JPH0718110B2

JPH0718110B2 - 紙パルプ用清浄化装置

Info

Publication number: JPH0718110B2
Application number: JP61069840A
Authority: JP
Inventors: ラモールジヤン‐ピエール
Original assignee: E&M Lamort Fils SA
Current assignee: Kadant Lamort SAS
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS61225390A; ES553421A0; ES8702967A1; FI82722C; DE3661207D1; FR2579638B1; EP0198737B1; FI861367A; FI82722B; FI861367A0; EP0198737A1; FR2579638A1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、紙パルプを清浄化するための装置、特に、新
聞紙のような故紙から得られる２次繊維をベースにした
紙パルプの脱墨化に使用される装置に関する。

本発明による清浄化装置は、据付面積の狭いところへ設
置することができ、パルプ濃度を高くしたまま、高稼働
率で作動させることができ、しかも、脱墨化は勿論、い
ろいろな不純物を分離するためにも使用できる。

〔従来の技術〕

故紙から得られた２次繊維を用いて用紙をつくるには、
このような２次繊維を、各種の紙製品に適合化させるべ
く、不純物や付加物を除去するいくつかの操作を施す必
要がある。これはつまり、これらの繊維を懸濁液に入
れ、或る程度、不純物の大まかな除去を行なってから、
更に別の手段を講ずる必要があるということである。

この付加的手段は、パルプの白色度を良くするために必
要であり、従って、この場合、脱墨化が絶対必要にな
る。

従来の脱墨化装置には、流速が遅いばかりでなく、非常
に大がかりになるため、可成りの据付面積を必要とする
という欠点がある。

最近の装置は、浮遊式技術を使用しているため、所要据
付面積は小さくなってきている。この技術は、装置の入
口のところで、脱墨化されるべきパルプに空気を送り込
み、かつ、この空気が、インキ粒子を、分離器の方へ吸
引されて行く泡を形成するための浴槽の表面の方へ排出
させる一方、パルプと水の混合物を、別の脱墨用装置の
方か、他のパルプ用装置の方へ吸い出すようになってい
る。

しかし、この技術によって現在使用されている装置は、
攪乱動作が遅く、また、空気と液体の分離が非常に緩慢
である。

そのためこれらのことを考慮してつくられた、西ドイツ
国特許第2914392号およびフランス国特許第2541136号の
各明細書に記載の装置もあることにはあるが、これら
は、依然として、大型であり、稼働率も相当に低い。

更に、これらの装置には、凡そ１乃至２％という低いパ
ルプ濃度でしか作動せず、従って、大量の希釈水を使用
しなければならないという欠点がある。（因みに、濃度
が２％を超えると、気泡が、繊維の中に潜り込んでしま
い、かつ、分離時間が非常に長くなる。）〔発明の目的〕本発明の目的は、小型である一方、据付面積の狭いとこ
ろへ設置することができ、パルプ濃度を高くしたまま、
高稼働率で作動させることができる装置を提供すること
によって、前述のような問題点を解消することである。

この装置は、脱墨化は勿論、いろいろな不純物を分離す
るためにも使用できる。

〔発明の要約〕

本発明による装置は、空気とパルプの加圧混合物をタン
クの内部へ導入し、インキ負荷気泡からなる泡を排出さ
せるようになっている、紙パルプの清浄化装置、特に、
脱墨化装置であって、回転体の形状を呈する少なくとも
一つのタンクからなり、このタンクは、タンクの軸に対
して垂直で、かつタンク壁部から軸の方向へ伸びている
内部リングによって少なくとも２つの部分に分割され、
前記２つの部分は、リングの中央開口部によって連通
し、かつ、空気およびパルプの加圧混合物の導入は、液
体の高速偏平層の状態で、タンクの上方部分へ接線方向
に行なわれ、かつ、精製パルプの出口は、下方部分の側
壁のところに、接線方向となるように設けられ、かつ、
泡の釈放は、タンクの中央領域のところで行なわれるよ
うになっていることを特徴としているものである。

好ましくは、次のようにするのが好ましい。

（ａ）泡の釈放は、溢流式か、上方部分の中央領域から
ポンプで抜き取る方式か、泡釈放用の軸方向開口部を備
えている下方部分の中央領域から重力を利用して行なう
方式かのいずれかによって行なう。

（ｂ）タンクは、好ましくは垂直方向の軸線を有する円
筒状のものとする。

（ｃ）リングは、中間部に設ける。

（ｄ）リングの内径は、中間高さにおけるタンクの直
径、即ち、リングの直ぐ上方におけるタンクの断面の直
径の約1/3乃至1/2とする。

（ｅ）入口における接線方向速度は、タンクの直径が40
乃至50cmの場合、約３乃至4m/secとする。

（ｆ）タンクの入口における泡パルプの層の厚さは、10
乃至20mmの範囲か、若しくはそれ以上とする。

（ｇ）流量制御装置は、泡パルプ入口の上方に設け、か
つ、流量制御は、リングの内縁部に沿って流れる泡パル
プ層の厚さが、相当薄く、約１乃至3mmの範囲内に収ま
るようにする。

（ｈ）タンクの高さは、その直径の大きさと同じとす
る。

（ｉ）装置は、直列か、並列に配置されたいくつかのタ
ンクからなり、かつ、タンクは、積み上げ式か、直線状
か、円形状に配列する。

（ｊ）タンクは、軸方向に互いに連通されるよう積み上
げ、かつ、各タンクのパルプ出口は、ポンプとインジェ
クタが、好ましくは中間に挿着されるようにして、次の
タンクの入口と連絡する。

（ｋ）積み上げられたタンク同士の軸方向の連絡は、泡
が流れ落ちていけるようになっている円形状開口部を介
して行なう。この開口部は、軸に対して平行であるとと
もに、前のタンクの内方へ延びる円筒状上向き縁を有し
ている。

（ｌ）この開口部の直径は、既に述べた開口部の直ぐ上
のリングの内径より若干小さい。

（ｍ）重力による泡の釈放に対する開口部は、前出の
（ｋ）による連絡開口部である。

（ｎ）タンクは、小さくなって行く直径を有するととも
に、同じく、小さくなって行く直径を有する円筒状部を
区画しているいくつかの内部リングを備えている。

〔実施例〕

以下、本発明の好適実施例を、添付の図面を参照して詳
細に説明する。ただし、図面は、もっぱら解説のための
ものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

以下の説明は、紙パルプの脱墨に関するものであるが、
当該装置は、インキ以外の不純物を懸濁液に入れて、そ
れらを除去するために使用させる。

第１図乃至第４図から明らかなように、本発明による装
置は、回転軸を有するとともに、中間リング（４）によ
り２つの部分（２）（３）に分けられている少なくとも
一つのタンク（１）を備えている。そのリング（４）
は、タンク（１）の壁部（31）から、回転軸に対し垂直
に内方へ伸びている。

第１図および第２図示のタンク（１）は、直径と高さが
同じ円筒形状を呈し、かつリング（４）の開口内径は、
円筒の直径の約1/3乃至1/2である。

空気入口（６）とパルプ入口（10）とを有するインジェ
クタ（５）によってつくられる空気とパルプのエマルジ
ョンは、ノズル（７）を経て、高速の薄層状態で、上方
部分（２）へ接線方向に送給される。タンク（１）へ導
入される際のこの層の厚さは、約10mm乃至20mmである。

送給速度は、ノズル（７）の位置におけるタンク（１）
の直径によって相当広い範囲で変えられる。直径が、40
0mm乃至500mmの範囲の場合、速度は、３乃至4m/secが適
切である。しかし、速度が、1.5乃至2m/secに達すれば
直ぐ、良好な結果が得られる。

より詳しく言うと、装置の作動状態は、十分な速度に達
すると、重力の影響を無視できるようになり、気泡が、
遠心力の作用で装置の軸方向領域に集められるようにな
るので判断できる。速度の上限は、エマルジョンの早期
破壊の原因となるインキ負荷気泡の破裂を防止しうる要
件を加味して決められる。

装置の下方部分（３）には、接線方向出口（９）が、ま
た、頂部には、泡出口（11）がそれぞれ設けられてお
り、かつ泡は、出口（11）を経て溢流させたり、ポンプ
作用によって排出される。

装置の軸線は、垂直方向であるのが好ましいが、重力を
十分無視しうるような送給速度を与えることによって、
この軸線を水平方向にすることもできる。ポンプは、出
口のところに設置される。

第６図示の本発明による実施例によれば、装置の底部に
は、重力により泡を流出させるための開口部（28）が設
けられている。

動作は、以下の通りである。

遠心力の作用で、強力な渦が作られ、インキ負荷気泡
は、パルプの内部で円筒部の軸の方向へ移動し、かつ、
領域（12）におけるエマルジョンの表面に集結する。従
って、パルプは、それが渦を巻ながら下方へ向かって行
く際、内縁部（29）を越えて部分（２）から部分（３）
の内部へ流入する前に、パルプが集められるような構成
になっているリング（４）のところへ達するまでに、次
第に脱墨される。

気泡とパルプの分離は、パルプがこの縁部のところを通
って流れて行く際、迅速にしかも綺麗に行なわれ、か
つ、パルプが縁部を通って流れて行く際に生ずる泡パイ
プ層を薄層化することによって、分離が促進される。そ
れから、パルプは、リング（４）によって形成されたバ
リヤを通過すると、再び、遠心力により下方部分の壁部
に対して押圧され、排出ノズル（８）および出口（９）
を通って排出される。

一方、インキ負荷泡は、出口（11）または出口（28）の
方へ押し出されて行く。つまり、この泡は、溢流作用か
吸引か、若しくは重力によって集められ、別の装置へ送
給される（第５図参照）。

第１図および第２図示のタンク（１）は、円筒状であ
る。それは、回転軸によっては、異なる形状、例えば円
錐形にすることもできる。

同様に、リング（４）は、タンク（１）のシェルの変形
に合わせて変えることができる。その際、重要なこと
は、部分（２）（３）を、タンク（１）の直径の約1/3
乃至1/2の開口部が設けられるとともに、液体が、イン
キ負荷気泡と、繊維溶液を含んでいる液体との分離をよ
くするべく極薄層状の流れにさせられるような堰、即
ち、バッフルのように作用しうる遮蔽物により、区画す
るようにしなければならないことである。

リング（４）の縁部上を流れて行く際の泡パルプ層の厚
さは、調節可能であるのが好ましく、かつ、泡パルプの
送給速度を調節しうる制御装置を設置して、約1cm以下
（好ましくは、１乃至3mm）とする。

第３図示の装置は、並列的に供給され、かつ円形状に配
置される一連のタンク（１）から構成されている。それ
らの出口は、単一のマニホールド出口に接続される。

第４図示のタンクは、つみ重ねるようにして直列状に配
列されている。この場合、パルプの排出ノズル（８）
は、スロット状の開口部を備えているため、パルプは、
タンクから流出する際、相当の速度を維持していなけれ
ばならない。この速度は、次のタンクの供給入口へ連結
されるようになっているポンプ（24）およびインジェク
タ（5a）（5b）により補償される。

第３図および第４図の装置は、一緒に結合させることが
できる。

第５図に示すように、上方の出口（11）を通って流出す
る泡は、出口（11）のカバー部のところに設けられてい
る空気入口（15）の助けを借りて、フアン（13）により
遠心分離装置（14）の方へ吸引される。

この遠心分離装置（14）は、泡ダクト（20）が接線方向
へ開口するように取り付けられている環状チャンバ（1
6）と、廃棄用の下方排出口（17）と、ダクト（19）を
介してフアン（13）に連結されている中央上方ドーム
（18）とからなっている。

フアン（13）により、泡は、環状チャンバ（16）の中へ
吸引され、そこで、気泡が破裂すると、インキが釈放さ
れ、このインキは、遠心分離装置（14）の壁部に集めら
れ、出口（17）から流出する。一方、空気は、フアン
（13）によって吸引される。

第６図示のタンク（１）は、単に積み上げられているの
ではなく、それらは、各タンクの底部（25）（26）にお
ける中央開口によって形成される通路（23）（24）によ
り、互いに軸方向に連通しているため、複数のタンク
（１）に対する単一の泡出口（11）を設けることができ
る。

第４図示のものとともに、このような装置では、パルプ
溶液は、ポンプ（27）、および連続するタンク（１）に
間におけるインジェクタ（5a）（5b）により、加速さ
れ、かつ通気されなばければならない。開口部、即ち通
路（23）（24）の直径は、直ぐ上方に位置するリング
（４）の内径より小さくする必要がある。

底部（25）（26）における軸方向開口部、即ち通路（2
3）（24）は、円形状であるのが好ましく、かつ、約20
乃至40mmの範囲の高さで、タンクの底部から同じこのタ
ンクの内側、即ち上方へ伸びる上向き縁（30）を設ける
のが好ましい。

この縁（30）は、下降するパルプ流に対し、それが一つ
のタンクから次のタンクへ開口部を経て通過して行くの
を阻止しうる遮蔽物として作用する一方、パルプだけを
流すことができるようになっている。

例えば、タンクの直径を400mmとした場合、リング
（４）の内径は200mm、開口部（23）（24）の直径は150
mm、上向き縁（30）の高さは25mm乃至30mmとすることが
できる。

第６図示の実施例によれば、泡を下方へ排出するための
底部開口部（28）が設けられる。この開口部は、前述の
開口部、即ち通路（23）（24）と全く同じ特徴を備え、
かつ、タンク（１）の内方へ伸びる円筒状上向き縁（3
0）も有している。また、溢流作用か、吸引作用によ
り、泡を上方へ流し出すための出口（11）が設けられて
いる。従って、必要に応じ、この出口は、同時に使用さ
れるか、交互に使用される。

頂部出口（11）はまた、底部開口部（28）を経て出され
る泡の流出量を調整するための調節可能な空気入口とし
て使用される。

第７図示の（１）は、直径の異なるいくつかのリンク
（4a）（4b）と、直径は異なるが高さは同じである分離
式円筒状部分（２）（３）（3a）・・・とを備えてい
る。

このように、直径を段階的に小さくして行くことによ
り、各部分の壁部に対するパルプの摩擦による速度ロス
を補償することができる。そのため、中継ポンプ（27）
やインジェクタを省くことができる。

本発明による装置は、６乃至10程度のステージからな
り、それにより、繊維とインキとを完全に分離させるこ
とができる。更に、ステージを適切な構造にすれば、余
計なエネルギーを使わせないで済むため、製造コスト面
での節減をはかることができる。このことは、空気イン
ジェクタが背圧と打ち勝つ必要がなくなり、インジェク
タに対しても同じことが言え、空気インジェクタを、低
圧状態で作動させることができるので、エネルギーが節
約できる。

本発明による装置は、簡単な構造になっており、かつ容
易に組み立てることができ、また、その動作は変通自在
である。

空気吸引ダクト、即ち空気入口（６）のところにバルブ
（21）がまた、パルプ用出口（９）のところにはバルブ
（22）がそれぞれ設けられており、いろいろなパラメー
ター、即ち、ノズル（７）における送給速度、出口
（９）を介して行なわれるパルプ流出量、および泡出口
（11）を介して行なわれるインキ負荷泡の排出量を変え
ることができる。

狭い所要据付面積で間に合うことから、装置に稼働率は
極めて高い。例えば、高さと直径がそれぞれ400mmのタ
ンクの場合、処理能力は35乃至40m³/hである。

このような稼働率と同時に、装置は、相当広い範囲のパ
ルプ濃度にわたって操作可能である。テストの結果、濃
度４％までは勿論、それ以上でも、分離は、常に良好で
あった。従って、水の消費量を考えると、莫大な節約が
達成できる。

装置のエネルギー消費量は、小さいため、作業コストは
低く抑えられる。

上述の説明は、直径と高さが400mmのタンクについて述
べたものである。

寸法が、以上のものに制約されないことは明白であり、
更に大きいタンク（例えば、直径と高さが、１乃至2mに
及ぶもの）つくることができる。

しかし、本発明の主な利点の一つは、小型の装置を用い
高流速で脱墨を行なうことにあるので、このように寸法
を大きくしても大した利益にはならない。また、脱墨
は、所望の遠心力による効果を達成させるため、パルプ
の送給速度を大きくする必要がある。ところが、これが
欠点となることがある。

以上、紙パルプの脱墨について説明してきた。事実、そ
れが、当初この装置をつくった目的であった。

しかし、テストの結果、気泡によって除去できるのは、
インキ粒子ばかりでなく、プラスチックスとか木の小粒
子、砂粒子、またはその他の粒状物のような、重いとか
軽いとかに拘わりなく、寸法の小さい各種の残余不純物
を除去できることが明らかになった。

従って、本発明による装置は、脱墨処理に限定されず、
各種の不純物を分離するのに使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１の実施例を、一部破断して
示す斜視図である。第２図は、第１図示の装置の縦断面図である。第３図は、本発明による第２の実施例を示し、この場
合、一連のタンクは円形状に配置されている。第４図は、積み上げ式による本発明の第３の実施例を示
すものである。第５図は、泡処理装置を、本発明による装置に関連させ
て示す略図である。第６図は、積み重ね処理段を有する本発明の第４の実施
例を示すものである。第７図は、複数のリングを有する本発明の第５の実施例
を示すものである。（１）……タンク、（２）（３）（2a）……２つの部分（４）……リング、（５）（5a）（5b）……インジェク
タ（６）……空気入口、（７）……ノズル（８）……出口、（９）……接線方向出口（10）……パルプ入口、（11）……泡出口（12）……領域、（13）……ファン（14）……遠心分離装置、（15）……空気入口（16）……チャンバ、（17）……排出口（18）……ドーム、（19）……ダクト（20）……泡ダクト、（21）……バルブ（22）……バルブ、（23）（24）……通路、即ち開口部（25）（26）……底部、（27）……ポンプ（28）……開口部、（29）……内縁部（30）……上向き縁、（31）……壁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気と紙パルプの加圧混合物をタンクの内
部へ導入し、インキ負荷気泡からなる泡を排出させる紙
パルプ用清浄化装置であって、回転体の形状を呈し、かつ、その軸線に対して直交する
とともに、タンク（１）の壁部（31）から軸線の方向に
向かっている少なくとも一つの内部リング（４）によ
り、少なくとも２つの部分（２）（３）に分けられてい
る少なくとも一つのタンク（１）を備え、前記２つの部
分（２）（３）は、前記リング（４）の中央開口部によ
って連通し、空気およびパルプからなる加圧混合物の噴
射を、上方部分（２）の中へ接線方向に向けられた供給
ノズル（７）により高速偏平層の状態で行い、かつ、精
製パルプの排出を、下部部分（３）の側壁（31）に接線
方向に向けて設けられた排出ノズル（８）を介して行
い、かつ、インキを含む泡の釈放を、タンク（１）の中
央領域を介して行うことを特徴とする紙パルプ用清浄化
装置。
【請求項２】タンク（１）が、好ましくは垂直方向の軸
線を有する円筒状のものであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項３】リング（４）が、同じ高さを有する部分
（２）（３）（3a）に区画していることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項４】内部リング（４）の内径が、タンク（１）
の直ぐ上流側の部分の直径の1/3乃至1/2であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項５】供給ノズル（７）の接線方向速度が、40乃
至50cmの直径を有するタンクに対し、３乃至4m/secであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
のいずれかに記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項６】タンクに供給される際の泡パルプ層の厚さ
が、10乃至20mmの範囲か、若しくはそれ以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙パルプ用清
浄化装置。
【請求項７】流量制御装置が、泡パルプに対する供給ノ
ズル（７）のところに設けられ、かつ、リング（４）の
内縁部（29）のところを通って行く際の泡パルプ層の厚
さが１乃至3mmの範囲で維持されるよう流量制御可能と
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第６項のいずれかに記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項８】タンクの高さが、その直径の大きさと同じ
程度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第７項のいずれかに記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項９】泡の釈放が溢流を利用するか、上方部分
（２）の中央出口（11）から吸引によって行われること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれ
かに記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１０】泡の釈放が最下部分（３）の中央領域に
おいて、重力を利用して行われることを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の紙パル
プ用清浄化装置。
【請求項１１】最下部分（３）の中央領域が、軸方向の
穿孔によって形成された泡排出開口部（28）を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第10項のいずれ
かに記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１２】直列か、並列に配置された幾つかのタン
クからなり、かつ、これらのタンクが、積み上げ式か、
直線状か、または円形状に配列されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第11項のいずれかに記載
の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１３】タンク同士が、軸方向に互いに連絡し、
かつ、各タンクの出口は、ポンプ（27）とインジェクタ
（５）が、好ましくは中間に挿着されるようにして、次
のタンクの出口と連通していることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第12項のいずれかに記載の紙パルプ
用清浄化装置。
【請求項１４】積み上げられたタンク同士の間における
軸方向の連絡通路（23）（24）が、泡が流下しうる円形
状開口部であり、前記開口部は、軸に対して平行である
とともに、上流側のタンクの内方へ伸びる円筒状上向き
縁（30）を有していることを特徴とする特許請求の範囲
第13項に記載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１５】連絡通路（23）（24）の直径が、当該通
路の直ぐ上流側にあるリング（４）の内径より小さいこ
とを特徴とする特許請求の範囲第13項または第14項に記
載の紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１６】重力による泡の排出に対する開口部（2
8）が、上向き縁（30）からなる連絡通路（23）（24）
であることを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の
紙パルプ用清浄化装置。
【請求項１７】タンクが、次第に小さくなって行く直径
を有する幾つかの内部リング（４）を備え、かつ、前記
リングが、次第に小さくなって行く直径を有する円筒状
部を区画していることを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第16項のいずれかに記載の紙パルプ用清浄化装
置。