JPH0781240B2

JPH0781240B2 - 改良された品質のセルロースパルプの製造の方法及び装置

Info

Publication number: JPH0781240B2
Application number: JP3500294A
Authority: JP
Inventors: ウィクダール，ニルス・アンデルス・レンナルト
Original assignee: ウィクダール，ニルス・アンデルス・レンナルト
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: NO178348C; ES2023626A4; EP0422314B1; DE68914666T2; DE68914666D1; JPH04502188A; BR9006945A; CA2042366A1; NO178348B; NO912197L; DD296722A5; NO912197D0; EP0422314A1; CA2042366C; ES2023626T3; WO1991005912A1; DE422314T1; ATE104382T1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、清浄されて凝縮されるセルロース繊維の処理
のための方法及び装置に関する。その場合に、クリーニ
ングにより軽い不純物が減少される。

砂、樹皮及び短い結束繊維のような重い不純物からのセ
ルロース懸濁液のクリーニングは、現在通常は液体サイ
クロン内で行われ、その中で不純物が頂部の留分内に純
化された懸濁液が底部の留分内に取り出される。このよ
うなクリーニングは低い繊維含有率、0.1乃至３％、好
ましくは0.2乃至２％を前提としている。

液体サイクロン手段による軽い不純物のクリーニング
は、従来より、特に、しばしば相当量のプラスチック廃
棄物やインクなどを含む再生紙の処理において知られて
いる。この場合に用いられる液体サイクロンは底部の留
分が軽い不純物を含み、頂部の留分が入力されたセルロ
ース繊維の大部分を含むように、寸法が決められかつ配
置される。この目的のための液体サイクロンでは、両方
の留分が同じ端部から別のアウトレットを介して取り出
される。

最初に述べた種類の液体サイクロンは、以下ではＡサイ
クロンと称し、第２のものをＢサイクロンと称すること
にする。

液体サイクロンは完全な分離装置ではないので、不合格
材料からセルロース繊維を回復するという経済的理由か
ら、再生処理装置が常に必要となる。このような再生処
理も既に知られている。Ｂサイクロンでの再生処理に関
しては、1988年７月８日出願のスウェーデン国特許出願
第8802508−４号があり、そこにはかかる再生処理に特
に好適な液体サイクロンが記載されている。

紙を製造し、パルプを市場に出すために用いられるプラ
ントでは、（再生紙の蒸煮、繊維化、脱色、叩解）とい
った方法により生産された懸濁液が最初にスクリーン及
び／又はサイクロン処理可能なように希釈化され、その
後、クリーニングされた懸濁液が中間的に蓄積可能なよ
うに濃縮される。この濃縮は通常は開口濃縮器内で行わ
れる。その後パルプをウェットマシンに導き、再び希釈
化する必要がある。この濃縮、中間蓄積及び希釈化には
余分の費用が含まれ、それは、スェーデン国特許公開第
8305036−９号に開示されているように、サイクロン処
理から送られてくるパルプを濃縮し、特に一次サイクロ
ン処理のものと同じポンプと閉止濃縮器を用いることに
より、ウェットマシンに直接送ることにより、軽減可能
である。

しかし、上述のように、特にプラスチックのような軽量
の不純物を除去するための必要が増大しており、これは
再生紙のみならず、増大する量のプラスチック不純物を
含有する、特に居住地域に産する木材にもあてはまる。
プラスチック粒子はプラント内での処理の間にも生じ
る。非常に少量のこれらの不純物でも、紙生産に困難を
もたらすことになる。例えば、コーティングの際に紙ウ
ェブのストライプが生じることがある。

本発明の目的は、高品質の、特に、重量及び軽量の双方
の粒子の不純物が軽減された紙パルプ製造のための改良
されたシステムを提供することにある。（軽量粒子と
は、低密度の粒子のみならず、その形状のために、液体
サイクロン内でセルロース繊維よりも軽量なものとして
動作する粒子をも含む。）別の目的は、すでに清浄されたパルプ懸濁液の中間蓄積
のための濃縮器の必要性を減じるシステムを提供するこ
とにある。その代わりに、本発明は、ウェットマシン又
は抄紙器内で、一連の手順で、清浄、濃縮及び最終処理
を実行するほぼ連続した方法を提供する。

これらのおよび他の目的及び効果は、特許請求の範囲第
１項に基づく方法及び特許請求の範囲第８項に基づく装
置による本発明に基づいて、達成される。

本発明の１つの特徴的な効果は、軽量の不純物からの清
浄及び濃縮の機能を組み合わせることにより達成される
共働作用効果とともに、好ましくは中間蓄積ステップ及
び希釈ステップを同時に軽減することである。

本発明を可能ならしめていることは、軽量な不純物を軽
減させるために設計された液体サイクロン内の頂部から
の懸濁液留分が、多くの水が底部の留分内に軽量不純物
を伴うために、供給される懸濁液のコンシステンシーに
関連して増加するあるコンシステンシーを有している、
という事実である。

あるセルロース繊維は底部留分を伴うということを受け
入れることができるならば、特に高いコンシステンシー
を、非常に良好な軽量不純物の分離と共に獲得可能であ
り、これにより、回収が、スェーデン国特許出願第8802
580−４号（まだ広く実施はされていない）に記述され
ているような液体サイクロンを用いることにより、リサ
イクルステップの数を減じることにより簡略化される。

本発明によれば、軽量の不純物の清浄と濃縮を組み合わ
せた後に、１乃至３％のコンシステンシーを達成可能で
あり、これは、多くの型のウェットマシン又は抄紙器に
関して、好適な開始コンシステンシーである。液体サイ
クロンは、もちろん、ほぼ一定の液体フローで動作され
る必要があり、出力コンシステンシーはパルプフロー供
給のコンシステンシーにより決定される。ウェットマシ
ーン又は抄紙器に対する流量は、出力流量のうち制御可
能な部分を清浄システムの入力側に供給するフィードバ
ックにより付加的に変化させることができる。

水のレベルを一定に保つために、余水吐きを備えたウェ
ットマシン又は抄紙器の白水タンクを設け、そこから処
理のために必要な希釈水を得ることが好適である。

一般に、液体サイクロンは、液体の流量及び圧力の割合
が定格値で一定に保たれる場合に、最高に機能する。し
かしながら、異なる動作条件では、ウェットマシン又は
抄紙器に対するフローを変化させることが必要である。
従って、処理済懸濁液の分水路を調整して、未使用であ
るが、清浄されて濃縮された懸濁液を戻すようにするこ
とが好ましい。この再循環は、ウェットマシン又は抄紙
器に対する繊維のフローを変更させずに、結果的にヘッ
ドボックスへの懸濁液のコンシステンシーが増加するよ
うに、主ポンプの直前で完了可能である。代わりに、フ
ィードバックを第１の希釈に関連するコンシステンシー
制御の前に行い、ヘッドボックスへの懸濁的のコンシス
テンシーを一定に保ち、ヘッドボックスへのフローを減
じることも可能である。

本発明は、図面中のブロック図に概略的に示されるよう
な、非限定的な事例を参照しながら説明される。

概略図は、本発明に基づくプラントの機能の実施例であ
る。プラントを通過する繊維材料の主要部分は、従来の
サイロ１から、太線で示した主経路にそってウェットマ
シン又は抄紙器９に流れる。10〜12％のコンシステンシ
ーを備えたパルプは、約3.5％にサイロ１の下方部分で
希釈化され、さらにポンプ103の出力側で3.0％に制御さ
れたコンシステンシーにまで希釈化され、さらに、サイ
ロ２に導かれて、そこで水準を一定に保つ。希釈水は、
ポンプ12を介して、ウェットマシン又は抄紙器の白水か
ら取られる。当業者であれば、サイロ２内の水準及びコ
ンシステンシーをいかにして制御するかを理解するであ
ろう。従って、センサ102によりバルブ100及び101が作
動されることにより希釈率が制御され、またポンプ103
に対する調速器104を制御する水準センサ200により水準
が制御されることを述べるにとどまる。105は、バルブ1
00及び101を平行に開放し、そこを通って流れる流量を
所定の率に制御する制御装置である。サイロ２において
は、懸濁液に関する一定の水準及び一定のコンシステン
シーを達成可能である。

ポンプ３の吸込側はサイロ２に接続されて、ポンプ３の
圧力側から排出される懸濁液のコンシステンシーを感知
するセンサー301により制御されるバルブ300を介してポ
ンプ12から希釈水を受け取る。コンシステンシーはそれ
により2.5％に制御される。供給される懸濁液のフロー
は、所望の水準のフローセンサ401の制御によりバルブ4
00を介して導かれる。バルブ400を通る繊維のフローは
このようにして一定に保持される。

制御されたコンシステンシー（繊維濃度）を有する懸濁
液の逝去されたフローは、このようにして、ポンプ４の
吸込側に導かれる。

例えば、さらに詳細に後述される本発明の特別な観点に
より、管路13を無視することも可能である。濃縮ポンプ
であるポンプ４は、主に一定の流量を供給し、吸込側の
圧力は白水タンク10内の水準により決定され、白水タン
クの水準は所望の方法で一定に保持される。ポンプ４
は、その背圧が一定に保たれる限り、バルブ400を貫通
する単位時間当たりの繊維量により決定されるコンシス
テンシーを備えた所定のフローを供給する。実施例に基
づく値では、0.5％のコンシステンシーがポンプ４の圧
力側で獲得され、この値はサイクロン処理に好適なもの
であるが、もっと薄い及び濃いコンシステンシーで動作
させることも可能である。

こうして、希釈化された懸濁液は、底部留分がさらに処
理されるＡサイクロンを備えた多重液体サイクロン装置
６に、サイクロンに損傷を与えるような、スクラップ粒
子その他の大型粒子をまず減じるためのスクリーン５を
介して導入させる。底部留分のコンシステンシーは0.45
％、すなわち、供給された懸濁液よりもいくぶん薄い。
この底部留分は、Ｂサイクロンを備えた多重液体サイク
ロン７に中間ポンピングされずに移動される。Ｂサイク
ロンでは、繊維が頂部留分として除去され、軽量の粒子
が基部留分に送られる。この頂部留分においては、セル
ロース繊維が、例えば、濃縮係数3.33で、1.5％の高い
濃度にまで濃縮される。このコンシステンシーは、次の
ウェットマシーン又は抄紙器９に適切なものである。懸
濁液は、センサ801（この場合は圧力センサ）により制
御されるバルブ800を介して、ウェットマシーン又は抄
紙器のヘッドボックス８に送られる。ヘッドボックス
は、このように、制御された圧力で懸濁液を受け取る。
所望の場合には、センサ801はレベルセンサ又はフロー
センサとすることも可能である。

回収装置は、多重液体サイクロン装置６及び７に接続さ
れる。回収装置は、ここでは、インレットにおいてそれ
ぞれのポンプと、タンク10内の共通水準に接続されたア
ウトレットと、カスケード接続された装置として示され
ている。各装置については、２つのステップのみが示さ
れているが、ステップの数は回収及び純化の所望の程度
によって決定される。装置６に対する回収装置はＡサイ
クロンから成り、装置７に対する回収装置はＢサイクロ
ンから成る。装置７からの回収のステップ数は、装置内
の個々のサイクロンがスェーデン国特許出願第8802580
−４号に基づいて構成されている場合には、装置内の個
々のサイクロンの数に非常に影響される。

実施例では、装置７は、軽量不純物からの清浄及び清浄
された懸濁液の濃縮の両方が可能であり、これらの組合
わせが本発明の大きな効果である。この濃縮は、サイク
ロンの寸法、圧力降下及び入力された懸濁液の頂部及び
底部のフローの分布に依存して、異なる程度になり得
る。濃縮係数、それは常に１以上であり、本実施例では
3.33であるが、この濃縮係数は必要に応じて、例えば５
にまで、増加可能であり、これは、軽量不純物の分離に
否定的な影響を与えずに、むしろ分離効果を増加させ
る。底部留分内の繊維含有率は、回収装置内の処理作業
を増加させるように、増加可能であるが、これは、スェ
ーデン国特許出願第8802580−４号に基づく液体サイク
ロンを用いて処理可能である。

上述の濃縮は水と繊維の分離の結果である。液体サイク
ロン内の濃縮の程度はこの分離の効果により決定され
る。高い濃縮を達成するために、液体サイクロンは、頂
部開口よりも底部開口が小さくなるように製造される。
分作業のために、円錐状分離室は、125ミリメートルよ
りも、好ましくは100ミリメートルよりも小さな最大径
を有するべきである。さらに、底部開口の直径は、分離
室の最大径の５分の１以下にすべきである。

これまでは、繊維の主フローについて説明してきた。回
収ステップからの戻りフローは、管路11′を介してポン
プ４の吸込側に戻される。管路13が存在しない場合に
は、安定状態で弁400を介して送られてくる繊維の全フ
ローがヘッドボックス８に送り出される。フローは、従
って、ポンプ４の容量によって決定され、フローオフ
は、装置６の頂部留分と装置７の底部留分とにおける、
通常の一定圧力比により決定される。

最適な動作のために、液体サイクロンは所定の液体流れ
で動作する。しかし、フロー、圧力及びコンシステンシ
ーを変化させる必要がある場合のウェットマシン又は抄
紙器のヘッドボックスで用いる場合には、不確定であ
る。コンシステンシーは、一定流量で、バルブ400を介
して供給される懸濁液の流量及びコンシステンシーを制
御することにより制御可能である。この戻り管路13は、
第１の実施例によれば、ポンプ４の吸込側に開口させる
ことが可能であり、ポンプ４はヘッドボックス８に向か
う繊維のフローをコンシステンシーが変化する間も、変
化しないようにする。

図中に点線で示された、第２の実施例によれば、戻りフ
ローは、管路13′を介して、ポンプ３の前の地点に戻さ
れる。戻される地点は、この場合には、希釈制御弁300
の上流であるが、いずれの場合にも、ポンプ４の吸込側
に供給される繊維フローを決定するコンシステンシー及
びフロー制御の上流の地点である。弁130によるヘッド
ボックス８に対する液体フローの制御は、懸濁液供給の
コンシステンシーに影響を与えない。

本発明は、非限定的な事例を基礎に説明してきたが、そ
れにより、かかるシステムが幅広い限界内で制御可能で
あることが明らかになった。サイクロン装置に関するフ
ロー容量が設計により与えられている場合であっても、
幅広い限界内で、パルプフローの容量及び懸濁液出力フ
ローのコンシステンシーを変化させることが可能であ
る。

上述のように、本発明の範囲内で、制御測定を設計する
ことにより、例えば、システム内の濃度を変化させるこ
とも可能である。

特に、単一の主ポンプ４により、直列に接続された装置
６及び７、さらにはヘッドボックス８に希釈された懸濁
液を送ることが可能であることに留意すべきである。代
表的な例においては、Ａサイクロン内のインレットと底
部の間の圧力降下は1barであり、インレットと頂部の間
のＢサイクロンにおける圧力降下は1.5barである。これ
らの圧力降下は概ねフローの関数である。ポンプ４は、
これらの圧力降下を補償して、ヘッドボックス８に対し
て十分な圧力を生じるように寸法が決められる。

バルブ800と130の制御は、多重液体サイクロン装置に関
する動作条件に否定的な影響が生じないように、行われ
る必要がある。主ポンプ４は、フローが増加した時の圧
力水頭を落として、ほぼ一定の回転速度で駆動される、
濃縮ポンプである。システムは、定格フローで圧力水頭
が通常の作業点での多重液体サイクロン装置６と７及び
バルブ800内の圧力降下に関して十分となるように、さ
らに、ヘッドボックス８内の圧力又は水準を保持するた
めに行われるバルブ800を通るフローの合理的な限界内
への制御が認識可能な混乱を含まないように、設計され
る。装置６及び７の動作条件に大きな影響が及ぼされる
ので、バルブ800をわたる圧力降下の大きな変化は許容
できない。ヘッドボックス８に対する供給フローに大き
な変化を作るために、懸濁液上の圧力が合理的に一定に
保たれるように、分路弁130を介する分路を設ける必要
がある。分路弁130は、圧力計に関して手動で制御する
か、図示のように圧力制御される。

図中の各種制御は、相互に独立な局所制御であるように
示されている。しかし、かかる制御を共通のコンピュー
タを用いて行うことも可能であると了解されたい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特にプラスチック粒子などの軽量固体不純
物の含有量に関して改良された品質特性のセルロースパ
ルプを製造するための方法であって、低いコンシステンシーの繊維懸濁液を、与圧下に、重量
粒子を分離する第１の多重液体サイクロン装置（６）と
軽量粒子を分離する第２の多重液体サイクロン装置
（７）に通過させ、その一方で同時に第２の多重液体サイクロン装置（７）
で処理する間に繊維懸濁液のコンシステンシーを増大さ
せ、このように処理された繊維懸濁液の少なくとも一部をそ
の後ウェットマシン又は抄紙器のヘッドボックス（８）
に直接導くことを特徴とする方法。
【請求項２】前記与圧が主ポンプ（４）により達成され
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】繊維懸濁液は、主ポンプ（４）により、重
量粒子を分離する第１の多重液体サイクロン装置（６）
と、該装置（６）と同じ回路内にあり軽量粒子を分離す
ると同時に第２の多重液体サイクロン装置（７）で処理
する間に繊維懸濁液のコンシステンシーを増大させるよ
う構成された当該第２の多重液体サイクロン装置（７）
を通過させられ、このように処理された繊維懸濁液の少なくとも一部は、
中間ポンピングなしにウェットマシン又は抄紙器のヘッ
ドボックス（８）に直接導かれることを特徴とする請求
項２に記載の方法。
【請求項４】前記繊維懸濁液が制御可能なバルブ（80
0）を介してウェットマシン又は抄紙器に導かれ、前記
制御可能なバルブ（800）がウェットマシン又は抄紙器
のヘッドボックス（８）内の圧力、流量、又は水準を検
出するセンサ（801）により制御されることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記第２の多重液体サイクロン装置（７）
から清浄されて出された流れの一部が主ポンプ（４）の
上流の取り入れ口に送られて再循環されることを特徴と
する請求項２に記載の方法。
【請求項６】再循環された流れはバルブ手段（130）に
より制御されて、前記第２の多重液体サイクロン装置か
らの清浄された繊維懸濁液を所望の圧力にすることを特
徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】再循環が主ポンプ（４）の吸込側で行われ
ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】再循環が主ポンプ（４）の吸込側の上流の
希釈装置（300）に対して行われることを特徴とする請
求項５に記載の方法。
【請求項９】流量及びコンシステンシーが制御された繊
維懸濁液が第２のポンプ手段（３）により主ポンプ
（４）の吸込側にポンピングされ、前記主ポンプ（４）
の吸込側がウェットマシン又は抄紙器の白水システムに
含まれる水準調整タンク（10）に接続されて、希釈が該
タンク（10）からの白水により行われることを特徴とす
る請求項３に記載の方法。
【請求項１０】繊維懸濁液を、直径が125ミリメートル
以下、好ましくは100ミリメートル以下の円錐状分離室
と、前記分離室の最大径の５分の１以下の直径を有する
底部開口と、底部開口よりも大きな頂部開口を有する液
体サイクロンを備えている第２の多重液体サイクロン装
置（７）に通過させることを特徴とする請求項３に記載
の方法。
【請求項１１】特にプラスチック粒子などの軽量固体不
純物の含有量に関して改良された品質特性を備えたセル
ロースパルプを製造するための装置であって、重量粒子を分離する与圧された第１の多重液体サイクロ
ン装置（６）と、軽量粒子を分離する与圧された第２の
多重液体サイクロン装置（７）と、ウェットマシン又は
抄紙器（９）のヘッドボックス（８）とを相互に直列に
接続した組み合わせより成り、前記第２の多重液体サイクロン装置（７）が清浄された
繊維懸濁液の濃縮手段として同時に機能することを特徴
とする装置。
【請求項１２】多重液体サイクロン装置を与圧する主ポ
ンプ（４）を含む請求項11に記載の装置。
【請求項１３】第２の多重液体サイクロン装置（７）と
ヘッドボックスとの間に接続された制御可能なバルブ
（800）と、ヘッドボックス内の圧力、流量、又は水準
を感知し、バルブ（800）を操作することによりそれら
を制御する手段（801）とを備えたことを特徴とする請
求項11に記載の装置。
【請求項１４】第２の多重液体サイクロン装置（７）と
ヘッドボックス（８）の間の分流地点に接続され、前記
主ポンプ（４）の上流に位置する導入地点に通じている
繊維懸濁液を分流する分路管路（13,13′）を備えたこ
とを特徴とする請求項11、12、又は13に記載の装置。
【請求項１５】分路管路（13,13′）内にバルブ（130）
が設けられていることを特徴とする請求項14に記載の装
置。
【請求項１６】前記分路管路（13,13′）が主ポンプ
（４）の上流に配置された希釈装置に通じていることを
特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項１７】前記分流地点における圧力に応じてバル
ブ（130）を制御するよう配置された制御装置（131）を
設けたことを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項１８】前記第２の多重液体サイクロン装置は、
直径が最大125ミリメートル、好ましくは100ミリメート
ルの円錐状分離室と、底部開口と、頂部開口とを備えた
液体サイクロンから製造され、前記底部開口の直径は分
離室の最大径の５分の１以下であり、前記頂部開口は前
記底部開口よりも大きいことを特徴とする請求項11に記
載の装置。