Tittel: Fremgangsmåte og apparat for å forbedre fiberutvikling ved tilsetning av behandlingsmiddel under fremstilling av mekanisk masse

Transkript

1 1 Tittel: Fremgangsmåte og apparat for å forbedre fiberutvikling ved tilsetning av behandlingsmiddel under fremstilling av mekanisk masse 1 OPPFINNELSENS BAKGRUNN Den foreliggende oppfinnelse vedrører separering av fibre fra lignocellulosematerialer, som for eksempel separering av fibre fra treflismatemateriale. Oppfinnelsen vedrører spesielt mekanisk raffinering, inkludert kjemimekanisk massefremstilling (CMP) og termomekanisk massefremstilling (TMP). I noen konvensjonelle mekaniske raffineringsprosesser utføres trinnene defibrering og fibrillering sammen i en enkelt mekanisme. Fordelene ved å skille trinnene trefiberdefibrering og fiberfibrillering omtales for eksempel i US patent ( 41 patent) som er basert på publisert internasjonal patentsøknad PCT/US03/27. Når fibre defibreres før fibrillering, kan det primære raffineringstrinnet optimeres for fibrillering. Optimeringen for fibrillering kan være for å minimere energisløsing ved å øke raffineringsintensitet. En fremgangsmåte for å skille defibrerings- og fibrilleringstrinnene er beskrevet i 41 patentet som å anvende en trykksatt flispresse etterfulgt av skånsom raffinering for å skille fibre i et forbehandlingsstadium (referert til som et «defibreringstrinn») og deretter ved høyintensitets trykksatt primærraffineringsstadium («fibrilleringstrinnet»). 2 US B1 fremlegger en massefremstillingsprosess som anvender et enzymbehandlingstrinn mellom to lavenergi termisk-mekaniske stadier. KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN I henhold til et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte ved mekanisk massefremstilling som definert ved krav 1 nedenfor. I henhold til et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes det et mekanisk massefremstillingsapparat som angitt i krav 6 nedenfor. 3 De uselvstendige kravene er rettet mot spesielle utførelsesformer av den forelig- gende oppfinnelsen.

2 2 KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE Figur 1 er en skjematisk tegning av et tverrsnitt av en treflis. Figurene 2 til 7 er flytskjemaer for mekaniske raffineringsprosesser som anvender midler som for eksempel kjemiske og biologiske midler, for å behandle lignocellulosematerialer som gjennomgår mekanisk, kjemimekanisk og termomekanisk raffinering. DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN 1 Det er utviklet spesifikke behandlingsmidler for anvendelse på defibrerte trefibre for å forbedre mekaniske raffineringsprosessers effektivitets- og kvalitetsutvikling. Behandlingene kan inkludere sure, nøytrale eller alkaliske kjemiske midler, og enzymatiske midler. Type middel (midler) og sted(ene) i raffineringsprosessen midlene skal anvendes på de defibrerte trefibre kan optimeres for å forbedre prosesseffektivitet. Prosesseffektivitet kan defineres ved en hvilken som helst av én eller flere av fysisk massekvalitet, forbedret glans og energibesparelse. Behandlingene med midler som fremlegges heri kan også tilveiebringe: 1) en evne til å benytte dårligere treslag og sagbruksavfall i en raffineringsprosess, og 2) forenkling av raffineringsprosessen nedstrøms for det primære raffineringstrinnet. 2 Behandlingene med midler som fremlegges heri kan anvendes for å målrette spesifikke anvendelsessteder for midler under den termiske og mekaniske raffineringsprosessen, slik som beskrevet i 41 patentet. Avhengig av midlet som anvendes i behandlingen er anvendelsesstedet for midlet under et defibreringstrinn (ved bruk av enzymatiske midler), under et fibrilleringstrinn (ved bruk ved bruk av kjemiske midler) og/eller rett etter et fibrilleringstrinn (fortrinnsvis bruk av blekemidler). Det valgte midlet er en viktig faktor for å bestemme det optimale stedet midlet kan anvendes i raffineringsprosessen for, for eksempel, å forbedre prosesseffektiviteten. 3 Prosessene og behandlingene som fremlegges heri utføres fortrinnsvis slik at defibrering og fibrillering er atskilte stadier, og foretrekkes utført i atskilte me-

3 3 1 2 kanismer. Alternativt kan atskillelsen av defibrerings- og fibrilleringstrinnene utføres i en enkelt mekanisme, som for eksempel i en mekanisk raffinør som har to eller flere raffineringssoner anordnet i serie. Fortrinnsvis oppnår defibreringstrinnet minst en prosent ( %) omvandling av intakte trefibre til godt atskilte fibre, og fortrinnsvis mer enn 70 prosent (70 %) omvandling med mindre enn % fibrillering. Fra forbehandlingstrinnet (defibreringen) resulterer defibreringsnivået fortrinnsvis i 40 til 90 prosent (40 % til 90 %) atskilte fibre i materialet. Det primære raffineringstrinnet (fibrilleringen) bør fortrinnsvis oppnå minst 90 prosent (90 %) fibrillerte fibre. Prosessene og behandlingene som fremlegges heri kan anvendes for lignocellulosematerialer som inkluderer trefliser fra bløte og harde treslag, og andre typer lignocellulosemateriale, inkludert materiale som per dags dato ses på som mindre ønskelige for bruk i de eksisterende fabrikkene. Raffinering, i den foreliggende søknadens sammenheng, inkluderer vanligvis et forbehandlingsstadium (defibrering) og et primært raffineringsstadium (fibrillering). Forbehandlingsstadiet (defibreringen) fibrerer treflismatematerialet under forhold som er mekanisk skånsomme og med lav intensitet, f. eks. trykksetting, for å initiere atskillelsen av individuelle fibre fra fibersubstansen i en treflis. Det primære raffineringsstadiet innebærer vanligvis krefter med høy mekanisk intensitet, f. eks. kutte- og slagpulser, som fibrillerer treflismaterialet til masse. Under fibrilleringen skrelles fibrene og fiberveggmaterialet løses opp. Raffinørene som anvendes til å fibrillere kan være mekaniske, koniske eller skiveformede raffinører med raffineringsplater som har enkle eller flere raffineringssoner. 3 Figur 1 er et diagram av en treflis som har fibre 12 av bløtt tre bundet sammen i en treflis. Bindematerialet finnes primært i midtlamellene 14 mellom fibrene 12 som inneholder en høy konsentrasjon av lignin. Hver fibers 12 struktur inkluderer forskjellige lag som er identifisert som P, og S-lagene som inkluderer tre individuelle lag merket S1, S2 og S3. P-laget representerer hver cellefibers primærvegg. S-lagene representerer fibercellens sekundærvegg, hvori S1-laget er et ytre lag av sekundærveggen, S2-laget er fiberens sekundærveggs hovedlegeme og S3-laget er sekundærveggens indre lag.

4 4 Under defibrilleringen delamineres det fibrilrike laget S2, f. eks. skrelles det av så mye som praktisk mulig fra hver fiber. S2-laget inneholder den største mengden av fibriller i fiberstrukturen. Bindematerialets overflateareal forbedres ved skrelling eller ved delaminering av S2-laget. En økning i overflatearealet korrelerer positivt med økninger i ønskede masseegenskaper som strekkstyrke og spredningskoeffisient. Fibrillering i forbehandlingsstadiet avdekker fiberens fibrøse areal for etterfølgende fibrillering i det primære raffineringsstadiet. 1 Tilsetningen av et middel i ett eller flere stadium i raffineringsprosessen hvor materialet er fibrert eller defibrert antas å forårsake reaksjoner som åpner trefibersubstansen og avdekker fibrøst veggmateriale for effektiv mykgjøring og maksimum fiberfibrillering, f. eks. delaminering av fibrøst veggmateriale. Alle fiberlagene (P, S1, S2 og S3) av lignocellulosematerialet mottar behandling av midlet. Reaksjonen mellom midlet og S2-laget forsterker fibrilleringen av S2- laget. Midlet kan være kjemikalier (sure, nøytrale, alkaliske), enzymer, sopp, bakterier, eller liknende og en hvilken som helst kombinasjon av disse. Midlet kan anvendes på forskjellige steder i raffineringsmekanismen(e) og i forskjellige stadier av raffineringsprosessen. 2 Midlet er i én utførelsesform fortrinnsvis et kjemisk basert middel som innføres under et primært raffineringstrinn (fibrilleringstrinn) for å minimere reaksjonstiden mellom midlet og trematerialet. Innføring av midlet på denne måten burde føre til preferansebløtgjøring og -reaksjon av fiberveggmaterialet mer enn av de ligninrike midtlamellene, og, derved maksimere det eksponerte spesifikke fiberoverflatearealet via delaminering av veggmaterialet i S2-laget, og til slutt fiberbindingen. Det foretrekkes videre at de kjemiske midlene ikke anvendes over lange eksponeringsperioder på fiberstrukturen på grunn av potensialet for å frembringe lange fibre belagt med lignin. 3 I en annen utførelsesform, kan et biologisk middel, som et enzym, anvendes under defibreringstrinnet for å tillate en økning i midlets reaksjonstid på trestrukturen, sammenliknet med den korte reaksjonstiden som resultatet av tilsetning av et kjemisk middel i det primære raffineringsstadiet. Biologiske midler krever vanligvis en oppholdstid på minst 1 minutter for å reagere ordentlig med

5 trestrukturene og oppnå en ønskelig fordel i å bløtgjøre S2-laget. Riktig påføring av midlet, som for eksempel det kjemiske midlet i den primære raffinøren (fibrillering) og det biologiske midlet i fibreringsraffinøren (defibreringstrinnet) ønskes for å gi forbedret massekvalitet. Etter behandling med ett eller flere midler, kan en ytterligere mekanisk raffineringsanordning eller én eller flere masseanordninger anvende skjær- og trykkrefter på treflisene for å ytterligere fibrillere og tilveiebringe andre fordelaktige egenskaper til massen, inkludert glansforbedring, ekstraksjonsstoffjerning, optisk forbedring og fiberutvikling (strekkbarhet, elastisitet, fiberlengde, høy spesifikk overflate, etc.). 1 Påføringen av et middel, f. eks. et kjemisk eller biologisk middel, i et prosesstadium kan tilveiebringe en reduksjon av driftskostnader ved hjelp av forbedret energieffektivitet og optimert kjemikaliebruk. Videre kan midlet, ved å innføre et middel, f. eks. et kjemisk middel, til fibrilleringsprosessen, tilveiebringe forbedrede optiske egenskaper i den raffinerte masse, inkludert egenskaper for forbedret lysspredning og opasitet i massen. En forbedret spredningskoeffisient kan oppnås ved at midlet bidrar til en høy spesifikk overflate i fibrene. Anvendelsen av midler kan også tillate en forenkling av raffineringsprosesstadiene og beslektede reduksjoner i investeringskostnader. 2 En annen fordel ved å anvende midler til en raffineringsprosess er økt ekstraksjonsstoffjerning, som er en betraktning som er spesielt relevant ved raffinering av harpiksholdige treslag. Når harpiksholdig tre defibreres og fiberstrukturen åpnes, kan treekstraksjonsstoffet ekstruderes fra treet og prosesseres ved hjelp av nedstrøms avvanningsutstyr. En annen fordel ved påføringen av midler som fremlegges heri er å forbedre homogeniseringen av tre med varierende tetthet og innhold av ekstraksjonsstoffer. Tilsetning av midler kan også forbedre dårlig treverks bindeevne med prosent eller mer ved en gitt malegrad. I tillegg kan bruk av midler muliggjøre at treverkskomponenter, for eksempel sagbruksavfall, anvendes som et trematemateriale for raffinering, der slike komponenter tidligere ikke var brukbare. 3 Figurene 2 til 7 er flytskjemaer for påføring av ett eller flere kjemiske midler i en mekanisk, kjemimekanisk eller termomekanisk raffineringsprosess (samlet hen-

6 6 vist til som en mekanisk raffinering). Flytskjemaet i figur 2 er for full raffineringsbehandling, med kjemikalier og bleking, av treflis. Treflis mates inn til et vaskestadium 22 og befordres til en to-trinns forbehandling, f. eks. defibreringsstadium 24. Det første trinnet i forbehandlingsstadiet 24 er en trykksatt flispresse 26 som opererer ved mindre enn 2 bar overtrykk, og som etterfølges av et fibreringsraffineringstrinn 28 som opererer ved mindre enn 3 bar overtrykk. Det fotografiske bildet viser treflisene etter anvendelse av den trykksatte flispressen 26 og bildet 32 viser treflisene etter anvendelse av fibreringsraffineringstrinnet 28. I dette forbehandlingsstadiet 24 tilsettes fortrinnsvis ingen kjemiske midler. 1 Etter forbehandlingsstadiet 24 behandles treflisene i et primært raffineringsstadium (fibrillering) 34 som kan inkludere en trykksatt mateanordning, en basningsanordning, en mekanisk skive- eller kjegleraffinør, hvori raffinøren også kan inkludere en blåseledning (f. eks. alt trykksatt utstyr fra materen til blåseledningen) og som opererer på mer enn 3 bars overtrykk. Ett eller flere kjemiske midler 36 tilsettes til det primære raffineringsstadiet 34. Tilsetning av kjemiske midler i det primære raffineringsstadiet kan hjelpe til å redusere reaksjonstiden mellom midlet og trematerialet. Tilsetningen av et biologisk middel er ikke vist i figur 2. 2 En annen fordel ved å tilsette et kjemisk middel i det primære raffineringsstadiet 34, i motsetning til i forbehandlingstrinnet 24, er at kjemiske midler ikke presses ut, f. eks. ekstruderes fra treflisene, under trykksetting av treflisene eller av en mateskrue (plug screw) 33 som mater den primære trykksatte raffinøren. Ved å la midlene bibeholdes i flisene, reagerer midlet med trefibrene med en full ladning av det kjemiske midlet (full charge). 3 Det minst ene kjemiske middel kan inkludere blekekjemikalier, fortrinnsvis MgOH2 og H2O2. Dersom det kjemiske midlet er, eller er kombinert med, oksidative blekevæsker, som for eksempel alkaliske peroksider, kan midlet og blekemidlet innføres: i) direkte i den primære raffinør 34, ii) i den primære raffinørs blåseledning 3, eller iii) delt mellom den primære raffinør og blåseledningen. Tilsetning av alkalisk blekevæske som eller med det kjemiske midlet i blåseledningen bør redusere eller minimere dekomponeringen av oksidative blekemidler som H2O2. Den fulle nytte av energireduksjon og styrkeutvikling som kan til-

7 7 skrives midlet kan kanskje ikke komme til sin fulle rett om ikke litt eller alt alkalisk middel tilsettes under primærraffineringsstadiet. Følgelig kan de kjemiske blekemidler også tilsettes ved innløpet til den primære raffinør og til raffinørens blåseledning. Det kjemiske blekemidlet kan også utskilles fra et mellomstadiumsbleketårn 38 mellom den primære raffinør og etterfølgende prosesseringstrinn 40 for å forsterke den resulterende tremasses blankingsrespons. Anvendelsen av et kjemisk blekemiddel på den måten som er vist i figur 2 kan tillate eliminering av eller vesentlig reduksjon av ytterligere blekeoperasjoner i de konvensjonelle prosesseringstrinnene Figur 3 er et flytskjema for et eksempel på en mekanisk raffineringsprosess 42 hvor forbehandlingstrinnet (delvis defibrering) 24 er et enkelt trinn i en trykksatt flispresse 26 som opererer ved mindre enn to bars overtrykk etterfulgt av et primært raffineringsstadium 34. En skrue, f. eks en mateskrue, flytter flisene fra forbehandlingstrinnet 24 til den primære raffineringstilstand 34. Flytskjemaet som vises i figur 3 representerer en middels behandling av treflisene med kjemikalier. Det primære raffineringsstadiet 34 kan inkludere en blåseledning 3, hvori det trykksatte utstyret fra materen til blåseledningen fortrinnsvis opererer ved mer enn 3 bar overtrykk, og fortrinnsvis mellom og 6 bar. Det primære raffineringsstadiet kan deles opp i en innersone for defibrering og en yttersone for fibrillering. Et kjemisk middel 36 tilsettes i det primære raffineringsstadiet 34. Dersom blekekjemikalier tilsettes med kjemisk middel, kan et mellomstadiumsbleketårn (se 38 i fig. 2) inkluderes for å maksimere glansen i tremassen som avgis fra det primære raffineringsstadiet. Videre kan blekekjemikalier også tilsettes i innløpet til den primære raffinør og raffinørens blåseledning. Tilsetning av et biologisk middel er ikke vist i figur 3. 3 Figur 4 er et flytskjema for en prosess 44 som ikke har et forbehandlingstrinn, slik som vist i figur 2 og 3. Følgelig er ikke prosess 44 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Prosessen 44 er en lett behandling med kjemikalier. I denne prosessen 44 strømmer fliser fra flisvaskestadiet 22 direkte til det primære raffineringsstadiet 34 som inkluderer en blåseledning. I denne prosessen 44 inkluderer det primære raffineringsstadiet 22 minst to atskilte raffineringssoner, hvori den første sonen er anordnet for å defibrere treflisene og en etterføl-

8 8 gende raffineringssone er anordnet for å fibrillere fibrene. Det primære raffineringsstadiet 34 kan inkludere en trykksatt mateanordning, en basningsanordning og en mekanisk raffinør som inkluderer en blåseledning, hvori det trykksatte utstyret fra materen til blåseledningen fortrinnsvis opererer ved mer enn 3 bar overtrykk. Blekekjemikalier kan også tilsettes til innløpet til den primære raffinøren og til raffinørens blåseledning. 1 Det kjemiske midlet 36 inntreffer fortrinnsvis etter defibreringsraffinørens plater og før de ytre fibrilleringsraffinørsplatene. I koniske raffinører tilsettes det kjemiske midlet fortrinnsvis etter den flate defibreringsplatesonen og før den koniske fibrilleringsplatesonen. I raffinører med flate skiver tilsettes det kjemiske midlet fortrinnsvis etter den flate indre defibreringssonen og før raffinørens platers flate ytre fibrilleringssone. De fleste store flatskiveraffinører har en periferisk åpning mellom de indre og ytre raffinørsplatene hvor fortynningsvann eller et kjemisk middel kan tilsettes. Blekekjemikalier kan tilsettes med eller som det kjemiske midlet 36 på en liknende måte som beskrevet ovenfor for innføringen av et blekemiddel med eller som det kjemiske midlet. Dersom blekekjemikalier tilsettes som del av det kjemiske midlet kan et bleketårn 39 inkluderes mellom det primære raffineringsstadiet 34 og de konvensjonelle prosesseringstrinnene 4. Tilsetningen av et biologisk middel er ikke vist i figur Figur er et flytskjema for en prosess 46 som anvender biologiske midler. Trefliser presses og mates til et flisvaskestadium 22 og befordres til et to-trinns forbehandlingsstadium 24. Forbehandlingsstadiet inkluderer et trykksatt stadium 26, som fortrinnsvis inkluderer en flispresse som opererer ved mindre enn 2 bar overtrykk, og et fibreringsraffineringstrinn 28, som fortrinnsvis opererer ved mindre enn 3 bar overtrykk. Prosessen 46 innfører ett eller flere biologiske middel 48 til forbehandlingsstadiet 24. Det minst ene biologiske middel kan tilsettes utløpsledningen 0 mellom den trykksatte flispresse i det trykksatte stadiet og innløpet til fibreringsraffinøren i trinn 28 og tilsettes direkte inn i fibreringsraffinøren. Strømningsledninger 2 og ventiler 4 leder det minst ene biologiske middel til fibreringsraffinøren 28 og muligens også til utløpsledningen 0. Det minst ene biologiske middel 48 kan også tilsettes prosessen 46 mellom en flispresse og fibreringsraffinøren 28.

9 9 Etter forbehandlingsstadiet 24 finnes det en binge 6 hvor trematerialet holdes i for eksempel 1 minutter til 3 timer, for å muliggjøre kontinuerlige reaksjoner mellom materialet og det biologiske midlet. Etter bingen befordres trematerialet til det primære raffineringsstadiet 34, som kan inkludere en trykksatt mateanordning, en basningsanordning og en mekanisk raffinør som inkluderer en blåseledning, hvori det trykksatte utstyret fra materen til blåseledningen opererer ved mer enn 3 bar overtrykk. 1 Figur 6 er et flytskjema for en prosess 8 hvor biologiske midler 48 og kjemiske midler 36 påføres trematerialet (fliser) som raffineres i prosessen. Treflisene presses og mates til flisvaskestadiet 22, og befordres til to-trinns forbehandlingsstadiet 24. Det trykksatte flistrinnet 26 kan inkludere en trykksatt flispresse som opererer ved mindre enn 2 bar overtrykk etterfulgt av et andre fibreringsraffineringstrinn 28 som opererer ved mindre enn 3 bar overtrykk. Det minst ene biologiske middel 48 tilsettes i forbehandlingsstadiet 24. Fortrinnsvis tilsettes ikke det minst ene kjemiske middel i forbehandlingsstadiet. De biologiske midlene kan også tilsettes prosessen 8 mellom flispressen og fibreringsraffinøren 28 og tilsettes i fibreringsraffinøren. De kjemiske midlene kan også tilsettes i innløpet til den primære raffinørens blåseledning. 2 3 Etter forbehandlingsstadiet 24 prosesseres trematerialet ved hjelp av det primære raffineringsstadiet 34 som kan inkludere en trykksatt mateanordning, en basningsanordning og en mekanisk raffinør med en blåseledning, hvori prosessen fra den trykksatte mateanordningen til blåseledningen fortrinnsvis opererer ved mer enn 3 bar overtrykk. Det kjemiske midlet 36 tilsettes til det primære raffineringsstadiet. De kjemiske midlene kan inkludere blekekjemikalier, fortrinnsvis Mg(OH)2 og H2O2. Dersom ett eller flere blekemiddel er inkludert som eller med det kjemiske midlet, kan litt eller alt kjemisk middel og blekemiddel tilsettes ved den primære blåseledningen. Dersom en blekevæske er det eneste kjemiske midlet som anvendes, bør i det minste litt eller alt kjemisk middel påføres ved den primære raffinøren for å forbedre energisparing og utvikling av tremassestyrken. Dersom et blekemiddel tilsettes, bør et mellomstadiumsbleketårn (se fig. 4) fortrinnsvis befinne seg mellom det primære raffineringsstadiet 34 og de etterfølgende prosesstrinnene 40. Anvendelsen av blekemidler som eller med det kjemiske midlet tilsettes i det primære raffineringsstadiet 34 kan ta hensyn

10 til elimineringen eller den vesentlige reduksjonen av bleketrinn i de konvensjonelle prosesseringstrinnene Figur 7 er et flytskjema, f.eks. flytdiagram, av en eksempelvis mekanisk tremassefremstillingsprosess 60 hvor minst ett kjemisk middel 36 anvendes. Det kjemiske midlet er eksempelvis et alkalisk peroksidmiddel påført i det primære raffineringsstadiet 34, og prosessen 60 inkluderer et mellomstadiumsblekestadium 38. Prosessen 60 er en forenklet raffineringsprosess, hvori forenklingene inkluderer elimineringen av: i) trykksatt siling av massen i hovedlinjen, ii) avvanning og raffinering av avkast fra hovedlinjen, iii) en skivefilteravvanning til masselagring, og iv) et etterblekingsanlegg. Ved å eliminere én eller flere av disse mekanismene som typisk finnes i mekaniske massefremstillingsprosesser, er det vesentlige kostbesparelser i kostnad for installert utsyr sammenliknet med et konvensjonelt termomekanisk massefremstillingssystem. Videre kan prosessen 60 tilveiebringe reduserte produksjonskostnader på grunn av elimineringen av én eller flere av prosessene i) til iv) identifisert ovenfor. Tilsetningen av et biologisk middel er ikke vist i figur 7. 2 Anvendelsen av midler, slike som kjemiske og biologiske midler, i forbehandlingsstadiet 24 og det primære raffineringsstadiet 34 som beskrevet heri, kan forenkle omfanget og kompleksiteten av raffineringsprosesstrinnene nedstrøms det primære raffinørsstadiet 34, og derved redusere kostnadene for nedstrømsutstyret. Anvendelsen av midler som beskrevet heri kan forbedre fiberbindingen og redusere flisinnholdet (shive) i den resulterende massen etter hovedlinjeraffineringen slik at ingen eller minimal siling er nødvendig for den mekaniske massefremstillingsprosessen. Konvensjonelle prosesseringstrinn kan utføres etter mellomsstadiumsblekingen. Trinnene kan inkludere et tremassepresse- og vaskestadium 62, sekundære og tertiære mekaniske raffineringstrinn 64 og 66 som utføres ved eller mindre enn 4 bar overtrykk, og et lagringsstadium 68 for tremasse med middels konsistens som kan inkludere lagring av massen i et lagringstårn.

11 11 P a t e n t k r a v 1. Fremgangsmåte ved mekanisk massefremstilling omfattende: å defibrere et finfordelt celluloseholdig materiale () i et forbehandlingstrinn (24) hvorunder et biologisk middel innføres i det celluloseholdige materialet; å raffinere det defibrerte celluloseholdige materialet () mekanisk i et primært raffineringstrinn (34) hvorunder et kjemisk middel innføres i det celluloseholdige materialet; og å sende ut et raffinert og defibrert celluloseholdig materiale () fra det primære raffineringstrinnet (34) Fremgangsmåten ved mekanisk massefremstilling ifølge krav 1 hvor det kjemis- ke midlet (36) inkluderer et blekekjemikalium. 3. Fremgangsmåten ved mekanisk massefremstilling ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2 hvori det celluloseholdige materialet () inkluderer trefliser og forbehandlingstrinnet (24) inkluderer et trykksatt flispressestadium (26) og et fibreringsraffinørstadium (28) som mottar det celluloseholdige materialet () som kommer ut fra flispressestadiet (26) Fremgangsmåten ved mekanisk massefremstilling ifølge krav 3 hvori det biologiske midlet (48) innføres direkte inn i fibreringsraffinørstadiet (28) og mellom det trykksatte flispressestadiet (26) og fibreringsraffinørstadiet (28). 3. Fremgangsmåten ved mekanisk massefremstilling ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4 hvori det celluloseholdige materialet () inkluderer trefliser og hvor forbehandlingstrinnet omformer minst 40 prosent (40 %) av intakte trefibre i treflisene til godt atskilte fibre, og hvor det primære raffineringstrinnet omformer celluloseproduktmaterialet () til minst 90 prosent (90 %) fibrillerte fibre.

12 12 6. Mekanisk massefremstillingsapparat omfattende: en forbehandlingsdefibreringsanordning (24) som mottar finfordelt celluloseholdig materiale (); en primær raffinør(34) som mottar finfordelt celluloseholdig materiale () som sendes ut fra forbehandlingsdefibreringsanordningen (24); en kilde for et biologisk middel (48); en kilde for et kjemisk middel (36); et innløp til forbehandlingsdefibreringsanordningen (24) for det biologiske midlet (48); og et innløp til den primære raffinøren for det kjemiske midlet (36) Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge krav 6 som videre omfatter en ledning (2) fra kilden til et biologisk middel (48) som er koplet til innløpet til defibreringsanordningen (24) og en ledning fra kilden til et kjemisk middel (36) som er koplet til innløpet til den primære raffinøren (34) hvori hver ledning (2) leverer midlet til innløpet Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6 og 7 hvori forbehandlingsdefibreringsanordningen (24) omfatter en trykksatt flispresse (26) som opererer ved et trykk på eller lavere enn 2 bar overtrykk og en fibreringsraffinør (28) som opererer ved et trykk på eller lavere enn tre bar overtrykk, og hvori den primære raffinøren (34) opererer ved et trykk på til 6 bar overtrykk Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge kravene 7 og 8 hvor ledningen (2) fra kilden er i fluid forbindelse med fibreringsraffinøren (28) og en ledning (0) som forbinder den trykksatte flispressen (26) og fibreringsraffinøren (28), hvori det biologiske midlet (48) strømmer gjennom ledningen (2) til fibreringsraffinøren (28) og ledningen (0) mellom fibreringsraffinøren (28) og den trykksatte flispressen (26).

13 13. Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge krav 8 hvori innløpet til forbehandlingsdefibreringsanordningen (24) er i fluid forbindelse med fibreringsraffinøren (28) og med en ledning (0) som forbinder den trykksatte flispressen (26) og fibreringsraffinøren (28). 11. Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6 til som videre omfatter et bleketårn (39) som mottar det celluloseholdige materialet () fra den primære raffinøren (28) Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge et hvilket som helst av kravene 6 til 11 hvori det celluloseholdige materialet () inkluderer trefliser. 13. Mekanisk massefremstillingsapparat ifølge krav 12 som videre omfatter en flisvaskeanordning (22) som sender ut det finfordelte celluloseholdige materialet () til forbehandlingsdefibreringsanordningen (24).

14 14

15 1

16 16

17 17

18 18

19 19

20