JP2024111814A - 精練セグメント - Google Patents

Abstract

【課題】 リグノセルロース含有繊維材料を精練するための精練器（１）のための精練セグメント（４）を提供する。【解決手段】 精練セグメントは、内端縁（２０）と、内端縁の反対側の外端縁（２１）と、精練バー（２５）及びそれら精練バーの間の精練溝（２６）を含む精練表面（５）とを含む。精練表面は、精練セグメントの外端縁から内端縁に向けて少なくとも部分的に延びる少なくとも１つの凹部（２７、２７’、２７’’）を含み、精練セグメントの外端縁から内端縁に向けて少なくとも部分的に延びる少なくとも１つの逆流案内溝（２８）を少なくとも部分的に形成する。少なくとも１つの凹部の体積は、内端縁に向けて減少するように構成され、少なくとも１つの逆流案内溝の体積が内端縁に向けて減少するようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、繊維材料の精練（refining：リファイニング）に関し、特に、リグノセルロース含有繊維材料を精練するための精練器に関する精練セグメントに関する。

繊維材料を精練するために使用される精練器、例えば機械パルプの製造に使用される精練器、又は任意の低濃度精練に使用される精練器は、典型的には、互いに対向し、互いに相対的に回転する、つまり一方又は両方が回転する２つの精練要素を含む。精練要素は、精練バーとそれら精練バーの間の精練溝とが設けられた精練表面を含み、精練バーは、精練される材料、すなわちパルプを解繊及び精練することを目的としており、精練溝は、精練される材料を精練表面に沿って前方に搬送することを目的としている。精練要素の精練表面は、典型的に、それぞれの精練要素の本体に固定されたいくつかの精練セグメントから形成され、それにより精練セグメントは、精練バーとそれら精練バーの間の精練溝とが設けられた精練表面を含む。この場合に、精練要素の完全な精練表面は、こうして精練要素内で互いに隣り合って固定されたいくつかの精練セグメントの精練表面から形成される。そのような精練セグメントの例は、フィンランド国特許第１２６２６３号に示されており、ここで、精練セグメントは、精練バーとそれら精練バーの間の精練溝とが設けられた精練表面を含み、精練表面には、精練バーの内端縁（inner end edge）から精練セグメントの外端縁（outer end edge）に向けて延び、精練される材料及び既に精練した材料を精練セグメントの外縁に向けて搬送し、それにより精練の能力を増加させることを目的とする特定の供給溝が設けられる。あるいはまた、精練セグメントは、それぞれの精練要素の全周に亘って延びる単一の均一なピース（piece）であってもよく、それによりこの単一の均一なピースの精練表面内の精練バー及び精練溝が、精練要素の完全な精練表面を形成する。このタイプの精練セグメントは精練充填（refiner filling）とも呼ばれる。

リグノセルロース系材料からパルプを製造する全てのプロセスは、望ましくない品質問題としてシーブ（shives：結束繊維）を生成する。シーブは、加工（cooking）又は機械的処理中に木材材料が繊維に不完全に分割されることによって生成される粒子、繊維束、又は木材の破片である。シーブは、生産されるパルプの品質を汚染するだけでなく、精練器等のいくつかの処理装置の動作を悪化させる。シーブは、精練表面を塞ぎ、それにより生産されるパルプの品質を低下させ、精練器の能力を低下させる傾向がある。従って、パルプ中のシーブの量又は割合を減らす必要がある。

本発明の目的は、繊維材料を精練するための新規な精練セグメントを提供することである。

本発明は、独立請求項の特徴によって特徴付けられる。

本発明は、予想される精練効果を達成するために、繊維材料を集め、その中のシーブを精練セグメントの精練表面上を逆流させ、逆流する繊維材料及びその中のシーブを制御した方法で案内して精練器内の精練ギャップに戻すことにより、精練される繊維材料に施される精練効果を向上させるという着想に基づいている。

本発明の利点は、パルプ特性、実際には強度等の他のパルプ品質パラメータを損なうことなく、繊維製造の副産物として知られ、繊維加工中に除去されるはずであるシーブの量を減少させることであり、パルプ中のシーブの量が減ると、形成及び滑らかさが向上する。

本発明のいくつかの実施形態は、従属請求項に開示される。

以下に、添付の図面を参照して、好ましい実施形態によって本発明をより詳細に説明する。
円錐形の精練要素を含む円錐形の精練器を概略的に示す部分断面側面図である。 斜め上から見たステータ精練セグメントを概略的に示す図である。 実際の精練実験の試験結果の一例を概略的に示す図である。 第２のステータ精練セグメントを上から見た概略図である。 図４Ａの精練セグメントの断面を概略的に示す側面図である。 第３のステータ精練セグメントを上から見た概略図である。 図５Ａの精練セグメントの断面を概略的に示す側面図である。 互いに隣り合って配置された一組の第４のステータ精練セグメントを斜め上から見た概略図である。 斜め上から見た第５のステータ精練セグメントを概略的に示す図である。 明確にするために、図は本発明のいくつかの実施形態を簡略化して示している。同様の参照番号は、図中の同様の要素を特定する。

図１は、精練器１の断面の概略側面図である。精練器１は、例えば、リグノセルロースを含む木質又は植物由来の繊維材料を精練するために使用することができる。精練器１で精練される繊維材料は、パルプ懸濁液の形態、すなわち、水と繊維材料と、場合によってはいくつかの添加剤との混合物である。精練において、精練器１に供給されるパルプ懸濁液の濃度（consistency）は、実際のニーズに応じて変化し得る。精練器１に供給されるパルプ懸濁液の濃度は、例えば、原料及び意図する最終製品に基づいて変化し得る。低濃度の精練用途では、精練器１に供給されるパルプ懸濁液の濃度は、典型的には６％未満であり、典型的には２．５％～５．５％の間である。高濃度の精練用途では、精練器１に供給されるパルプ懸濁液の濃度は、典型的には２５％を超え、典型的には３５％～５０％の間である。本明細書に開示する精練セグメントは、低濃度精練器と高濃度精練器との両方で使用することができる。さらに、図１に示される精練器１は円錐形の精練器であるが、ディスク（disc）型の精練器、円錐ディスク型の精練器、及び円筒形の精練器も同様に使用することができる。

図１の精練器１は、フレーム２と、フレーム２に支持される固定ステータ３とを含み、ステータ３は、精練器１の固定精練要素を形成する。ステータ３は、２つ以上のステータ精練セグメント４を含み、各ステータ精練セグメント４は、ステータ３の周囲に亘って部分的にのみ延びる。このようなステータ精練セグメント４の例が図２に概略的に示される。ステータ精練セグメント４は、精練バーとそれら精練バーの間の精練溝とを含む。ステータ精練セグメント４の精練バー及び精練溝は、それぞれの精練セグメント４の精練表面５を形成し、それにより各ステータ精練セグメント４の精練表面５は、ステータ３の精練表面の一部を提供する。ステータ３の完全な精練表面５には、必要数のステータ精練セグメント４が互いに隣り合ってステータ３に固定された精練表面５が形成され、それによってステータ３の全周に亘って延びる完全な精練表面５が設けられる。明確にするために、本明細書では、各単一のステータ精練セグメント４の精練表面とステータ３の完全な精練表面との両方が同じ参照符号５で示される。

精練器１は、精練器１のロータ６をさらに含み、ロータ６は、精練器１の回転可能な精練要素を形成する。ロータ６はロータフレーム７を含む。ロータフレーム７は、ロータ６をその中心軸線の周りに回転させるために使用される回転可能なシャフト１０に接続される。ロータ６は、２つ以上のロータ精練セグメント８をさらに含み、各ロータ精練セグメント８は、ロータ３の周囲に亘って部分的にのみ延びる。こうして、ロータ精練セグメント８は、例えば、図２に概略的に示されるステータ精練セグメント４に類似し得る。ロータ精練セグメント８はロータフレーム７に支持されており、各ロータ精練セグメント８は精練バーとそれら精練バーの間の精練溝とを含む。ロータ精練セグメント８の精練バー及び精練溝は、それぞれの精練セグメント８の精練表面９を形成し、それにより各ロータ精練セグメント８の精練表面９は、ロータ６の精練表面の一部を提供する。ロータ６の完全な精練表面には、必要数のロータ精練セグメント８が互いに隣り合ってロータ６に固定された精練表面９が形成され、それによってロータ６の全周に亘って延びる完全な精練表面９が提供される。明確にするために、本明細書では、各単一のロータ精練セグメント８の精練表面とロータ６の完全な精練表面との両方が同じ参照符号９で示される。

あるいはまた、精練セグメントは、ステータ３又はロータ６の全周に亘って延びる単一の均一なピースであってもよく、それにより、この単一の均一なピースの精練表面内の精練バー及び精練溝が、ステータ３又はロータ６の完全な精練表面を形成する。

精練される繊維材料は、精練器１内に供給され、矢印Ｆで示すように、供給チャネル１２を介して、互いに対向するステータ２とロータ６との間に残された精練ギャップ１１に供給される。精練した材料は、矢印Ｄで概略的に示されるように、排出チャネル１３を介して精練器１から取り除かれる。

図２は、斜め上から見たステータ精練セグメント４を概略的に示す。ステータ精練セグメント４は、本体４ａと、精練器１の精練ギャップ１１に向かう、すなわちロータ６に向き合う前面４ｂと、精練器１のフレーム２に向き合う背面４ｃとを含む。

図２のステータ精練セグメント４は、円錐形の精練器１のステータ３の精練表面５の一部を形成するために使用するのに適用可能であり、それにより、ステータ３における完全な精練表面５は、図２の必要数のステータ精練セグメント４を互いに隣り合わせてステータ３の周囲に沿って配置することによって提供される。以下のこの明細書で説明する解決策は、特に、円錐形の精練器１、ディスク型の精練器、又は円錐ディスク型の精練器での使用に適用可能な円錐形及びディスク状のステータ精練セグメント４について例示するが、この解決策は、円錐形の精練器１、ディスク型の精練器、又は円錐ディスク型の精練器での使用に適用可能なロータ精練セグメント、及び円筒形の精練器での使用に適用可能なステータ及びロータ精練セグメントにそれぞれ適用することができる。さらに、この解決策は、単一の均一なピースとしてステータ３又はロータ６の全周に亘って延びる精練セグメントにそれぞれ適用してもよい。

精練セグメント４は、ステータ３の内周に向けられるように意図した内端縁２０又は第１の端部エッジ（first end edge）２０を含む。精練セグメント４はさらに、精練セグメント４の長手方向において内端縁２０とは反対側にある外端縁２１又は第２の端部エッジ２１を含み、外端縁２１は、ステータ３の外周に向かうように意図される。一般に、精練セグメントは、内端縁２０から外端縁２１まで延びる長手方向、すなわち長手方向軸線ＬＡを有しており、幅方向は長手方向軸線を横切る方向である。精練器に取り付けるときに、精練セグメントの長手方向軸線ＬＡは、円錐形及び円筒形の精練器の場合には精練器の実質的に軸方向（axial）に向き合わせされ、ディスク型の精練器の場合には精練器の半径方向に向き合わせされる。さらに、円錐形の精練器では、典型的に、ステータ／ロータの半径方向に小さい端部はステータ／ロータの内周を指すと考えられ、ステータ／ロータの半径方向に大きい端部はステータ／ロータの外周を指すと考えられる。ディスク型の精練器では、精練器の中心に半径方向に最も近い精練セグメントの部分はステータ／ロータの内周を指すと考えられ、精練器の中心から半径方向に最も遠く離れた精練セグメントの部分はステータ／ロータの外周を指すと考えられる。

精練セグメント４は、精練セグメント４の内端縁２０から精練セグメント４の外端縁２１まで延びる第１の側縁２２をさらに含む。精練セグメント４は、精練セグメント４の周方向に第１の側縁２２の反対側にある第２の側縁２３をさらに含む。第２の側縁２３は、精練セグメント４の内端縁２０から精練セグメント４の外端縁２１まで延びる。内端縁２０及び外端縁２１は、第１の側縁２２及び第２の側縁２３とともに、精練セグメント４の周囲２４を規定するのに寄与する。単一の均一なピースとしてステータ３又はロータ６の全周に亘って延びる精練セグメントでは、精練セグメントの側縁は存在せず、対応する端縁２０、２１のみが存在する。

精練セグメント４の前面には、精練バー２５と、精練バー２５の間の精練溝２６とが設けられ、精練バー２５及び精練溝２６が一緒になって精練セグメント４の精練表面５を提供する。精練バー２５は、精練される材料を解繊して精練することを目的としており、精練溝２６は、精練バー２６の間で精練される材料を精練表面５に沿って前方に搬送することを目的としている。精練される材料は、精練セグメント４の内端縁２０を越えて精練表面５上に供給され、既に精練した材料は、精練セグメント４の外端縁２１を越えて精練表面５から離れる方向に排出される。一般に、精練セグメントは、実際の製造ニーズに応じて特定の性能を提供するために、精練バーと精練溝の様々な構成からなる異なるパターンを有することができ、例示のみを目的として、精練セグメント４の精練表面５を、精練バー２５及び精練溝２６を考慮して図２に示す。こうして、精練表面５の実際の実施態様は、多くの方法で変化し得る。精練セグメント４において、精練セグメント４の上面４ａ’は、精練バー２５及び精練溝２６の底部レベルを形成する。換言すれば、精練セグメント４の上面４ａ’は、底部、すなわち精練溝２６の底面を形成する。

ステータ精練セグメント４の精練表面５における精練バー２５及び精練溝２６の寸法は、例えば精練される原材料及び意図する精練度又は最終製品に基づいて、多くの方法で変化し得る。典型的には、精練バー２５の幅Ｗ２５は約１．３～７ｍｍであり、精練溝２６の幅Ｗ２６は約１．３～７ｍｍである。精練バー２５の高さ、すなわち精練バー２５の頂部から精練溝２６の底部までの精練溝２６の深さは、典型的に約５～１０ｍｍである。しかしながら、精練バー２５及び精練溝２６の幅、並びに精練溝２６の深さについては他の範囲も可能である。精練バー２５の幅Ｗ２５及び精練溝２６の幅Ｗ２６は、以下の図４Ａに概略的に開示される。精練バー及び精練溝の寸法は、典型的には、それぞれのロータ精練セグメントにおいて同じである。

図１の精練セグメント４は、精練セグメント４の外端縁２１から（精練セグメント４の内端縁２０まで延びることなく）ステータ精練セグメント４の内端縁２０に向けて少なくとも部分的に延びる延びる凹部２７をさらに含む。凹部２７は、精練セグメント４の外端縁２１から（もっとも精練セグメント４の内端縁２０まで延びることなく）精練セグメント４の内端縁２０に向けて少なくとも部分的に延びる逆流案内溝２８を形成する。凹部２７は、精練セグメント４の本体４ａにおいて、精練バー２５及び精練溝２６の底部レベルより下に形成される。こうして、凹部２７の上部レベルは、精練セグメント４の本体４ａの上面４ａ’と同じレベルにあり、凹部２７の底部、すなわち底面は、精練セグメント４の本体４ａ内に延びる。これは、凹部２７及びそれぞれの逆流案内溝２８が、精練セグメントの本体４ａにおいて精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて少なくとも部分的に延び、精練バー２５及び精練溝２６の底部レベルより下に延びることを意味する。逆流とは、精練される繊維材料の流れが、精練セグメントの精練表面で逆方向に、すなわち精練セグメントの外端縁から精練セグメント内端縁に向かう方向に流れることを指す。逆流案内溝２８の目的は、その繊維材料及びその中のシーブを精練ギャップ１１内に逆流させて精練させるように案内することである。さらに、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向かう凹部２７の長手方向において、凹部２７の体積は、精練セグメント４の内端縁に向かうにつれて減少し、逆流案内溝２８の体積が精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少するように構成される。図２の例、後で示す図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂの例では、精練セグメント４は単一の逆流案内溝２８を含むが、実際の実施形態では、ステータ精練セグメント内の逆流案内溝２８の数は１つより多くてもよい。凹部２７は、精練セグメント４から材料を除去することによって、又は精練セグメント４から材料を除くことによって、精練セグメント４の本体４ａに形成することができる。

精練セグメント４における逆流案内溝２８の使用目的は、精練セグメント４の精練表面５上を逆流する、すなわち精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向かう方向に流れる繊維材料及びその中のシーブを集めること、及び逆流する繊維材料及びその中のシーブを精練ギャップ１１内にさらに案内して精練することにある。繊維材料及びその中のシーブの精練ギャップ１１内への案内は、逆流案内溝２８のその長手方向における体積が精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少することに応答して行われる。こうして、逆流案内溝２８の体積の減少によって、逆流する繊維材料及びその中のシーブを精練ギャップ１１内に押し込み、精練させる。精練セグメント４の精練表面５上での繊維材料のこの逆流は、例えば、精練セグメント４の外端縁２１に広がる圧力が精練セグメント４の内端縁２０に広がる圧力よりも高いことに応答して起こり得、可能性のある逆流は、典型的には、ロータ側よりもステータ側で強くなる。逆流案内溝２８は、精練セグメント４の内端縁２０まで延びてもよいが、逆流案内溝２８が精練セグメント４の内端縁２０まで延びない場合には、繊維材料が逆流案内溝内を逆流して精練セグメント４の内端縁２０まで到達する可能性があることにより、精練される繊維材料を精練ギャップ１１内に供給する際の乱れ（disturbances）の可能性を回避することができる。

こうして、逆流案内溝２８の効果は、逆流する繊維材料及びその中のシーブを案内し、又は逆流する繊維材料及びその中のシーブを精練ギャップ１１に押し込んで精練させることである。また、逆流制御溝２８は、精練セグメント内により多くの開放体積を提供し、それにより、精練セグメントの精練表面上での繊維材料をより多く混合する。逆流案内溝２８のこれらの効果により、パルプの特性及び強度等の他のパルプ品質パラメータを損なうことなく、シーブの量が減少し、パルプ内のシーブの量が減少すると、形成及び平滑性等も改善される。

図４Ａは、第２のステータ精練セグメント４を上から概略的に示し、図４Ｂは、図４Ａの精練セグメント４の断面の側面図を概略的に示す。図４Ａ及び４Ｂは、逆流案内溝２８のいくつかの特徴をより詳細に説明するために示されており、明確にするために、精練バー２５、精練溝２６、及びその中の逆流案内溝２８の寸法は、精練セグメント４の寸法に対して非常に大きく誇張される。さらに、精練バー２５、精練溝２６、及び逆流案内溝２８の寸法も、必ずしも互いに対して一定の縮尺である必要はない。

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１にある第１の端部２８ａと、精練セグメント４の内端縁２０に面する第２の端部２８ｂとを有する。こうして、逆流案内溝２８の長手方向は、逆流案内溝２８の第１の端部２８ａから逆流案内溝２８の第２の端部２８ｂに向かう溝の方向である。

図２、図４Ａ、及び図４Ｂの実施形態では、逆流案内溝２８は、直線状であり、その長手方向に、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０への実質的に直線方向に延びるように構成される。換言すれば、図２、図４Ａ、及び図４Ｂの実施形態では、逆流案内溝２８の仮想中心線の接線は、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて実質的に直線方向に延び、すなわち精練セグメント４の長手方向又は長手方向軸線ＬＡに実質的に平行な位置にある。このような実施形態では、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて実質的に完全に延びると考えられる。

図示しない別の実施形態によれば、直線状の逆流案内溝２８を精練セグメント４の長手方向又は長手方向軸線ＬＡに対して傾斜した位置に配置することができ、それにより、逆流案内溝２８をその長手方向に精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延びるように構成することができる。この場合に、図２、図４Ａ、及び図４Ｂの実施形態とは異なり、逆流案内溝の仮想中心線の接線は、精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的に延びており、及び精練セグメント４の側縁２２、２３の一方に向けて部分的に延びており、それにより、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延びると考えられる。逆流案内溝２８の中心線と精練セグメント４の長手方向軸線ＬＡとの間の角度、すなわち、逆流案内溝２８の中心線の接線と精練セグメント４の長手方向軸線ＬＡとの間の角度は、例えば、逆流案内溝２８の長手方向に沿って１０～５０度の間であってもよい。

以下の図７に概略的に示す代替実施形態によれば、逆流案内溝２８は湾曲しており、それにより、逆流案内溝２８は、その長手方向に、精練セグメント４の外端縁２１から少なくとも部分的に精練セグメント４の外端縁２２に向かうように湾曲して延びるように構成される。その場合に、図２、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６の実施形態とは異なり、逆流案内溝２８の仮想中心線の接線は、逆流案内溝２８の長手方向の少なくともいくつかの点で、精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延び、及び精練セグメント４の側縁２２、２３の一方に向けて部分的に延び、それにより、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延びる。

この解決策によれば、凹部２７の体積は、精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少し、逆流案内溝２８の体積が精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少するように構成される。精練セグメント４の内端縁２０に向かう、すなわち逆流案内溝２８の体積を逆流案内溝２８の第２の端部２８ｂに向けて減少させることは、例えば精練セグメント４の内端縁２０に向けて凹部２７の幅を減少させること、又は精練セグメント４の内端縁２０に向けて凹部２７の深さを減少させること、のうちの少なくとも１つによって実施することができる。こうして、逆流案内溝２８の体積を精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少させることは、例えば、凹部２７の幅及び／又は深さを精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少させることによって実現され得る。

一実施形態によれば、逆流案内溝２８の幅は、その長手方向に、逆流案内溝２８のその第２の端部２８ｂにおける幅Ｗ２８ｂが、逆流案内溝２８のその第１の端部２８ａにおける幅Ｗ２８ａの約０％～９５％となるように、減少するように構成される。逆流案内溝２８の第１の端部２８ａにおける幅Ｗ２８ａは、例えば約５ｍｍ～２０ｍｍとすることができる。

一実施形態によれば、逆流案内溝２８の深さは、その長手方向において、逆流案内溝２８の第２の端部２８ｂにおける深さが、逆流案内溝２８の第１の端部２８ａにおける深さよりも小さくなるように、減少するように構成される。逆流案内溝２８の深さＤ２８は、図４Ｂに逆流案内溝２８の第１の端部２８ａにおいて概略的に示される。一実施形態によれば、逆流案内溝２８の深さＤ２８は、その第２の端部２８ｂに向けて減少するように構成され、それによって、逆流案内溝２８の底部２８ｃ、すなわち凹部２７の底部が、逆流案内溝２８の第１の端部２８ａから逆流案内溝２８の第２の端部２８ｂに向けて約０．１～５度の角度αで立ち上がり、逆流案内溝２８の第２の端部２８に向かう逆流案内溝２８の体積を減少させるように構成される。逆流案内溝２８の第１の端部２８ａにおける深さは、例えば、精練溝２６の底部から約３～１０ｍｍ下にあり得る。こうして、上で述べたように、凹部２７、従ってそれぞれの逆流案内溝２８は、精練セグメント４の本体４ａにおいて、精練セグメント４の外端縁２１から少なくとも部分的に精練セグメント４の内端縁２０に向けて、精練バー２５及び精練溝２６の底部レベルより下に延びる。

一実施形態によれば、凹部２７、ひいては逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１と精練セグメント４の内端縁２０との間で、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメントの長さの約２５％～７５％の距離まで延びるように構成される。換言すると、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁から、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の長手方向の寸法の約２５％～７５％まで延びる精練セグメントの部分に位置するように構成される。こうして、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１で始まり、精練セグメント４の外端縁２１と内端縁２０との間の精練セグメント４のある部分で終わる。直線状の逆流案内溝２８を含む図４Ａの例を参照すると、これは、直線状の逆流案内溝２８の長さＬ２８が、精練セグメント４の長手方向における精練セグメント４の寸法の約２５％～７５％となるように選択されることを意味する。ステータ精練セグメント４の精練表面５上で繊維材料が逆流し得る体積が大きいほど、繊維材料の精練ギャップ１１への逆流を効率的に案内するために、より広い逆流案内溝２８を選択することができる。

図５Ａは、第３のステータ精練セグメント４を上から概略的に示し、図５Ｂは、図５Ａの精練セグメント４の断面の側面図を概略的に示す。図５Ａ及び図５Ｂの実施形態は、図４Ａ及び４Ｂの実施形態と実質的に同様であるが、それに加えて、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態は、精練セグメント本体４ａを貫通して延びる孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃを含む。孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃは逆流案内溝２８に沿って（in line with：と一直線上に）配置されており、それにより孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、逆流案内溝２８の底部２８ｃから精練セグメントの背面４ｃまで延びる。明確にするために、孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃの寸法は必ずしも一定の縮尺ではなく、精練セグメントの他の特徴に比べて誇張してある。

孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、逆流案内溝２８内を逆流する繊維材料の少なくとも一部が孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃに入り、孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃを通って、精練セグメント４の背面４ｃに流入する可能性を提供する。繊維材料のその一部は、精練セグメント４の内端縁２０まで流れ、精練セグメント４の内端縁２０でステータ３とロータ６との間の精練ギャップ１内に逆流することができる。図５Ｂに参照符号Ｒで示される矢印で概略的に示されるように、繊維材料のこの循環は、繊維材料を精練器内で再循環させ、それによって精練効果を複数回受ける効果を有する。

図示していない実施形態によれば、孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃの少なくともいくつかは、精練セグメント４の中央部分、すなわち、精練バー２５及び精練溝２６を含む精練セグメント４の部分に位置することができるが、逆流案内溝２８とは一直線上に配置されず、これにより、繊維材料の上述した再循環が増加する可能性がある。

図５Ａ及び図５Ｂの実施形態では、孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃは円形である。孔の形状及びサイズは、精練セグメント４の実際の実施態様に応じて変化し得るが、典型的には、孔の形状及びサイズは、単一の精練セグメント４において一定である。孔の数が多いほど、また、孔のサイズが大きいほど、一般に、より効率的な再循環効果を提供することができるが、孔の数及びサイズは、もちろん、例えば精練セグメント４の構造的耐久性及び精練の意図した能力を考慮して制限しなければならない。何故ならば、孔が多ければ多いほど、精練セグメント４の刃先長さが短くなり、精練される繊維材料が受ける精練効果が少なくなるためである。

精練におけるシーブ削減の一例は、実際の実験の試験結果を示す図３の図に概略的に示されており、繊維材料は、逆流案内溝２８が設けられ、この溝２８に開口部２９ａ、２９ｂ、２９ｃが設けられたステータ精練セグメントを含む精練器内で精練され（三角形の識別子が付いた実線）、逆流案内溝２８が設けられ、この溝２８に開口部２９ａ、２９ｂ、２９ｃが設けられていないステータ精練セグメントを含む精練器内で精練され（正方形の識別子が付いた実線）、及び逆流案内溝２８が設けられておらず、他の点では同様の精練表面を含むテータ精練セグメントを含む精練器内で精練した（ｘのような識別子が付いた破線）。図の横軸は、ＩＳＯ規格ＩＳＯ５２６７に従って測定した、繊維懸濁液のＣＳＦ（Canadian Standard Freeness）値をミリリットル（ｍｌ）で表し、図の縦軸はシーブの減少率（％）を表す。図３の図面は、逆流案内溝２８が設けられたステータ精練セグメントを適用した場合に、精練繊維材料におけるシーブの量が明らかに減少したことを示している。ステータ精練セグメントに、逆流案内溝２８と一直線に整列した孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃが設けられた場合に、シーブの量の減少はさらに顕著であった。

図６は、互いに隣り合って配置された一組の第４のステータ精練セグメント４を斜め上から見た概略図である。図６の精練セグメント４の基本構造は、上の図に示し上述したものと同様であるが、精練セグメント４の実質的に中間セクションに単一の凹部２７を有する代わりに、図６の精練セグメント４は、精練セグメント４の第１の側縁２２にある第１の凹部２７’と、精練セグメント４の第２の側縁２３にある第２の凹部２７’’とを含む。第１の凹部２７’及び第２の凹部２７’’は、精練セグメント４のそれぞれの側縁２２、２３に沿って、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて延びる。さらに、第１の凹部２７’及び第２の凹部２７’’の体積は、精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少するように構成される。

ステータ３の精練表面５を組み付けるときに、精練セグメント４は互いに隣り合って配置され、それにより、精練セグメント４の第１の側縁２２が、図６に２つの隣接する精練セグメント４を例として示すように、隣接する精練セグメントの第２の側縁２３に対して配置されることになる。右側の精練セグメント４の第１の側縁２２が、右側の精練セグメント４の第２の側縁２３に対して配置されるときに、右側の精練セグメント４の第１の凹部２７’と、左側の精練セグメント４の第２の凹部２７’'とが、精練セグメント４の接続部で、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて延びる逆流案内溝２８を一緒に形成し、逆流案内溝２８の体積は、精練セグメント４の内端縁２０に向けて減少するように構成される。

図６に示される精練セグメント４の実施形態の利点は、精練セグメント４の中間セクションにおける均一な精練表面であり、これにより精練セグメント４の刃先長さの損失が、典型的に、逆流案内溝２８が精練セグメント４の中間セクション上にある精練セグメント４より少ないことである。別の利点は、特に逆流案内溝２８のこの位置でも孔が使用される場合に、精練セグメント４の製造が容易であることである。

図７は、斜め上から見た第５のステータ精練セグメント４を概略的に示す。図７の精練セグメント４は、ディスク型の精練器又は円錐ディスク型の精練器での使用に適用可能な平坦又はディスク状の精練セグメント４である。図７の精練セグメント４の基本構造は、上で開示したものと同様である。図７の精練セグメント４はまた、逆流案内溝２８を形成する凹部２７を含む。さらに、逆流案内溝２８と整列する孔２９ａ、２９ｂがある。図７は、精練セグメント本体４ａを貫通して延び、精練セグメント４を精練器１のフレーム２に固定するためのボルト等の適切な固定部材を受け取るように意図する締結開口部３０も開示する。

図７の精練セグメント４の実施形態では、逆流案内溝２８は湾曲しており、これにより、逆流案内溝２８は、その長手方向に、精練セグメント４の外端縁２１から少なくとも部分的に精練セグメント４の内端縁２０に向けて湾曲して延びるように構成され、これにより、逆流案内溝２８の仮想中心線ＣＬの接線が、逆流案内溝２８の長手方向の少なくともいくつかの点で、精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延び、精練セグメント４の第１の側縁２２に向けて部分的に延びており、それにより、逆流案内溝２８は、精練セグメント４の外端縁２１から精練セグメント４の内端縁２０に向けて部分的にのみ延びる。逆流案内溝２８の中心線ＣＬと精練セグメント４の長手方向軸線ＬＡとの間の角度β、すなわち、逆流案内溝２８の中心線ＣＬの接線と精練セグメント４の長手方向軸線ＬＡとの間の角度βは、逆流案内溝２８の長手方向に沿って、例えば１０～５０度の範囲で変化してもよい。

技術が進歩するにつれて、本発明の概念を様々な方法で実現し得ることは、当業者には明らかであろう。本発明及びその実施形態は、上述の例に限定されず、特許請求の範囲内で変更することができる。

Claims (13)

1. リグノセルロース含有繊維材料を精練するための精練器（１）のための精練セグメント（４）であって、当該精練セグメントは、
   内端縁（２０）と、該内端縁（２０）とは反対側の外端縁（２１）と、
   精練バー（２５）及びそれら精練バーの間の精練溝（２６）を含む精練表面（５）と、を含み、
   当該精練セグメント（４）の前記精練表面（５）は、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に延びる少なくとも１つの凹部（２７、２７’、２７’’）であって、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に延びる少なくとも１つの逆流案内溝（２８）を少なくとも部分的に形成するための少なくとも１つの凹部（２７、２７’、２７’’）を含み、
   該少なくとも１つの凹部（２７、２７’、２７’'）の体積は、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて減少するように構成され、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて減少するように前記少なくとも１つの逆流案内溝（２８）の体積を提供する、
   精練セグメント。
2. 前記少なくとも１つの凹部（２７、２７’、２７’'）は、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）まで延びることなく、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に延びるように構成されており、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）まで延びることなく、当該精練セグメント（４）の外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に延びる少なくとも１つの逆流案内溝（２８）を形成する、請求項１に記載の精練セグメント。
3. 前記凹部（２７、２７’、２７’'）の幅が、前記精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて減少するように構成されており、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて前記逆流案内溝（２８）の前記体積を減少させる、請求項１又は２に記載の精練セグメント。
4. 前記逆流案内溝（２８）は、前記精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）にある第１の端部（２８ａ）と、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に面する第２の端部（２８ｂ）とを有しており、前記逆流案内溝（２８）の前記第２の端部（２８ｂ）の幅（Ｗ２８ｂ）が、前記逆流案内溝（２８）の前記第１の端部（２８ａ）の幅（Ｗ２８ａ）の約０～９５％である、請求項３に記載の精練セグメント。
5. 前記逆流案内溝（２８）の第１の端部（２８ａ）の前記幅（Ｗ２８ａ）は約５～２０ｍｍである、請求項３又は４に記載の精練セグメント。
6. 前記凹部（２７、２７’、２７’’）の深さが、当該精練セグメントの前記内端縁（２０）に向けて減少するように構成されており、前記逆流案内溝（２８）の前記体積を当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて減少させる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の精練セグメント。
7. 前記逆流案内溝（２８）は、前記精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）にある第１の端部（２８ａ）と、当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて少なくとも部分的に面する第２の端部（２８ｂ）とを有しており、前記逆流案内溝（２８）の底部（２８ｃ）が、前記逆流案内溝（２８）の前記第１の端部（２８ａ）から前記逆流案内溝（２８ｂ）の前記第２の端部（２８ｂ）に向けて約０．１～５度の角度（α）で立ち上がるように構成され、前記逆流案内溝（２８）の前記体積を当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて減少させる、請求項６に記載の精練セグメント。
8. 前記逆流案内溝（２８）の第１の端部（２８ａ）における前記深さ（Ｄ２８）は、前記精練溝（２６）の底部から約３～１０ｍｍ下にある、請求項６又は７に記載の精練セグメント。
9. 前記逆流案内溝（２８）は、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）と当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）との間で、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の長さの２５％～７５％の距離まで延びるように構成される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の精練セグメント。
10. 前記逆流案内溝（２８）は、実質的に直線であり、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて実質的に直線方向に延びるように構成される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の精練セグメント。
11. 前記逆流案内溝（２８）は、湾曲しており、当該精練セグメント（４）の前記外端縁（２１）から当該精練セグメント（４）の前記内端縁（２０）に向けて湾曲して延びるように構成される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の精練セグメント。
12. 当該精練セグメント（４）の前記精練表面（５）は、ブレードセグメント本体（４ｃ）を貫通して延びる孔（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ）を含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の精練セグメント。
13. 前記孔（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ）は、前記少なくとも１つの逆流案内溝（２８）と整列して配置される、請求項１２に記載の精練セグメント。