PROCEDIMIENTO PARA DISPERSAR PASTAS FIBROSAS DE PAPEL.

Procedimiento para dispersar una pasta fibrosa de papel, que comprende los pasos siguientes:

habilitación de una suspensión (S1) de pasta fibrosa de papel que contiene agua;

fraccionamiento de la suspensión (S1) de pasta fibrosa de papel que contiene agua en un dispositivo de fraccionamiento (2), formándose una fracción gruesa (G) y una fracción fina (F),

espesamiento y dispersión de la fracción gruesa (G),

caracterizado porque

se realiza el fraccionamiento de modo que en la fracción gruesa (G) se acumulen fibras cortas y fibras largas y en la fracción fina (F) se acumulen materias finas

Procedimiento para dispersar pastas fibrosas de papel.

La invención concierne a un procedimiento para dispersar pastas fibrosas de papel según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se utilizan procedimientos de la clase anteriormente citada, por ejemplo, para mejorar la calidad de pastas fibrosas que se han obtenido de papelote. Es sabido que las pastas fibrosas de papel pueden ser homogeneizadas por dispersión y mejoradas así sensiblemente. A este fin, se produce una pasta fibrosa de papel de alta consistencia que presenta generalmente un contenido de materia seca comprendido entre 15 y 35%. En muchos casos, se efectúa una dispersión a una temperatura que está bastante por encima de la temperatura ambiente. Los dispersadores que se utilizan para tales procedimientos tienen una alta densidad de energía. La energía para el trabajo específico transferido a la pasta fibrosa de papel representa, con 30 a 200 kWh/t, un importante factor de coste para el procedimiento.

Mediante el espesamiento se exprime una parte considerable del agua previamente existente todavía en la pasta fibrosa, con lo que, en primer lugar, aumenta sensiblemente su viscosidad durante la dispersión y, en segundo lugar, se tiene que calentar eventualmente también menos agua. Una máquina utilizable para el espesamiento es la prensa de tornillo sinfín. En una prensa de tornillo sinfín se exprime la suspensión de pasta fibrosa entre un tornillo sinfín de transporte y una envolvente agujereada que rodea a éste, saliendo el agua a través de los agujeros de la envolvente. La pasta fibrosa de papel de alta consistencia entonces obtenida es expulsada axialmente de la máquina. Sin embargo, esta pasta puede ser drenada también con una prensa tamiz que, como es sabido, presenta uno o dos tamices sinfín circulantes.

Se conoce por la publicación "Wochenblatt für Papierfabrikation", número 7/1978, páginas 275 a 277, un procedimiento de dispersión de esta clase en el que se emplea para el espesamiento una prensa tamiz que separa la materia sólida del agua (filtrado). La pérdida de materia sólida entonces inevitable en el filtrado se mantiene por debajo de un 5%.

Se conoce por el documento DE 102 56 519 otro procedimiento en el que tiene lugar un fraccionamiento antes de una dispersión. El fraccionamiento se distribuye aquí en fibras cortas y fibras largas. La fracción de fibras largas es espesada y dispersada.

En general, una suspensión obtenida de papelote no sólo contiene las fibras de papel y materias de carga no deseadas, sino también materias perturbadoras, es decir, predominantemente material ajeno a las fibras que debe ser retirado para satisfacer los requisitos de calidad impuestos al papel fabricado a partir del papelote. Un método muy efectivo para retirar incluso pequeñas (pero perturbadoras) impurezas es el procedimiento de flotación que se aplica ya desde hace mucho tiempo en la industria productora de papel. Este procedimiento trabaja de manera muy efectiva, especialmente en el caso de tintas de imprenta y partículas adhesivas (pegajosidades). Para obtener una buena acción de depuración con alto rendimiento en fibras se hace que las instalaciones de flotación funcionen frecuentemente en varias etapas. En este caso, la siguiente etapa (por ejemplo, una etapa secundaria) es entonces un dispositivo de flotación que es alimentado por el rechazo (espuma) de la etapa primaria.

Además, es frecuentemente favorable montar una tras otra instalaciones de flotación de una o varias etapas, es decir, cuidar de que la misma suspensión de pasta fibrosa sea conducida al menos dos veces a través de una instalación de flotación. Se obtienen ventajas especiales por la combinación de dispersión y flotación en un procedimiento de preparación. Tecnológicamente óptima es una primera flotación ("flotación 1") a la que siguen una dispersión y una segunda flotación ("flotación 2"). Como es natural, el coste que se origina al realizar estos procedimientos es considerable.

El problema de la invención consiste en crear un procedimiento que comprenda una dispersión y que pueda realizarse de manera especialmente efectiva y económica.

Este problema se resuelve completamente con las características citadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

Según la invención, se realiza el fraccionamiento de modo que, a ser posible, todas las fibras lleguen a la fracción gruesa. La fracción fina contiene entonces pocas fibras (también pocas fibras cortas), pero contiene una gran parte de las materias finas orgánicas e inorgánicas. Son posibles y convenientes aquí divisiones en las que, por ejemplo, hasta un 50% de la materia sólida alimentada en la entrada a la unidad de fraccionamiento 3 llega a la fracción fina F. Según los requisitos y las materias primas, se pueden ajustar para ello también valores más pequeños, especialmente cuando la materia prima presente una pequeña proporción de materia fina. Por otro lado, es necesario también un mínimo de materias sólidas en la fracción fina F, por ejemplo 5 a 10%, para que no se realice un proceso de filtrado, sino un fraccionamiento. La proporción de las fibras se obtiene en general como residuo del tamiz R 100 según Bauer-McNett (método de laboratorio según la norma TAPPI T 233). Las materias finas se producen en el mismo análisis como materia que ha pasado por el tamiz de malla 100. Es ventajoso un fraccionamiento con un dispositivo de lavado o con un clasificador a presión correspondientemente configurado y explotado.

Si se trata la fracción gruesa así formada en un dispersador en sí conocido, esto tiene las ventajas siguientes:

Se explica la invención ayudándose de dibujos. Muestran en éstos:

La figura 1, un esquema con una realización ventajosa del procedimiento según la invención;

La figura 2, una variante del procedimiento; y

La figura 3, otra variante.

En una representación simplificada la figura 1 muestra un ejemplo de realización con los equipos más importantes, el cual puede emplearse para la puesta en práctica del procedimiento según la invención. La suspensión S1 de pasta fibrosa de papel producida, por ejemplo, en un disgregador de pasta que no se muestra aquí es conducida a través de un clasificador a presión 6 y un depurador de materia espesa 7, con lo que se retiran materias perturbadoras gruesas del papelote. En disgregadores de pasta la suspensión tiene generalmente una consistencia, es decir, un contenido de materia sólida, comprendida entre 3 y 6%. Sin embargo, se conocen también procedimientos de disgregación en los que se ajusta un contenido de materia sólida de más del 12%. Los dispositivos de separación citados (clasificador a presión y depurador de materia espesa) han de entenderse como ejemplos. Se conocen diversas posibilidades...

1. Procedimiento para dispersar una pasta fibrosa de papel, que comprende los pasos siguientes:

habilitación de una suspensión (S1) de pasta fibrosa de papel que contiene agua;

fraccionamiento de la suspensión (S1) de pasta fibrosa de papel que contiene agua en un dispositivo de fraccionamiento (2), formándose una fracción gruesa (G) y una fracción fina (F),

espesamiento y dispersión de la fracción gruesa (G),

caracterizado porque

se realiza el fraccionamiento de modo que en la fracción gruesa (G) se acumulen fibras cortas y fibras largas y en la fracción fina (F) se acumulen materias finas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea como dispositivo de fraccionamiento (2) un dispositivo de lavado.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de lavado se hace funcionar a una consistencia comprendida entre 0,6 y 2%, preferiblemente de 0,8 a 1,2%.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el dispositivo de lavado presenta al menos una cinta tamiz sinfín circulante (10) mediante la cual se efectúa la separación en fracciones.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque en el dispositivo de lavado se deposita sobre la cinta sinfín una capa de pasta fibrosa cuyo peso específico referido a materia sólida es inferior a 150 g/m², preferiblemente inferior a 100 g/m².

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la cinta tamiz (10) circula con una velocidad que está comprendida entre 200 y 1500 metros por minuto, preferiblemente una velocidad de 400 a 1200 metros por minuto.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea como dispositivo de fraccionamiento (2) un clasificador a presión que está equipado con al menos un tamiz (8).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las aberturas del tamiz (8) son hendiduras que tienen una anchura comprendida entre 0,08 y 0,2 mm, preferiblemente de 0,1 a 0,15 mm.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las aberturas del tamiz (8) son agujeros.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque las aberturas del tamiz (8) son agujeros redondos que tienen un diámetro comprendido entre 0,1 mm y 2 mm, preferiblemente de 0,3 mm a 1,0 mm.

11. Procedimiento según la reivindicación 7, 8, 9 ó 10, caracterizado porque la consistencia de entrada en el dispositivo de fraccionamiento (2) está comprendida entre 0,6 y 3%, preferiblemente entre 0,8 y 1,5%.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el fraccionamiento se realiza al menos parcialmente en hidrociclones a una consistencia entre 0,1 y 2%, preferiblemente de 0,3 a 0,7%.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se ajusta el fraccionamiento de modo que se forme una fracción fina (F) cuya proporción de materia sólida ascienda como máximo a un 50% de la proporción de materia sólida de la suspensión (S2) de pasta fibrosa alimentada al dispositivo de fraccionamiento (2).

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque se ajusta el fraccionamiento de modo que se forme una fracción fina (F) cuya proporción de materia sólida ascienda como máximo a un 40% de la proporción de materia sólida de la suspensión (S2) de pasta fibrosa alimentada al dispositivo de fraccionamiento (2).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque se ajusta el fraccionamiento de modo que se forme una fracción fina (F) cuya proporción de materia sólida ascienda como máximo a un 30% de la proporción de materia sólida de la suspensión (S2) de pasta fibrosa alimentada al dispositivo de fraccionamiento (2).

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque se ajusta el fraccionamiento de modo que se forme una fracción fina (F) cuya proporción de materia sólida ascienda como máximo a un 20% de la proporción de materia sólida de la suspensión (S2) de pasta fibrosa alimentada al dispositivo de fraccionamiento (2).

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se ajusta el fraccionamiento de modo que se forme una fracción fina (F) cuya proporción de materia sólida ascienda a al menos un 10% y preferiblemente a al menos un 20% de la proporción de materia sólida de la suspensión (S2) de pasta fibrosa alimentada al dispositivo de fraccionamiento (2).

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la proporción de las fibras en la fracción fina (F) es inferior al 20%.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la proporción de las fibras en la fracción fina (F) es inferior al 10%.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la proporción de las fibras en la fracción fina (F) es inferior al 5%.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pasta fibrosa dispersada (S4) se libera de al menos una parte de las materias perturbadoras en una instalación de flotación (14).

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque la flotación de la pasta fibrosa dispersada (S4) se realiza sin la fracción fina (F).

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la suspensión (S1, S2) de pasta fibrosa se libera de al menos una parte de las materias perturbadoras en una instalación de flotación (13) situada aguas arriba del dispositivo de fraccionamiento (2).

24. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque la flotación de la pasta fibrosa dispersada (S4) se realiza conjuntamente con la fracción fina (F).