JPH06184977A - Method for treating of fiber for paper manufacturing for manufacturing tissue - Google Patents

Method for treating of fiber for paper manufacturing for manufacturing tissue

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JPH06184977A
JPH06184977A JP15847893A JP15847893A JPH06184977A JP H06184977 A JPH06184977 A JP H06184977A JP 15847893 A JP15847893 A JP 15847893A JP 15847893 A JP15847893 A JP 15847893A JP H06184977 A JPH06184977 A JP H06184977A
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JP
Japan
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fiber
fibers
tissue
index
drying
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Application number
JP15847893A
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Japanese (ja)
Inventor
Michael A Hermans
アレン ハーマンズ マイケル
Robert J Makolin
ジョン マコーリン ロバート
Kristin A Goerg
アン ジョージ クリスティン
Fung-Jou Chen
イョー チェン フン
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Kimberly Clark Corp
Original Assignee
Kimberly Clark Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To markedly enhance the throughdryability of paper produced from papermaking fibers under condition dewatered, but wet, by subjecting an aq. suspension of fibers at high consistency to elevated temp. with sufficient working of the fibers. CONSTITUTION: A method of tissue making is constituted by a step forming an aq. suspension consisted of papermaking fibers having a concn. of more than about 20%, a step passing the prescribed aq. suspension at >=75 deg.F through a shaft grinding machine inputing power of about 1 horsepower/day per dried fibers of 1 ton and the prescribed step increasing TD index of the prescribed fibers of more than about 25%, a step supplying the prescribed fibers via a tissue making head box to form wet-web, and a step drying the prescribed web to form dry tissue.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ティッシュを製造する
の製紙用ファイバーの処理方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to a method of treating papermaking fibers for making tissue.

【0002】[0002]

【従来の技術】ティッシュ及びペーパ・タオルのような
ある種の紙製品を製造する場合、成形及び脱水後に紙を
乾燥する1つの方法は、製紙技術で通気乾燥としてよく
知られている工程で加熱した空気を濡れた紙に対して通
過させることである。通気乾燥は、ウェブの圧縮を最小
にし、これによってより嵩のある製品を作ることができ
るので、濡れたウェブを高水準で圧縮し、このウェブを
ヤンキー・ドライヤ上で乾燥する従来のウエット・プレ
ス製造工程と比較して、有利である。しかし、通気乾燥
には、これが乾燥工程を実行するためにかなり大規模で
高価な設備とエネルギーを必要とする点で若干の欠点が
存在する。
BACKGROUND OF THE INVENTION When making certain paper products, such as tissues and paper towels, one method of drying the paper after molding and dehydration is to heat it in a process commonly known as through-air drying in papermaking technology. The passing of air through the wet paper. Through-air drying minimizes compression of the web, which can result in a more bulky product, so a conventional wet press that compresses a wet web at a high level and then dries this web on a Yankee dryer. It is advantageous compared to the manufacturing process. However, through-drying has some drawbacks in that it requires fairly large scale and expensive equipment and energy to carry out the drying process.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】特に、通気乾燥工程の
乾燥効率は、主として高温の空気が濡れた紙に通過する
ことを可能にするこの紙に対する空気の透過率によって
決まる。空気の透過率は二次(リサイクル)ファイバー
を含有するファイバー原料から作った紙で特に問題とな
るが、これは、これらの二次ファイバーを含有する濡れ
た紙に対する空気の透過率は、二次ファイバーによって
本質的に悪くなるからである。環境上の理由から紙製品
により多量の二次ファイバーを利用する努力が継続的に
行われるに従って、二次製紙用ファイバーの通気乾燥性
を改善する必要が生じている。
In particular, the drying efficiency of the through-air drying process is primarily determined by the air permeability of the hot paper which allows hot air to pass through the paper. Air permeability is particularly problematic for papers made from fiber raw materials containing secondary (recycled) fibers, which means that the air permeability for wet papers containing these secondary fibers is This is because the fiber essentially makes it worse. As environmental efforts continue to make greater use of secondary fibers in paper products for environmental reasons, there is a need to improve the through-drying properties of secondary papermaking fibers.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】驚くべきことに、機械的
なプロセスで製紙原料のファイバーを前処理することに
よって、二次製紙用ファイバーの通気乾燥が非常に容易
になることを発見したが、この場合、ファイバーは高濃
度の水性スラリー内で浮遊させながら、適当に作用させ
るる。この前処理の効果は、これらのファイバーの通気
乾燥指数(以下、「TD指数」と定義し、このように呼
ぶ)の増加によって明らかになる。TD指数が増加する
と、所定の原料と坪量に対する通気乾燥装置の速度が早
くなり、この結果動作効率を改善することができる。本
発明の方法は、全ての製紙用ファイバーに使用すること
ができるが、特に二次ファイバー原料のTD指数を改善
するのに有利である。幾くつかの場合には、二次ファイ
バー原料のTD指数は、未処理のバージン原料のTD指
数以上に驚くほど改善することができる。
Surprisingly, it has been discovered that pretreatment of the fibers of the papermaking raw material by a mechanical process greatly facilitates the through-drying of secondary papermaking fibers. In this case, the fibers are allowed to act appropriately while being suspended in the concentrated aqueous slurry. The effect of this pretreatment is manifested by an increase in the through-drying index of these fibers (hereinafter defined as the "TD index" and thus referred to). As the TD index increases, the speed of the through-air dryer for a given raw material and basis weight can be increased, resulting in improved operating efficiency. The method of the present invention can be used for all papermaking fibers, but is particularly advantageous for improving the TD index of secondary fiber raw materials. In some cases, the TD index of the secondary fiber feedstock can be surprisingly improved over that of the untreated virgin feedstock.

【0005】更に、本発明のファイバー処理は、工程と
製品を通気乾燥するのに特に有利であるが、この発明で
処理したファイバーを処理してウエット・プレスしたテ
ィッシュ製品を製造する場合にもまた同様に製品の改善
を実現することができる。更に詳しくは、所定のティッ
シュ原料のファイバーの一部を本発明で処理したファイ
バーと取り替えると、その結果得られたティッシュは、
強度を失うことなく柔らかさを増すことができる。この
ことは、ハードウッド・ファイバーを処理してこの処理
したハードウッド・ファイバーを、ブレンドまたは層状
にした未処理のソフトウッド・ファイバーのような他の
ファイバーと混ぜ合わせる場合に、特に有効である。処
理したハードウッド・ファイバーはこの結果得られた製
品の柔軟性を改善し、一方未処理のソフトウッド・ファ
イバーは強度を保持する。処理前または処理後に処理済
みのファイバーに柔軟剤を添加することによって、柔軟
性を更に増すことができる。ある種の柔軟剤によって、
嵩の予期しない増加が行われると共にティッシュの柔軟
性も増す。
Further, while the fiber treatment of the present invention is particularly advantageous for through-drying processes and products, it is also useful when treating the fibers treated according to the present invention to produce wet pressed tissue products. Product improvements can be realized as well. More specifically, when some of the fibers of a given tissue material are replaced with the fibers treated according to the invention, the resulting tissue has
Softness can be increased without losing strength. This is particularly useful when treating hardwood fibers and combining the treated hardwood fibers with other fibers such as untreated softwood fibers that have been blended or layered. Treated hardwood fibers improve the flexibility of the resulting product, while untreated softwood fibers retain their strength. The softness can be further increased by adding a softening agent to the treated fiber before or after the treatment. Some kind of softener
There is an unexpected increase in bulk and tissue softness.

【0006】従って、1つの局面では、本発明は、
(a)約20%以上の濃度(水性懸濁液内のファイバー
の乾燥重量パーセント)を有する製紙用ファイバーの水
性懸濁液を形成するステップ、(b)上記の水性懸濁液
を温度が75゜F以上で乾燥ファイバー1トン当たり少
なくとも約1馬力‐日の動力を入力したシャフト砕解機
に通過させるステップであって、上記のファイバーのT
D指数は約25%以上、好ましくは約50%以上、更に
好ましくは約75%以上増加する上記のステップ、
(c)上記のファイバーをティッシュ製造ヘッドボック
スを介して供給してウェット・ウェブを形成するステッ
プ、及び(d)上記のウェブを通気乾燥等によって乾燥
して乾燥ティッシュを形成するステップによって構成さ
れる方法である。
Accordingly, in one aspect, the present invention comprises:
(A) forming an aqueous suspension of papermaking fibers having a concentration (dry weight percent of fibers in the aqueous suspension) of about 20% or greater; (b) adding the aqueous suspension to a temperature of 75 Passing at least about 1 hp-day of power per ton of dry fiber above ° F to a shaft disintegrator with an input of T of said fiber.
The above step wherein the D index is increased by about 25% or more, preferably about 50% or more, more preferably about 75% or more,
(C) feeding the fibers through a tissue manufacturing headbox to form a wet web, and (d) drying the web by air drying or the like to form a dry tissue. Is the way.

【0007】他の局面では、本発明は、(a)約20%
以上の濃度を有する製紙用ファイバーの水性懸濁液を形
成するステップ、(b)上記の水性懸濁液を温度が75
゜F以上で乾燥ファイバー1トン当たり少なくとも約1
馬力‐日の動力を入力したシャフト砕解機に通過させる
ステップであって、上記のファイバーのTD指数は約
0.15以上、好ましくは約0.2以上、更に好ましく
は約0.3以上、最も好ましくは約0.5以上である上
記のステップ、(c)上記のファイバーをティッシュ製
造ヘッドボックスを介して供給してウェット・ウェブを
形成するステップ、及び(d)上記のウェブを通気乾燥
等によって乾燥して乾燥ティッシュを形成するステップ
によって構成される方法である。
In another aspect, the invention comprises (a) about 20%.
Forming an aqueous suspension of papermaking fibers having the above concentration, (b) adding the aqueous suspension to a temperature of 75
At least about 1 per ton of dry fiber above ° F
A step of passing horsepower-day power through a shaft disintegrator, wherein said fiber has a TD index of about 0.15 or more, preferably about 0.2 or more, more preferably about 0.3 or more, Most preferably about 0.5 or above, (c) feeding the fibers through a tissue making headbox to form a wet web, and (d) air drying the web. The method comprises the steps of drying to form a dry tissue.

【0008】更に他の局面では、本発明は少なくとも2
5乾燥重量%の二次ファイバーによって構成される原料
から製造した通気乾燥紙であり、上記の原料は、約0.
15以上、好ましくは約0.20以上、更に好ましくは
約0.33以上、最も好ましくは約0.5以上のTD指
数を有する。この原料中の二次ファイバーの量は、約2
5乃至約50乾燥重量%の範囲内のいずれか、または1
00乾燥重量%である。
In yet another aspect, the invention comprises at least 2
It is a through-dried paper produced from a raw material composed of 5% by dry weight of secondary fiber, wherein the raw material is about 0.
It has a TD index of 15 or more, preferably about 0.20 or more, more preferably about 0.33 or more, and most preferably about 0.5 or more. The amount of secondary fiber in this raw material is about 2
Any in the range of 5 to about 50% by dry weight, or 1
00% by dry weight.

【0009】本発明の目的に有用な製紙用ファイバーに
は紙を製造するのに有用であることが知られている全て
のセルロース・ファイバーが含まれ、特にフェース用テ
ィッシュ、バス用ティッシュ、ディナー用ナプキン、ペ
ーパ・タオル等のような比較的密度の低いティッシュ・
ペーパーを製造するのに有用なファイバーが含まれる。
ここで使用しているように、「ティッシュ」という用語
は、包括的な意味に使用され、このような全ての製品を
包含することを意図するものである。最も一般的な製紙
用ファイバーには、バージン・ソフトウッドとハードウ
ッド・ファイバーと二次即ちリサイクルしたセルロース
・ファイバーが含まれる。ここで使用しているように、
「二次ファイバー」は、物理的、化学的または機械的手
段によってその最初のマトリックスから以前に分離し、
更にファイバー・ウェブに形成し、約10重量%の含水
率に乾燥し、続いてある種の物理的、化学的、または機
械的手段によってそのウェブのマトリックスから再び分
離した全てのセルロース・ファイバーを意味する。ここ
で説明したように、シャフト砕解機を通過したファイバ
ーは、「砕解ファイバー」と呼ぶ。
Papermaking fibers useful for the purposes of the present invention include all cellulosic fibers known to be useful in making paper, particularly face tissue, bath tissue, dinner. Tissues with relatively low density such as napkins, paper towels, etc.
Fibers useful for making paper are included.
As used herein, the term "tissue" is used in a generic sense and is intended to encompass all such products. The most common papermaking fibers include virgin softwood and hardwood fibers and secondary or recycled cellulose fibers. As used here,
A "secondary fiber" is previously separated from its initial matrix by physical, chemical or mechanical means,
Also meant are all cellulosic fibers which have been further formed into a fiber web, dried to a water content of about 10% by weight and subsequently separated again from the matrix of the web by some physical, chemical or mechanical means. To do. Fibers that have passed through a shaft disintegrator, as described herein, are referred to as "disintegration fibers".

【0010】通気乾燥した紙の坪量は、約5乃至約50
g/m2、好ましくは約10乃至約40g/m2、更に好
ましくは約20乃至約30g/m2である。坪量の低い
紙は所定の原料に対して本質的により大きい通気性を有
していることが理解できる。従って、本発明の最大の利
点は、通常紙を通気乾燥することがより困難な比較的高
い坪量で得られる。本発明は約25g/m2の坪量を有
する通気乾燥した1層のバス用ティッシュを製造する場
合に最も適している。
The air-dried paper has a basis weight of about 5 to about 50.
g / m 2 , preferably about 10 to about 40 g / m 2 , and more preferably about 20 to about 30 g / m 2 . It can be seen that low basis weight papers have essentially greater breathability for a given raw material. Therefore, the greatest advantage of the present invention is obtained at relatively high basis weights, where it is more difficult to air dry ordinary paper. The present invention is most suitable for producing a through-dried single layer bath tissue having a basis weight of about 25 g / m 2 .

【0011】本発明の処理を受ける水性懸濁液の濃度
は、ファイバーとファイバーを十分に接触させる即ち作
用させて処理したファイバーの表面の性質を変更するの
に十分な程度の濃さでなければならない。特に、この濃
度は少なくとも20乾燥重量%、更に詳しくは約20乃
至約60乾燥重量%、及び最も好ましくは約30乃至約
50乾燥重量%である。この濃度は、第一次的にはこれ
らのファイバーを処理するために使用する機械の種類に
よって決まる。例えば、ある種の回転シャフト砕解機の
場合、約40乾燥重量%以上の濃度では機械を詰まらせ
る危険性がある。バイビス(Bivis)マシン(Cl
extral Company、Firminy Ce
dex、Franceから市販されている)のような他
の種類の砕解機の場合には、目詰まりを生ずることなく
50乾燥重量%以上の濃度を使用することができる。特
定の機械を使用する場合には、できるだけ高い濃度を使
用するのが好ましい。
The concentration of the aqueous suspension to be treated according to the present invention must be sufficiently thick to bring the fibers into sufficient contact or action to alter the surface properties of the treated fibers. I won't. In particular, this concentration is at least 20% by dry weight, more particularly about 20 to about 60% by dry weight, and most preferably about 30 to about 50% by dry weight. This concentration depends primarily on the type of machine used to process these fibers. For example, in the case of some rotary shaft disintegrators, concentrations above about 40% by dry weight risk clogging the machine. Bivis machine (Cl
external Company, Firmy Ce
In the case of other types of disintegrators, such as dex, commercially available from France), concentrations of 50% by dry weight or more can be used without clogging. When using a particular machine, it is preferable to use the highest concentration possible.

【0012】ファイバーの温度は、室温、特に75゜F
以上、更には100゜F以上、好ましくは150゜F以
上、更に好ましくは210゜F以上、及び更に好ましく
は約220゜F以上である。一般的にはTD指数を増加
させるには、より高い温度が好ましい。温度の上限は装
置が加圧されているかどうかによって決まるが、その理
由は大気圧で動作している装置内の水性ファイバー懸濁
液は水の沸点以上に加熱することができないからであ
る。
The fiber temperature is room temperature, especially 75 ° F.
More preferably, it is 100 ° F or higher, preferably 150 ° F or higher, more preferably 210 ° F or higher, and even more preferably about 220 ° F or higher. Higher temperatures are generally preferred to increase the TD index. The upper temperature limit depends on whether the device is pressurized, because the aqueous fiber suspension in the device operating at atmospheric pressure cannot be heated above the boiling point of water.

【0013】ファイバーの懸濁液に加えられる動力の量
によって、結果的に得られるTD指数にインパクトが加
わる。一般的に動力の入力を増加させると、TD指数が
増加する。しかし、懸濁液内の乾燥ファイバーに対する
動力の入力が1トン当たり約2馬力‐日(HPD/T)
に達するとTD指数の改善(増加)が低下することがま
た分かっている。動力入力の好ましい範囲は、約1乃至
3HPD/Tであり、更に好ましくは約2HPD/T以
上である。
The amount of power applied to the suspension of fibers adds impact to the resulting TD index. Generally, increasing the power input increases the TD index. However, the power input to the dry fibers in suspension is about 2 hp-ton / ton (HPD / T)
It has also been found that the improvement (increase) in the TD index decreases when the temperature reaches 0. The preferred range of power input is about 1 to 3 HPD / T, more preferably about 2 HPD / T or more.

【0014】せん断または圧縮等によるファイバーの作
用は、温度と動力入力及びその結果得られるTD指数以
外には如何なる意味でも計量可能であることが知られて
いない。しかし、ファイバーは、実質的にファイバーと
ファイバーが実質的にこすり合わされるかまたはせん断
されることを経験すると共に、これらのファイバーを処
理するために使用する機械的装置の表面とこすれまたは
せん断によって接触することを経験する必要がある。フ
ァイバーをこえっらのファイバー自身に押しつけること
を意味するある種の圧縮もまたファイバーのこすれまた
はせん断の効果を高めて増強するために好ましい。使用
すべきせん断と圧縮の適量の測定は、最終結果、即ちど
の程度TD指数の増加が達成されたかによって行われ
る。製紙産業で周知の多数のシャフト砕解機またはこれ
と同等の機械的装置を使用して種々の程度の所望の結果
を達成することができる。適当なシャフト砕解機には、
制限を加えることなく、バイビス・マシン等のような非
加圧式シャフト砕解機と加圧式砕解機が含まれる。
It is not known that the action of fibers due to shear or compression is measurable in any sense other than temperature and power input and the resulting TD index. However, the fibers substantially experience rubbing or shearing of the fibers with each other and contact by rubbing or shearing with the surface of the mechanical device used to treat these fibers. You need to experience what to do. Some compression, which means pressing the fiber against the fiber itself, is also preferred to enhance and enhance the effect of rubbing or shearing of the fiber. The determination of the proper amount of shear and compression to be used depends on the final result, ie how much the increase in the TD index has been achieved. Numerous shaft disintegrators or equivalent mechanical devices well known in the paper industry can be used to achieve varying degrees of desired results. Suitable shaft disintegrators include
Without limitation, non-pressurized shaft disintegrators such as Bivis machines and pressurized disintegrators are included.

【0015】もし柔軟剤を使用して最終ティッシュ製品
の柔軟性を増すなら、適当な柔軟剤には、制限を加える
ことなく、脂肪酸、ワックス、第四アンモニウム塩、ジ
メチル二水素化獣脂塩化アンモニウム(dimethy
l dihydrogenated tallow a
mmonium chloride)、第四アンモニウ
ム硫酸メチル、カルボキシル化ポリエチレン、コカアミ
ド・ジエタノール・アミン(cocamide die
thanol amine)、ココ・ベタイン(coc
o betaine)、ラウロイル・サルコシ・ナトリ
ウム(sodium lauroyl sarcosi
nate)、部分的エトキシル化第四アンモニウム塩、
ジステアリル・ジメチル塩化アンモニウム等が含まれ
る。適当な市販されている化学柔軟剤には、制限を加え
ることなく、Eka NobelInc.製のBero
cell564と584、SShearex Chem
ical Company製のAdogen442、Q
uaker Chemical Company製のQ
qasoft203、及びAkzo Chemical
Company製のArquad 2HT‐75が含
まれる。
If softeners are used to increase the softness of the final tissue product, suitable softeners include, without limitation, fatty acids, waxes, quaternary ammonium salts, dimethyl dihydrogenated tallow ammonium chloride ( dimethy
l dihydrogenated tallow a
mmmonium chloride), quaternary ammonium methylsulfate, carboxylated polyethylene, cocaamide diethanol amine (cocamide die)
tanol amine), coco betaine (coc
o betaine), sodium lauroyl sarcosi
nate), a partially ethoxylated quaternary ammonium salt,
Includes distearyl and dimethyl ammonium chloride. Suitable commercially available chemical softeners include, without limitation, Eka Nobel Inc. Made Bero
cells 564 and 584, S Shearex Chem
Adengen 442, Q manufactured by ical company
Q made by raker Chemical Company
qsoft203, and Akzo Chemical
Includes Arquad 2HT-75 from Company.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

通気乾燥性の指数 通気乾燥の間、含水率が高かければ、乾燥速度は早くて
比較的一定であると一般的に理解されている(一定速度
期間)。紙が一定の臨界含水率に到達した後、乾燥速度
はかなり急速に低下し始める(低下速度期間)。もし乾
燥期間全体を通して空気透過率が一定に維持されていれ
ば、含水率が低下するに従って(または乾燥工程が継続
するのに従って)圧力降下もまた低下すると考えられて
いる。空気の透過率が一定の場合に通気乾燥工程中に圧
力降下がどのように変化するかは、本発明の目的のため
に主要な関心事であるが、その理由は、これによって、
乾燥中の紙の空気透過率を測定する計量的な手段が与え
られるからである。もしティッシュのサンプルを乾燥し
た後の出口空気の瞬間絶対湿度を正確に測定することが
できれば、この出口空気の湿度とティッシュ・サンプル
の初期及び最終含水率から下記のように瞬間含水率を計
算することができる。
Flow-Drying Index During drying, it is generally understood that the higher the water content, the faster and relatively constant the drying rate (constant rate period). After the paper reaches a certain critical water content, the drying rate begins to decrease fairly rapidly (reduction rate period). It is believed that if the air permeability remains constant throughout the drying period, the pressure drop will also decrease as the water content decreases (or as the drying process continues). How the pressure drop changes during the through-drying process when the air permeability is constant is a major concern for the purposes of the present invention, because of this:
This is because it provides a quantitative means for measuring the air permeability of paper during drying. If it is possible to accurately measure the instantaneous absolute humidity of the outlet air after drying a tissue sample, calculate the instantaneous moisture content from this outlet air humidity and the initial and final moisture content of the tissue sample as follows: be able to.

【0017】[0017]

【数1】 ここで、 「X0」: 絶対乾燥ファイバー1Kg当たりの水分
のKgで表したテストの開始時点のテスト・サンプルの
含水率; 「Xend」: 絶対乾燥ファイバー1Kg当たりの水分
のKgで表したテストの終了時点のテスト・サンプルの
含水率; 「Xm」: 絶対乾燥ファイバー1Kg当たりの水分
のKgで表したテスト・サンプルの瞬間含水率; 「Yin」: 乾燥空気1Kg当たりの水分のKgで表
したサンプルに到達する直前の乾燥空気の湿度; 「Youtt」:乾燥空気1Kg当たりの水分のKgで表
したサンプルを通過した直後の乾燥空気の湿度; 「t」: 秒で表した経過時間 乾燥期間全体のデータに対する湿度データから含水率X
mを計算すると、瞬間含水率の関数として圧力降下をプ
ロットすることができる。この結果得られる曲線の下部
の面積の逆数をここでTD指数と呼び、キロパスカル-1
として表す。この指数は濡れた紙の空気透過率の尺度で
あり、特定の原料から作った紙がどの程度容易に通気乾
燥できるかを表す。TD指数の値が高い程、通気乾燥が
より容易であることを示し、この値が低いほど、通気乾
燥は困難であることを示す。
[Equation 1] Where "X 0 ": water content of the test sample at the start of the test expressed in Kg of water per 1 kg of absolute dry fiber; "X end ": test expressed in Kg of water per 1 Kg of absolute dry fiber Moisture content of the test sample at the end of the step; "X m ": Instantaneous water content of the test sample expressed in Kg of water per Kg of absolute dry fiber; "Y in ": Kg of water per Kg of dry air Humidity of dry air immediately before reaching the sample shown; "Y out t": Humidity of dry air immediately after passing through the sample, expressed in Kg of moisture per 1 kg of dry air; "t": Progress in seconds Time Moisture content X from the humidity data for the entire drying period
Once m is calculated, the pressure drop can be plotted as a function of instantaneous water content. The reciprocal of the area at the bottom of the resulting curve is called the TD index, and is known as the kilopascal- 1.
Express as. This index is a measure of the air permeability of wet paper and represents how easily paper made from a particular raw material can be through-dried. A higher value of the TD index indicates easier through-air drying, and a lower value of the TD index indicates more difficult through-air drying.

【0018】以下で説明するように、TD指数の測定に
は、問題のファイバーを坪量24g/m2の試験用手す
き紙に形成する必要がある。これは、ファイバーのサン
プルをブリティッシュ・パルプ砕解機内の水中で2.5
重量%の濃度に希釈し、分散したサンプルを5分間浸す
ことによって達成される。このサンプルは次に大気温度
で10分間パルプ化し、0.04%の濃度に希釈し、ブ
リティッシュ・試験用手すき紙・モールド(ハーマン製
作所、ランカスタ、オハイオ州)で試験用手すき紙に形
成する。この試験用手すき紙は圧力を加えることなく、
ブロッタを使用して、手でモールドからクーチする。こ
の試験用手すき紙は、バレイ(Valley)スチーム
・プレートと均一な張力を保持するために鉛を充填した
(4.75ポンド)真鍮の管を一端に有する標準重量の
キャンバス・カバーを使用して約2分間乾燥して絶対乾
燥状態にする。次に、この結果得られた乾燥した試験用
手すき紙のTD指数をここで説明したように求め、測定
したTD指数値をこの試験用手すき紙を製造したハーフ
ァイバー即ち原料に対して割り当てる。
As will be explained below, the measurement of the TD index requires that the fiber in question be formed into a test handsheet with a basis weight of 24 g / m 2 . This is a sample of fiber in water in a British pulp disintegrator at 2.5
It is achieved by dipping to a concentration of wt% and soaking the dispersed sample for 5 minutes. The sample is then pulped at ambient temperature for 10 minutes, diluted to a concentration of 0.04% and formed into test handsheets with a British test handsheet mold (Herman, Lancaster, OH). This test handsheet, without applying pressure,
Clot from the mold by hand using a blotter. This test handsheet uses a Valley steam plate and a standard weight canvas cover with a lead-filled (4.75 lb) brass tube at one end to maintain uniform tension. Dry for about 2 minutes to absolute dryness. The TD index of the resulting dried test handsheet is then determined as described herein and the measured TD index value is assigned to the Her fiber or raw material from which the test handsheet was made.

【0019】さて、図1を参照してTD指数を求める装
置を詳細に説明する。特に断らない場合、主空気流の配
管は、内径が1.5インチである。これらのサンプルを
乾燥する空気は、2台の「無潤滑」コンプレッサ1によ
って供給され、これらの各コンプレッサの定格は90p
siで毎分29.9cf3である(モデルDN 102
4H‐3DF、アトラス・コンプレッサ社、クリーブラ
ンド、オハイオ州)。これらのコンプレッサの出口は、
凝縮水分離器2(モデルWSO‐08‐000、ウイル
カーソン社、エングルウッド、コロラド州)の入り口に
適当に接続され、この分離器は空気流に含まれている全
ての水分を除去する機能を果たす。このセパレータの出
口は、モラキュラー・シーブ3(モデルM530、ウイ
ルカーソン社)の入り口に適当に接続され、このモラキ
ュラー・シーブは約0.05ミクロンを越えるサイズの
粒子を有する空気中の微粒物質を除去する機能を果た
す。このモラキュラー・シーブの出口は、圧縮空気乾燥
器4(ウイルカーソン社のモデルDHA‐AE‐00
0)に適当に接続され、この乾燥器の出口は毎分49c
3の流量を有している。この乾燥器の出口はサージタ
ンク5(約75cf3の容量)の入り口に接続する。こ
のサージタンクの出口は、2台の別のオイル熱交換器6
と7(容量5リッター/最大温度250℃/最大圧力6
バール、Apparatebau Wiesloch
GmbH、Wiesloch、Germany)に適当
に直列に接続し、これらの熱交換器は、この空気を所望
の通気乾燥温度に更に加熱する。サージタンクと2台の
熱交換器の間には、湿度監視装置8(Aquanel、
Gerhard GmbH、Blankebach、G
ermany)、空気の流速を制御するゲート型制御弁
9(DIN R65、1.5インチ、PN16、Hen
ose、Hamburg、Germany)、オリフィ
ス・プレート10(直径25mmの開口部、RST37
‐2 PN6 DIN2527‐32‐5784、Un
iversity of Karlsruhe、Kar
lsruhe、Germany)、及びマノメータ11
(Betz、Gottingen、Germany)を
設け、これらを共に使用して空気の流速を求める。この
装置の動作にとって基本的ではない他のバルブと配管
(図示せず)を便宜上種々の場所に設け、ゲージ及び他
の装置を切り離しまたはバイパスすることができる。第
2熱交換器の出口はサンプル・ハウジング12に直結さ
れ、このサンプル・ハウジングはサンプル・ホルダ(図
2参照)をその中に載置した摺動可能なサンプル・トレ
ー13(図2参照)を受け取って保持するように設計さ
れている。全ての空気はこのサンプル・ホルダ内に載置
したサンプルを通過する。サンプル・ハウジング内に取
り付けた膨張可能なガスケットによって、このガスケッ
トが機能した場合にはこのサンプル・ハウジングと摺動
可能なサンプル・トレーの間の確実なシールを保証する
ことができる。散気装置14をサンプル・ハウジングの
出口に適当に接続し、その結果、より正確に湿度の測定
を行うことを可能にするために空気流の速度を低下する
ように空気の流れる断面積を11.600平方ミリに拡
張する。この散気装置は空気を適当な排気システムに搬
送する通気管に適当に接続する。差動温度センサ16
(抵抗型の微分)を適当に接続してサンプルの前後の空
気の温度を測定する。差動圧力センサ17(PU100
0、0‐1000ミリバール、110V AC)を適当
に接続してこのサンプル両側の圧力低下を測定する。よ
り感度の高い第2湿度監視装置18(赤外線;毎秒25
回測定;メーカ:Paderborn Univers
ity、Paderborn、Germany)は、こ
のサンプルから出ていく空気の含水率を測定する。これ
らの3つのセンサは全てSchlumbergerのデ
ータ収集システム19に接続され、このシステムはこの
データを送還させるためにコンピュータ20(RMC
80286プロセッサ)に接続する。
Now, the apparatus for obtaining the TD index will be described in detail with reference to FIG. Unless otherwise specified, the main airflow tubing has an inner diameter of 1.5 inches. The air drying these samples was supplied by two "unlubricated" compressors 1, each of these compressors being rated at 90p.
It is 29.9 cf 3 per minute for si (model DN 102
4H-3DF, Atlas Compressor, Cleveland, Ohio). The outlets of these compressors are
Appropriately connected to the inlet of Condensate Separator 2 (Model WSO-08-000, Wilkerson, Englewood, CO), this separator has the function of removing all water contained in the air stream. Fulfill The outlet of this separator is suitably connected to the inlet of a molecular sieve 3 (Model M530, Wilkerson), which removes particulate matter in the air with particles above about 0.05 micron in size. Fulfill the function of The outlet of this molecular sieve is a compressed air dryer 4 (Wilkerson model DHA-AE-00).
0), the outlet of this dryer is 49c / min
It has a flow rate of f 3 . The outlet of this dryer is connected to the inlet of the surge tank 5 (capacity of about 75 cf 3 ). The outlet of this surge tank has two separate oil heat exchangers 6
And 7 (capacity 5 liters / maximum temperature 250 ° C / maximum pressure 6
Barb, Apparatebau Wiesloch
Appropriately connected in series to GmbH, Wiesloch, Germany), these heat exchangers further heat the air to the desired aeration drying temperature. Between the surge tank and the two heat exchangers, a humidity monitoring device 8 (Aquanel,
Gerhard GmbH, Blankebach, G
, gate-type control valve 9 (DIN R65, 1.5 inch, PN16, Hen) for controlling the flow velocity of air
ose, Hamburg, Germany), orifice plate 10 (25 mm diameter opening, RST37)
-2 PN6 DIN2527-32-5784, Un
versity of Karlsruhe, Kar
lsruhe, Germany), and manometer 11
(Betz, Gottingen, Germany) are provided and used together to determine the air velocity. Other valves and tubing (not shown), which are not essential to the operation of this device, may be conveniently provided at various locations to disconnect or bypass the gauge and other devices. The outlet of the second heat exchanger is directly connected to the sample housing 12, which has a slidable sample tray 13 (see FIG. 2) having a sample holder (see FIG. 2) mounted therein. Designed to receive and hold. All air passes through the sample mounted in this sample holder. An inflatable gasket mounted within the sample housing can ensure a secure seal between the sample housing and the slidable sample tray if the gasket were to function. An air diffuser 14 is suitably connected to the outlet of the sample housing, so that the cross section of the air flow is reduced to reduce the velocity of the air flow to allow more accurate humidity measurements. Extend to 600 mm2. This air diffuser is suitably connected to a vent pipe that conveys air to a suitable exhaust system. Differential temperature sensor 16
(Resistance type differential) is connected appropriately and the temperature of the air before and after the sample is measured. Differential pressure sensor 17 (PU100
The pressure drop across this sample is measured with an appropriate connection of 0, 0-1000 mbar, 110 VAC. Higher sensitivity second humidity monitoring device 18 (infrared; 25 per second
Measurements; Manufacturer: Paderborn Univers
, Paderborn, Germany) measures the water content of the air exiting this sample. All three of these sensors are connected to Schlumberger's data collection system 19, which uses a computer 20 (RMC) to send this data back.
80286 processor).

【0020】図2は、サンプル・ホルダ、及びサンプル
をこのサンプル・ホルダ内に取り付ける方法を示し、こ
のサンプル・ホルダはこれを保持してサンプル・ハウジ
ング内及びこのサンプル・ハウジングから摺動させる摺
動サンプル・トレー13を有する。図2に示すのは、サ
ンプル・ホルダ21の上部、即ち上流部分とサンプル・
ホルダ22の低部即ち下流部分である。このサンプル・
ホルダの低部には、支持布23(アステン937、アス
テン社、アップルトン、ウイスコンシン州)が含まれ、
この上にサンプルを載置する。この上部と下部の間には
試験用手すき紙のサンプル24が挟まれ、これは適当な
サイズに切断されている。サンプル・ホルダの上部の内
縁の周囲に細い線状に塗布したグリース(この図では見
えない)によって、サンプルを固定した場合、このサン
プルトとサンプル・ホルダの上部の間にシールが行われ
る。サンプル・ホルダの上部は2本の位置決めピン25
を有し、これらのピンはサンプル・ホルダの低部の位置
決め孔26に挿入され、これらの2つの半分の部分は適
当なねじ孔を有する6本のねじ27によって固定する。
FIG. 2 shows a sample holder and a method of mounting the sample in the sample holder, the sample holder holding and sliding the sample holder in and out of the sample housing. It has a sample tray 13. FIG. 2 shows the upper part of the sample holder 21, that is, the upstream part and the sample holder.
This is the lower portion, that is, the downstream portion of the holder 22. This sample
The lower portion of the holder includes support cloth 23 (Asten 937, Asten, Appleton, Wisconsin),
The sample is placed on this. A sample 24 of test handsheet is sandwiched between the upper and lower portions, which is cut to size. When the sample is fixed by grease (not visible in this figure) applied in a thin line around the inner edge of the top of the sample holder, a seal is created between the sample and the top of the sample holder. Two locating pins 25 on top of sample holder
And these pins are inserted into the lower locating holes 26 of the sample holder and these two halves are fixed by six screws 27 with suitable screw holes.

【0021】TD指数を求める装置を明らかにしたの
で、このTD指数を求める手順を説明することができ
る。一般的に、所定のテスト用サンプル(24g/m2
の試験用手すき紙)のTD指数を求めるには、このサン
プルを特定の水分のレベル迄注意深く濡らし、一定の空
気の質量の流速を有するように制御した条件下で上述し
た装置内でこのサンプルを乾燥する。このサンプル内の
水分のレベルは、テスト中のサンプルの前後の空気の湿
度の測定値に基づいてコンピュータによって連続的に計
算する。このサンプルの前後で測定した圧力降下をこの
サンプルの計算した水分のレベルの関数としてプロット
すると、この曲線の下の面積がTD指数である。
Now that the apparatus for determining the TD index has been clarified, the procedure for determining this TD index can be described. Generally, a given test sample (24 g / m 2
To obtain the TD index of the test handsheet, the sample was carefully wetted to a specific moisture level and the sample was prepared in the above described apparatus under controlled conditions to have a constant air mass flow rate. dry. The moisture level in the sample is continuously calculated by the computer based on the measured air humidity before and after the sample under test. Plotting the pressure drop measured before and after this sample as a function of calculated moisture level for this sample, the area under the curve is the TD index.

【0022】更に詳しくは、テストすべき試験用手すき
紙のサンプルは、直径が10.25センチの円形に切断
するが、これはこの装置のサンプル・ホルダに適合する
と共にこのサンプル・ホルダの開口部よりも僅かに大き
い。テスト中、直径が10センチの円形のサンプルのみ
を空気流にあてる。従って、サンプル・ホルダの開口部
の外側の円形のサンプルの部分には、テストのために濡
らす前にグリース(コンパウンド3 バルブ潤滑剤とシ
ール剤、ダウ・コーニング社、ミッドランド、ミシガン
州)を含浸するが、これは、全ての水分が円形部分の外
側に滲み出るのを防止すると共にこのサンプルとサンプ
ル・ホルダの間でより確実にシールを行うためである。
これは、サンプル・ホルダの上半分(上流側の半分)の
内縁の周囲にグリースを塗布してこすりつけることによ
って行う。次に、このサンプルは、これを支持するため
の一片の通気乾燥布(アステン937)を有するサンプ
ル・ホルダの下半分に載置する。次にこの上半分のサン
プル・ホルダ下半分のサンプル・ホルダにクランプし、
このサンプルの外縁にグリースを含浸する。次に、完全
に乾燥したファイバーの水分のレベルがこのファイバー
1キログラム当たり3.0キログラムの水準になる迄、
微細な霧を噴霧することによってこの支持したサンプル
を濡らす。噴霧中、サンプル・ホルダに噴霧がかかるの
を防止し、全ての噴霧した水分が直径10センチの円形
に向かうよう、カバー・ガードをサンプル・ホルダの全
面に載置しなければならない。このサンプルの水分は、
濡れる前と濡れてからの重量の差によって正確に測定す
る。
More particularly, the test handsheet sample to be tested is cut into a circle with a diameter of 10.25 cm, which fits into the sample holder of the device and the opening of the sample holder. Slightly larger than. During the test, only circular samples with a diameter of 10 cm are exposed to the air flow. Therefore, the portion of the circular sample outside the sample holder opening is impregnated with grease (Compound 3 valve lubricant and sealant, Dow Corning, Inc., Midland, MI) before wetting for testing. However, this is to prevent all water from seeping out of the circular section and to provide a more secure seal between the sample and the sample holder.
This is done by applying grease and rubbing around the inner edge of the upper half (upstream half) of the sample holder. The sample is then placed in the lower half of the sample holder with a piece of air-drying cloth (Asten 937) to support it. Then clamp it to the upper half sample holder and the lower half sample holder,
The outer edge of this sample is impregnated with grease. Then, until the moisture level of the completely dried fiber reaches the level of 3.0 kg per kilogram of this fiber,
Wet this supported sample by spraying with a fine mist. During spraying, the cover guard must be placed over the entire surface of the sample holder to prevent spraying of the sample holder and to direct all sprayed water into a circle with a diameter of 10 cm. The water content of this sample is
Accurately measure the difference in weight before and after wetting.

【0023】サンプルを準備している間、このエア・シ
ステムは毎秒1平方メートル当たり3.0Kgの所定の
一定の流速で動作され、175℃の温度に加熱する。定
常状態に達すると、空気の温度は安定して一定になり、
湿度はゼロになり、圧力降下もゼロになる。基準定常状
態の条件に達すると、濡れたテスト・サンプルの入った
サンプル・ホルダを摺動可能なサンプル・トレー内に載
置し、装置のサンプル・ハウジング内に摺動させる。湿
度と圧力降下は計器とコンピュータによって絶えず監視
し、これによって圧力降下対含水率のプロットが得られ
る。図3に代表的なプロットを示す。(このプロットで
は時間が右から左に増加する。)図示のように、圧力降
下は最初は非常に早い速度で増加し、その後急速に減少
初め、一般的に4秒または5秒で一定のレベルに到達す
る。次にコンピュータは曲線の下の面積の逆数の総和を
求め、前に説明したようにTD指数を計算する。
During preparation of the sample, the air system is operated at a predetermined constant flow rate of 3.0 Kg per square meter per second and is heated to a temperature of 175 ° C. When the steady state is reached, the temperature of the air becomes stable and constant,
Humidity is zero and pressure drop is zero. When the reference steady state conditions are reached, the sample holder containing the wet test sample is placed in the slidable sample tray and slid into the sample housing of the instrument. Humidity and pressure drop are constantly monitored by instruments and computers, which gives a plot of pressure drop versus water content. A representative plot is shown in FIG. (In this plot, time increases from right to left.) As shown, the pressure drop initially increases at a very fast rate and then begins to decrease rapidly, typically at a constant level in 4 or 5 seconds. To reach. The computer then sums the reciprocal areas under the curve and calculates the TD index as previously described.

【0024】図4は、本発明に従ってファイバーを処理
するプロセス全体のステップを示す。図に示すのは、処
理のために高濃度パルパ29(モデルST6C‐W、B
ird Escher Wyss社、Mansfiel
d、MA)に供給されている製紙原料28であり、これ
には約15%の濃度になるように希釈水30が付加され
ている。パルパからポンプによって取り出す前に、スト
ックは約6%の濃度に希釈される。パルプ化されたファ
イバーは、大きな汚染物質を取り除くために更に希釈水
を加えてスカルピング・スクリーン31(ファイバライ
ザ・モデルFT‐E、Bird Escher Wys
s社)に供給する。このスカルピング・スクリーンに入
る濃度は、約4%である。このスカルピング・スクリー
ンで引っかかったものは排気物処理装置32に供給す
る。このスカルピング・スクリーンを通ったものは、高
密度クリーナ33(サイクロン型、サイズ;7インチ、
Bird Escher Wyss社)に供給され、ス
カルピング・スクリーンで捕捉できなかった重い汚染物
質を除去する。高密度クリーナで引っかかったものは排
気物処理装置に供給する。高密度クリーナを通ったもの
は微細スクリーン34A(セントリソータ、モデル20
0、Bird Escher Wyss社)に供給され
てより小さな汚染物質を更に除去する。希釈水を微細ス
クリーンの供給流に加え、約2%の供給濃度を達成す
る。この微細スクリーンで引っかかったものは、第2微
細スクリーン34B(Axiguard、モデル1、B
ird Escher Wyss社)に供給され、別の
汚染物質を除去する。これを通ったものは、微細スクリ
ーン34Aに向かう供給流にリサイクルされ、これを通
らなかったものは排気物処理装置に供給する。この微細
スクリーンを通ったものは、希釈水を追加して約1%の
濃度になり、次に一連の4つの浮選用セル35、36、
37及び38(エアレータ、モデルCF1、Bird
Escher Wyss社)に供給されて、インクの粒
子と粘着性物質を除去する。浮選用セルの各々で引っか
かったものは排気物処理装置に供給する。最終段の浮遊
用セルを通過したものはワッシャ39(ダブル・ニップ
シックナー、モデル100、BlackClawso
n、Middletown、OH)に供給され、非常に
微細なインクの粒子を除去し、濃度を約10%に増加さ
せる。このワッシャで引っかかったものは、排気物処理
装置に供給する。このワッシャを通過したものは、ベル
ト・プレス40(アラス‐アンドリッツ・ベルト・ファ
イバー・プレス、モデルCPF、20インチ、Andr
itz Ruthner、Arlington、TX)
に供給され、含水量を約30%に減少する。プレスされ
たものは排気物処理装置に供給する。この結果えられた
部分的に脱水したファイバー状の物質は、次にシャフト
砕解機41(GR II、Ing.S.Maule &
C、S.p.A.、Torino、Italy)に供
給されるが、これは図5で詳細に説明し、これらのファ
イバーを作用させて本発明に従ってTD指数を増加させ
る。砕解機の供給流に蒸気42を加え、供給物質の温度
を上昇させる。その結果得られた処理済みのファイバー
43は、製紙用のフィードストックとして直接使用する
ことが可能であり、またはこれ以外の場合には更に希望
に応じて処理を行う。
FIG. 4 illustrates the steps of the overall process of treating a fiber according to the present invention. Shown in the figure is a high-concentration pulper 29 (models ST6C-W, B for processing).
old Escher Wyss, Mansfield
d, MA), and the dilution water 30 is added to this to make a concentration of about 15%. The stock is diluted to a concentration of about 6% before being pumped out of the pulper. The pulped fiber was then scalped screen 31 (Fiber Riser Model FT-E, Bird Escher Wys) with additional dilution water to remove large contaminants.
s company). The density entering this scalping screen is about 4%. What is caught by this scalping screen is supplied to the exhaust gas treatment device 32. After passing through this scalping screen, the high-density cleaner 33 (Cyclone type, size; 7 inches,
Bird Escher Wyss) to remove heavy contaminants that could not be captured by the scalping screen. What is caught by the high-density cleaner is supplied to the exhaust gas treatment device. The one that passed through the high-density cleaner is the fine screen 34A (Centresorter, Model 20).
0, Bird Escher Wyss) to further remove smaller contaminants. Dilution water is added to the fine screen feed stream to achieve a feed concentration of about 2%. What is caught on this fine screen is the second fine screen 34B (Axiguard, Model 1, B).
ird Escher Wyss) to remove other contaminants. Those that have passed through this are recycled into the supply flow toward the fine screen 34A, and those that have not passed through are supplied to the exhaust gas treatment device. After passing through this fine screen, dilution water was added to a concentration of about 1%, then a series of four flotation cells 35, 36,
37 and 38 (aerator, model CF1, Bird
Escher Wyss) to remove ink particles and sticky substances. Those caught in each of the flotation cells are supplied to the exhaust gas treatment device. The washer 39 (Double Nip Thickener, Model 100, BlackClawso) that passed through the last-stage floating cell
n, Middledown, OH) to remove very fine ink particles and increase the density to about 10%. What is caught by this washer is supplied to the exhaust gas treatment device. What passed this washer was a belt press 40 (Alas-Andritz belt fiber press, model CPF, 20 inch, Andr.
itz Ruthner, Arlington, TX)
To reduce the water content to about 30%. The pressed product is supplied to the exhaust gas treatment device. The resulting partially dehydrated fibrous material was then passed through a shaft disintegrator 41 (GR II, Ing. S. Maule &
C, S. p. A. , Torino, Italy), which are described in detail in FIG. 5 and act on these fibers to increase the TD index in accordance with the present invention. Steam 42 is added to the disintegrator feed stream to raise the temperature of the feed material. The resulting treated fibers 43 can be used directly as feedstock for papermaking, or otherwise processed further as desired.

【0025】図5は、図4に示すように本発明に従って
ファイバーを処理する好適な装置の切欠き斜視図であ
る。この特定の装置はIng.S.Maule &
C、S.p.A.、Torino、Italyの製造す
るシャフト砕解機、モデルGRIIである。図に示すの
は、上部円筒形ハウジング51と下部円筒形ハウジング
52であり、これらは閉じると複数のアーム54を有す
る回転シャフト53を取り囲む。上部ハウジングは、2
列のローレットのついたフィンガ55と3つの検査ポー
ト56を有している。上部ハウジングの一端には、入り
口ポート57を設ける。回転シャフトの入り口端部には
このシャフトを回転させる駆動モータ58を設ける。こ
の回転シャフトの出口端部にはベアリングのハウジング
59を設け、これによって回転シャフトを支持する。こ
の回転シャフトの入り口端部にはスクリュー・フィード
・セクション60が設けられ、これは入り口の直下に位
置し、供給材料を強制的に砕解機を通過させる機能を果
たす。この砕解機の出口61は、レバー63を有するヒ
ンジの付いたフラップ62によって構成され、これは、
この砕解機を閉じると、上部ハウジングに取り付けた油
圧エア・バッグ63と係合する。このエア・バッグによ
ってこのヒンジの付いたフラップの回転に対して制御可
能な抵抗が与えられ、従って砕解機内の背圧を制御する
手段が設けられる。この背圧を増加させるとファイバー
を作用させる程度が増加し、これによってTD指数を増
加させる。動作中、ローレットの付いたフインガは回転
シャフトのアームと組み合わされてこれらの間で供給材
料に作用を与える。
FIG. 5 is a cutaway perspective view of a preferred apparatus for treating fibers according to the present invention as shown in FIG. This particular device is described by Ing. S. Maur &
C, S. p. A. Model GRII, a shaft disintegrator manufactured by Torino, Italy. Shown are an upper cylindrical housing 51 and a lower cylindrical housing 52, which when closed enclose a rotating shaft 53 having a plurality of arms 54. The upper housing is 2
It has rows of knurled fingers 55 and three inspection ports 56. An inlet port 57 is provided at one end of the upper housing. A drive motor 58 for rotating the rotating shaft is provided at the entrance end of the rotating shaft. A bearing housing 59 is provided at the outlet end of the rotary shaft to support the rotary shaft. A screw feed section 60 is provided at the inlet end of the rotating shaft, which is located directly below the inlet and serves to force the feedstock through the disintegrator. The outlet 61 of this crusher is constituted by a hinged flap 62 with a lever 63, which is
When the crusher is closed, it engages the hydraulic air bag 63 mounted on the upper housing. The air bag provides controllable resistance to rotation of the hinged flap, thus providing a means of controlling back pressure in the crusher. Increasing this back pressure increases the extent to which the fiber acts, thereby increasing the TD index. In operation, the knurled fingers engage the arms of the rotating shaft to act on the feedstock therebetween.

【0026】図6は、一対のバイビス(Bivis)マ
シンを使用する本発明の他の工程のブロック図である。
図示のように、約50%の濃度を有する好ましくは二次
ファイバー・パルプである製紙用パルプをスクリュー・
フィーダに供給する。スクリュー・フィーダは、直列に
接続した2台のバイビス・マシンの内の一番目にフィー
ド・ストックを計量してストックする。各バイビス・マ
シンは3つの圧縮/膨張ゾーンを有している。上記を第
1バイビス・マシンに注入し、ファイバーの温度を約2
12゜Fに上昇させる。処理したパルプは第1バイビス
・マシンと同じ条件で動作している第2バイビス・マシ
ンに供給する。第2マシンからの処理したパルプはこれ
を冷水のバスに落下させることによって急冷することが
でき、その後適当な濃度に脱水する。 実 例 TD指数と本発明を実行する方法を説明したが、ここで
以下の例を参照して本発明を更に詳細に説明する。 例 1 二次ファイバー(事務所の排紙グレード)を図4で説明
した工程で処理した。特に、二次ファイバーは15%の
濃度で再パルプ化し、清浄化し、砕解機にかける前の2
2.9%の濃度にプレスし、次に図5に示すようにMa
ule社のシャフト砕解機に供給した。この砕解機は、
175゜Fの温度に保持した。この砕解機のに入力した
動力は、ファイバー1トン当たり約1.39馬力‐日
(HPD/T)であった。砕解機にかける前のサンプル
とかけた後のサンプルを取り出し24g/m2に乾燥し
た試験用手すき紙シートを前に説明した方法で得た。T
D指数の測定は以前に説明した方法で実行した。これら
の結果を以下の表1に示す。(「TD」は、キロパスカ
ル‐1として表した通気乾燥性の指数である。「張力」
はサンプル幅1インチ当たりのグラムで表す。「引き裂
き強度」は紙4枚当たりのグラム‐力で表したヘルメン
ドルフ引き裂き強度である。「キャリパ」は、インチで
表した厚さである。「TEA」は、グラム‐センチ/c
2で表す吸収された引っ張りエネルギーである。) 表 1 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.11 1274 18.0 砕解機の後 0.30 739 17.2 表 1(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0058 8.1 砕解機の後 0.0076 3.8 例 2 砕解機の温度が175゜F、砕解機にかける前の濃度が
34.7%、砕解機に入力する動力が2.12HPD/
Tであることを除いて、同じ二次ファイバー材料を例1
で説明したのと同様に処理した。砕解機に入れる前のサ
ンプルと入れた後のサンプルを取り出して前に説明した
ように試験用手すき紙に成形した。これらの結果を表2
に示す。 表 2 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.12 1278 18.0 砕解機の後 0.53 585 14.0 表 2(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0060 6.6 砕解機の後 0.0082 2.5 例 3 砕解機の温度が150゜F、砕解機にかける前の濃度が
34.6%、砕解機に入力する動力が2.15HPD/
Tであることを除いて、同じ二次ファイバー材料を例1
で説明したのと同様に処理した。砕解機に入れる前のサ
ンプルと入れた後のサンプルを取り出して前に説明した
ように試験用手すき紙に成形した。これらの結果を表3
に示す。 表 3 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.14 1334 19.2 砕解機の後 0.37 884 18.0 表 3(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0060 7.9 砕解機の後 0.0070 4.9 例 4 砕解機の温度が81゜F、砕解機にかける前の濃度が2
6.8%、砕解機に入力する動力が2.44HPD/T
であることを除いて、同じ二次ファイバー材料を例1で
説明したのと同様に処理した。砕解機に入れる前のサン
プルと入れた後のサンプルを取り出して前に説明したよ
うに試験用手すき紙に成形した。これらの結果を表4に
示す。
FIG. 6 is a block diagram of another process of the present invention using a pair of Bivis machines.
Screw the papermaking pulp, which is preferably a secondary fiber pulp, having a concentration of about 50%, as shown.
Supply to the feeder. The screw feeder weighs and stocks the feedstock first of the two Bivis machines connected in series. Each Bivis machine has three compression / expansion zones. Inject the above into the 1st Bivis machine and keep the fiber temperature about 2
Raise to 12 ° F. The treated pulp is fed to a second Bivis machine operating under the same conditions as the first Bivis machine. The treated pulp from the second machine can be quenched by dropping it into a bath of cold water and then dehydrated to the appropriate consistency. Illustrative Having described the TD index and a method of practicing the invention, the invention will now be described in further detail with reference to the following examples. Example 1 Secondary fiber (office paper discharge grade) was treated in the process described in FIG. In particular, the secondary fiber is repulped at a concentration of 15%, cleaned and
Pressed to a density of 2.9% and then Ma as shown in FIG.
It was supplied to the ule shaft disintegrator. This crusher
A temperature of 175 ° F was maintained. The power input to the disintegrator was approximately 1.39 hp-day / ton of fiber (HPD / T). Samples before and after crushing were taken out and dried to 24 g / m 2 test handsheet sheets were obtained by the method previously described. T
The D-index measurement was performed as previously described. The results are shown in Table 1 below. (“TD” is an index of air-drying property expressed as kilopascal-1. “Tension”
Is expressed in grams per inch of sample width. "Tear strength" is the Hermendorf tear strength in grams-force per 4 sheets of paper. "Caliper" is the thickness in inches. "TEA" is gram-centimeter / c
It is the absorbed tensile energy represented by m 2 . ) Table 1 Sample TD Tensile strength Break strength Before crusher 0.11 1274 18.0 After crusher 0.30 739 17.2 Table 1 (continued) Sample caliper TEA Before crusher 0.00588 After the crusher 0.0076 3.8 Example 2 The temperature of the crusher was 175 ° F, the concentration before applying the crusher was 34.7%, and the power input to the crusher was 2.12HPD. /
Example 1 with the same secondary fiber material, but with T
Processed as described above. Samples before and after being placed in the disintegrator were removed and molded into test handsheets as previously described. These results are shown in Table 2.
Shown in. Table 2 Sample TD Tensile strength Breaking strength Before crusher 0.12 1278 18.0 After crusher 0.53 585 14.0 Table 2 (continued) Sample caliper TEA Before crusher 0.0060 6. 6 After crusher 0.0082 2.5 Example 3 Temperature of crusher is 150 ° F, concentration before crusher is 34.6%, power input to crusher is 2.15HPD /
Example 1 with the same secondary fiber material, but with T
Processed as described above. Samples before and after being placed in the disintegrator were removed and molded into test handsheets as previously described. These results are shown in Table 3.
Shown in. Table 3 Sample TD Tensile strength Breaking strength Before crusher 0.14 1334 19.2 After crusher 0.37 884 18.0 Table 3 (continued) Sample caliper TEA Before crusher 0.0060 7. 9 After the crusher 0.0070 4.9 Example 4 The temperature of the crusher was 81 ° F, and the concentration before applying the crusher was 2
6.8%, power input to the disintegrator is 2.44 HPD / T
The same secondary fiber material was treated as described in Example 1, except that Samples before and after being placed in the disintegrator were removed and molded into test handsheets as previously described. The results are shown in Table 4.

【0027】 表 4 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.10 1409 19.6 砕解機の後 0.17 1125 20.0 表 4(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0055 8.3 砕解機の後 0.0062 6.7 例 5 砕解機の温度が79゜F、砕解機にかける前の濃度が3
4.6%、砕解機に入力する動力が1.18HPD/T
であることを除いて、同じ二次ファイバー材料を例1で
説明したのと同様に処理した。砕解機に入れる前のサン
プルと入れた後のサンプルを取り出して前に説明したよ
うに試験用手すき紙に成形した。これらの結果を表5に
示す。
Table 4 Sample TD Tensile Strength Breaking Strength Before Crusher 0.10 1409 19.6 After Crusher 0.17 1125 20.0 Table 4 (continued) Sample Caliper TEA Before Crusher 0. 8.3 After the crusher 0.0062 6.7 Example 5 The temperature of the crusher was 79 ° F, and the concentration before applying the crusher was 3
4.6%, power input to the crusher is 1.18HPD / T
The same secondary fiber material was treated as described in Example 1, except that Samples before and after being placed in the disintegrator were removed and molded into test handsheets as previously described. The results are shown in Table 5.

【0028】 表 5 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.10 1322 ‐ 砕解機の後 0.14 1189 22.4 表 5(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0055 5.7 砕解機の後 0.0060 6.7 例 6 砕解機の温度が78゜F、砕解機にかける前の濃度が3
7.1%、砕解機に入力する動力が2.95HPD/T
であることを除いて、同じ二次ファイバー材料を例1で
説明したのと同様に処理した。砕解機に入れる前のサン
プルと入れた後のサンプルを取り出して前に説明したよ
うに試験用手すき紙に成形した。これらの結果を表6に
示す。
Table 5 Sample TD Tensile Strength Breaking Strength Before Crusher 0.10 1322-After Crusher 0.14 1189 22.4 Table 5 (continued) Sample Caliper TEA Before Crusher 0.0055 5 After the crusher 0.0060 6.7 Example 6 The temperature of the crusher is 78 ° F, and the concentration before the crusher is 3
7.1%, power input to the crusher is 2.95 HPD / T
The same secondary fiber material was treated as described in Example 1, except that Samples before and after being placed in the disintegrator were removed and molded into test handsheets as previously described. The results are shown in Table 6.

【0029】 表 6 サンプル TD 引張強度 破断強度 砕解機の前 0.10 1435 20.0 砕解機の後 0.19 1155 21.6 表 6(続) サンプル キャリパ TEA 砕解機の前 0.0055 8.1 砕解機の後 0.0064 6.1 例 7 濃度が約50%の十分洗浄した形状が小片の二次ファイ
バーをバイビス・マシン(クレクストラル社、ファーミ
ニ・シーデックス、フランス)にスクリュー・フィーダ
を介して図6で示すように供給した。このバイビス精砕
機は、機械仕上げした内部コンパートメントを有するツ
イン・スクリューの精砕機構であり、このコンパートメ
ントにスクリューが設けられ、その結果、両方のシャフ
ト上のスクリューのスクレーパ部は相互に対して接近し
て位置する。蒸気をこの内部コンパートメントに導入し
てパルプの温度を約105℃に上昇させる。パルプをバ
イビス・マシンに供給するのに従って、これらのスクリ
ューは同じ方向に回転し、スクレーパ部には角度がつい
てパルプを強制的にこの装置の長軸を横切って移動させ
た。このスクリュー・シャフトに沿って、周期的にこれ
らのスクレーパ部の方向を逆転させた。これらのスクレ
ーパ部の方向によってパルプはその移動方向を強制的に
逆転され、その結果背圧がかかる。これらの逆転された
スクレーパ部はその中に機械加工した小さい溝を有し、
その結果得られた圧力によって、パルプはこれらの溝を
介して押し出される。パルプの高い密度によって生じる
ファイバー間の摩擦と隣接するスクリュー・シャフトの
スクレーパ部が接近していることと組み合わせて、逆転
されたスクリューのスクレーパ部の圧縮/膨張動作によ
って、高度にファイバーに作用が与えられた。第1バイ
ビス・マシンから得た製品は、同じ条件で動作する第2
バイビス・マシンに送られた。この第2バイビス・マシ
ンから、パルプは10℃の急冷タンクに送られた。次に
このパルプを重力によって脱水して最終製品を製造し
た。このように処理したパルプは、前に説明したよう
に、24g/m2のハンド・シートに加工され、前に説
明したようにTD指数を求めた。これらの結果を表7に
示す。 表 7 TD 引張強度 破断強度 バイビス・マシン前 0.08 1072 18.5 バイビス・マシン後 0.71 388 10.5 表 7(続) キャリパ TEA バイビス・マシン前 .0061 5.65 バイビス・マシン後 .0079 1.28 上述した諸例から得た結果は、二次ファイバーの通気乾
燥性の指数は、これらのファイバーに砕解機内で高い密
度の処理力を加えることによって、大幅に増加すること
が可能であり(従ってこれらのファイバーの通気乾燥挙
動を改善することがきる)ことを示している。また、高
い密度の処理力を加えることによって、嵩を増加させな
がら引張力と破断力を低下させることにより、これらの
ファイバーのテッシュ製造特性を改善する。 例 8 セニブラ(Cenibra)ユーカリ・ファイバーを1
0%の濃度で15分間パルプ化し、30%の濃度に脱水
した。軟化剤[ベロセル(Berocell584)]
を乾燥ファイバー1トン当たり10ポンドの量で添加
し、次にこのパルプを図5に示すようにMaule社の
シャフト砕解機に供給した。この砕解機は、2.2HP
D/Tの動力を入力して160゜Fで動作させた。
Table 6 Sample TD Tensile Strength Breaking Strength Before Crusher 0.10 1435 20.0 After Crusher 0.19 1155 21.6 Table 6 (Continued) Sample Caliper TEA Before Crusher 0. 8.1 After the crusher 0.0064 6.1 Example 7 A well-washed secondary fiber with a concentration of about 50% in small pieces was screwed into a Bivis machine (Clextral Co., Pharmini Seedex, France). -Supplied through the feeder as shown in Fig. 6. This Bivis refiner is a twin-screw refining mechanism with a machined internal compartment, which is equipped with screws so that the scraper parts of the screws on both shafts come close to each other. Located. Steam is introduced into this internal compartment to raise the temperature of the pulp to about 105 ° C. As the pulp was fed to the Bivis machine, the screws rotated in the same direction and the scraper section was angled to force the pulp to move across the long axis of the device. Along the screw shaft, the directions of these scraper parts were periodically reversed. The direction of these scrapers forces the pulp to reverse its direction of movement, resulting in back pressure. These inverted scraper parts have small grooves machined into them,
The resulting pressure forces the pulp through these channels. The high compression / expansion action of the scraper part of the reversed screw, in combination with the friction between the fibers caused by the high density of the pulp and the close proximity of the scraper part of the adjacent screw shaft, exerts a high degree of action on the fibers. Was given. The product obtained from the first Bivis machine is the second product that operates under the same conditions.
Sent to the Bivis machine. From this second Bivis machine, the pulp was sent to a 10 ° C. quench tank. The pulp was then dewatered by gravity to produce the final product. The pulp thus treated was processed into a 24 g / m 2 hand sheet as previously described and the TD index was determined as previously described. The results are shown in Table 7. Table 7 TD Tensile Strength Breaking Strength Before Bivis Machine 0.08 1072 18.5 After Bivis Machine 0.71 388 10.5 Table 7 (Continued) Caliper TEA Before Bivis Machine. 0061 5.65 After the Bivis machine. 1.28 1.28 The results obtained from the above examples show that the through-drying index of secondary fibers can be significantly increased by applying high density processing power to these fibers in a disintegrator. (And thus can improve the through-drying behavior of these fibers). It also improves the tissue-manufacturing properties of these fibers by increasing the bulk and reducing the tensile and breaking forces by applying a high density processing force. Example 8 1 cenibra eucalyptus fiber
It was pulped at 0% consistency for 15 minutes and dehydrated to 30% consistency. Softener [Berocell 584]
Was added in an amount of 10 pounds per ton of dry fiber and the pulp was then fed to a Maure shaft disintegrator as shown in FIG. This crusher has 2.2 HP
The power of D / T was input and it was operated at 160 ° F.

【0030】この結果得られた砕解したユーカリ・ファ
イバーはソフトウッドファイバー層とユーカリ・ファイ
バー層を有する2層のティッシュに加工された。形成に
先だって、ノーザン・クラフト・ソフトウッド・ファイ
バー(LongLac‐19)を4%の濃度で60分間
パルプ化し、一方砕解したユーカリ・ファイバーを4%
の濃度で2分間パルプ化した。各層は独立して0.05
%の濃度の別個の形成用ファブリック上で毎分約50フ
ィートの速度で形成し、その結果得られた2枚のウェブ
を約10%の濃度で共にクーチして2層のウェブを形成
した。この結果得られた層状のウェブを製紙用フェルト
に搬送し、その後ヤンキー・ドライヤの表面に押しつ
け、ここでこのウェブを乾燥して1.3のクリープ比で
クリープ加工した。この層状ウェブのドライヤ側は、全
てソフトウッド・ファイバーによって構成され、2.7
5lb/2880ft2の坪量(ドライヤの坪量)を有
した。この層状のウェブの空気側は、全て同じ坪量の砕
解したユーカリ・ファイバーによって構成された。クリ
ープ加工した後、このティッシュは最小の引張力でバス
・ロールに巻いた。
The resulting disintegrated eucalyptus fiber was processed into a two-ply tissue having a softwood fiber layer and a eucalyptus fiber layer. Prior to formation, Northern Craft Softwood Fiber (LongLac-19) was pulped at 4% consistency for 60 minutes, while crushed eucalyptus fiber was 4%.
Was pulped for 2 minutes at the above concentration. 0.05 for each layer
Formed on a separate forming fabric at a concentration of about 50% at a rate of about 50 feet per minute and the resulting two webs were cooed together at a concentration of about 10% to form a two layer web. The resulting layered web was conveyed to a papermaking felt and then pressed against the surface of a Yankee dryer where it was dried and creep processed at a creep ratio of 1.3. The dryer side of this layered web is composed entirely of softwood fibers, 2.7
It had a basis weight of 5 lb / 2880 ft 2 (dryer basis weight). The air side of this layered web was composed of all of the same basis weight of disintegrated eucalyptus fibers. After creeping, the tissue was wound on a bath roll with minimal pull.

【0031】この結果得られたティッシュは、引張力=
858g/3インチ幅(機械方向)及び488g/3イ
ンチ幅(機械と直交する方向)、伸び=30.4%(機
械方向)と5.8%(機械と直交する方向)、及び審査
員による柔軟性=7.70(審査員による柔軟性は、訓
練された感覚を有する審査員が判定してティッシュの柔
軟性を0から約9.5の尺度で格付する)の特性を有し
た。比較のため、同様の強度を有する通気乾燥した物質
の一般的な柔軟性の値は、7.15である。 例 9 サウザンハードウッド・クラフト・ファイバー(Coo
sa River‐59)を10%の濃度で15分間パ
ルプ化し、28%の濃度に脱水した。デボンダ[ベロセ
ル(Berocell 584)]を乾燥ファイバー1
トン当たり10ポンドの量でこのパルプに添加した。次
にこのパルプをMaule社のシャフト砕解機に供給し
た。この砕解機は、2.2HPD/Tの動力を入力して
160゜Fで動作させた。
The resulting tissue has a tensile force =
858g / 3 inch width (machine direction) and 488g / 3 inch width (machine direction), elongation = 30.4% (machine direction) and 5.8% (machine direction), and by judge Flexibility = 7.70 (Judge flexibility was rated by a judge with a trained sensation to assess tissue flexibility on a scale of 0 to about 9.5). For comparison, a typical softness value for a through-dried material having similar strength is 7.15. Example 9 Southern Hardwood Craft Fiber (Coo
sa River-59) was pulped at 10% strength for 15 minutes and dehydrated to 28% strength. Debonder [Berocell (Bellocell 584)] with dry fiber 1
An amount of 10 pounds per ton was added to this pulp. The pulp was then fed to a Maure shaft disintegrator. This disintegrator was operated at 160 ° F with a power input of 2.2 HPD / T.

【0032】この結果得られた砕解したハードウッド・
ファイバーはソフトウッド層とハードウッド層を有する
2層のティッシュに加工された。特に、ノーザン・ソフ
トウッド・クラフト・ファイバー(LongLac‐1
9)を4%の濃度で60分間パルプ化し、一方砕解した
ハードウッド・ファイバーを4%の濃度で2分間パルプ
化した。各層は独立して0.05%の濃度の別個の形成
用ファブリック上で形成し、その結果得られたウェブを
約10%の濃度で共に毎分約50フィートでクーチして
1層のウェブを形成した。この結果得られた層状のウェ
ブを製紙用フェルトに搬送し、その後ヤンキー・ドライ
ヤの表面に押しつけ、ここでこのウェブを乾燥して1.
3のクリープ比でクリープ加工した。この層状ウェブの
ドライヤ側は、全てソフトウッド・ファイバーによって
構成され、7.25lb/2880ft2の坪量(ドラ
イヤの坪量)を有した。このウェブの空気側は、全て同
じ坪量の砕解したハードウッド・ファイバーによって構
成された。クリープ加工した後、このティッシュは最小
の引張力でバス・ティッシュ・ロールに巻いた。
The resulting crushed hardwood
The fibers were processed into a two layer tissue having a softwood layer and a hardwood layer. Especially, Northern Softwood Craft Fiber (LongLac-1)
9) was pulped at 4% consistency for 60 minutes, while the disintegrated hardwood fiber was pulped at 4% strength for 2 minutes. Each layer was independently formed on a separate forming fabric at a concentration of 0.05%, and the resulting webs were couched together at about 50% per minute at a concentration of about 10% to form a single layer web. Formed. The resulting layered web is conveyed to a papermaking felt and then pressed against the surface of a Yankee dryer where it is dried to 1.
Creeping was performed at a creep ratio of 3. The dryer side of this layered web was composed entirely of softwood fibers and had a basis weight of 7.25 lb / 2880 ft 2 (dryer basis weight). The air side of this web was composed of all of the same basis weight of disintegrated hardwood fibers. After creeping, the tissue was wound on bath tissue rolls with minimal pulling force.

【0033】この結果得られたティッシュは、引張力=
689g/3インチ幅(機械方向)及び466g/3イ
ンチ幅(機械と直交する方向)、伸び=32%(機械方
向)と5.6%(機械と直交する方向)、及び審査員に
よる柔軟性=7.65の特性を有した。比較のため、同
様の強度を有する通気乾燥した物質の一般的な柔軟性の
値は、7.30である。
The resulting tissue has a tensile force =
689 g / 3 inch width (machine direction) and 466 g / 3 inch width (machine direction), elongation = 32% (machine direction) and 5.6% (machine direction), and flexibility by judges = 7.65. For comparison, a typical softness value for through-dried material having similar strength is 7.30.

【0034】例8と9は、いずれもウエット‐プレスし
たティッシュを作る本発明の方法による砕解機によって
バージン・ハードウッド・ファイバーを処理することの
柔軟性の利点を示している。例示目的のために与えた上
述の例は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきでは
なく、本発明は上記の請求項によって定義されることが
理解できる。
Examples 8 and 9 both demonstrate the flexibility advantage of treating virgin hardwood fibers by a disintegrator according to the method of the present invention to make wet-pressed tissues. It should be understood that the above examples given for purposes of illustration should not be construed as limiting the scope of the invention, which is defined by the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、TD指数を求めるために使用する装置
の概略フロー図である。
FIG. 1 is a schematic flow diagram of an apparatus used to determine a TD index.

【図2】サンプル・ホルダを乾燥装置に載置するために
使用する摺動サンプル・トレーを有する図1の装置のサ
ンプル・ホルダの拡大斜視図である。
2 is an enlarged perspective view of the sample holder of the apparatus of FIG. 1 having a sliding sample tray used to mount the sample holder on the drying apparatus.

【図3】上記の図1で説明した装置を使用してサンプル
をテストしている間に発生する圧力降下対含水率の代表
的なプロットを示す。
FIG. 3 shows a representative plot of pressure drop versus water content that occurs while testing a sample using the apparatus described in FIG. 1 above.

【図4】ファイバーを処理するためにシャフト砕解機を
使用して、本発明に従ってファイバーを処理する方法の
概略工程フロー図である。
FIG. 4 is a schematic process flow diagram of a method of treating fibers in accordance with the present invention using a shaft disintegrator to treat the fibers.

【図5】図4のシャフト砕解機の切欠き斜視図である。5 is a cutaway perspective view of the shaft disintegrator of FIG. 4. FIG.

【図6】一対のバイビス(Bivis)マシンを直列に
使用した本発明による方法の他の概略工程フローズであ
る。
FIG. 6 is another schematic process flow of the method according to the invention using a pair of Bivis machines in series.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンプレッサ 2 凝縮水セパレータ 3 モラキュラー・シーブ 4 圧縮空気ドライヤ 5 サージ・タンク 6、7 オイル熱交換機 8 湿度監視装置 9 ゲート型制御弁 10 オリフィス・プレート 11 マノメータ 12 サンプル・ハウジング 13 サンプル・トレー 14 散気装置 16 差動温度センサ 17 差動圧力センサ 18 湿度監視装置 19 データ収集システム 20 コンピュータ 1 Compressor 2 Condensed Water Separator 3 Molecular Sieve 4 Compressed Air Dryer 5 Surge Tank 6, 7 Oil Heat Exchanger 8 Humidity Monitor 9 Gate Control Valve 10 Orifice Plate 11 Manometer 12 Sample Housing 13 Sample Tray 14 Aeration Device 16 Differential temperature sensor 17 Differential pressure sensor 18 Humidity monitoring device 19 Data collection system 20 Computer

フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジョン マコーリン アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54956 ニーナ ニコレット ブールヴァ ード 907 (72)発明者 クリスティン アン ジョージ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54914 アップルトン ユニット ディー マイケル コート 2149 (72)発明者 フン イョー チェン アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 54915 アップルトン ホワイト バーチ レーン 3216Front Page Continuation (72) Inventor Robert John McColin United States Wisconsin 54956 Nina Nicolette Boulevard 907 (72) Inventor Christine Anne George United States Wisconsin 54914 Appleton Unit Dee Michael Court 2149 (72) Inventor Hun Yeoh Chen United States Wisconsin 54915 Appleton White Birch Lane 3216

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)約20%以上の濃度を有する製紙
用ファイバーによって構成される水性懸濁液を形成する
ステップ; (b)上記の水性懸濁液を温度が75゜F以上で乾燥フ
ァイバー1トン当たり約1馬力‐日以上の動力を入力し
たシャフト砕解機に通過させるステップであって、上記
のファイバーのTD指数は約25%以上増加する上記の
ステップ; (c)上記のファイバーをティッシュ製造ヘッドボック
スを介して供給してウェット・ウェブを形成するステッ
プ;及び (d)上記のウェブを乾燥して乾燥ティッシュを形成す
るステップ;によって構成されることを特徴とするティ
ッシュ製造方法。
1. A step of: (a) forming an aqueous suspension composed of papermaking fibers having a concentration of about 20% or higher; (b) drying the aqueous suspension at a temperature of 75 ° F. or higher. Passing about 1 hp-day or more of power per ton of fiber through a shaft disintegrator, wherein the TD index of the fiber is increased by about 25% or more; (c) the fiber Through a tissue making headbox to form a wet web; and (d) drying the web to form a dry tissue.
【請求項2】 上記のTD指数は、約50%以上増加す
ることを特徴とする請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the TD index is increased by about 50% or more.
【請求項3】 上記のTD指数は、約75%以上増加す
ることを特徴とする請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the TD index is increased by about 75% or more.
【請求項4】 上記の温度は、約150゜F以上である
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein the temperature is about 150 ° F. or higher.
【請求項5】 上記の温度は、約210゜F以上である
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
5. The method of claim 1, wherein the temperature is about 210 ° F. or higher.
【請求項6】 上記の温度は、約220゜F以上である
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
6. The method of claim 1, wherein the temperature is about 220 ° F. or higher.
【請求項7】 上記の動力の入力は、ファイバー1トン
当たり約2馬力‐日以上であることを特徴とする請求項
1記載の方法。
7. The method of claim 1, wherein the power input is about 2 hp-day or more per ton of fiber.
【請求項8】 上記の濃度は、約20乃至60重量%で
あることを特徴とする請求項1記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the concentration is about 20-60% by weight.
【請求項9】 上記の濃度は、約30乃至約50重量%
であることを特徴とする請求項1記載の方法。
9. The above concentration is about 30 to about 50% by weight.
The method of claim 1, wherein:
【請求項10】 上記の製紙用ファイバーは、二次ファ
イバーであることを特徴とする請求項1記載の方法。
10. The method of claim 1, wherein the papermaking fiber is a secondary fiber.
【請求項11】 上記の製紙用ファイバーは、バージン
・ハードウッド・ファイバーであることを特徴とする請
求項1記載の方法。
11. The method of claim 1, wherein the papermaking fibers are virgin hardwood fibers.
【請求項12】 上記の製紙用ファイバーの水性懸濁液
が上記のシャフト砕解機をを通過する前に、軟化剤を上
記の懸濁液に添加することを特徴とする請求項1記載の
方法。
12. A softening agent is added to the suspension before the aqueous suspension of papermaking fibers passes through the shaft disintegrator. Method.
【請求項13】 上記の水性懸濁液が上記のシャフト砕
解機を通過した後に、軟化剤を上記の懸濁液に添加する
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
13. A method according to claim 1, characterized in that a softening agent is added to said suspension after said aqueous suspension has passed through said shaft disintegrator.
【請求項14】 上記のウェット・ウェブを通気乾燥す
ることを特徴とする請求項1記載の方法。
14. The method of claim 1 wherein said wet web is flash dried.
【請求項15】 少なくとも約25乾燥重量%の二次フ
ァイバーによって構成される原料から製造した通気乾燥
ティッシュ紙であって、上記の原料は約0.15以上の
TD指数を有することを特徴とする上記のティッシュ
紙。
15. A through-dried tissue paper made from a raw material composed of at least about 25% by dry weight of secondary fibers, said raw material having a TD index of about 0.15 or greater. Tissue paper above.
【請求項16】 上記の原料は、約0.2以上のTD指
数を有することを特徴とする請求項15記載の通気乾燥
したシート。
16. The through-dried sheet according to claim 15, wherein the raw material has a TD index of about 0.2 or more.
【請求項17】 上記の原料は、約0.3以上のTD指
数を有することを特徴とする請求項15記載の通気乾燥
紙。
17. The through-drying paper according to claim 15, wherein the raw material has a TD index of about 0.3 or more.
【請求項18】 上記の原料は、約0.5以上のTD指
数を有することを特徴とする請求項15記載の通気乾燥
紙。
18. The through-drying paper according to claim 15, wherein the raw material has a TD index of about 0.5 or more.
【請求項19】 少なくとも約50乾燥重量%の二次フ
ァイバーを有する原料から製造されたことを特徴とする
請求項15記載の通気乾燥紙。
19. A through-dried paper according to claim 15 made from a raw material having at least about 50 dry weight percent secondary fiber.
【請求項20】 少なくとも約75乾燥重量%の二次フ
ァイバーを有する原料から製造されたことを特徴とする
請求項15記載の通気乾燥したシート。
20. The through-dried sheet of claim 15 made from a feedstock having at least about 75 dry weight percent secondary fiber.
【請求項21】 約100乾燥重量%の二次ファイバー
を有する原料から製造されたことを特徴とする請求項1
5記載の通気乾燥紙。
21. Manufactured from a feedstock having a secondary fiber content of about 100 dry weight percent.
Aerated dry paper according to 5.
【請求項22】 (a)約20%以上の濃度を有する二
次ファイバーによって構成される水性懸濁液を形成する
ステップ; (b)上記の水性懸濁液を温度が75゜F以上で乾燥フ
ァイバー1トン当たり少なくとも約1馬力‐日以上の動
力を入力したシャフト砕解機に通過させるステップであ
って、上記のファイバーのTD指数は約0.15以上に
増加する上記のステップ; (c)上記のファイバーをティッシュ製造ヘッドボック
スを介して供給してウェット・ウェブを形成するステッ
プ;及び (d)上記のウェブを通気乾燥して通気乾燥ティッシュ
を形成するステップ;によって構成されることを特徴と
する通気乾燥ティッシュの製造方法。
22. (a) forming an aqueous suspension composed of secondary fibers having a concentration of about 20% or higher; (b) drying the aqueous suspension at a temperature of 75 ° F or higher. Passing at least about 1 horsepower-day or more of power per ton of fiber through a shaft disintegrator, wherein the TD index of the fiber is increased to about 0.15 or more; (c) Feeding the fibers through a tissue making headbox to form a wet web; and (d) air-drying the web to form an air-dried tissue. A method for producing a through-drying tissue.
【請求項23】 ステップ(b)の結果得られたファイ
バーは、約0.2以上のTD指数を有することを特徴と
する請求項22記載の方法。
23. The method of claim 22, wherein the fiber resulting from step (b) has a TD index greater than or equal to about 0.2.
【請求項24】 ステップ(b)の結果得られたファイ
バーは、約0.3以上のTD指数を有することを特徴と
する請求項22記載の方法。
24. The method of claim 22, wherein the fiber resulting from step (b) has a TD index greater than or equal to about 0.3.
【請求項25】 ステップ(b)の結果得られたファイ
バーは、約0.5以上のTD指数を有することを特徴と
する請求項22記載の方法。
25. The method of claim 22, wherein the fiber resulting from step (b) has a TD index greater than or equal to about 0.5.
【請求項26】 上記の温度は、約150゜F以上であ
ることを特徴とする請求項22記載の方法。
26. The method of claim 22, wherein the temperature is about 150 ° F. or higher.
【請求項27】 上記の温度は、約210゜F以上であ
ることを特徴とする請求項22記載の方法。
27. The method of claim 22, wherein the temperature is about 210 ° F. or higher.
【請求項28】 上記の温度は、約220゜F以上であ
ることを特徴とする請求項22記載の方法。
28. The method of claim 22, wherein the temperature is about 220 ° F. or higher.
【請求項29】 上記の動力の入力は、ファイバー1ト
ン当たり約2馬力‐日以上であることを特徴とする請求
項22記載の方法。
29. The method of claim 22, wherein the power input is about 2 hp-day or more per ton of fiber.
【請求項30】 上記の濃度は、約20乃至60%であ
ることを特徴とする請求項22記載の方法。
30. The method of claim 22, wherein the concentration is about 20-60%.
【請求項31】 上記の濃度は約30乃至約50%であ
ることを特徴とする請求項22記載の方法。
31. The method of claim 22, wherein the concentration is about 30% to about 50%.
【請求項32】 請求項1または22の方法によって製
造したことを特徴とするティッシュ。
32. A tissue produced by the method according to claim 1 or 22.
【請求項33】 砕解したバージン・ハードウッド・フ
ァイバーによって構成されることを特徴とするティッシ
ュ。
33. A tissue comprising crushed virgin hardwood fibers.
【請求項34】 ブレンドしたソフトウッド・ファイバ
ーと砕解したバージン・ハードウッド・ファイバーによ
って構成されることを特徴とする請求項33記載のティ
ッシュ。
34. The tissue of claim 33 which is comprised of blended softwood fibers and disintegrated virgin hardwood fibers.
【請求項35】 ソフトウッド・ファイバーの内部層と
砕解したバージン・ハードウッド・ファイバーの外部2
層によって構成されることを特徴とする請求項33記載
のティッシュ。
35. Inner layer of softwood fiber and outer 2 of disintegrated virgin hardwood fiber.
34. Tissue according to claim 33, characterized in that it is constituted by layers.
【請求項36】 上記のハードウッド・ファイバーに対
する上記のソフトウッド・ファイバーの比率は、約1:
1であることを特徴とする請求項35記載のティッシ
ュ。
36. The ratio of the softwood fibers to the hardwood fibers is about 1:
36. The tissue according to claim 35, wherein the tissue is 1.
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