工，同时具有相当高的产量。
图4是方框示意图，其表示实施本发明的一种方法。在图中，标号10和16分别表示间隙式过滤器和间隙式分选筛，其结构和操作过程与图3中所示的设备类型相类似。其中唯一基本的区别是不向丝网表面上的间隙式分选筛供给分开的辅助浆料，而是在间隙式分选筛16的丝网12b之间供给要被筛选的浆料。在此实施例的方法中，从间隙式过滤器10的丝网表面12a分离的浆料被输送到分选装置，在分选装置中，浆料被分选成为长纤维和短纤维部分，即，分选成为辅助浆料部分18和要输送到造纸工艺的部分17。例如，在间隙式分选装置/分选筛16，被供给要被分选的浆料悬浮液，所述分选筛在分选过程中不在丝网12b的表面形成任何辅助层。在这个实施例中，能够将短纤维返回到造纸工艺，并且通过丝网12b排出部分水，因此长纤维保持在丝网12b的表面，在此处，长纤维可以通过旁路通道3返回间隙式分选筛装置10。在这个系统中包括间隙式过滤器和间隙式分选筛装置，这在产量和分选精度这两方面都非常有效，并且与庞大的鼓式分选设备和盘式分选设备相比较，本发明的这种设备占据的空间相当小。此外，这种设备的操作成本非常低，这是因为可以采用普通丝网代替昂贵的专用丝网或过滤袋。而且在此实施例中，利用间隙式过滤器，仅仅利用循环水和辅助浆料就可以开始进行操作，直到要被分选难得过滤水被供给到间隙式过滤器。对于从间隙式过滤器中进行分选操作，分开长纤维和短纤维的浆料混合物来说，当然，也可以采用众所周知的其他常规的分选筛，例如圆筒式分选筛或和类似的装置。但是，在实践中，这种包括间隙式过滤器和间隙式分选筛的设备，在改进技术和经济成本这两方面都相当有效。
上面仅仅通过实施例和附图描述了本发明，这并不意味着对本发明进行限制。本发明的构思是从过滤水中分离微细纤维，采用过滤器分离辅助浆料中的长纤维，因此，辅助浆料和微细纤维的混合物被分选形成具有长纤维的辅助浆料，和适合供给到浆料加工工艺中的具有短纤维的浆料部分，长纤维的辅助浆料部分被返回到分选筛，以便在过滤器的表面形成过滤层。
权利要求
1.从造纸加工工艺的白水中回收纤维的方法，所述白水在造纸加工工艺的不同工序中从造纸用浆料混合物中分离出来，在本发明的方法中，白水中包含纤维材料，并与分开的辅助浆料一起被输送到过滤器(2)，因此，在过滤器的过滤表面上由辅助浆料形成材料层，并且在白水流过材料层的同时，纤维材料保留在由辅助浆料形成的材料层中，其中，从过滤表面提取纤维材料和辅助浆料的混合物，从白水中分离的纤维材料被返回造纸加工工艺，其特征是将从过滤器(2)中提取的辅助浆料和从白水中分离的纤维的混合物分选成为短纤维和长纤维部分，短纤维浆料部分被返回到造纸加工工艺，长纤维浆料部分被返回，作为供给过滤器的辅助浆料。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征是从分开的浆料中生产的辅助浆料具有同造纸加工工艺的浆料混合物基本不同的特性。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征是分选从过滤器(2)提取的浆料，使得短纤维浆料部分中的纤维长度至多是造纸加工工艺中使用的浆料的最长的纤维长度。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征是辅助浆料中的纤维长度至少是用于造纸加工工艺中的浆料中纤维长度的两倍。
5.按照权利要求1～3之一所述的方法，其特征是在白水供给到过滤器之前，供给过滤器的辅助浆料在过滤表面形成材料层。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征是采用盘式过滤器或鼓式过滤器作为过滤器。
7.按照权利要求1～5之一所述的方法，其特征是采用间隙式过滤器(10)作为过滤器，间隙式过滤器(10)包括间隙(11)，其沿着要被过滤的白水前进的方向会聚，和在间隙的两侧的丝网(12)，由丝网(12)在要被过滤的白水前进的方向移动，形成过滤器的过滤表面。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征是通过分开的输入通道(14a、14c)，将辅助浆料供给到面对间隙(11)的丝网(12)表面，要被过滤器的白水从间隙之间通过，因此，在白水与辅助浆料接触之前，辅助浆料在丝网(12)表面形成浆料的材料层(14)。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征是在辅助浆料和要被过滤的白水供给到面向间隙(11)的丝网(12)表面之前，混合辅助浆料和要被过滤的白水。
10.从造纸加工工艺的白水中回收纤维的设备，其包括过滤器(2)，所述过滤器具有过滤表面，还有向过滤器供给白水的装置，向过滤器供给分开的辅助浆料的装置，以便在过滤表面形成浆料的材料层，还有提取在过滤表面形成的辅助浆料和在过滤表面从白水分离出的纤维材料的装置，从过滤器输送已过滤的水的装置，用于将从过滤表面提取的辅助浆料和从白水中分离的纤维材料分为两种不同尺寸部分的分选装置(5)，其特征是设置的分选筛(5)用于分选过滤器(2)提取的混合物，以便具有短纤维的浆料部分中的纤维长度至多和造纸工艺中采用的浆料混合物的纤维长度一样长，因此，短纤维的浆料部分被返回造纸加工工艺，在此设备中包括使长纤维浆料部分返回过滤器(2)的装置，以便在过滤器(2)的过滤表面形成浆料层(14)。
11.按照权利要求10所述的设备，其特征是在过滤器中采用的辅助浆料具有的特性基本上与造纸工艺中采用的浆料混合物的特性不相同。
12.按照权利要求10或11所述的设备，其特征是采用盘式过滤器和鼓式过滤器作为过滤器。
13.按照权利要求10或11所述的设备，其特征是采用间隙式过滤器(10)作为过滤器，间隙式过滤器(10)包括间隙(11)，所述间隙沿着要被过滤的白水前进的方向会聚，和在间隙的两侧丝网(12)，丝网(12)沿着白水流动的方向移动，在过滤丝网的表面，由辅助浆料形成浆料层(14)，要被过滤的白水被输送通过所述浆料层。
14.按照权利要求13所述的设备，其特征是间隙式过滤器(10)包括位于丝网(12)之间的三个输入通道(14a、14b、14c)，因此辅助浆料从最外侧的输入通道(14a、14c)供给到丝网表面，在最外侧的输入通道(14a、14c)之间的通道(14b)中供给白水，因此，在白水接触辅助浆料之前，在丝网上已经由辅助浆料形成浆料层(14)。
15.按照权利要求10～13之一所述的设备，其特征是在辅助浆料和要被过滤的白水供给到过滤器之前，混合辅助浆料和要被过滤的白水。
16.按照权利要求10～15之一所述的设备，其特征是分选装置(5)是间隙式分选装置(16)，向间隙式分选装置(16)供给辅助浆料和从白水中分离的浆料的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种从造纸厂的白水中回收纤维的方法和设备。在本发明的方法中,将白水输送通过从过滤器(2)提取的纤维材料中的长纤维部分形成的辅助浆料。本发明的设备包括分选来自过滤器(2)的纤维材料的分选装置,以便将纤维材料分选成为短纤维和长纤维部分,还包括将长纤维部分返回到过滤器(2)的过滤表面的装置。
文档编号D21F9/00GK1349576SQ00807146
公开日2002年5月15日 申请日期2000年5月2日 优先权日1999年5月3日
发明者韦萨·朱蒂南, 蒂莫·帕卡里南 申请人:麦特索纸业公司