JPS5813680B2 - トジラレタバツクウオ−タ−ケイニオケル シツシキホウニヨルセンイバンセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 昭和４７年特許願第２５３１９号明細書（特開昭４９−
１８０５公報）および昭和４９年９月１０日に出願され
た昭和４９年特許願第 １０３５６２号明細書（特開昭５０−６４３７７公報）
に記載されたように、バックウォーター系を閉じ、繊維
懸濁液をバックウォーターすなわち白水だけで製造でき
るようにする湿式法により繊維板を製造する場合の本質
的条件は、水の蒸発による湿ったシートの最終的な乾燥
の前に、加工流に供給された繊維材料が湿ったシートの
乾燥度より実質的に高い乾燥度を有することである。

繊維板に与えられる密度に応じて最終的な乾燥が、同時
に行なわれる機械的圧縮のもとでまたはこのような圧縮
なしに行なわれる。

たとえば硬質繊維板を製造する場合湿ったシートは、非
常に高い機械的圧力を受け、それで最終的な乾燥作業が
行なわれる前に、圧縮された湿ったシートは５０〜５５
％の乾燥度を有する。

圧縮されたシートのこの乾燥度を得るためには、離解装
置または粉砕装置（この工程において以後簡単にデイフ
ァイブレーターと称される）から排出された繊維材料は
少なくとも５０〜５５％の乾燥度を有さねばならない。

通常乾燥度は、一定量の水がバックウォーターをドレン
ヘ排出するおそれを生じさせることなくこの工程に流入
できるようにするためには５５〜７０％の間に保たれね
ばならない。

絶縁性繊維板を製造する場合、この場合に湿ったシート
の乾燥度は４０〜５０％の間であるが、排出された繊維
材料の十分な乾燥度は５０〜５５％の間である。

デイファイブレーターにおける軸の通過する部分で封鎖
剤として水を利用することはたとえば蒸気の利用により
制限されるか、または完全になくされねばならない。

この発明の繊維板製造法に適した繊維材料は、適当な方
法で離解されたあらゆる種類のリグノセルロース含有繊
維材料、たとえば次の記載中チップという共通の名称で
説明されるチップがおがくずの形の木材、またはわら、
またはバガス等から製造されることができる。

離解作業は、１００〜２００℃の間の温度範囲に対応す
る１５気圧超過圧力までの大気圧または上昇圧力の蒸気
のふん囲気中で行なわれると思われる。

都合よく十分に加熱された木材チップを飽和蒸気中で離
解する場合、離解作業が１６０〜１７０℃の間で行なわ
れるならば、絶乾物として計算した場合チツプ１ｔ当り
通常約２５０Ｋｗｈが消費される。

低温度でエネルギの増加した消費が計算されねばならな
い。

供給された電気エネルギはほとんど量的に熱蒸気発生エ
ネルギに変えられる。

熱生成物は粉砕領域に集中され、繊維材料の局部的な過
熱を避けるためには十分な水が必要であり、粉砕材料す
なわち６０％を越える粉砕領域内の処理中の材料の濃度
は適当でない。

離解作業が１６５℃で行なわれ、またデイファイブレー
ターに供給された場合チップが５０％の乾燥度および５
℃の温度を有すると仮定すれば、デイファイブレーター
内の粉砕材料の濃度は約４７％であり、またチップが蒸
気により１６５℃まで加熱され、離解エネルギが絶乾物
１ｔ当り２４０Ｋｗｈであり、チップが流入封鎖水また
は蒸気中の湿度により薄まらないと仮定すれば、大気圧
中に送出された後のパルプの濃度は約５１％である。

チップの乾燥度が５５％であるならば、他の点で同じ条
件のもとでのパルプの濃度はそれぞれ粉砕材料が５４％
であり、排出されたパルプが５７．５％である。

チップの乾燥度が低くたとえば４５％であるならば、粉
砕材料および排出されたパルプの濃度はそれぞれ４２％
および４５．５％である。

しかし通常パルプを薄めることは流入水により生じ、実
際は前記パルプ濃度より低い濃度で計算されねばならな
い。

デイファイブレーター通過後のパルプ濃度が、水を一部
チップの水分としてまた一部凝縮蒸気として加えるのに
もかかわらず非常に高くなることは、粉砕領域内の熱の
発生によるものであり、このため熱の発生に対応する水
の量が蒸発される。

絶縁性繊維板を製造する場合、この場合に乾燥前の湿っ
たシートは４０〜５０％の間の乾燥度を有しているが、
５０％の乾燥度を有するチップは最も好適な場合には離
解されることができる。

この発明によれば、離解工程前に非常に低い乾燥度を有
する場合のチップは、チップの乾燥度が板材料の最終的
な乾燥を始める場合に明らかとされる乾燥度を越えるよ
うな程度に機械的圧縮によって水分の一部が奪われる。

このため乾燥度は少なくとも５０％にまた最適には５５
〜７０％の範囲に増加されねばならない。

しかしこの高い乾燥度の場合、チップは粉砕領域内で有
害な過熱または粘着を起こし、また燃焼しだす危険にさ
らされこのことを避け、また新鮮な水を供給しないため
にこの発明では離解工程中既にバックウォーターが粉砕
材料に供給されるようにされている。

供給されたバックウォーターがデイファイブレーター内
で凝縮された蒸気によって薄まらないようにする付加の
方法として、バックウォーターは１００℃またはそれ以
上に予熱されるべきである。

このようにしてバックウォーターの一様な蒸発が離解工
程中で得られることができ、パルプ排出後のバックウォ
ーターの量は供給されたバックウォーターの量より少な
くなる。

しかしたとえば２００℃の高温度にバックウォーターを
間接的に予熱することは湯あかのために困難があり、実
際に適用する場合予熱は１７０℃以上には行なわれるべ
きではない。

チップを１００℃で十分に加熱して蒸煮するデイファイ
ブレータからパルプが排出される場合に自由になった蒸
気を利用することによって、水の排出はチップが機械的
圧縮により脱水される場合に容易となり、この機械的圧
縮は大きな体積量が圧縮圧力の上昇もなく得られること
に関係している。

ある種の型のチップの体積量を０．２〜０．７にたとえ
ば圧縮によって増加させるためには圧力は蒸煮されない
チップに作用されねばならず、その大きさは１ ５ ０
ｋｇ／ｃｒＡであり、一方蒸煮されたチップのために
は７０ｋｇ／ｃｔＡの圧力が適当である。

離解が圧力下で行なわれ、圧縮されたチップが９０〜１
００℃の間の温度でデイファイブレーター内に直接供給
される場合、チップの予熱によってなま蒸気もまたかな
り節約することができる。

離解装置に供給されたなま蒸気の少なくとも半分がこの
ようにして節約されることができる。

一例として次のことが説明される。

すなわち圧縮後のチップが１６５℃の温度で作動される
デイファイブレーターに供給された際に５０％の乾燥度
および１００℃の温度を有する場合、排出されたパルプ
は付加の水が流入しないとすれば５７〜５８％の乾燥度
を有している。

他の点で同じ条件のもとでのチツプの乾燥度が５５％で
あるならばパルプの乾燥度は６４〜６５％となる。

このような粉砕材料の濃度がデイファイブレーター内で
得られるので、この発明によるバックウォーターが濃度
を調節するように供給されねばならない。

チップの蒸煮中可変的な量の蒸気がチップ上および中で
凝縮され、チップはその水分含有量を増加させ、それで
水を絞出すことの重要性が高められる。

チップがたとえば５０％の乾燥度を有するならば、この
乾燥度は蒸煮中４７〜４８％に減じられ、４１０ｋｇの
水がたとえば５５％の乾燥度を得るためには絶乾物とし
て計算した場合１ｔ当りのチップから絞出されねばなら
ず、このことは高温の蒸煮されたチップが圧縮された場
合実際に行なわれることができる。

このようにして絞出された液体の量については２． ５
０ ｋｇが蒸気凝縮物であり、１６０ｋｇが木材の水
分である。

上記とは反対に、たとえばチップの乾燥度が５０〜６０
％に上昇され、それからチップが蒸気で１００℃に予熱
されるような分量まで水が予熱前のチップから絞出され
るならば、チップは約５５％の乾燥度を有し、最も好適
な場合には６４〜６５％の最終的な乾燥度を有するパル
プとなる。

この場合、絞出された木材の水分の量はいかなる量の蒸
気凝縮物もない絶乾物として計算した場合チツプ１ｔ当
り約３３０ゆである。

チップを蒸気で予熱する前に木材の水分を部分的に除去
することはいくつかの場合有利である、というのは絞出
された水が第一に少量であるために、また第二に不純物
含有量が少ないために再利用されるのに最適であり、ま
たは無害になるからである。

予熱工程前の水分の除去はチップの洗浄が工程に含まれ
る場合特に重要である。

このような場合、木材に固有の湿気に加えて水の実質的
分量はチップを伴い、チツプ１ｔ当りの水分の２５０〜
３５０ｋｇの間の範囲の値に達する。

それでチップがデイファイブレーターに供給される場合
再び予熱されて圧縮される前に、余分の水分を除去する
ためにはチップを遠心分離または圧縮することから始め
るのが適当である。

たとえば５５〜６５％の乾燥度を有する非常に乾燥した
チップを洗浄により処理する場合、付着水だけが除去さ
れねばならず、このことは最も簡単な方法では遠心分離
によって行なわれる。

それぞれの個々の場合に存在する条件に応じてチップの
乾燥度は５０〜７０％の間の適当な大きさに、またデイ
ファイブレーター内への供給前に１００℃のチップ温度
に様々に調節されることができる。

それで余分の水分はチップの予熱およびデイファイブレ
ーター内への供給前に遠心分離または圧縮によってチッ
プから除去されるか、あるいは水が一部予熱の前に一部
後に除去されるようにしてチップから除去されるか、あ
るいはデイファイブレーター内への供給前の予熱後また
はデイファイブレーター内へ供給する場合に絞出すこと
によって除去される。

もちろん水分は高温の空気、高温燃焼ガスまたは過熱さ
れた蒸気によりチップを予め乾燥することによっても除
去されることができる。

排出時のバルプを乾燥するよりも進入して来るチップを
乾燥する方が熱経済の見地から一層好都合である。

チップの洗浄が工程に含まれるならば、チップは乾燥工
程を受ける前に付着水がなくされる必要がある。

予熱されたチップを乾燥するようにされるならば、この
ような乾燥は過熱蒸気で行なわれねばならず、それでチ
ップの温度はデイファイブレーター内への供給時に維持
されることができる。

６０％またはそれ以上の乾燥度を有するチップは蒸気で
直接予熱され、デイファイブレーター内に供給されるこ
とができる。

しかし１００℃のチップ温度での６０％の乾燥度が保証
されるように、予熱工程後に圧縮により乾燥度を調節す
ることが通常一層有利である。

前記乾燥度および温度を有するチップが１６５℃で離解
される場合、２００ｋｇ１３０℃のバックウォーターお
よび１２０ｋｇ６５℃の封鎖水は１ｔのチップ毎にデイ
ファイブレーター内に供給されることができ、これによ
り加えられたバックウォーターを無視した場合６７〜６
８％の乾燥度を有する最終的生成物は約５５％になるデ
イファイブレーター内の粉砕材料の濃縮により得られる
ことができる。

チップの十分な加熱および蒸煮が有効に行なわれること
が重要である、というのはこれにより脱水工程または乾
燥工程が容易になるからである。

チップの予熱はチップの適度に厚い層を介して蒸気を直
接案内することによって最も簡単に行なわれる。

ここで蒸気は数ｍの水柱を越える必要のないある逆圧に
打勝たねばならない。

離解が圧力下で行なわれるならば、パルプはサイクロン
を通って大気圧に送出される。

これに関連して蒸気がチップの予熱に利用されるならば
、蒸気はチップの層の抵抗を打破するような高い圧力を
有さねばならない。

それでサイクロンが低い逆圧下で作動するようにするか
あるいはファンまたは圧縮機により蒸気をチップの層を
介して送出するようにすることができる。

製造されたパルプの高い乾燥度の重要性を説明するには
次のことが説明されるべきである、すなわち６０％の乾
燥度を有するパルプで作動する場合、絶乾材料１ｔ当り
約３００ｋｇの新鮮な水がバックウォーターを過剰にす
ることなく懸濁液に供給されることができるということ
である。

パルプが６５％の乾燥度を有するならば、約４５０ｋｇ
の水が加えられることができる。

チップを蒸気のふん囲気中で離解する場合、木材物質の
一部は加水分解によって分解される。

分解された物質の量は実質的に温度に左右され、適当な
温度で離解を行なうことによって制限されることができ
る。

しかし粉砕材料のｐＨ値を離解中に増加することによっ
て分解を制限することがまた可能であり、前記離解は、
チップがデイファイブレーター内に供給された場合塩基
性反応部質たとえばカルシウムの酸化物、水酸化物また
は炭酸塩をチップに加えることにより適当に行なわれる
。

量は木材の種類により変化するが、通常絶乾物として計
算した場合粉砕材料１ｔ当りでＣａＯが１〜２ｋｇから
であるように少ない。

たとえば硬質繊維板の製造の際の完全に密閉されたバッ
クウォーター系では、バックウォーター中に分解された
木材物質の濃縮は木材の割合により計算された分解と同
じ程度の大きさである。

従って有機物の分解をできるだけ防ぎ、このようにして
できるだけ低い量の溶解物質を有するバックウォーター
を得ることが重要である。

チップが圧縮される場合逃げる水の少なくとも一部は、
板形成工程等の噴霧水または封鎖水としてチップの洗浄
用に用いられることができる。

完全に密閉されたバックウォーター系を用いて湿式法に
より繊維板を製造する場合、この製造法は次の利益を与
える。

１．離解後のパルプの乾燥は不必要である。

２．チップの乾燥を省くことができる。

３．パルプの排出の際に自由になった蒸気はチップを１
００℃に加熱するのに有効に利用される。

４．チップ中の余分な水分は付加の熱を加えることなく
容易に除去される。

５．デイファイブレーターが圧力下で作動されるならば
、デイファイブレーターに供給されたなま蒸気を実質的
に節約することができる。

多くの場合約５０％が節約される。

６． ６５〜７０％までの乾燥度を有するパルプは、粉
砕領域内で繊維を過熱するおそれもなく製造されること
ができる。

この点においてパルプの乾燥度は供給されたバックウォ
ーターとは無関係に計算される。

７．蒸気または様々な種類の燃料を用いることによりパ
ルプまたぽチツプの乾燥と比較した場合投資額および作
業の経費が減じられる。

添付図面は工程一覧表を概略的に示している。

それにはバックウォーター循環系および蒸煮し、その後
デイファイブレーターに木材チップを供給する場合に行
なわれる機械的圧搾により脱水することによって木材チ
ップを予め処理することが示されている。

チップはコンベヤ１上で塔２に案内され、この塔２内に
おいてチップは、サイクロン１２かも抽出されてファン
１３により管３を経て塔２に供給された蒸気によって加
熱される。

高温のチップは格子４および排出装置５を経て案内装置
６に進められ、この案内装置６はチップをねじプレス７
に移送し、このプレス７内でチップの乾燥度が水分を絞
出すことによって適当な値に調節され、それでチップは
予熱器３５およびスクリューコンベヤー３６を経てデイ
ファイブレーター８に送られ、このデイファイブレータ
ー８は１６５℃の温度で７気圧超過圧力の蒸気圧力のも
とで作動される。

木材チップからできるだけ絞出された水分は管９を通っ
てチップ等の洗浄部へ排出される。

なま蒸気は管１０を通ってデイファイブレーター８に供
給され、これと同時に予め決められた量のバックウォー
ターが貯蔵タンク１９からポンプ２０および管２２によ
ってディファイブレーター８に供給され、前記バックウ
ォーターは先に熱交換器２１を通過して１３０℃に加熱
される。

デイファイブレーター８で完全に離解されたパルプはダ
クト１１を通ってサイクロン１２へ送出され、このサイ
クロン１２から自由になった蒸気が塔２へ案内される。

サイクロン１２内で分離されたパルプはスクリューコン
ベヤー１４および垂下シュート１５を通ってパルプ用チ
ェスト１６へ案内され、同時にこのチェスト１６にバッ
クウォーターがポンプ１８により管１７を通って貯蔵タ
ンク１９から供給される。

完成されたパルプ懸濁液はポンプ２３によりダクト２４
を経て成形機２５に送られ、前記成形機２５から排出さ
れたバックウォーターはチェスト２６内に進められ、そ
こから貯蔵タンク１９内に流れる。

湿ったシ一ト２７は高温プレス２８に移送されて５０％
の乾燥度にまで機械的に脱水され、最後に燃および圧力
を同時に加えることにより乾燥されて製品２９になる。

絞出されたバックウォーターはチェスト３０に集められ
てタンク３１に排出され、このタンク３１からバックウ
ォーターがポンプ３２により管３３を通ってタンク１９
に送られる。

管３４を通って、限られた量の新鮮な水または絞出され
た水が噴霧氷として成形機２５に供給される。

この発明は次のように実施できる。

（１）前記乾燥度を得るのに必要な水分が、チップを機
械的に圧縮することによって離解工程前にチップから除
去される。

（２）チップが粉砕装置へ供給される前に蒸気により９
０〜１００℃の温度に予熱される。

（３）前記チップの水分含有量を調節するチップの機械
的圧縮が、チップを粉砕装置へ供給する場合に行なわれ
る。

（４）離解装置で処理された粉砕材料の懸濁液の濃縮を
調節するために離解装置に供給されたバックウォーター
が、１００〜１７０℃の温度に予熱される。

（５）大気圧中で行なわれた離解で自由になった蒸気が
、ファンまたは圧縮機により予熱されるチップの層を介
して送出される。

（６）蒸気圧力のもとで行なわれた離解中にパルブおよ
び蒸気が非常に大きな逆圧のもとで送出されるので、自
由になった蒸気が蒸気の予熱されるチップの層の通過に
対する逆圧に打勝つことができる。

（７）チップの機械的圧縮により逃げる水の少なくとも
一部がたとえばチップの洗浄を経てまたは噴霧水等とし
て工程に戻される。

（８）チップが予熱される前に水分を一部除去され、圧
縮されて粉砕装置に供給される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明による繊維板製造法の各工程を示す概略
図である。 ２：塔、７：ねじプレス、８：離解装置（デイファイブ
レーター）、１２：サイクロン、１６：パルプ用チェス
｝，１９：貯蔵タンク、２５：成形機、２７：シート、
２８：高温プレス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超大気圧の飽和蒸気の蒸気相を有する離解装置内で
   リグノセルロース繊維含有チップを離解する工程と、推
   進液体として役立つバックウォーター中で、前記離解工
   程から排出される離解された材料を懸濁する工程と、パ
   ルプ懸濁液により湿ったシートを形成する工程と、機械
   的手段によって湿ったシートから水を絞り出し、その水
   をバックウォーターとして再循環させて新たなパルプ懸
   濁液を形成する工程と、そして最後に水の蒸発によりシ
   ートを乾燥する工程とを順次有する閉じられたバックウ
   ォーター系における湿式法による繊維板製造方法におい
   て、離解された材料から蒸気を逃がしてその蒸気により
   チップを大気圧下で予熱する工程と、次にこの蒸気加熱
   チップを少なくとも５０％の乾燥度にまで脱水する工程
   と、その後でこうして加熱されて脱水されたチップを離
   解工程へ供給する工程と、そしてこの工程と同時に湿っ
   たシートから分離されたバックウォーターを離解工程へ
   供給し、繊維材料の過熱を最小にすることを特徴とする
   、閉じられたバックウォーター系における湿式法による
   繊維板製造方法。