KR20010041650A - 제지 과정에서 코팅처리된 브로우크와 같은 광물을함유하는 섬유 부유물의 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종이 제조과정에서 브로우크의 처리시 광물 프랙션의 손실을 줄일 수 있는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 브로우크가 함유한 광물 프랙션이 공정중에 복귀되어 가능한 효율적이며 경제적으로 종이의 원료로서 사용될 수 있도록, 원료를 재사용할 수 있는, 제지 기계로부터의 브로우크 처리에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 광물을 함유한 상기 물질은 분류되는 브로우크 펄프로 분산되며, 상기 분류과정으로부터 수용된 물질은 상기 종이 제조과정으로 복귀되며 상기 분류과정으로부터 거부처리된 물질로서 얻어진 광물 프랙션은 종이 또는 판지의 제조시에 첨가물 또는 코팅 물질로서 재사용되기 이전에 별도로 처리된다.

Description

제지 과정에서 코팅처리된 브로우크와 같은 광물을 함유하는 섬유 부유물의 처리 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF FIBER SUSPENSION CONTAINING MINERALS, SUCH AS COATED BROKE, IN PAPER PRODUCTION}

상기 용어 "브로우크"는 원료로 사용되기 위해 종이 제조 과정에 복귀될 수 있는 비매품 종이를 의미한다. 제지 기계로부터의 브로우크 양은 통상 그 기계의 생산량의 약 5 내지 40%에 해당한다. 이 양은 상당한 양이다. 브로우크는 여러 가지 형태이며 다양한 양의 브로우크가 상기 제지 기계의 에지 트리밍(edge trimming)시 와이어(wire) 절단면에서, 웹(web)이 파손되었을 경우, 코팅기와 에지를 전단하는 슬리터(slitter)에서, 릴(reel)의 표면 및 하단부 브로우크 및 브로우크 릴과 같이 여러 위치에서 제조된다. 상기 브로우크 시스템의 주요 기능은 상기 제지 기계로부터 발생하는 브로우크 펄프(pulp)를 분산시켜서 상기 공정으로 복귀하도록 하는 것이다.

일반적으로 제지 기계로부터의 브로우크는 펄퍼(pulper)에 분산되어 상기 펄퍼로부터 유동되는 브로우크 펄프는 브로우크 체스트(chest)로 안내된다. 상기 펄프는 농도 조절 장치를 경유하여 상기 브로우크 체스트로부터 상기 제지 기계의 혼합 탱크로 안내된다.

다소 진보된 브로우크 공정은 일반적으로 브로우크의 분산, 저장, 농축, 스크리닝(screening) 및 탈섬유화/탈플레이크화(deflaking) 과정과 원료로써 사용되기 위해 종이 제조과정으로 이를 복귀시키는 과정으로 이루어진다. 한가지 응용이 다음과 같은 방식에 적용된다. 브로우크 종이가 펌프(pump)가능한 형태(농도 4.0 ~ 5.5%)로 펄퍼에 분산된다. 상기 펄퍼에 분산된 펄프는 비탈섬유화된 종이 플록(floc)을 함유하고 있으므로 상기 브로우크 펄프는 상기 종이 제조과정으로 재순환되기전의 저장과정후에 탈섬유화된다. 제지 기계 브로우크의 일부(예를 들어 와이어로부터의 트리밍)는 낮은 농도에서 브로우크 시스템으로 복귀된다. 이러한 이유로, 상기 브로우크 시스템은 요구되는 저장 용량이 불필요하게 증가하는 것을 방지하기 위해서 상기 브로우크의 농축단계를 포함해야만 한다.

브로우크는 제지 기계 및 마무리 처리에 배치되는 펄퍼에 분산된다. 여러 개의 펄퍼로부터 나온 종이 펄프는 와이어 절단면 하부에 위치된 와이어 핏(pit)에 통상적으로 수집되어서 이로부터 브로우크는 섬유 플록과 불순물을 펄프로부터 분리하는 압력 스크린(screen)으로 운반된다. 상기 압력 스크린으로부터 거부처리된 펄프는 진동 스크린으로 안내되고 수용된 펄프는 상기 브로우크 타워(tower)로 다시 안내된다. 상기 진동 스크린으로부터 거부처리된 펄프는 상기 시스템으로부터 배출된다. 브로우크 라인에서 상기 압력 스크린을 통과한 프랙션은 상기 브로우크의 농도를 혼합 시스템에 의해 요구되는 4% 정도까지 상승시키는 브로우크 농축기로 펌핑(pumping)된다. 상기 농축된 펄프는 상기 브로우크 농축기로부터 혼합 탱크로 운반되어서 여기서 상기 브로우크 펄프는 탈섬유화기를 통해 상기 제지 기계의 혼합 탱크로 펌핑된다.

상기된 브로우크 처리 시스템 및 방법은 브로우크가 제조되는 위치에 관계없이 동일하므로, 다양한 종류의 브로우크에 의해 문제가 발생된다. 현재의 브로우크 처리 시스템은 코팅처리된 브로우크에 대해 대개 문제점을 갖게 된다. 코팅처리된 종이를 제조하는 제지 기계는 코팅처리된 브로우크에 대한 별도의 처리 시스템 또는 원하는 비율로 상기 브로우크를 혼합하기 위한 적어도 별도의 저장과정을 필요로 하게 된다. 상기 코팅처리된 브로우크의 회분 양(이 용어는 광물 및 첨가물에 대하여 사용됨)이 기본 종이의 회분 양보다 많아서 만약 불균일하게 혼합된다면, 기본 종이의 첨가물 함량에 변화를 가져오게 된다. 또한 코팅처리된 종이는 더욱 분산하기가 어려워져서 상기 펄프로부터 비분산화된 프랙션을 배출하여 이를 분산처리로 복귀하도록 하는 자체의 공정을 종종 필요로 하게 된다. 더욱이, 상기 코팅처리된 브로우크의 코팅층은 현재의 브로우크 처리에 의해서 충분히 고르게 분산되지 않고 공정중에, 즉 짧은 순환공정의 하이드로사이클론(hydrocyclone)에서 차후에 거부처리될 큰 프랙션인 플레이크(flake)로서 부분적으로 비분산된채로 있게 된다. 이렇게 거부처리된 색소 프랙션의 혼합물은 종이의 원료로써 사용할 수 있으나 그 입자 크기는 너무 거칠다.

이는 코팅처리된 잡지의 종이 및 다른 풍부하게 코팅처리된 재순환 펄프를 재순환 펄프용 원료로서 사용하는 재순환 펄프 시스템에 또한 적용된다. 재순환된 펄프 분산 시스템에서, 상기 코팅처리된 종이의 코팅 색소가 판형과 같은 프랙션으로서 종이 자체의 섬유층으로부터 떨어져서 이것들은 상기 과정에 의해 부분적으로 분산된다. 그러나, 이 분산과정은 완벽하지 못하여서 이들 비분산된 코팅 색소 입자가 스크린실의 하이드로사이클론 세척과정에서 거부처리되는 물질로서 본 공정에서 배출된다. 그러나, 대부분의 거부처리된 입자는 종이 제조과정의 후반 단계에서 섬유 부유물에 첨가되어야 하는 첨가물로서 종이 제조과정에 이들 입자를 사용하도록 해주는 원료 성분을 함유한다. 그러나, 이들 입자의 크기는 만약 이들 입자가 분해되지 않아서 첨가물로서 사용되기에 적합하게 된다면 상기 제지 기계 자체에 문제를 일으키게 된다.

선행기술의 한가지 예가 핀란드 특허 출원번호 제 960351 호에 게시되며, 이에 따르면 밀(mill)이 하이드로사이클론 세척에서 거부처리함에 따라 분쇄 배출된 첨가물/광물 프랙션의 손실은 그 광물 프랙션을 분해하여 공정으로 복귀시키기 위해 하이드로사이클론 장치와 연관하여, 그 광물 프랙션 함량의 농축 처리로 인해 감소된다. 상기 발명에 따른 방법과 장치는 예를 들어 다음과 같은 장점을 가진다. 첨가제/광물, 물, 화학제품, 열 및 섬유의 손실을 감소시킨다.; 단지 사용불가능한 프랙션 및 사용가능하게 변화될 수 없는 프랙션만이 매우 농축된 형태로 본 공정에서 배출된다; 시스템은 짧은 순환처리의 연속부이거나 제지 기계의 스크린 시스템이다; 다시 말해서, 처리 상태가 일정하며 동작이 방해받지 않는다. 더욱이, 그러한 공정은 자가 조절형이다. 예를 들어, 만약 상기 시스템에 유입된 거친 프랙션의 양이 그 공정에 시스템 재순환을 증가시킨다면, 단지 그 프랙션만이 분해되고 나머지는 시스템으로부터 배출된다.

그 결과, 상기 방법은 제지 기계의 짧은 순환과정의 하이드로사이클론 세척 장치로부터 거부처리된 고형 물질의 처리를 실행한다. 그러나, 상기 선행기술은 몇 가지 단점을 가진다. 특히, 코팅용 기본 종이를 제조하는 기계 및/또는 코팅처리된 브로우크를 사용하는 기계와 같이 대량의 거부처리 물질을 형성하는 제지 기계에서, 하이드로사이클론 세척시에 거부처리된 프랙션들은 코팅처리된 브로우크로부터 발생한다. 이러한 거부처리된 프랙션들은 주로 비분해 코팅 층, 즉, 코팅된 플레이크이다. 상기 하이드로사이클론 세척중에 거부처리된 프랙션 펄프의 양은 매우 많으며 이는 충만되어서 상기 하이드로사이클론 장치가 마모되게 한다. 상기 하이드로사이클론 세척에서 거부처리된 물질의 양이 많으므로, 처리 장치의 사용에도 불구하고 고체 광물의 손실량은 많아지며 이는 상기 하이드로사이클론 장치의 마모에 부가하여 원료, 운반, 덤프(dump) 등의 비용 지출을 가져온다. 더욱이, 코팅처리된 브로우크의 회분 함량이 기본 종이의 회분 함량보다 많아서 불균일한 혼합으로 인해 상기 기본 종이의 첨가물 함량의 변동을 가져오게 된다. 또한, 광물 프랙션을 처리하는 상기 발명의 실시예에서, 제지 기계 브로우크, 펄프 절단면으로부터 재순환된 종이 및 브로우크와 같은 여러 소스(source)에서 생성된 펄프가 동일한 하이드로사이클론 장치에서 혼합된다. 그런 다음, 다른 첨가물 함량을 가진 펄프가 서로 혼합되어 전체 펄프 양이 거친 프랙션을 분리시키기 위해 처리되어야만 한다.

본 발명은 종이 제조과정에서 브로우크(broke)의 처리시 광물 프랙션(fraction)의 손실을 감소시킬 수 있는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 브로우크가 함유한 광물 프랙션이 공정중에 복귀되어 가능한한 효율적이며 경제적으로 종이 원료로써 사용될 수 있도록, 원료를 재사용할 수 있는, 제지 기계로부터의 브로우크 처리에 관한 것이다.

본 발명에 의해 기본적으로 영향을 받는 문제는 짧은 순환처리 장치의 작동과 마모문제이다. 본 발명에 의해 해결되는 또 다른 문제점은 코팅처리된 브로우크의 혼합에 의해 야기되는 기본 종이의 첨가물 함량의 변동과 관련된다. 본 발명에 따른 실시예에서는 하이드로사이클론 장치에서 거부처리되어 덤프로 운반될 첨가물 함유 거부처리된 물질의 양을 줄인다. 또한 광물 프랙션을 분리하도록 처리될 펄프 양이 현저히 감소한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 코팅처리된 브로우크의 처리와 관련하여 색소 플레이크가 분산되는 코팅처리된 브로우크로부터 분리 처리로 분리/분별되어서 브로우크가 제지 기계 혼합 탱크로 복귀되기전에 분해된다. 이 경우, 하이드로사이클론 세척중에 거부처리된 프랙션의 양은 펄프가 거부가능한 코팅 플레이크를 함유하지 않기 때문에 감소될 수 있다. 동시에, 상기 펄프의 회분 함량은 상기 광물 프랙션이 브로우크가 상기 제지 기계 혼합 탱크로 안내되기 전에 상기 브로우크로부터 제거됨에 따라 더욱 정확하게 조절될 수 있다.

본 발명에서 색소 및 광물 물질은 모든 펄프 코팅 물질을 말한다. 광물 프랙션은 분해처리를 위해 더욱 효율적인 처리를 필요로 하는 코팅 플레이크를 의미한다.

본 발명에 따른 방법은 예를 들어 다음과 같은 장점을 나타낸다:

- 펄프가 코팅 플레이크를 이전의 코팅처리된 브로우크로부터의 코팅 플레이크만큼 함유하지 않으므로 하이드로사이클론 세척중에 고체 손실이 감소한다.

- 하이드로사이클론 세척 장치의 하중은 펄프내의 거친 거부가능한 프랙션의 양이 감소함에 따라 감소된다. 그 결과, 하이드로사이클론 세척장치가 보다 양호하고 효율적으로 작동한다.

- 하이드로사이클론 장치의 유동성이 향상되며 막힐 위험성이 감소한다.

- 짧은 순환처리 장치의 마모가 감소한다.

- 상기 코팅처리된 브로우크의 색소의 농도가 높을 경우, 상기 색소는 다른 분쇄기로 저장, 운반 또는 이동된다. 이 경우, 모든 원료가 사용될 수 있으며 원료로서 사용가능한 어떤 고형 물질도 덤프로 운반될 필요가 없다.

- 섬유 프랙션 및 코팅 프랙션의 분리 또는 분별후에, 코팅처리된 브로우크의 섬유부의 처리에 더욱 많은 주의를 가지고 브로우크의 섬유 특성을 최적화하였다.

- 광물 프랙션이 분리/제거됨에 따라 섬유 처리 용도로 사용되는 탈섬유화 수단과 같은 장치의 마모가 감소한다.

- 광물 프랙션을 분해하기 위해 단지 코팅처리된 브로우크 또는 높은 거친 광물 프랙션 함량을 가진 펄프가 가공될 필요성이 있고 짧은 순환처리 과정에서 처리되며 제지 기계에서 생성된 모든 펄프가 처리될 필요가 없을 때에, 처리될 펄프의 양이 현저히 감소함으로써 상기 처리가 유익하게 된다.

- 시스템의 투자 비용이 적다. 본 발명은 공지된 상용 장치를 가지고 기술적으로 실행되며 그 반제(repayment) 기간이 짧다.

- 시스템이 실행되기가 용이하다. 즉, 이는 기존의 브로우크 처리 시스템에 용이하게 부가된다.

본 발명의 특징은 하기의 특허 청구범위에서 명백해진다.

본 발명에 따른 방법 및 장치는 예를 들어 다음의 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 1a, 1b 및 1c는 종래의 장치;

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 브로우크 처리 시스템;

도 3은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 브로우크 처리 시스템;

도 4는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 브로우크 처리 시스템;

도 5는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 브로우크 처리 시스템.

도 1a는 브로우크 처리 시스템을 도시한다. 통상적으로, 제지 기계로부터의 브로우크는 펄퍼(10)에 요구되는 만큼 분산되고, 이로부터 브로우크는 브로우크 체스트(12)로 안내된다. 브로우크 체스트로부터, 펄프는 농도 조절부(14)를 경유하여 즉시 제지 기계의 혼합 탱크(16)로 안내되어서, 여기서 상기 제지 기계로 공급될 펄프가 전체적으로 또는 새로운 펄프, 재순환 펄프와 브로우크 및 첨가물의 소정 비율로 혼합된다. 혼합된 펄프는 하이드로사이클론 장치(18), 일명 등록상표명 DECULATOR^R를 경유하여 가스 분리 탱크(20)로 이동되어, 이로부터 헤드 박스(head box) 스크린(22)을 경유하여 제지 기계의 헤드 박스(24)로 이동된다.

다소 발전된 브로우크 처리 시스템은 전형적으로 브로우크의 분산, 저장, 농축, 스크리닝 및 탈섬유화/탈플레이크화 과정과 종이 제조과정에서 원료로서 재사용을 위한 브로우크의 첨가과정으로 이루어진다. 상기 실시 응용이 다음과 같이 적용된다. 브로우크 종이가 펌핑가능한 형태(농도 4.0 ~ 5.5%)로 기계 펄퍼(10)에 분산된다. 상기 펄퍼에 분산된 펄프는 비탈섬유화된 종이 플록을 함유하고 있으므로 상기 브로우크 펄프는 상기 과정으로 재순환되기전의 저장과정후에 탈섬유화된다. 제지 기계 브로우크의 일부(예를 들어 와이어로부터의 트리밍)는 낮은 농도에서 브로우크 시스템으로 복귀된다. 이러한 이유로, 상기 브로우크 시스템은 저장 용량이 불필요하게 증가되는 것을 방지하기 위해서 상기 브로우크의 농축화 과정을 포함해야만 한다.

브로우크는 제지 기계 및 마무리 처리, 예를 들어 후속 위치의 백상지 기계: 와이어 절단면의 와이어 핏, 프레스(press) 펄퍼, 사이즈(size) 프레스 펄퍼, 제지 기계의 포프(Pope) 기계 펄퍼, 슬리터의 펄퍼, 슬리터 트리밍 펄퍼, 브로우크 릴 펄퍼 및 마무리실의 브로우크 릴 펄퍼에 위치되는 펄퍼(10)에 통상적으로 분산된다. 여러 개의 펄퍼(10)로부터 나온 종이 펄프는 와이어 절단면 하부에 위치된 와이어 핏에 통상적으로 수집된다. 브로우크는 집중방식으로 와이어 핏으로부터 브로우크 타워(12)로 안내된다. 상기 브로우크 타워(12)로부터, 브로우크는 압력 스크린(30)으로 펌프되어서, 여기서 펄프로부터 섬유 플록과 불순물을 분리하게 된다. 상기 압력 스크린으로부터 거부처리된 펄프는 진동 스크린(32)으로 안내되고 수용된 펄프는 상기 브로우크 타워(12)로 다시 안내된다. 상기 진동 스크린으로부터 거부처리된 펄프는 상기 시스템으로부터 배출된다. 브로우크 라인에서 상기 압력 스크린(30)을 통과한 프랙션은 상기 브로우크의 농도를 혼합 시스템에 의해 요구되는 4% 정도까지 상승시키는 브로우크 농축기(34)로 펌핑된다. 상기 브로우크 농축기(34)로부터 농축된 펄프는 브로우크 혼합 탱크(36)로 운반되어서 여기서 상기 브로우크 펄프는 탈섬유화기(38)를 통해 상기 제지 기계의 혼합 탱크(16)로 펌핑된다. 이후의 과정은 도 1a의 것과 유사하다.

코팅처리된 종이를 제조하는 제지 기계에서, 코팅 기계는 슬리터 이전 및 제지 기계 이후에 위치한다. 이 브로우크 처리 시스템은 펄퍼(10'), 즉 슬리터 펄퍼, 슬리터의 트리밍 펄퍼, 브로우크 릴 펄퍼 및 마무리실의 브로우크 릴 펄퍼로부터의 브로우크가 별도의 탱크(11')에 수집된다는 점에서 상기 게시된 실시예와는 다르다. 펄프는 와이어 핏(11)과 코팅처리된 브로우크 탱크(11')로부터 적정 비율로 상기 브로우크 타워(12)에서 혼합된다.

첨가물 손실을 줄이는 종래의 방법 중 한가지 예가 도 1c에 도시된 바와 같이 핀란드 특허 출원번호 제 960351 호에 게시된다. 이 실시예에서, 첨가물 손실은 예를 들어 도 1c에 도시된 장치의 공정을 떠나는 유동을 처리함으로써 감소된다. 상기 제지 기계의 혼합 탱크에서 하이드로사이클론 세척 장치로 이동된 브로우크 펄프에는 도 1a 및 1b에 도시된 브로우크 처리 시스템의 방법이 또한 적용된다. 도 1c의 장치에서, 처리될 물질은 짧은 순환성의 하이드로사이클론 처리 장치(18)의 최종 단계로부터 거부처리된 물질로서 얻어진다. 바람직하게 상기 거부처리된 물질은 제 1 거부처리 물질 분별 단계(40)로 안내되고, 이 안에서 분리된 미세한 물질은 상기 하이드로사이클론 세척 장치(18) 이전의 펄프로 복귀하며 거친 프랙션은 분쇄기(42)로 안내되어서, 이 장치내에서의 분해단계후에 그 물질은 희석되어 다음 세척기(44)로 공급된다. 상기 세척기(44)내의 분리된 미세한 물질은 처리를 위해 상기 하이드로사이클론 장치(18)로 재순환되며, 그 거부처리된 물질은 분해기(46)내에서 분해되어 이후 제 3 세척기(48)로 운반되고, 이로부터 수용된 물질은 재사용을 위해 공급되며 거부처리된 물질은 본 공정으로부터 배출된다.

이러한 공지의 방법과 그 이외의 모든 공지의 방법의 특징은 이들이 단지 하이드로사이클론 장치와 관련되며 프랙션이 상기 공정으로 또는 그 복귀전에 복귀되지 않는 곳에서 미세한 물질을 처리하거나, 이들이 모두 상기 공정으로부터 거부처리된 광물 프랙션을 배출한다는 것이다. 종래의 방법에 따르면, 제지 기계 브로우크, 펄프 절단면으로부터의 재순환된 종이 및 펄프와 같은 모두 다른 소스로부터 얻어진 펄프가 하나의 동일한 하이드로사이클론 장치에서 혼합 및 처리된다. 그런 다음, 다른 첨가물 함량을 가진 펄프가 혼합되고 전체 펄프양이 그 안에 함유된 거친 프랙션을 분리하기 위해 처리되어야 한다.

도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 브로우크 처리 시스템은 브로우크 펄프로의 브로우크의 분산, 분별 및 코팅 플레이크의 분해단계를 포함한다. 상기 브로우크는 하나 또는 여러 개의 펄퍼(10)내의 펄프로 분산되고 이로부터 브로우크 펄프가 분별기(50)로 안내된다. 분별과정중에, 코팅 플레이크는 코팅처리된 브로우크로부터 분쇄된 나머지 브로우크 펄프, 즉 주로 섬유로부터 분리된다. 수용된 섬유 프랙션은 종이 제조 과정으로 안내된다. 광물 프랙션, 이 경우 비분해된 코팅 플레이크 및 첨가물 및 보유 물질과 같은 다른 회분 함유 미세 물질은 거부처리된다. 상기 분별과정은 와이어 와셔, 분별 압력 스크린(예를 들어 Ahlsdecker), 곡선 스크린, 진동 스크린 또는 와류 분류기와 같이 재순환 펄프로부터 회분을 와싱(washing)하기 위해 사용되는 장치로 실행될 수 있다. 섬유 및 광물 프랙션의 분별후의 단계는 코팅 플레이크의 분해단계(52)이다. 분해된 색소 프랙션은 상기 제지 기계의 하이드로사이클론 세척 장치(18)에서 더 이상 거부처리되지 않는다. 상기 분해단계는 하나 또는 여러 단계를 가진 볼(ball) 밀 또는 스틸(steel) 분산기와 같은 기존의 분쇄기로 실행될 수 있다. 그렇게 분산된 색소 프랙션은 상기 종이 제조 과정으로 재순환된다.

분산된 색소 프랙션이 종이 제조과정으로 재순환될 때, 첨가물 조절을 위해 어떠한 새로운 첨가물도 반드시 필요하지 않거나, 새로운 첨가물의 양은 적어도 감소될 수 있다. 코팅처리된 브로우크로부터 얻어진 처리된 색소 프랙션의 전체 양은 재사용될 수 있다.

브로우크 펄프로 브로우크의 분산시 분별도를 높이기 위해서, 다른 섬유화 장치가 펄퍼 외에 사용될 수 있다. 이러한 방식에서는 섬유와 광물질이 분별과정중에 서로 더욱 신뢰성있게 분리되어서 그 분별화 장치가 섬유 프랙션과 광물 프랙션으로부터 펄프를 더욱 용이하게 분리할 수 있으며, 섬유 프랙션과 함께 통과하지 않는 광물질이 섬유에 부착된 채로 남아있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에서와 같이, 본 실시예에서, 브로우크 펄프는 분류화 과정으로 이동되기 전에 저장된다. 저장과정은 브로우크의 불균일한 제조에 의해 야기된 변화를 평준화한다. 저장소에서 브로우크 펄프를 혼합함으로 인해, 일정 유동이 브로우크 처리 과정에서 형성된다.

도 3은 분별장치(50)로부터 얻어진 고농도의 광물 프랙션의 농축장치(54)를 추가한 도 2의 변형예를 도시한다. 광물 프랙션, 즉 코팅 플레이크는 예를 들어 하이드로사이클론 및/또는 층상 정화기에 의해 또는 직렬로 그 둘 모두를 이용하여 농축되어 예를 들어 한외(ultra) 여과 작업을 통해 혼합된다. 상기 농축 단계로부터 여과물은 분별장치(50) 이전에 상기 브로우크 펄프의 농도를 희박하게 하기 위해 재순환되어서 분별화 과정에서 요구되는 낮은 농도를 가지도록 한다. 농축장치(54)후에 상기 광물 프랙션은 분해기(52)로 그 다음에는 첨가물/코팅 물질의 혼합 탱크(56)로 그 후 종이 제조 과정에서 원하는 위치로 운반된다. 그렇게 분해된 코팅 프랙션은 상기 분해기(52) 이전의 농도와 동일한 높은 농도를 가짐으로써 이는 높은 농도의 제지 기계 시스템으로 새로운 첨가물/코팅 물질 대신에 또는 그 외의 제어 유동으로서 유입된다. 도 3은 분해된 색소물질을 분해기(52)로부터 새로운 첨가물과 혼합하여 새로운 첨가물과 동일한 방식으로 재사용되는 첨가물의 혼합기(56)로 안내하여 종이 제조 과정으로 재순환시키는 방법을 도시한다. 상기 분해된 색소물질은 상기 분해기(52)후에 새로운 색소와 혼합되어 종이 코팅 단계에서 사용되도록 안내되는 색소 혼합 시스템(57)으로 이동된다. 도 2 및 3에 도시된 종이 제조 과정으로 재생된 색소물질을 재순환시키는 방법은 예로서 게시된 본 발명의 실시예에만 의존하지 않고 이들은 어떤 실시예와도 관련하여 사용될 수 있다.

도 4는 제 1 분해 단계(52) 다음에 제 2 분리기(58)가 설치된 또 다른 실시예를 도시한다. 상기 분리기(58)는 상기 제 1 분해 단계(52)로부터 얻어진 광물 프랙션을 상기 종이 제조과정으로 재순환/혼합되는 미세한 수용 물질과 이후 처리를 위해 제 2 단계의 분쇄기(60)로 안내되는 거부처리 물질로 분류한다. 상기 제 2 분쇄기(60)를 통과한 광물 프랙션은 상기 제 2 분류단계(58) 이전의 나머지 광물 프랙션으로 재순환되거나 그렇지 않으면 즉시 재사용된다. 만약 농축장치(54)가 상기 제 1 분해단계(52) 이전에 사용된다면, 상기 광물 프랙션은 예를 들어 상기 농축장치(54)로부터의 여과물 또는 상기 브로우크 처리 시스템의 외부 소스로부터 유입된 액체(62)에 의해 상기 제 2 분류단계(58) 이전에 농도가 희박해져야 한다.

또한 본 실시예 또는 다른 실시예에서, 농축 장치가 상기 광물 프랙션의 더 높은 농도를 얻기 위해 사용될 수 있다. 상기 농축 장치는 예를 들어 상기 제 2 분리기(58)로부터 거부처리된 물질의 공정에 설치되어서 상기 분해기(60)로 흐르는 광물 프랙션이 높은 농도를 가지게 하고 상기 분해처리가 더욱 용이해지도록 하거나, 상기 제 2 분리기(58)로부터 수용된 물질의 공정에 설치되어서 상기 종이 제조과정으로 재순환될 상기 분해된 광물 프랙션의 농도가 더 높아지게 한다. 상기 처리된 광물질의 바람직한 농도는 상기 물질이 유입되는 상기 기계 제조과정중의 지점에 달려있다. 상기 처리된 광물질은 예를 들어 상기 펄프에 바로 공급/혼합될 수 있으며 이 경우 상기 물질의 농도는 중요하지 않거나, 혹은 상기 처리된 광물질은 펄프에 혼합되기 전에 또는 코팅장치로 안내되기 전에 새로운 첨가물과 혼합될 수 있다.

상기 농축과정에서 생성된 여과물은 물론 상기 이외의 다른 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 분별단계로부터 거부처리된 농축 여과물은 상기 제 2 분별단계에서 요구되는 희석도로 사용되어 그 액체는 상기 공정에서 효율적으로 재순환될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 브로우크 처리 시스템에서, 덤프로 운반될 어떤 거부처리 물질도 반드시 생성되지는 않는다. 그러나, 때때로 상기 과정으로부터 매우 거친 프랙션을 제거할 필요가 있고, 만약 그렇지 않으면 이는 상기 과정을 방해할 수 있다. 도 5는 브로우크 펄프를 수용된 물질(64), 미세한 거부처리된 물질(66) 및 매우 거친 프랙션(68)으로 분류하는 2 단계식 분별장치를 가진 제 1 스크린 단계(50)를 구비한 또 다른 실시예를 도시한다. 수용된 물질, 즉, 상기 2 단계식 분별장치(50)로부터의 섬유 프랙션(64)은 상기 종이 제조과정으로 안내되고, 상기 미세한 프랙션 또는 광물 프랙션(66)은 이후 공정으로 안내되며, 매우 거친 거부처리 물질(68)은 상기 공정으로부터 배출된다. 브로우크 펄프에서 처리종료된 크고 비분산된 불순물은 매우 거친 거부처리된 물질로서 상기 공정으로부터 제거된다. 물론 2 단계 분별장치는 어떤 브로우크 분류단계에도 사용될 수 있다.

비록 본 발명의 실시예를 도시한 몇 개의 도면은 처리된 색소물질이 상기 짧은 순환주기의 제지 기계 이전의 브로우크 펄프로 복귀되는 것을 그리고 몇 개의 도면은 상기 종이 제조 단계로 재순환되기 이전에 새로운 첨가물과 혼합되는 것을 나타낼지라도, 상기 처리된 색소를 상기 공정으로 재순환하는 방법과 그 처리된 색소가 복귀되는 지점이 도시된 실시예에 제한되지 않으며 다양한 재순환 방법이 본 발명의 어떤 실시예와도 자유로이 결합될 수 있다.

종이 제조과정에서 생성된 코팅처리된 브로우크는 본 발명에 따라 별도의 처리를 위해 그로부터 광물 프랙션을 분리하여 처리된다. 본 발명에 따르면, 처리될 브로우크는 코팅처리된 브로우크가 될 수 있거나 또는 그렇지 않으면, 코팅되지 않은 브로우크가 제지 기계의 개시부에서 생성된다. 그 결과, 코팅처리된 브로우크는 별도로 처리되거나 또는 적어도 코팅되지 않은 브로우크와 함께 일부 처리된다.

본 발명은 모든 종이 또는 판지 제조 장치의 브로우크 처리시 구현될 수 있다. 종이 또는 판지 기계 자체의 브로우크에 추가하여, 또한 외부 소스로부터의 브로우크가 상기 브로우크 처리 시스템에서 처리될 수 있다. 본문에서의 외부 소스로부터의 브로우크는 제지 기계 또는 분쇄기로부터의 모든 사용될 수 없는 종이를 의미하며, 예를 들어, 다른 기계로부터의 브로우크, 또는 고객에게 배송됐으나 사용전, 즉 수송중에 손상을 입은 사용되지 않은 종이 또는 판지, 즉 인쇄되지 않거나 잉크가 인쇄되지 않은 판지와 같은 종이이다.

본 발명의 단지 몇 가지의 바람직한 실시예가 상기에 게시되었으며 이들 실시예는 첨부된 청구범위에 의해 한정된 보호의 범위내로부터 본 발명을 제한하지 않는다.

Claims (24)

1. 종이 제조 또는 재순환 펄프로부터 생성된 브로우크와 같은 광물을 함유한 펄프로 분산되는 섬유 물질을 처리하는 방법에 있어서, 상기 섬유 물질은 다양한 소스로부터 생성되는 다른 종이 제조 원료와 혼합되기 이전에 그 안의 비분산된 프랙션을 분해하기 위해 처리되는 섬유계 물질 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 물질은 다양한 소스로부터 생성되는 다른 종이 제조 원료와 혼합되기 이전에 그 안의 광물 프랙션을 분해하기 위해 처리되는 섬유계 물질 처리 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 펄프는 다양한 소스로부터 생성되는 다른 종이 제조 원료와 혼합되기 이전에 분류되는 섬유계 물질 처리 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 펄프는 분류되며, 상기 분류로부터 수용된 물질은 상기 종이 제조 과정으로 복귀되고 상기 분류로부터 거부처리된 물질로서 얻어진 광물 프랙션은 종이 또는 판지의 첨가물 또는 코팅 물질로서 재사용되기 이전에 별도로 처리되는 섬유계 물질 처리 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 코팅처리된 브로우크인 섬유계 물질 처리 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 코팅된 브로우크와 코팅되지 않은 브로우크 모두인 섬유계 물질 처리 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 종이 또는 판지 기계의 외부 소스로부터 생성된 브로우크인 섬유계 물질 처리 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 코팅된 브로우크 및 코팅되지 않은 브로우크는 별도로 처리되는 섬유계 물질 처리 방법.
9. 제 6 항에 있어서, 코팅된 브로우크 및 코팅되지 않은 브로우크는 적어도 부분적으로 혼합 처리되는 섬유계 물질 처리 방법.
10. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 처리는 적어도 상기 광물 프랙션의 분해 단계를 포함하는 섬유계 물질 처리 방법.
11. 제 2 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 처리는 상기 광물 프랙션의 분류단계를 포함하고, 이로부터의 수용 물질은 섬유 펄프의 분류단계로 안내되고 섬유 펄프 분류로부터 수용된 섬유 물질은 상기 공정, 첨가물 혼합 시스템 또는 코팅물질 혼합 시스템으로 이후에 안내되는 섬유계 물질 처리 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 분류단계로부터 거부처리된 물질로서 얻어진 상기 광물 프랙션은 분해되는 섬유계 물질 처리 방법.
13. 제 9 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 광물 프랙션은 분해전에 농축되는 섬유계 물질 처리 방법.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 수용된 물질은 분류단계 이후에 농축되는 섬유계 물질 처리 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 농축단계로부터의 여과물은 섬유 펄프 또는 광물 프랙션의 희석시에 사용되는 섬유계 물질 처리 방법.
16. 제 10 항에 있어서, 분해된 광물 프랙션은 상기 공정으로 복귀되고 새로운 첨가물 대신에 또는 함께 종이 또는 판지 기계에 혼합되는 섬유계 물질 처리 방법.
17. 코팅되거나 코팅되지 않은 브로우크 또는 재순환된 펄프와 같은 광물을 함유한 물질을 처리하며, 예를 들어 섬유 펄프에 상기 물질을 분산하는 수단을 포함하는 장치에 있어서, 물질을 분산하는 상기 수단 이후에 상기 섬유 물질이 다양한 소스로부터 얻어진 다른 종이 제조 원료와 혼합되기 이전에 비분산된 프랙션을 분해하기 위한 수단을 구비하는 광물 함유 물질 처리 장치.
18. 제 17 항에 있어서, 물질을 분산하는 상기 수단 이후에 상기 섬유 물질을 수용된 섬유 프랙션과 거부처리된 광물 프랙션으로 분류하는 수단(50)을 구비하는 광물 함유 물질 처리 장치.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 비분산된 프랙션을 분해하는 상기 수단은 거부처리된 광물 프랙션의 처리를 위해 사용되는 광물 함유 물질 처리장치.
20. 제 18 항에 있어서, 거부처리된 프랙션을 처리하는 수단은 적어도 하나의 분쇄기(52 및 60)를 포함하는 광물 함유 물질 처리 장치.
21. 제 17 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 분쇄기(52 및 60)에 부가하여 적어도 하나의 분리기(58)를 포함하는 광물 함유 물질 처리 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 적어도 하나의 분리기(58)는 2 단계형인 광물 함유 물질 처리 장치.
23. 제 18 항 또는 제 21 항에 있어서, 상기 장치는 거부처리된 프랙션을 농축하는 수단(54)을 포함하는 광물 함유 물질 처리 장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 농축장치(54)는 상기 분리기(50 및 58) 이후 및/또는 상기 분쇄기(52 및 60) 이전에 위치하는 광물 함유 물질 처리 장치.