JP4927479B2 - リファイナープレート、ディスパージャープレートおよびリファイニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、広義には、リサイクルまたは回収された紙や包装材のような繊維材から夾雑物を除去するためのリファイナーに関する。特に、本発明は、リファイナープレート上の歯、特にそのような歯のリーディング側壁表面とリーディングエッジに関する。

リファイナープレートは、繊維材に機械的仕事を加えるために使用される。（バーを有するプレートと対照的に）歯を有するリファイナープレートは、一般に、化学薬剤の添加、不添加を問わず、繊維材料を離解したり、分散したり、混合したりするのに使われるリファイナーに使用される。本明細書に開示のリファイナープレートは、普通、特にディスパージャー（離解機；disperger）、一般にリファイナー用のすべての歯付きプレートに適用可能である。

離解操作は、主に、中古の紙やボードを回収し、原料として再利用し、新しい紙またはボードを生産するための脱墨システムに使用される。離解操作は、繊維からインクを除去し、インクと汚れた粒子を離解・減少し、以降の工程での更なる除去操作に好適なサイズにし、粒子を可視限界以下のサイズに粉砕するために使用される。ディスパージャーは、また、リファイナーに供給された繊維材にしばしば存在する粘着物や塗装粒子やワックス（これらは「粒子」と総称される）を破砕するためにも使用される。粒子は、ディスパージャーにより繊維材から剥離され、リファイナーを流れる繊維材と液体の懸濁物に同伴されて運ばれ、粒子浮上現象で懸濁物から分離されたり、懸濁物から洗い流されたりする。さらに、ディスパージャーは、繊維を機械的に処理し、繊維強度を維持または改良したり、漂白薬剤と繊維パルプとを混合したりすることもできる。

一般に、リサイクルされた繊維材を処理するのに使用される機械的ディスパージャーには二つのタイプがある。ニーダーと回転ディスクとである。本開示では、リファイナーステータープレートに歯を備えたディスク型ディスパージャープレートに焦点を合わせる。ディスク型ディスパージャーは、パルプおよびチップリファイナーと類似である。リファイナーディスク上には、普通、円環状プレートが、またはプレートセグメントを配列したものが円板状ディスクを形成するように配置される。ディスク型ディスパージャーでは、パルプは、供給スクリューを使ってリファイナーの中心部分に供給され、回転ディスク（ローター）と固定ディスク（ステーター）の間隙に形成された離解ゾーンを通って円周方向に移動し、最後にパルプはディスクの外周の離解ゾーンから排出される。

ディスク型ディスパージャーの一般構造は、二枚の円板状ディスク各々が相対して設置され、片側のディスク（ローター）が通常最高１８００ｒｐｍのスピード、時にはこれより高速で回転する構造である。他の側のディスクは固定ディスク（ステーター）である。別法としては、両方のディスクが逆方向に回転する構造のものもある。

各ディスクの面には、列の正接方向に取り付けられた歯（ピラミッドとも称される）を有するプレートが取り付けられている。プレートは、単一の円環状のプレートでもよく、あるいは複数のプレートセグメントを円環状に配列したものでもよい。各列の歯は、一般に、ディスクの中心から共通の半径上にある。ローターの歯列とステーターの歯列とは、リファイナーまたはディスパージャー内で相対しているとき、ローターの歯列とステーターの歯列とは相互に差し込まれた状態になっている。ローターの歯列とステーターの歯列とは、両ディスクの間にある離解ゾーンの面を横切っている。相互に差し込まれた状態の
歯列の間には、たくさんのチャネルが形成される。これらのたくさんのチャネルが、両ディスク間に離解ゾーンを規定ずる。

繊維状パルプがローターとステーターの連続した歯列間を通過して移動するとき、パルプはローター歯列とステーター歯列の間を交互に流れる。パルプは、ディスクの中心にあるセンター入口からディスクの外周にある周囲出口へと移動する。繊維がローター歯列からステーター歯列に、またその逆方向にと通過するとき、繊維は、ローター歯列がステーター歯列の間で回転するにつれて、衝撃力を受ける。ローター歯とステーター歯間の隙間は、一般に、１ｍｍ〜１２ｍｍのオーダーである。繊維は歯の衝撃力では切断されはしないが、厳しく、交互に折り曲げられる。繊維が受けた衝撃力により、インクやトナー粒子は破壊され、繊維から脱落し、小さな粒子に破砕され、粘着性粒子も破壊され、繊維から脱落する。

二つのタイプのプレートが、普通、ディスク型ディスパージャーに用いられる。（１）嵌合した歯のパターンを有するピラミッド型設計（歯型設計とも称される）と（２）リファイナーバー型設計とである。新規なピラミッド状歯型設計がリファイナープレート用に開発されたので、本明細書にこれを開示する。

図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃは、従来の歯パターンを有するピラミッド型プレートセグメントの例を示すものである。性能強化されたピラミッド歯を備えたプレートセグメントの一例は、「溝付きピラミッド歯ディスパージャープレート」と称される公知の特許文献１に示されている。ピラミッド歯プレートの場合、繊維材は、図１Ｃに示されるように、相対するプレートの歯の間に形成された小さなチャネルを通過して半径方向に強制的に移動させられる。パルプ繊維は、ディスパージャー通路を通過する際に繊維と繊維間および繊維とプレート間の強烈な摩擦で引き起こされる高い剪断力、例えば、衝撃力を受ける。

図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃを参照する。リファイナーまたはディスパージャー１０は、相対するディスパージャーディスク１２と１３の各面に取り付け可能なディスパージャープレート１４と１５を含む。ディスク１２と１３は、図１ｃにその一部分が示されているだけであるが、各々回転軸である中心軸１９と半径３２と実質的に円形の外周とを備える。

プレートはセグメント化しても、しなくてもよい。セグメント化プレートは、一般にディスパージャーディスクにプレートセグメントを円環状に配列したものである。非セグメント化プレートは、ディスパージャーディスクにワンピースの円環状プレートを取り付けたものである。プレートセグメント１４は、ローターディスク１２に用いられるもので、プレートセグメント１５は、ステーターディスク１３に用いられるものである。ロータープレートセグメント１４は、ローターディスク１２の面に円環状に配列され、ロータープレートを形成する。これらのセグメントは、便利な方法、または従来の方法で、例えば、孔１７を通るボルト（図示せず）で固定し得る。ディスパージャープレートセグメント１４と１５は、横方向に並んで配置され、各ディスク１２と１３の面に取り付けられたプレートを形成する。

各ディスパージャープレートセグメント１４と１５は、取り付けられたディスクの中心１９側に位置する内端２２と、ディスクの外周側に位置する外端２４とを有する。各プレートセグメント１４と１５は、基板の面にピラミッド歯２８からなる同心円状の列２６を有する。ローターディスク１２とそのプレートセグメント１４を回転すると、精製されるべき材料、例えば、繊維に遠心力が加わり、供給された繊維は、プレートの内端２２から外端２４に向かって半径方向外側に移動する。精製された材料は、相対するプレートセグ
メント１４と１５の隣接した歯２８の間に形成された離解ゾーンチャネル３０を主として通過する。精製された材料は、離解ゾーンからリファイナー１０のケーシング３１中へと半径方向外側に流れる。

同心円状の列２６は各々、ディスク中心１９から共通の半径距離（半径３２を参照）に位置し、相互に嵌合するような状態に配置され、ローターとステーターの歯２８が両ディスク間の面を横切ることが可能なようになっている。ステーターの中心からディスクの外周方向に通過する繊維は、ローター歯２８がステーター歯２８の近くを通過するとき衝撃力を受ける。ローター歯２８とステーター歯２８の間のチャネル間隙は、１ｍｍ〜１２ｍｍのオーダーであるので、ローターディスク１２の歯とステーターディスク１３の歯の間のチャネルを通過するとき、繊維は切断されたり、ねじ切られたりはせず、厳しく、交互に折り曲げられる。繊維を折り曲げることにより、繊維に付着していたインクとトナー粒子は、より小さい粒子に破砕され、繊維に付着していた粘着性粒子も壊されて脱落する。

図２Ａと図２Ｂは、ステータープレートの外列に使用される歯の標準幾何学的形状３４の上面図と側面斜視図をそれぞれ示す。歯３４は、歯の頂部３８まで先細りになる狭窄側面３６を備えるピラミッド設計となっている。標準歯２８の両側面は各々ディスクプレートの半径３２に実質的に並行である。

ディスパージャープレートの主要な役割は、繊維がディスク間のチャネルを通過する際に繊維にエネルギーパルス（衝撃力）を加えることである。今まで広く受け入れられてきた歯付きプレートは、一般に、ピラミッド歯の幾何学形状として四角を採用し、歯の端部の長さと歯の設置状況に関してバリエーションを持たせて、所望の結果を達成している。

プレート上のチャネルを通過するリファイナー材料によって、歯が浸食され得る。各歯は、ロータープレートの回転によって惹起されるパルプ流れに直面するリーディングエッジを有する。このリーディングエッジは、歯面前部と歯側壁前縁部との交差によって形成される。歯の側壁は、従来の歯ではプラナー、すなわち、平坦である。さらに、従来の歯の側壁と前面とコーナー部は、一般に、９０°である。歯のリーディングエッジは摩耗し、浸食作用で丸くなる。
米国特許出願公開第２００５／０，１９４，４８２号明細書

ディスパージャープレートは、時々交換されるのが普通である。歯が丸くなり、パルプを離解または精製する効率が失われ、パルプを精製ゾーンまたは離解ゾーンに供給する能力が失われるからである。歯が丸まってしまうと、ディスパージャーまたはリファイナーを装置から取り外し、プレートセグメントを交換する結果となることが多い。このことは、ディスパージャーやリファイナーの効率を下げることになる。従って、プレートセグメントの寿命を伸ばし、歯に生じる摩耗を減少する歯設計に対する要求が長い間感じられてきている。

リーディング側壁を有する歯付きリファイナープレートであって、歯の半径方向に最も内側の部分のリーディング側壁の表面が、歯の半径方向に最も外側のリーディング側壁の表面とある角度を形成することを特徴とする歯付きリファイナープレートが開発された。前記リーディング側壁に形成されるこの角度は、V字形側壁表面、曲面状の側壁表面、または表面の半径方向に内側の部分と表面の半径方向に外側の部分との間にある角度を形成する他の側壁表面によって、形成される。

側壁表面の半径方向に内側の部分と半径方向に外側の部分との間の角度は、７５°〜１７０°の範囲、好ましくは、９０°〜１６５°の範囲とし得る。さらに、側壁表面にこのように角度を付けると、プレートの半径方向ラインに対してある角度を成す側壁表面の部分が結果として生じる。好ましくは、側壁表面のこれらの部分は、半径方向ラインに対して０°〜６０°の範囲、好ましくは５°〜４５°の範囲の角度を成す。

リファイナープレートであって、該プレート上に同心円状に配置された円環状歯列を有する大略平面状の表面から成るリファイナープレートが開示され、前記列の少なくとも一列が９０°未満のリーディングエッジコーナー角度を有する歯を含む。リーディングエッジコーナーは、各歯の前表面と歯のリーディング側壁とによって形成される。リーディング側壁と前表面との間の内角が、リーディングエッジコーナー角である。リーディング側壁は、プレート回転方向に面する。歯の前面は、プレート上の列に実質的に正接方向となるようにし得る。

リーディング側壁（少なくとも、リーディングコーナーに隣接した側壁の少なくとも半径方向内側部分）は、プレート半径方向に対して０°〜６０°の角度を形成し、狭くは５°〜４５°の角度を形成し得る。リーディング側壁は、プレートの回転と反対の方向に傾斜した半径方向外側部分も有し得る。さらに、リーディング側壁は、Ｖ字形状を形成し得るが、この場合、半径方向内側の表面はリーディングエッジコーナーを形成するエッジを形成する。Ｖ字形の成す角度は、７５°〜１７０°の範囲、より狭く規定すれば９０°〜１６５°の範囲とし得る。

歯のトレーリング（後端；trailing）側壁（リーディング側壁と相対する）は、リーディング側壁に対称的な形状としてもよく、例えば、Ｖ字形を含むが、このような形状とすることで、トレーリング側壁と隣接した歯のリーディング側壁との間のギャップを、２つの歯の長さの間で実質的に一定にすることができる。さらに、歯の半径方向外側の列は、プレート基板と直角な後壁と、基板から上方に傾斜する前壁とを含み得る。

別の態様では、ディスパージャープレートは、同心円状に配置されている歯の列を含む。この場合、歯は、各々、プレートまたは当該プレートに相対して回転している別のプレートの回転方向に面するリーディング側壁を有し、当該リーディング側壁は、リーディングエッジを有する半径方向内側の部分と、ディスク半径に対してディスク回転方向と反対方向に傾斜している半径方向外側の部分とを有するＶ字形状を含む。Ｖ字形の成す角度は、７５°〜１７０°の範囲、より狭く規定すれば１２０°〜１６５°の範囲とし得る。リーディングエッジは、歯の前表面とリーディング側壁との交差箇所で形成し得るが、前表面とリーディング側壁と間の角度は、０°〜６０°の範囲、狭くは５°〜４５°の範囲である。

相対するディスクでパルプ材料を精製する以下の方法が開発された。すなわち、本方法は、少なくとも片側のディスクの入口であって、中心軸の箇所またはその近くに設置された入口にパルプ材料を供給するステップと、片側のディスクを他のディスクに対して回転し、この間にパルプ材料を遠心力でディスクの間を通過して移動するステップと、回転ディスクの歯の列と他のディスクの歯の列とが嵌合することによって惹起される衝撃力にパルプ原料を曝すことによってパルプを精製するステップと、パルプをディスクの連続した歯列に供給するステップを含み、更に、少なくとも片側のディスクの少なくとも一列がリーディングエッジコーナー部を有する歯を含み、このリーディングエッジコーナー部が、歯の前表面とリーディング側壁との間に形成されたものであって、その間の角度が９０°未満であることを特徴とする。本方法は、少なくとも片側のディスクの少なくとも一列を通過するパルプを、ディスクの回転と反対方向に傾斜したリーディング側壁の半径方向外側の表面によって逸らすステップをさらに含む。更に、前記リーディング側壁は、側壁の
半径方向内側のエッジが前記リーディングエッジコーナー部であるＶ字形状を形成し得る。

歯付きリファイナープレートに用いられる歯の新規な配置が開発された。この配置では、歯は、Ｖ字形を形成するように曲げられている側壁を有する。Ｖ字形の歯は、二段に傾斜した幾何学的形状を有する。特に、歯の少なくともリーディング側壁の表面は、半径方向外側の部分に対してある角度を成す内側部分を有する。Ｖ字形構造は、歯を有するどのようなタイプのディスパージャーやリファイナープレートセグメントのプレートセグメントの歯にも適用できる。Ｖ字形の側壁は、ディスパージャーまたはリファイナーのロータープレートとステータープレートのいずれか、または双方のプレート部分に装着された歯に適用できる。好ましい態様では、ロータープレートとステータープレート双方のプレートセグメントが、Ｖ字形の側壁を有する歯を含む。

図３Ａと図３Ｂは、傾斜したステーター歯４０のそれぞれ上面図と側面斜視図である。ここでは、歯の側部がＶ字形を形成するように傾斜されている。歯４０の少なくともリーディング側壁４２は、Ｖ字形幾何学的形状を有する。トレーリング側壁４３もＶ字形状を有し得る。図示の側壁４２と４３は、歯の頂部４６に向かって先細りとなっているが、歯が頂部に向かって基部から先細りになっている必要はなく、基部から頂部に向かって先細りになっていないことが好ましいこともある。歯のベース４８はプレートの基部にある。歯の前壁５０は、半径方向内側に面し、歯の後壁５２は、半径方向外側に面する。前壁および後壁は、それぞれプレートの半径に対して実質的に直角でもよい。また、前面および後壁は、歯の頂部に向かって傾斜していてもよい。

Ｖ字形歯は各々、ロータープレートの回転によるパルプ流れに面するリーディング側壁４２を有する。このリーディング側壁４２は、外表面５６の半径方向内側に相当する内表面５４を有する。リーディング側壁４２の内表面５４および外表面５６は、双方とも平面でなく、好ましくは、７５°〜１７０°の範囲、より好ましくは、１２０°〜１６５°の範囲のＶ字状角度を形成する。Ｖ字形のリーディング側壁４２の角度は、離解作用と供給能力のニーズに基づいて選択される。反対側の（トレーリング）側壁４３は、好ましくは、リーディング側壁に補角、例えば、１９０°〜２８５°の角度を成す逆Ｖ字形である。相補的なリーディング側壁とトレーリング側壁とを有する歯の列には、歯の間に一定の幅のギャップあってもよい。

別法としては、トレーリング側壁は、凸面形状、例えば、膨れた連続曲面形状の側壁を有してもよく、また、凹面（腸のような連続曲面形状）形状のリーディング側壁に対して補角を成す形状である。凹面状リーディング側壁と凸面状のトレーリング側壁（リーディング側壁の角度と凸面状のトレーリング側壁の角度とはそれぞれ補角を成す）を有する歯の列には、列の歯の間に一定の幅のギャップがあってもよい。

トレーリング側壁４３は、リーディング側壁４２と同様な幾何学的形状の表面を有しても、有さなくてもよい。リーディング側壁の表面形状は、トレーリング側壁の表面形状と相補的である必要は必ずしもない。例えば、トレーリング側壁は、完全に平面であり、真っ直ぐでもよい。さらに、すべての歯のリーディング側壁およびトレーリング側壁を凹面の表面形状とすると、プレートは、回転の両方向に対して等しく機能することが可能になるので、逆回転可能のプレートが提供される。

さらに、Ｖ字形状のリーディング側壁は、リーディングエッジから半径方向外側のエッジに向かってカップ状曲面を有してもよい。側壁の角度は、リーディングエッジから半径方向外側のエッジに向かって少なくとも１０°だけは変わる必要がある。さらに、Ｖ字形
状の側壁歯は、ロータープレートまたはステータープレートの一列または数列の歯に限定してもよく、あるいはロータープレートまたはステータープレートの全ての歯列に共通に設けてもよい。

リーディング側壁４２のＶ字形角度は、ロータープレートの回転方向５７に面する凹表面を形成する。第１と第２の側壁表面５４と５６は各々プレートの半径に対してある角度を成すことが好ましい。これらの角度は、ローターディスクの回転と反対の方向が好ましい。例えば、第１と第２の側壁表面５４と５６各々は、半径３２（図１Ａ）に対して０°〜６０°の角度でよい。好ましい態様では、第１と第２の側壁表面５４と５６は、各々、半径３２に対して５°〜４５°の角度を成してもよい。第１と第２の側壁表面５４と５６各々は、同じ大きさの角度を有するものでもよいけれども、別法としては、半径３２に対して相異なる角度を有するものでもよい。例えば、第１側壁表面５４が、半径３２に対して７．５°の角度を成し、第２側壁表面５６が３５°の角度を成してもよい。第１側壁表面５４と半径が成す角度が、供給角である。

ディスパージャー歯４０のコーナー部のリーディングエッジ６０は、第１側壁表面５４（半径方向内側）の前端と前壁５０のリーディングエッジとで形成し得る。角度は、第１側壁表面５４と前壁５０との間では、９０°未満とし得る。例えば、歯のリーディングエッジ６０は、角度を３０°〜８５°、好ましくは６５°〜８２．５°とし得る。このリーディングエッジは、従来のディスパージャー歯の９０°コーナー部に比較してシャープである。このシャープなリーディングエッジコーナー部は、従来の９０°エッジと比較して、摩耗しても、シャープなエッジを保持する筈である。

第２側壁表面５６には、歯の間を半径方向に移動するリファイナー材料粒子を逸らす機能を有する角度と長さを有することができる。逸らすことによって、歯の間を半径方向に流れる精製された材料は速度が遅くなる。精製された材料の速度を遅くすると、歯のリーディングエッジの浸食が減少する。リーディングエッジに対する衝撃力が、より低速の精製された材料によって減少するからである、第２側壁表面５６の角度と長さの決定基準は、半径方向に直角な長さが、歯とその隣接した歯との間のギャップの幅だけは少なくともあるということである。第２表面５６が半径と成す角度は、抑制角である。供給角と抑制角の組み合わせは、所望のパルプ離解作用に依存し、どのようにでも行うことができる。

歯の側壁４２の表面５４と５６の間の遷移部分６２は、（図３Ｂに示すように）歯の上表面と同じ幅を有し得るシャープなコーナー部や半径とすることができ、このため歯エッジの全高にわたって角度が一定となるようにすることができる。側壁の全表面にわたって（５４、５６、および６２が全体として）半径がスムーズであると、リーディングエッジの箇所の角度が一定ではなくても、シャープなリーディングエッジと抑制角を有する表面で得られるのと同じ総括的目標が達成される。

上記のロータープレート設計は、標準歯を備えたステータープレートと組み合わせて用いることができる。他方、ステータープレートとして、Ｖ字形側壁を有するものでもよい。このステーター設計を行うと、工程に同じシャープな交差コーナー角度、例えば、９０°超が得られ、良好な摩耗特性を維持し得る。交差角度は、歯エッジの前部に延びる接線から該エッジに隣接した側壁の表面に戻る角度である。ステータープレートセグメントは、回転に面する凸面の側壁を有する二重傾斜歯を含み、交差面の箇所の歯エッジの角度が９０°超であるようにし得る。９０°超の交差角度にしても、ステーター摩耗問題が起こるとは考えられない。エッジが摩耗で丸まることは、主にローター歯で起こることだからである。離解効率とローターとステーターの歯のインタフェースを通る供給能力とを向上するには、ローターとステーターの歯の交差角度が変化するのが望ましいこともある。

図４Ａと図４Ｂは、ディスク上に、かつステータープレートと反対方向に装着される例示的ディスパージャーロータープレートセグメント７０のそれぞれ正面図と側断面図である。ロータープレートの回転方向は、矢印７２に示されるように反時計回りである。

ディスパージャープレートセグメント７０は、歯８６の列７４，７６，７８，８０，８２，８４を備える。歯の列は、各々ディスクの各半径８８の箇所にあるが、また、半径に対して傾斜して配置し得る。同様に、ステータープレート（図５Ａと図５Ｂ）は、プレートがディスパージャーに内に配置されるとき、ローター歯の列と嵌合し得る歯の列を備える。

パルプの離解ゾーンへの供給と保持を促進するため、ローターは、少なくとも１列の内側の列（列７４を参照のこと）の離解歯８６を含んでもよい。ステーターは、供給用の入口ばかりでなく、離解歯や供給入口（米国特許第６，４０２，０７１号に開示の供給インジェクターなど）やブレーカーバーやその他の機能を備えてよい。これらの入口機能は、プレート離解要件に基づいて特定のディスパージャープレートについて選択し得る。

図５Ａと図５Ｂは、列１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４に配置された二段傾斜幾何学的形状の歯１０２を採用する例示的ステーターディスパージャープレートセグメント１００のそれぞれ上面図と側断面図を示す。ステーターディスパージャープレートセグメント（プレートに配置されるとき）は、ロータープレート７０の反対側になるように設置され、ロータープレートとステータープレートとの各列が嵌合するようにされる。ステータープレート１００は、リファイナーケーシングの内側の部分の摩耗を防止するため、ディスパージャー歯の最も外側の列１１４を抑制歯として含む。外側の列１１４の歯の後壁は、プレート基板と直角とし、歯の内側の列の近い方の壁とは異なって、先細りとはしないことができる。抑制角とは、歯の側壁の第２部分１１６（半径方向外側部分）で形成される半径方向に対する角度である。この抑制角は、ロータープレート７０の歯８４の最後の列の抑制角と少なくとも同じ大きさとすることができる。ステータープレートセグメント１００の列の歯側壁の角度は、ロータープレートセグメント７０の対応する列の側壁角度と同様に示されている。しかし、ステータープレートセグメントの側壁角度がローター歯の列の側壁角度と対応している必要は、必ずしもない。

以上、本発明は、現在最も実用的で、好ましい態様であると考えられるものについて記載されたけれども、本発明は、開示された態様に限定されることなく、むしろ反対に、本発明の精神と目的内に含まれる多岐にわたる修正や等価の配置も網羅するものである。

ディスク型ディスパージャーに従来から用いられているピラミッド歯付きプレートセグメントのそれぞれ前面図（図１Ａ）と側面図（図１Ｂ）であり、ディスパージャーステーターとディスパージャーロータープレートと両プレート間のギャップとの側面図および一部断面を示す図（図１Ｃ）である。 ディスパージャープレートセグメントに用いられる従来の幾何学的形状の歯のそれぞれ正面図（図２Ａ）と側面斜視図（図２Ｂ）である。 ディスパージャープレートセグメントに用いられる傾斜歯のそれぞれ頂部図（図３Ａ）と側面斜視図（図３Ｂ）である。 二段傾斜歯を有するディスパージャーロータープレートセグメントのそれぞれ正面図（図４Ａ）と側断面図（図４Ｂ）である。 二段傾斜歯を備えるディスパージャーステータープレートセグメントのそれぞれ正面図（図５Ａ）と側断面図（図５Ｂ）である。

符号の説明

１０…リファイナー（ディスパージャー）、１２…ローターディスク、１３…ステーターディスク、１４，１５，７０，１００…プレートセグメント、１７…孔、１９…中心軸、２２…内端、２４…外端、２６，７４，７６，７８，８０，８２，８４，９２，９４，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４…列、２８，３４，４０，８６，１０２…歯、３０…チャネル、３１…ケーシング、３２，８８…半径、４２，４３…側壁，５４，５６，６２…側壁表面、４８…ベース、５０…前壁、５２…後壁、５７…プレート回転方向、６０…リーディングエッジ、７２…矢印、１１６…歯側壁第２部分。

Claims (22)

1. リサイクルされたまたは回収された繊維材を処理するディスパージャーに使用されるリファイナープレートであって、
   プレート上に同心円状に配置された歯の円環状列を有する大略平面状の表面を有し、
   前記歯は、長手方向がそれぞれプレートの内端側から外端側に向かって延びつつプレート上でピラミッド状に突起し、プレートの内端側から外端側に向かって互いに独立してプレート全体に不連続に設けられ、
   前記列の少なくとも一列が前記ディスパージャーを構成するディスクの回転時に回転によるパルプ流れに面するリーディング側壁を有する歯を含み、
   前記リーディング側壁が、プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とを含み、該プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分により、前記歯の基部にＶ字形の凹みを形成してなる
   ことを特徴とするリファイナープレート。
2. 前記プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分との間の角度が７５°〜１７０°の範囲にある請求項１に記載のリファイナープレート。
3. 前記プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分との間の角度が９０°〜１６５°の範囲にある請求項１に記載のリファイナープレート。
4. 前記プレートの半径方向内側の部分と各歯の前表面との間で形成される９０°未満のリーディングエッジ角度をさらに含む請求項１に記載のリファイナープレート。
5. リーディング側壁と前表面との間の内角がリーディングエッジコーナー角である少なくとも一つの歯をさらに含む請求項１に記載のリファイナープレート。
6. 前記列の前記少なくとも一列の箇所にある各歯の前記リーディング側壁とトレーリング側壁とが、凹面の形状を有する請求項１に記載のリファイナープレート。
7. 前記プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とが、歯の基部から頂部に向かう範囲全体にわたってＶ字形状を形成する請求項１に記載のリファイナープレート。
8. 前記半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とが、歯の基部から頂部に向かう範囲において、緩やかな曲面の側壁表面に含まれる請求項１に記載のリファイナープレート。
9. 前記歯が、リーディング側壁に相補的な表面形状を有するトレーリング側壁をさらに含む請求項１に記載のリファイナープレート。
10. 前記歯の前記トレーリング側壁と隣接する歯のリーディング側壁とが、それらの間に実質的に一定のギャップを形成する請求項９に記載のリファイナープレート。
11. 前記リーディング側壁が凹面形状を有し、前記列の前記少なくとも一列の箇所にある各歯のトレーリング側壁が凸面形状を有する請求項１に記載のリファイナープレート。
12. 前記リーディング側壁が凹面形状を有し、前記列の前記少なくとも一列の箇所にある各歯のトレーリング側壁が凹面形状を有する請求項１に記載のリファイナープレート。
13. ディスパージャープレートであって、
    歯の列において、前記列が同心円状に配置され、
    前記歯は、長手方向がそれぞれプレートの内端側から外端側に向かって延びつつプレート上でピラミッド状に突起し、プレートの内端側から外端側に向かって互いに独立してプレート全体に不連続に設けられ、
    前記列の少なくとも一列にある歯が前記プレートまたは前記プレートに対して回転する別のプレートに回転方向に面するリーディング側壁を有し、
    前記リーディング側壁が、プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とを含み、該プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分により、前記歯の基部にＶ字形の凹みを形成してなり、
    前記プレートの半径方向内側の部分と各歯の前表面とがリーディングエッジを形成し、
    前記リーディングエッジが、９０°未満の角度を形成する、
    ことを特徴とするディスパージャープレート。
14. 前記プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とが、歯の基部から頂部に向かう範囲全体にわたって、Ｖ字形状を形成する請求項１３に記載のディスパージャープレート。
15. 前記Ｖ字形が、前記半径方向内側の側壁部分と前記半径方向外側の側壁部分との間で７５°〜１７０°の範囲の角度を含む請求項１３に記載のディスパージャープレート。
16. 前記Ｖ字形が、前記半径方向内側の側壁部分と前記半径方向外側の側壁部分との間で９０°〜１６５°の範囲の角度を含む請求項１３に記載のディスパージャープレート。
17. 前記歯が、前記少なくとも一列で、リーディング側壁に相補的な表面形状を有するトレーリング側壁をさらに含む請求項１３に記載のディスパージャープレート。
18. 前記トレーリング側壁および該側壁と隣接する歯の相対するリーディング側壁とが、それらの間に実質的に一定のギャップを形成する請求項１７に記載のディスパージャープレート。
19. ディスパージャーを構成するリファイナーの相対するディスクを用いたリサイクルされたまたは回収された繊維材のリファイニング方法であって、
    少なくとも片方のディスクの入口にパルプ材料を供給するステップと、
    片側のディスクを他のディスクに対して回転し、この間に前記繊維材を両ディスク上にそれぞれ設けられたリファイナープレートの間を半径方向外側に移動するステップと、
    他のディスク上に設けられたリファイナープレートの歯の列と嵌合する回転ディスク上に設けられたリファイナープレートの歯の列によって惹起される衝撃力で精製すべき材料を折り曲げるステップと、
    を含み、
    少なくとも前記片側のディスク上に設けられたリファイナープレートの歯の少なくとも一列が、プレートの内端側から外端側に向かう方向を長手方向としつつプレート上でピラミッド状に突起する複数の歯を含み、該複数の歯が、プレート表面に同心円状の列を成すとともに、プレートの内端側から外端側に向かって互いに独立してプレート全体に不連続に設けられ、
    前記列の少なくとも一列が前記ディスパージャーを構成するディスクの回転時に回転によるパルプ流れに面するリーディング側壁を有する歯を含み、
    前記リーディング側壁が、プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分とを含み、該プレートの半径方向内側の側壁部分と半径方向外側の側壁部分により、前記歯の基部にＶ字形の凹みを形成してなる
    ことを特徴とする方法。
20. 前記側壁が、歯の前表面とプレートの半径方向内側の側壁部分との間で形成される９０°未満の角度で形成されるリーディングエッジをさらに含む請求項１９に記載の方法。
21. プレートの半径方向内側の側壁部分を有する少なくとも一列の間で精製すべき材料を供給するステップと、プレートの半径方向外側の側壁表面を有する前記少なくとも一列の間で移動する精製すべき材料を逸らすステップとをさらに含む請求項１９に記載の方法。
22. 前記リーディング側壁が凹面形状を有し、前記歯列の前記少なくとも一列の箇所にある前記歯のトレーリングエッジが凹面形状を有し、そして前記方法がディスクの一つを最初の一方向に、後者のディスクを反対方向に回転させるステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。

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