專利名稱：用于生產(chǎn)和加工木材碎屑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)權(quán)利要求書，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)和加工用于漿料和紙張生產(chǎn)的木材碎屑的方法。
背景技術(shù)：
在前已知了多種生產(chǎn)用于漿料生產(chǎn)的木片或者可替代地生物能源的方法。切屑通常是通過一些類型的木材切屑機(例如，盤式或鼓式切屑機)來進行的。這些切屑機的共通之處在于，它們包含將木材切割成碎屑的多個切屑工具。這些切屑工具通常由刀或類似物組成。這些碎屑的特征和特性受到這些切屑工具的幾何形狀的影響，而且還受到相對于木材中的纖維方向而言的切割角的影響。圖I中展示了影響切屑過程和碎屑特性的多個角度，其中I是原木，2是碎屑，并且 黑線限定了纖維方向。三個角度a和e分別是后角、邊緣角和噴濺角(spout angle)。噴濺角(e )是在纖維取向與切割方向(如圖I中箭頭所示)之間的角度。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，后角(a)典型地為3°。該后角影響了該原木向切屑盤的供料速度。該邊緣角(￠)使切屑工具3(刀或類似物)的楔形形狀量化。圖I中的角度\是一個余角，其定義為=90° -(a+^ + e)0對這些碎屑上的負載造成主要影響的角度4在圖I中給定為Y，并且定義為Y = X+90°。在切屑的過程中，碎屑得到的特性會影響后續(xù)單元過程。例如，在硫酸鹽(牛皮紙)或亞硫酸鹽漿料的生產(chǎn)中，對于后續(xù)過程而言傳統(tǒng)上認為，這些碎屑具有盡可能小的壓縮損壞是有益的。因此，使用一種將此類壓縮損壞最小化的技術(shù)來完成用于漿料生產(chǎn)的切屑。壓縮損壞是由多種壓縮應(yīng)力導(dǎo)致的，這些壓縮應(yīng)力作用在切屑的過程中與切屑工具(刀)接觸的碎屑邊緣上。該切屑工具(刀)的形狀和切割角將導(dǎo)致不同程度的此類壓縮損壞。已顯示，這些碎屑中的壓縮損壞在噴濺角(e)接近30°的情況下是最小的。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在切屑過程中使用接近30°的噴濺角。該角度已經(jīng)被認為是對于多種化學(xué)品漿料的多種纖維特性而言最為有益的。漿料和紙張生產(chǎn)的兩個主要問題是能耗高以及處理設(shè)備的投資成本高。木材切屑過程的能耗是總能耗的一小部分(不重要的)。對于生產(chǎn)諸如熱磨機械漿料(TMP)和化學(xué)熱磨機械漿料(CTMP)的機械漿料而言，能耗很高，經(jīng)常是在1000kWh/t到3000kWh/t的范圍內(nèi)。能量需求最大的加工設(shè)備是精煉機，在該精煉機中碎屑破裂成為漿料纖維并且將這些纖進行了進一步纖維化和發(fā)展。這些精煉機消耗了在該漿料生產(chǎn)中所使用電能的高達90%的電能。目前高價格的能量以及對溫室氣體持續(xù)關(guān)注促使能耗在漿料生產(chǎn)過程中降低。更確切地說，存在一種需要來降低將碎屑轉(zhuǎn)變?yōu)闈{料的極端耗能過程中的能耗。此夕卜，存在一種需要以在不進行新的資金投入的情況下增加在機械和化學(xué)漿料兩者生產(chǎn)的過程中的生產(chǎn)能力。過去已研發(fā)出用于在精煉階段降低電能消耗的多種方法。例如，已研發(fā)出碎屑在精煉之前的若干預(yù)處理階段。多個試驗已表明，碎屑的預(yù)處理具有降低后續(xù)精煉階段中的比能耗[kWh/t]的潛力。已研發(fā)出多種不同的設(shè)備類型，用以在切屑之后對木材碎屑進行壓縮，從而降低精煉過程中的能耗。例如，這些碎屑可以在壓縮螺桿(堵頭螺桿)中受到壓縮。這些壓縮螺桿的缺點是，它們增加了工廠的資金成本和過程的復(fù)雜程度。本發(fā)明的方法主要還在以下方面有所不同在一個螺桿中這些碎屑在一個隨機的方向上進行壓縮，然而在本發(fā)明的方法中，壓縮被定向在纖維方向上。對這些碎屑進行壓縮螺桿預(yù)處理的能耗在20kWh/t到40kffh/t的范圍內(nèi)。安德利茨(Andritz)公司已研發(fā)出一種作為RT型螺旋壓榨機(RT Pressafiner)推向市場的設(shè)備。使用該RT型螺旋壓榨機，這些碎屑在一個先進的壓縮螺桿的作用下被壓縮。該RT型螺旋壓榨機的缺點是增加了過程的復(fù)雜程度。此外，這些碎屑不僅僅是在纖維的方向上被壓縮。該設(shè)備還需要許多空間，并且因此可能難以在現(xiàn)有過程中進行安裝。此外，已知的是，能耗可以通過在輥隙(位于至少兩個輥之間)中壓縮多個碎屑來 降低。該設(shè)計基本上阻礙了這些碎屑在纖維方向上的壓縮，從而導(dǎo)致這些碎屑關(guān)于纖維方向成一個直角進行壓縮。因此，該方法顯著不同于本專利申請中說明的方法。也已表明，碎屑精煉過程中的能耗可以通過在切屑與精煉之間對這些碎屑進行化學(xué)預(yù)處理來降低。在希爾(Hill)、薩布林(Sabourin)、艾興格爾(Aichinger)和約翰遜(Johansson)于2009年松茲瓦爾的機械制衆(zhòng)國際會議(IMPC Sundsval 12009)上的一篇文章中描述這樣一種方法。已意外地表明，在不引入新的過程階段的情況下，碎屑精煉過程中的電能消耗也可能實現(xiàn)大大減少。這可以通過根據(jù)本發(fā)明的方法中說明的內(nèi)容來應(yīng)用不同的負載角4而實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法與所屬領(lǐng)域中既定的知識相悖，該既定的知識表明在纖維方向上最小化壓縮損壞是最佳的替代方案。已表明的是，當(dāng)目的是以降低的總能耗生產(chǎn)至少品質(zhì)相等的印刷紙和厚紙等級時，該既定的知識并不正確。本發(fā)明的方法僅使切屑過程中的能耗略微增加(驗證實驗3)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是創(chuàng)造一種用于切屑的方法，這種方法用以顯著降低在多個后續(xù)過程步驟中木材纖維分離和發(fā)展成單個纖維過程中的能耗。這經(jīng)由該木材結(jié)構(gòu)的一個開口通過在切屑過程中產(chǎn)生的壓縮負載下進行。這應(yīng)當(dāng)在不使切屑過程中的能耗發(fā)生任何顯著增加的情況下實現(xiàn)。本發(fā)明的另一目的是創(chuàng)造一種用于切屑的方法，可以將該方法與至少一個額外的過程步驟相結(jié)合，以降低在紙漿料生產(chǎn)過程中的至少一個后續(xù)過程步驟中的能耗。本發(fā)明的另一個目的是使這些碎屑易于通過化學(xué)品或水進行浸潰，并且允許這些浸潰化學(xué)品與一個較大表面積相接觸，這些化學(xué)品可以在該較大表面積上發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明的另一個目的是增加生產(chǎn)能力，而無需對切屑之后的過程步驟進行新的投入。發(fā)明的詳細說明本發(fā)明將在以下參照所附的示意圖而進行更詳細地描述，這些示意圖以示例性的目的地示出了本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實施方案。圖I展示了切屑工具的多個角。
圖2示意性地示出了用于制漿的木材碎屑生產(chǎn)的過程步驟。圖3定義了 (例如)側(cè)角12。圖4示出了來自以下各項的結(jié)果驗證試驗1，TMP，游離度相對于比能耗。圖5示出了來自以下各項的結(jié)果驗證試驗2，TMP和CTMP (印刷紙品質(zhì))，游離度對比比能耗。圖6示出了來自以下各項的結(jié)果驗證試驗2，TMP和CTMP (印刷紙品質(zhì))，抗張指數(shù)對比比能耗。圖7示出了來自以下各項的結(jié)果驗證試驗2，TMP和CTMP (印刷紙品質(zhì))，光散射系數(shù)對比比能耗。 圖8示出了來自以下各項的結(jié)果驗證試驗2，TMP和CTMP (印刷紙品質(zhì))，抗張指數(shù)對比游離度。以參照圖2，示出了一種對用于木漿料或類似產(chǎn)物的木材碎屑進行生產(chǎn)和處理的示意性方法。在切屑階段6中，對木材原木I或類似物進行切屑。優(yōu)選的是，之前已在去皮階段5或類似階段中對該原木進行了處理。在后續(xù)步驟8中對這些碎屑進行精煉之前，可將這些碎屑在步驟7中通過預(yù)熱、浸潰、蒸發(fā)等進行處理。在一個第一精煉階段之后，在一個或多個階段9中對纖維分離的碎屑進一步進行精煉，直到完成造紙的漿料或類似物。這些階段均由之前已知的技術(shù)組成，該技術(shù)是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的專業(yè)人員所熟知的。這些多個后續(xù)步驟是在本發(fā)明的定義之外，并且不在本專利申請中進行任何更為詳細地描述。切屑過程中使用的木材切屑機由之前已知類型的木材切屑機組成，這種類型的木材切屑機具有一個或幾個切屑工具3、14，根據(jù)本發(fā)明的切屑方法切屑在這些切屑工具中進行。本發(fā)明適用于鼓式切屑機、盤式切屑機以及碎減式切屑機(reduction chipper)類型的多種切屑機。已經(jīng)出乎意料地示出了，當(dāng)通過切屑機的所有切屑工具以角度4(在木材纖維方向與該切屑工具面向碎屑的一側(cè)之間，處于從75°到105°的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地處于80°到100°的范圍內(nèi))進行木材切屑時，在這些后續(xù)精煉階段中的能耗實質(zhì)上降低了。根據(jù)本發(fā)明，由于切屑工具是楔形的形狀，在75°到105°的范圍內(nèi)的負載角將導(dǎo)致在纖維方向上產(chǎn)生相當(dāng)大的壓縮力，從而致使該木材結(jié)構(gòu)將發(fā)生大量開裂。最為有益的是，這些壓縮力定向在纖維方向上。該過程將在下文中被稱作定向切屑，即DC。此類型的切屑的主要要求是應(yīng)用處于75°到105°區(qū)間內(nèi)的負載角4。在當(dāng)前使用的木材切屑機中，這些負載角主要為約115°。在本發(fā)明的替代實施方案中，碎屑長度的調(diào)整是根據(jù)木材原料類型和/或纖維長度來進行的。對于不同木材品種，最佳碎屑長度是不同的。碎屑長度的調(diào)整可以在相當(dāng)?shù)膮^(qū)間內(nèi)發(fā)生。然而，出于實用的原因，例如后續(xù)供料螺桿的性能，碎屑長度應(yīng)當(dāng)保留在10_到40mm的區(qū)間內(nèi)。但，可想象的是，在替代過程中可以使用除了 IOmm到40mm以外的其他碎屑長度。在本發(fā)明的一個替代實施方式中，進行切屑之前，可以在預(yù)處理階段5中對這些木材原木的溫度進行控制。將這些木材原料的溫度控制為在-10°C到130°C的區(qū)間內(nèi)的所希望的溫度。原木溫度的控制可以在溫度受控過程區(qū)或類似區(qū)中發(fā)生。在對這些原木的貯存條件選擇中，也可以對溫度進行控制。在去皮和切屑之前，可以在不同溫度的水中或者可替代地在傳統(tǒng)的貯木場中進行貯存。例如，在去皮之后，原木可以立即貯存在熱處理水中，這允許在切屑之前達到高的原木溫度。由于木材的機械特性強烈地取決于溫度，因此，在切屑過程中這些碎屑的開裂程度也將取決于溫度。在本發(fā)明的方法的這個替代實施方案中，有可能選擇一個預(yù)處理溫度，使得進行最佳的碎屑開裂。在本發(fā)明的方法的一個替代實施方案中，將定向切屑與將這些木材原木的固體含量控制在30%到70%固體含量的區(qū)間內(nèi)相結(jié)合。這發(fā)生在預(yù)處理階段5中。這些固體含量會強烈地影響木材的機械特性，并且該負載角對碎屑開裂產(chǎn)生的效果可以通過控制該固體含量來進行優(yōu)化。木材的固體含量可以 進行調(diào)整并且在由一個組織完善的物流鏈(從伐木工作經(jīng)過中間貯存到紙漿廠貯木場、去皮以及切屑)的控制下得到保持。貯存條件的選擇，例如在水中、通過水灌溉的或不進行灌溉的陸地貯存，將對固體含量造成影響。本發(fā)明的方法的這個替代實施方案優(yōu)化了該固體含量，使得能夠發(fā)生最佳的碎屑開裂。在本發(fā)明的方法的一個替代實施方案中，將6中的定向切屑與切割速度控制在15m/s到40m/s的區(qū)間內(nèi)相結(jié)合。木材通常表現(xiàn)為一種粘彈性材料，這意味著切割速度將會影響這些碎屑的開裂，并且該速度可以進行優(yōu)化以實現(xiàn)最大程度的開裂。這種速度控制可以通過對切屑機的電動機的轉(zhuǎn)速進行控制來完成。參照圖3，其中原木13相對于切割盤10和負載軸線11的方向被定義為側(cè)角12，本發(fā)明的方法的一個替代實施方案是用定向切屑與相對于該木材材料中的纖維方向?qū)⑦@些側(cè)角12控制在0°到45°的區(qū)間內(nèi)相結(jié)合。由該負載角實現(xiàn)并且進而影響碎屑開裂的這些應(yīng)力條件也將取決于該側(cè)角。在本發(fā)明的這個實施方案中，該碎屑中的應(yīng)力狀態(tài)可以進行優(yōu)化以使碎屑給出最大程度的開裂。這種控制可以通過木材切屑機的不同幾何構(gòu)造的原木供料系統(tǒng)來完成。在本發(fā)明的方法的一個替代實施方案中，將6中的定向切屑與下一過程步驟7中使用水、化學(xué)品或酶進行碎屑浸潰相結(jié)合。通過使用適當(dāng)?shù)呢撦d角來實現(xiàn)的增加的木材開裂將易于使液體擴散到這些碎屑中并且增加比表面積，其中在該比表面積上，液體等能夠以有益的方式與木材發(fā)生反應(yīng)。在諸如熱機械制漿或化學(xué)熱機械制漿的機械制漿過程中，化學(xué)品經(jīng)常用于改進特定的最終產(chǎn)品(例如，印刷紙、板材、薄紙和絨毛漿料)的纖維/漿料特性。例如，這些化學(xué)品可以在以下不同的過程階段中進行添加切屑、碎屑浸潰、碎屑預(yù)熱7或者碎屑精煉8。對于機械漿料的生產(chǎn)，使用不同類型的亞硫酸鹽、過氧化物、苛性堿溶液(堿液)、復(fù)合粘結(jié)齊U，并且近來還使用不同類型的酶來改進漿料的特性。已表明的是，相較于傳統(tǒng)切屑技術(shù)所能達到的那些，這些類型的化學(xué)品與本發(fā)明一起顯著地改進了漿料特性。對于諸如硫酸鹽(牛皮紙)或亞硫酸鹽過程的化學(xué)制漿過程，使用連續(xù)和間歇蒸煮兩者。在此，本發(fā)明顯著改進了化學(xué)品浸潰，并且蒸煮(反應(yīng))時間也被顯著縮短。這將使現(xiàn)有碾磨機的生產(chǎn)能力得到改進。在本發(fā)明的詳細描述中，設(shè)計細節(jié)和方法可以省略，這些設(shè)計細節(jié)和方法對于所屬領(lǐng)域的專業(yè)人員而言是明顯的。在必要的程度時會加入這些明顯的設(shè)計細節(jié)，使得本發(fā)明的預(yù)期功能得意實現(xiàn)。即使本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方案已詳細地進行了描述，但所屬領(lǐng)域的專業(yè)人員也可以實現(xiàn)在本發(fā)明的范圍內(nèi)的其他變更以及修改。所有這些變更以及修改同樣被認為是在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本發(fā)明的實驗驗證來自實驗性試驗的結(jié)果已經(jīng)表明，本發(fā)明具有出乎意料的技術(shù)效果。已證明，碎屑中的較大壓縮損壞會對制漿過程產(chǎn)生有益效果。這一新知識與本行業(yè)中既定好的知識(即，應(yīng)當(dāng)避免壓縮損壞)相矛盾。在下文中，呈現(xiàn)了使用本發(fā)明的方法的定向切屑進行的三個試驗所得到的結(jié)果。結(jié)果(驗證試驗I :熱機械漿料)在該試驗中，使用三個不同的負載角94°、104°和114°來生產(chǎn)碎屑，其中114°對應(yīng)于傳統(tǒng)技術(shù)，參見圖I中的角度Y。然后將三個生產(chǎn)的碎屑品質(zhì)在一個第一階段(中試精煉機)中單獨地進行精煉。對于以不同比能耗生產(chǎn)的漿料，測量脫水參數(shù)，即，加拿大標(biāo)準游離度(CSF)。平均碎屑長度為25mm，并且切割速度為20m/s。圖4示出了相對于比能耗(kWh/t)進行標(biāo)繪的CSF(ml)。高CSF值對應(yīng)于低程度的纖維發(fā)展，而低CSF值對應(yīng)于高程度的纖維發(fā)展。位置15和16分別展示了在負載角為114°和104°時的結(jié)果。位置17和18示出了在一個高的對應(yīng)一個低的生產(chǎn)率時負載角94°的結(jié)果。如果114°的曲線推測為CSF 350ml，那么我們會得出1700kWh/t的比能耗。在94。時,CSF 350ml對應(yīng)于1300kWh/t，這對應(yīng)于比能耗的20%到25%的降低。在這個背景下，這是一種非常顯著的能 量降低，這種能量降低是完全出意外的。結(jié)果(驗證試驗2 :化學(xué)熱機械漿料)在第二試驗中，研究了負載角對生產(chǎn)熱機械漿料和兩種不同的化學(xué)熱機械漿料產(chǎn)生的影響。切屑如試驗I中的進行，但僅使用負載角94°和114°。不同于試驗1，此試驗中的漿料精煉在兩個階段中進行。在圖5中，垂直軸線上給定的是CSF值(ml)，而水平軸線上給定的是比能耗(kWh/t)。在圖5中，位置20和22示出了以94°的負載角生產(chǎn)的碎屑的結(jié)果，其中對于位置22，已將化學(xué)品NaHSO3添加到精煉機中的稀釋水中，而位置20是TMP。類似地，位置19和21分別示出了在稀釋水中加入和未加入NaHSO3時以114° (傳統(tǒng))的負載角生產(chǎn)的碎屑的結(jié)果。同樣地在這種情況下，清楚明白的是以負載角94°生產(chǎn)的這些碎屑與在相同CSF下以114°生產(chǎn)的碎屑相比，給出了更少的比能耗。一個重要的特性(特別對于印刷紙而言)是抗張強度，這里所給出為抗張強度指數(shù)。在圖6中，位置23示出了紙張的抗張指數(shù)隨著在TMP生產(chǎn)過程中以114°的負載角切割的碎屑的比能耗而變化，并且在位置24處，示出了針對負載角94°的相同內(nèi)容。位置25示出了從漿料生產(chǎn)的紙張的結(jié)果，其中使用了 94°的負載角并且將NaHSOj^加到精煉機中的稀釋水中。印刷紙的另一個重要的特性是它的不透明性，該不透明性取決于紙張的光散射特性。圖7以如以上相同方式示出了比光散射系數(shù)隨其比能耗而變化。位置26、27和28對應(yīng)于關(guān)于負載角等的位置23、24和25。紙張生產(chǎn)的過程中，有益的是，如果可以控制漿料的脫水特性(CSF)而使得該紙張中的預(yù)定最終使用特性(例如抗張強度和不透明性)盡可能地達到最佳。抗張剛度指數(shù)對脫水特性CSF的依賴關(guān)系在圖8中進行了示出，其中位置29和30是來自分別以114°和94°生產(chǎn)的碎屑的TMP，并且位置31和32是來自分別以114°和94°生產(chǎn)的碎屑的漿料，其中已將NaHSO3添加到精煉機中的稀釋水中。對于印刷紙而言，由使用94°的裝載角度進行切削的片屑并且通過稀釋水中的NaHSO3生產(chǎn)的漿料具有最佳的特性組合以及另外最低的比能耗。在針對紙板、薄紙和絨毛漿料品質(zhì)來生產(chǎn)化學(xué)熱機械(CTMP)漿料時，高松度(低密度)和吸收特性是重要的，而不透明性卻并不重要。這些類型的CTMP是通過以下方式生產(chǎn)的通過在一個浸潰容器中將這些碎屑用一種堿性亞硫酸鹽溶劑(Na2S03)進行浸潰來，在這之后然后對這些碎屑進行預(yù)熱以使得亞硫酸鹽在這些碎屑到達精煉機之前有時間與木材發(fā)生反應(yīng)。給出高松度的纖維的能力取決于精煉機中已生產(chǎn)的完整纖維所占份數(shù)有多大。這受限于對漿料中非常低的碎塊含量的需求。已表明的是，相較于以114°的負載角生產(chǎn)的CTMP，以94°的負載角進行切屑的碎屑所生產(chǎn)的CTMP具有的比能耗相當(dāng)?shù)?，從而達到特定低碎塊水平。總之，可以得出以下結(jié)論(除其他之外)(圖6和7)通過使用負載角94°生產(chǎn)的碎屑所精煉出的漿料來生產(chǎn)紙張，有可能的是對于同一抗張指數(shù)和光散射系數(shù)以降低的比能耗來生產(chǎn)用于印刷紙的熱機械漿料和化學(xué)熱機械漿料。此外已表明的是，在漿料是以94°的負載角生產(chǎn)的碎屑進行精煉時，有可能對于特定低的碎塊含量以降低的比能耗生產(chǎn)用于紙板、薄紙和絨毛漿料的化學(xué)熱機械漿料。
結(jié)果(驗證試驗3 :負載角對漿料生產(chǎn)過程中總能耗的影響。)如果精煉過程中的后期階段所保存的能量是大于以94°的負載角進行切屑的過程中增加的能耗(相較于114° )，那么根據(jù)本發(fā)明提出的方法具有極高的價值。為了研究以負載角114°和94°進行切屑過程中的能耗，進行了下述試驗。當(dāng)負載角為114°并且碎屑長度為25mm時，切屑機的速度調(diào)整為400rpm，該速度對應(yīng)于20m/s的切屑工具速度。達到此速度時，對驅(qū)動切屑機的電機停止能量供應(yīng)。然后，測量由該系統(tǒng)中貯存的旋轉(zhuǎn)能生產(chǎn)的碎屑長度的數(shù)目。這樣做是為使得在切屑機完全停止之前測量經(jīng)切屑的、具有的截面尺寸為50mmX IOOmm的木材原木的長度，并且將該木材原木的長度除以25mm的碎屑長度。對于負載角114°而言，碎屑段的數(shù)值為134，而對于負載角94°而言,碎屑段的數(shù)值為120。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性力矩是142kgm2，因此可以在切屑開始之前不久對貯存的旋轉(zhuǎn)能進行計算，為1.25*105J。于是，對于兩個負載角，每個碎屑段的能耗分別是對于114°為0.90kJ，并且對于94°為0.94kJ。假定干燥的挪威云杉的密度為350kg/m3，并且每個碎屑長度產(chǎn)生0.025X0. 05X0. Im3= I. 24*10_4 m3的體積以及因此
0.043kg的重量，這意味著在負載角為114°時生產(chǎn)一公噸碎屑要消耗5. 8kWh，而在負載角為94°時要消耗6kWh。這必須與總能耗為1500kWh/t到2000kWh/t的漿料進行比較。發(fā)明的優(yōu)點通過使用根據(jù)本發(fā)明的切屑方法，獲得了多個益處。最突出的益處是，根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)碎屑時，這些碎屑精煉的能效增加了。這一益處的實現(xiàn)是由于以下因素根據(jù)本專利申請的切屑方法導(dǎo)致碎屑中的纖維之間發(fā)生有益開裂，使得這些碎屑更易于分開。更開放的碎屑結(jié)構(gòu)還提供了以下益處，即，化學(xué)品，諸如亞硫酸鹽溶液、過氧化物溶液、堿以及除了酶之外的其他物質(zhì)，更好地觸及了一個較大的反應(yīng)表面。這增加了反應(yīng)速度，改進了反應(yīng)均勻度，并且降低了化學(xué)品消耗以實現(xiàn)特定的漿料特性。通過更均勻地浸潰這些碎屑，做出了更為有效地碎屑精煉，并且因此，未經(jīng)化學(xué)品進行處理的這些碎屑的部分存在的問題較少。碎屑與化學(xué)品之間的無效反應(yīng)致使精煉的過程中形成更多碎塊，并且此夕卜，添加的化學(xué)品使用效率低是制漿過程中的主要問題。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)和處理木材碎屑以降低在后續(xù)的漿料生產(chǎn)過程階段中的比能耗的方法，其特征在于，該切屑過程由一臺切屑機進行，該切屑機自身具有處于從75°到105°區(qū)間內(nèi)的、在纖維方向與該切屑工具面向碎屑(2)的一側(cè)之間的角度Y (4)中的多個切屑工具(3)，這將致使這些碎屑的軸向壓縮，這進而致使這些碎屑在切屑的過程中開裂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，該角度Y(4)是處于85。到100。的區(qū)間內(nèi)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將這些碎屑以在IOmm與40mm之間范圍內(nèi)的長度進行切屑。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，該方法包括預(yù)處理階段，其中，將該原木的溫度控制在-10°C到130°C的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與一個預(yù)處理階段相結(jié)合，其中，將該原木的固體含量控制在30%到70%的固體含量區(qū)間內(nèi)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，該方法包括將該切屑工具的速度控制在15m/s到40m/s的區(qū)間內(nèi)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，使用相對于該原木的纖維方向0°到45°區(qū)間內(nèi)的側(cè)角來進行該切屑。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與水浸潰、化學(xué)品浸潰或酶浸潰相結(jié)合。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與在壓縮螺桿中對這些碎屑的預(yù)處理相結(jié)合。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與至少一個以下過程階段中的添加水相結(jié)合碎屑預(yù)蒸、碎屑浸潰、碎屑預(yù)熱或碎屑精煉。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與至少一個以下過程階段中的添加化學(xué)品相結(jié)合碎屑預(yù)蒸、碎屑浸潰、碎屑預(yù)熱或碎屑精煉。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與至少一個以下過程階段中的添加酶相結(jié)合碎屑預(yù)蒸、碎屑浸潰、碎屑預(yù)熱或碎屑精煉。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與對化學(xué)品漿料的連續(xù)蒸煮相結(jié)合。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中的一項或多項所述的用于木材切屑的方法，其特征在于，將該方法與對化學(xué)品漿料的間歇蒸煮相結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明申請描述了一種生產(chǎn)木材碎屑以降低后續(xù)用于漿料生產(chǎn)的過程步驟中的能耗的方法。通過本方法，木材切屑在一臺木材切屑機中進行，在該木材切屑機中，切屑工具(3)具有在原木的纖維方向與該工具面向碎屑(2)的一側(cè)之間處于75°到105°的區(qū)間內(nèi)的一個角度γ(4)。在這個區(qū)間中的角度將致使該碎屑在軸向方向上的壓縮，這致使了木材在切屑過程中開裂。
文檔編號B27L11/02GK102781639SQ201180011701
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者利斯貝思·赫爾斯特羅姆, 托爾比約恩·卡爾伯格, 歐依文·格雷格森, 珀·恩斯特蘭, 珀·格拉丁 申請人:利斯貝思·赫爾斯特羅姆, 托爾比約恩·卡爾伯格, 歐依文·格雷格森, 珀·恩斯特蘭, 珀·格拉丁