JP2001512366A - 繊維材料の処理方法および処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 互いに相対的に回転するリファイニング手段（１１、１２）を備えたリファイナ内でリグノセルロース系繊維材料に機械加工する方法、およびそのリファイナに繊維材料を送る装置（２２）。材料は、機械加工されず蓄積されずに送り区画（１８）を通って外方に加速され、その材料密度は最大で１０ｋｇ／ｍ³である。その後、外側に位置するリファイニング区画（１６）で機械加工を実施する。送り装置（２２）は、前部軸方向スクリュー（２３）を備え、これは少なくとも１つの実質上放射状の後部羽根（２４）へと変わる。送り装置（２２）は、回転型リファイニング手段（１２）の中心に配置されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】 繊維材料の処理方法および処理装置 本発明は、１つが固定型で１つが回転型の互いに相対的に回転する対向したリ ファイニング手段を有するリファイナ内で、リグノセルロース系繊維材料を処理 する方法および装置に関する。リファイニング手段はリファイニング要素を備え 、それらの間に材料を加工するためのリファイニング区画を有するリファイニン グ間隙が形成されている。材料は、リファイニング区画の径方向内側に位置する 送り区画に供給される。また本発明は、材料の送り装置にも関する。 本発明は、より詳細には、リファイナ機械的パルプ（ＲＭＰ）、熱機械的パル プ（ＴＭＰ）、化学機械的パルプ（ＣＭＰ）、化学熱機械的パルプ（ＣＴＭＰ） などの様々なタイプの機械的パルプの製造に関する。出発材料は、木片、小麦な どの１年生植物、わら、バガス、または幾分加工されたパルプでよい。 知られているリファイナでの繊維材料の加工は、ほとんどの場合、効果的では ない方法で実施される。入力されたエネルギ ーのかなり主要な部分は、繊維材料をリファイナを通して移送するのに使用され 、それによって摩擦損失および熱損失が生じるが、これはパルプ品質を向上させ るために、またリファイニングを効果的にするために必要とされる繊維材料の変 化を引き起こさない。これは、エネルギー消費量が、所望の機械加工、すなわち 所望のパルプ品質を実現するのに必要とされるよりも高いことを意味する。 本発明は、この問題の解決策を提供するものであり、送り区画内での材料の滞 留時間が短縮され、また材料は、実質上機械加工されずに送り区画内を通過して 径方向外側に位置するリファイニング区画に達する。滞留時間は、２．５秒未満 、好ましくは１秒未満にするべきである。 入ってくる材料は、中央の送り装置によって送り込まれ、さらに、材料は送り 区画内に蓄積することなく外方へと加速される。これによって、送り区画内の材 料密度が、最大で１０ｋｇ／ｍ³、好ましくは最大で１ｋｇ／ｍ³に制限される。 このように、送り区画内での材料とリファイニング手段との接触が減少し、それ によって、摩擦熱の形でのエネルギー消費量も減少する。このため、送り区画内 ではどのような固有な機械加工も行 われず、この区画内でのエネルギー消費量は、好ましくは全エネルギー消費量の ５％未満にするべきである。 その代わりに、入力されたエネルギーはリファイニング区画に伝達され、ここ ではリファイニング要素間の相対速度が速くなり、リファイニング区画の内側部 分では、すでに５０ｍ／秒を超えることが好ましい。 本発明の特徴ある特色は、添付の請求の範囲から明らかである。 本発明を、添付の図面に示したその実施形態を参照しながら、以下により詳細 に説明する。 第１図は、本発明による繊維材料を処理するリファイナの断面図である。 第２図は、本発明による送り装置を示す図である。 第３図は、エネルギー消費量の関数として濾水度を示す比較実験からのグラフ である。 第１図に示すリファイナは、リファイナハウジング１０を備え、そこには、固 定型リファイニング手段１１と、回転軸１３に取り付けられた対向する回転型リ ファイニング手段１２とが設けられている。リファイニング手段１１、１２は、 リファイ ニング要素１４、１５をそれぞれ備え、それらの間には、リファイニング区画１ ６がリファイニング間隙１７に形成されている。リファイニング間隙１７は、内 側に位置する送り区画１８も備える。固定型リファイニング手段１１は、加工さ れる材料のための中央送り開口１９とともに形成される。材料用のスクリューフ ィーダ２０は、送り開口１９に接続される。リファイナハウジング１０は、材料 がパルプに加工されるリファイニング間隙を通過する材料のための出口２１を備 える。 回転型リファイニング手段には中央送り装置２２が配置され、該中央送り装置 ２２は、装置２２の後部壁２５の前部軸方向スクリュー２３、および少なくとも １つの実質的に放射状の後部羽根２４とともに形成されている。軸方向スクリュ ー２３の直径は、送り開口１９の直径に対応する。単数あるいは複数の後部羽根 ２４は、リファイニング間隙１７に延び、送り区画１８を通って、リファイニン グ区画１６に至る。 送り装置２２は、１つのユニットとしてまたは分離した部品として、軸方向ス クリュー２３および羽根２４とともに形成することができ、これらは個別に回転 型リファイニング手段１２に取り付けられる。 羽根２４の枚数は２〜４枚が好ましく、それらは放射状でよく、あるいはその 半径方向の外側端部を装置の回転方向から曲げて形成することができる。 処理される材料は、スクリューフィーダ２０によってリファイナへ進む。前部 軸方向スクリュー２３を有する送り装置２２の設計によれば、スクリューフィー ダ２０からリファイナへの材料の移送は、その材料のスクリューフィーダ２０内 での跳ね返りが確実に防止されるように行われる。さらに、単数あるいは複数の 後部羽根２４によって、リファイニング手段１１、１２間の軸方向スクリュー２ ３により送られた材料が、送り区画１８をすばやく通過して、径方向外側に位置 するリファイニング区画１６に達し、そこで材料からパルプへの加工が行われる 。このため羽根２４は、送り区画１８内に材料を蓄積させることなく、材料を外 方へと加速し、そこで材料は、まず軸方向スクリュー２３によって画定され、そ の後、送り装置２２の後部壁２５と、固定型リファイニング手段１１上の対向す る実質上滑らかな部分と、羽根２４とによって画定されるスペース内に閉じ込め られる。このように閉じ込められた材料は、増大する遠心力を受け、材料は外方 に投じられてリファイニング区画に達 する。送り区画１８内の材料密度は、それによって最大で１０ｋｇ／ｍ³、好ま しくは最大で１ｋｇ／ｍ³に制限される。送り区画内での材料とリファイニング 手段との接触、従ってそれによる摩擦熱の形でのエネルギー消費量は減少する。 したがって、固有な機械加工は送り区画１８では行われないが、リファイニング 区画１６で行われる。送り区画内のエネルギー消費量は、全エネルギー消費量の ５％未満が好ましい。 実質上全エネルギーの入力が行われるリファイニング区画１６では、リファイ ニング要素１４、１５間の相対速度は速くなければならず、リファイニング区画 の内側部分ですでに５０ｍ／秒を超えることが好ましい。 例 テッシュパルプを製造するため、第１図に示すタイプのリファイナを、一部は 従来型の送り装置で、一部は本発明による送り装置で作動させた。下記の表を参 照されたい。 スクリューフィーダ２０にかかる負荷に関しては、本発明による送り装置の場 合に約４０％低いことが観察され、この送り装置が、材料を効果的にリファイナ 内に引き入れ、さらにリフ ァイニング区画へと送ることを示している。 従来型の送りおよび本発明による送りの両方によれば、製造したパルプの品質 は実質上等しいと言うことができる。 しかし比エネルギー消費量は、本発明による送り装置の使用によってかなり減 少した。 対応する濾水値の場合、エネルギー消費量に約２５％の減少が観察された。第 ３図を参照されたい。 当然ながら本発明は、示される実施形態に制限するものでは ないが、特許請求の範囲内で変えることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】平成１０年７月１５日（１９９８．７．１５） 【補正内容】 請求の範囲 １．リファイニング要素を備え、互いに相対的に回転する対向したリファイニン グ手段を有するリファイナ内で、リグノセルロース系繊維材料を機械加工する方 法であり、リファイニング要素間に材料を加工するためのリファイニング間隙の 形のリファイニング区画が形成され、材料が、リファイニング手段の間を、リフ ァイニング区画の径方向内側に位置する中心に近い送り区画へ送られる方法であ って、送られた材料が実質的に機械加工されることなく材料が蓄積せずに、送り 区画を通って外方に加速され、送り区画内の材料密度が最大で１０ｋｇ／ｍ³で あり、機械加工がリファイニング区画で実施され、リファイニング区画に入る際 の材料が、５０ｍ／秒を超える相対速度のリファイニング要素による加工を受け ることを特徴とする方法。 ２．送り区画内の材料密度が、最大で１ｋｇ／ｍ³であることを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の方法。 ３．１つが固定型（１１）で他の１つが回転型（１２）である２つの対向するリ ファイニング手段（１１、１２）を有し、こ れらリファイニング手段はリファイニング要素（１４、１５）を備え、リファイ ニング要素の間にリグノセルロース系繊維材料を加工するためのリファイニング 区画（１６）を有するリファイニング間隙（１７）が形成された、リファイナ用 の送り装置であって、送り装置（２２）が、少なくとも１つの実質上放射状の後 部羽根（２４）へと変わる前部軸方向スクリュー（２３）とともに形成され、送 り装置（２２）が、固定型リファイニング手段（１１）の送り開口（１９）の直 前で回転型リファイニング手段（１２）の中心に配置されるものであり、軸方向 スクリュー（２３）の直径が送り開口の直径に対応し、後部羽根（２４）がリフ ァイニング手段（１１、１２）間のリファイニング間隙（１７）に延びてリファ イニング区画（１６）に至るよう配置されることを特徴とする装置。 ４．２〜４枚の実質上放射状の後部羽根（２４）とともに形成されることを特徴 とする請求の範囲第３項に記載の装置。 ５．羽根（２４）の放射状の外側端部が、所期の装置の回転方向から曲げられた ことを特徴とする請求の範囲第３項または第４項に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエルソン，ウーベ スウエーデン国、エス―114 45・ストツ クホルム、ニユーベルイスガータン・８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．リファイニング要素を備え、互いに相対的に回転する対向したリファイニン グ手段を有するリファイナ内で、リグノセルロース系繊維材料を機械加工する方 法であり、リファイニング要素間に材料を加工するためのリファイニング間隙の 形のリファイニング区画が形成され、材料が、リファイニング手段の間を、リフ ァイニング区画の径方向内側に位置する中心に近い送り区画へ送られる方法であ って、送られた材料が機械加工されることなく材料が蓄積せずに、送り区画を通 って外方に加速され、送り区画内の材料密度が最大で１０ｋｇ／ｍ³であり、機 械加工がリファイニング区画で実施されることを特徴とする方法。 ２．送り区画内の材料密度が、最大で１ｋｇ／ｍ³であることを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の方法。 ３．リファイニング区画に入る際の材料が、５０ｍ／秒を超える相対速度のリフ ァイニング要素による加工を受けることを特徴とする請求の範囲第１項または第 ２項に記載の方法。 ４．１つが固定型（１１）で他の１つが回転型（１２）である２つの対向するリ ファイニング手段（１１、１２）を有し、こ れらリファイニング手段はリファイニング要素（１４、１５）を備え、リファイ ニング要素の間にリグノセルロース系繊維材料を加工するためのリファイニング 区画（１６）を有するリファイニング間隙（１７）が形成された、リファイナ用 の送り装置であって、送り装置（２２）が、少なくとも１つの実質上放射状の後 部羽根（２４）へと変わる前部軸方向スクリュー（２３）とともに形成され、送 り装置（２２）が、固定型リファイニング手段（１１）の送り開口（１９）の直 前で回転型リファイニング手段（１２）の中心に配置されるものであり、軸方向 スクリュー（２３）の直径が送り開口の直径に対応し、後部羽根（２４）がリフ ァイニング手段（１１、１２）間のリファイニング間隙（１７）に延びてリファ イニング区画（１６）に至るよう配置されることを特徴とする装置。 ５．２〜４枚の実質上放射状の後部羽根（２４）とともに形成されることを特徴 とする請求の範囲第４項に記載の装置。 ６．羽根（２４）の放射状の外側端部が、所期の装置の回転方向から曲げられた ことを特徴とする請求の範囲第４項または第５項に記載の装置。