Brevet FR2491512A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne un procédé pour le fractionne- ment de matière fibreuse, produite à partir de vieux papiers, a l'aide d'un appareil de tamisage alimenté par une suspension de matière fibreuse épurée, débarrassée des inpuretés lourdes et légères, et contenant les fibres longues et courtes à séparer. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé et comprenant un broyeur pour la trituration des vieux papiers, un épurateur en aval de ce dernier et un classeur. Il est connu qu'un appareil de tamisage exerce une action de fractionnement, c'est-à-dire peut séparer les fibres longues des fibres courtes d'une suspension de matière fibreuse, les fibres courtes traversant de préférence le tamis, tandis que les fibres longues demeurent du côté alimentation de ce dernier. Un courant inci- dent de la suspension de matière fibreuse est divisé en deux courants, dont un part d'un compartiment situé en amont du tamis et l'autre d'un compartiment en aval. Dans les procédés et dispositifs connus, ces deux courants sont toutefois divisés selon une proportion constante, par régulation de l'un d'entre eux à un pourcentage constant du débit incident. Il est toutefois impossible ainsi de maintenir constantes les qualités de la fraction de fibres longues et de la fraction de fibres courtes quand la composition des vieux papiers utilisés varie. L'invention vise à supprimer ces inconvénients des dispositifs connus, et à créer un procédé et une intallation permettant de main- tenir constante la qualité des fibres dans les deux courants. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'apareil de tamisage utilisé est un appareil comportant un tamis à perforation d'un diamètre de 0,8 à 2,4 mm, logé dans un carter, ainsi qu'un rotor entraîné par un moteur et muni de bras mobiles le long du tamis, avec sur le côté du tamis en regard du rotor un compartiment fermé pour fibres longues, auquel est reliée la conduite d'alimentation en suspension de matière fibreuse et dont part une conduite de fibres longues aboutissant à un réservoir de fibres longues, et derrière le tamis un compartiment de fibres courtes, également fermé, dont part une conduite de fibres courtes aboutissant à un réservoir de fibres courtes; et un organe étrangleur est inséré dans au moins uie des con- 249151 2 duites, la conduite de fibres courtes et/ou la conduite de fibres longues, et commandé en fonction de la puissance absorbée par le rotor afin que le courant augmente dans la conduite aboutissant au compartiment de fibres longues quand la puissance absorbée par le rotor augmente, et inversement. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé comprend, selon une autre caractéristique de l'invention, un appareil de frac- tionnement monté en aval et comportant dans un carter un tamis à perforation d'un diamètre de 0,8 à 2,4 mm, un rotor entrainé par un moteur et muni de bras mobiles le long du tamis, avec sur le côté du tamis en regard du rotor un compartiment fermé pour fibres longues, auquel est reliée la conduite d'alimentation en suspension de matière fibreuse et dont part une conduite de fibres longues aboutissant à un réservoir de fibres longues, et derrière le tamis un compartiment de fibres courtes, également fermé et dont part une conduite de fibres courtes aboutissant à un réservoir de fibres courtes; et un organe étrangleur qui est inséré dans une au moins des conduites, la conduite de fibres courtes et/ou la conduite de fibres longues, et le moteur entraînant le rotor est muni d'un dispositif de mesure de sa puissance, un régulateur actionnant l'organe étrangleur en fonction du signal délivré par le dispositif de mesure de puissance, afin que le courant augmente dans la conduite aboutissant au compartiment de fibres lon- gues quand la puissance absorbée augmente et inversement. Lorsque la concentration des fibres longues augmente dans le compartiment de fibres longues de l'installation selon l'invention, la viscosité de la pâte liquide augmente dans ce compartiment. Il en résulte une augmentation de la résistance au mouvement des bras du rotor et,par suite, de la puissance absorbée par le rotor. Cette augmentation de puissance fournit ainsi une indication sur la con- centration des fibres longues dans la suspension se trouvant dans le compartiment de fibres longues. Le montage de l'organe étrangleur et du régulateur selon l'invention garantit que la quantité de matière fibreuse soutirée dans le compartiment de fibres longues correspond exactement au débit incident de fibres longues. Les fibres courtes traversent le 24 9 15 1 2 tamis pour atteindre le compartiment de fibres courtes. Une qualité constante des deux fractions de la matière fibreuse est ainsi obtenue, pour des débits qui dépendent de la présence des fibres correspondantes dans la suspension de matière fibreuse introduite. Dans une forme de réalisation préférentielle du procédé, et selon une autre caractéristique de l'invention, les vieux papiers à transformer sont divisés en deux groupes au moins, dont un com- prend les vieux papiers à fibres longues et l'autre les vieux papiers à fibres courtes; et l'alimentation en vieux papiers des deux groupes se fait dans un broyeur disposé en amont de l'appareil de tamisage, en fonction du rapport des remplissages du réservoir de fibres lon- gues et du réservoir de fibres courtes. Dans l'installation selon l'invention, la perforation du tamis est de préférence comprise entre 1,2 et 1,8 mm. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe étrangleur se trouve dans la conduite de fibres longues et est actionné dans le sens de l'ouverture par le régulateur quand la puissance absor- bée par le moteur d'entraînement du rotor augmente. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe étran- gleur se trouve dans la conduite de fibres courtes et est actionné dans le sens de la fermeture par le régulateur quand la puissance absorbée par le moteur d'entraînement du rotor augmente. Dans les deux cas, la commande souhaitée des deux courants des fractions à fibres longues ou courtes est possible de façon simple. Il va de soi que les organes étrangleurs peuvent aussi être insérés simultanément dans les deux conduites. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le classeur disposé en amont de l'appareil de fractionnement est un broyeur secondaire, qui comporte également un tamis et un rotorentraîné par un moteur et à bras mobiles le long du tamis.Ce dispositif connu permet d'obtenir non seulement un classement, mais aussi une tritura- tion et une épuration de la suspension de matière fibreuse. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil de fractionnement est réalisé sous forme d'un broyeur secondaire et comporte un tamis plan et un compartiment de fibres longues relati- 4 2 4 9 1 5 1 2 vement grand. Ce dernier filtre les à-coups de l'alimentation en matériau à fibres longues et facilite ainsi la régulation. D'autres caractéristiques et avantages- de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de deux exemples de réalisation et du dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente le schéma d'une installation selon l'inven- tion; et la figure 2 représente un extrait de la figure 1 correspondant à une forme de réalisation préférentielle de l'installation. La figure 1 représente un broyeur 1, qui comprend un rotor 2 entraîné par un moteur dans lequel un transporteur 3 dirige des balles 5 et 6 de vieux papiers. Les balles 5 contiennent davantage et les balles 6 moins de fibres longues et représentent des groupes de balles. Comme l'indique la flèche W, la quantité requise d'eau, avec le cas échéant des produits chimiques appropriés, est introduite dans le broyeur 1. Le broyeur 1 comporte de façon connue un sas 7 pour la sortie des impuretés lourdes. La suspension de matière produite dans le broyeur 1 traverse un tamis 8 pour atteindre une conduite de sortie 10, munie d'une pompe Il qui dirige cette suspension dans un hydro- cyclone 12. De ce dernier, la suspension de matière débarrassée des impuretés lourdes atteint un appareil de tamisage 13. Les parties retenues par le tamis, telles que films plastiques, etc., sont trans- mises par une conduite de retour 14 dans un crible à balourd 16, qui sépare les morceaux de film comme l'indique la flèche F. Le matériau fibreux utilisable revient dans le broyeur 1 par une rallonge 15 de la canalisation de retour 14. Le côté pâte de l'appareil de tamisage 13 est relié à une cana- lisation de sortie 17 du matériau ayant traversé le tamis dudit appareil 13. La conduite 17 aboutit à une appareil de fractionnement 18, qui est réalisé sous forme d'un broyeur secondaire, par exemple selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 942 728 (brevet de la République fédérale d'Allemagne n0 2 345 735). Comme le montre la figure 1, l'appareil de fractionnement 18 comprend un carter 20, qui présente la forme d'un corps de rotation 2 4 9 1 5 1 2 et dans lequel est disposé un tamis 21 plan, qui divise le carter 20 en un compartiment de fibres longues 22 et un compartiment de fibres courtes 23. Le compartiment de fibres longues 22 est relativement grand, et nettement plus grand que le compartiment de fibres courtes 23. Les bras 24 d'un rotor 25, entrainé par un moteur 26, sont mobiles le long du tamis 21. Un wattmètre 28 est inséré dans la ligne électrique 27 aboutissant au moteur 26 et délivre son signal de mesure à un régulateur 31, par une ligne de signal 30. Une conduite de fibres longues 32 relie le compartiment de fibres longues 22 de l'appareil de fractionnement 18 à une cuve de fibres longues 33. Un organe étrangleur 34, actionné par le régulateur 31,est inséré dans la conduite 32. Une conduite de fibres courtes 35 relie le compartiment de fibres courtes 23 à une cuve de fibres courtes 36. La conduite 35 est munie d'un organe étrangleur 37, également commandé par le régulateur 31. Les lignes de signal 38 et 40 indiquent en outre sur la figure 1 que le chargement du transporteur 3 peut s'effectuer en fonction du niveau de la suspension dans la cuve de fibres longues 33 ou la cuve de fibres courtes 36. Les balles 5 et 6 de vieux papiers doivent dans ce cas être divisées de façon que les balles 5 contiennent des papiers à fibres longues et les balles 6 des papiers à fibres courtes. La forme de réalisation selon figure 2 diffère essentiellement de celle selon figure 1 par l'emploi comme appareil de tamisage 13 d'un broyeur secondaire 13' connu, réalisé selon le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 3 942 728 ou le brevet correspondant de la République fédérale d'Allemagne n0 2 345 735. La perforation du tamis du broyeur secondaire 13' peut être choisie de façon connue et présenter par exemple un diamètre de 4 à 6 mm, c'est-à-dire être nettement supérieure à celle du tamis 21, dont le diamètre de perfora- tion est, comme précédemment indiqué, compris entre 0,8 et 2,4 mm, et de préférence entre 1,2 et 1,8 mm. L'organe étrangleur 37 inséré dans la conduite 35 est en outre supprimé dans le cas de la figure 2, de sorte que le régulateur 31 actionne uniquement l'organe étrangleur 34 dans la conduite de fibres longues 32. En service, les balles 5 et 6 de vieux papiers sont de façon connue triturées dans l'eau du broyeur 1. La suspension de matière fibreuse obtenue est épurée de façon également connue dans l'hydro- cyclone 12, qui représente une batterie complète et élimine les impuretés lourdes, et l'appareil de tamisage 13, qui élimine les impuretés légères et présentant une certaine surface. La suspension de matière épurée ainsi obtenue est transmise par la conduite 17 au classeur 18, dans lequel la fraction constituée de fibres courtes traverse le tamis 21 pour atteindre le compartiment de fibres courtes 23, puis par l'intermédiaire de la conduite 35, la cuve de fibres courtes 36. Les fibres longues, qui ne traversent pas le tamis 21, s'accumulent dans le compartiment de fibres longues 22, avec augmen- tation de la viscosité de la suspension contenue dans ce dernier. Il en résulte une augmentation de la résistance à la rotation du rotor 25, et par suite de la puissance absorbée par le moteur 26. Cette augmentation de puissance est décelée par un dispositif de mesure 28, puis transmise sous forme d'un signal approprié par la ligne 30 au régulateur 31. Ce dernier compare le signal provenant de la ligne 30 à une valeur de consigne S prédéterminée, puis ajuste en conséquence l'organe étrangleur 34 dans la conduite de fibres longues 32 et l'organe étrangleur 37 dans la conduite de fibres courtes 35. L'organe étrangleur 34 est actionné de façon à augmenter le courant dans la conduite de fibres longues dans le cas d'une augmentation de la résistance à la rotation, c'est-à-dire d'une accumulation de fibres longues dans le compartiment 22. L'organe étrangleur 37 est actionné en sens inverse dans la conduite de fibres courtes 35. Lorsque la viscosité de la suspension de fibres augmente dans le com- partiment de fibres longues 32, le courant est réduit dans la conduite de fibres courtes 35, afin de soutenir l'écoulement dans la conduite de fibres longues 32. Bien que les deux organes étrangleurs 34 et 37 soient repré- sentés sur la figure 1, il va de soi qu'un seul d'entre eux suffit pour le fonctionnement de l'installation. L'installation selon l'invention, fonctionnant d'après le pro- cédé selon l'invention, divise le courant de la matière fibreuse ali- mentant l'appareil de fractionnement 18 en deux courants de qualité différente, à savoir un courant dirigé par la conduite 32 dans la cuve de fibres longues 33 et un courant dirigé par la conduite 35 dans la cuve de fibres courtes 36. Les valeurs de ces courants dépendent uniquement de la présence des fibres correspondantes dans la suspension amenée par la conduite 17. Des quantités très diffé- rentes de fibres peuvent ainsi se trouver dans la suspension des cuves 33 et 36. Il est possible d'en tenir compte en commandant l'alimentation en balles des groupes 5 ou 6 en fonction de ces quan- tités. Dans la forme de réalisation selon figure 2, le broyeur secon- daire 13' assume non seulement le classement comme le classeur 13, mais aussi une trituration plus fine de la suspension introduite. Le rotor qu'il contient, comme l'appareil de fractionnement 18, assume ainsi une tâche mixte: production d'un champ tourbillonnaire pour la séparation des impuretés lourdes et légères, trituration des morceaux de papier encore imparfaitement triturés, tels que matons, pâtons, etc., et dégagement du tamis. Dans l'appareil de fractionnement 18 selon l'invention. la tâche essentielle du rotor 25 est par contre, outre le dégagement du tamis 21, une mesure de la viscosité de la suspension dans la chambre de fibres longues 22. Le volume relativement important de la chambre de fibres longues 22, précédemment mentionné, est destiné à compenser de brefs à-coups d'alimentation en matériau à fibres longues, et par suite à lisser le fonctionnement du régulateur 31. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Procédé pour le fractionnement de matière-fibreuse, produite à partir de vieux papiers, à l'aide d'un appareil de tamisage alimenté par une suspension de matière fibreuse épurée, débarrassée des impu- retés lourdes et légères, et contenant les fibres longues et courtes à séparer, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'appareil de tamisage utilisé est un appareil (18) comportant un tamis (21) à perforation d'un diamètre de 0,8 à 2,4 mm, logé dans un carter (20), ainsi qu'un rotor (25) entraîné par un moteur (26) et muni de bras (24) mobiles le long du tamis (21), avec sur le côté du tamis (21) en regard du rotor (25) un compartiment fermé de fibres longues (22), auquel est reliée la conduite (17) d'alimentation en suspension de matière fibreuse et dont part une conduite (32) de fibres longues aboutissant à un réservoir (33) de fibres longues, et derrière le tamis (21) un compartiment de fibres courtes (23), également fermé et dont part une conduite (35) de fibres courtes aboutissant à un réservoir (36) de fibres courtes; et un organe étrangleur (34, 37) est inséré dans une au moins des conduites, la conduite (35) de fibres courtes et/ou la conduite (32) de fibres longues, et commandé en fonction de la puissance absorbée par le rotor (25) afin que le courant augmente dans la conduite (32) aboutissant au compartiment de fibres longues (22) qxand la puissance absorbée par le rotor (25) augmente, et inversement. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que les vieux papiers à transformer sont divisés en deux groupes (5, 6) au moins, dont un (5) comprend les vieux papiers à fibres longues et l'autre (6) les vieux Dapiers à fibres courtes; et l'alimentation en vieux papiers des deux groupes (5, 6) se fait dans un broyeur (1) disposé en amont de l'appareil de tamisage, en fonction du rapport des rem- plissages du réservoir de fibres longues (33) et du réservoir de fibres courtes (36). 3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications 1 et 2, comprenant un broyeur (1) pour la tritura- tion des vieux papiers, un épurateur (12) en aval de ce dernier et un classeur (13), et caractérisée par un appareil de fractionnement 24 91512 (18) monté en aval et comportant dans un carter (20) un tamis (21) à perforation d'un diamètre de 0,8 à 2,4 mm et un rotor (25) entraîné par un moteur (26) et muni de bras (24) mobiles le long du tamis (21), avec sur le côté du tamis (21) en regard du rotor (25) un compartiment de fibres longues (22) fermé, auquel est reliée la conduite (17) d'alimentation en suspension de matière fibreuse et dont part une conduite (32) de fibres longues aboutissant à un réser- voir (33) de fibres longues, et derrière le tamis (21) un compartiment de fibres courtes (23), également fermé et dont part une conduite (35) de fibres courtes aboutissant à un réservoir (36) de fibres courtes; et un organe étrangleur (34, 37), inséré dans une au moins des conduites, la conduite (35) de fibres courtes et/ou la conduite (32) de fibres longues, et le moteur (26) entraînant le rotor (25) est muni d'un dispositif (28) de mesure de sa puissance, un régula- teur (31) actionnant l'organe étrangleur (34, 37) en fonction du signal délivré par le dispositif (31) de mesure de puissance, afin que le courant augmente dans la conduite (32) aboutissant au compar- timent de fibres longues (22) quand la puissance absorbée par le rotor (25) augmente, et inversement. 4. Installation selon revendication 3, caractérisée en ce que les diamètres des trous du tamis (21) sont de préférence compris entre 1,2 et 1,8 mm. 5. Installation selon une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'organe étrangleur (34) se trouve dans la conduite de fibres longues (32) et est actionné par le régulateur (31) dans le sens de l'ouverture quand la puissance absorbée par le moteur (26) d'entraînement du rotor (25) augmente. 6. Installation selon une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'organe étrangleur (37) se trouve dans la conduite de fibres courtes (35) et est actionné par le régulateur (31) dans le sens de la fermeture quand la puissance absorbée par le moteur (26) d'entraînement du rotor (25) augmente. 7. Installation selon une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le classeur (13) disposé en amont de l'appareil de fractionnement (18) est un broyeur secondaire (13'), qui comporte également un tamis (21) et un rotor (25) à bras (24) mobiles le long du tamis (21). - 8. Installation selon une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que l'appareil de fractionnement (18) est réalisé sous forme d'un broyeur secondaire et comporte un tamis (21) plan et un compartiment de fibres longues (22) relativement grand.