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JP2001348791A - パルプ紙料を分散する方法並びに該方法を実施する装置 - Google Patents

パルプ紙料を分散する方法並びに該方法を実施する装置

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JP2001348791A
JP2001348791A JP2001113172A JP2001113172A JP2001348791A JP 2001348791 A JP2001348791 A JP 2001348791A JP 2001113172 A JP2001113172 A JP 2001113172A JP 2001113172 A JP2001113172 A JP 2001113172A JP 2001348791 A JP2001348791 A JP 2001348791A
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dispersing
beating
pulp stock
stock
paper material
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JP2001113172A
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Almut Kriebel
クリーベル アルムート
Volker Niggl
ニッグル フォルカー
Erich Peters
ペータース エーリヒ
Roland Rauch
ラウフ ローラント
Josef Schneid
シュナイト ヨーゼフ
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリュープレスから来る高粘稠度のプレス
栓体を、高い運転確実性で特に均等な分散を保証するよ
うに分散機に給送することを可能にする方法を提供す
る。 【解決手段】 含水パルプ紙料Ｓ１を準備する工程と、
高粘稠度の塊状のパルプ紙料Ｓ２を生成するために水分
Ｗの一部分を搾出する工程と、高粘稠度のパルプ紙料Ｓ
２を分散機４へ搬入する工程と、ぞれそれ相互に噛合う
複数の歯列から成りかつ相互に間隔をおいて相対運動し
て、前記高粘稠度のパルプ紙料に分散処理を施す少なく
とも２つの分散工具組５，６を備えた分散機４によって
分散する工程とから成る形式の、パルプ紙料を分散する
方法において、高粘稠度の塊状パルプ紙料Ｓ２を分散前
に、循環する複数の叩解棒２を備えた回転する叩解ロー
ル１の作用域へ供給し、前記叩解棒を、周辺に定置され
た複数の衝突片３と協働させて、前記高粘稠度のパルプ
紙料Ｓ２に弛め及び均等化処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に発明の
上位概念として規定したように、含水パルプ紙料を準備
する工程と、高粘稠度の塊状のパルプ紙料を生成するた
めに水分の一部分を搾出する工程と、高粘稠度のパルプ
紙料を分散機へ搬入する工程と、ぞれそれ相互に噛合う
複数の歯列から成りかつ相互に間隔をおいて相対運動し
て、前記高粘稠度のパルプ紙料に分散処理を施す少なく
とも２つの分散工具組を備えた分散機によって分散する
工程とから成る形式の、パルプ紙料を分散する方法並び
に該方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式の方法は例えば、故紙から得ら
れた紙料の品質改善のために使用される。パルプ紙料を
分散によって均質化し、これによって品質を著しく改善
することは公知である。このために１５〜３５％の乾燥
分を有する高粘稠度の紙料が製造される。多くの場合、
周辺外気温度を遥かに上回る温度で分散が行われる。こ
の形式の方法を実施する分散工具組はコンパクトであ
り、かつ顕著な分散作用を有している。この顕著な分散
作用は勿論、均等な紙料流が分散工具組を流れることを
前提としている。分散工具組間における紙料滞在時間は
極く短時間でしかないので、紙料流の不均等性を補償す
ることはできない。その結果、不均等な分散が生じるこ
とになる。
【０００３】濃縮プロセスを実施する場合、なお紙料中
に存在している水分の大部分が搾出され、これによって
第１に紙料の粘稠度が分散時に著しく高められ、かつ第
２に、場合によっては少量の水分が一緒に加熱されねば
ならない。濃縮のために特に経済的な機械はスクリュー
プレスである。スクリュープレスの場合、搬送スクリュ
ーと、該搬送スクリューを包囲する穴付き周壁との間で
紙料懸濁液が搾出され、それに伴なって水分は周壁の穴
を通って流出する。その際に生じるプレス半製品または
プレス栓体はスクリューから押出されて部分塊に砕け
る。該部分塊は比較的大きく、従って不均等な量流とな
って後続装置を通過することになる。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７
１２ ６５３号明細書に基づいて、スクリュープレスか
ら生成したプレス栓体が直接給送される分散装置が公知
になっている。その場合プレス栓体は、分散機流入口に
配置されたスクレーパ又はナイフブレードを備えた粉砕
工具で圧潰される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、スク
リュープレスから到来する高粘稠度のプレス栓体を、高
い運転確実性で特に均等な分散を保証するように分散機
に給送することを可能にする方法並びに装置を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を完全に解決す
る本発明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載した通
り、高粘稠度の塊状パルプ紙料を分散前に、循環する複
数の叩解棒を備えた回転する叩解ロールの作用域へ供給
し、前記叩解棒を、周辺に定置の複数の衝突片と協働さ
せて、前記高粘稠度のパルプ紙料に弛め及び均等化処理
を施す点にある。
【０００７】
【発明の効果】本発明の新規な方法によって、分散機内
で申し分無く加工される高粘稠紙料を製造することが可
能になる。本発明で使用される叩解ロールは、水分の搾
出によって圧縮されたプレス栓体を受け取り、かつ、特
に循環する叩解棒が、叩解ロールのケーシングの内周壁
に定置に固定された衝突片と協働することによって、前
記プレス栓体を分割する。比較的大きな塊片は、通過で
きるまで加工域内に長く残留するので、分散機への紙料
流は著しく均等になる。該紙料流は次いで、分散工具組
の半径方向内寄り領域において更に細かく粉砕されて渦
動させられ、それに伴って著しく微細な紙料砕片が生じ
る。所望に応じて、紙料を所要温度に加熱するために分
散工具組の下流側に続く加熱ゾーン内へ蒸気が供給され
る。その加熱の場合、粉砕が先行していることに基づい
て加熱時間は比較的短くて済む。本来の分散、つまり紙
料特性の変化は、下流側に続く分散工具組の分散ゾーン
において行われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【０００９】図１には、本発明の方法を実施するために
特に好適な分散装置が部分的に図示されている。図１の
図面上部に示したスクリュープレス８において、含水パ
ルプ紙料Ｓ１から水Ｗの大部分が搾出される。これによ
って、コンパクトに緊縮された高粘稠度の紙料Ｓ２が生
産され、該紙料はプレス区の終端で大きな塊に砕け、か
つ短い落下筒１０を通って、該落下筒の下位に位置する
分割装置９内へ落下する。該分割装置は、重要な構成部
分として、循環運動する複数本の叩解棒２を固着した叩
解ロール１を備えている。該叩解ロール１は、周辺に、
要するに分割装置９のケーシングに固着されている定置
の複数の衝突片３と協働するので、既に述べた作用が生
じることができる。このような衝突片は、図１に図示し
たように、半径方向の棒として形成することができ、或
いは例えば立方体状又はプレート状に形成することもで
きる。叩解処理の施された高粘稠度の紙料Ｓ３は、落下
ホッパ１１を通って搬送スクリュー７へ到達する。該搬
送スクリューは分散機４の直ぐ前に設置されている。こ
の搬送スクリュー７は前記紙料Ｓ３を、分散機４の中心
域へ駆動するので、該紙料は分散工具組５と６との間に
到達して分散される。分散工具組５，６は、軸方向で相
互に噛合う同心的な歯列を有し、該歯列は、僅かな間隔
で相互に沿って擦過運動させられる。要するにロータと
ステータが、相互に圧着されることはない。このような
分散工具組は格別効果的であるが、均等な分散のために
は、可能な限り均等な紙料流を必要とする。
【００１０】大抵の場合、紙料は分散のために比較的高
い温度にされるので、そのために本実施例では蒸気供給
装置１２が設けられている。この蒸気供給装置１２によ
って高熱の水蒸気Ｖが、両分散工具組間の空間内へ供給
される。この供給は、有利にはリング状の加熱ゾーン１
３において行われ、該加熱ゾーンは、分散工具組の本来
の分散域１４の内部で半径方向に位置している。該分散
域１４において、相互に噛合う歯列が、それ自体公知の
方式で高粘稠度のパルプ紙料を分散させるように作用す
る。次いで、分散されたパルプ紙料Ｓ４は分散機からボ
トム開口を通って流出する。
【００１１】図２には、本発明の方法を実施するために
使用される装置の構造が、別の側から見て、つまり分散
機４に対する目線の方向で見て図示されている。請求項
に記載したように構成された分割装置９を使用すること
によって、スクリュープレス８で生じる紙料の最適な分
配が得られるばかりでなく、所要スペースの節減という
利点も得られる。つまり本発明の方法を産業で実施する
場合、量が比較的多量であるため、比較的大きな軸径を
有するスクリュープレス８が選ばれねばならない。スク
リュー軸の端部に生じる紙料は流動能を有していず、従
って垂直方向に実質的に自由落下できなければならな
い。分割装置９が図示のように位置することによって、
スクリュープレス８の全径にわたって生じる紙料を捕捉
し、かつ相応の処理を行った後に、その下位に位置する
落下筒１０内へ導出することが可能になる。従って叩解
ロール１を、スクリュープレス８の主搬送方向に対して
直角に配置するのが有利である。その場合このユニット
（要するにスクリュー軸と分割装置９）は分散機４に対
して、場所的事情に応じて有利に配置することができ
る。
【００１２】図３には、叩解ロール１を備えた分割装置
９の基本構造が図示されている。長さＬを有する叩解ロ
ール１は所定本数の叩解棒２を備え、該叩解棒の最外端
は、直径Ｄの仮想円に沿って循環する。叩解棒は、分割
装置９のケーシング１５に固着された複数の衝突片３と
協働する。これによって、到来する塊状の紙料を先ず粉
砕することが可能になる。この粉砕は、比較的僅かな力
作用でもって行われる。その理由は、ここで生じる紙料
が単に圧縮されているにすぎず、かつこの結合体を再度
溶解することだけが問題だからである。これを、例えば
紙料溶剤中で加工されるような、湿紙ウェッブ内に存在
している故紙と比較することはできない。軸方向で隣接
して固着されている衝突片３間の間隔ａは、その間を通
過する高粘稠度の紙料Ｓ２をキャリブレート（幅決め）
するように、要するに、なお余り分割されていない紙料
塊の通過を阻止するように選ばれるのが有利である。通
過した小片は次いで延在方向で規定の例えば３０ｍｍの
最大寸法を有している。必要に応じて前記間隔ａは簡単
な実験によって検出されねばならない。また前記間隔を
可変にして、機械を種々異なった要求に調和できるよう
にするのも有利である。遭遇する叩解棒２と衝突片３と
の間の軸方向間隔ｂも、この装置の破砕作用に対して強
い影響を及ぼす。この軸方向間隔ｂは５〜２０ｍｍであ
るのが有利である。
【００１３】叩解棒２又は衝突片３の形態は目的に即し
て選択することができる。図３では、単に機能を示すだ
けのために、全く単純な形態が図示されている。その形
態を例えば三日月状又は大鎌状に形成することもでき、
或いは周方向で見て斜向することも可能である。またそ
の耐用時間を延長するために、耐摩耗性の装甲層を装備
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する装置の概略図である。
【図２】類似の装置を別の方向から見た概略側面図であ
る。
【図３】本発明の分割装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 叩解ロール、 ２ 叩解棒、 ３ 衝突片、 ４
分散機、 ５，６ 分散工具組、 ７ 搬送スクリュ
ー、 ８ スクリュープレス、 ９ 分割装置、１０
落下筒、 １１ 落下ホッパ、 １２ 蒸気供給装置、
１３ リング状の加熱ゾーン、 １４ 本来の分散
域、 １５ ケーシング、 Ｓ１ 含水パルプ紙料、
Ｓ２ 高粘稠度の紙料、 Ｓ３ 叩解処理の施された高
粘稠度の紙料、 Ｓ４ 分散されたパルプ紙料、 Ｗ
水分、 Ｖ 水蒸気、 Ｌ 叩解ロールの長さ、 Ｄ
仮想円の直径、 ａ 衝突片間の間隔、 ｂ 遭遇する
叩解棒と衝突片間の軸方向間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォルカー ニッグル ドイツ連邦共和国 ヴァインガルテン フ ィンチュガウアーシュトラーセ 14 (72)発明者 エーリヒ ペータース ドイツ連邦共和国 オイスキルヒェン ヨ ーゼフ フランケ−シュトラーセ 22 (72)発明者 ローラント ラウフ ドイツ連邦共和国 バイント バイエンフ ルターシュトラーセ 46 (72)発明者 ヨーゼフ シュナイト ドイツ連邦共和国 フォークト ルッテス ハルデ ６ Ｆターム(参考） 4L055 AA11 BB02 BB03 CB06 FA11 GA35

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の工程、すなわち： １．１ 含水パルプ紙料（Ｓ１）を準備する工程と、 １．２ 高粘稠度の塊状のパルプ紙料（Ｓ２）を生成す
    るために水分（Ｗ）の一部分を搾出する工程と、 １．３ 高粘稠度のパルプ紙料（Ｓ２）を分散機（４）
    へ搬入する工程と、 １．４ それぞれ相互に噛合う複数の歯列から成りかつ
    相互に間隔をおいて相対運動して、前記高粘稠度のパル
    プ紙料に分散処理を施す、少なくとも２つの分散工具組
    （５，６）を備えた分散機（４）によって分散する工程
    とから成る、パルプ紙料を分散する方法において、 １．５ 高粘稠度の塊状パルプ紙料（Ｓ２）を分散前
    に、循環する複数の叩解棒（２）を備えた回転する叩解
    ロール（１）の作用域へ供給し、前記叩解棒を、周辺に
    定置の複数の衝突片（３）と協働させて、前記高粘稠度
    のパルプ紙料（Ｓ２）に弛め及び均等化処理を施すこと を特徴とする、パルプ紙料を分散する方法。
  2. 【請求項２】 叩解ロール（１）を実質的に水平に配置
    し、かつ紙料を上方から前記叩解ロール（１）の作用域
    へ到達させる、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 水分の搾出をスクリュープレス（８）に
    よって行う、請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 スクリュープレス（８）の搬送方向を水
    平方向とし、かつ叩解ロール（１）の中心線を、前記搬
    送方向に対して直角にかつ水平に位置させる、請求項３
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 叩解棒（２）を１〜５ｍ／ｓの周速度で
    運動させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 叩解棒（２）を２〜４ｍ／ｓの周速度で
    運動させる、請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 高粘稠度のパルプ紙料（Ｓ２）を、間隔
    （ａ）をとって位置する衝突片（３）間でキャリブレー
    トする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 キャリブレートされた紙料塊の延在方向
    最大寸法を５〜５０ｍｍに設定する、請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 叩解ロール（１）によって、１ｋＷｈ／
    ｔよりも低い比仕事量をパルプ紙料に対して伝達する、
    請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 叩解ロール（１）の通過後にパルプ紙
    料を搬送スクリュー（７）内へ落下させ、該搬送スクリ
    ューによってパルプ紙料を分散機（４）の中心へ導入す
    る、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
  11. 【請求項１１】 高粘稠度のパルプ紙料（Ｓ３）を、分
    散工具組（５，６）間に給入された水蒸気（Ｖ）によっ
    て加熱する、請求項１から１０までのいずれか１項記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 高粘稠度の塊状のパルプ紙料（Ｓ２）
    を生成するためのスクリュープレス（８）、該スクリュ
    ープレスに接続する分割装置（９）並びに該分割装置に
    接続する分散機（４）を備えた形式の、請求項１から１
    １までのいずれか１項記載のパルプ紙料を分散する方法
    を実施する装置において、 分割装置（９）が、所定本数の叩解棒（２）を周面に配
    置した少なくとも１つの回転する叩解ロール（１）を内
    蔵し、かつ前記分割装置（９）が、該分割装置のケーシ
    ング（１５）の内壁から実質的に半径方向内向きに延び
    る所定数の衝突片（３）を備えており、該衝突片が、隣
    接した対応する叩解棒（２）に対して軸方向間隔（ｂ）
    をおいて前記叩解棒の作用範囲内へ半径方向に侵入して
    いることを特徴とする、パルプ紙料を分散する方法を実
    施する装置。
  13. 【請求項１３】 叩解ロール（１）が実質的に水平に位
    置している、請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 叩解棒（２）の最大直径（Ｄ）が２０
    ０〜１０００ｍｍである、請求項１２又は１３記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 衝突片（３）棒状である、請求項１２
    から１４までのいずれか１項記載の装置。
  16. 【請求項１６】 衝突片（３）がプレート状である、請
    求項１２から１４までのいずれか１項記載の装置。
  17. 【請求項１７】 軸方向で隣り合った叩解棒（２）間の
    軸方向間隔が１０〜１００ｍｍのオーダー範囲内にあ
    る、請求項１２から１６までのいずれか１項記載の装
    置。
  18. 【請求項１８】 遭遇する叩解棒（２）と衝突片（３）
    との間の軸方向間隔（ｂ）が、５〜５０ｍｍのオーダー
    範囲内にある、請求項１２から１７までのいずれか１項
    記載の装置。
  19. 【請求項１９】 ±２０％のトレランスを有する叩解ロ
    ール（１）の長さ（Ｌ）が、スクリュープレス（８）内
    におけるプレススクリューの外径に等しい、請求項１２
    から１８までのいずれか１項記載の装置。
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