Brevet FR2461059A1 — publié le 19810130

Procédé pour défibrer un paquet de feuilles de pâte. La présente invention est particulièrement destinée et adaptée pour détacher des fibres d'un paquet de feuilles de pâte et elle comprend une phase d'acheminement sensiblement continu de feuilles de pâte à un moyen de défibrage rotatif. Il est déjà bien connu d'acheminer en continu des longueurs sensiblement indéfinies de bandes de pâte à un défibreur de pâte. Par opposition aux bandes continues, les feuilles de pâte sont habituellement relativement courtes et épaisses, d'une épaisseur d'environ 1, 25 mm, d'une longueur d'environ 800 mm et d'une largeur d'environ 700 mm. Jusqu'à présent, lorsqu'on utilisait de telles feuilles de pâte, on les introduisait manuellement, fréquemment une à une, dans le défibreur, mode qui impliquait un prix de *revient et une main d'oeuvre considérables. L'acheminement de plusieurs feuilles épaisses superposées en un paquet pose des problèmes en ce qui concerne la maîtrise de l'avance des feuilles. L'alimentation par paquets était jusqu'à présent exécutée au moyen de rouleaux de traction cannelés qui servaient, par exemple, à acheminer le paquet au défibreur avec une vi- tesse réglée. Ces rouleaux saisissent positivement le paquet de feuilles sur une grande partie de la longueur de ce paquet et servent à bien mal- triser l'avance pendant qu'ils sont en prise avec le paquet. Toutefois, les limitations mécaniques ne permettaient pas aux moyens de serrage tels que les rouleaux cannelés de retenir le paquet de feuilles sur toute la longueur de ce paquet pendant le défibrage. Il en résultait que, dans les procédés d'alimentation par paquets de feuilles, il se formait une partie de bord libre dans chaque feuille du paquet, c'est-à-dire qu'on obtenait un empilement de bords superposés. Sous l'action de la rotation des organes de défibrage rotatifs, ces bords étaient attirés dans le défi- breur sans être pratiquement retenus et l'action était telle que ces bords atteignaient simultanément et beaucoup plus rapidement qu'on ne le désirait les organes de défibrage, ce qui se traduisait par la pro- duction d'un nombre considérable de fragments non défibrés et par des détériorations de la machine. Ces fragments demandaient à subir une nouvelle action de défibrage pour rendre les fibres propres à l'utili- sation dans de nombreuses applications. 2 46 10 5 9 -2- En dehors de la production d'une grande quantité de matière non défibrée, l'acheminement d'une série de feuil- les superposées a pour effet qu'un nombre correspondant de bords de feuilles pénètrent non seulement simultanément mais de façon explosive dans le défibreur. Le bruit engendré est tel que les ouvriers doivent être équipés de bouchons d'oreilles ou équivalents. La demanderesse a constaté que l'on peut atténuer les problèmes résultant de ce bruit indésirable et de la présence de matière non défibrée dans le défibrage de paquets de feuilles de pâte sans sacrifier la capacité de production et tout en maintenant ou même en améliorant la qualité des fibres. En fait, en adoptant un mode d'alimentation dans lequel les feuilles sont dispo- sées en bardeaux ou à chevauchement qui peut être qualifié de continu comparativement aux alimentations habituelles par planches ou à rou- leaux, le procédé suivant l'invention permet d'augmenter la producti- vité. L'invention est basée sur la constatation du fait que, si l'on présente des feuilles individuelles de pâte aux organes de défibrage tournant dans une disposition en bardeaux, un seul bord de feuille de pâte non retenu est amené aux organes de défi- brage à la fois et que ce bord de feuille de pâte est plus facilement défibré que dans le cas o plusieurs bords superposés sont acheminés au défibreur. Ce défibrage des bords se-produit à l'intérieur de la machine par l'action de chocs répétés des marteaux ou dispositifs équivalents sur ce bord. Des barres ou surfaces cannelées peuvent être prévues sur la paroi intérieure de la machine pour faciliter ce dêfibrage. Le défibrage des bords disposés en bardeaux est réalisé de façon beaucoup plus facile et complète que celui qui serait réalisé si l'on introduisait simultanément plusieurs bords dans la machine. Grâce au chevauchement en bardeaux, le nom- bre des feuilles du paquet qui est présenté aux organes de défibrage peut être sensiblement le même que dans les procédés classiques d'ali- mentation par paquets de sorte que les cadences de production restent les mêmes. Par exemple, avec des feuilles de 700 mm de longueur, et un 246105 9 -3- décalage de 50 mm des feuilles, le nombre des feuilles présentées aux organes de défibrage est de 14, ce qui est très bien approprié pour les opérations de fabrication industrielle. Un autre avantage de la disposition en bardeaux peut être obtenu en utilisant des.dispositifs mécaniques d'acheminement des feuilles du type utilisé pour fournir un flux de feuilles aux presses d'imprimerie ou équivalent. Ces alimentateurs peuvent travailler à distance des broyeurs à marteaux avec un minimum de personnel et ce personnel n'est pas exposé au niveau élevé de bruit des broyeurs à marteaux. En outre, le dispositif suivant l'invention permet d'utiliser facilement la pâte présentée en balles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Figure 1 est une vue partielle, sché- matique, en élévation de côté, de la disposition des appareils suivant l'invention, qui illustre le procédé de défibrage d'.un paquet de feuil- les de pâte; - la Figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie du dispositif de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 mais qui montre la phase initiale de l'acheminement de feuil- les de pâte disposées en bardeaux à un broyeur à marteaux; - la Figure 4 est une vue schématique en élévation de côté d'un broyeur à marteaux dans lequel on introduit des flux de feuilles de pâte disposées en bardeaux par les deux côtés op- posés; - la Figure 5 est une vue en plan illustrant un mode de présentation des feuilles disposées en bardeaux au broyeur à marteaux; la Figure 6 est une vue en plan d'un autre mode de présentation des feuilles en bardeaux à un broyeur à marteaux; - la Figure 7 est une vue schématique par- tielle en élévation de côté représentant un appareil du type éplucheuse destiné à recevoir le paquet de feuilles à défibrer disposées en bar- deaux; 246105 9 -4 - - la Figure 8 est une vue partielle d'une autre variante de l'arrangement du dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention. Une forme préférée de réalisation de l'in- vention, qui est représentée sur les Figures 1 et 2, est particulièrement destinée à séparer les fibres 10 d'un paquet 11 de feuilles de pâte à papier. Le défibreur représenté est un broyeur à marteaux 13 qui comprend une enveloppe 13, une ouverture d'entrée d'air 13a, un rotor 14 et des marteaux 15. Les marteaux tournent dans le sens indi- qué par la flèche. Dans le cas considéré, la rotation s'effectue dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre. L'enveloppe 13 comprend un tamis de bro- yeur à marteaux 16 présentant des trous 17 de diamètre relativement grand. La matière défibrée suffisamment détachée du paquet de feuilles de pâte traverse le tamis et tombe sur une courroie poreuse 18 qui se déplace dans le sens indiqué par la flèche, transversalement au bro- yeur. Une caisse aspirante 19 placée sous la courroie 18 et sous le broyeur à marteaux 12 est prévue pour faciliter le dépôt des fibres sur la courroie poreuse, de manière que ces fibres forment une nappe 20. L'air séparé du mélange d'air et de fibres du broyeur à marteaux est évacué de la caisse aspirante 19 de la façon indiquée par la flèche. En variante, les fibres sortant du broyeur à marteaux peuvent être directement envoyées par des conduits ou équivalents au point d'utilisation en mélange avec l'air. Le paquet 11 de feuilles de pâte est disposé de manière que les feuilles se chevauchent comme des bar- deaux. Les feuilles sont désignées individuellement par la référence 21 et les bords de ces feuilles par la référence 22. Le paquet 11 est acheminé sur un transporteur à courroie 23 partiellement représenté sur la Figure 1, en provenance d'un poste de décalage ou de mise en bardeaux (non représenté). La courroie transporteuse com- prend un rouleau porteur et tracteur 24 et une poulie 25 de réglage de la tension. Pendant le fonctionnement de l'installation, l'achemine- ment du paquet 11 est dirigé vers une paire de rouleaux tracteurs 26 qui tirent le paquet 11 de la courroie transporteuse et le-font avan- cer vers l'ouverture 27 (Figure 2) du broyeur à marteaux. 246105 9 -5- Le poste de mise en bardeaux (non repré- senté) est avantageusement constitué par un alimentateur de flux classique que l'on peut se procurer dans le commerce auprès d'un cer- tain nombre de constructeurs et qui est habituellement utilisé pour acheminer les feuilles disposées en bardeaux à la trémie d'une presse d'imprimerie ou équivalent. Le brevet des E.U.A. 4 062 532 illustre une forme de mécanisme approprié pour la mise en bardeaux. La mise en bardeaux peut également s'effectuer éventuellement à la main et le mode et les mécanismes particuliers utilisés pour la mise en bardeaux ne sont pas critiques pour l'invention. La vitesse d'avance du paquet est avantageusement comprise entre environ 0,60 et environ 3 mètres à la minute mais elle peut être plus grande ou plus faible, suivant la nature particulière de la matière de la pâte et suivant le degré de défibrage désiré. Les rouleaux tracteurs 26 font avancer le paquet comme un seul bloc vers le broyeur 12. Les rouleaux peuvent pos- séder une surface de friction ou peuvent être constitués par des dents d'engrenage pour assurer l'acheminement positif du paquet 11. Les rou- leaux sont de préférence placés très prés de l'enveloppe du broyeur à marteaux mais il est nécessaire de les placer à un certain écartement de cette enveloppe et, habituellement, un bord 22 des feuilles de pâte reste relativement libre entre les rouleaux de traction et l'enveloppe du broyeur à marteaux. Ce bord est représenté clairement sur la Fig. 1 et il est constitué par l'extrémité de la feuille extrême inférieure du paquet lorsque ce paquet se trouve dans l'ouverture 27 entre la par- tie 28 de la paroi de l'enveloppe et la barre-enclume 29. Cette barre 29 fait saillie à l'intérieur du broyeur et sert d'appui au paquet lors- que les marteaux 12 frappent l'extrémité avant de ce paquet. Il ressort de ce qui précède que ce dis- positif ne présente qu'un bord à la fois aux marteaux du broyeur 13. Ce bord, s'il est attiré à l'intérieur du broyeur 13 par la rotation des marteaux, ne donne naissance qu'à un petit nombre d'amas de fibres qui circulent dans le broyeur qui devront subir l'action des marteaux avant de traverser le tamis. Au contraire, l'acheminement d'un paquet de feuilles exactement su- - 8 - 2461059 Avec une largeur de feuille donnée, la lar- geur du bord à présenter aux broyeurs à marteaux est déterminée par l'angle de présentation des feuilles aux marteaux. Ainsi qu'on l'a re- présenté sur la Figure 6, l'acheminement des feuilles 45 disposées en bardeaux avec une inclinaison de 450 par rapport à l'axe d'avance augmente la largeur du bord des feuilles qui est présenté aux broyeurs et aux marteaux et réduit la dimension du bord attiré dans le broyeur. La Figure 7 représente une machine du type éplucheuse adaptée pour recevoir un paquet de feuilles 46 disposées en bardeaux. On trouve la description d'une machine de ce type général dans le brevet des E.U.A. 3 793 078. Cette machine comprend un cylin- dre féfibreur classique 47 portant des dents d'attaque 48. Un paquet 46 de feuilles de pâte est acheminé au cylindre 47 dans une direction à peu prés radiale de ce cylindre au moyen de deux rouleaux de trac- tion 49 qui coopèrent entre eux. Les dents 48 broyent les feuilles de pâte 50, y compris les bords 51 qui sont présentés individuellement au cylindre 47 et aux dents 48. Une enveloppe 52 enferme le cylindre 47 et laisse libre un passage 53, entre elle-même et le cylindre. L'air de traitement est acheminé au cylindre par le passage 53, par a l'intermédiaire d'un conduit 54 et sert à faciliter le passage des fibres dans le conduit 55 relativement large et ouvert. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Figure 7, la rotation du cylindre se produit dans le sens des aiguilles d'une montre et le bord 51 de chaque feuille de la pile 46 est présenté au cylindre défibreur sur le côté intérieur de la pile. Par ailleurs, les rouleaux 49 sont rapprochés à faible dis- tance de la zone de défibrage grâce à une diminution de l'épaisseur de la paroi 56 qui sépare les rouleaux de traction des dents du cylindre. Ceci permet de retenir les feuilles du paquet de manière à obtenir un bord relativement court. La présence d'un conduit large et ouvert faci- lite le passage des matières mal défibrées. Ces matières sont recylées dans un autre broyeur à marteaux ou machine équivalente si la fabrica- tion d'un produit particulier exige un défibrage complet. Sur la Figure 8, l'enveloppe 57 du broyeur à marteaux présente une ouverture 58 et des rotors 59 analogues à 246 105 9 -9- ceux de la Figure 1. Dans ce cas, l'acheminement du paquet 60 s'effec- tue avec une inclinaison d'environ 10 par rapportAà la ligne hori- zontale passant par l'axe du broyeur à marteaux et les rotors 59 ten- dent en tournant à attirer la pâte dans le broyeur. Il va de soi que l'on peut réaliser l'in- vention sous différentes variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 246105 9 -6- perposées a pour effet d'amener simultanément un grand nombre de bords superposés. Ces bords sont rapidement attirés à l'intérieur du broyeur par l'action des marteaux et le défibrage incomplet de chacun des bords exige que les marteaux effectuent beaucoup de travail pour réduire les amas de fibres afin de les faire passer à travers le tamis. Les Figures 1 et 2 illustrent l'action de cette installation en fonctionnement, un paquet de 14 feuilles étant présenté aux marteaux 15. La Figure 3 illustre la phase initiale de l'acheminement du paquet au broyeur à marteaux. A cet effet, le rou- leau supérieur 26 de la paire de rouleaux de traction est attiré vers le rouleau de traction inférieur par des moyens élastiques appropriés (non représentés) de type classique. Lorsque les premières feuilles en bardeaux du paquet (Figure 3) sont présentées au broyeur, les rou- leaux coopèrent pour exercer une pression sur les premières feuilles, indiquées par la référence 21a. Ceci évite que les feuilles de tête ne soient rapidement attirées comme un seul bloc dans le broyeur par l'action des marteaux et facilite le défibrage total des feuilles de tête. Lorsque le paquet atteint sa hauteur normale, qui est de 14 feuilles dans le cas de la Figure 1, le rouleau de traction supérieur se rétracte, en continuant à exercer une pression sur la feuille ar- rivante. Dans l'agencement des Fig. 1 et 2, la feuille extrême inférieure du paquet 11 est acheminée au broyeur au niveau de l'axe du rotor 14 ou légèrement au-dessus du niveau de cet axe. Dans cet arrangement, le marteau 15 présente une légère tendance en entrant en contact avec la feuille extrême inférieure, dans son mouvement de rotation dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, à soulever la feuille extrême inférieure ou le bord 22 en la détachant de la partie 28 de l'enveloppe et en la poussant vers les feuilles restantes et vers la barre-enclume 29. Cette tendance peut obliger le bord à pénétrer relativement rapidement dans le bro- yeur, selon la valeur de certains paramètres qui comprennent l'effet de frottement exercé par les feuilles supérieures du paquet sur le bord 22, la hauteur à laquelle ce bord 22 est soulevé de la partie 28 de l'enveloppe et l'effet de traction ou de poussée exercé sur ce bord par les marteaux. On peut réduire la tendance à soulever le bord de la 246105 9 -7- feuille inférieure en plaçant le paquet plus haut au-dessus de l'axe horizontal du rotor (Fig. 1 et 2) ou encore en inversant le sens de rotation des marteaux et la position de la barre enclume. On se reportera maintenant à la Figure 4 sur laquelle le broyeur à marteaux 30 est représenté avec alimenta- tion par deux côtés opposés o il reçoit des paquets 31 et 32 de feuilles de pâte à papier disposées en bardeaux. Une première paire de rouleaux de traction 33 introduit le paquet 31 et une deuxième paire de rouleaux de traction 34 introduit le paquet 32. L'avance du paquet 31 se produit sur la barre-enclume 35 et l'avance du paquet 32 sur la barre-enclume 36. Le bord 37 de la feuille inférieure de la pile 31 se trouve bien au-dessous de l'axe du rotor 38. La tendance du bord 37 à être attiré rapidement dans le broyeur par l'action des marteaux 39 est réduite lorsque la rotation des marteaux s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre, vu sur la Figure 4. Au con- traire, le paquet 32 présente sa feuille inférieure ou bord 30 à peu près au niveau de l'axe horizontal du rotor juste au-dessus du niveau de cet axe, pour mieux s'adapter à la rotation des marteaux dans le sens des aiguilles d'une montre et au sens du choc des marteaux. Dans le cas de la Figure 4, la surface interne du broyeur est cannelée comme représenté en 41 pour faciliter le défibrage des particules de la feuille de pâte et leur réduction à une dimension appropriée pour traverser le tamis 42. La dimension des ouvertures 43 du tamis est déterminée par le degré auquel le défibrage doit se produire, qui est lui-même déterminé par l'usage particulier de la matière défibrée. Dans certains cas, il peut être souhaitable de recycler la totalité de la matière ou une fraction qui présente de gros amas. Le mode particulier de chevauchement ou de décalage des feuilles du paquet n'est pas critique. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Figure 5, les feuilles successives 14 peuvent être simplement décalées d'une longueur prédéterminée et de préférence constante. Les feuilles de 700 mm de longueur peuvent présenter un décalage de 50 mm pour travailler au total 14 feuilles. Un décalage de 100 mm donnerait une épaisseur de 7 feuilles. 246 105 9 - 10 - REVENDICATIONS 1 ) - Procédé pour détacher des fibres d'un paquet de feuilles de pâte à papier, caractérisé en ce qu'il con- siste à acheminer le paquet (11) de feuilles de pâte (21) dans une disposition en bardeaux et présentées par la tranche à un moyen de défibrage rotatif (12) de telle manière que les bords (22) des di- verses feuilles de pâte du paquet soient présentées une à une au moyen de défibrage (12). 2 ) - Procédé pour détacher des fibres d'un paquet de feuilles de pâte, caractérisé en ce qu'il consiste à ache- miner un paquet (11) de feuilles de pâte (21), disposées en bardeaux et présentées par la tranche à un moyen de défibrage rotatif (12), à faire frapper les moyens de défibrage rotatifs contre l'extrémité du paquet (11) de feuilles de pâte et à faire avancer en continu le pa- quet de feuilles destinées à être frappées par les moyens de défibrage rotatifs de manière que ceux-ci entrent en contact individuellement avec le bord (22) de chaque feuille pour la défibrer indépendamment du bord des autres feuilles. 3 ) - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'acheminement du paquet (11) de feuilles de pâte disposées en bardeaux et présentées par la tranche au moyen de défi- brage rotatif (12) est déporté par rapport à la ligne horizontale pas- sant par le centre (14) du moyen de défibrage rotatif. ) - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le sens de rotation du moyen de défibrage (12) est tel que ce moyen de défibrage entre en contact avec le corps principal du paquet (11) de feuilles de pâte disposées en bardeaux avant d'en- trer en contact avec le bord (22) de la feuille (21) disposée en bar- deau. qui doit être défibrée la première. ) - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le sens de rotation du moyen de défibrage (12) par rapport au paquet (11) de feuilles de pâte est tel que le bord (22) de la feuille (21) qui est défibrée la première soit attaquée par le moyen de défibrage avant que ce moyen de défibrage n'entre en contact avec la masse principale du paquet de feuilles de pâte disposées en bardeaux. 6 ) Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la feuille inférieure (21) du paquet (11) de feuilles est acheminée au moyen de défibrage rotatif (12) dans une direction à peu près horizontale et qu'elle est attaquée par le moyen de défibrage rotatif pendant la rotation de ce moyen avant que ce moyen n'entre en contact avec la masse principale du paquet de feuilles de pâte. ) - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on fait tourner les moyens de défibrage rotatif (12) autour d'un axe horizontal et qu'on achemine le paquet (11) de feuilles de pâte au moyen de défibrage dans une direction générale horizontale et suivant un trajet situé au-dessus de l'axe de rotation horizontal du moyen de défibrage. ) - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on fait tourner le moyen de défibrage rotatif (12) au- tour d'un axe horizontal et qu'on achemine le paquet (11) de feuilles de pâte au moyen de défibrage suivant un trajet qui forme un angle aigu avec l'axe horizontal. ) - Procédé suivant la revendication 8, carac- térisé en ce qu'on achemine le paquet (11) de feuilles de pâte suivant un trajet qui forme un angle aigu avec l'axe horizontal et est situé au-dessus du niveau de cet axe. ) - Procédé pour détacher les fibres d'un paquet de feuilles de pâte, caractérisé en ce qu'on achemine à un moyen de défibrage rotatif (30) un premier et un deuxième paquets (3, 32) de feuilles de pâte disposées en bardeaux et présentées par la tranche de manière que le moyen de défibrage attaque successivement les deux pa- quets à chaque révolution et de manière que les bords des feuilles de pâte de chaque paquet soient présentées une à une au moyen de défibrage et on achemine les paquets de telle manière que l'un des paquets (32) soit attaqué par le moyen de défibrage au-dessus de l'axe horizontal de ce moyen, et que l'autre paquet (3) soit attaqué au-dessous du ni- veau de l'axe horizontal du moyen de défibrage. - 12 - 11 ) - Procédé suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'on présente les feuilles du paquet (11) disposées en bardeaux au moyen de défibrage (12) dans une orientation qui forme un angle aigu avec l'axe du trajet des feuilles. 12 ) - Procédé suivant la revendication 11, ca- ractérisé en ce que les feuilles (21) disposées en bardeaux sont pré- sentées au moyen de défibrage (12} dans une orientation qui fôrme un angle d'environ 450 avec l'axe du trajet des feuilles.