JP2811489B2 - 木材パルプ、とくに故紙を含む木材パルプの処理法と、それを粉砕するためのかくはん機 - Google Patents

木材パルプ、とくに故紙を含む木材パルプの処理法と、それを粉砕するためのかくはん機

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    • Y02W30/64—Paper recycling

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の分野】
本発明は木材繊維パルプの処理法に関するものであ
り、さらに詳しくは、請求項１の前文に述べた種類の故
紙または再生紙を含むパルプを処理する方法に関するも
のである。 もう一つの態様によれば、本発明は、微細に分割され
ている木材繊維パルプ、さらに詳しくは請求項６の前文
に述べた種類の木材繊維パルプのためのかくはん機に関
するものである。
【従来の技術】
従来の技術に従ってこのようなパルプを処理する場
合、そのパルプは、スクリュープレス手段によって脱水
区間のパルプを脱水し、パルプ粘稠度を４−６％という
処理開始時の値から、約30％という処理終了時の値まで
増加するための段階を含む、複数の段階で処理される。 パルプは脱水区間から加熱区間へと送られ、そこでパ
ルプが進行する間にその区間に蒸気が供給される。この
区間でパルプはいわゆるパルプ破砕機によって処理さ
れ、この破砕機はパルプを粉粒体または微細粒子または
他の形に変え、飽和蒸気によってそのパルプを迅速に、
また均一に望む温度まで加熱できるようにする。平均蒸
気消費量は、パルプ１トンあたり約300kgである。 加熱され、また微細に分割されたパルプは、そのあ
と、かくはん機に送られ、このかくはん機によってパル
プ材料は、高粘稠度でゆっくりと加工できる。これは、
かくはん機の相互に対向する歯付き円盤によって、つま
りその１枚の円盤がもう１枚の円盤に対して回転するこ
とによって、行うことができる。かくはんギャップを、
電気油圧式の装置によって適切に、作業中に調整する。 処理されたパルプの温度は、処理するパルプの性質に
よって、例えば80℃から120℃までの間で変化する。パ
ルプ内の繊維は、過度の高温の場合には、破壊される
か、または損傷を受けやすい。 加熱区間から出てくるパルプの粘稠度は30％までであ
る。この粘稠度は前記区間に送出された加圧蒸気によっ
て、ある程度まで減少する。 通常は希釈水または希薄水がかくはん過程の間に加え
られ、したがってかくはん機からポンプで送り出される
パルプの粘稠度は3.5％から６％の間にある。しかしパ
ルプ粘稠度が約10％に高まる場合もある。 12−13％を越えると、現在の技術ではもはやパルプを
送り出すことはできない。 しかしそれ以上に高い粘稠度を必要とする場合が多
く、25−30％またはそれ以上の値が求められる場合があ
る。しかしそのような粘稠度は従来使用されてきたパル
プ処理法によっては達成することができない。 同時に、供給する蒸気の温度および／または圧力を増
加したいという要求があり、この要求はパルプになった
汚染度の高い再生紙を処理する場合に特に明白なものと
なる。 しかし蒸気の熱含量を効果的に回復する点で、困難が
生じる。例えば、蒸気が装置から吹き出し、その結果十
分に役立たなくなる。 この処理法の現状を示す例は、SE,B,435 532とFl,B,6
6927（いずれもSunds Defibrator）およびFl,B,58171
（Keskuslaboratorio）に見られる。これらの従来の方
法と装置の場合、蒸気は別々の蒸気出口から除去され排
出されて、その蒸気が再利用できるようになっている。 これらの従来の方法は、いずれも再生紙を含むパルプ
の処理、特に汚染度の高い紙の処理に関するものではな
い。
【発明の目的】
本発明の主要目的は、加熱区間に供給された蒸気の熱
含量をより有効な方法で利用できるようにする、木材繊
維パルプの改良処理法を提供し、それによって汚染度の
高い再生紙をもっと効果的に処理できるようにし、処理
ずみ最終製品のパルプ粘稠度を増加することである。 もう一つの目的は、単純な手段によって処理製品の主
要パラメータに適合することができ、処理過程中の主要
温度が100℃以下の値と、実質的に100℃以上の値の間で
変化する場合に、良好な結果を得ることができ、従来は
達成できないと考えられてきたパルプ粘稠度での最終製
品を生産する、処理方法を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、主要な構造を複雑化する
ことなく、供給された蒸気の熱含量をもっと有効に利用
できるようにし、パルプの汚染の程度やパルプの他の性
質に従って簡単に調整と制御を行うことができ、最終製
品の望む性質に従って、またさらに詳しくは入って来る
パルプの粘調度に関連して、容易に調整ができる、木材
繊維パルプ、さらに詳しくは再生紙を含む木材繊維パル
プを、処理す入るための装置を提供することである。
【発明の概要】
従って本発明の一つの態様は、微細分割されたパルプ
をかくはん機からスクリュープレスへと送る段階があ
り、そのスクリュープレスの一端が、圧縮されたパルプ
の主要な密封プラグを形成するように、蒸気の分離漏れ
を起こさずに閉じられていることを特徴とする、前記の
ような種類の方法にある。 スクリュープレスの内部に形成されたプラグは、装置
からの蒸気の漏れに対する効果的な密封を行い、それに
よって処理された最終製品のパルプ粘稠度を増加させる
ことができる。 このようにして、本発明の方法は30％またはそれ以上
のパルプ粘稠度を達成することができる。 また加熱区間での蒸気温度を増加させることができ
る、これは汚染度の高い再生紙を処理する場合に特に有
利である。本発明の範囲内で、120℃またはそれ以上の
上限の温度を使用することができる。加熱区間に送出し
た蒸気の圧力もまた増加させることができ、処理過程で
の産出量を改善することができる。 実際上は、スクリュープレスの前記の一端をバルブ装
置で閉じ、そのバルブ装置を逆圧により作動させ、前記
バルブに対してプラグが加える圧力があらかじめ設定し
た値を超過すると開くようにする方法が好ましい。 バルブ装置によって加える逆圧が高くなるほど、ブラ
グはかたくなり、または濃密になり、また汚染物をパル
プから除去する効率が高くなる。 また蒸気の圧力と温度を調整し、またパルプの汚染度
に応じてバルブが加える逆圧を調整するということも、
本発明の範囲内にある。 もう一つの態様によれば、本発明は、微細分割された
脱水および加熱木材繊維パルプのためのかくはん機に関
するものであり、このかくはん機は、微細分割したパル
プの出口がスクリュープレスへと通じ、そのスクリュー
プレスによってパルプが蒸気の分離漏れを起こさずに進
行することを特徴とし、またスクリュープレスの一端が
バルブ装置で閉じられており、前進するパルプが圧縮さ
れ、前記の一端でプラグ密封を達成することを特徴とす
る、かくはん機に関するものである。 本発明による装置のその他の特徴は、従属装置請求項
で述べる。 本発明の理解を容易にし、またさらに他の特徴を明ら
かにするために、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら、より詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は本発明による方法を実施するための処理装置の
いくつかの構成部分の基本構造を表している。 図２は処理設備のかくはん機部分の側面図で、一部を
切欠き図にしたものであり、かくはん機が、装置を密封
するパルプ−プラグを作り出すような方法で、スクリュ
ープレスまたは「プラグ送り出しスクリュー」と協同作
動する方法を表している。 図３は、図２に示した装置の端面図である。
【好ましい実施例の説明】
図１は、再生紙を含むパルプ処理のための設備の主要
構成部のいくつかの概略図である。 パルプは導管２を通じてスクリュー式脱水装置３に送
られ、その装置のなかでパルプは処理開始時の粘稠度２
％から処理終了時の粘稠度８％まで脱水され、パルプか
ら搾り出された水は導管19を通じて排出される。 脱水区間にはスクリュープレス４も含まれており、こ
の装置によって、パルプ粘稠度は処理開始時の値６％か
ら処理終了時の値30％に増加する。スクリューは硬質合
金で被覆してある。スクリュープレスは、かくはん装置
のすべての部分が容易に接近できるように、設計されて
いる。その後パルプは、プラグスクリュー５によって運
ばれ、垂直コンベヤスクリュー６によって、処理装置の
加熱区間に位置するパルプ破砕機へと運ばれる。蒸気
は、多岐管注入装置８を通じて、パルプ破砕機の縦軸に
沿って、異なった位置で導入される。蒸気の圧力と温度
は、流入するパルプの汚染の程度によって変化する。 パルプ破砕機は、パルプのかたまりを微粒子に変え、
それによってパルプが均一にまた迅速に加熱できるよう
にする。微細分割されたパルプはこのように、飽和蒸気
を使って、望みの温度に効果的に加熱することができ
る。蒸気の超過圧力は、適切なバルブ装置を使って制御
する。 加熱したパルプ粉粒体をパルプ破砕機７からコンベヤ
スクリュー９を通してかくはん機10へと移動する。かく
はん機10は縮尺を大きくし、またかくはん機部分を切欠
き図にして、図２に示してある。 図２で分かるように、かくはん機は、注入口の付いた
ハウジング10aを含んでおり、その注入口を通じてパル
プが軸方向に中央の送入区間に送出される。 かくはん機にはローター11が含まれており、これは電
動機によって回転し、送入区間付近に位置するその端に
ポンプ羽根が付いている。またそのローターには、歯12
aをそなえた周辺部のある円盤12が付いている。これら
の歯はかくはん機に流入するパルプを微細分割するよう
に、ハウジングに固定させて取付けた歯付きリングまた
は円盤の歯とかみ合うようにしてある。希釈水が導管1
3、14、を通じてかくはん機に送出される。 かくはん機はまた、フランジ10bによってハウジング
に接続された出口16を含んでいる。 出口16のフランジ接続部10bが、スクリュープレスま
たはプラグ送出スクリュー20の対応するフランジ接続部
20bに接続されている。スクリュー20の一端に蝶形弁21
がそなえられ、ピボットジャーナル22に旋回するように
取付けてあり、空圧ピストンシリンダ装置23、24で作動
する。ピストンシリンダ装置の取付けは、蝶形弁21が、
スクリュー20の前記の一端に形成されたパルププラグに
対して設定された逆圧を加えるように、調整手段（図示
せず）で調整する。このようにして蝶形弁は、プラグに
よる圧力が前記の設定圧力を超過する場合に開き、それ
によって、プラクは望みのパルプ粘稠度、即ち30％また
はそれ以上のパルプ粘稠度でスクリューから排出され
る。 以上の説明から分かるように、パルププラグは装置を
密封し、超過圧力と比較的高い温度、例えば110−120℃
で装置に送出される蒸気の熱含量が、最も有効な方法で
利用できるように、機能する。 装置に送出される蒸気の圧力と温度は、処理されるパ
ルプの汚染度が高い場合、適切に調節される。同様に、
ピストンシリンダ装置23によって蝶形弁21に加えられる
逆圧もまた、パルプの汚染の程度に応じて調整される。 図２と３から分かるように、かくはん機とスクリュー
20の間にあるフランジ接続部10bと20bの断面は長方形で
あり、それによってかくはん機出口とスクリュー入口の
内側寸法、即ちかくはん機からスクリューに移されるパ
ルプが貫流する面積は、ローター円盤12の直径に、相互
にかみ合う歯付き円盤の領域でのかくはん機の全幅を掛
け合わせた面積に、ほぼ対応することになる。すでに述
べたように、前記のようなプラグ送出スクリューをかく
はん機に直接接続したことによって、パルプ製品の粘稠
度を30％またはそれ以上に上昇させることができ、また
装置に供給する蒸気のエネルギー含量を効果的に回復す
ることもできる。なぜならスクリュー20の前記の一端に
形成されたパルププラグが効果的に装置を密閉し、蒸気
の熱含量を最良の方法で利用できるようにするからであ
る。 高粘稠度パルプをかくはん機によって狭い導管または
狭い空間を通して注入することはできないので、かくは
ん機出口の形状は重要である。 従って、図の実施例で示したように、かくはん機出口
の寸法は相対的に大きい。出口が他の点に関してどのよ
うに配置されるか、またはかくはん機とプラグ送り出し
スクリューが互いに対してどのように配置されるかは、
本発明にとって重要ではない。この点でただ一つの重要
な特徴は、２つの部分が一緒になって密閉した装置を形
成し、装置から蒸気が逃げないように、スクリュー内に
形成されたパルププラグが作用するということである。 かくはん機の上流にある処理装置内の構成部品は、主
要な作動条件によって変化することがある。 最後に、現在のところ、本発明の範囲内で、どの位の
処理温度を使用することができるか、またはどの位のパ
ルプ濃度が達成できるのかを正確に述べることはできな
い。しかし本発明によって相当に高い作業温度で作動で
きるようになり、その結果これまで可能と考えられてき
たより相当に高いパルプ粘稠度を得ることができるよう
になったことが実証された。この点に関してあげられた
数字は、概略値として考えるべきであり、本発明を適用
する場合には、さらに高い値が得られる可能性がある。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パルプが、脱水区間を通過した後に加熱区
    間へと送出され、また前記加熱区間に蒸気を供給すると
    同時にその内部を前進し、そのあとかくはん機の中で微
    細分割される方法において、微細分割されたパルプを、
    蒸気の分離漏れを起こすことなく、かくはん機からスク
    リュープレスへと送出し、そのスクリュープレスの一端
    が密閉されており、パルプを圧縮して前記一端でプラグ
    を密閉するようになっていることを特徴とする、木材パ
    ルプ、特に故紙を含むパルプの処理法。
  2. 【請求項２】プラグにより加えられている圧力が設定値
    を越えると、バルブ装置が開くようになっていて、逆圧
    を加えるそのようなバルブ装置によってスクリュープレ
    スの前記一端を閉じることを特徴とする、請求項１記載
    の木材パルブ、特に故紙を含むパルプの処理法。
  3. 【請求項３】100℃以上の、またはおそらく110℃以上
    の、または場合によっては120℃以上の温度で、パルプ
    をスクリュープレスへと送出することを特徴とする、請
    求項２記載の木材パルプ、特に故紙を含むパルプの処理
    法。
  4. 【請求項４】かくはん機に希釈水を送出可能にすると共
    に、希釈水の送出によりスクリュープレスの内部に形成
    されたプラグのパルプ粘稠度が10％を越え、またはおそ
    らく20％を越え、または30％を越える場合があることを
    特徴とする、請求項１、２または３記載の木材パルプ、
    特に故紙を含むパルプの処理法。
  5. 【請求項５】加熱区間に供給する蒸気の圧力及び温度
    と、バルブ装置に加えられる逆圧とを調整可能に形成し
    たことを特徴とする、請求項２または３記載の木材パル
    プ、特に故紙を含むパルプの処理法。
  6. 【請求項６】木材繊維パルプ、特に再生紙を含むパルプ
    を処理するかくはん機で、 ａ）実質的に軸方向にパルプを注入区間へと導くための
    入口を備えたハウジング（10a）と、 ｂ）注入区間の領域にできればポンプ羽根を備えている
    ローター（11）と、 ｃ）ローターに取付けられ、歯（12a）を備えた周辺部
    があり、その歯がリングまたは円盤上の対向する歯とか
    み合い、そのリングまたは円盤がパルプを微細分割する
    ためにハウジングの内部でできれば固定される円盤（1
    2）と、 ｄ）入口が接続部（10b）によってスクリュープレス（2
    0）に接続され、そのスクリュープレスが、蒸気の分離
    漏れを起こさずに、パルプをスクリューの一端へと前進
    させ、また前記スクリューの前記一端をバルブ装置（2
    1）によって密閉し、パルプを圧縮して、スクリュープ
    レスの前記一端の付近でプラグ密閉を達成することを特
    徴とする、微細分割される出口（16）と、 を含む木材パルプ、特に故紙を含むパルプを粉砕するた
    めのかくはん機。
  7. 【請求項７】接続部（10b）は、実質上、長方形の断面
    を有し、前記接続部の内側寸法が、ローター円盤（12）
    の直径と歯付き円盤によって占められたその領域内での
    かくはん機の全幅とにほぼ対応することを特徴とする、
    請求項６記載の木材パルプ、特に故紙を含むパルプを粉
    砕するためのかくはん機。
  8. 【請求項８】バルブ装置（21）が例えば空圧作動装置
    （22,23,24）により密閉され、この空圧作動装置が、前
    記バルブに対して加えられる形成されたプラグの圧力が
    設定値を越える場合には、前記バルブが開くようになっ
    ていることを特徴とする、請求項６または７に記載の木
    材パルプ、特に故紙を含むパルプを粉砕するためのかく
    はん機。
  9. 【請求項９】蒸気の導入とともに前記入口へと送出され
    る汚染度の高いパルプを処理することを特に目的とする
    かくはん機であって、パルプが汚染されている程度に従
    って、パルプに導入される蒸気の圧力と温度を制御し、
    またバルブ装置（21）が加える逆圧を制御するための手
    段があることを特徴とする、請求項６、７または８記載
    の木材パルプ、特に故紙を含むパルプを粉砕するための
    かくはん機。
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