JPH0133598B2 - - Google Patents

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JPH0133598B2
JPH0133598B2 JP61141197A JP14119786A JPH0133598B2 JP H0133598 B2 JPH0133598 B2 JP H0133598B2 JP 61141197 A JP61141197 A JP 61141197A JP 14119786 A JP14119786 A JP 14119786A JP H0133598 B2 JPH0133598 B2 JP H0133598B2
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screen
rotor
waste
inch
inlet
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JP61141197A
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JPS61296193A (ja
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Edomondo Reburanku Piitaa
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Beloit Corp
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Beloit Corp
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Publication of JPH0133598B2 publication Critical patent/JPH0133598B2/ja
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
    • D21C9/06—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents in filters ; Washing of concentrated pulp, e.g. pulp mats, on filtering surfaces
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/023—Stationary screen-drums
    • D21D5/026—Stationary screen-drums with rotating cleaning foils

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、製紙原料のスラリーを合格分（アク
セプト）と廃棄分（リジエクト）とに選別する高
濃度プレツシヤスクリーンに関する。 従来の技術 アイ．ジエー．クラーク・ポウンダ（I.J.
Clark−Pounder）は、アメリカ合衆国特許第
3363759号において選別装置を発表している。こ
の選別装置は、ロータから間隔を隔てたなめらか
な内面を有するスクリーンまたはバスケツトを用
いたものであり、このロータはその外面に突起を
有し、これにより選別域において局部的な容積変
化を生じさせている。またクラーク・ポウンダ
は、アメリカ合衆国特許第3437204号で類似の装
置を発表している。この装置では、原料が選別域
を流れスクリーン２を通過するにつれ、原料内に
希釈液を導入することで廃棄分を減少させてい
る。ジヨセフ．エー．ボルトン．ザ．サード
（Joseph A.Bolton）とピータ．イー．レブラ
ンク（Peter E.LeBLank）もまた、アメリカ合
衆国特許第3726401号において、間隔を隔ててこ
ぶ状の突起を設けたロータを用いることを発表し
ている。このこぶ状の突起は、選別作用時に脈動
を発生せしめるもので、この脈動は交互に生ずる
選別用の正パルスとスクリーン清掃用の負パルス
とよりなる。 ニユーヨーク州グレフオールのオールストロ
ム．マシーナリ．インコーポレーテツド
（Ahlstrom Machinery Inc.）はプレツシヤスク
リーン装置で使用する「プロフアイル」というス
クリーンを生産している。 発明の概要 本発明の主目的は、最小限の繊維等級で廃棄分
の割合が低く、しかも動力消費も少ない高濃度プ
レツシヤスクリーン装置を提供することにある。 上記の目的は、製紙原料のスラリーを受け入れ
る口、合格分出口及び廃棄分出口を包含するハウ
ジングと、このハウジング内において前記合格分
出口は隣接して前記入口と前記廃棄分出口との間
に装架され前記ハウジングに対してシールされた
中空円筒形のスクリーンと、駆動装置と、この駆
動装置に連結されると共に前記スクリーン内にそ
の内面から間隔を隔てて装架され、少なくともひ
とつの軸線方向に延びる半径方向段差部分をロー
タ周面に包含しロータ回転中に前記スクリーン内
面に対するロータ−スクリーン間隔を連続的に変
化せしめるようにしたロータとを包含して成るプ
レツシヤスクリーン装置により達成される。 実施例 第１図ないし第４図において、選別装置１０が
概略図示されている。この選別装置は、ハウジン
グ１２、１対の端壁１４，１６及びほぼ円筒状の
外壁１８を包含している。製紙材料のスラリーは
ポンプで圧送され、入口導管２０を通つて一方の
端部にある開口部２２を介してハウジング１２に
入り、廃棄分出口２４や合格分出口２６に向かつ
て流れる。 ハウジング内に装架され前記の流れの流路内に
あるのは、プロフアイルスクリーン２８である。
このプロフアイルスクリーンは、ハウジングの内
面に１対のリング３０によつて装架され、この１
対のリングは外壁１８やプロフアイルスクリーン
２８と共に合格分の室３２を形成する。 ロータ３４は、駆動装置３８によつて駆動され
る駆動シヤフト３６に装架されている。このロー
タ３４は中空円筒４０を包含しており、この中空
円筒は駆動シヤフト３６にキー４４で固定された
部材４２に着設されている。ロータ３４は、さら
に外壁を中空円筒４０に連結すると共に、ロータ
の両端部をスラリーの流れに対して密閉する端板
４６を包含している。 第２図に最もよく示されているように、ロータ
３４は矢印５２で示す回転方向に対面する段差部
５０とこれらブラントリード部のあとに続く弓形
部分５４とを包含するカム状の形状に構成されて
いる。 図示の構造では、これら弓形部分５４は同一の
曲率半径のもので互いに回転軸に関し直径方向に
その中心を片寄らせてある。ここではふたつの半
円筒形の構造体しか示されていないが、非常に大
きなプレツシヤスクリーンにはこれ以上の数の半
円筒形構造体を設けてもよい。この明細書や特許
請求の範囲において、ロータに関して用いられる
「段差」という言葉は、或る量の原料を捕えるこ
とができ、これをロータの速度まで加速せしめう
るような形状の表面を意味するものとする。従つ
てたとえば、段差部５０を回転方向に関して前方
に傾けたり、あるいは凹状の形状とすることも可
能である。 第３図および第４図によれば、ふたつの異なる
輪郭をもつスクリーンの表面が図示されている。
すなわち第３図ではプロフアイル５６であり、第
４図ではプロフアイル５８である。通常、プロフ
アイルはスクリーンの内面に設けられているだけ
であるが、図示されている形状のプロフアイル以
外の形状のものも用いることができる。 上述の振動現象を実現した後、幾何学的要因、
力学的要因及び原料のもつ要因を包含するその発
生原因を決定するための研究に着手した。幾何学
的要因の分野においては、するどい正の圧力パル
ス、正負の圧力パルスの領域、スクリーン板表面
の条件及びロータとスクリーンとの間のすきまに
ついて研究された。力学的要因では、ロータの表
面速度、パルスの周波数及びスクリーン通過時の
圧力損失が研究された。原料のもつ要因として
は、濃度、温度及び繊維の種類を包含している。 4.5％濃度の牛乳カートン容器原料を用いて研
究がなされた。25HPの消費動力で300T／Ｄ以上
の処理が出来る0.78インチ（19.8mm）の穿孔スク
リーンや0.055インチ（1.4mm）の穿孔スクリーン
を用いて約1200GPM（4542／分）のポンプ容量
を達成した。重量で5.5％が廃棄される時には、
0.78インチ（19.8mm）の穿孔スクリーン使用時に
は52％の残骸を除去でき、0.055インチ（1.4mm）
の穿孔スクリーン使用時には71％の残骸を除去で
きることがわかつた。入口に対する合格分のろ水
度は、0.078インチ（２mm）の穿孔スクリーンで
は平均８ポイント低下し、0.55インチ（14mm）の
穿孔スクリーンで10ポイント増加した。これらの
スクリーンはすべての試験において安定してお
り、牛乳カートン容器原料を容易に選別できる。 前述の試験を実施するに当たり、牛乳カートン
容器原料は約30分間1.5％次亜塩素酸ナトリウム
を含む1000＃トリダイン（Tridyne）中でパルプ
化した。この原料は、パルプ化装置の1/8インチ
（3.2mm）の穿孔を5.01％の濃度で抽出されたもの
である。この原料には少し残骸も加えられていな
いにもかかわらず、このパルスの中には小さな薄
片やプラスチツクが多数存在した。本質的に、こ
のパルプはパルプ化装置の1/8インチ（3.2mm）穿
孔で事前にふるい分けられていたのである。 第２図に示すロータは、0.078インチ（２mm）
の穿孔スクリーンと0.055インチ（1.4mm）の穿孔
スクリーンが使用されており、このロータは
750RPMの一定速度で回転する。このスクリーン
システムでは、最初に水を充満させて、パルプを
５％から4.5％に希釈した。一連の流れは、流量
に対する圧力損失の曲線が生じうるように選択さ
れた。これらの試験では、約10％の廃棄分を受け
入れるように維持した。入口における合格分と廃
棄分の原料サンプルは、ひとつの試験では公称ミ
ルプロダクシヨンレートを採用し、第２の試験で
はポンプ容量を採用した。第３の試験でもポンプ
容量を採用したが、ただし廃棄分は５％とした。 下記の表１及び表２は、上述の試験データを示
すものである。
【表】
【表】 表−１は0.078インチ（２mm）の穿孔スクリー
ンのデータを記録したものである。ここではモー
タ負荷の減少につれて流量が増加していることに
注目すべきである。これは、主として原料流速が
入口でより速いことに起因するもので、このこと
は原料流速に比較してロータの速度を減少させる
と共に必要動力をより小さくする。高流量時の必
要動力は約0.08HPD／Acc.Ton.である。廃棄分
の割合が10％の時には濃度がわずかに変化してお
り、廃棄分の割合が５％の時にはより大きな変化
を示していることは注目に値する。ろ水度の変化
は、廃棄分の割合の影響を示していないし、たと
え入口から合格分にかけての変化があるとしても
小さなものである。
【表】
【表】 残骸除去
試験４：廃棄分割合5.4％の時70.96％
表２は0.055インチ（1.4mm）の穿孔スクリーン
のデータを記録したものである。動力は本質的に
上記とほぼ等しく、高流量時で、0.1HPD／Ｔ以
下である。このスクリーンを用いた場合のろ水度
の変化は、供給量に比べてより低い廃棄分CFSを
説明することによつて、供給量に比べてより高い
合格分CFSを説明するものである。このことはよ
り小さな穿孔にとつては正常なことであるが、し
かしこの影響は廃棄分に含まれる大きなプラスチ
ツクによつて拡大される。これはろ水度を低下さ
せるのに十分な大きさであり、また濃度を変えう
る十分な軽さである。 第６図においては、合格分に対する圧力低下を
両方のスクリーンについて示したものである。両
スクリーンの上限はポンプ容量によるものであ
り、スクリーンによるものではない。0.055イン
チ（1.4mm）の曲線はほぼ最大量であるが、0.078
インチ（２mm）の曲線は容量の追加が可能である
ことを示している。 第７図においては、両スクリーンで除去できる
残骸が廃棄分の重量％の推定と共に示されてい
る。図示によれば、0.055インチ（1.4mm）穿孔ス
クリーンは、0.078インチ（２mm）穿孔スクリー
ンに比べてよりすぐれた残骸除去の性能を、有し
ている。5.5％重量廃棄分の廃棄分割割合におい
て、0.078インチ（２mm）、穿孔スクリーンの残骸
除去は52％となり、0.055インチ（1.4mm）穿孔ス
クリーンでは71％となる。 残骸成分は、イメージアナライザを用いて測定
される。４つの１グラムビユーシートは、各々の
パルプサンプルから作られる。この分析器は、可
能な限り大きな区画で紙を計測できるように配置
され、その区画はおおよそ紙の80％に達する。目
視可能な粒子を計測できるように感度を合わせ
た。倍率は目視が可能な1.4倍まで分析器との関
連で達成した。これらの試験結果は、各入口で測
定した残骸領域と合格分や廃棄分とのサンプルを
示して表３として下記に表示している。この残骸
除去は、つぎの計算式で計算される。 ％残骸除去＝１−合格分残骸／廃棄分残骸×100
【表】 去
これらの試験や観察から、ここに述べられてい
るロータやスクリーンが何故従来技術である他の
スクリーン装置よりも優秀に機能するかといつた
理論が生みだされた。 従来のローブスクリーン、フオイルスクリーン
及び類似品は、原料が動いて通過する時に正パル
スを生みだしており、原料に対して激しいエネル
ギーを有意義に伝えることはなかつた。このよう
な設計によつて生じる最小の原料流がある。本発
明による段差部５０は原料を通して動き、各々が
確かな量の原料を獲得し、この原料をロータの接
線方向にロータの速度まで加速する。このような
高速時に、原料はプロフアイルスクリーン２８を
通過して重要な乱流を円筒表面に発生させ、高い
流動性を得る。この高い流動性により、原料中の
個々の繊維を集めたりもつれさせたりするといつ
た凝集作用を防ぎ、従来のスクリーンに比べてよ
り高い濃度でもスクリーンが機能するのである。
凝集が発生した場合、個々の繊維はスクリーン円
筒形孔を通過することができなくなる。このため
従来の選別はより低濃度で実施されていた。ここ
で前もつて注意すべきことは、１行程では約50％
の行程が正パルスであり、50％が負パルスとなる
ことである。このことは、従来のスクリーンとは
本質的に異なるもので、従来のスクリーンは正負
の周期にあるパルスだけでなく本質的にはゼロの
周期にあるパルスも有していた。本発明における
長期負パルスは、スクリーン板を通じての逆流あ
るいはフラツシングを生じせしめる。プロフアイ
ルスクリーンの設計上の理由から、繊維が逆方向
に向けて通過することは、正パルス時のスクリー
ン作用方向に通過することに比べると非常に困難
である。さらにスクリーンバスケツト外面上に
は、正パルス時に段差部がスクリーンシリンダー
内部に発生させる乱流と比較して非常に小さな乱
流がある。従つて、負パルスの周期中に合格分側
からスクリーンの入口側に向かう逆流は水の初期
流のみである。スクリーンの合格分側原料は、合
格分側にマツトを形成する傾向があるが、このこ
とによつて脱水作用が生じるにすぎない。この理
論は、試験によつて見いだされて具体化したもの
で、一般に合格分の濃度は少なくとも入口濃度よ
りもわずかに高く、廃棄分の濃度は入口の濃度に
比べて低い。従つて、合格分はある程度まで脱水
され、各行程の負パルス段階にもつともよく類似
している。試験もまた、スクリーンの穿孔が小さ
いほど脱水現象が大きいことを示している。この
ことは大穿孔スクリーンにおいてはマツトの形成
が貧弱であることから説明することができる。こ
のような大穿孔は、陰パルス時において合格分繊
維が水と共に逆流するのを許すものである。 本発明より以前の従来の選別法においては、ど
のスクリーンを用いても約２％の濃度で実施され
ており、しかも効果が低いにもかかわらず約４％
濃度で運転されていた。本発明のスクリーンは４
％、５％及び６％濃度で運転されており、残骸除
去効率の低下が全くないうえ廃棄分割合の増加も
全くない。濃度が増加する他の公知のスクリーン
は全て残骸除去効率が減少し、廃棄分割合は増加
する。本発明のスクリーンにおいて、濃度の増加
は効率の低下や廃棄分割合の増加とは一致しな
い。この結果は、本発明のスクリーンに関する事
実によつて説明できる。この事実とはロータの段
差部がより大きな乱流と原料の流動化を生みだ
し、それによつて原料が高濃度でスクリーン板を
流通できるようにしたことである。負パルスの段
階では、逆流又は脱水作用によつてスクリーンで
原料を希釈していたが、これは正常に濃化した選
別域の原料や他のスクリーンで生じた廃棄分が除
去されることによる。 さらに本発明によつてもたらされるもうひとつ
の優位性は、他のブレード又はフオイルタイプに
比べてロータとスクリーンのすき間を広く取れる
ことである。原料に含まれるくずや残骸は、ロー
タとスクリーンとの間に入り込むことがなくなる
であろう。これは、他のタイプのスクリーンでは
問題となることである。 本発明に関しては、特に図示した実施例を参照
し、また明確な試験結果を参照して述べている
が、本発明に関するさまざまな変更や修正が本発
明の意図や範囲からはずれるものでないことは、
当業者にとつて明白であろう。従つて、道理に従
つて当然この技術に寄与する範囲に含まれるもの
として、上述のすべての変更や修正を正当なもの
として特許の範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるプレツシヤスクリーンの
縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図は第１の実施例のプレツシヤスクリー
ンにおいてプレツシヤスクリーンの内面とロータ
のプロフアイル表面との関係を示す部分断面図、
第４図は第２の実施例のプロフアイルスクリーン
における第３図と類似の部分断面図、第５図はプ
レツシヤスクリーンで測定した振動を示すグラフ
図、第６図は本発明のプレツシヤスクリーンにお
いて合格分に対する圧力低下を示すグラフ、第７
図は本発明のプレツシヤスクリーンにおいて残骸
除去に対する廃棄分重量を百分率で示すグラフで
ある。 １０……選別装置、１２……ハウジング、１
４，１６……端壁、１８……外壁、２０……入口
導管、２２……開口部、２４……廃棄分出口、２
６……合格分出口、２８……プロフアイルスクリ
ーン、３０……リング、３２……合格分の室、３
４……ロータ、３６……駆動シヤフト、３８……
駆動装置、４０……中空円筒、４２……部材、４
４……キー、４６……端板、５０……段差部、５
４……弓形部分、５６，５８……プロフアイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 製紙原料のスラリーを受け入れる口２０、合
    格分出口２６及び廃棄分出口２４を包含するハウ
    ジング１２と、このハウジング内において前記合
    格分出口は隣接して前記入口と前記廃棄分出口と
    の間に装架され前記ハウジングに対してシールさ
    れた中空円筒形のスクリーン２８と、駆動装置３
    ８と、この駆動装置に連結されると共に前記スク
    リーン内にその内面から間隔を隔てて装架され、
    少なくともひとつの軸線方向に延びる半径方向段
    差部分５０をロータ周面に包含しロータ回転中に
    前記スクリーン内面に対するロータ−スクリーン
    間隔を連続的に変化せしめるようにしたロータ３
    ４とを包含して成るプレツシヤスクリーン装置１
    ０。
JP61141197A 1985-06-20 1986-06-17 プレツシヤスクリ−ン装置 Granted JPS61296193A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US746734 1985-06-20
US06/746,734 US4855038A (en) 1985-06-20 1985-06-20 High consistency pressure screen and method of separating accepts and rejects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61296193A JPS61296193A (ja) 1986-12-26
JPH0133598B2 true JPH0133598B2 (ja) 1989-07-13

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ID=25002109

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JP61141197A Granted JPS61296193A (ja) 1985-06-20 1986-06-17 プレツシヤスクリ−ン装置

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US (1) US4855038A (ja)
EP (1) EP0206975B1 (ja)
JP (1) JPS61296193A (ja)
KR (1) KR900002099B1 (ja)
CN (1) CN1011146B (ja)
BR (1) BR8602828A (ja)
CA (1) CA1268141A (ja)
DE (1) DE3670518D1 (ja)
ES (1) ES8801400A1 (ja)
FI (1) FI85730C (ja)
IN (1) IN166375B (ja)
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