JP3787306B2 - 古紙からパルプを調製する方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、製紙分野に関し、特に、紙を生産するための古紙の再利用によるパルプの調製に関する。
【０００２】
古紙からパルプを製造する場合、セルロース繊維を懸濁液にして、望ましくない異物、いわゆる汚染物質を除去することが必要である。この操作は、汚染除去操作と呼ばれる。汚染物質は、様々な形状を取りうる。特に、金属粒子（ステープル）、砂や砂利、吸着部室、プラスチック片などがある。
【０００３】
また、インキもある。インキは、一定の生産、特に印刷、筆記用の「白い」紙や衛生紙（「ティッシュペーパー」）では除去することが重要である。
上記の汚染物質に加えて、一定の製造（雑誌、印刷、筆記用紙）で紙に内添された填料もある。填料の存在は、特に、衛生紙の生産には好ましくないことがある。この場合には、パルプから填料を分離することが必要である。
【０００４】
古紙によるパルプの調製は、古紙の離解から様々な汚染除去ステップ、場合によってはインキの除去（脱インキ）や填料の除去（クリーニング）までの全体プロセスであり、繊維が最初の白さに戻れるようにする一つまたは二つの漂白ステップを含むこともある。生産されたパルプは、製紙機に供給される。
包装カートン用のパルプの調製は、汚染除去に関して、ずっと制約が少ない。
【０００５】
古紙からパルプを調製する従来の方法は、常に、離解装置により紙を離解し、繊維を懸濁液状にすることから始まる（ステップＡ）。離解装置は、ロータ（またはタービン）を備えた設備であり、水と混ぜた古紙を十分に強く攪拌し、繊維間の結合（水素結合）を順に離すようにする。古紙から製造するパルプは、このように再構成される。
【０００６】
次に、最終パルプの品質に応じて、以下のステップを実施する。
−ステップＢ：大きい汚染除去。最も大きい要素、特にプラスチックを除塵手段により除去する。
−ステップＣ：大きい砂、ガラス片、ステープル等の金属片など、重くて大きい粒子を流体サイクロンにより除去する。
−ステップＤ：小さいプラスチックまたは中間サイズの他の汚染物質を２または３段階の孔を有する除塵手段により除去する。このステップは、小さい孔（１から３ｍｍ）にパルプを通し、孔のサイズより大きい汚染物質を留めることからなる。
−ステップＥ：孔付きの精選手段と同じ原理に従って動作するスリット付きの精選手段（０．１から０．３ｍｍ）により、（平らな汚染物質との対比により）主に顆粒状の外観をもつ小さい汚染物質を除去する。 繊維がその小さい方の直径を考慮して通過可能なスリットに孔を代える。
−ステップＦ：いわゆる「白い」紙に対しては、一つまたは複数のフローテーション室によりインキを除去する。インキは、場合によっては、石鹸または界面活性剤を用いて小さい気泡により分離される。
−ステップＧ：流体サイクロンの複数段のバッテリーにより、細かい砂と、大きい黒い要素（重くて小さい汚染物質）とを除去する。
−ステップＨ：一定の場合には、密度１未満の小さい汚染物質を流体サイクロンで除去する。
−ステップＩ：特に、ティッシュペーパーの場合、パルプの洗浄により填料を除去する。水の大部分を排出して、大半の填料を水と共に搬送する。
−ステップＪ：パルプを濃縮化して、製紙機に送る前の保管を容易にし、あるいは、加熱または叩解分散のためにパルプを調製する。
−ステップＫ：一定の場合には、残留汚染物質を分散装置またはパルパーにより分散し、これらの汚染物質を目に見えなくする。他の場合には、叩解装置によりパルプの機械特性を変える。
【０００７】
大部分の場合、上記の一つまたは複数のステップを省略したり、繰り返したりする。その場合は第二のループを考慮し、さらに、第二のループ後に一つまたは複数のステップを再び繰り返すときは、第三のループを考慮する。
【０００８】
−ステップＬ：溶解エアマイクロフローテーション装置により濾液を浄化する。懸濁物は、フロックとして集められてから、空気とポリマー（凝集剤と凝固剤）との微小泡により表面に浮遊する。
−ステップＭ：ステップＬの時に採取した固形物を濃縮化する。
−ステップＮ：精選ステーションにより残留水を処理する。
−ステップＯ：一定の用途のためのファイバーを漂白する。
【０００９】
現在、使用されているパルプの調製方法は、上記のステップを多かれ少なかれ完全に組み合わせたものであり、各ステップが異なる装置により実施されている。一般に、パルプは、各ステップの間で汲み出されるので、著しいエネルギーが消費される。幾つかのステップは、化学製品の使用を要する。新しいセルロースの使用に比べて古紙のリサイクル方法の競争力が劣ることはよくあり、特に、厳密な光学基準を課す「白い」紙を製造する場合はそうである。
【００１０】
本発明は、その基本構成において、生産する紙のタイプとは無関係に上記のステップＨ、Ｊ、Ｌ、Ｍ、さらにはＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｉに代わることを目的とし、また、エネルギーおよび化学製品を著しく節約できるようにすることを目的とする。かくして、古紙のリサイクルは、最も要求の厳しい用途を含めて、ずっと競争力を増す。本発明は、さらに、非常に少ない用地で実現できる。
このため、本発明は、請求項１に記載の方法と請求項２に記載の装置とを提案する。従属クレームでは、本発明による装置のための実施形態を示す。
【００１１】
本発明は、主な用途に対応して発明の詳細な説明に開示された主要変形実施形態を示す、６枚の図面で示されている。番号は、本文に記載された参照記号に対応する。全ての図面は、例として示されたものであり、限定的な意図はない。
【００１２】
図１は、基本構成で特に衛生紙（いわゆる「ティッシュペーパー」）に適用された本発明の実施形態の断面図であり、基本的な機能に加えて、スクリーン（６）を通る繊維を回収し、装置の中心で管（１４）により繊維を回収する装置と、２つのステップからなる浄化装置と、回収要素の再投入装置（１３）とを有する。
【００１３】
図２は、特に衛生紙に適用される本発明の実施形態の断面図であり、基本機能に加えて、沈降チャンバ（２５）の細かい砂と他の「重い」または「軽い」汚染物質とを除去するパルプの予備処理手段と、スリット付きの除塵手段と、スクリーン（６）を通った繊維を回収して、チャンバ（３３）に集中させる装置と、回収要素の再投入装置（１３）とを有する。
【００１４】
図３は、特に、印刷用紙および筆記用紙、新聞紙、雑誌に適用される本発明の実施形態の断面図であり、基本機能に加えて、沈降チャンバ（２５）の細かい砂と他の「重い」または「軽い」汚染物質とを除去するパルプの予備処理手段と、スリット付きの除塵手段と、チャンバ（３３）の予備浄化装置と、回収要素の再投入装置（１３）とを有する。
【００１５】
図４は、特にカートン紙および包装紙に適用される本発明の実施形態の断面図であり、基本機能に加えて、沈降チャンバ（２５）の細かい砂と他の「重い」または「軽い」汚染物質とを除去するパルプの予備処理手段と、スリット付きの除塵手段と、チャンバ（３３）の予備浄化装置と、ディフレクタ（３９）によるパルプの浄化時に採取された要素の再投入装置とを有する。
【００１６】
図５は、孔／スリット付きの除塵スクリーンのオリフィスの断面図である。
図６は、螺旋状の管により周辺（８）で採取されたファイバーの制動装置に対応する。
【００１７】
衛生紙、いわゆる「ティッシュペーパー」に対して、本発明は、その基本構成に、洗浄機能、脱インキ機能、密度１未満の粒子の除去機能、繊維の濃縮機能、濾液から出る懸濁物の濃縮機能、水の浄化機能、密度１未満の汚染物質の除去機能を集結することからなる。従って、本発明は、従来のパルプ調製方法のステップＦ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｌ、Ｍに対応する装置に代わるものである。図１、２は、特に、こうした品質の紙に対して適用される本発明の二つの実施形態を示している。
【００１８】
印刷用紙、筆記用紙、新聞雑誌の紙に対しては、本発明は、その基本構成に、脱インキ機能、繊維の濃縮化機能、水の浄化機能、および密度１未満の汚染物質の除去機能を集結することからなる。本発明は、従来のパルプ調製方法のステップＦ、Ｈ、Ｊ、Ｌ、Ｍと、場合によっては、ステップＩとをまとめたものである。図３は、この用途に対する本発明の実施形態を特に示している。
【００１９】
漂白しない繊維を特に用いて包装紙および包装カートンを生産する場合、本発明は、その基本構成に、繊維の濃縮機能、水の浄化機能、密度１未満の汚染物質の除去機能、および場合によっては長い繊維／短い繊維の分別機能を集結することからなる。本発明は、従来のパルプ調製方法のステップＨ、Ｊ、Ｌ、Ｍに代わる。図４は、この用途に対する本発明の実施形態を示している。
【００２０】
用途とは無関係に、さらに完全な構成では、本発明は、従来のパルプ調製方法のステップＣからＥおよびＧに代わる。
【００２１】
提案された装置は、高速回転し、装置の内部成分全体を一体化して駆動する本体（１）から構成される。装置の本体は、モータ（図示せず）により駆動される。
予め、離解装置を介して古紙を離解し（ステップＡ）、大きい汚染物質を除去する（ステップＢ）。基本構成（図１）では、パルプはさらに、従来の方法のステップＣ、Ｄ、Ｅを経て、装置に投入される。
【００２２】
このように予め処理されたパルプは、最も大きい汚染物質を除去されて、中央管（２）により装置の軸に沿って導入される。推進翼（３）により、パルプは装置の角速度と同じ回転速度で駆動可能である。入る管と出る管の全体（２）、（１２）、（１３）、（１４）、（２１）、（２２）、（３７）は、機械パッキン（図示せず）に結合され、固定管と気密接続することができる。装置の回転速度は、本体がその周辺で、地球の重力の１０００倍を越えうる人工的な重力の場に従うような速度にする。
【００２３】
基本構成では（図１）、パルプは既に従来の方法のステップＡからＥに従い、小さい汚染物質しか含まない（一般には直径０．５ｍｍ未満）。処理されるパルプは、小さい穴の開いたスクリーン（６）に沿って運ばれ（４）、水の大半がスクリーンを通り、一方で、繊維は孔の直径が小さいために留められる。繊維は、密度が１以上であるために、また装置の回転による人工的な重力の場の作用で装置の周辺に運ばれ、パルプ集中チャンバ（７）に到達する。チャンバは、集めたパルプの採取を最適化できるように常設または逐次開口部を備えた採取ノズル（８）に続く。
【００２４】
繊維を傷つけないようにするために、採取は高速で行われ、螺旋状に配置された円形管（４４）によりパルプを制動することができる。装置の周辺で採取されたパルプは、減速リングに合流する。その寸法は、容認できる最大速度に応じて決定される。
【００２５】
スクリーン（６）を通らない密度１未満の汚染物質は、装置の回転により形成される人工重力の場を考慮して装置の軸に移動し、そこで管（２２）により回収および排出される。
【００２６】
スクリーン（６）の孔を通った濾液と水は、用途に応じて異なる処理を受ける。
特に「ティッシュペーパー」用の構成では（図１、２）、本発明の目的の一つは、スクリーン（６）を通った繊維と微細繊維（繊維の破片）とを回収することにある。これはまた、水からインキと填料とを除去して水を再利用することにより、水の循環路を最大限閉じて、新しい水の消費を減らすことでもある。浄化されない水は、スクリーンを通った直後、最初に処理される。これは、当該濾液の最も重くて大きい要素の中に入る繊維を回収することでもある。
【００２７】
濾過スクリーン（６）を通った繊維を回収するために、２つの異なる解決方法が存在する。図１に示した第一の解決方法は、回収されるセルロース要素を装置の軸の方に戻すことからなる。浄化されない水は、管（９）により送られる。浄化ゾーン（１６）の供給ゾーン（１５）への管（９）の吸入速度は、繊維と他の重い要素とを搬送するのに十分ではないので、これらは、ゾーン（５）の周辺に沈降する。繊維と他の重い要素とは、管（１０）により回収され、管（１０）は、装置の軸の方にこれらを送る。管（１０）の断面は、繊維の沈降速度よりも速い流速を可能にするように検討される。チャンバ（５）の最も周辺の部分で、浄化する水から分離される固形要素の集中チャンバ（１９）と連通する開口部（１１）は、堆積物を形成しないようにすることができる。この開口部は、管（１２）から供給される水の逆流を通すことができる。逆流する水の流量は、開口部を通る流れの速度が繊維の沈降速度よりも速くなるように構成され、一方で、沈降速度が速いために流れを遡ることができるもっと重い要素は、集中チャンバ（１９）で回収されてからノズル（２０）により採取される。管（１０）から送られ、管（１４）によって装置の中心から採取される回収繊維は、場合によっては従来の脱インキ手段により処理されてから装置のパルプに再投入される。
【００２８】
繊維を処理してから回収する第二の繊維の分離方法は、装置の周辺により繊維を採取することからなる。図２は、この構成を示している。ゾーン（９）の周辺でスクリーン（６）の下流には沈降ゾーン（３３）が設けられ、装置の高速回転により形成される人工的な重力の場の作用で沈降した繊維要素がここに集中する。これらの要素は、その場合、ノズル（３４）により装置の周辺から排出可能である。浄化する水は、ゾーン（３３）を直接通って浄化ゾーン（１６）に向かう。
【００２９】
上記の二つの手段の一方によって採取した繊維は、必要な場合には予備処理され、装置に再投入することができる。この再投入は管（１３）により行われ、繊維および他の要素を送って、ゾーン（４）の導入地点（１３ｂ）で装置の周辺に投入することができる。パルプの集中ゾーン（７）に近いこうした周辺での位置決定により、再投入された繊維および他の要素の損失を制限することができ、この場合に求められる唯一の機能は、パルプと再投入要素との濃縮となる。濾過スクリーン（６）は、再導入地点（１３ｂ）より大きい直径に対しては、それよりも小さいサイズの孔を備えて、再投入要素がスクリーンを通過するのを制限する。
【００３０】
他の用途（図３、４）では、印刷、筆記用紙に関するものであろうがカートン、包装紙に関するものであろうが、繊維から分離された水が、これらの大部分の用途に対して、管（９）による浄化ゾーンに直接送られる。実際、填料を含めて水に含まれ、浄化時に分離される固形要素の大半は、任意の処理の後にパルプに再投入することができる。こうした再投入は、上記の方法と同じ方法で実施可能である。
【００３１】
特に、特別な機械特性を要する一定の包装紙やカートン製造用の他の用途では、スクリーン（６）もまた分別機能、すなわち、長い繊維と短い繊維との間の除塵機能を有し、長い繊維がスクリーンにより留められ、短い繊維がスクリーンを通る。この構成では、所望の分別作用に応じて孔の寸法を検討する。
【００３２】
全ての用途に対して、スクリーン（６）を通った水と要素とは、チャンバ（９）に集められ、浄化ゾーン（１６）に送られる。浄化ゾーンは、互いに近接するコーンから構成され、密度が約１のプラスチックまたは複合材料から構成できる。分離コーンにより取り巻かれた処理水は、装置の周辺から軸に向かって配向される。水とは異なる密度の粒子は、人工重力の場の作用により、水とは異なる径方向速度を有し、最も近い分離コーンの表面にぶつかる。水とコーンとの摩擦により、コーンのすぐ近くにある水の速度は、非常に減速され、円錐形の表面に沿った粒子の移動が容易になる。コーンにより捕捉された粒子の移動速度は、コーンのすぐ近くにある水の速度よりも速い。コーンに到達すると、密度が１を越える粒子がコーン表面に沿って徐々に上る。水は、装置の中心に移動し、管（２１）から排出される。
【００３３】
各コーンの周辺端は、排出管（１７）によって延長することができ、コーンによって捕捉された固形物は、浄化手段の吸入口で浄化されない水流の中で周辺に向かって進み続けることができる。図２に示した排出管は、それ自体が、固形物の排出管（１８）と連通しており、その後、集中チャンバ（１９）と合流して、ノズル（２０）により装置から出される。ノズル（２０）は、ケースと用途とに応じて、常設もしくは逐次開口部を備える。
【００３４】
同様の方法を用いることにより、装置の中央に移動して管（３７）により回収される密度１未満の汚染物質を、人工的な重力の場の作用により、分離して装置の軸側に除去する。この場合、浄化ゾーン（１６）のコーンは、管（３６）により延長できる。この用途は、図２に示した。
【００３５】
水の浄化品質を改善し、一定の紙の品質にとっては特に有害なループ作用に関連して填料および他のコロイドによる循環路が飽和しないようにするために、本発明は、２サイクルの浄化手段を備えることができる。この浄化手段では、水が、予備浄化ゾーン（３３）、最終浄化ゾーン（１６）を順次通過し、二つのゾーンが相次いで動作する。図２、３、４では、この用途を示した。予備浄化ゾーン（３３）は、最も大きい粒子を除去するように構成される。これらの粒子は、移動中、最も細かい粒子の沈降を妨害する微小乱流を形成することがある。最終浄化ゾーン（１６）は、非常に近接した分離プレートにより、先に述べた原理に従って最も小さい要素を沈降することができる。チャンバ（３３）で沈降による予備浄化の際に分離された要素は、装置の周辺に送られ、この周辺で排出される。
【００３６】
予備浄化と最終浄化とを行うもう一つの解決方法は、浄化ゾーン（１６）を２個のサブゾーンに分割することからなる。２個のサブゾーンは双方とも分離コーンを備え、中間壁（３５）により分離され、予備浄化が終了すると最終浄化に向けて水を送ることができる。図１に、この解決方法を示した。
【００３７】
一定の用途、特に、衛生紙「ティッシュペーパー」を生産する場合（図１、２）、浄化されてノズル（２０）から排出される固形物が紙の製造方法では回収されない。これは、大半が、衛生紙「ティッシュペーパー」の製造とは相容れない填料である。
反対に、大部分の印刷、筆記用紙、包装紙／カートンでは（図３、４）、これらの固形物の少なくとも一部をパルプに再投入できる。
【００３８】
印刷、筆記用紙の用途（図３）では、浄化の際に採取される固形物が、ノズル（２０）から排出される。場合によっては、上記の管（１３）を介して固形物を再投入する前に、適切な手段（選択的なフローティング）により、これらの固形物に脱インキを行うことが必要である。
【００３９】
一定の用途では、本発明は、浄化時に分離された要素の全部または一部を直接パルプに再投入することができる。図４は、このようなアプリケーションを示す。傾斜ディフレクタ（３９）は、沈降チャンバ（３３）で沈降した要素の一部をパルプ集中チャンバ（７）に迂回させることができる。これらのディフレクタ（３９）の開口部は、一定または調節式であり、繊維と再投入要素、特に填料とを望ましい割合で混合することができる。
【００４０】
図２、３、４に示した本発明の複雑な構成は、ステップＧにより記載された機能、すなわち細かい砂と多数の汚染物質の除去機能を含む。パルプはチャンバ（２５）に入る。密度１未満の汚染物質は、装置の軸の方に引き付けられて、管（２２）に接続されるオリフィス（２２ｂ）から排出される。繊維を含めた密度１を越える他の固形要素は、装置の周辺に向かって沈降し、チャンバ（２５）の周辺に配置されて管（２６）により収集され、管（２７）によって配向されて、プロセスの次のステップに向かう。管（２７）は、沈降速度が繊維よりも速い密度１以上の汚染物質を分離して採取可能なオリフィスを備える。これらの汚染物質は、沈降し、オリフィス（３０）により分離され、ノズル（３８）により装置から採取される。管（２７）の傾斜および断面は、繊維の沈降とオリフィス（３０）への繊維の通過とを回避するように構成されている。繊維の水平速度を加速し、沈降のおそれを制限するには、チャンバ（２５）の中央部分で採取した水をチャンバ（２７）に供給する。
【００４１】
用途とは無関係に、本発明の複雑な実施形態は、スリットおよびまたは孔を備えた除塵を付加することからなる。これは、従来の方法のステップＢからＥを実施することに相当する。除塵は、好適には円錐形のスクリーン（２３）によって実施される。スクリーン（２３）は、濾過スクリーン（６）の上流にある（図２、３、４）。パルプは、濾過スクリーン（６）と同じ原理に従って装置の軸からスクリーン（２３）の付近に導入される。繊維は、小さい直径を考慮してスリット（または孔）を通り、一方で、幾つかの汚染物質は留められる。
【００４２】
大きい寸法の汚染物質（スクリーンを通らない汚染物質）で、密度が１以上のものは、沈降し、装置の周辺に集中して、複数の採取ノズル（３８）により採取される。密度１未満の汚染物質は、装置の軸側に移動し、中央管（２２）により採取される。しかしながら、軽い汚染物質の除去ステップを既に含む上流の分離チャンバ（２５）の存在が、多くの用途に対して不要となりうるので、軽い汚染物質は装置の中央から除去される。逆洗浄サイクルは、スクリーンの目詰まりを制限することができ、装置の中央部分に軽い汚染物質が堆積しないようにするのに十分である。
【００４３】
スリット（２３）を通った水は、懸濁する繊維を一緒に運び、ゾーン（４）側の管（２４）を介して装置の軸の方に運ばれる。管（２４）の断面は、流体に対して十分な速度を課すように検討し、繊維があまりに速く装置の周辺に沈降しないようにする。
【００４４】
非常に汚染された古紙を利用する場合、相補的な砂の除去を実施し、スクリーン（２３）を通過した幾つかの汚染物質またはインキを除去することができる。このような構成では、管路（２４）の最も周辺の部分にある開口部（図示せず）が、最も重い要素を沈降により排出することができる。浄化された水の逆流がこの開口部を通ることができ、その流量は、この逆流の速度が、最も長い繊維の沈降速度より速く、分離する汚染物質の速度よりも遅いように調節される。
【００４５】
図示していないが、さらに完全な実施形態では、スリット付きのスクリーン（２３）の前に孔を備えたスクリーンを付加することができる。このスクリーンは、全く同じ原理に従って動作する。孔は、スリットによる汚染除去を補う汚染除去を可能にする。孔による汚染除去ステップが終了すると、パルプは、上記の方法に従ってスリット付きのスクリーン（２３）の基部に導入される。
【００４６】
チャンバ（２５）に設けられた分離手段と、スリット付きのスクリーン（２３）とを組み合わせて操作することにより、大部分の用途に対して、前述のような孔付きのスクリーンを通さなくても十分な品質のパルプを得ることができる。
【００４７】
スリット付きのスクリーンは、装置の容量を制限するという欠点をもつ。スクリーンの開口面積がきわめて小さく、他の機能全体が許可する流量を通さない場合がある。この欠点を解消するために、スクリーンの外側に、一つまたは複数の開口部（２９）を設け（図２、３、４）、多量の流量を浄化ゾーンに迂回させることができる。これらの開口部が周辺に配置されることにより、繊維の搬送を制限できる。何故なら、繊維は、既にスリット（２３）を通っているからである。開口部の位置にある汚染物質の密度は１以上である。目的は、これらの汚染物質が、開口部（２９）によって水を迂回する前に運ばれないようにすることにある。
【００４８】
このため、汚染物質が通る経路に対して開口部をやや引っ込めて配置し、開口部（２９）の近傍に場合によっては存在する汚染物質が、開口部（２９）によって運ばれずに周辺側に沈降するようにすることができる。その場合、迂回する水は、直接浄化ゾーンに送られる。従って、それでもなお、汚染物質がこの管を通っても、何ら問題はない。しかしながら、図示されていない水の分離装置を付加することによって、管（２９）により迂回される水を濾過スクリーン（６）の上流に運び、洗浄効果を改善することができる。
【００４９】
除塵スクリーン（２３）は、効率を高めるような形状に構成される。スリットまたは孔付きのスクリーンが円錐形であることにより、繊維との接触および繊維によるスクリーンの通過が容易にされている。コーンの角度については、繊維を通過しやすくするように検討する。だが、こうした円錐形はまた、密度１以上の汚染物質をスクリーンに集中させるという結果をもたらす。オリフィスの目詰まりを予防するために、スクリーンは、比較的汚れた材料を用いる大部分の用途に対して、「階段状の」不連続な角度（２８）を備える。図２、３、４は、段（２８）を備えたこのようなスクリーン（２３）を示している。
【００５０】
不連続な角度により、スクリーンから汚染物質を離し、スクリーンに再びぶつかる前に汚染物質が速度をとるようにする。このため、スクリーン周辺への汚染物質の沈降が促される。こうした不連続な角度はまた、スクリーンの表面に形成される繊維層を定期的に破砕し、繊維が通過しやすくする。
【００５１】
オリフィスは、径方向に向いている。オリフィスの入口は円錐形（４０）であり、隣接するオリフィスのコーンが合流して、２個のコーンの間に平面がないようにする。これは、オリフィスの入口に繊維を集中させ、オリフィスに平行に配向することを目的としており、繊維の平均的な長さは、オリフィスの幅よりもずっと長い。最小断面（４１）に達すると、オリフィスの断面（４２）は増加し、詰まりを予防する。図６は、こうした様々な配置を示す２個のオリフィスの輪郭を概略的に示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本構成である実施形態を示す断面図である。
【図２】 本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】 本発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図４】 本発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】 孔／スリット付きの除塵スクリーンのオリフィスの断面図である。
【図６】 オリフィスの輪郭を概略的に示す図である。

Claims (22)

1. 離解装置により古紙を予め離解して繊維質の懸濁液とし、回転により形成される人工的な重力の場による懸濁液中の各種粒子の沈降速度の差を濾過動作と組み合わせて用いて、古紙からパルプを調製する方法であって、
   ａ）懸濁液に含まれる少なくとも一部の繊維を留め、大部分の水と、懸濁液に含まれる小さい汚染物質および填料とを通すスクリーン（６）を介して懸濁液を濾過し、装置の回転の結果として生ずる加速力によって濾過を補助する濾過段階と、
   ｂ）装置の回転の結果として生ずる加速によって、装置の周辺にスクリーン（６）によって留められる懸濁液部分を集めて排出させる段階と、
   ｃ）スクリーンを通る水を分離して浄化し、次いで、装置の回転によって生ずる加速によって装置の周辺に沈降する密度１以上の懸濁した固形要素を除去する段階と、
   ｄ）スクリーン（６）を通る水から分離された密度１以上の固形要素を集めて採取する段階とを、１台の回転装置で同時に組み合わせて構成することを特徴とする方法。
2. 離解装置により古紙を予め離解して繊維質の懸濁液とし、この古紙からパルプを調製するために、高速で回転して内部に配置される成分全体を一体として駆動する本体（１）を含み、この本体（１）が、
   ａ）本体（１）の中心に配置され、本体（１）に結合される推進翼（３）を介して本体の角速度で繊維質の懸濁液を送る前記懸濁液の入口管（２）と、
   ｂ）装置の本体（１）に導入される繊維質の懸濁液が送られ、懸濁液に含まれる少なくとも一部の繊維を留める一方で、懸濁液に含まれる大部分の水、残留汚染物質、および填料を通すことができる小孔を備えた濾過スクリーン（６）の供給ゾーン（４）と、
   ｃ）スクリーン（６）により留められ、スクリーン（６）の供給ゾーン（４）の周辺に配置された懸濁液の部分を集める集中ゾーン（７）と、
   ｄ）集まった懸濁液を集中ゾーン（７）から排出するために、装置の本体（１）の周辺に配置される複数の開口部（８）と、
   ｅ）スクリーン（６）を通過した水を浄化し、周辺に沈降した固形要素を排出するために装置の本体（１）の周辺に配置された開口部（２０）と、浄化した水を排出する中央管（２１）とを有する、水の浄化チャンバ（１６）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法を実施するための装置。
3. 装置がまた、本体（１）の外側に螺旋状に湾曲した一つまたは複数の管（４４）を含み、管の入口が、濾過スクリーン（６）により留められて集まった懸濁液の排出開口部（８）の正面に配置されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 装置がまた、繊維質の懸濁液に含まれて濾過スクリーン（６）により留められ、装置の中心に向かって移動する固形要素を集めて装置の本体（１）から排出するための中央管（２２）を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 浄化チャンバ（１６）が、浄化する水に含まれる固形要素の分離および移動を容易にする分離コーンを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. 浄化チャンバ（１６）が、分離された密度１以上の粒子の排出管（１７）により周辺部分に延長され、前記排出管が、浄化チャンバ（１６）の周辺で集中チャンバ（１９）に通じる管（１８）と連通することを特徴とする請求項２又は５に記載の装置。
7. 浄化チャンバ（１６）の分離コーンが、分離された密度１未満の粒子の排出管（３６）により装置の軸に向かって延長され、この排出管が、分離された粒子の排出中央管（３７）に続くことを特徴とする請求項２又は５に記載の装置。
8. 装置の本体（１）が、また、濾過スクリーン（６）を通ったセルロース粒子の回収装置を含み、前記装置が、
   ａ）濾過スクリーン（６）のすぐ下流で濾過スクリーンの周辺に、装置の回転により形成される人工的な重力の場によって、濾過スクリーン（６）を通過した大部分の重い汚染物質とセルロース粒子とを沈降する沈降チャンバ（５）と、
   ｂ）取り入れ口が沈降チャンバ（５）の位置にあって装置本体（１）の中央に向かって配向されて、沈降した粒子および汚染物質を集め、流速がセルロース粒子の周辺に向かう移動速度より早くなるように寸法決定され、最も重い汚染物質が周辺に向かって沈降する管（１０）と、
   ｃ）装置の軸付近で管（１０）から送られたものを回収し、それを、装置の軸により本体（１）から排出可能にする中央管（１４）とから構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
9. 装置が導入管（１３）を含み、装置本体（１）の内部で、濾過スクリーン（６）の上流で前記スクリーン（６）の供給ゾーン（４）の周辺に配置される箇所（１３ｂ）にある固形要素を繊維質の懸濁液に導入可能にすることを特徴とする請求項２に記載の装置。
10. 濾過スクリーン（６）が、最も周辺にある部分にさらに小寸の孔を備えることを特徴とする請求項２又は９に記載の装置。
11. 浄化ゾーン（１６）が、相次いで動作する２個のチャンバに分割され、双方とも、コーンを備え、中央円錐壁（３５）により分離されていることを特徴とする請求項２又は５に記載の装置。
12. 装置本体（１）が、浄化チャンバ（１６）のすぐ上流に予備浄化チャンバを含み、水を最終的に浄化する前に大きい固形本体を分離するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
13. 装置本体（１）が、予備浄化チャンバ（３３）の周辺に開口部（３４）を含み、装置本体（１）から、前記チャンバ（３３）の周辺に沈降する固形要素を排出することを特徴とする請求項２又は１２に記載の装置。
14. 装置本体（１）が、予備浄化チャンバ（３３）の周辺と、濾過スクリーン（６）により留められた懸濁液部分の集中チャンバ（７）とを連通する、傾斜ディフレクタ（３９）を含むことを特徴とする請求項２又は１２に記載の装置。
15. 装置本体（１）が、濾過スクリーン（６）の上流に沈降装置を含み、装置に導入される繊維質の懸濁液に含まれる大きい寸法の一定の汚染物質を分離し、前記沈降装置が、
    ａ）沈降チャンバ（２５）と、
    ｂ）沈降チャンバ（２５）の軸に最も近い部分に配置され、そこに集中する軽量要素を分離して中央管（２２）に搬送し、除去することができるオリフィス（２２ｂ）と、
    ｃ）沈降チャンバ（２５）の周辺に配置され、セルロース繊維を含めてそこに沈降する重い要素を分離するためのオリフィス（２６）と、
    ｄ）チャンバ（２５）を通った繊維質の懸濁液部分で、軽量要素および重い要素の分離オリフィス（２２ｂ）（２６）によって分離されなかった部分を、濾過スクリーン（６）の供給ゾーン（４）に送り、あるいは、沈降装置および濾過ステップに相補的なステップを導入すべきである場合は方法の次のステップに送り、セルロース要素がそこに沈降せずに流れによって搬送されるように構成された傾斜および断面を有する管（２７）と、
    ｅ）重い要素の分離オリフィス（２６）を前記管（２７）に結合する管と、
    ｆ）管（２７）の周辺部分で、前記管（２７）の周辺に沈降する最も重い汚染物質を回収して分離するための重い要素の除去オリフィス（３０） と、
    ｇ）重い要素の除去オリフィス（３０）によって捕捉された固形要素を、本体（１）の周辺に配置されて前記オリフィス（３０）によって回収された要素を排出する開口部（３８）の方に搬送する管とから構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
16. 装置本体（１）が、濾過スクリーン（６）の上流に、セルロース繊維より大きい寸法の汚染物質を分離するための除塵装置を含み、前記除塵装置は、
    ａ）大部分のセルロース繊維が通るように補正されたスリットおよびまたは孔を有する平面または円錐形の除塵スクリーン（２３）と、
    ｂ）装置の本体（１）の周辺で除塵スクリーン（２３）の上流に配置され、スリットおよびまたは孔を通らないで前記スクリーン（２３）の周辺に移動する要素を排出可能な開口部（３８）と、
    ｃ）スリットおよびまたは孔を通らないで装置の軸の方に移動する要素を集めて装置本体（１）から排出するための中央管（２２）と、
    ｄ）除塵スクリーン（２３）を通った水および要素を、濾過スクリーン（６）の供給ゾーン（４）に送る管（２４）とから構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
17. 装置本体（１）が、除塵スクリーン（２３）の上流に水の一部を迂回する装置を含み、前記装置が、
    ａ）除塵スクリーン（２３）の上流で周辺に配置され、粒子の軌道に対して垂直に配向された円錐形の取水口（２９）と、
    ｂ）用途に応じて、前記取水口と浄化チャンバまたは濾過スクリーン（６）の供給ゾーン（４）との接続管とから構成されることを特徴とする請求項２又は１６に記載の装置。
18. 除塵スクリーン（２３）が円錐形であり、一つまたは複数の不連続な角度（２８）を有し、除塵スクリーン（２３）に沿った固形要素の蓄積を防止することを特徴とする請求項２又は１６に記載の装置。
19. 除塵スクリーン（２３）のオリフィス（４０）は、径方向であり、漏斗形の入口を有し、隣接する２個のオリフィスの漏斗形の入口が、スクリーンの上流側で合流し、繊維の配向および通過を容易にするために、２個のオリフィス間に平らな表面がないようにしていることを特徴とする請求項２又は１６に記載の装置。
20. 除塵スクリーン（２３）のオリフィス（４０）が、入口の漏斗と出口の漏斗とから構成され、繊維の通過を容易にするとともに目詰まりのおそれを防止していることを特徴とする請求項２又は１６に記載の装置。
21. 濾過スクリーン（６）の孔は、短いセルロース繊維の大部分を通して長いセルロース繊維の大部分を留めるように補正され、これによって短い繊維と長い繊維との分別を実施することを特徴とする請求項２に記載の装置。
22. 装置が、装置本体（１）の内部で浄化チャンバの位置に、脱インキ室の泡などの濃縮化されない半流動体の一定の排水を直接送る中央管を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。

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