(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
背又は折り目を有する綴じられた材料又は綴じられていない材料からなるセルロース材料を該セルロース材料の脱酸化を効果的にする時間だけ脱酸化処理媒体内で脱酸化する方法であって、
綴じられた又は折り畳まれたセルロース材料を処理媒体のバスに沈める工程と、
該セルロース材料と該処理媒体との間に、該セルロース材料を該処理媒体に確実に暴露させる所定速度にて、該材料の背又は折り目に対してほぼ軸方向へ、相対運動を生じさせる工程と、
該セルロース材料のほぼ全体を脱酸化するに有効な第１の時間だけ該相対運動を連続させる工程と、
該セルロース材料を乾燥させる工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、
前記相対運動が、前記セルロース材料の前記処理媒体内でのほぼ水平方向移動を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２の方法であって、
前記セルロース材料を運動させる工程が、さらに、所定の速さで且つ所定の速度を達成するために所定の長さにわたり、該セルロース材料を前記処理媒体内で往復運動させる工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３の方法であって、
さらに、前記バス内で往復運動する支持フレーム内にキャリアを支持する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４の方法であって、
前記支持フレームが、駆動部材に作用的に連結されており、
該駆動部材は、回転部材の複数の分離された取り付けポイントの一つに取り付けられていて、前記処理媒体内の所定の長さの往復運動を達成するために十分なストローク長さを与え、
前記セルロース材料を運動させる工程が、さらに、該回転部材を回転することによって、所定の往復運動の速度を達成するために十分のストローク速度にて、該駆動部材を移す工程を備える
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項２の方法であって、
前記相対運動が、循環経路内で前記セルロース材料を移動させる工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１の方法であって、
さらに、前記処理媒体内の粒子を分散させるための超音波エネルギーを処理媒体のバスに付与する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１の方法であって、
前記相対運動が、前記バス内の前記処理媒体を所定速度にて前記セルロース材料を通過するように軸方向に循環させることによって与えられることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１の方法であって、
前記相対運動が、前記バス内の前記処理媒体を前記セルロース材料を通過するように循環させると同時に前記セルロース材料を前記処理媒体内でほぼ水平方向に移動させて、所定の速度を達成することによって与えられることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１の方法であって、
前記相対運動が、前記セルロース材料を通過して、前記バスからフィルターを通して該バスに戻すように前記処理媒体を循環させることによって与えられることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１の方法であって、さらに、前記第１の時間後、前記セルロース材料を前記バスから乾燥工程用のドライヤーに移す工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１の方法であって、
前記セルロース材料を前記処理媒体内に沈める工程が、該セルロース材料のすべての表面が該処理媒体に暴露可能となるような態様にて該セルロース材料を保持するように形つくられたキャリア内に置く工程と、該キャリアを該処理媒体内に沈める工程と、を備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、前記乾燥工程が、前記セルロース材料を保持するキャリアをドライヤーに移す工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法であって、
前記キャリアが、前記処理媒体を通すための複数の開口を有するほぼＶ字型ホルダを備え、
前記セルロース材料を該キャリア内に置く工程が、該セルロース材料を該ホルダに解放可能に固着する工程を備える
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１の方法であって、
前記セルロース材料を乾燥させる工程が、該セルロース材料上全体に暖かい空気の流れを通過させる工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１の方法であって、前記乾燥させる工程がさらに、
ａ）乾燥チャンバ内に前記セルロース材料を置く工程と、
ｂ）ヒーター内で空気の流れを加熱する工程と、
ｃ）加熱された空気の流れを該チャンバ内及び該セルロース材料上全体に吹き付け、該セルロース材料から過剰の処理媒体残渣を蒸発させる工程と、
ｄ）ポンプによって該チャンバから該空気の流れを引き出して、該空気の流れの中の処理媒体残渣が濃縮物の形態に濃縮されるように空気の流れを冷却する工程と、
ｅ）該濃縮物を採集する工程と、
ｆ）該空気の流れをヒータに戻す工程と、
ｇ）前記セルロース材料から該処理媒体残渣をほぼ完全に除去するに十分な第２の時間にわたり、前記工程ｂ）からｆ）を繰り返す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６の方法であって、前記工程ａ）が、前記セルロース材料を前記乾燥チャンバ内の可擁性ウェブ上に置く工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１の方法であって、
前記沈める工程の前に、キャリア内にセルロース材料を置く工程と、該キャリアを処理バスに沈める工程と、
該処理バス内での可動支持フレーム内で該キャリアを支持する工程と、
該バスに超音波エネルギを与えて、処理材料の粒子を媒体内に分散させる工程と、
相対運動を生じさせるために、該支持フレームを所定のストローク速度にて及び所定のストローク長さにわたり往復運動させることで、該媒体内で該セルロース材料をほぼ平行方向に且つ該セルロース材料を脱酸化するに有効な第１の時間だけ往復運動させるように、一端が回転部材に取り付けられており且つ他端が支持フレームに取り付けられている駆動部材を移動させる工程と、
その後、該セルロース材料を該バスからドライヤーに移す工程と、
該セルロース材料の表面から過剰の媒体残渣を蒸発させるに有効な第２の時間だけ、あらかじめ加熱された空気の流れを該ドライヤー内の該セルロース材料の上全体に流す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
懸濁アルカリ性粒子を含有する処理媒体内でセルロース材料を脱酸化する装置であって、
該処理媒体のバスを含むバットと、
該バット上に摺動可能に載置された支持フレームと、
セルロース材料を保持するためのＶ字型断面を有するキャリアであって、該キャリアが該支持フレームによって支持されている際に該キャリアが該バット内に位置付けられるように該支持フレームによって除去可能に支持されているキャリアと、
該支持フレームをほぼ水平直線方向に所定のストローク長さ及びストローク速度にて往復運動させるための手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９の装置であって、
前記支持フレームを往復運動させる手段が、該支持フレームの往復横断方向運動を与えるように該支持フレームに作用的に連結されている回転フライフォイールと、該フライフォイールを所定のストローク速度で回転させる手段と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０の装置であって、
前記フライフォイールが、複数の取り付けポイントを含み、
前記支持フレームを往復運動させる手段が、さらに、一端が該支持フレームに取り付けられており且つ他端がストローク長さを選択的に変えるように該複数の取り付けポイントのうち選択された１ポイントに解放可能に取り付けられている駆動部材を含むことを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２０の装置であって、さらに、前記セルロース材料を乾燥させるための手段を備え、該乾燥させるための手段が、
入り口及び出口を有し、該セルロース材料を保持するためのハウジングと、
空気の流れを加熱する手段と、該加熱された空気の流れを該ハウジングの入り口を介して通過させる手段と、
該出口に流体的に取り付けられ、該空気の流れから処理媒体を濃縮するための手段と、
該濃縮するための手段から濃縮物を採集するための手段と、
該加熱する手段から該ハウジングを介して該濃縮する手段まで、さらに該加熱する手段へ戻すように、空気の流れを循環するためのポンプ手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は、概して、セルロース材料の脱酸化方法及び装置に関する。特に、本発明は、脱酸化工程における本、雑誌、新聞、書類等のセルロース材料の改良された取り扱い方法に関する。
発明の従来技術の記載
紙、本及び新聞の劣化はよく知られており、世界中の図書館員及び公文書係にとって考慮すべき問題となっている。紙の劣化の原因は多数あり、本質的な酸性、光分解性、酸化、さらには一定条件下での微生物による攻撃もある。これらのファクターは、初期の紙の品質とあいまって、図書及び公文書収集品の耐久性を大幅に減少させている。
過去１世紀にわたる多量の印刷紙の需要は、化学的あるいは機械的手段によって木からパルプ繊維の導入をもたらした。しかしながら、未処理木パルプから製造される紙は、シャープなイメージ陰影を可能とするには吸収性が強過ぎる。したがって、工程中に、木繊維に化学薬品を添加しなければならない。これら添加物は、紙にインク及び染料の受容能を付与し、紙の不透明度を増加させる。残念ながら、これら化学品のほとんどは酸性であるかまたは酸性化機構によりデポジットされたもののいずれかであるので、緩慢ではあるが、苛酷な紙の酸による劣化が始まる。他にも、サルファー、窒素酸化物、炭素酸化物の産業的な放出又は海水塩スプレイ等の自然の工程が、紙の酸化に寄与する。中性及びアルカリ性の本又は紙であっても免れない。近隣の酸性紙が劣化するにつれ、相接する本を通して拡散するか又は環境中に浸透して、最終的に「安全な若しくは安定な」本でさえも酸化するであろう揮発性の酸が産出される。
この酸による劣化を抑止するために、紙材料を脱酸化して、アルカリ性リザーブ又はバッファを与えて酸性状態に戻ることを遅らせることが必要である。紙が綴じられているか否かにかかわらず、紙を脱酸化する方法は幾つか知られている。例えば、米国特許第３，４７２，６１１号、３，７０３，３５３号、３，６７６，１８２号、３，９３９，０９１号、３，６７６，０５５号、３，９６９，５４９号及び４，３１８，９６３号がある。
残念ながら、これらの方法のほとんどは、広範には受け入れられない１以上の欠点を有する。これらの欠点は、例えばコスト高、毒性、処理の複雑さ、残留物の臭気、ある種の紙及びインクの有害な影響、アルカリ性リザーブの欠如、処理前に水分含有率を非常に低くするために必要とされる本又は紙の乾燥、等である。
１９８５年６月１１日発行のRobert Kundrotの米国特許第４，５２２，８４３号には、酸性セルロース材料をある態様にて処理することができる方法が記載されている。該方法によれば、処理に先立つ本又は紙の乾燥の必要性を含む従来技術の問題の多くを除去するか又は最小にすることができる。この方法は、セルロース（紙）が印刷されて綴じられている場合にも用いることができる。特に、所定量の塩基性金属酸化物、水酸化物又は塩のアルカリ性粒子（以下、アルカリ性材料と称す）で、所定時間にわたり処理することで、本、イメージが付されている紙及び他のイメージが付されているセルロースベースの材料を保護することができる旨論じられている。ここで、所定量の所定時間とは、材料のｐＨを増加させ且つアルカリ性バッファ又はリザーブをページに与えるに十分な量及び時間である。アルカリ性粒子は、紙の繊維構造及び表面にデポジットされ且つ緻密に付着する。
Kondrot特許に記載されているように、従来は、本は処理媒体内に垂直にディップされていた。該処理では、例えば本の綴じ部分に隣接する各ページの小さな区域はディップを繰り返した後であっても未処理のままであった。該小さな区域の中性化は、均一に生じる。未処理領域での流動性の酸性種は、ページのセルロース又は紙ウェブを通して分散されている塩基性金属酸化物、水酸化物又は塩の粒子までページを横切るように拡散して、そこで中性化される。しかしながら、この方法は、完了するまでに長時間を必要とする。ゆえに、本の劣化を防止するための処理工程の間に、本の各ページの全体を脱酸化することが好ましい。したがって、本のページを脱酸化工程によって完全に処理できるような処理の間に、セルロース材料を取り扱う方法を開発することが望ましい。
セルロース材料の処理に関連する他の問題は、アルカリ性材料が処理完了後にページ表面上に粉末物質としてしばしば見られることである。これは、処理された本の体裁及び実用性を損なう。
したがって、従来用いられている方法の上記欠点を解消し、且つ処理材料の目に見える残渣を残さずに本の各ページ又は他のセルロース材料を実質的に、好ましくは完全に処理できる脱酸化方法が必要とされている。
発明の概要
本の各ページの全体を実質的に処理できる本、雑誌、新聞、書類等の材料の脱酸化方法及び装置が提供される。該方法は、処理媒体のバスにセルロース材料を沈める工程と、セルロース材料及び処理媒体の間に、所定の速度で該処理媒体に対してほぼ軸方向の相対運動を引き起こし、セルロース材料のほぼ全部が脱酸化するに効果的な第１の時間にわたり該相対的運動を継続する工程とを含む。その後、セルロース材料は、好ましくはドライヤー内で、セルロース材料全体に暖かい空気の流れを吹き付けることで、乾燥される。相対運動は、セルロース材料をほぼ水平方向に、好ましくは往復運動で、処理媒体を通して所定の速度で、所定距離にわたり移動することで、好ましくは往復運動を与える手段のストローク速度及びストローク長さを制御しながら、達成されることが好ましい。
あるいは、相対運動は、所定速度で、軸方向に、セルロース材料を通過するように処理流体を流すことで達成されてもよい。さらに、該方法は、処理工程の間に、超音波エネルギーを該バスに与えて処理媒体内に粒子を分散させる工程を含むことが好ましい。
セルロース材料は、材料の各ページを処理媒体に暴露可能とする態様にて材料を保持するように形つけられているキャリア内に置かれる。適当なキャリアは、本の背がＶ字の頂点すなわち溝に隣接するようなＶ字型キャリアである。Ｖ字型キャリアは、複数のホールを含み、該ホールを通して流体を通過可能とさせたり、クランプ等の固着部材をＶ字型キャリアに取り付け可能としたりする。例えば、Ｖ字型キャリアの側部に、本のフロントカバーがキャリアの一方の側部の固着的に取り付けられ、本のバックカバーがキャリアの他方の側部に固着的に取り付けられるように、本を挟むか又は締結するようにしてもよい。本又は他の材料の軸運動は、キャリアの溝上のホール内の所望の位置に挿入された調節可能なストッパを用いることによって防止される。処理中、本の浮力ゆえに、キャリアは抑えつけられていなければならない。処理後、本は解放される。キャリアは、キャリアおよびその積み荷をアルカリ性材料の粒子を有する分散媒等の処理媒体を含有するバット内に沈めるために把持できるハンドルを含む。処理媒体は、本願に参照として取り入れられているKundrotの米国特許第４，５２２，８４３号に記載されているタイプのものが好ましい。
バットは、円形、ドーナツ形状又は矩形であってよい。さらに該バッドは支持フレームを含んでいてもよい。一例において、キャリアを支持するような形状とされた２つの対向する長手方向部材及び２つの対向する横断方向部材を有する矩形支持フレームを具備する。該支持フレームは、バット上に摺動可能に載置されている。該支持フレームに作用的に連結され、該フレームを所望の速度でバット内でほぼ水平方向に運動、好ましくは往復運動させる手段（往復運動手段）を具備する。
該往復運動手段は、好ましくはＵ字リンク及びピン装置により一端にて支持フレームに枢動的に取り付けられ且つ他端にてフライフォイールに枢動的に取り付けられた駆動部材を含むこともできる。フライフォイールへの駆動部材の取り付けポイントは、駆動部材のストローク長さを調節するために変えることができる。当業者であれば容易に分かるように、フライフォイールの回転軸に最も近いポイントにて駆動部材がフライフォイールに取り付けられる場合には、往復運動ストロークは比較的短い。逆に、駆動部材がフライフォイールの回転軸から離れてフライフォイールの周辺により取り付けられる場合には、往復運動ストロークは比較的長い。フライフォイールは、モータ、ベルト及びプーリシステムによって回転させられる。回転するモータは、ベルトによって被動プーリに連結されているギアボックスを介して駆動プーリを回転させる。当業者であればわかるように、プーリのサイズを変えることによって、フライフォイールの回転速度を変えることができる。フライフォイールの回転速度が変化するにつれ、駆動部材のストローク速度もまた変化する。
支持フレームの往復運動は、バット内の媒体を介してキャリアの対応する往復運動を引き起こす。こうしてキャリアに固着されている本のページは扇状に広がり、ゆえに処理媒体がキャリア内の各本の各ページの全表面と接触するようになる。約３０．４８センチメートル（１２インチ）のストローク長さ、約１２〜１６回転／１分の速度にて約１５分間、往復運動させることで、処理が最も困難な本であっても、完全に脱酸化することがわかっている。他のセルロース材料の脱酸化には、さらに短い時間で十分である。ストローク長さ、ストローク速度及び時間の変化は、本のページ又は他の書類のサイズ、ページ数及び処理前のページ又は他の書類のｐＨ等の幾つかのファクターに依存して変えてもよい。支持フレームを所定ストローク速度及びストローク長さにて、本の各ページがほぼ全体に処理される所定時間だけ、往復運動させた後、キャリアはバスから除かれる。次いで、キャリアは手動により又は自動的に搬送されて、ドライヤーに移されることが好ましい。
ドライヤーは、キャリアを受け入れるに適当な形態に構成されていることが好ましい。あるいはドライヤーは、支持ロッドの各列の間に配置されている固定された棚の形態又は可撓性メッシュウェブすなわちネットからなるホルダーを含んでいてもよい。本は、キャリアから取り除かれて、棚又はメッシュウェブ上に置かれてもよい。予熱されていることが好ましい空気をドライヤーを通して循環させて、ページの表面上に残された過剰の処理媒体を蒸発させる。空気流れは、蒸発させられた処理媒体残渣を本から復水器まで運ぶ。該復水器にて、処理媒体残渣は冷却されて、処理媒体の濃縮物を形成する。
液体濃縮物は、バットに再循環されるように採集されることが好ましい。加えて、バット及びドライヤーの上にカバーを設けて処理媒体の蒸発損失を最小化することが好ましい。
本願に記載された方法は、処理工程の間に、本の各ページのほぼ全体を処理し、脱酸化する。これら及び他の利点及び本発明の利得は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明によって明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施形態を単なる例示として、添付図面を参照しながら、以下に説明する。ここで、
図１は、発明に従って構築された処理装置の蓋を外した状態での斜視図である。
図２は、本発明の処理装置の側部断面図である。
図３は、本発明の処理装置の蓋を外した状態での頂面図である。
図４は、本発明のＶ字型キャリアの斜視図である。
図５は、図４のＶ字型キャリアの本が置かれた状態での部分端面図である。
図６は、本発明のドライヤーの側部断面図である。
図７は、図６のドライヤーの乾燥棚の頂面図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
さて、本発明の好ましい実施形態を説明する目的のためであって本発明を限定する目的でない図面を参照すれば、図１〜５は処理装置１０を示し、図６〜７は本発明の方法に関連して用いられる乾燥装置を示す。
処理装置１０は、概して、処理媒体のバスを保持するタブすなわちバット１２、該バット１２上に摺動可能に載置されている支持フレーム５１、該支持フレーム５１によって該バット１２内に支持されており、処理されるべきセルロース材料を保持するキャリア６４、及び該支持フレーム５１にほぼ水平方向の往復運動を分与する手段を含む。該支持フレームの往復運動は、キャリア６４に対応する運動を生じさせ、こうして処理媒体内をほぼ水平方向に前後するセルロース材料の往復運動を有効にする。該処置媒体内でのセルロース材料のほぼ水平方向の往復運動は、従前の不完全な処理を排除することがわかっている。しかしながら、セルロースをベースとする材料のページを軸方向に通過して流れる処理材料の適当な一様の速度はいかなるものでも十分であろう。流体及び紙の間の１．５２ｍ／ｓ（５フィート／１秒）までの相対バルク流速は、紙及び処理流体の間の相対速度のガイドラインとして作用すべきである。かような運動は、例えば、円形又はドーナツ形状のバットに保持されている処理バス内を循環する経路内で、セルロースをベースとする材料を移動させることによって達成されるかもしれない。該運動は、一方向に連続的であってもよく、時折反転してもよい。あるいは、本又はセルロースをベースとした材料は静止していてもよく、ポンプ又はピストン等の慣用の手段を用いて、流体を所望の相対速度で軸方向にページを通過するように移動させてもよい。第３の実施形態において、セルロースをベースとした材料及び処理流体をともに移動させてもよい。例えば、以下に詳述するように、処理流体を往復運動する材料を通過するように同時に流しながら、セルロースをベースとした材料を往復運動させてもよい。
上述のように好ましくはアルカリ性材料、より好ましくは塩基性金属酸化物、水酸化物又は塩の粒子の液体分散媒の処理媒体を保持するためにバット１２が設けられている。図面に示されているバット１２は、２つの長手方向側部１４及び２つの横断方向側部１５の４つの側部を有する。バット１２の長手方向側部１４は、水平方向に配設された支持部材１８及び２０に取り付けられている。水平方向支持部材１８は、その上部側部１９の各端部にて、ベアリングロッド２２及び２４に取り付けられている。同様に、水平方向支持部材２０は、その上部側部の２１の各端部にて、ベアリングロッド２６及び２８に取り付けられている。ベアリングロッドは、例えばベアリングスチール等の耐性のある剛性材料から構築されている。ベアリングロッド２２、２４、２６及び２８は、垂直ロッドホルダ３０によって、対応する水平方向支持部材１８、２０から離隔して且つ上方に支持されている。各ベアリングロッドは、ベアリングロッドに取り付けられているブロック４６又は４８を有し、各ブロック４６、４８は、対応するベアリングロッド上で水平面にて前後に摺動してもよい。しかしながら、上述したように、バット１２は、ページ及び処理流体の間の相対運動を効果的にするために選択された方法に依存して種々の形状とすることができる。
支持フレーム５１は、ロッド、バー又はラインの形態でもよい支持部材から作られたフレームを含む。一実施形態において、横断方向アングル部材５４は、対向する支持部材１８、２０上の対向するブロック４６に、各端部にて堅く取り付けられている。同様に、横断方向アングル部材５６は、対向するブロック４８に、各端部にて堅く取り付けられている。部材５４は、好ましくは部材５６に平行である。平行に離隔された長手方向アングル部材５８及び６０は、部材５４及び５６の間の距離を指し渡すことで作用的に部材５４及び５６を連結する。部材５４及び５６を作用的に連結する他の公知の手段を設けてもよい。矩形開口６２は、横断方向アングル部材５４及び５６と長手方向アングル部材５８及び６０とによって規定される。該矩形開口６２は、ブロック４６、４８がベアリングロッド２２、２４、２６及び２８に沿って摺動する際に、バット１２上全体を長手方向に移動できる。当業者であればわかるように、アングル部材５４、５６、５８及び６０は、単に例示のためにアングル部材として示されているが、種々の形状とすることもできる。
さて、図４及び図５に戻ると、処理の間、本を支持するためのキャリアがＶ字型キャリア６４の形態にて示されている。各キャリア６４は、数冊の本又は他の材料を支持してもよい。Ｖ字型キャリア６４は、調節可能な角度を付された側部６６及び６８と、Ｖ字の角度を変化させることができるスプライン７４と、を有する。アングルを付された側部６６、６８及びスプライン（溝）７４は、それらを貫通する複数のホール７０を有する。Ｖ字型キャリア６４は、処理されるべき本７２あるいは小冊子又は綴じられた形態での他のタイプのセルロース材料が、アングルを付された側部６６及び６８の間に端から端まで置かれ、本又は小冊子の背がスプライン７４にてＶの頂点に隣接するように設計されている。ホール７０を利用して、フロントカバー８０及びバックカバー８２をそれぞれＶ字型キャリア６４上の所望の位置に取り付けるために、クランプ部材７６及び７８のような手段が用いられる。クランプ部材７６及び７８は、ボルト、スクリュー又は他のホール７０を通過する締結具手段によって、固着される。材料をキャリア６４に固着するために、例えばネット、革ひも又は吸引手段等の他の適当な固着手段を設けてもよい。軸方向ストッパ７７は、キャリア６４のスプライン７４内のホール７０に置かれて、本の軸方向移動を防止する。Ｖ字型キャリア６４は、水平方向支持部材８８に取り付けられた垂直部材８４を含む。加えて、ハンドル９２は、水平方向指示部材８８上方に突出して、キャリア６４を容易に掴むことができるようにされている。Ｖ字型キャリア６４は、好ましくは矩形開口６２内に挿入できるように構築され、また水平方向支持部材８８は、長手方向アングル部材５８及び６０に沿ってどこでも支持される。この態様において、数冊の本を同時に処理するために、数個のキャリア６４を支持フレーム５１内に数列にラインアップしてもよい。あるいは、単一のキャリア６４を用いるか又は多重のキャリア６４を平行に置いてもよい。後者の状態では、横断方向アングル部材５４、５６はキャリアの支持分際８８を支持するために用いることができる。処理媒体内の本の浮力に対抗すべくフレーム５１内にキャリア６４を固着するために、フック５７又はクランプ等のロック部材を部材５４及び５６上に又は支持部材８８上に設けてもよい。
キャリア６４は、他の形状としてもよい。キャリア６４は、処理中、処理されるべき粒子状のセルロース材料をキャリア内に固定的に保持して且つ処理媒体にセルロース材料を完全に暴露できるような態様に構成されなければならない。例えば、書類は、スロット、又はスロット内に流体を通過可能とする解放ウェーブ、格子あるいはメッシュ状のアコーディオンスタイルに溝を付されたキャリア等の箱状キャリア内に保持されてもよい。メッシュタイプのスクリーンを設けてもよく、該スクリーンがない場合には浮き上がるであろう綴じられていないページを完全に包囲する。あるいは、Ｖ字キャリア、箱状キャリア又は別のホルダを締結することができる平坦な板を設けてもよい。
支持フレーム５１に往復運動を分与する手段は、プーリ１１４、１２０によってフライフォイール１０４に取り付けられたギアボックス１１７を有するモータ１１６であることが好ましく、該フライフォイールは、次いで駆動部材すなわち駆動アーム１００によて支持フレーム５１に連結される。駆動部材１００は、Ｕリンク１０３を介するピン１０１によって、横断方向アングル部材５４に枢動的に取り付けられる。駆動部材１００は、幾つかの取り付けポイントすなわちホール１０６の一つ内のピン１０５によって、フライフォイール１０４に回転可能に取り付けられる。シャフト１０８は、フライフォイール１０４の中心から外方向に延びる。シャフト１０８は、他端１０９にてプーリ１１４に取り付けられる。プーリ１１４は、ベルト１２２によって、第２のプーリ１２０に作用的に連結される。プーリ１２０は、ギアボックス１１７から延びる駆動ロッド１１８によって駆動される。モータ１１６、ギアボックス１１７及びベアリング１１２は、ベース１１０に取り付けられる。プーリ１２０は、プーリ１１４と同じ平面内に置かれる。ベルト及びプーリ駆動に代えて、例えばストローク長さ及び速度を変えることができるギア駆動又はピストン（水圧又は油圧）駆動等、他の適当な駆動機構を利用することができることが認められている。あるいは、フライフォイールに直接結合されている可変速度駆動を設けてプーリの変化を避けることもできる。さらにまた、振り子式駆動を用いて媒体内の本を揺動することもできる。この場合の運動は、真に水平ではなく、ほぼ水平方向にてより弓状である。記載したように、相対流速は、臨界運動基準であるべきと信じる。
作用において、モータ１１６及びギアボックス１１７は、プーリ１２０を回転させ、該プーリ１２０はベルト１２２を介してプーリ１１４を回転させる。このとき、フライフォイール１０４は回転し、次いで、駆動部材１００を移動させる。というのは、駆動部材１００は、支持フレーム５１が往復する横断方向アングル部材５４を介してフレーム５１に枢動的に取り付けられているからである。したがって、キャリア６４はバット１２内で往復運動して、本７２及び他のセルロース材料は、バット１２内の媒体を介して、所定の速度及び所定の長さ全体にわたって、ほぼ水平方向に前後に引かれる。本７２の往復運動は、本のページを図５に示すように扇状に広げるので、各本の各ページの表面全体がバット１２内の処理媒体に暴露されることになる。
本を最も完全に処理できるような駆動部材１００のストローク長さ及びストローク速度を決定するためにテストを行った。その結果を以下の表に示す。テストは、比較的大きな容積の百科事典（Ｃｏｌｌｉｅｒｓ）と、百科事典の大きさ及びページ数の半分よりもいくらか小さいテキストブック又は小説等の比較的小さな本と、を用いて行われた。本のタイプは、大きな本について（Ｌ）、小さな本について（Ｓ）の符号で示した。本のｐＨは、処理された本内の種々のページ上の幾つかの地点で、処理前（Ｂ）及び処理後（Ａ）に測定した。クロロフェノールレッドを浸した綿棒を用いて、テスト位置に染み（スポット）をつけた。テストされる各ページに９スポットをチェックした。クロロフェノールレッドは、ｐＨがアルカリ性になると紫色に変色する。
以下に表示したテスト結果によれば、テストされたすべてのページのすべての区域のｐＨは、処理前の酸性値から処理後のアルカリ性値に上昇した。本発明の処理方法は、従来脱酸化が困難であった本の背に隣接する領域のｐＨでさえも上昇させた。
クロロフェノールレッドスポットテストは、駆動部材１００のストローク長さ及びストローク速度を変えることによって改良された結果が得られることを示している。さらに、大きな本は、長いストロークで低速で処理することがかなり良好であることが明らかとなった。例えば、テスト４及び５は、速度１２〜１６ｒｐｍ及びストローク長さ３０、４８センチメートル（１２インチ）で、大きな本及び小さな本の両者とも１００％の脱酸化が行われたことを示し、テスト８及び９は、ストローク速度が２３ｒｐｍのときには大きな本よりも小さな本の方がより良好に処理されたことを示す。大きな本にとって最も悪い結果は、テスト３及び６の場合に得られ、このときストローク長さは１０．１６センチメートル（４インチ）まで減少していた。
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本７２及びバット１２内の媒体内で懸濁している粒子の間の接触を促進させるために、粒子の塊の形成を破壊して防止し、且つ粒子を分散させる超音波発生器１３０によって、音波エネルギーをバット１２内に導入することができる。超音波発生器は、必要であれば、処理中、連続的に又は周期的に作動させてもよい。所望であれば、バット１２を介する流体の運動を与えるために、さらにバット１２内の流体を濾過するために、バット１２と連結させて再循環システム１６２を用いることもできる。適当なバルブ１７５が解放されている場合にバット１２から流体が流出するように、パイプ１７０をバット１２と流体連通状態にする。流体は、ポンプ１６６によりバット１２から抜き出され、ライン１６４を介してバット１２内に戻される前にフィルタ１６８を通過する。所望であれば、バルブ１７２及び１７４を設けて、フィルタ１６８を通して流体が通過する前後のいずれかでバット１２から排出可能としてもよい。
本を脱酸化するために有効な所定時間だけ、本７２を処理媒体に暴露した後、本を乾燥する。ドライヤーは、相互連結されたシステム内で個々のユニット又は個々のセクションとされていてもよく、またはバット１２の一部であってもよい。後者の例の場合、処理流体は、バットから排出されて保持タンク（図示せず）に搬送される。ドライヤー１４０について後述するように、暖かい空気がバット１２内にパイプで送り込まれる。
さて図６及び７に戻ると、個々のドライヤー１４０が示されている。ドライヤー１４０は、ロッド１４４に固着された可撓性メッシュウェブ１４２から作られたラック１８０を含む。隣接するロッド間には、ゆるやかにウェブがかけられている。各ロッド１４４は、矩形フレームの頂部に取り付けられている。ドライヤー１４０は、４つの側部１７０及び底部１７２を有し、包囲されたチャンバを規定するために蓋１５２によってカバーされていることが好ましい。こうして閉鎖された乾燥システムが提供される。処理後、本７２がドライヤー１４０内に移動される。本又は他のセルロース材料は、メッシュウェブ１４２の上に置かれてもよい。あるいは、キャリア６４をバット１２から持ち上げてドライヤー１４０のチャンバに移してもよい。さらにまた、ドライヤー１４０内の固定された棚又は他の支持表面を設けてもよい。材料を支持する手段が何であれ、ラックのメッシュウェブ、固定された棚又は支持表面及びキャリアは、そこに置かれた本及び他の書類を空気の流れと接触させることができるような構造でなければならない。乾燥は、本７２上全体に暖かい空気を流す手段によって行われることが好ましい。あるいは、室温での蒸発作用を用いてもよい。しかしながら、本に損傷を与えずに処理流体の回収を最適化するように、温度及び湿度は制御されることが好ましい。本又は他の書類に損傷を与えるような高温であってはいけないし、低すぎる湿度レベルであってもいけない。正確な温度及び湿度レベルは、装丁及びカバー材料を含む処理される材料のタイプに依存するであろう。
乾燥の好ましい方法において、空気はヒータ１５８内で暖められ、チャンバの端壁内の入り口１７７を介してチャンバ（ドライヤー１４０又はバット１２のいずれか）内に通過させられる。該空気は、チャンバの底部の出口１７８に近いポンプ１７６によって、チャンバを通して、本の上全体及び周囲に吸引される。暖かい空気は、過剰のページ上の処理媒体残渣を蒸発させる。上述したように、処理媒体は、リザーブとしてページ内及び上に維持されるであろう。ここで、過剰の媒体残渣とは、リザーブとしてページの繊維内又は表面上に保持されているアルカリ性粒子ではなく、アルカリ性粒子が分散されている媒体であってもはやページの表面上に取り付けられておらずまたは結合していない媒体をいう。空気は、ドライヤー１４０から出口を通して除去されて、復水器１５４に向けられてもよい。復水器１５４内では、空気流が冷却されて、過剰の媒体残渣が濃縮されて空気から除去される。次いで、結果として生じる濃縮物は、採集器１５６内に排出されることが好ましい。水もまた濃縮されるであろう。処理媒体を再使用する前に、通常は静かに注がれて分離される。次いで、冷却された空気は、ヒータ１５８に戻されて、ここで再度暖められてライン１６０を通してドライヤー１４０に戻すように循環されることが好ましい。こうして規定された空気の経路は、過剰の処理媒体を再循環可能とし、作業者が蒸気に暴露されないように防止することができる閉鎖システムである。別の装置において、処理された材料から蒸発した処理材料を濃縮するために、復水コイルが自然の循環を用いる乾燥チャンバ内に直接置かれてもよい。
所望であれば、コンベヤ（図示せず）でバット１２をドライヤー１４０に連結することもできる。コンベヤは、バット１２からドライヤー１４０までキャリア６４を自動的に搬送するであろう。コンベヤは、処理媒体の蒸発損失を最小にするために、ハウジング（図示せず）内に包囲されていることが好ましい。
本発明を主に本に関して記載したが、本発明は雑誌、新聞、地図、書類等の他のタイプのセルロース材料にも用いることができる。当業者であればわかるように、本発明の方法及び装置に対して、本発明の請求の範囲を逸脱しない限りにおいて多数の変更及び改変がなされてもよい。かような変更及び改変は、前述の説明及び添付の請求の範囲によってカバーされているものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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