Brevet FR2525649A1 — publié le 19831028

L'invention concerne un procédé pour séparer des impuretés collantes d'une suspension de matière qui est obtenue à partir de vieux papier. Les impuretés collantes, appelées "stickies", en général des substances collantes du type caoutchouc, qui se trouvent dans une suspension de matière obtenue à partir de vieux papier pour la fabrication de nouveau papier, constituent une source de difficultés et de per- turbations car elles colmatent par exemple le tamis des machines à papier Jusqu'ici il n'était pas possible d'éliminer efficacement ces impuretés collantes de la suspension de matière On a uniquement déterminé que les impuretés collantes pouvaient être séparées partielle- ment par un hydrocyclone. L'invention a pour but de développer un pro- cédé de type nouveau à l'aide duquel de telles impuretés peuvent être séparées beaucoup plus efficacement et écono- miquement qu'auparavant de la suspension de matière. Le procédé selon la présente invention par lequel est atteint ce but, est caractérisé en ce que la suspension de matière est déplacée sous la forme d'un courant dans un champ de force d'inertie et en ce que la suspension de matière du côté du courant déchargé de la force d'inertieest amenée en contact avec une face de réception qui est munie d'une surface présentant vis-à-vis des impuretés collantes à séparer des propriétés adhésives. Selon le procédé en question, le champ de force d'inertie et la propriété adhésive des impuretés collantes coopèrent sur la face de réception, la réception des impu- retés étant encore renforcée par le mouvement commun du courant et de la face de réception ayant sensiblement la même vitesse. L'effet de séparation peut être encore amélioré en chauffant la suspension de matière et/ou la face de réception De ce fait on peut améliorer en fonction de la condition respective la capacité d'adhésion des parti- cules collantes sur la face de réception. De préférence, la face de réception peut être déplacée en commun avec le courant de suspension de matière. On peut en outre améliorer l'effet séparateur en introduisant de l'air libre dans la suspension de matière Les bulles d'air ainsi produites aident à la décharge des particules collantes. De préférence, la suspension de matière peut être amenée à la face de réception en une couche d'une épaisseur maximale de 20 mm De ce fait la séparation et le phénomène d'adhérence sur la face de réception sont facilités, car les particules d'impuretés collantes lors de leur trajet vers la face de réception n'ont à vaincre qu'une distance courte. La face de réception peut être munie d'une cou- che superficielle d'une matière qui présente une certaine affinité vis-àvis des impuretés collantes La face de réception peut cependant présenter aussi par exemple une surface structurée qui offre aux particules d'impuretés collantes une meilleure possibilité d'adhérence. Le dispositif pour mettre en oeuvre le procédé est caractérisé par un dispositif de guidage pour former et guider un courant de suspension de matière en contact avec la face de réception d'une partie réceptrice qui est munie d'une surface présentant vis-à-vis des impuretés collantes à séparer des propriétés adhérentes. Selon le principe de ce dispositif, différentes formes de réalisation sont envisageables Ainsi le dispo- sitif peut par exemple présenter un boîtier sous la forme d'un corps de rotation qui est approprié à former un courant tourbillonnant et dans la zone centrale duquel se trouve un rotor qui présente la surface de réception On obtient ainsi un dispositif simple et efficace dans lequel le champ de force d'inertie est formé par le champ centrifuge de l'écoulement tourbillonnant, de telle sorte que des forces d'accélération élevées sont possibles. Dans une autre forme de réalisation, la face de réception peut se trouver sur un cylindre Dans d'autres formes de réalisation, la face de réception peut se trou- ver également sur une bande réceptrice Cette bande peut de préférence être une bande tamiseuse. Dans une forme de réalisation préférée, la face de réception peut se trouver sur un cylindre qui coopère avec un filtre de guidage sur lequel se trouve une couche de la suspension de matière. Le filtre de guidage peut alors entourer le cylindre sur une partie de sa périphérie Dans cette forme de réalisation on obtient également un champ centrifuge, ce qui a pour conséquence des forces d'inertie élevées qui accélèrent la séparation. Le tamis de guidage peut cependant s'étendre tout droit à la manière d'un tamis allongé, le cylindre se trouvant alors au-dessus du filtre de guidage. Dans tous les cas o la couche de suspension de matière se trouve sur un tamis de guidale,-on obtient en particulier des trajets de séparation courts des particu- les,depuis la suspension jusqu'à la face de réception. Dans les cas précédents, la face de réception peut être formée par une bande réceptrice qui est fixée à la périphérie du cylindre La capacité de réception du cylindre relative aux particules à séparer est ainsi augmentée de façon simple. La face de réception peut cependant être formée aussi par une bande réceptrice qui forme une boucle entourant le cylindre le long d'une partie de sa périphé- rie De ce fait la face de réception est augmentée au- delà de la face périphérique du cylindre, d'autres possi- bilités additionnelles de nettoyage de la bande existant alors. La bande réceptrice peut en outre être guidée sur au moins deux cylindres de guidage et présenter une section s'étendant le long du tamis de guidage et contac- tant la couche de la suspension de matière se trouvant sur le tamis Cette forme de réalisation qui est également appropriée pour des machines à papier selon le principe du tamis lonaitudinal, permet aussi d'obtenir un agrandis- sement de la face de réception par rapport à un cylindre simple. La présente invention va maintenant être décrite dans la description,qui va suivre,d'exemples de réalisation qui sont représentés schématiquement aux dessins, sur lesquels: la figure 1 est une vue d'une première forme de réalisation du dispositif selon la présente invention, en coupe schématique partielle; la figure 2 représente une forme de réalisation quelque peu modifiée du dispositif selon la figure 1; la figure 3 représente une partie de la figure 1 à plus grande échelle; la figure 4 montre une autre forme de réalisation du dispositif selon le principe des dispositifs des figures 1 et 2; les figures 5, 6 et 7 sont des coupes partielles selon la ligne II-II de la figure 1; les figures 8, 9, 10 représentent différentes formes de réalisation du dispositif avec un cylindre qui coopère avec un tamis longitudinal; et la figure 11 représente une autre forme de réalisation de l'invention. Le dispositif selon la figure 1 contient un cylindre 1 dont la surface forme une face réceptrice 1 ', ainsi qu'un tamis de guidage 2 qui entoure le cylindre 1 le long d'une partie de sa périphérie,désignée par l'angle a. Le tamis de guidage 2 est guidé sur des cylindres de gui- dage 3 Le long de la périphérie entourée du cylindre 1 s'étend un récipient collecteur 4 destiné à l'eau d'esso- rage Un espace en coin 5 entre le tamis de guidage 2 et le cylindre 1 est associé à un dispositif d'amenée 6 qui introduit un jet fin et plat de la suspension de matière à nettoyer entre le cylindre 1 et le tamis 2 En dessous du cylindre 1 on dispose un récipient collecteur 8 destiné à la matière fibreuse nettoyée F qui tombe du tamis 2 dans le récipient collecteur 8 Des amas de matière fibreuse demeurés fixés sur le cylindre 1 peu- vent être enlevés par un racleur 10 dont l'arête se trouve à une distance A de la surface du cylindre 1 Vu dans le sens de rotation du cylindre 1, on dispose après le racleur 10 un deuxième racleur 11 dont l'arête repose sur la surface du cylindre, ou bien se trouve plus près de cette surface que l'arête du racleur 10, et qui sert à enlever des impuretés collantes adhérant à la surface du cylindre Celles-ci tombent dans un récipient collec- teur 12. Selon la figure 5 la surface du cylindre 1 peut, être structurée Ainsi,on représente dans la partie gau- che de la figure 2 des nervures 13 qui s'étendent à la périphérie du cylindre 1 Dans la partie droite de la figure 2 se trouvent des trous borgnes 14. Au début du fonctionnement, les nervures et les trous se remplissent de matière collante séparée, qui présente alors de son côté à nouveau une affinité spéciale vis-à-vis de la matière séparée ensuite De cette manière, on peut construire à la surface du cylindre 1 une couche dont l'épaisseur est maintenue dans des limites,par exem- ple au moyen du racleur 11 Eventuellement, il est possi- ble cependant de laisser croître la couche jusqu'à une certaine épaisseur sans racleurs et ensuite de l'enlever une fois obtenu l'arrêt du dispositif. Selon la figure 6, la capacité des impu- retés collantes à séparer, d'adhérer à la surface du c ylin- dre 1, est améliorée en appliquant sur la surface du cylindre 1 structurée par des nervures 15, une couche 16 d'une matière qui présente une affinité particulièrement bonne vis-à-vis des impuretés collantes Une telle matière peut par exemple être une matière plastique,comme des polyéthylènes, etc. Selon la figure 7, la surface du cylindre 1 comporte un tamis rapporté 17 qui forme de façon simple une structure de surface particulièrement bonne pour la réception et la fixation des impuretés collantes à séparer Dans des formes de réalisation selon les figtres 1 et 3, le tamis 17 est par exemple enboîté nar rétrécissement sur la surface du cylindre 1 La fonction est alors la même que celle décrite à propos de la structure selon la figure 5. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, la bande tamis 17 est conformée comme une boucle qui entoure le cylindre 1 et un cylindre de guidage 18, selon un angle Par ailleurs, le dispositif selon la figure 2 correspond au dispositif selon la figure 1 comme on peut le voir d'après les mêmes numéros de référence attribués aux pièces comparables - Selon la forme de réalisation de la figure 2, il existe la possibilité de nettoyer le tamis 17 à chaque circulation comme indiqué par une buse de pulvérisation 20. La matière retirée de la bande tamis 17 tombe dans un réci- pient collecteur 21. La figure 4 montre un dispositif qui travaille selon le même principe que le dispositif des figuresl et 2, mais cependant a une construction bien plus simple. L'axe B du cylindre 1 peut dans ce cas être horizontal aussi bien que vertical, ce qui vaut également pour les formes de réalisation selon les figures 1 et 2 après quelques modifications par rapport aux formes de réalisa- tion représentées. En ce qui concerne la figure 1, le dispositif d'amenée 6 pour former le jet de liquide 7 y est muni d'un tube d'arrivée 22 dans lequel débouche une conduite d'air 23 qui sert à introduire de l'air frais sous forme de bulles d'air 24 dans le liquide de la matière. On indique par une spirale chauffante 25 que le liquide de matière amené par la conduite d'arrivée 22 peut être chauffé, ce qui est également possible avec les disposi- tifs d'amenée 6 selon les figures 2 et 4. D'autre part, on indique à la figure 4 par une spirale de transmission de chaleur 26 que le cylindre 1 peut être chauffé ou également refroidi Il s'est avéré en fait qu'il peut être avantageux avec certaines impuretés collantes de laisser se solidifier les particules devenues molles par chauffage,sur une surface froide, ce qui les fixe sur cette surface. Les figures 8 à 10 montrent des formes de réali- sation du dispositif selon lesquelles le tamis de guidage 2 n'entoure pas le cylindre I mais s'étend tout droit comme un tamis longitudinal Le cylindre 1 se trouve dans tous les cas au-dessus du tamis de guidage 2. Dans la forme de réalisation selon la figure 8, le cylindre 1 agit directement par sa surface en coopé rant avec la couche 30 de matière en suspension se trouvant sur le tamis de guidage 2. Dans les formes de réalisation selon les figures 9 à 11, le cylindre récepteur 1 est entouré d'une bande -collectrice 17 qui est guidée par l'intermédiaire d'un (figure 9) ou de deux (figure 10) cylindres de guidage. Comme déjà indiqué, la bande réceptrice 17 peut de préfé- rence être constituée par un tamis Dans la forme de réa- lisation selon la figure 10, la bande 17 a une section 31 qui s'étend le long du tamis de guidage 2 et contacte la couche 30 de matière en suspension se trouvant sur le tamis. Le dispositif représenté à la figure 11 comprend un bottier 40 sous la forme d'un corps de rotation qui est approprié à former un courant tourbillonnant Dans ce but, un tube d'amenée 41 pour la matière liquide conduit tangentiellement dans le boîtier 40 La matière liquide tourbillonnant dans le bottier 40 forme un niveau de liquide 42 et quitte le bottier par un raccord de sortie 43. Dans le bottier 40, se trouve en disposition coaxiale un rotor 44 dont la surface 45 forme la face réceptrice Ce rotor 44 tourne dans le m 8 me sens et sensibl Oemnt avec la même vitesse que le courant tourbillonnant se trouvant dans le bottier L'enlèvement des particules séparées,hors de la face réceptrice 45 du rotora lieu de telle manière que le rotor 44 soit chaque fois retiré du boîtier 40 et nettoyé. L'épaisseur de la couche de la matière liquide dans le bottier 40 est désignée par D à la figure 11 L'épaisseur de cette couche est de préférencecomme déjà indiqué, inférieure à 20 mm De ce fait, on obtient lors de la séparation que les particules à séparer aient des trajets courts juqu'à la face réceptrice. On comprend que dans les dispositifs ayant un tamis de guidage la couche 30 soit sensiblement plus fine, son épaisseur étant alors réduite préventivement par un essorage au moyen du tamis. Comme indiqué également, la bande réceptrice 17 qui dans les exemples de réalisation a été désignée comme étant un tamis n'a pas absolument besoin d'être une bande tamiseuse On peut envisager également des formes de réa- lisation dans lesquelles la bande réceptrice peut avoir la forme d'une feuille en matière appropriée,par exemple matière plastique Dans un tel cas, la bande peut par exemple tourner assez longtemps pour qu'il s'y trouve une couche d'une épaisseur donnée, ce qui permet son rempla- cement par une nouvelle bande. Dans les dispositifs selon les figures 8 et 10, les faces réceptrices 1 ' des cylindres 1 ou de la bande réceptrice 17, se déplacent de façon appropriée à la même vitesse et dans le même sens que les courants ou les coucdes 30 de la matière en suspension, c'est-à-dire tout comme les bandes de guidage 2 Avec la bande réceptrice 17 du dispositif selon la figure 2, ce mouvement commun a lieu de façon forcée. A la figure 9 on représente un autre arrangement possible du cylindre 1 ou de la bande réceptrice 17 Le cylindre 1 et le rouleau 18 se trouvent dans ce cas en oblique par rapport au sens de mouvement du tamis de guidage 2 Ce dispositif est également envisageable avec des formes de réalisation selon les figures 8 et 10. Dans la forme de réalisation selon la figure 11, on peut comme indiqué faire se déplacer la face réceptrice du rotor 44 avec la même vitesse périphérique,ou même angulaire,que le courant tourbillonnant se trouvant dans le bottier 40 On peut cependant envisager aussi des circonstances de fonctionnement o le rotor 44 se trouve debout,avec sa face réceptrice 45, ou se déplace avec une vitesse différente. REVENDICATIONS 1 Procédé pour séparer des impuretés collantes d'une matière aqueuse en suspension qui a été produite à partir de vieux papier, caractérisé en ce que la matière en suspension est déplacée dans un champ de force d'inertie sous la forme d'un courant et en ce que la matière en suspension du côté du courant déchargé de la force d'i- nertie est amenée en contact avec une face réceptrice qui est munie d'une surface présentant vis-à-vis des impuretés collantes à séparer des propriétés d'adhérence. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le chauffage de la matière en suspension et/ou de la face réceptrice. 3 Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face réceptrice est déplacée en commun avec le courant de matière en suspension. 4 Procédé selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que dans la matière en suspension on introduit de l'air libre. 5 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière en suspension est amenée à la face réceptrice en une couche d'une épaisseur maximale de 20 mm. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que la face réceptrice est munie d'une couche superficielle d'une matière qui pré- sente de l'affinité vis-à-vis des impuretés collantes. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la face récep- trice présente une surface structurée. 8 Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce qu'il comprend un dispositif de guidage ( 2, 6, 40, 41) pour former et guider un courant de matière en suspension en contact avec la surface réceptrice ( 1 ', ) d'une partie réceptrice ( 1, 17, 44) qui est munie d'une surface présentant vis-à-vis des particules il collantes à séparer des propriétés d'adhérence. 9 Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il comprend un bottier ( 40) sous la forme d'un corps de rotation qui est approprié à former un courant tourbillonnant et dans la zone centrale duquel se trouve un rotor ( 44) présentant la face réceptrice ( 45) (figure 11). Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que la face réceptrice ( 1 ') se trouve sur un cylindre ( 1). 11 Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que la face réceptrice ( 1 ') se trouve sur une bande réceptrice ( 17). 12 Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que la bande réceptrice ( 17) est une bande tamiseuse. 13 Dispositif selon la revendication 10, carac- térisé en ce que la face réceptrice ( 1 ') se trouve sur un cylindre ( 1) qui coopère avec un tamis de guidage ( 2) sur lequel se trouve une couche ( 30) de la matière en suspension (figures 1, 2, 4, 8, 9, 10). 14 Dispositif selon la revendication 13, carac- térisé en ce que le tamis de guidage ( 7) entoure le cylindre ( 1) sur une partie (a) de sa périphérie (figures 1, 2, 4). Dispositif selon la revendication 13, carac- térisé en ce que le tamis de guidage ( 2) s'étend tout droit comme un tamis longitudinal, le cylindre ( 1) se trouvant alors au-dessus du tamis de guidage ( 2) (figures 8, 9, 10). 16 Dispositif selon l'une des revendications il à 15, caractérisé en ce que la face réceptrice ( 1 ') est formée par une bande réceptrice ( 17) qui est fixée à la périphérie du cylindre ( 1) (figures 3 et 7). 17 Dispositif selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la face réceptrice ( 1 ') est formée par une bande réceptrice ( 17) qui forme une boucle qui entoure le cylindre ( 1) sur une partie (ui) de sa périphérie (figures 2, 9, 10). 18 Dispositif selon la revendication 17, carac- térisé en ce que la bande réceptrice ( 17) est guidée sur au moins deux cylindres de guidage ( 1) et comporte une section ( 31) qui s'étend le long du tamis de guidage ( 2) et contacte la couche ( 30) de la matière en suspension se trouvant sur le tamis (figure 10).