JPS6279842A - 無機繊維紙料製造装置 - Google Patents
無機繊維紙料製造装置Info
- Publication number
- JPS6279842A JPS6279842A JP22094885A JP22094885A JPS6279842A JP S6279842 A JPS6279842 A JP S6279842A JP 22094885 A JP22094885 A JP 22094885A JP 22094885 A JP22094885 A JP 22094885A JP S6279842 A JPS6279842 A JP S6279842A
- Authority
- JP
- Japan
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- paper stock
- wall surface
- dispersion tank
- tank
- inorganic fiber
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
- B01J8/10—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
無機繊維紙としては現在、ガラス繊維紙が良く知られて
いる。無機111i維紙製造用のガラス繊維の場合、通
常ブッシングから引き出され集束剤をコ−ティングされ
た6乃至13μのガラス繊維フィラメントを400〜8
00本集束してストランドとし、パッケージに巻上げた
後、一定長さのチョツプドストランドにカットする。こ
こで集束剤をコーティングするのは、紡糸性を向上させ
るためとチョツプドストランドのカット時にストランド
が開繊して毛羽型つのを防ぐためである。このようにし
て得られたチョツプドストランドから紙を得るためには
、チョツプドストランドをストランドを構成するフィラ
メントにまで完全に開繊分散した状態とし、抄紙工程に
供給されねばならない。未開繊状のものが残っていると
、それが筋状になってR終製品に残り、その部分の均一
性が失われる。 無償W4維のチョツプドストランドを液中に投入して均
一に開繊分散された抄紙用の紙料を得る方法としては、
以下の様なものがある。一つは攪拌による方法で、紙料
分散攪拌タンク内の分散用液中にチョツプドストランド
を投入し、攪拌翼を回転させて攪拌流を作り、この攪拌
流による剪断作用によりチョツプドストランドの開繊分
散を行うものであり、二番目の方法としては叩解による
方法で有機繊維の場合と同じく無償繊維紙料の開繊分散
を叩解により行い後希釈分散するものであって、従来の
無償繊維紙料の製造に、専ら適用されて来た。
いる。無機111i維紙製造用のガラス繊維の場合、通
常ブッシングから引き出され集束剤をコ−ティングされ
た6乃至13μのガラス繊維フィラメントを400〜8
00本集束してストランドとし、パッケージに巻上げた
後、一定長さのチョツプドストランドにカットする。こ
こで集束剤をコーティングするのは、紡糸性を向上させ
るためとチョツプドストランドのカット時にストランド
が開繊して毛羽型つのを防ぐためである。このようにし
て得られたチョツプドストランドから紙を得るためには
、チョツプドストランドをストランドを構成するフィラ
メントにまで完全に開繊分散した状態とし、抄紙工程に
供給されねばならない。未開繊状のものが残っていると
、それが筋状になってR終製品に残り、その部分の均一
性が失われる。 無償W4維のチョツプドストランドを液中に投入して均
一に開繊分散された抄紙用の紙料を得る方法としては、
以下の様なものがある。一つは攪拌による方法で、紙料
分散攪拌タンク内の分散用液中にチョツプドストランド
を投入し、攪拌翼を回転させて攪拌流を作り、この攪拌
流による剪断作用によりチョツプドストランドの開繊分
散を行うものであり、二番目の方法としては叩解による
方法で有機繊維の場合と同じく無償繊維紙料の開繊分散
を叩解により行い後希釈分散するものであって、従来の
無償繊維紙料の製造に、専ら適用されて来た。
【発明が解決しようとフる問題点1
チヨツプドストランド状の無機繊維を抄紙するための均
一分散紙料を製造する場合、チョツプドストランドは紡
糸時にストランドの集束性を維持するために集束剤が付
与されているので、これを分散用液中に投入し、通常の
攪拌を加えても短時間の内に簡単に均−開繊を行うのは
困難であり、攪拌翼の回転を高速にして攪拌流を増して
も均一分散を行うことができず、この方法による分散濃
度は液量に対して重量比で2/1’OOO程度が限界で
ある。紙料の均一分散に時間を要するということ及び紙
料濃度に上限があ、るということは、当然抄紙スピード
に影響を与え、これをカバーしようとすれば攪拌装置自
体を大型化することが必要である。 更に有n繊維に利用されている叩解による方法では叩解
開繊の際、無機IJ、9ftの場合は有機繊維と異なり
、叩解によってストランドを構成しているフィラメント
が破砕されることが多く、元のフィラメントの太さや長
さが保たれ難い。フィラメントの破壊率が大きくなると
最終製品の強度特性に影響を与え、又、紙料の歩留り等
に影響する。又、叩解法による場合は叩解条件をチョツ
プドストランドの形態によって夫々選定しなければなら
ないという問題がある。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、紙料分散タンク内に無機繊維の開繊分散を行
う回転攪拌機を有する無機aJ維紙料製造装置において
、紙料分散タンクの形状を多角形とし、該紙料分散タン
ク内壁面に上下方向に延びる柱状の突起物を設け、更に
該タンクの外壁面には超音波発生器を取り付けることに
より均一分散紙料が得られることを見出し、従来の問題
点を解決した。 【作 用J 本発明の紙料製造装置において、多角形の紙料分散タン
ク内に投入された分散用液及び無機51チヨツプドスト
ランドは、回転攪拌翼が回転運動するとにより攪拌が開
始され、この攪拌によって、生じた液流は紙料分散タン
ク内壁面に沿って流れ、且つ内壁面の突起物に衝突する
。これにより液流は乱されて、攪拌の剪断効果が増大す
る。 前記攪拌により、タンク内で液流の乱れを繰り返し与え
られる分散液は、更にタンク外壁面に取り付けられた超
音波発生器により発生された超音波振動を受ける。これ
により集束されたフィラメント間に、キャビテーション
現象による真空部を生じ減圧効果が鋤いて、フィラメン
トはそれにより集束力を失い開繊され易くなるといった
作用が与えられる。 (実 施 例] 本フ也明の第一の実施例を第1図及び第2図に示す。図
中、1は六角形の紙料分散タンクで、2は六角形紙料分
散タンク1内に位置し、図示を省略したモーターの回転
により回動する回転攪拌機、3は六角形紙料分散タンク
1の内壁面に上下方向に延びる柱状の突起物で、この実
施例の場合は紙料分散タンク1の内壁面に一面を一体に
固着した断面三角形の柱状の突起物である。4は六角形
紙料分散タンク1の外壁面に取り付けられた超音波発生
器である。タンクの底部は通人角錐を形成し、その底部
で紙料送出口5に繋っている、タンク底部と紙料送出口
5の間は常時は図示を省略したシャッター装置により閉
じられており、均一分散紙料が作られて送出可能になっ
た時にシャッターが開き、紙料が排出されるよう構成さ
れている。 上記実施例において、紙料分散タンク1は六角形状のも
のとして述べているが、必ずしもこれに限るものではな
い。然しながら角の数が少ない、例えば四角形、三角形
等の紙料分散タンクの場合、角部分に分散液の滞留部分
乃至渦流部分を生じ、均一な分散が行われず、逆に角の
数が多くなると円筒形のタンクと作用効果に異なるとこ
ろがなくなって、角形状によるチョツプドストランドの
分散効果が減少する。発明者らは種々検討の結果六角形
乃至四角形程度の多角形紙料分散タンクとするときが最
も良い結果が得られることを確認した。 又、回転攪拌機2上の攪拌916は図においては取付板
7に直角に取り付けられているが、これを傾斜して取り
付けることによって、紙料分散タンク1の高さ方向に回
動する分散液流を生ぜしめ、分散効果を高めることがで
きる。更に紙料分散タンク1の内壁面上下方向に延びる
柱状の突起物3は、内壁面に一面を一体に固着した断面
三角形の柱状突起物として示したが、必ずしもこれに限
るものでなく、断面が半円形、又は半楕円形の柱状突起
物であっても差支えなく、この場合、紙料分散タンク1
の内壁面に柱状突起物の平面部分を一体に固着して取り
付ける。黙しながら該柱状突起物が断面四角形であると
、タンク内壁面との固着部分に分散液の滞留部乃至渦流
部分を生じるので均一分散が行われ難<Iffでない。 又、紙料分散タンク1の外壁面に取り付けられる超音波
発生器4は、それぞれ外壁面の同一高さ位置に取り付け
ても良いが、第1図に示すように取り付は高さ位置を異
ならしめ、紙料分散タンク1の高さ方向に位置をずらし
て取り付けるときは、分散液の深さ方向全体に超音波振
動による分散効果を与えることができてより効果的であ
る。 第1図、第2図に示した実施例においては、六角形の紙
料分散タンク1の各内壁面に柱状突起物3を、外壁面に
超音波発生器4を設けた場合を示しているが、このよう
な配置とすると超音波発生器4から発生した超音波振動
が柱状突起物3の存在により阻害減殺される恐れがある
。 このような環条を改良するものとして第3図。 第4図に示す本発明の第2の実施例においては、断面が
半円形状の柱状突起物3と超音波発生器4とを、多角形
の紙料分散タンク1の各壁面に交互に取り付けたもので
あって、このような構成とすることにより超音波発生器
4から発生した超音波振動は、全て紙料分散液中に伝え
られ、より好ましい分散効果を得ることができる。尚、
此の場合柱状突起物3を断面三角形状のもの、半楕円形
のものとしても良いことは勿論である。 然して本発明の装置により種々検討を加えた結果、直径
9μのフィラメントを400本集束したガラス繊維を長
さ121Mに切断したチョツプドストランドを用い、液
量に対しjll比で2/1000の濃度として回転攪拌
IEN2の回転を1分間120回転とし、出力1゜5に
W 11KH2の超音波発生器を用いた場合、30〜
45秒で完全に分散したが、攪拌のみによるときは2分
以上を必要とした。又、液量に対し重層比で3/100
0の濃度とした場合、50〜60秒で完全に分散したが
、攪拌のみによるときは5分を経過しても、尚、未分散
のチョツプドストランドが認められた。従って、本発明
の装置によるときは分散濃度を従来の2/1000から
3/1000に高めることができ、抄紙速度を約50%
上昇しうろことが確認された。 又、従来の叩解攪拌装置による場合、繊維の約45%が
破砕されてしまうのに対し、本発明装置によるどきはl
R雑の15%程度が破砕されるにすぎず、歩出りも大幅
に向上することが認められた。 即ち、本実施例に放て足音波のみでチョツプドストラン
ドの開繊分散を試みる場合は、気泡等の発生により開繊
分散が妨げられ、効果を得にくく、更に攪拌のみでは集
束力を弱める剪断力が小さく、前記したようにチョツプ
ドストランドの開繊分散に時間を要する。 【発明の効果1 以上詳細に述べた通り、本発明の紙料製造装置は無機繊
維の開繊分散を行う回転攪拌機を有する無機繊維紙料製
造装置において、紙料分散タンクの形状を多角形とし、
咳紙料分散タンク内壁面に上下方向に延びる柱状の突起
物を設け、更に該タンクの外壁面には超音波発生器を取
り付けたものであって、前記多角形紙料分散タンクに分
散用液とチョツプドストランドを投入し、回転攪拌翼を
回転させ超音波発生器を作動させると、紙料分散タンク
の多角形状とその内壁面に設りられた柱状突起面により
分散液はタンク内で乱流を起し、紙料分散タンクの形状
と柱状突起物による分散液の攪拌の効果、並びに超音波
による振動効果が相乗的に有効に作用し、フィラメント
の破砕を最少にとどめながら、チョツプドストランドは
迅速に、且つ均一に開繊分散され良好な紙料を得ること
ができた。又、更に紙料濃度を液量に対し重量比で従来
の2/1000から3/1000にあげることができ、
これにより抄紙速度を約50%上胃させることが可能と
なった。
一分散紙料を製造する場合、チョツプドストランドは紡
糸時にストランドの集束性を維持するために集束剤が付
与されているので、これを分散用液中に投入し、通常の
攪拌を加えても短時間の内に簡単に均−開繊を行うのは
困難であり、攪拌翼の回転を高速にして攪拌流を増して
も均一分散を行うことができず、この方法による分散濃
度は液量に対して重量比で2/1’OOO程度が限界で
ある。紙料の均一分散に時間を要するということ及び紙
料濃度に上限があ、るということは、当然抄紙スピード
に影響を与え、これをカバーしようとすれば攪拌装置自
体を大型化することが必要である。 更に有n繊維に利用されている叩解による方法では叩解
開繊の際、無機IJ、9ftの場合は有機繊維と異なり
、叩解によってストランドを構成しているフィラメント
が破砕されることが多く、元のフィラメントの太さや長
さが保たれ難い。フィラメントの破壊率が大きくなると
最終製品の強度特性に影響を与え、又、紙料の歩留り等
に影響する。又、叩解法による場合は叩解条件をチョツ
プドストランドの形態によって夫々選定しなければなら
ないという問題がある。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、紙料分散タンク内に無機繊維の開繊分散を行
う回転攪拌機を有する無機aJ維紙料製造装置において
、紙料分散タンクの形状を多角形とし、該紙料分散タン
ク内壁面に上下方向に延びる柱状の突起物を設け、更に
該タンクの外壁面には超音波発生器を取り付けることに
より均一分散紙料が得られることを見出し、従来の問題
点を解決した。 【作 用J 本発明の紙料製造装置において、多角形の紙料分散タン
ク内に投入された分散用液及び無機51チヨツプドスト
ランドは、回転攪拌翼が回転運動するとにより攪拌が開
始され、この攪拌によって、生じた液流は紙料分散タン
ク内壁面に沿って流れ、且つ内壁面の突起物に衝突する
。これにより液流は乱されて、攪拌の剪断効果が増大す
る。 前記攪拌により、タンク内で液流の乱れを繰り返し与え
られる分散液は、更にタンク外壁面に取り付けられた超
音波発生器により発生された超音波振動を受ける。これ
により集束されたフィラメント間に、キャビテーション
現象による真空部を生じ減圧効果が鋤いて、フィラメン
トはそれにより集束力を失い開繊され易くなるといった
作用が与えられる。 (実 施 例] 本フ也明の第一の実施例を第1図及び第2図に示す。図
中、1は六角形の紙料分散タンクで、2は六角形紙料分
散タンク1内に位置し、図示を省略したモーターの回転
により回動する回転攪拌機、3は六角形紙料分散タンク
1の内壁面に上下方向に延びる柱状の突起物で、この実
施例の場合は紙料分散タンク1の内壁面に一面を一体に
固着した断面三角形の柱状の突起物である。4は六角形
紙料分散タンク1の外壁面に取り付けられた超音波発生
器である。タンクの底部は通人角錐を形成し、その底部
で紙料送出口5に繋っている、タンク底部と紙料送出口
5の間は常時は図示を省略したシャッター装置により閉
じられており、均一分散紙料が作られて送出可能になっ
た時にシャッターが開き、紙料が排出されるよう構成さ
れている。 上記実施例において、紙料分散タンク1は六角形状のも
のとして述べているが、必ずしもこれに限るものではな
い。然しながら角の数が少ない、例えば四角形、三角形
等の紙料分散タンクの場合、角部分に分散液の滞留部分
乃至渦流部分を生じ、均一な分散が行われず、逆に角の
数が多くなると円筒形のタンクと作用効果に異なるとこ
ろがなくなって、角形状によるチョツプドストランドの
分散効果が減少する。発明者らは種々検討の結果六角形
乃至四角形程度の多角形紙料分散タンクとするときが最
も良い結果が得られることを確認した。 又、回転攪拌機2上の攪拌916は図においては取付板
7に直角に取り付けられているが、これを傾斜して取り
付けることによって、紙料分散タンク1の高さ方向に回
動する分散液流を生ぜしめ、分散効果を高めることがで
きる。更に紙料分散タンク1の内壁面上下方向に延びる
柱状の突起物3は、内壁面に一面を一体に固着した断面
三角形の柱状突起物として示したが、必ずしもこれに限
るものでなく、断面が半円形、又は半楕円形の柱状突起
物であっても差支えなく、この場合、紙料分散タンク1
の内壁面に柱状突起物の平面部分を一体に固着して取り
付ける。黙しながら該柱状突起物が断面四角形であると
、タンク内壁面との固着部分に分散液の滞留部乃至渦流
部分を生じるので均一分散が行われ難<Iffでない。 又、紙料分散タンク1の外壁面に取り付けられる超音波
発生器4は、それぞれ外壁面の同一高さ位置に取り付け
ても良いが、第1図に示すように取り付は高さ位置を異
ならしめ、紙料分散タンク1の高さ方向に位置をずらし
て取り付けるときは、分散液の深さ方向全体に超音波振
動による分散効果を与えることができてより効果的であ
る。 第1図、第2図に示した実施例においては、六角形の紙
料分散タンク1の各内壁面に柱状突起物3を、外壁面に
超音波発生器4を設けた場合を示しているが、このよう
な配置とすると超音波発生器4から発生した超音波振動
が柱状突起物3の存在により阻害減殺される恐れがある
。 このような環条を改良するものとして第3図。 第4図に示す本発明の第2の実施例においては、断面が
半円形状の柱状突起物3と超音波発生器4とを、多角形
の紙料分散タンク1の各壁面に交互に取り付けたもので
あって、このような構成とすることにより超音波発生器
4から発生した超音波振動は、全て紙料分散液中に伝え
られ、より好ましい分散効果を得ることができる。尚、
此の場合柱状突起物3を断面三角形状のもの、半楕円形
のものとしても良いことは勿論である。 然して本発明の装置により種々検討を加えた結果、直径
9μのフィラメントを400本集束したガラス繊維を長
さ121Mに切断したチョツプドストランドを用い、液
量に対しjll比で2/1000の濃度として回転攪拌
IEN2の回転を1分間120回転とし、出力1゜5に
W 11KH2の超音波発生器を用いた場合、30〜
45秒で完全に分散したが、攪拌のみによるときは2分
以上を必要とした。又、液量に対し重層比で3/100
0の濃度とした場合、50〜60秒で完全に分散したが
、攪拌のみによるときは5分を経過しても、尚、未分散
のチョツプドストランドが認められた。従って、本発明
の装置によるときは分散濃度を従来の2/1000から
3/1000に高めることができ、抄紙速度を約50%
上昇しうろことが確認された。 又、従来の叩解攪拌装置による場合、繊維の約45%が
破砕されてしまうのに対し、本発明装置によるどきはl
R雑の15%程度が破砕されるにすぎず、歩出りも大幅
に向上することが認められた。 即ち、本実施例に放て足音波のみでチョツプドストラン
ドの開繊分散を試みる場合は、気泡等の発生により開繊
分散が妨げられ、効果を得にくく、更に攪拌のみでは集
束力を弱める剪断力が小さく、前記したようにチョツプ
ドストランドの開繊分散に時間を要する。 【発明の効果1 以上詳細に述べた通り、本発明の紙料製造装置は無機繊
維の開繊分散を行う回転攪拌機を有する無機繊維紙料製
造装置において、紙料分散タンクの形状を多角形とし、
咳紙料分散タンク内壁面に上下方向に延びる柱状の突起
物を設け、更に該タンクの外壁面には超音波発生器を取
り付けたものであって、前記多角形紙料分散タンクに分
散用液とチョツプドストランドを投入し、回転攪拌翼を
回転させ超音波発生器を作動させると、紙料分散タンク
の多角形状とその内壁面に設りられた柱状突起面により
分散液はタンク内で乱流を起し、紙料分散タンクの形状
と柱状突起物による分散液の攪拌の効果、並びに超音波
による振動効果が相乗的に有効に作用し、フィラメント
の破砕を最少にとどめながら、チョツプドストランドは
迅速に、且つ均一に開繊分散され良好な紙料を得ること
ができた。又、更に紙料濃度を液量に対し重量比で従来
の2/1000から3/1000にあげることができ、
これにより抄紙速度を約50%上胃させることが可能と
なった。
第1図は本11明装置の一部切欠斜視図、第2図は同上
平面図、第3図は本発明装置の第2の実施例を示す一部
切欠斜視図、第4図は同上平面図である。 1・・・紙料分散タンク、 2・・・回転攪拌機。 3・・・柱状突起物、 4・・・超音波発生器。 5・・・紙料送出口
平面図、第3図は本発明装置の第2の実施例を示す一部
切欠斜視図、第4図は同上平面図である。 1・・・紙料分散タンク、 2・・・回転攪拌機。 3・・・柱状突起物、 4・・・超音波発生器。 5・・・紙料送出口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 紙料分散タンク内に無機繊維の開繊分散を行うため
の回転攪拌機を有する無機繊維紙料製造装置に於て、紙
料分散タンクの形状を多角形とし該紙料分散タンク内壁
面に上下方向に延びる柱状の突起物を設け、更に該紙料
分散タンク外壁面には超音波発生器を取り付けたことを
特徴とする無機繊維紙料製造装置。 2 柱状突起物と超音波発生器とは、多角形の紙料分散
タンクの各壁面に、該壁面を介して取り付けられている
特許請求の範囲第1項記載の無機繊維紙料製造装置。 3 柱状突起物と超音波発生器とは、多角形の紙料分散
タンクの各壁面に交互に取り付けられている特許請求の
範囲第1項記載の無機繊維紙料製造装置。 4 柱状突起物は紙料分散タンク内壁面に一面を一体に
固着した断面三角形状である特許請求の範囲第1項記載
の無機繊維紙料製造装置。 5 柱状突起物は紙料分散タンク内壁面に平面部を一体
に固着した断面半円形状である特許請求の範囲第1項記
載の無機繊維紙料製造装置。 6 柱状突起物は紙料分散タンク内壁面に平面部を一体
に固着した断面半楕円形状である特許請求の範囲第1項
記載の無機繊維紙料製造装置。 7 超音波発生器は紙料分散タンク外壁面に対する高さ
方向取付位置が壁面毎に異なつている特許請求の範囲第
1項記載の無機繊維紙料製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22094885A JPS6279842A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 無機繊維紙料製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22094885A JPS6279842A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 無機繊維紙料製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6279842A true JPS6279842A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16759059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22094885A Pending JPS6279842A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 無機繊維紙料製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6279842A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103962084A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 一种易反应的反应釜 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP22094885A patent/JPS6279842A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103962084A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-06 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 一种易反应的反应釜 |
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