Mid Sweden University

Two different force sensors have been developed for tangential force

measurements in commercial TMP refiners, one is based on the use of piezoelectric

sensors and the other on strain gauges. The measurements are used to learn more

about the refining mechanism in both single-disc (SD) refiners and conical disc

(CD) refiners. Despite the large variations observed in both temperature and steam

pressure, it is possible to measure the force distribution in the plate gap.

According to trials in a first-stage SD refiner the tangential force in the

refiner gap is highest at the periphery. The tangential forces measured in the flat

zone in a CD refiner exhibit a similar profile to the forces in the SD refiner. In both

cases the force is increasing along the plate gap. The tangential force was more

scattered at the centre compared to periphery. The temperature profile was also

measured and it is important to point out that the temperature profile and the

tangential force profile had their maxima at different positions.

The fibre characteristics after the flat and CD zones respectively in a CD-82

working as a single-stage chip refiner have been studied. A special sampling

method made it possible to collect pulp sample at the end of the flat zone. The

results suggest that the flat zone plate gap is important for controlling the long fibre

fraction. In general the flat zone had a large influence on the fibre disintegration in

the CD refiner.

Två typer av kraftgivare har utvecklats för att mäta tangentiella krafter i

kommersiella TMP raffinörer, den ena baserad på piezoelektriska sensorer och den

andra på trådtöjningsgivare. Tekniken har använts för att lära mer om de mekanismer

som är verksamma vid raffinering i både plandiskraffinörer och i koniska raffinörer.

Trots extremt svåra förhållanden med stora variationer i både temperatur och

ångtryck har kraftfördelningen bestämts i malzonen.

Resultaten från plandiskförsöken visar att den tangentiella kraften i malzonen

antar ett maximum nära periferin. Kraftprofilen i planzonen på CD raffinören visar

en likartad profil som den som uppmätts i plandiskraffinören. I båda fallen ökar den

tangentiella kraften med radien och visar på större variationer i amplitud vid små

radier. Viktigt att notera är att temperaturprofilen och kraftprofilen antog sina

maxvärden vid olika radier.

En studie av fiberkarakteristiken i en enstegs CD-82 har genomförts där

massaprover har tagits både efter plan- och CD zonen. Försöken visade att

planzonsspalten har stor inverkan på långfiberandelen och fiberfraktionerna.