JPS5920798B2 - 多孔質材料の湿気含有量を均等化する方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、多孔質材料、特に繊維性材料の分解又は煮
沸に関連して、セルローズ工業内で繊維材料の湿気含有
量を均等化することに関するものである。

従来より、バッチ式と連続式の煮沸の両方に対して、薬
剤のより経済的であること、より均一でより良い最終製
品を得ること、および生の材料のより高い生産をもたら
す煮沸材料の適当な負荷と従って煮沸中の薬剤の適当な
濃度を可能にするために異なった方法で生材料の湿気含
有量を決定することは知られている。

湿気含有量の決定は、今までは研究室で湿気含有量の試
験をされる試料のバッチ式の引抜きによってか、市販さ
れる電子装置によって連続的に行われていた。

湿気の含有量の決定あるいは試験は、また蒸気導入ある
いは適当な煮沸のような生材料の予備処理に関連して行
われることができる。

大概の場合に、均一良好な結果が得られるような完全な
処理を材料に与えるよう試みてきたが、実際には湿気含
有量のある種の変化が連続的に生ずることを示ｑてきた
。

以下の説明は、このような処理の行われる幾つかの特許
についてなされる。

スウェーデン特許第２０８９８３号明細書では、生材料
が低圧蒸気によって蒸気にさらされ、次に生材料を含浸
液にひたすら前にその材料の孔から空気とガスを除去す
るため圧縮にさらされる。

それで、すべての繊維材料は原則的に同一の処理を受け
、この特許による発明は繊維材料が適当な煮沸にさらさ
れる前にできるだけ同様なすなわち均等な含浸を与える
ことを目的としている。

米国特許第３，０１３，９３３号明細書には、比較的高
温の蒸気による繊維材料の前処理と、次のアルカリ煮沸
における薬剤の消費を減少するために蒸気処理中に形成
されたガスと酸の抽出の方法が記載されている。

この特許は第一にバッチ式の煮沸方法に関するもので、
基本的には各煮沸に対してすべての繊維材料が同一処理
を得ることを意味している。

米国特許第３，４７１，３６４号明細書には、圧力下づ
処理媒体の逆方向の流れと言う原理による繊維材料の前
処理用の装置が説明されている。

この装置は連続的な煮沸器又は浸漬器への連続的蒸気中
に繊維材料を供給するのに使用されることができる。

この特許による発明の主要目的は繊維材料の予備加熱と
予備調整のための装置を完成することであり、それは又
繊維材料内にある空気の除去と繊維材料の前処理に関し
て高い効率を与えて製造を容易にすることである。

すべての繊維材料は原則的に装置を通して同一の処理と
移動を受けるようになっている。

スウェーデン特許願第６６４８７６０号には、連続的パ
ルプ煮沸における液の均衡を制御するための方法と装置
が述べられており、それは元々の繊維材料における湿気
の変化には無関係に、浸漬器に供給される液の容積を一
定に与えることを目的とし、薬剤の絶対的量の混合を制
御することの重要性も注目され、同時にパルプ液の薬剤
のパーセンテージが制御されて保持される。

上記出願の発明は、湿気含有量の連続的測定結果から直
接に液の均衡に湿気の変化が与える影響を補償すること
を目的とし、浸漬器内の液面からのインパルスによって
制御される量で廃液が浸漬器の排出端内に排出され得る
ことによって、繊維の湿気の補償が達成されることので
きるところの液相での連続的煮沸に対する公知の装置と
は異なっている。

この方法によると、このように繊維材料の湿気含有量は
適当な装置によって測定され、繊維の湿気の総量と補償
の液が所定の一定値にあたる。

この場合にも、すべての繊維材料は同一の処理を受け、
一方薬剤の量は煮沸液における薬剤の同一濃度を得るた
めに変化される。

繊維材料の前処理に対する上述した公知のものはいずれ
も、この発明による前処理の方法と装置を説明し提案し
ていない。

しかしながら、これらのものは生材料の変化する湿気含
有量を考慮することの重要性を説明するために参照され
たもので、それ故ここでさらに詳細に説明する必要はな
い。

この発明は、簡単な方法と装置によって多孔質材料の湿
気含有量を水準化すなわち均等化することを達成するの
を目的としている。

保護されることを求めるものは特許請求の範囲から明ら
かであろう。

この発明は図面を参照して以下に詳細に説明される。

例えば、裂かれた木材、竹材その他切り刻まれたわら、
わらパルガス又はあじの切れはしすなわちチップ（以下
では簡単のためにチップと呼ぶ）よりなり得る繊維材料
１がサイロ又は貯槽から送気管又は図示のようなコンベ
ヤ２を介してサイクロン又はホッパ３へ任意の方法で到
達し、そこからチップは屋内の例えばポケットロータで
あってもよい混合装置４内に通過させられる。

混合装置４には図示されていない可変駆動装置が設けら
れていて、回転によってチップを入口５を通して容器１
０内に供給する。

容器１０は図示のように円筒形であってもよいが、又繊
維材料が容器内でみなぎり下方に向って移動するときに
、繊維材料にある種の軽減を与えるために下方部分でよ
り大きな直径をもつようにすることもできる。

容器１０はさらにある一定の過圧又は工程の条件に応じ
ては大気圧に対するようにのみ作られることができる。

容器が作動する圧力は、この発明を説明するためには重
要なことではない。

容器１０の下方部分には排出装置が設けられていて、そ
れは例えば容器の中心で回転するスクレーパ又は１個あ
るいは数個のスクリューよりなることができ、この排出
装置は容器の横断面積の一部又は全体にわたって、水平
に又は水平面に対して角度をもってチップを出口に向っ
て送る。

簡単にするために、１個のスクリュー１１だけが示され
ているが、それは両端で軸受されていて駆動装置１２を
具えている。

スクリュー１１はチップを排出孔１３に送り、排出孔は
適当な混合装置１４に接続されることができ、そこから
チップ１１は矢印１５によって図示されたように次の工
程の段階（図示なし）連続的の浸漬装置であってもよい
段階に供給される。

排出装置１１に関連してチップが通過できないスクリー
ン板１６が設けられている。

このスクリーンは、チップから凝縮成形されたような、
できれば自由な液体を排出するように配置されていて、
スクリュー１１がそれに接近して回転するような自己清
浄型のものであった方がよい。

液体はスクリーン板１６の反対側の室１７内に集められ
、室１７から出口１８が設けられていて、それを通して
液１９が装置から通過させられる。

容器１０は、繊維材料と容器に固定された装置を含んだ
全重量が測定され得るように適当な方法で設けられ組立
てられている。

このことは容器の支持点２０に関連して設けられる歪み
計の使用によって例えば達成されることができよう。

重量記録装置２１が四角２１によって示されている。

この装置２１は線２２を介して混合装置４に接続されて
、容器の重量が減少する時に混合装置４の回転速度があ
る比率で増大するようになっている。

矢印２３で示された蒸気のようなガス状媒体が容器の外
周を囲んで間隔をおいて配置された１個又は数個の入口
２４を通して容器内に導入される。

これらの入口は容器の下方部分に設けられるのが適当で
あり、同時に１個又は数個の出口２５が、矢印２６で示
されたように繊維材料から放出された空気とガスの抽出
のために容器の上方部分に設けられるのが適当である。

このようにして−付加された媒体２３は繊維材料の下降
運動に逆流して容器内を上昇し、従って無理に繊維材料
の前方で出口２５を通って空気とガスを放出するであろ
う。

しかし、容器の上方部分に入口２４を設け、容器の下方
部分に空気とガスの出口２５を設けて付加媒体の移動の
方向を反対にすることは可能である。

容器１０に水準指示装置２９も示されており、繊維材料
の二つの異なった水準２７と２８を示す。

上述の装置を具えた全体の容器が、例えば、カミャ型（
Ｋａｍ ｉｙａ −ｔｙｐｅ ）の連続混合装置の前方
に位置されることができる。

その場合に、大体連続的な流水として、又変化する容量
と一致する大体一定の連続流で容器から出てくる繊維材
料１５が混合装置の入口端部に供給される。

以下に、上述した装置の作用の１例が示される。

ある湿気含有量の繊維材料１が、入口５から容器１０内
に大体一定の容量で、ある回転速度で回転している混合
装置である供給器４によって供給される。

蒸気２３が容器の入口２４を通して一定量だけ、かつ一
定圧力と一定温度でその容器内に供給され、そこで図示
されていない装置によって適当な方法で蒸気を分布する
ことができる。

このような分布装置の１つの例は次のとおりに言える。

容器の入口２４の内側に散布板を設け、この板の前方に
容器の全内周縁のまわりに周部状の遮蔽物を設け、この
遮蔽物が蒸気がそれらを通って容器内に入る開孔又は溝
孔の均等な分布をもっている。

この遮蔽物に関連して；容器の直径は増大し、下方に移
動する繊維材料がその移動につれ、より犬かな横断面を
得て、それで繊維材料の詰め込み程度が減少し、それが
効果的に蒸気の伝達に影響するようになる。

遮蔽物の上端縁は容器と一致し、容器と同一の直径を有
し、一方遮蔽物の下端縁（上より大きな直径の下方にあ
る容器壁に対しである間隔をもつことができるので、こ
の距離が開孔又は溝孔をもった板によって閉鎖される開
孔部を形成する。

このような遮蔽物と直径の増加は、できれば容器内で数
段階に配置されるのがよく゛、これはできれば下向きに
拡げられた（円錐状に）容器壁とともに繊維材料の下向
の移動に影響し、繊維材料の最も均等な移動が得られる
。

出口２５は熱および化学的含有物の回収のために蒸気と
ガスに対する適当な凝縮装置に図示されていない配管に
よって接続される。

出口１８も又凝縮液１９の回収のためこ適当な装置に配
管によって接続される。

煮る工程の前に凝縮物を除去することによって、一方で
は煮る温度まで充分に凝縮物を加熱することが省略され
、他方では凝縮物の蒸発がなくされて、より良好な熱経
済が得られる。

排出装置１１は適当な回転速度で回転し、従って、チッ
プの一定量が出口１３を通って装置１４に送り出され、
その装置も又次の工程段階にチップ１５の実際上一定に
出て行く流れを与えるために、一定速度で回転する。

容器内へ入ってくるチップの一定量と、容器から出て行
くチップの一定量のために、均衡の状態が生じ、例えば
チップの水準２７が容器内で維持される。

入口２４を通して加えられる蒸気２３がチップの柱状体
内に分布され、それを加熱する。

その蒸気はチップの片上で凝縮し、凝縮物がそれに吸収
される。

繊維材料の吸収されない可能な超過した凝縮物はチップ
片の間を下方に向って雌花最後にスクリーン板１６に到
達し、それによって液体は室１７、出口１８を通して容
器から排出される。

蒸気を加えることによって、空気は又チップ片から放出
され、温度が上昇するために、ある種のガスが又生成さ
れる。

蒸気空気およびガスがチップの柱状体を通してチップの
水準２７の上方の空間内に上方に押しやられ、出口２５
を通して排出される。

この状態の間に、装置２１が内容と付属装置とともに容
器の重量を記録する。

後の機会に、例えばチップを低くする供給されたチップ
の湿気含有量がより軽くなった場合、又このより軽いチ
ップの型のある量が容器に供給された場合に、装置２１
が記録する全重量は減少する。

この装置は重量を一定に保持するように調節されるので
、装置に線２２を介してインパルスを供給装置４に与え
その結果供給装置は回転速度を増大し、従ってチップの
より大きな量が単位時間当り容器内に供給される。

容器から排出されるチップ１５の量がまだ以前のように
一定に保たれているので、始′めに水準２７であったチ
ップの水準は上昇し、このことはチップを含でいる容器
の重量が増大することを意味する。

装置は重量が、チップの水準が水準２７で均衡状態であ
った時のような同一数値に到達するまで、重量の増加が
許されるように調節される。

そのとき、装置２１は供給されるチップの量が排出され
るチップの量と等しくなるように、排出装置１４の回転
速度と一致する回転速度まで回転速度を減少するように
インパルスを供給装置４に与える。

ここで均衡の状態が再び得られる。低い湿気含有量のた
めに、より軽いところの今供給されているチップが容器
内に長時間、高い水準に従って停滞すれば、より多くの
湿気を吸収するより大きな可能性が得られる。

ここでこの発明の目的とする効果が達成される。

もしも、何らかの理由で、供給されるチップがより重け
れば、すなわちより多くの湿気を含んでいるとすれば、
関係は上述したものと反対になるであろう。

そのとき、装置２１は容器の重量の増加を記録し、供給
装置４にその回転速度の減少するよう信号を送り、その
結果供給されるチップは減少し、そのことが次に、容器
内のチップの水準を、調節された重量が得られるまで低
下することを生じさせ、従って供給装置４の回転速度が
、均衡の状態が装置１４を通して排出される量によって
得られるまで、再び増大される。

このようにして、高い湿気含有量のためにより重いチッ
プは低い湿気含有量のために、より軽いチップよりは容
器内の短い停滞時間を得る。

実際上の理由により、同一容器内で上方、および下方の
水準はそれぞれ容器内で不適当に高いか又は低い水準を
避けるためにそれぞれ最大と最小の水準に制限されなけ
ればならない。

ある極端な場合には、供給される繊維材料の湿気含有量
は、一定重量を保持するために水準が最低水準よりも低
下するように高いかも知れない。

このような場合には、蒸気の流れは閉鎖され、熱い空気
や煙のような湿気を処理する媒体が自動的に接続される
。

それでチップ材料の柱状体内の湿気含有量が減少され、
一定量が再び調節される。

この発明の方法を実施するのに適する装置は、容器内で
の処理が極めて小額の費用で用いられる在来のプラント
で供給される材料の重量によって達成するような装置と
制御装置を得ることができ装備することができることを
意味する極めて簡単な手段によって従って、上述した仕
方で容器内の停滞時間を変化する湿気の含有量によって
達成されることができる。

問題にしている多孔質材料の湿気含有量は、例えば昼か
ら夜のような長短の間隔又は天候、船積方法、貯蔵方法
のような局部的条件に基くより短かい期間によって変化
することがあり得る。

この発明の目的が多孔質材料に従う液量の目的とする均
衡化が得られるように、起る変化を補償することである
ので、どのように度々変化が起ってもこの発明を遂行す
るには重要でない。

この発明はセルローズ工業における繊維材料の湿気含有
量の均等化に対する他に、多孔質の湿気吸収材料におけ
る均一な湿気含有量を得ることが重要である工業の他の
部門でも適用可能である。

この発明は上述した例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲内で種々に変更されることができる。

この発明の実施の態様を要約すると次のとおりである。

（１）容器内の材料の水準が変化される場合にも一定量
が保持されることを特徴とする特許請求の範囲第１番目
による方法。

（２）ガス状媒体が主として蒸気よりなることを特徴と
する特許請求の範囲第１番目または前記（１）項による
方法。

（３）乾燥している供給される材料が湿っている供給さ
れる材料よりも長い停滞時間を得ることを特徴とする特
許請求の範囲第１番目と前記各項のいずれかによる方法
。

（４）ガス状媒体が熱い空気又は煙よりなることを特徴
とする特許請求の範囲第１番目による方法。

（５）一定の重量が材料の湿気の含有量を減少させるこ
とによって維持されることを特徴とする前記（４）項に
よる方法。

（６）容器が材料の下方に向けられた移動方向に均一な
又は段階的に増加する横断面をもつことを特徴とする特
許請求の範囲第２番目による装置。

（７）ガス状媒体の供給装置が少くとも１個の輪状の孔
又は溝孔を設けられた遮蔽物よりなり、その遮蔽物がそ
の下端で遮蔽物と容器壁との間の全体又は部分的に関し
た輪状の溝孔を形成することを特徴とする特許請求の範
囲第２番目又は前記（６）項による装置。

（８）容器の底部のスクリーン装置が自動清掃であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２番目による装置。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の方法を実施するのに適当な装置の１実
施例を線図的に示す図である。 図中、１は繊維材料、２はコンベイヤ、３はホッパ、４
は混合装置又は供給装置、５は入口、１０は容器、１１
はスクリュー、１２は駆動装態１３は排出孔、１４は混
合装置、１６はスクリーン板、１７は室、１８は出口、
１９は液、２０は支持具、２１は重量記録装置、２２は
線、２４は入口、２５は出口、２７．２８は水準、２９
は水準指示装置をそれぞれ示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 材料が１種又は数種のガス状媒体によって内部で処
   理される容器に大体連続的に供給され、かつその容器か
   ら大体連続的に排出される例えば繊維材料のような多孔
   質材料の湿気含有量を均等化する方法において、取付け
   られた付属装置と内容物とともに容器が計量され、大体
   一定重量に保持され、一方同時に材料から放出される空
   気とガスおよび形成されるとすれば自由な凝縮物が容器
   から引き抜かれることを特徴とする方法。 ２ 多孔質材料の供給装置と排出装置を具えた容器、ガ
   ス状媒体に対する一端の供給装置、放出される空気とガ
   スに対する他端の排出装置、凝縮物をふるい分けるため
   の底部のスクリーン装置、凝縮物に対する収集室と出口
   、計量材料指示装置および材料供給装置の容量制御のた
   めの器具装置を特徴とする特許請求の範囲第１項第１番
   目の方法を実施するための装置。