Brevet FR2467911A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un procédé de traite- ment de vieux papiers dans lequel le vieux papier est détrempé, éventuellement par voie chimique, pour être ensuite amené à une consistance plus faible et être épuré. L'invention concerne un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Le procédé courant dans la pratique pour traiter les vieux papiers consiste à introduire ceux-ci avec de l'eau dans un broyeur (appelé aussi pulpeur) qui comporte un récipient ouvert en haut, dont le fond est traversé par l'arbre d'entraînement d'une roue à déchiqueter placée à l'intérieur du récipient; au-dessus du fond du récipient et en dessous de la roue, se trouve un tamis, et le fond est muni d'une évacuation. Dans ces broyeurs connus, on ajoute aux vieux papiers autant d'eau qu'il en faut pour arriver à un domaine de consistance compris entre 2 et 6%. Le broyeur fonctionne jusqu'à ce que le vieux papier soit complètement désagrégé et le tamis au- dessus du fond du récipient sert à retenir les matériaux non désagré- gés comme les particules de métal, de bois et, dans la mesure o c'est possible, les particules de matière plastique. En effet, pendant le broyage des vieux papiers dans le broyeur, la roue broyeuse déchire indistinctement les pièces en matière plastique telles que les revêtements de matière plastique des papiers cartons, les sacs et pochettes en matière plastique et analogue, si bien qu'une fraction notable de matière plastique peut traverser le tamis du broyeur et n'être séparée ultérieurement qu'avec difficulté de la suspension de fibres produite dans le broyeur. D'autres incon- vénients du procédé connu sont constitués par une usure élevée de la roue broyeuse et du tamis par suite de toutes les particules métalliques contenues dans les vieux papiers et du temps de fonc- tionnement nécessairement long du broyeur jusqu'à la désagrégation du vieux papier, par les temps d'arrêt nécessités périodiquement par le nettoyage nécessaire du tamis se trouvant au-dessus du fond du récipient et par le besoin élevé en énergie pour le broyage des vieux papiers dans le broyeur. On n'a au total rien amélioré par l'introduction connue récemment d'un broyeur courant avec un tamis à trous plus grands en liaison avec un broyeur complémentaire de même type dont le tamis comporte toutefois des trous sensiblement plus petits. Dans ce procédé, une partie du travail de broyage est accomplie par le broyeur complémentaire, et les particules de métal et de bois ainsi que les autres déchets légers comme par exemple les matières plas- tiques en mousse sont évacués de la suspension de fibres dans le broyeur complémentaire. Il est certain qu'à cause des trous plus grands de son tamis, le premier broyeur n'a pas besoin d'être nettoyé aussi souvent, c'est-à-dire que les intervalles de nettoyage sont plus longs, mais, dans ce procédé connu, les déchets et sur- tout les matières plastiques sont si fortement désagrégés que leur extraction ultérieure provoque d'autres frais élevés et que cela mène à des incidences importantes sur la qualité du matériau fibreux produit. En outre, pour cette sorte de traitement, on a évidemment besoin également d'une quantité relativement importante d'énergie. Le but de l'invention est de développer un procédé de traitement pour les vieux papiers, dans lequel celui-ci est broyé de façon plus économique et nécessite en outre moins d'énergie, et gràce auquel on élimine au moins en partie les inconvénients ci- dessus évoqués des procédés connus. A partir d'un procédé signalé au début, le moyen d'atteindre ce but selon l'invention consiste en ce que le temps de trempage atteint de 10 à 120 min et permet d'atteindre une consistance d'environ 10 à 40%, en ce que l'on ajoute à la matière fibreuse trempée de l'eau de dilution pour établir une consistance entre plus de 2% et environ 6%, et en ce que la matière fibreuse et l'eau de dilution sont mises en circulation rapide en vue du mélange, après quoi la suspension de fibres est tamisée sans pression. L'invention repose sur la notion que le vieux papier est suffisamment désagrégé par un temps de trempage suffisant et l'uti- lisation d'un violent processus de mélange, si bien qu'on peut éliminer un pulpeur avec tous ses inconvénients. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le vieux papier à tremper est pesé, et la quantité d'eau à ajouter en fonction de la consistance prévue est calculée et mesurée, de sorte qu'on obtient avec certitude la consistance la plus favorable pour le trempage et la désagrégation. 2 4 6 7 9 1 Pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, on a trouvé particulièrement favorable un dispositif qui comporte une machine pour déchiqueter le vieux papier à détremper et le répartir sur un dispositif de transport, l'appareil étant suivi d'un tambour de trempage tournant ouvert des deux côtés et possé- dant en outre un mélangeur associé à l'ouverture de sortie du tambour, ce mélangeur comportant un récipient ouvert par le haut ainsi qu'une roue mélangeuse placée au-dessus du fond du récipient, la roue étant disposée de préférence directement au-dessus du fond. Avec un tel dispositif, le procédé peut être appliqué en continu, car il est nécessaire de munir le récipient mélangeur d'un trop- plein pour un écoulement continu de la suspension de fibres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant au dessin unique annexé qui représente en coupe partielle un exemple de réalisation de l'invention. Dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, le vieux papier peut être chargé, par exemple à l'aide d'un chargeur à fourche non représenté ou sous la forme de balles, sur une bande convoyeuse 10 qui possède un dispositif d'entraînement 12. De cette bande, le vieux papier tombe dans un appareil 14 à déchiqueter le papier, dont la partie supérieure comporte plusieurs arbres tournants 16 munis de dents ou de râteaux et disposés au-dessus de la cuve de l'appareil 14. Ces arbres dentés 16 sont entraînés par un moteur 18 par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'un arbre commun et d'un engra- nage conique, de façon à broyer le papier tombé dans l'appareil et à le répartir uniformément sur une bande convoyeuse 20 servant de bande de pesage et disposée en dessous de l'appareil 14 ouvert par- dessous. Cette bande passe sur deux cylindres 22 qui coopèrent avec les éléments de pesée 24 et dont l'un est entraîné par un moteur 26. La construction est conçue de façon à permettre de calculer, par l'intermédiaire des éléments de pesée 24, la quantité de vieux papiers qui est entraînée dansun tambour de trempage 30 par la bande 20 se déplaçant dans le sens de la flèche. Le tambour, porté par un berceau 32 et tournant autour d'un axe horizontal, possède une ouverture de remplissage et une ouverture de vidange 34, 36, ainsi qu'une couronne dentée 38 qui permet au moteur 42 de l'entraîner à l'aide d'un pignon 40. Le tambour possède une surface latérale fermée et, à l'intérieur, des barrettes d'entraînement 46 pour le vieux papier à tremper. Une tubulure en dérivation 52 venant de la canalisation d'eau 50 mène au travers d'un débitmètre 54 et d'une soupape 56 a l'ouverture de remplissage 34 du tambour 30. Pour déterminer la quantité d'eau nécessaire au réglage d'une certaine consistance pendant la phase de trempage, on a prévu un calculateur 60 qui est relié par une ligne 24a aux éléments de pesée 24 et qui commande, par des lignes 12a, 18a et 26a, le dispositif d'entraînement 12, le moteur 18 et le moteur 26. Sur le calculateur 60, on peut régler en outre la consistance pour une phase de trempage, et comme le calculateur est en liaison avec le débitmètre 54 et la soupape 56 par l'intermédiaire de lignes 54a et 56a, il peut garantir qu'en meme temps que la quantité de vieux papiers délivrée par la bande dans le tambour 30, il s'écoule toujours dans le tambour 30 la quantité d'eau nécessaire pour l'obtention de la consistance choisie. La matière fibreuse trempée, qui quitte le tambour 30 par l'ouverture de sortie 36, tombe dans un mélangeur désigné globalement par 70 et qui comporte un réservoir de mélange 72 ouvert par le haut, avec un tube de trop-plein 74 dans la zone supérieure et un raccordement de vidange 76 directement au-dessus du fond 78 du réservoir. Dans ce raccordement se trouve une soupape de vidange 80 de préférence temporisée. En outre, le mélan- geur comporte directement au-dessus du fond 78 une roue mélangeuse 82 qui est entraînée par un moteur 84 autour d'un arbre vertical. Le tube 74 et le raccord 76 se terminent dans ce qu'on appelle un appareil à secousses, qui est un appareil connu possé- dant un tamis oscillant. En dessous de l'appareil à secousses se trouve un bac pour pâte à papier finie,alors que, au-dessus de cet appareil, on a disposé des tubes de pulvérisation 94 qui sont alimentés par une tubulure 96 à partir de la canalisation 50. De là, une tubulure 98 mène au mélangeur 70 et chacune des tubulures 96, 98 est munie d'une soupape réglable 100. En dessous de la sortie de déchets de l'appareil 90, se trouve enfin un réservoir à déchets 102. Le dispositif représenté permet de mettre en oeuvre en continu le procédé de l'invention, le temps de passage moyen du vieux papier au travers du tambour 30 étant de préférence de 20 à min pour une densité de matière de 15 à 30%. Quand le matériau détrempé tombe par l'ouverture de sortie 36 du tambour dans le mélangeur 70, de l'eau est ajoutée par la tubulure 98 de façon qu'il apparaisse dans le mélangeur une densité d'environ 3 à 5%. Grâce à la roue mélangeuse 82, le matériau détrempé et l'eau de dilution sont mis en circulation rapide et la demanderesse a constaté que la matière quittant le mélangeur 70 par le tube de trop-plein 74 était déjà suffisamment désagrégée par les mesures indiquées. A des intervalles de temps de 5 min, la soupape de vidage est ouverte temporairement pour laisser s'écouler les éléments lourds et détritus grossiers à partir desquels des fibres utilisables peuvent encore être récupérées dans l'appareil 90, après quoi les déchets de la phase de tamisage parviennent dans le récipient à déchets 102. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de préparation de vieux papiers dans lequel le vieux papier est détrempé, éventuellement par voie chimique, pour être ensuite amené à une consistance plus faible et être épuré, caractérisé en ce que le temps de trempage atteint de 10 à min et permet d'atteindre une consistance d'environ 10 à 40%, en ce que l'on ajoute à la matière fibreuse trempée de l'eau de dilution pour établir une consistance entre plus de 2% et environ 6%, et en ce que la matière fibreuse et l'eau de dilution sont mises en circulation rapide en vue du mélange, après quoi la suspension de fibres est tamisée sans pression. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps de trempage atteint environ de 20 à 30 min. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la densité de matière obtenue par trempage atteint environ 15 à 30%. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est réalisé pour une densité de matière d'environ 3 à 5%. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vieux papier à tremper est pesé et en ce que la quantité d'eau à ajouter en fonction d'une densité de matière donnée est calculée et mesurée. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un appareil (14) à déchiqueter pour la désagrégation du vieux papier et pour sa distribution sur un dispositif de transport (20) qui est suivi d'un tambour de trempage horizontal (30) rotatif, ouvert aux deux bouts, ainsi que d'un mélangeur (70) placé à la suite de l'ouverture de sortie (36) du tambour, lequel mélangeur comporte un récipient (72) ouvert par le haut ainsi qu'une roue mélangeuse (82) entraînée par un moteur et placée audessus du fond (78) du récipient. 2 46 79 1 1 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la roue mélangeuse (82) est placée juste au-dessus du fond (78) du récipient. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé par un dispositif de pesage (24) associé au convoyeur (20) pour peser la quantité de vieux papier à introduire dans le tambour (30), par un calculateur raccordé au dispositif (24) pour la détermination de la quantité d'eau de trempage à introduire dans le tambour (30), ainsi que par un dispositif de mesure (54, 56) commandé par le calculateur, pour l'eau de trempage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le récipient de mélange (72) comporte un tropplein 74 pour un écoulement continu de la suspension de fibres. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le récipient de mélange (72) comporte à la base une ouverture d'écoulement (76) avec une fermeture (80), notamment temporisée, pour l'évacuation de pièces lourdes ou de détritus grossiers. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'on a prévu pour le tamisage un appareil à secousses (90).