(57)【要約】  重大な遅延時間をもたらさずに実行することができる遷移待ち状態除去のための技術が、サーモメカニカルパルプ応用例のフィードバック制御のためのパルプ分析を促進することができる。パルプ原料を分析する方法が、（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集するステップと、（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために試料の濃度を調整するステップと、（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機を使用するステップと、（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するためにパルプ組成物を分析するステップとを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集するステップと、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために前記試料の濃度を必要ならば約０．１〜５％に調整するステップと、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように前記調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機（５４）を使用するステップと、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するために前記パルプ組成物を分析するステップと、
を含む、パルプ原料を分析する方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ）が、少なくとも９５℃の温度である水で前記試料を希釈するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｃ）が、遷移待ち状態の所望の水準が除去されるまで前記調整済みパルプ試料を再循環させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
遷移待ちチェストを必要としない、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
遷移待ち特性を有する機械パルプを製造するためにセルロース繊維原料を叩解するリファイナを制御する方法であって、
（ａ）前記機械パルプの典型的な試料を収集するステップと、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために前記試料の濃度を必要ならば約０．１〜５％に調整するステップと、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように前記調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機（５４）を使用するステップと、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するために、前記パルプ組成物を分析するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた前記分析に応答して、製造された前記機械パルプがある所望の特性を有することを保証するように少なくとも１つのリファイナパラメータを制御するステップと、
を含む方法。
【請求項６】
ステップ（ｄ）が、少なくとも１つのパルプ変数を測定するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのリファイナパラメータが、自動的操作を受ける操作済み変数である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集する手段（５０、６０、５２）と、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために前記試料の濃度を約０．１〜５％に調整する手段（５８、６２）と、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように前記調整済み試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するために使用される離解機（５４）と、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するために前記パルプ組成物を分析する手段（５６）と、
を備えるパルプ原料を分析する装置。
【請求項９】
前記典型的な試料を収集する前記手段が、機械パルプを生産するサーモメカニカルパルプリファイナ（４４、４６）の噴出しラインから試料を抜き取る、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
生産された機械パルプがある所望の特性を有することを保証するように少なくとも１つのリファイナパラメータを制御する信号（７０）を生成する手段（ｅ）をさらに含む、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ叩解および製紙に関し、具体的には、効率的および迅速にサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ：ｔｈｅｒｍｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｕｌｐ）から遷移待ち状態を除去して、その結果、パルプ分析が最小の遅延時間に実施されてＴＭＰ工程をより迅速に制御することができるようにする技術を使用することにより、製紙工程で使用されるパルプの製造および品質を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙パルプ製造工程は、製造されるパルプが有することを求められる品質に応じてより多い、または少ない量のセルロースを含む繊維を分離するために原料を粉砕することにある。工程は、本質的に、基本的に機械的な磨砕操作から成るが、基本的に化学的である多少は効果的な脱リグニン操作と併用することができる。
【０００３】
２つの処理の相対的な重要性によって５つの主なパルプの種類に分類することができる。
（１）原料を事前の化学的な処理をまったく行わずに磨砕することによって得られる機械パルプ。
【０００４】
（２）リグニンを軟らかくするために事前に原料を蒸煮することによって製造が容易である、圧力下で磨砕することによって得られるサーモメカニカルパルプ。
（３）化学的な試薬で原料をｉｎ  ｓｉｔｕまたはｅｘ  ｓｉｔｕで予備的に処理することに併用して、磨砕することによって得られる機械化学パルプ。
【０００５】
（４）事前に圧力下で部分的な化学的「蒸解」を受けた原料を磨砕することによって得られるセミケミカルパルプ。
（５）化学工程が、はるかに効果的であり、脱リグニン化および繊維への粉砕の大部分の両方を生成する化学パルプ。
【０００６】
リファイナ機械パルプ（ＲＭＰ：ｒｅｆｉｎｅｒ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｕｌｐ）は、木材チップ（および時にはおがくず）をディスクリファイナ内で機械的に粉砕することによって製造される。この工程は、通常、連続して操作される２つの叩解段階、すなわち２段階叩解の使用を含み、従来の磨砕された木材よりも長い繊維のパルプを製造する。その結果、このパルプは石で磨砕された木材の繊維よりも強く、濾水度が高く、太いが、通常はいくらか色が濃い。サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）は、ＲＭＰの最初の主要な修正形態であったが、新聞用紙およびボール紙向けの裂け目の多いパルプを製造するために今でも大規模に使用されている。この工程は、叩解の前、および叩解の間の短時間、圧力下で原料を蒸煮するステップを含む。蒸煮するステップはチップを軟らかくすることに役立ち、製造されたパルプは、ＲＭＰよりも長い繊維のパーセンテージが高く、パルプ片が少ないという結果になる。ＴＭＰ工程から叩解されたパルプは、叩解された繊維を高温水の中に弛緩させて遷移待ち状態を除去することが可能な遷移待ちチェスト内に貯蔵される。遷移待ちチェスト内では、パルプは概ね約７０℃〜９０℃の温度の範囲内で２０〜３０分間、またはそれより長く、約１．２５％の濃度で掻き混ぜられる。試料を収集し、様々な基準によって測定されるように濾水度および繊維長分布などのパルプ品質パラメータを決定する繊維品質モニタが、通常、遷移待ちチェストの出口に配置される。
【０００７】
均一かつ高品質なＴＭＰパルプを製造することがますます重要になっている。紙製造業者は、製紙機械操作を最適化し、いくつかの例では、高価なクラフト完成紙料を置き換えることを切望している。進歩した工程制御はパルプおよび製紙産業で概ね受け入れられてきているが、サーモメカニカルパルプ工程は今でもほとんどのパルプ破砕機で手動制御されている。手動制御に依存するのは主としてＴＭＰ工程の複雑さに起因しており、この工程は、叩解工程の多くの区画からの制御および様々な入力を要求するという高度に相互連携的なものである。加えて、噴出しラインの濃度がほとんどの場合オンラインセンサを使用して測定されないので、ＴＭＰ工程の制御はさらに複雑である。遷移待ちチェストの操作が完全な遷移待ち状態の除去を保証するために少なくとも３０分の滞留時間を必要とするので、繊維長および濾水度などのパルプ品質の記述的な変数もまた、頻繁に測定されることはない。
【０００８】
高品質なサーモメカニカルパルプを製造するために、叩解工程は厳重に制御されなければならない。残念ながら、遷移待ちチェストの動作が重大な遅延をもたらすので、パルプ品質変数の応答は極めて遅い。長い遷移待ちチェストの動作により、パルプ品質変数の任意の閉ループ制御の最大の達成可能な実行頻度が制限される。叩解システムに起こった任意の変化は品質に直ちに影響を与えるであろうが、遷移待ちチェストの存在により変化は直ちに測定することはできない。この産業は、分析のためにパルプ内遷移待ち状態を即座に除去することができる高速試料用組立体を必要とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、重大な遅延時間をもたらさずに実行することができる遷移待ち状態の除去のための方法および装置の発展に部分的に基づく。その結果、リファイナが所望の叩解程度を有する機械パルプを製造するために正確に制御され得るように、迅速かつ正確なフィードバックが提供される。このことにより、所望の特性を有するパルプの生成を最大限に高め、所望されない特性を有するパルプの生成を最低限に抑えることが可能である。
【００１０】
一態様では、本発明はパルプ原料を分析する方法に向けられたものであり、この方法は、
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集するステップと、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために試料の濃度を必要ならば約０．１〜５％に調整するステップと、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機を使用するステップと、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するためにパルプ組成物を分析するステップとを含む。
【００１１】
本発明を用いて、パルプ試料は、例えばＴＭＰ叩解工程の噴出しラインから分析のために取り出すことができる。ステップ（ａ）からステップ（ｄ）は現在の遷移待ち状態除去技術で達成され得るよりもかなり短い時間で完了することができ、パルプ組成物データは、即座に工程フィードバック制御のために利用できる。要するに、本発明の高速試料用組立体は、遷移待ちチェストに付随する遅延を削減する。
【００１２】
遷移待ち特性を有する機械パルプを製造するためにセルロース繊維原料を叩解するリファイナを制御する方法であって、この方法は、
（ａ）機械パルプの典型的な試料を収集するステップと、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために試料の濃度を必要ならば約０．１〜５％に調整するステップと、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機を使用するステップと、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するためにパルプ組成物を分析するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた分析に応答して、生産された機械パルプがある所望の特性を有することを保証するように少なくとも１つのリファイナパラメータを制御するステップとを含む。
【００１３】
パルプ原料を分析する装置は、
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集する手段と、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために試料の濃度を約０．１〜５％に調整する手段と、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように調整済み試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するために使用される離解機と、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するためにパルプ組成物を分析する手段と
を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、連続処理または一括処理方法で使用されることができるパルプ試料用組立体を対象とする。本発明は、具体的には、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）工程と共に使用するのに適しているが、このパルプ試料用組立体は、パルプ製造工程の様々な段階から得られるパルプ試料から遷移待ち状態を除去する任意のパルプ製造工程と共に使用することができると理解されたい。
【００１５】
本発明の技術の好ましい実施形態では、高濃度パルプの試料は高温水または沸騰水で希釈される。高温分解によって遷移待ち状態が試料から除去された後、試料は任意のパルプ品質分析器で分析することができる。通常、約２５％〜６０％の濃度を有する最初の試料は、約０．１％〜５％の濃度、好ましくは約４％の濃度に希釈される。「濃度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）」という言葉は所与の製紙原料の量内の相対的な繊維含有量を説明する。したがって、パルプ製紙原料の濃度の増加は、スラリー化された繊維懸濁水の乾燥木材繊維組成の相対的増加を示す。最初の試料サイズは、一括処理方法でまたは連続試料採取により、通常、約１〜２リットルの範囲内にある。高温分解ステップ自体は完了するのに約１〜５分のみ必要であり、その結果、最初の試料の獲得からパルプ品質分析器からの結果を生成するまで、パルプ分析を実施するために必要とされる時間は、約５〜８分となる。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、パルプ品質分析器からの信号が、木材（または他の繊維質原料）を製紙で使用される繊維状の塊に粉砕する叩解工程、例えばＴＭＰ工程のフィードバック制御のために使用できる。ＴＭＰ工程は遷移待ちチェスト内につながっている単一のリファイナラインを使用することができ、または共通の遷移待ちチェスト内につながっている複数の並列リファイナラインを使用してもよい。各リファイナラインは、少なくとも１つのリファイナを含み、好ましくは各ラインが直列に結合されている２つ以上のリファイナを含む。パルプ品質分析器からの信号はＴＭＰ工程、または任意のその操作単位内の個々の任意のリファイナラインを制御するように適用できる。したがって、「全体的」ＴＭＰ工程（または「全体的」ＴＭＰ叩解工程）という語句はリファイナラインによって包含される工程を意味する。
【００１７】
本発明は、ＴＭＰ工程の単一のリファイナライン（ライン内に２つのリファイナを有する）に関連して説明することになるが、本発明は各リファイナラインが少なくとも１つのリファイナを有する少なくとも１つのリファイナラインを含む任意のＴＭＰ工程に適用可能であることを理解されたい。さらに、複数のリファイナラインＴＭＰ内のリファイナラインはすべて、同じ数のリファイナを有することが好ましいが、このことは必須ではない。したがって、一例として、本発明は、各リファイナラインが異なる数のリファイナを有する複数の並列リファイナラインからなるＴＭＰ工程に適用可能である。各リファイナラインは、本発明を用いて制御できる。
【００１８】
ＴＭＰ叩解工程およびリファイナ装置は、当技術分野で既知であり、例えば、Ｄａｎｉｅｌｓｓｏｎらの米国特許第６３６１６５０号、Ｐｉｅｔｉｎｅｎらの米国特許第５０１６８２４号、Ｏｊａｌａの米国特許第４２３１８４２号、Ｇｏｈｅｅｎらの米国特許第４１４５２４６号、Ｈｕｕｓａｒｉの米国特許第４４２１５９５号、Ｇ．Ａ．Ｓｍｏｏｋの「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｆｏｒ  Ｐｕｌｐ  ＆  ＰａｐｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ」２ｎｄ  ｅｄ．、１９９２、Ａｎｇｕｓ  Ｗｉｌｄｅ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．、およびＰｕｌｐ  ａｎｄ  Ｐａｐｅｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｖｏｌ  ＩＩＩ（Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ  Ｍａｋｉｎｇ）、Ｒ．ＭａｃＤｏｎａｌｄ，ｅｄ．１９７０、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ、およびＤｕ，Ｈ．の「Ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｂｌｅ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ａ  ＴＭＰ  ｐｌａｎｔ」Ｐｈ．Ｄ．ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ、ＵＢＣ、Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ、ＢＣ、Ｃａｎａｄａ、１９９８に記載されており、それらをすべて参照として本明細書に組み込むこととする。
【００１９】
図１は、直列に構成されている主リファイナ（ＰＲ：ｐｒｉｍａｒｙ  ｒｅｆｉｎｅｒ）４４および副リファイナ（ＳＲ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｒｅｆｉｎｅｒ）４６を含むリファイナラインを示す。リファイナは、ディスクリファイナであることが好ましい。このリファイナラインは、例えば、共通の遷移待ちチェスト内につながっている複数の並列ラインの１つであることができる。主リファイナ４４は、送りねじ１２、ディスク１３、ディスク１４、およびモータ１６を有する。プレート間隙の距離とは、２つのディスク１３およびディスク１４の間隔である。水がライン３８を介してリファイナに供給される。同様に、副リファイナ４６は、送りねじ２２、ディスク１９、ディスク２２およびモータ２４を有する。水がライン３６を介して副リファイナに供給される。Ｓｕｎｄｓ  ＣＤ７０などの市販のリファイナを使用することができる。プレート間隙を一定にするために市販の正確なディスク間隙システムを使用することができる。
【００２０】
原料、例えばチップ供給は、リファイナラインの予備蒸煮器１０に入る。予備蒸煮器１０は、チップ温度を典型的には１８０℃に上昇させるために破砕蒸気および再循環工程蒸気の両方を使用できることが好ましい。予備蒸煮は木材チップから同伴空気を除去し、リグニン軟化を誘導する。ねじ速度は主リファイナ４４への供給体積速度を決定する。主噴出しライン３４を介して主リファイナ４４の次に続くものは、主噴出しラインから半叩解済みパルプおよび蒸気を分離する蒸気分離器１８である。分離器１８からの蒸気は大気中に排出され、または蒸気回復システム内で回復される。
【００２１】
次いで半叩解済みパルプは、分離器１８から、さらに繊維を成長させるために副リファイナ４６内に供給される。副噴出しライン４０を介して副リファイナ４６の出口に遷移待ちチェスト２６がある。遷移待ちチェスト２６は、叩解された繊維の大部分を高温水中で弛緩させて遷移待ち状態を除去することができる。遷移待ちチェストからのパルプは、準備の方法および最終的用途に応じて幅広い加工工程を受けることになろう。副噴出しライン４０からの叩解済みパルプの小部分が、遷移待ち状態の除去および分析のための高速試料用組立体８０内に分流される。
【００２２】
図２に示すように、バルブ６０の作用により、パルプ試料はライン５０を介して副噴出しライン４０から貯蔵小室５２内に分流される。水／洗浄流体源５８からの水が、試料を所望の濃度に希釈するために、貯蔵小室５２に加えられる。熱交換器６２が典型的には少なくとも約９５℃に水を熱するために使用可能である。試料を希釈するために沸騰水を用いることが好ましい。希釈が完了した後、希釈済み試料は、ライン６６を通って離解機５４内に汲み出され、離解機５４ではパルプからの所望の水準の遷移待ち状態が迅速に除去される。その後、試料がライン６４を介して排出されると、標準繊維品質モニタ（ＱＭ：ｑｕａｌｉｔｙ  ｍｏｎｉｔｏｒ）５６がカナダ標準濾水度（ＣＳＦ：Ｃａｎａｄｉａｎ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｒｅｅｎｅｓｓ）および平均繊維長（ＭＦＬ：ｍｅａｎ−ｆｉｂｅｒ  ｌｅｎｇｔｈ）などの１つまたは複数のパルプ品質パラメータを測定する。繊維品質モニタは、例えばＭｅｔｓｏ（フィンランド）から市販されている。パルプはライン６４を介して遷移待ちチェスト２６に再利用されることができ、または廃棄されてもよい。
【００２３】
遷移待ち状態除去用の好ましい離解機は、パルプが約９０〜９５℃の温度に維持されつつ遠心力利用のポンプを通ってパルプを高速に再循環させることによる高温離解技術（Ｄｏｍｔａｒ方式としても言及される）を使用する。パルプに与えられたエネルギーが遷移待ち状態を除去する。遷移待ち特性を解除する時間は、パルプのカナダ標準パルプ濾水度を測定することによって測定可能であり、言い換えれば、パルプの濾水度は遷移待ち特性の解除の示度とみなすことが可能である。Ｄｏｍｔａｒ方式は、例えば、Ｋａｒｎｉｓらの米国特許第４２７６１１９号に記載されており、本明細書に参照として組み込むこととする。適切な離解機がＬａｂｔｅｃｈ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｌａｖａｌ、Ｃａｎａｄａ）から市販されている。
【００２４】
本発明の高速試料用組立体装置は、連続的なパルプ試料が分析のために副噴出しライン４０から抜き取れるように連続的に作動することができる。貯蔵小室５２は、試料がその中に配置される前に洗浄されることが好ましい。この洗浄は、貯蔵小室５２を水／洗浄流体源５８からの水および洗浄流体で洗い流すことにより実施される。離解機５４もまた、各離解工程の前に同様に洗浄できる。
【００２５】
図１は、パルプが分析のために副噴出しライン４０から抜き取れることを示すが、パルプは叩解工程の他の段階から試料採取され得ることを理解されたい。例えば、パルプは主リファイナ４４の主噴出しライン３４から分流されてよい。
【００２６】
図１に示すように、リファイナラインはまた、リファイナラインに沿って技術的意図で配置された様々な制御器および指示器を含む。これらの機器はすべて市販されており、既存のＴＭＰ破砕機内に通常は存在する。正確な間隙制御器（ＺＣ）が液圧制御器と置き換えることができる。直列式噴出しライン濃度指示器は、すべての破砕機には存在しないことがある。直列式センサがない場合、第一原理（量平衡およびエネルギー平衡）モデル技術および／または経験的（多変数の統計的データ分析）モデル技術に基づくソフトウェアセンサが、噴出しライン濃度を予測するために使用される。
【００２７】
図２に示すように、繊維品質モニタ５６からの信号が、デジタル信号を分析して種々のパルプパラメータ、例えば、ＣＳＦおよびＭＦＬなどの値を計算する工程制御器７０に伝達される。加えて、工程制御器は、叩解工程の種々の構成要素の作動を制御するこれらの測定値に応答して作動する制御システムを含む。また工程制御器７０は、例えば（ｉ）モータ負荷指示器、（ｉｉ）濃度指示器および（ｉｉｉ）叩解領域温度を含む、図１に示す１つまたは複数の他の工程パラメータ測定装置からの入力信号を受信することが好ましい。一実施形態では、本発明の高速試料用組立体から得られたＣＳＦおよび／またはＭＦＬ測定値、好ましくはそれに加えて他の被制御変数（ＣＶ：ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｖａｒｉａｂｌｅ）からの測定値に応答して、工程制御器７０は、ＴＭＰ工程を最適化するために１つまたは複数の被操作変数（ＭＶ：ｍａｎｉｐｕｌａｔｅｄ  ｖａｒｉａｂｌｅ）を調整するフィードバック制御を提供する。表１は、例示的工程の被操作変数（ＭＶ）および被制御変数（ＣＶ）を列挙する。明らかに、これらは主な変数の典型であり、他のＴＭＰ工程変数が操作および制御されてもよい。
【００２８】
【表１】
2009520119.tif 000002
ＴＭＰ制御器構成は、単ループの比例積分微分（ＰＩＤ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ−ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）に基づく分散制御アーキテクチャを使用することができる。ＰＩＤに基づく制御技術は、流れおよび圧力調整などの局所制御ループの調整に対して受け入れ可能であるが、ＰＩＤ制御器は複雑な多変数動作に対処することができない。加えて、ＰＩＤ制御器は単一工程出力だけを制御することができる。しかし、パルプ品質を適切に制御するために、例えばＣＳＦおよびＭＦＬなどの少なくとも２つの変数が制御されなければならない。これらの変数は物理的に関連があるので、それらは任意の目標に対して独立して制御できず、その代わりに、これらの変数は操作者が定める品質ウィンドウ内で制御されなければならない。品質ウィンドウは、パルプ品質変数に上限および下限を設定することにより定められる。この制御の問題に対処するために、工程の制約に対処することもできる多変数制御器が必要とされる。制約された、モデルに基づく予測制御モデル（ＭＰＣ：Ｍｏｄｅｌ  ｂａｓｅｄ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、工程産業の中で当然の候補である。ＭＰＣは、効率的に複雑な工程相互連携および制約に対処するために、統一されたフレームワークを提供する。ＭＰＣ技術はまた、産業上受け入れられており、容易に既存の破砕器が配置された制御システムプラットフォームに統合できる。
【００２９】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，  Ｉｎｃ．に譲渡されたＳｉｎｄｈｕらの「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ａ  Ｔｈｅｒｍｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｗｏｏｄ  Ｐｕｌｐ  Ｒｅｆｉｎｅｒ」と題する米国特許出願第２００５／０２６３２５９号は、参照として本明細書に組み込まれており、拡張する分散制御アーキテクチャの技術および集中制御器構成フレームワークに拡張された技術を記載している。しかし、この技術は単一ＭＰＣ制御器を使用することによる集中フレームワークに直接拡張することはできない。工程の動作は広範囲の頻度に広がるので、定められた頻度で実行する単一ＭＰＣは、迅速および緩慢な動作の両方を適切に制御することを提供できないであろう。この問題を軽減するために、２段階制御技術が発達した。
【００３０】
具体的には、‘３３６特許出願で開示されている方法を２段階制御技術においてＭＰＣ技術に適用し、これによりＴＭＰリファイニングライン全体を制御して、処理量を増加させ、エネルギー使用を低減し、パルプ品質を向上させることができる。この制御技術により、工程の動作での自然な分断が強化される。その結果、モデルによる予測領域制御式の（Ｍｏｄｅｌ  Ｐｒｅｄｉｃａｔｉｖｅ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御器が、工程の迅速および緩慢な動作を独立して調整するように構成できる。第１段階は好ましくは、リファイナラインモータ負荷および噴出しライン濃度を調整する安定制御器（Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。第２段階は好ましくは、パルプ品質変数に付随する緩慢な動作を制御する品質制御器（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。品質制御器は、最終的パルプ品質を制御するためにプレート間隙を直接操作することができる。プレート間隙を直接操作することにより、内部特定エネルギーループを実行する必要がなくなる。しかし、各リファイナの特定エネルギーループは包含されてよい。この制御技術では、設計者は、２つの段階の実行頻度を独立して選択することができる。最大許容モータ負荷でリファイナラインを作動することにより、生産量は、所与のパルプ品質ウィンドウに対して自動的に最大化される。このモジュール手法はまた、共通の遷移待ちチェストにつながっている複数のリファイナラインに対処することができる。安定制御器および品質制御器を一体化し、協調させるために、分散型二次プログラミングに基づく最適化ツールもまた発達した。最適化ツールは、工程の全体的な最適化を実行し、制御技術の全体の制約された操作を改善する。本発明の試料用組立体を使用することにより、迅速なパルプ品質測定値が利用可能で、迅速および緩慢な動作の論点はもはや問題ではないので、品質制御層は安定化層に直接組み込まれることが可能である。複数のリファイナラインの協調は、やはり最適化ツールを使用して実現できる。この手法は、米国特許出願第２００５／０２６３２５９号に記載された方法の一部分であり得る。
【００３１】
上記に本発明の原理、好ましい実施形態および操作形態が説明された。しかし、本発明は、考察された特定の実施形態に限定されると理解するべきではない。したがって、上記に記載の実施形態は、限定的ではなく例示的であると考えられるべきであり、各種変更形態が、特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から離れることなく当業者によってこれらの実施形態の中で実施できると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】高速試料用組立体の実行を示すＴＭＰ工程のリファイナラインの流れ図である。
【図２】高速試料用組立体の詳細図である。
【図１】
2009520119.tif 000003
【図２】
2009520119.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月19日(2008.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集するステップと、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために前記試料の濃度を必要ならば約０．１〜５％に調整するステップと、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように前記調整済みパルプ試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するための離解機（５４）を使用するステップと、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するために前記パルプ組成物を分析するステップと、
を含む、パルプ原料を分析する方法。
【請求項２】
ステップ（ｃ）が、遷移待ち状態の所望の水準が除去されるまで前記調整済みパルプ試料を再循環させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遷移待ちチェストを必要としない、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
（ａ）パルプ原料の典型的な試料を収集する手段（５０、６０、５２）と、
（ｂ）調整済みパルプ試料を生成するために前記試料の濃度を約０．１〜５％に調整する手段（５８、６２）と、
（ｃ）実質的に遷移待ち特性のないパルプ組成物を形成するように前記調整済み試料内のパルプから遷移待ち状態を解除するために使用される離解機（５４）と、
（ｄ）少なくとも１つのパルプ品質を測定するために前記パルプ組成物を分析する手段（５６）と、
を備え、
遷移待ちチェストを必要としない、パルプ原料を分析する装置。
【国際調査報告】
2009520119.tif 000005
2009520119.tif 000006