(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
均一の高い品質を有する紙またはボール紙を得るための、投入紙パルプ（１、２、３）を含む１つまたは複数の層から成る紙またはボール紙の製造に関連する方法であって、紙またはボール紙の廃棄物、いわゆる損紙（７）の繊維組成が決定され（４）、その後、前記損紙が分別され（５、６）、それによって得られた少なくとも１つの繊維部分（８、９、１０）が、前記紙またはボール紙中の所与の層に搬送され、前記得られた繊維部分（８、９、１０）中の前記繊維組成が前記所与の層に対する前記投入紙パルプ（１、２、３）中の繊維組成と適合するように前記分別（５、６）が制御される、紙またはボール紙の製造に関連する方法において、前記損紙（７）の前記繊維組成は、繊維長、繊維幅、繊維粗度、繊維形態、および繊維可撓性の各パラメータのうちの１つまたは複数をオンラインで特徴付けすること（４）によって決定され、それに対して、得られた繊維部分（８、９、１０）中の前記繊維組成は、同様に決定されるかあるいは算出され、前記所与の層に対する前記投入紙パルプ（１、２、３）中の前記繊維組成は、１つまたは複数の前記パラメータを断続的に特徴付けることによって決定される、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項２】
前記分別（５、６）は、前記所与の層に対する前記投入紙パルプ（１、２、３）中の繊維組成、前記損紙（７）中の繊維組成、および少なくとも１つの前記得られた繊維部分（８、９、１０）の繊維組成の各パラメータのうちの１つまたは複数に基づいて制御される、請求項１に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項３】
前記分別（５、６）に使用される分別機器は、前記分別機器へのそれぞれの異なる投入繊維組成の分別効率および動作条件に関して断続的に特徴付けされ、動作条件は、前記分別機器への投入流量、投入流量と廃棄流量との比、投入流の濃度、または同様な動作条件を指し、特徴付けは、前記分別（５、６）の前記制御の基礎を形成する、請求項１又は２に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項４】
前記分別（５、６）は、前記分別機器の少なくとも１つの動作条件を変更することによって、連続的に制御され、前記動作条件は、前記分別機器への投入流量、投入流量と廃棄流量との比、投入流の濃度、または同様な動作条件を指す、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項５】
前記損紙（７）は、分別（５、６）の前に、繊維サスペンションに分解され、該繊維サスペンションはその後、必要に応じてこう解または洗練によって処理される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項６】
前記損紙（７）の前記分別（５または６）は、繊維組成が第１の所与の層の前記投入紙パルプに類似した第１の種類の繊維で主として構成された第１の繊維部分と、繊維組成が第２の所与の層の前記投入紙パルプに類似した第２の種類の繊維で主として構成された第２の繊維部分とを形成する少なくとも１つのステップで行われ、その後、前記第１の繊維部分は前記第１の層に搬送され、前記第２の繊維部分は前記第２の層へ搬送される、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項７】
前記第１の繊維部分は、主として短繊維を含むように制御され、前記第２の繊維部分は、主として長繊維を含むように制御される、請求項６に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項８】
前記第１の繊維部分は、可撓性の繊維を主として含むように制御され、前記第２の繊維部分は、剛性の繊維を主として含むように制御される、請求項６に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項９】
前記分別は少なくとも２つのステップ（５、６）で行われ、第１の繊維部分（８）は主として短繊維を含むように制御され、第２の繊維部分（９）は可撓性の長繊維を主として含むように制御され、第３の繊維部分（１０）は剛性の長繊維を主として含むように制御され、その後、第１および／または第２および／または第３の部分は、前記紙または前記ボール紙の製造時に前記所与の層またはいくつかの所与の層（１、２、３）に所与の割合で分配される、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項１０】
所望の割合の分布は、繊維部分（８、９、１０）に混合された後の所与の層（１、２、３）の算出された繊維組成を前記所与の層中の公称繊維組成と比較することによって行われる、請求項９に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項１１】
前記第２の繊維部分（９）は、１つまたは複数の前記所与の層（１、２、３）に所望の割合で分配される前にさらにこう解されかつ／または分別される、請求項９に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【請求項１２】
中間貯蔵と、１つの、幾つかの、またはすべての前記繊維部分（８、９、１０）をこう解または洗練することによる、必要に応じたその後の処理も含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の、紙またはボール紙の製造に関連する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、紙およびボール紙の製造に関連する方法に関する。この方法の目的は、品質のばらつきをなくすことと、製造に伴う余分な廃棄物、いわゆる損紙を変換することによって品質レベルを向上させることである。従来の技術とは異なり、変換された損紙は、より適切に制御されながらボール紙に戻される。
【０００２】
【技術の基礎】
セルロース繊維から紙およびボール紙を製造する際、繊維の特性を最もうまく利用するために様々な製品の繊維組成が重視されている。したがって、たとえば、紙およびボール紙は、最終製品でどの特性が必要であるかに応じて様々な割合の様々な種類の繊維およびパルプで構成された様々なストック組成から製造されている。紙またはボール紙の所与の品質が所与の公称繊維組成を有する場合でも、様々な木材種がそれぞれの異なる繊維特性を有し（表１参照）、木材の繊維には、長さ、幅、繊維壁厚さなどに関する特性の自然のばらつきもあるので、含まれる繊維原材料には自然のばらつきがある。スウェーデン産軟材パルプの繊維長分布は１ミリメートル未満から６ｍｍ〜７ｍｍの範囲である。カバノキパルプの場合、対応する値は１ミリメートル未満から約３ｍｍ〜４ｍｍである。このことは、新鮮なセルロースパルプが繊維特性分布において顕著な非均質性を示すことを意味する。
【０００３】
【表１】
0004753472.tif 000002
紙およびボール紙を製造する際、ある量の余分な材料、いわゆる損紙が常に形成される。この損紙はエッジストリップ、すなわち、最終製品のロール上の幅を有することがあり、その結果、全機械幅を最大限に使用できない、品質が劣るなどとなる。損紙をもたらす因子の前述の例から、損紙の量が時間の経過と共に変化することを理解されたい。品質仕様を満たし全機械幅を使用する製品を製造する場合、存在する損紙は少量である。たとえば、機械上の品質が変化したときなど、何らかの理由で品質仕様を満たすことに問題があり、かつ全機械幅を使用することができないとき、損紙の量が増す。
【０００４】
表２は、損紙の量の変化によって、３層製品中の繊維組成が、いくつかの異なる損紙混合物に対してどのように変化するかを示す計算例を示している。この例は、内側層に直接戻される損紙に基づく例である。
【０００５】
【表２】
0004753472.tif 000003
すべての紙およびボール紙に、多少にかかわらずある公称量の損紙が含まれる。後で処理を行うかどうかにかかわらず、損紙の量全体を直接使用できる場合にかぎり、紙またはボール紙製品中の公称繊維組成による品質のばらつきがなくなり、すなわち、たとえば、生産量の１５％が損紙になる場合、公称値で生産量の１５％の損紙を含む必要がある品質の製品が同時に製造される。他のすべての場合に、損紙は、余分な損紙を貯蔵しなければならないことや、損紙が不足することや、現在製造されている品質の製品とは異なる繊維組成の損紙が貯蔵されることなどのために、公称繊維組成から逸脱した異なる繊維組成による品質のばらつきをもたらす。時間の経過と共に損紙の量が変化すると、やがてすべての紙およびボール紙の品質にばらつきが生じる。
【０００６】
公知の技法によれば、損紙はその量に応じてそれぞれの異なる方法で管理することができる。従来、分解された損紙は、直接、あるいは大おけ／塔に貯蔵された後、あるいはロールとして貯蔵された後に、紙としてあるいは多層紙および多層ボール紙用の内側層として再生されている。理想的なケースでは、損紙は、水中で分解され、必要に応じて、その後こう解または洗練によって処理され、直接、最初に含まれていたセルロースパルプと共に、製造において再生される。しかし、損紙の量の変動のために、損紙を貯蔵しなければならなくなることが多い。この貯蔵は２つの方法で行うことができる。１つの方法では、分解された損紙が、分解およびその後の処理の後で貯蔵用の大おけ／塔に貯蔵される。他の方法は、高品質のロールを貯蔵し、それを分解し、その後、必要に応じて使用できるように適宜処理することである。
【０００７】
多層紙またはボール紙の場合、問題を引き起こすのは損紙の量の変動だけではない。損紙をボール紙の内側層に戻すことによって、分解された損紙が付加される内側層は、外側層から得られた繊維を有するパルプを含むようになる。それによって、多層紙またはボール紙では、坪量で計算した場合、紙またはボール紙の外側層で使用されることが意図された種類の繊維の割合が公称値よりも多くなり、紙またはボール紙の内側層で使用されることが意図された種類の繊維の割合が公称値よりも少なくなる。表２の例を参照されたい。
【０００８】
繊維流中の繊維をスクリーンまたはハイドロサイクロンによって分別できることが知られている。スクリーンは、主として繊維長に従って繊維を分別するために使用され、それに対して、ハイドロサイクロンはそれぞれの異なる厚さ、したがってそれぞれの異なる繊維可撓性を有する繊維を分別するために使用される。研究により、サイズ分別（スクリーン）の助けによって繊維流から大きな割合の短繊維を分離することが可能であることがわかっている（Ｆｒｅｄｌｕｎｄ  Ｍ等「Ｆｏｒｂａｔｔｒａｄｅ  ｋｖａｌｉｔｅｔｓｅｇｅｎｓｋａｐｅｒ  ｈｏｓ  ｋａｒｔｏｎｇ  ｇｅｎｏｍ  ｆｒａｋｔｉｏｎｅｒｉｎｇ」、ＳＴＦＩ−ｒａｐｐｏｒｔ  ＴＦ２３、１９９６年、ストックホルム、ＳＴＦＩ；Ｇｒｕｎｄｓｔｒｏｍ  Ｋ−Ｊ著「ＳＴＦＩｓ  ｓｉｌｔｅｋｎｉｋ  ｈｏｊｅｒ  ｋｖａｌｉｔｅｔｅｎ  ｖｉｄ  ｋｏｍｍｅｒｓｉｅｌｌ  ｄｒｉｆｔ」、ＳＴＦＩ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｋｏｎｔａｋｔ、１９９５年、第１号、７ページ〜８ページ）。ハイドロサイクロンを使用することによってより剛性の高い繊維から可撓性の繊維を分離できることも発表されている（Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ  Ｃａｎａｄａ  ８０（１９７９年）：４、７３ページ〜７８ページ；Ｂｌｉｓｓ  Ｔ著「Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｆｉｂｒｅ  ｆｒａｃｔｏｎａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｃｌｅａｎｅｒｓ」、Ｔａｐｐｉ  Ｐｕｌｐｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１９８４年、２１７ページ；Ｐａａｖｉｌａｉｎｅｎ  Ｌ著「Ｔｈｅ  ｐｏｓｓｉｂｌｉｔｙ  ｏｆ  ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｎｇ  ｓｏｆｔｗｏｏｄ  ｓｕｌｐｈａｔｅ  ｐｕｌｐ  ａｃｃｏｒｄｉｎｇ  ｔｏ  ｃｅｌｌ  ｗａｌｌ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」、Ａｐｐｉｔａ  ４５（１９９２年）：５、３１９ページ〜３２６ページ）。米国特許第５００２６３３号には、パルプにおいて短繊維、フィラー、ごみなどから最長の繊維を分離し、最長の繊維を製紙で再生することを目的とした分別プロセスが記載されている。
【０００９】
さらに、様々な目的のために分別システムにおいていくつかの異なる分別機器を組み合わせることが知られている。米国特許第５４０３４４５号では、７０％よりも多くの再生繊維を含む紙を製造するための再生繊維が分別され、米国特許第５０６１３４５号では、一連のスクリーンを使用してフィラーから繊維が分離されている。いくつかの分別システムにおける目的は、それぞれの異なる特性を有する繊維を分離して各繊維部分をそれぞれの異なる層で使用できるようにすることである。このことは、パルプ中の繊維が粗度に従って分離され、より粗な繊維がある層で使用され、より細い繊維が別の層で使用される米国特許第５１４７５０５号に記載されている。ヨーロッパ特許第０６５３５１６Ａ１号には、同様に、軟材繊維を、ある層で使用される厚壁繊維を有する部分と、別の層で使用される薄壁繊維を有する部分とに分離することが記載されている。
【００１０】
Ｖｏｌｌｍｅｒ  Ｈ．著「Ｓｉｍｕｌｅｒｉｎｇ  ａｖ  ｆｒａｋｔｉｏｎｅｒｉｎｇｓｓｙｔｅｍ」（ＳＴＦＩ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＴＦ８１、１９９７年、ＳＴＦＩ、ストックホルム）には、分別機をそれぞれの異なる動作条件に対して特徴付ける方法と、分別機により、所与の動作条件が得られるように様々な特性を有する繊維をそれぞれの異なる部分に分配する方法が記載されている。この方法によって、所与の特徴を有する分別機の組合せの動作条件がわかっており、投入繊維流の繊維特性組成がわかっているときに、結果として得られる繊維部分中の繊維特性を予測することが可能になる。
【００１１】
繊維の特性をオンラインで決定することも知られている。このようなシステムは、たとえばＦｒａｎｓｓｏｎ  Ｐ−Ｉ．「Ｍａｔｎｉｎｇｅｒ  ｍｅｄ  ＳＴＦＩ  ＦｉｂｅｒＭａｓｅｒ  ｉ  ｅｔｔ  ｋａｒｔｏｎｇｂｒｕｋ」、ＳＴＦＩ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＴＦ７４、１９９７年、ＳＴＦＩ、ストックホルム；Ｋａｒｌｓｓｏｎ  Ｈ．等「ＳＴＦＩ  ＦｉｂｅｒＭａｓｔｅｒ」、ＳＴＦＩ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＴＦ７０、１９９７年、ＳＴＦＩ、ストックホルム；Ｔｈｏｍｓｓｏｎ  Ｌ．等「Ｕｐｐｓｋａｔｔｎｉｎｇ  ａｖ  ａｎｄｅｌｅｎ  ＣＴＭＰ  ｉ  ｃｅｎｔｅｒｓｋｉｒｔ  ｖｉｄ  ｋａｒｔｏｎｇｔｉｌｌｖｅｒｋｎｉｎｇ」、ＳＴＦＩ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＴＦ７８、１９９７年、ストックホルム、ＳＴＦＩに記載されている。
【００１２】
繊維原材料の自然のばらつき、損紙の量の変動、および損紙組成の変動の結果として、品質のばらつきを完全をなくすことが不可能であることが認識されている。それにもかかわらず、紙およびボール紙の品質に対する要件の増大に伴い、このようなばらつきが問題になっている。効率的な製造および製造コストの削減に対する要求が高まっているため、繊維材料の最適な使用法の必要性が重視されている。この場合、紙およびボール紙の製造に使用されるすべての繊維材料を最もうまく使用する必要があり、すなわち、各繊維をそれが最も適していることに使用すべきである。上述の文献において、紙またはボール紙の製造に伴う損紙を管理し、この損紙を分別し、その場合に、損紙中の様々な種類の繊維が、調節された割合で、製造中の紙またはボール紙中の最も適した層に搬送されるように分別を制御する問題について議論している文献はない。
【００１３】
【発明の説明】
本発明によって、紙またはボール紙の製造に伴う余分な材料、いわゆる損紙が最適な方法で再使用される、紙またはボール紙の製造に関連する方法が提供される。本発明によって、製品の品質を調節することができ、製品の使用特性を改善することができ、紙またはボール紙製品の品質ばらつきをなくすことができる。
【００１４】
これらおよびその他の目的は、請求項１に定義された本発明による方法によって実現される。
【００１５】
本発明の一態様によれば、損紙の繊維組成は、繊維長、繊維幅、繊維粗度、繊維形状、および繊維可撓性パラメータのうちの１つまたは複数をオンラインで特徴付けすることによって決定され、それに対して、製造される繊維部分中の繊維組成は同様に決定されるかあるいは算出され、所与の層に対する投紙パルプ中の繊維組成は、上記のパラメータのうちの１つまたは複数を断続的に特徴付けることによって決定される。さらに、分別は、所与の層に対する投入紙パルプ中の繊維組成、損紙中の繊維組成、製造される少なくとも１つの繊維部分中の繊維組成の各パラメータのうちの１つまたは複数に基づいて制御される。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、分別に使用される分別機器は、分別機器に供給されるそれぞれの異なる繊維組成に対する分別効果および動作条件に関して断続的に特徴付けられる。上記の動作条件は、機器への投入流量、投入流量と廃棄流量との比、投入流の濃度、または同様な動作条件を指し、上記の特徴付けは、分別の制御の基礎を形成する。分別は、機器への投入流量、投入流量と廃棄流量との比、投入流の濃度、または同様な動作条件を含む、分別機器の動作条件のうちの少なくとも１つを変更することによって、好ましくは連続的に制御される。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、分別は少なくとも２つのステップで行われ、第１の部分は主として短繊維を含むように制御され、他の部分は主として長繊維を含むように制御される。長繊維を有する部分は、可撓性の長繊維を主として含む第２の部分と、剛性の長繊維を主として含む第３の部分とで構成されるように第２のステップの分別によって制御され、その後、第１および／または第２および／または第３の部分は、紙またはボール紙の製造時に、所与の層またはいくつかの所与の層に所望の割合で分配される。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、分別は、好ましくはスクリーンを使用することによって繊維長に基づいて行われ、それに対して、繊維厚さ、したがって繊維可撓性に基づく分別は、好ましくはハイドロサイクロンを使用することによって行われる。
【００１９】
本発明による方法を使用すると、（好ましくは上述の第１の部分の）存在する化学的短繊維パルプ、（好ましくは、可撓性の長繊維を含む上述の第２の部分の）化学的長繊維パルプ、（好ましくは、剛性の長繊維を含む上述の第３の部分の）機械的パルプにおける損紙を所望の割合で所望の層に戻すことができ、それにより、損紙の量および組成の変動にかかわらず、製品を各層において公称繊維組成に調節することが可能になるので、製品はより高くより均一な品質を有するようになる。
【００２０】
多層紙またはボール紙の場合、本発明を使用することにより、存在する損紙において、
−好ましくは、表面特性に関する厳しい要件が課される元の外側層に化学的短繊維を戻すことができ、
−好ましくは、充填に関する厳しい要件が課される元の内側層に機械的パルプを戻すことができ、
−化学的長繊維を、任意選択で、その後のこう解および／または分別の後で、外側層で使用し、かつ／または内側層の補強物として使用することができる。主として化学的長繊維を含む部分がさらなる分別を受ける場合、こう解の後で、微小な部分を外側層に搬送し、粗な部分を補強物として内側層に搬送することができる。
【００２１】
本発明による方法の利点は、損紙中の様々な繊維成分を分離することによって、所望の割合の繊維成分を、最終製品中のある層に特定の割合で含まれるように制御できることである。特に、オンライン繊維特徴付け、分別機の特徴付け、およびそれぞれの異なる部分の繊維特性組成の算出により、分別機器を適切に組み合わせることによって、個々の各ステップで分別が最適に制御される可能性が高くなるように分別を使用することができる。その後のいくつかの分別ステップによって、所望の繊維特性組成を含む各部分を形成する分別システムを構成することができる。その後、ある部分の所望の繊維特性組成を、所望の層に含めるべき公称繊維特性組成と同等な所望の割合に調節することができる。それにより、製品、すなわち、紙またはボール紙は、プロセスに損紙が含まれるにもかかわらず、良好な品質と、この良好な品質における均一さを実現する。
【００２２】
以下に、各図を参照して本発明について説明する。
【００２３】
【詳細な図の説明】
本発明の提案された実施形態は、図１に簡略形で示されている。この図に基づいて、本発明の一態様をいくつかのステップで説明することができる。
【００２４】
【ステップ１  パルプの特徴付け】
製造後のボール紙または紙内のそれぞれの層に戻されることが意図された各パルプ１、２、３がオンライン繊維特徴付け機器４を用いて分析される。それによって、パルプは、様々な繊維特性／繊維組成、たとえば、繊維長、繊維幅、繊維粗度（繊維長重量）、繊維形態、繊維可撓性などに関して分析される。あらゆるパルプのそれぞれの異なる特性に関する分配を実現するのに十分な量の繊維が分析される。これらの繊維特性／繊維組成は、その後の分別機の特徴付けにおける基準として使用される。
【００２５】
パルプ／パルプ１、２、３の特徴付けが行われると、パルプの繊維特性分布が明確になる。
【００２６】
【ステップ２  分別機の特徴付け】
特徴付けすべき分別機または分別機５、６に、ステップ１に従って繊維特性に関して特徴付けされた投入パルプが供給される。分別機の動作条件および機器は、特徴付け実験中に体系的に様々に変更される。機器とは、たとえば、分別機がスクリーンである場合には使用されるスクリーンバスケットの種類を指し、分別機がサイクロン６である場合には使用される出口ノズルの種類を指す。すなわち、機器は、設計に関する、分別機の制限を決定するものである。動作条件は、たとえば、投入流量、投入流量と廃棄流量との比、投入パルプの濃度、すなわち、ある構成を有するある分別機をどのように動作させるかを決定するパラメータを指す。
【００２７】
動作条件および機器を体系的に変更する間に、ステップ１による投入流と同様に、廃棄流および許容流が特徴付けされる。機器を修正しない場合は、動作条件を体系的に変更すれば十分である。投入流、廃棄流、および許容流に関する繊維特性分布が決定されると、分別機のあらゆる動作条件について許容流曲線または廃棄流曲線が算出される。図２Ａおよび図２Ｂに概略的な例が示されている。
【００２８】
図２Ａおよび２Ｂのグラフは、ある繊維長の、所与の数の繊維のすべてにおいて、ある割合が許容され、残りの割合が廃棄されるものと解釈される。たとえば、長さｘ1を有する繊維のうちで、ｙ1％が許容される。したがって、１００−ｙ1％が廃棄される。長さｘ2を有する繊維のうちでは、ｙ2％が許容され、１００−ｙ2％が廃棄される。図中の２つのグラフは、前述のことと、スクリーン５が繊維長に従って分別を行い、それに対して、サイクロン６が他の繊維特性（繊維長にかかわらない同じ繊維許容度）に従って分別を行うことも示している。スクリーンまたはサイクロンの動作パラメータを変更すると、それぞれのグラフの曲線は、図２Ａおよび２Ｂに示されているように移動する。図３は、スクリーン内の廃棄流と投入流との流量比が変化した場合に何が起こるかを概略図形で示している。したがって、流量比が大きくなると、ある長さの繊維のうちで許容される繊維の割合は小さくなる。
【００２９】
所与の分別機の特徴付けが終了すると、特徴的な繊維特性分布を有する所与の投入パルプを用いて繊維特性分布に関して所望の許容率および廃棄率を達成するように分別機を設計し動作させるにはどうすべきかが明確になる。
【００３０】
本発明の出願では、上述のステップ１および２、特に分別機の特徴付けを連続的に行う必要はない。一方、投入パルプの特徴を連続的に更新できると有用である。分別機の特徴付けは、分別機に影響が及ばないかぎり適切であるが、機器を変更するか、あるいは特徴付け時に様々なパラメータを変更させた間隔から逸脱するように動作パラメータを変更する場合には繰り返す必要がある。投入パルプの特徴付けは、連続的に行われない場合、パルプ製造プロセスを修正するときや、木材収集地域を変更するときや、季節による顕著な変動が存在するときなどにはやり直すことができる。
【００３１】
【ステップ３  損紙の特徴付け】
すでに製造された紙またはボール紙の、損紙７として戻される部分は、ステップ１の投入パルプと同様に特徴付けされる。次に、損紙は分解され、必要に応じてこう解または洗練によって処理される。
【００３２】
損紙の特徴付けが行われると、繊維特性分布に関する所望の許容率および廃棄率を達成するように分別機を制御する方法の基礎が、損紙に関して得られた繊維特性分布を使用して得られる。
【００３３】
【ステップ４  分別機の制御】
あらゆる分別機５、６が所与の繊維特性分布に対してどのように作用するかがステップ２から判明したので、ステップ３から得られた損紙７の繊維特性分布は、損紙の各部分の繊維特性分布が、投入パルプ１、２、３の繊維特性分布と比較したときに、できるだけ同様な分布になるように、分別機５、６の動作条件を制御する基礎を形成する。最初の投入パルプ１、２、３の繊維特性分布が、損紙７の繊維特性分布に基づいてステップ１から判明すると、損紙中の繊維組成を算出することができる。この算出された繊維組成は、動作条件によって所望の繊維分離が実現されるように分別機の動作パラメータを決定する。それにより、分別は、たとえば、第１の投入パルプ１に類似した第１の種類の繊維で主として構成された第１の部分８と、第２の投入パルプ２に類似した第２の種類の繊維で主として構成された第２の部分９と、第３の投入パルプ３に類似した第３の種類の繊維で主として構成された第３の部分１０とが形成され、それぞれの異なる部分が、それぞれの層に制御されるように制御される。類似とは、本明細書では、繊維組成が類似していることを指す。
【００３４】
制御が正確に行われることを検証するために、これらの部分８、９、１０は、ステップ１の投入パルプ１、２、３と同様に特徴付けされる（４）。投入パルプの繊維特性分布と各部分の繊維特性分布を比較すると、動作条件の調整が必要であるかどうかがわかり、次に、この調整が自動的に行われる。分別機５、６の物理的制御は、すべての必要なデータ処理が行われるプロセスコンピュータ内に繊維の特徴付けに関するデータを収集することによって行われる。その後、プロセスコンピュータは、データ処理の結果に応じて、たとえば、弁、ポンプなどの調整に関する信号をプロセス機器に与え、動作条件を制御し、分別機５、６を修正すべきである場合には警告を発行する。
【００３５】
ステップ３および４は、本発明が最もうまく動作するように動作中に連続的に実行すべきである。
【００３６】
前述の４つのステップは、投入パルプ１、２、３の繊維特性分布（ステップ１）と、分別機５、６によって使用される作業方法（ステップ２）とについての知識を使用し、損紙を分析し（ステップ３）、特徴が投入パルプに類似している繊維部分が損紙から得られるように分別機を制御する（ステップ４）ことによって損紙７を分離するシステムを構成する。
【００３７】
損紙が、繊維特性分布が最初のパルプに整合するいくつかの部分に分割されると、品質レベルを向上させることができ、かつ所望の調整された量のいくつかの異なる部分を紙またはボール紙に戻せるようにすることによってより均一な品質を得ることができる。多層製品の場合、所望の調節された量のある部分をある層に戻すことも可能である。このように、紙またはボール紙中の公称繊維組成に応じて、一定の再生量のある部分をある層に戻す必要がある場合、それぞれの異なる部分を貯蔵用大おけまたは貯蔵塔内に中間貯蔵する必要がある。各部分を最適に使用するには、その後、各部分をこう解または洗練によって処理することも有利である。これは、各部分を中間貯蔵しない場合にはオンラインで行うことができ、あるいは各部分の中間貯蔵と共に行うことができる。
【００３８】
中間貯蔵は、製造される紙またはボール紙が１つの層のみで構成されている場合に特に有利である。本発明によれば、すでに製造された紙またはボール紙から得た損紙の、単一層製品中の繊維組成に類似した繊維組成を示す部分を、この層に搬送することが可能になる。当然のごとく、同じ原則が多層製品の製造時の中間貯蔵にも当てはまる。中間貯蔵によって、さらに製品の安定性を実現することができる。本発明は、２つ以上の層を有する紙またはボール紙の製造に関連して使用するのが特に好ましい。
【００３９】
【実施例】
以下の例は、パイロットスケールの試験の結果に基づくものである。試験中に、パイロット抄紙機で公称坪量２００ｇ／ｍ2の３層ボール紙を製造した。外側層はそれぞれ、公称坪量が４０ｇ／ｍ2であり、中央層は公称坪量が１２０ｇ／ｍ2であった。基準ボール紙において、外側層を化学的短繊維／化学的長繊維の５０／５０混合物で構成し、中央層を機械的繊維／損紙の５０／５０混合物で構成した。基準ボール紙を、同じ公称層坪量および同じ最初のパルプを有する試験的ボール紙と比較した。２つのボール紙の違いは、損紙を３段階で分別したことである。スクリーンで行われた第１の分別ステップでは、化学的短繊維（損紙）と示される部分を分離した。第２の分別ステップでは、長繊維を可撓性繊維の部分、すなわち化学的長繊維（損紙）および剛性の繊維の部分、すなわち機械的繊維（損紙）に分離した。第３のステップでは、化学的長繊維損紙部分を、より短くより細い繊維、すなわち化学的長繊維（損紙、非こう解）で構成された許容パルプと、より長くより粗な繊維、すなわち化学的長繊維（損紙、こう解済み）で構成された廃棄パルプとに分別した。廃棄パルプを補強パルプとして使用できるように強くこう解した。試験的ボール紙の外側層中の組成は５０／５０（化学的短繊維＋化学的短繊維（損紙））／（化学的長繊維＋化学的長繊維（損紙、非こう解））であり、中央層中の組成は５５／４５機械的繊維／（機械的繊維（損紙）＋化学的長繊維（損紙、こう解済み））であった。基準ボール紙で中央層に存在する化学繊維を試験的ボール紙の外側層に戻すことにより、中央層から除去された化学繊維をそれよりも多い量の機械的繊維で置き換えることができるので、曲げ剛性が顕著に高まった。図４は、曲げ剛性指数として表わされた改善された曲げ剛性を示している。パイロットスケールの試験を実験室での実験によって検証することができ、パイロット試験で使用されたのと同じストックから３層実験シートを製造した。この試験的ボール紙は、基準ボール紙と比べて曲げ剛性指数が約２５％高かった。このことは、曲げ剛性指数が同じであり坪量が８％少ないボール紙を製造できることを意味する。このように坪量を節約することによって、原材料費が削減され、それによって製造費が削減される。
【００４０】
本発明は、上記で示された実施形態に限らず、特許請求の範囲内で変形することができる。特に、任意の中間貯蔵を含む、各部分への分離および各部分の搬送に、無形の変更を加えることができ、それによって、各製紙工場で固有に製造プロセスを調整できることを認識されたい。各製紙工場が互いに比較的近い距離にある場合、各製紙工場間で各部分を輸送することも有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の提案された実施形態の簡略的な図である。
【図２Ａ】  スクリーンの場合の繊維長の関数としての繊維許容度の例を構成するグラフである。
【図２Ｂ】  サイクロンの場合の繊維長の関数としての繊維許容度の例を構成するグラフである。
【図３】  図２Ａ中の線が、スクリーン内の廃棄流量と投入流量との増加比に関連してどのように変化するかを示す図である。
【図４】  本発明によるボール紙と基準ボール紙との、曲げ剛性指数の比較の結果を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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