KR0137962B1 - 목재 칩 분쇄 장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

목재 칩 분쇄 장치

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 용액 침투 및 이후의 펄프 제조 공정을 향상시키기 위해 목재 칩(chip)을 처리하는 장치에 관한 것이며, 특히 롤에 의해서 압축력이 목재 칩에 작용되도록 밀접하게 작동하는 롤 사이에서 목재 칩이 통과되는 분쇄장치에 관한 것이다.

[발명의 배경]

종래의 종이 제조 공정에 있어서, 통나무는 껍질이 벗겨져 부스러져서 칩이 되고, 이후의 처리 및 최종적인 종이 웨브 형성을 위해서 셀룰로오스 섬유는 그후에 상기 칩으로부터 유리된다. 셀룰로오스 섬유를 유리시키는 통상의 방법은 섬유를 결속시키는 목질소(lignin)를 칩으로부터 제거하기 위해 증해기(digester)내에서 상승된 온도 및 압력으로 목재 칩을 화학적으로 증해하는 것이다.

이후의 종이 제조 공정에 의해서, 얻어지는 탈목질소된(delignified) 섬유는 실질적으로 동일한 특성을 나타내는 것이 바람직하다. 증해기내에서 덜 증해되거나 과도하게 증해되는 칩이 최소화되도록, 칩으로의 증해용 침투가 실질적으로 모든 칩에 대해 비슷하게 행하여짐으로써, 온도, 압력 및 시간의 효과가 모든 칩에 대해서 유사하게 되는 것이 필요하다. 이에따라 종래에는 과소 크기 또는 과대 크기의 칩 둘다를 제거하여 과소 크기의 칩은 분리되어 처리될 수 있게 그리고 과대 크기의 칩은 증해기로 가기 전에 칩 크기 감소장치를 통해서 통과되도록 하는 칩 스크린 장치를 사용하는 것이 바람직한 것으로 알려졌다.

스크린에 의해 칩 유동(stream)에서 분리된 과대 크기의 칩의 크기를 감소시키기 위해 통상적으로 사용되는 장치는 칩 슬라이서(slicer)이다. 칩 슬라이서의 기본 작동에는, 드럼내에서 작동되는 로터가 포함되며, 여기에서 과대 크기의 칩은 나이프(knife)들의 힘을 받아서 허용될 수 있는 크기로 잘려진다. 칩 슬라이서의 예는 윌리암 씨. 스미스에 특허허여된 목재 칩 재분쇄를 위한 방법 및 장치라는 명칭의 미합중국 특허 제4,235,382호에 나타난다. 여기에 개시된 칩 슬라이서는 과대 크기의 칩의 크기를 감소시켜서 증해 공정에서 덜 증해된 칩이 발생하는 것을 본질적으로 감소시킨다. 반면에, 나이프가 무디거나 운전 속도 혹은 하중이 적절치 않은 경우처럼 최적의 설계 요소로 작동하지 않은 칩 슬라이서는 과대 크기의 칩을 감소시키는 한편 미립자(fine)를 발생시키는 경향이 있다. 따라서, 칩 슬라이서는, 과대 크기 칩과 연관된 문제점을 최소화하는 한편, 과소 크기 칩 혹은 미립자의 문제를 가중시키는 경향이 있다. 따라서, 미립자 혹은 과소 크기 칩과 연관된 문제를 유발하지 않는 과대 크기 목재 칩 처리장치를 개발하는 것이 바람직하다.

종래에는, 압축에 의해 과대 크기의 칩을 처리하여 칩내로의 용액 침투에 영향을 끼치는, 밀접하게 작동하는 룰이 사용되어져 왔다. 예를들자면, 1997년 9월 27일 프레드 엘. 슈미츠 및 프랑크 제이. 스테페스에 허여된 목재 칩의 선택적인 분쇄(delamination)라는 제목의 미합중국 특허 제4,050,980호에 나타난다. 이 특허에서는, 칩 유동에 스크린하는 공정과, 압축에 의해 선택적으로 분쇄시키기 위해 과대 크기 칩을 밀접하게 작동하는 롤로 통과시키는 공정이 개시되어 있다.

좀 엠. 블랙포드에게 1968년 7월 23일에 허여된 목재 칩의 섬유를 유리시키기 위한 방법 및 장치라는 제목의 미합중국 특허 제3,393,634호에서는, 롤 사이의 갈래(crotch)내로 칩 가장자리를 향하게 하는 장치가 있는 밀접하게 작동하는 롤이 개시되며, 여기에서 롤은 칩을 두께의 횡단으로 원래 두께의 적어도 약 1/5까지 압축시키지만, 원래 두께의 약 1/10을 넘지는 않는다. 그후에 칩은 원래 형상으로 확장되며, 이때 섬유는 이완되고 칩의 기공율은 증가되어진다.

상술한 2개의 특허 각각에 있어서, 대향되어 밀접하게 작동하는 롤 즉, 분쇄 롤은 섬유를 이완시키기 위해 칩을 압축한다. 롤이 매끄러움으로, 칩에 대해 단지 작용하는 것은 압축력이고, 따라서 칩 구조는 섬유가 이완되는 것을 제외한다면 본질적으로 변화되지 않는다.

분쇄 롤의 사용에 연관되는 문제점은 통과되는 양이 낮다는 것이다. 칩은 롤 위의 포켓에 머무르는 경향이 있고, 특히 가장 분쇄될 필요가 있는 과대 칩은 롤을 통과해 유입되기 보다는 롤 커플(couple)의 윗부분에서 롤사이에 걸쳐지는 경향이 있다.

칩 분쇄장치의 전형적인 구조는 1983년 7월에 발간된 존 에이. 올드햄의 논문인 APPITA 37권 제1번에 개시되어 있다. 65쪽 제1칼럼의 마지막 절에는, 분쇄기계는 부드러운, 크롬 표면의 매우 견고한 롤러를 갖추는 것으로 기술되어 있다. 닙(nip)을 통해 과대 칩을 통과시키는 전술된 문제점은 66쪽 첫번째 절에 기술되어 있다. 과대 칩은 종종 매끄러운 롤러 사이로 들어가지 않으려 한다; 롤러의 표면은 칩상에서 미끄러진다. 다음에는, 롤 위에 잔류하는 칩이 연속적인 칩의 공급을 방해하여 엉김 또는 응합을 발생시킨다고 기술되어 있다. 66쪽 제3절에는, 단지 1mm 깊이의 조그만 홈이 대략 10mm 간격으로 롤의 축에 평행하게 절삭되는 해결책이 논의되어 있다. 보다 거친 롤 표면은, 허용될 수 없는 양의 섬유 손상이 초래되기 때문에 적당하지 못하다. 또한, 롤 표면을 일반적으로 거칠게 하는 것이 공급 신뢰성을 향상시키는 것처럼 기술되어 있다.

칩 분쇄 효과의 분석은 1984년 디. 라체날, 피. 모지에 및 씨. 데코우덴스에 의한 TAPPI 펄핑 컨피런스에서 제시되었다. 논문에서 논의된 펄프화 시운전용 장치에서는, 롤러가 매끄러우며, 그리고 칩은 압축된다.

이미 공지된 것과 같은 분쇄 방법은, 대체로 믿기에는, 분쇄장치의 낮은 용량 및 증해 공정에 대한 불일치하는 결과와 이후의 효과로 인해서, 펄프화 공정의 표준공정으로서 적용될 수 없었다.

따라서, 본 발명의 한 목적은 필요한 증해 시간을 감소시키는 방법으로 과대 크기의 칩을 처리하기 위한 장치를 제공하는 것이며, 이 장치에 의해서 과대 크기 칩이 분쇄되는 정도는 동일한 분쇄 공정중에 보다 작은 칩이 분쇄되는 정도와 유사하게 되며, 최종적인 펄프는 유사한 특성 및 성질을 갖춘다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치의 막힘없이 빠른 원료 처리량을 가지면서 빠르고 효과적으로 과대 크기의 칩을 처리하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 부가적인 미립자 또는 핀 칩(pin chip)을 발생시키지 않고 과대 크기의 칩을 분쇄시키고, 그리고 조작이 간단하고 최적 작동을 위해 단지 최소의 조절이 요구되는 목재 칩 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히 큰 칩의 액체 침투율을 증가시키도록 목재 칩을 처리하는 그리고 밀접하게 작동하는 롤 사이의 특별한 칩의 배향(arientation)에 구애되지 않고서 목재 칩을 분쇄하는 장치를 제공하는 것이다.

[발명의 요약]

본 발명의 이러한 그리고 다른 목적들은 매우 거친 표면을 갖는, 밀접하게 작동하고 대향하는 롤을 구비함으로써 달성된다. 바람직한 설계에 있어서, 상기 롤은 표면내로 기계 가공된 피라미드 형상의 돌출부 매트릭스를 가진다. 바람직한 실시예에서, 피라미드의 정상부들은 0.5인치 정도 이격되고, 개개의 피라미드의 정상부에서 기부까지의 가공 깊이는 약 0.25인치가 된다. 작동시, 롤들의 정상부는 정상부-대-정상부 배향 혹은 정상부-대-계곡부 배향으로 배치된다. 사용시, 칩은 섬유 배향의 방향을 따라 분쇄되며, 본 장치에 있어서, 칩은 롤 사이에 칩이 들어가는 방법에 상관없이 분쇄될 것이다.

본 발명은, 매우 거친 표면이 사용되고, 칩을 압축할 뿐만 아니라, 종래에는 칩을 균열시키는 것이 바람직하지 않는 것으로 믿어졌던 그러한 칩을 두께 범위를 통해 실제적으로 파괴 내지는 분쇄한다는 점에서, 종래의 분쇄장치의 생각과는 다르다. 본 발명의 추가의 목적 및 장점은 하기의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 명백해질 것이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

도면을 참고하여 보다 상세하게 나타내면, 제1도에서 본 발명의 목재 칩 분쇄장치는 참조번호(10)로 나타난다. 이 장치(10)에서는 상부 및 하부를 커플(16)에 목재 칩(14)의 균일한 유동을 공급하는 분배장치(12)로부터 목재 칩을 받는다. 롤 커플(16), (18)은 상구 개구(22) 및 하부 개구(24)를 지닌 하우징(20)내에 놓여지고, 상부 개구(22)를 통해서는 목재 칩(14)이 들어가고 하부 개구(24)를 통해서는 장치로부터 처리된 목재 칩이 배출된다. 칩(14)의 인입 유동은 배플(26), (28)에 의해 상부 롤 커플(16)로 배향되며, 상부 롤 커플을 통과하는 칩은 배플(30), (32)에 의해 하부를 커플(28)로 배향된다. 적절한 이송장치(도시 안됨)가 장치(10)로부터 처리된 칩을 이후의 공정단계로 이송시킨다.

상부 롤 커플(16)은 밀접하게 이격되어 반대로 구동되는 롤(40), (42)을 포함한다. 따라서, 롤 사이의 상부 포켓에 있어서, 화살표(44, 46)로 나타나는 것처럼, 그 표면들은 밀접하게 이격된 롤(40), (42)에 의해 형성된 좁은 영역쪽으로 주행한다.

하부 롤 커플(18)은 밀접하게 이격되어 반대로 구성되는 롤(50), (52)을 포함하며, 이로써 롤 사이의 상부 포켓에 있어서, 그 표면들은 화살표(54), (56)에 나타나는 것처럼 밀접하게 이격된 롤(50), (52)에 의해 형성된 좁은 영역쪽으로 주행한다.

롤(40), (42), (50), (52) 각각은 하우징(20)내의 베어링(60)에 적절하게 저널(journal)되며, 롤을 회전시키기 위한 구동기구(62)가 구비된다. 이 구동기구(62)는 모터(64) 또는 다른 동력원 및 구동 트레인(train)(66)을 포함할 수 있다. 이 구동트레인(66)은 각각의 롤을 구동시킬 수 있다; 그러나, 본 발명의 몇가지 적용에 있어서는 각각의 폴 커플의 단지 하나의 롤을 구동시키는 것이 필요하다. 각각의 롤 커플에 있어서 구동 롤에 대향하는 짝을 이루는 롤은 단지 아이들링(idle)되며, 이러한 방식으로 기계를 작동시키는데 필요한 에너지는 감소되며, 칩이 장치로 유동되지 않을때는 각각의 커플의 단지 하나의 롤만이 구동된다. 칩이 장치로 들어가서 구동 및 비구동롤 사이에 쐐기처럼 끼이게 되면, 비구동롤이 회전하게 되어 목재 칩의 분쇄 작동과 통과를 돕게된다.

분배장치(12)는, 칩 공급장치(도시 안됨)로부터의 칩을 수용하기 위한 개구(72), 분배장치를 따라 칩의 유동을 균일하게 하기 위한 분배 스크류(74) 및 분배장치(12)로부터 제1롤 커플(16)로 칩을 통과시키는 분배 그리드(grid)(76)를 지닌 하우칭(70)을 포함한다. 이 분배 스크류(74)는 적절한 동력원(78)에 의해 구동되며, 하우징(70)내의 베어링(80)에 저널된다.

당업자라면 제1도 및 제2도에 도시된 본 발명의 목재 칩 분쇄장치의 배열이 적절한 배열의 단지 하나의 예임을 알 수 있을 것이다. 어떤 장치에 있어서는, 단지 하나의 롤 커플을 사용하거나 또는 2개 이상의 롤 커플을 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 칩을 롤 커플 또는 롤 커플들로 공급하기 위한 장치는 상술한 분배장치(12) 이외의 형태가 될 수도 있다.

본 발명에 사용되는 롤의 표면은 본 발명의 롤 표면이 거친(aggressively) 형상이라는 점에서, 종래의 칩을 분쇄하기 위해 사용되는 롤의 표면과는 다르다. 제3도에 도시된 실시예에서, 롤 표면은, 롤 표면에 원주의 V형 계곡부(102)와 롤에서 각각의 축방향의 V형 계곡부(104)를 기계가공함으로써 형성된 피라미드형 돌출부(100)의 매트릭스(matrix)를 구비한다. 이와 같이 교차되는 계곡부의 가공에 의해 4측면의 피라미드가 롤 표면상에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성된다. 돌출부(100) 각각은 가공된 롤 표면의 외측부분으로부터 남아있는 물질로 형성된 정상부(peak, 106)를 가지며, 가공물질 영역에서는 교차되는 계곡부(102), (104)의 깊이에 의해 기부(base, 108)가 형성된다. 일반적으로 롤 커플의 양 롤은 유사한 표면 형상을 가지나, 그러나 각각의 롤 커플의 하나의 롤이 매끄럽거나 또는 롤 커플의 다른 롤보다 더 거칠거나 혹은 덜 거친 형상의 표면을 가지는 것이 바람직할 수도 있다.

장점이 발견되는 한 구조에 있어서, 롤 표면은 정상부(106)가 0.5인치 이격되는 장소에서 형성되며, 각각의 정상부는 약 1.16인치2의 평평한 표면을 구비한다. 정상부(106)에서 기부(108)까지의 각각의 피라미드 깊이는 6mm이다.

도면에 도시되는 것과 같은 목재 칩을 분쇄하기 위한 장치의 사용 및 조작에 있어서, 칩은 분배 장치(12)로 공급되며, 이 분배 장치로부터 제1롤 커플(16)의 축 영역을 따라 균일하게 공급된다. 분배 장치(12)로 들어가는 칩은 이전의 스크린 단계로부터 제공되고, 이 칩은 이전의 스크린 단계에서 분리된 과대 크기의 칩만을 구비하거나, 또는 펄프화 공정으로 가는 전체 칩 유동이 본 발명의 장치를 통해 처리될 수 있다. 그러나 또 다른 적용에 있어서, 전체 칩 유동으로부터 단지 과소 크기의 칩만을 분리한 다음, 과대 크기의 칩 및 허용가능한 크기의 칩을 본 장치를 통해 처리하는 것이 바람직할 수도 있다.

본 발명의 하나의 두드러진 장점은, 롤 상의 표면이 매우 거칠기 때문에, 칩이 롤 사이로 당겨지지 않고 대신에 특히 과대 크기의 칩이 롤 위에 걸쳐져 롤이 그러한 칩을 따라 미끄러지는 지금까지 인식된 칩의 문제점이 현저하게 최소화되고 본질적으로 제거된다는 것이다. 따라서, 많은 양의 칩이 본 장치를 통과할 수 있으므로, 펄프 밀(mill) 내에서 전체 칩 유동의 처리가 가능해지며, 심지어는 과대크기의 칩을 스크린하여 제거할 필요가 없게 된다. 허용가능한 그리고 과대 크기의 칩 모두가 장치를 통해 통과될 수 있다면, 과대 크기의 칩을 분리 처리할 필요가 없게 된다. 적당한 롤 이격부를 통해, 조그마한 그리고 허용가능한 칩은 실제적으로 처리되지 않은 상태로 장치를 통해 통과될 것이다. 반면에, 과대 크기의 칩만이 분쇄될 것이다. 그러나, 처리후, 허용가능한 그리고 처리된 과대 크기의 칩은 펄프화 공정에 유사하게 반응할 것이다.

칩은 분배 장치(12)로부터 롤 커플 위의 영역으로 들어간다. 롤은 개별적으로 구동될 수도 있으며, 제4도에 도시된 것과 같은 정상부 대 계곡부의 배향으로 정렬되도록 조절되어 위치된다. 또, 다르게는, 어떤 공정 및 목재 칩 형태에 있어서는, 제5도에 도시되는 것과 같은 정상부 대 정상부의 배향으로 롤의 배향을 조절하는 것이 바람직할 수도 있다. 그러나, 분쇄에 더하여 실제적인 압축력이 요구되거나 혹은 허용가능한 칩 두께가 매우 얇은 다른 공정에 있어서는, 제6도에 도시되는 것과 같은 밀접하게 서로 맞물리는 정상부 대 계곡부의 관계가 바람직할 수도 있다. 그러나 또 다른 작동에 있어서는, 특히 장치로의 동력 입력이 가능한한 작게되는 경우에는, 각각의 롤 커플의 단지 하나의 롤만이 구동되고 다른 것은 단지 아이들링 된다. 칩들이 롤들에 접근하여 그 사이에 물려질 때, 아이들(idle)롤은 상기 롤들 사이에 압축된 목재 칩에 의해 형성된 구동 연결을 통해서 구동 롤에 의해 구동된다.

칩이 롤 커플들 사이에 통과될 때, 칩은 그 칩의 배향과 관계없이 섬유 배향과 평행하게 균열 또는 스플릿(split)이 일어나는 성질이 있다. 이러한 사실은 칩이 길이 방향으로 또는 단부 방향으로 롤들 사이로 통과하든지 마찬가지이다.

제4도 및 제6도에 도시된 바와 같은 정상부 대 계곡부(peak-valley) 배향이 상호 0.5인치로 이격지며 대략 6mm 높이를 가진 피라미드 형상의 돌출부와 함께 사용될 때, 칩에 생성되는 균열은 대략 1/4인치의 간격을 두고 발생된다. 그렇게 형성된 균열의 각각은 펄프화 공정에서의 전형적인 허용가능한 칩의 두께에 대체로 해당한다. 칩이 균열을 일으키므로써, 칩의 보다 넓은 면에 액체 침투를 하도록 돕는 개구가 형성된다. 압축으로부터 야기되는 임의의 섬유의 이완에 더하여, 칩으로의 액체 침투는 균열로 생긴 실제의 물리적 개구에 의해서 용이하게 이루어진다. 균열부의 근처에서의 물질의 변위는 얇은 칩보다 두꺼운 칩에서 대체적으로 더 크기 때문에 액체 침투용 개구는 얇은 칩에 비해서 두꺼운 칩의 경우에 덜 막힌다. 따라서, 보다 두꺼운 칩과 보다 얇은 칩에서 액체 침투율이 균등하게 된다. 롤이 이격되어 있기 때문에, 칩의 코어(core)는 이동하지 않으며, 매우 두꺼운 칩이라 하더라도, 비록 균열부 근처의 표면 이동이 현저하고 칩의 대체적 형상이 약간 변화될 수는 있지만, 칩의 일체성이 와해되지는 않으며, 그리고 칩은 핀(pin)이나, 미립자 혹은 부서진 칩을 발생함 없이 전체로서 유지된다.

수직으로 배열된 복수의 커플이 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 사용될때, 하부 롤 커플상에서 점진적으로 감소하는 롤 간격을 제공하는 것이 유리하다. 이러한 방식에서, 과대 칩은 상부 롤들에 의해 압축 및/또는 분쇄되어, 수용가능한 최소의 크기로 그 상부 롤들을 통과하게 된다. 다음의 롤 커플들은 추가적으로 과대칩들을 확실하게 처리할 것이며, 또한 최소량의 과대 칩들을 처리할 것이다.

인접 롤들의 돌출부가 제6도에 도시된 바와 같이 맞물려지는 본 발명의 단일롤 커플을 통해 처리된 칩에 대해서, 실험실에서의 펄프화 연구가 수행되어 졌다. 조절된 것으로써, 한 샘플은 처리로 하지 않았고, 다른 샘플은 종래의 두꺼운 칩 슬라이싱(slicing) 기술로 슬라이스 처리를 하였다.

몇몇의 다른 샘플들은 본 발명의 목재 칩 분쇄장치로 처리되었다. 몇몇 샘플들은 소위 연한 처리(mild treatment)로 처리되었고, 다른 것들은 거친 처리(harsh treatment)로 처리되었다. 연한 처리에 있어서, 각각의 롤로부터 돌출부가 가장 가까운 영역에서 돌출부들 사이의 간격은 6mm이다. 거친 처리에서 있어서, 분리 롤들 상의 돌출부들 사이의 가장 가까운 간격 지점에서의 간격은 3mm이다. 다음 표 1은 펄프화 연구를 수행한 다양한 샘플들의 특성을 요약한 것이다.

[표 1] 샘플의 특성

이 샘플들은 Rader 콤패니의 CC 200칩 분별기로 분별된 것이다. 샘플들은, 3mm의 둥근 구멍을 통과하는 미립자; 0-2mm 두께의 핀, 2-8mm 두께의 것; 전체 두께가 8mm가 넘는 것; 및 14mm를 넘는 큰 두께의 것으로 나뉜다. 표 2는 각 샘플의 두께의 특성을 요약한 것이다.

[표 2] 두께의 분류(%)

대형 칩이 슬라이스 처리된 경우를 제외하고는 모든 샘플에 있어서, 각각의 샘플에서 칩의 50％ 또는 그 이상은 설정된 8mm의 최대 허용가능 두께보다 크다. 몇몇 샘플에는 14mm 보다 큰 과도한 두께의 칩이 높은 백분율(％)로 포함된다.

샘플들은 크레프트(kraft) 증해 공정을 사용하여 실험실 수준의 배치(batch) 증해기에서 증해되었다. 몇몇 샘플은 두 개의 개별적인 증해 조건하에서 개별적 배치에서 증해되었다. 한 배치는 샘플 3 및 4의 칩을 15％/85％ 혼합한 것을 사용하여 증해되었다. 각각의 배치와 칩 샘플형에 사용된 펄프화 조건은 표 3에 기술되어 있다.

[표 3] 펄프화조건

펄프 강도 특성은 3000번의 회전 운동에서 증해된 펄프를 정제한 후에 계산되며, 그 결과가 표4에 기재되어 있다.

[표 4] 표백되지 않은 강도 특성

표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 파단 길이 및 산장율은 본 발명의 칩 균열 공정에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 슬라이스 처리되고 균열이나 칩들은 모두 유사한 강도의 특성을 갖고 있다. 그러나, 찢겨짐, 강도 및 뭉개지는 것은 균열된 칩의 경우에 보다 낮다. 검사된 전체 자유도 범위에서 찢겨짐의 감소가 실현되었는데, 거친 처리가 된 칩의 경우에 찢겨짐이 가장 낮았다. 그러나, 슬라이스 처리된 칩들과 혼합되었을 때, 샘플 3 및 4를 조합한 펄프의 합해진 찢겨짐은 슬라이스 처리된 칩(셈플 4)의 찢겨짐보다 컸다. 따라서 펄프화 공정을 위해 일정한 칩과 균열된 칩의 혼합물이 허용되어야만 한다.

산출의 견지에서, 본 발명에 따른 장치에 의해 처리된 칩으로부터의 펄프는 최소한 폐기(reject) 수준을 포함하고 슬라이스 처리된 칩으로부터의 펄프보다 실질적으로 덜 폐기된다. 그러나, 증해기로부터의 전체 산출량은 본 발명에 따라 처리된 칩에서는 어느 정도 떨어진다. 그러나, 이것은 허용 가능한 섬유 산출 백분율의 비교 보다는 덜 중요한 것으로 인식된다.

본 발명은 허용가능한 크기의 칩으로부터 얻은 펄프와 유사한 특성을 갖는 허용가능하며, 사용가능한 펄프를 산출하는 과대 크기 칩 처리 수단을 제공하는 것임을 알 수 있다. 동시에, 본 발명에 따른 장치는 종래의 슬라이싱 기술로 처리된 칩이나 처리되지 않은 칩으로부터 얻은 펄프와 비교할 때, 미립자의 발생 및 폐기 섬유를 실질적으로 감소시킨다. 본 발명은 작동이 단순하기 때문에, 적절한 작동을 위해 보다 빈번한 조절을 요하는 칩 슬라이서에 비해 이점이 있다.

비록 목재 칩을 분쇄하기 위한 장치가 상세히 기재 및 설명되었지만, 본 발명의 범위내에서 다양한 변경이 가능함을 이해해야 한다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 실시예인 목재 칩 분쇄장치의 단면도.

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 자른 제1도에 도시된 목재 칩 분쇄장치의 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예인 목재 칩 분쇄장치의 하나의 롤의 표면 부분의 투시도.

제4도는 인접한 롤의 배향의 한 방법을 도시하는 본 발명의 실시예인 목재 칩 분쇄장치의 롤 커플(roll couple)의 부분 단부도.

제5도는 롤의 또 다른 배향 방법을 도시하는 제4도의 것과 유사한 부분 단부도.

제6도는 롤 배향의 또 다른 방법을 도시하는 제4도 및 제5도와 유사한 또 다른 부분 단부도.

Claims (20)

1. 상호 거의 평행하게 회전운동을 하도록 배치되고 그 사이로 통과하는 목재 칩에 압축력이 가해지도록 소정의 거리를 두고 서로 이격된 제 1 및 제 2롤(40, 42 또는 50, 52)과, 목재 칩(24)의 유동을 상기 제 1 및 제 2롤(40, 42 또는 50,52)로 공급하고, 상기 롤들을 축방향 구역을 따라 목재 칩(14)을 분배하는 수단(12)을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2롤(40, 42 또는 50, 52)중 적어도 하나의 롤은 그 롤을 그 종축에 대해 회전시키는 수단(62)에 연결되고, 상기 롤들중 적어도 하나는 소망되는 칩 두께와 균등한 높이를 갖는 외측으로 연장하는 불연속 돌출부의 매트릭스를 포함하는 거친 윤곽의 롤 표면(100)을 구비함으로써, 상기 칩이 상기 제 1 및 제 2롤 사이를 통과할 때 거기에 가해지는 압축력으로 인해 칩 섬유에 평행한 방향에서 주로 균열이 일어나도록 하는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2롤 중 하나는 상기 롤을 그 종축에 대해 회전시키는 수단에 연결되고, 다른 하나의 롤은 베어링(60)에 저어널 연결되어 그 안에서 자유롭게 회전하는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2롤은 둘다 유사하게, 상기 칩이 상기 제 1 및 제 2롤 사이를 통과할때 그에 가해지는 압축력으로 인해 칩에 균열이 일어나게 되도록, 거칠게 윤곽이진 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2롤의 상기 거칠게 윤곽이 진 표면은 롤 표면상의 피라미드형 돌출부(100)의 매트릭스로 구성되는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 피라미드형 돌출부(100)는 서로 근접해 있는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제 1롤이 상기 제 2롤에 가장 근접하는 구역에서 상기 피라미드형 돌출부(10)들이 정상부(106)-대-정상부(106)의 관계로 정렬되도록, 각각의 종축에 대한 상기 제 1 및 제 2롤이 회전이 조절되고, 상기 롤들이 정렬되는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 제 1롤이 상기 제 2롤에 가장 근접하는 구역에서 상기 피라미드형 돌출부(100)들이 정상부(106)-대-정상부(102, 104)의 관계로 정렬되도록, 각각의 종축에 대한 상기 제 1 및 제 2롤의 회전이 조절되고, 상기 롤들이 정렬되는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
8. 제4항에 있어서, 하나의 롤의 피라미드형 돌출부(100)가 다른 롤의 피라미드형 돌출부(100)와 맞물리도록, 상기 롤들이 상호 충분히 밀접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 피라미드형 돌출부(100)는 그 돌출부의 정상부(106)로 부터 기부(108)까지 측정된 높이가 적어도 약 5mm인 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 거칠게 윤곽진 롤은 상기 롤의 표면으로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장하는 피라미드형 돌출부(100)의 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 칩 분쇄장치.
11. 밀접하게 작동하는 롤들 사이로 적어도 과대 크기 칩을 통과시켜서 압축력을 그 칩에 가함으로써 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 롤(40, 42 또는 50, 52)은 상기 롤들 사이를 통과하는 칩에 균열을 일으키는 반경방향으로 연장하는 불연속 돌출부의 매트릭스를 포함하는 상당히 거칠게 윤곽이 진 롤 표면을 구비하는데, 상기 돌출부는 상기 칩내에 상기 균열이 일어나도록 서로에 대해 이격되어 있고, 상기 균열은 소망된 칩의 두께와 동등한 거리에서 서로 이격되어 있고, 또한 상기 균열은 상기 칩의 두께 크기로 상기 섬유의 배향에 평행하게 상기 칩 표면에 형성되는 불연속 개구인 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 롤들중 하나는 상기 롤을 그 종축에 대해 회전시키는 수단(62)에 연결되고 다른 하나는 자유로운 회전을 하도록 베어링(60)에 저어널 연결되는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 롤들은 둘다 칩의 두께 크기로 칩의 균열을 일으키는 불연속의 반경방향 돌출부에 의해 상당히 거칠게 윤곽이 진 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 각각의 롤은 상기 롤을 그 종축에 대해 회전시키는 수단(62)에 연결되는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 롤의 거칠게 윤곽진 표면은 상기 롤들로 부터 반경방향 바깥쪽으로 연장하는 피라미드형 돌출부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 피라미드형 돌출부(100)는 상기 롤 상에서 상호 1/2인치 정도 이격되고, 상기 피라미드형 돌출부의 정상부(106)로 부터 기부(108)까지의 높이가 적어도 약 5mm인 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 롤들 사이의 최단 간격의 구역에서, 한 롤의 피라미드형 돌출부의 정상부(106)는 다른 롤의 피라미드형 돌출부의 정상부(106)와 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
18. 제15항에 있어서, 상기 롤들 사이의 최단 간격의 구역에서, 한 롤의 피라미드형 돌출부(100)가 다른 롤의 피라미드형 돌출부(100)들의 중간에서 정렬되는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 롤들은 밀접하게 이격되고, 상기 한 롤의 피라미드형 돌출부(100)는 다른 롤의 피라미드형 돌출부(100)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.
20. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 롤의 거칠게 윤곽이진 표면은 매끈한 표면으로 이루어진 롤에 원주 및 종방향 계곡부(102, 104)를 절삭함으로써 형성되는 피라미드형 돌출부(100)를 포함하는데, 상기 피라미드형 돌출부(100)는 상기 계곡부(102, 104)가 절삭된 후에 잔류하는 롤 물질이고, 상기 피라미드형 돌출부(100)는 인접 피라미드형 돌출부(100)로부터 대략 1/2인치로 이격되어 있고, 또한 상기 피라미드형 돌출부(100)는 피라미드형 돌출부(100)의 정상부로부터 계곡부(102, 104)의 바닥에 있는 기부(108)까지의 높이가 대략 5mm인 것을 특징으로 하는 목재 칩내의 섬유를 유리시키는 장치.