(57)【要約】  【課題】  排水金物とシリンダとの間のスキマのシール性を高めてパルプ繊維の濃度を高くすることのできる製紙原料パルプの洗浄・漂白・ろ過装置を提供する。  【解決手段】  ろ過装置１は、表面にフィルタ３９が設けられて、液槽中を回転するシリンダ２１と、シリンダ内を吸引して、フィルタ３９上に堆積したパルプスラリーからフィルタ３９を通して水分を吸引する手段と、シリンダ２１の内部と連通し、吸引された水分（白水）を回収して白水タンクに送るための、回転不能に固定された排水金物５０と、を具備する。シール水供給手段８０により、シリンダ２１と排水金物５０との間のスキマに、熱交換器９１を通過し温度が５０〜７０℃に加熱された温水を供給する。シール水の温度を５０〜７０℃とすることにより、排水金物５０とシリンダ２１が熱膨張するため、両者の間のスキマが狭くなり、シール性が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー状の製紙原料パルプ液（パルプスラリー）を洗浄・ろ過する装置であって、
パルプスラリーが溜められた液槽と、
表面にフィルタが設けられて、前記液槽中を回転するシリンダと、
該シリンダ内を吸引して、前記フィルタ上に堆積したパルプスラリーから該フィルタを通して水分を該シリンダ内の排水室に吸引する手段と、
吸引された水分（白水）を回収して白水タンクに送るための排水金物と、
を具備し、
該排水金物は回転不能に固定されているとともに、前記排水室と連通するように前記シリンダに押し当てられており、
前記シリンダと前記排水金物との間のスキマをシールするための液体を供給する手段を備え、該液体が、温度が５０〜７０℃の温水であることを特徴とする製紙原料パルプ液（パルプスラリー）の洗浄・ろ過装置。
【請求項２】
前記液体が、温度が６０〜７０℃の温水であることを特徴とする請求項１記載の製紙原料パルプ液（パルプスラリー）の洗浄・ろ過装置。
【請求項３】
前記液体を、０．２ＭＰａ以上の圧力をかけて供給することを特徴とする請求項１又は２記載の製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置。
【請求項４】
前記液体は、低温の液体を、パルプの製造工程中の発熱作用を含む工程において熱交換したものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラフトパルプ法において、スラリー状の製紙原料パルプ液を洗浄及び漂白するとともに、繊維をろ過する製紙原料パルプ液の漂白・洗浄・ろ過装置に関する。特には、パルプ濃度をより高くできるように改良した製紙原料パルプ液の漂白・洗浄・ろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラリー状の製紙原料パルプ液（パルプスラリー）を漂白、洗浄、ろ過する工程においては、精選工程を出たパルプ繊維の濃度（０．５〜１．５％）が３〜１０％以上となるまで脱水する必要がある。このためのパルプスラリーの漂白・洗浄・ろ過装置には、回転するシリンダの表面にフィルタを設けたものがある。このような装置として、例えば非特許文献１に開示されたものがある。このような装置においては、シリンダをパルプスラリーが溜められた液槽内で回転させると、同スラリーはシリンダのフィルタ上に堆積する。そして、スラリー中の固形成分であるパルプ繊維がフィルタの表面にマット状に堆積し、液体成分である白水はフィルタを通過してドラム内の排水室に収容される。この排水室は、装置に回転不能に固定されている排水金物の内部と連通している。排水金物には排水パイプが接続しており、同パイプの先には白水タンクが接続している。
【０００３】
排水パイプには吸引機構が設けられており、排水金物及び排水室の内部を吸引している。液槽から出た部分のフィルタには、パルプ繊維がマット状に付着しているため、排水室及び排水金物の内部はほぼ密閉された状態となる。そこで、吸引機構により排水金物及び排水室の内部の空間を吸引すると、フィルタ上に堆積したパルプスラリーから白水が吸引されて、パルプ繊維の濃度が高められる。この空間の真空度をさらに高めることにより、パルプ繊維の濃度をより高めることができる。
【０００４】
上述のように、排水金物は装置に回転不能に固定されたものであり、一方、排水室を含むシリンダは回転している。排水金物は、シリンダに向かってバネで押し付けられて、排水金物をシリンダの端面に密着させるようにしているが、このような回転物（シリンダ）と固定物（排水金物）との間には、わずかのスキマが開いてしまう。排水室と排水金物の内部の真空度を上げるには、このスキマを密閉して、排水室と排水金物の内部とをできるだけ密に連通させる必要がある。
【０００５】
このため、排水金物と接触するシリンダの端面にバルブシートを貼り付けるとともに、排水金物とシリンダ（バルブシート）との接触部にシール水を供給して、排水金物とシリンダとの接触部をシール水でシールしている。シール水としては、一般に、温度が１０〜３０℃の液体（例えばろ過清水）が使用されている。しかし、排水金物やシリンダ、バルブシートの加工精度によってはシール水だけでは完全にシールできないこともある。また、長時間の使用によって、回転するシリンダによって回転金物の端面が磨耗して、接触部の間隔が広くなり、シール水を用いてもシール性が低下することがある。
【０００６】
このように、排水金物とシリンダとの接触部が完全にシールされなくなると、排水金物とバルブシートとの間のスキマから排水金物の内部や排水室に空気や白水が侵入して、排水金物及び排水室の真空度が下がってしまう。すると、フィルタに堆積したスラリーから白水を十分に吸引できなくなり、パルプ繊維の濃度を挙げることができなくなる。
【０００７】
【非特許文献１】紙パルプ製造技術シリーズ（３）パルプの洗浄・精選・漂白、紙パルプ技術協会、２０００年、第３４０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、排水金物とシリンダとの間のスキマのシール性を高めてパルプ繊維の濃度を高くすることのできる製紙原料パルプの洗浄・漂白・ろ過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の製紙原料パルプの洗浄・漂白・ろ過装置は、  スラリー状の製紙原料パルプ液（パルプスラリー）を洗浄・ろ過する装置であって、  パルプスラリーが溜められた液槽と、  表面にフィルタが設けられて、前記液槽中を回転するシリンダと、  該シリンダ内を吸引して、前記フィルタ上に堆積したパルプスラリーから該フィルタを通して水分を該シリンダ内の排水室に吸引する手段と、  吸引された水分（白水）を回収して白水タンクに送るための排水金物と、  ここで、該排水金物は回転不能に固定されているとともに、前記排水室と連通するように前記シリンダに押し当てられており、を具備し、  前記シリンダと前記排水金物との間のスキマをシールするための液体を供給する手段を備え、該液体が、温度が５０〜７０℃の温水であることを特徴とする。
【００１０】
シール水の温度を１０〜３０℃から５０〜７０℃に上げることにより、排水金物とシリンダが熱膨張するため、排水金物とシリンダとの間のスキマが狭くなり、シール性を向上することができる。
【００１１】
本発明においては、  前記液体が、温度が６０〜７０℃の温水であることが好ましい。
また、  前記液体を、０．２ＭＰａ以上の圧力をかけて供給することとすれば、シール水の密度が高くなるのでシール性をより高めることができる。
【００１２】
本発明においては、  前記液体は、低温の液体を、パルプの製造工程中の発熱作用を含む工程において熱交換したものとすれば、シール水加熱用の熱源を別途設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排水金物とシリンダとの間のスキマのシール性を向上させることができる。これにより、パルプ繊維の濃度を高くできるパルプスラリーの洗浄・漂白・ろ過装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置の全体の構造を説明する。
図２は、製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置の構造を模式的に説明する図である。
図３は、図２のろ過装置のシリンダと排水金物の接触部の構造を模式的に説明する図である。
図２に示すように、洗浄・ろ過装置１は、スラリー状の製紙原料パルプ液（パルプスラリー）が溜められる液槽１１と、同液槽中に配置されるシリンダ２１を備える。同液槽１１は、縦断面形状が半円形で、水平方向に長い形状を有する。液槽１１の一方の側（図２（Ａ）の左側）には、壁１７を隔てて、供給口１３から供給されたパルプスラリーがいったん溜められるインレットボックス１５が設けられている。パルプスラリーはインレットボックス１５から壁１７を越えて液槽１１に流れ込む。また、液槽１１の他方の側（図２（Ａ）の右側）には、壁１８を隔てて、パルプスラリー中の固形成分であるパルプ繊維が取り出されるシュート１９が設けられている。
【００１５】
シリンダ２１は円筒状で、横向きに配置されて、下半分が液槽１１に浸されている。図３に示すように、シリンダ２１は二重構造で、円筒状の外胴２３と、外胴２３と同軸上に配置された内胴２５とを有する。外胴２３と内胴２５の両端間は、リング状の端壁で閉じられている。外胴２３、内胴２５、及び、両端壁で囲まれた空間は、後述するように排水室４１となっている。一方の端壁２７には、内筒２５を内周とするリング状の排水開口２９が開けられている。また、この端壁２７には、バルブシート３１が貼られている。このバルブシート３１はシールバンド３２（図２参照）で端壁２７に固定されている。
【００１６】
内胴２５の内孔には、図２に示すように、シリンダ２１の軸方向に延びる回転軸３３が通っている。外胴２３と内胴２５は、回転軸３３から放射状に延びる複数のフレーム（図示されず）で支持されている。回転軸３３の一端は、シリンダ２１の一方の端面から液槽１１の外部へ突き出て、モータ等の回転機構（図示されず）に接続している。回転軸３３の他方の端部は、シリンダ２１の他方の端面から延びて、サイドフレーム３４に固定されたブランマーロック３５のベアリング３７に接続している。
【００１７】
外筒２１の外周面には、フィルタ３９が張られている。このフィルタ３９は、パルプスラリー中の固形成分（繊維物質）と液体成分を分離するためのものである。フィルタ３９としては、例えば、メッシュ等のフィルタ部材を使用できる。パルプスラリー中の固形成分はフィルタ３９上に堆積し、フィルタ３９を通過した液体成分（白水）は、シリンダ２１の外筒２３と内筒２５の間の排水室４１（図３参照）に滴下する。
【００１８】
シリンダ２１の端壁２７には、排水金物５０が当てられている。排水金物５０は塩化ビニル製で、図３に示すように、二重構造の中空円筒状の部材であり、円筒状の外周壁５０ａと内周壁５０ｂを有する。内周壁５０ｂの径は、シリンダ２１の排水開口２９の内径とほぼ等しく、外周壁５０ａの径は、同開口２９の外径とほぼ等しい。そして、一方の端面は開口５１となっており、他方の端面は環状の端壁５０ｃで閉じられている。外周壁５０ａ、内周壁５０ｂ及び端壁５０ｃで囲まれた空間は排水室５３となっている。前述のシリンダ回転軸３３は、内周壁５０ｂの内孔を通っている。
【００１９】
排水金物５０は、開口５１をシリンダ２１の端壁２７に向けてシリンダ２１と同軸上に配置されている。そして、外内周壁５０ａ、５０ｂが端壁２７に直角となるように当てられている。前述したように、排水金物５０の内周壁５０ｂの径は、シリンダ２１の排水開口２９の内径とほぼ等しく、外周壁５０ａの径は、同開口２９の外径とほぼ等しいので、排水金物５０がシリンダ端壁２７に当てられたとき、図３に示すように、内周壁５０ｂの端面が排水開口２９の内周端縁（内筒２５の端面）に、外側壁５０ａの端面が同開口２９の外周端に当接する（当接面を図３の斜線で示す）。これにより、シリンダ２１の排水室４１は、排水金物５０の排水室５３に連通する。
【００２０】
また、図２に示すように、排水金物５０は、端壁５０ｃの外面でバネ５４を介して３つのスタンド５５に固定されている。これらのスタンド５５はサイドフレーム３４から立設している。これらバネ５４により、排水金物５０の外周壁５０ａの端縁と内周壁５０ｂの端縁は、シリンダ２１の端壁２７に押し当てられて、両者を密に接触させている。このように排水金物５０は固定物であるサイドフレーム３４に固定されているため、回動は不能である。
【００２１】
排水金物５０の下部には複数の排水パイプ６３がジョイント６１を介して接続している。この排水パイプ６３の先には白水タンク（図示されず）に接続している。
【００２２】
シリンダ２１が回転して、フィルタ３９がパルプスラリーが溜められた液槽１１から引き上げられると、フィルタ３９には、スラリー中の固形成分（パルプ繊維）が付着する。そして、スラリー中の液体成分（白水）は、図３の白抜き矢印に示すように、フィルタ３９を通って、シリンダ２１内部の排水室４１に収容される。排水室４１は排水金物５０の排水室５３に連通しているため、白水は排水金物５０の排水室５３に収容され、排水パイプ６３を通って白水タンクに収容される。シリンダ表面のフィルタ３９にスラリー中の固形成分がマット状に付着すると、フィルタ３９の目が詰まり、シリンダ及び排水金物の排水室４１、５３はほぼ密閉されて真空状態になり、フィルタ３９に付着した固形成分から白水が吸引される。
【００２３】
図２に示すように、シリンダ２１の液槽１１から出た部分の上方には、複数の洗浄シャワーパイプ７１が上流から円周方向に並んで配置されている。同パイプ７１は、シリンダ２１の全長に渡って延びている。これらのパイプ７１から、洗浄液がシリンダ２１の表面に向かって供給される。また、最も下流の洗浄シャワーパイプの下流には、フィルタ３９から固形成分を剥がす装置（図示されず）が配置されている。このような装置としては、例えば、エアノズルや剥離ロール（ピックアップロール）を使用できる。剥がされた固形成分はシュート１９に送られる。
【００２４】
固形成分剥がし装置の下流には、目洗いシャワー７３が設けられている。この目洗いシャワー７３は、洗浄水をフィルタ３９に当てて、パルプ繊維が取り除かれた後のフィルタ３９の洗浄を行う。
【００２５】
次に、排水金物とシリンダとの接続部のシール構造を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置のシール部の構造を模式的に示す図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面断面図である。
排水金物５０は上述のように回転不能に固定されているが、シリンダ２１は回転するため、両者の接触部（排水金物５０の外内周壁５０ａ、５０ｂの端面と、シリンダの開口２９の外内周縁）間にはわずかなスキマが開く。そこで、図１に示すように、この接触部に、シール水供給機構８０からシール水を供給してこれらのスキマをシールしている。
【００２６】
シール水供給機構８０は、ヘッダー８１から分岐した４本のパイプ８３Ａ、Ｂを有する。各パイプ８３Ａ、Ｂの基部には手動ボールバルブ８５と流量計８７が取り付けられている。パイプ８３Ａ、Ｂの径は一例で８ｍｍである。パイプ８３の内の２本のパイプ８３Ａは、先端が排水金物の外周壁５０ａの端面の接触部の上部２ヶ所に延びている。そして、他の２本のパイプ８３Ｂの先端は、内側壁５０ｂの端面の接触部の上部２ヶ所に延びている。これらのパイプ８３から接触部に連続してシール水を供給することにより、各接触部はシール水でシールされる。
【００２７】
図１（Ａ）に示すように、ヘッダー８１には、通常温度（１０〜３０℃）の液体供給源から延びるパイプ８９が接続している。液体供給源から供給される液体としては、例えばろ過清水が挙げられる。このパイプ８９は、製紙工程中の発熱を含む装置９０（例えば、ボイラー）の熱交換器９１を通過している。この熱交換器９１を通過することにより、液体の温度が５０〜７０℃の温水となるように加熱している。なお、液体の温度は、特には６０〜７０℃であることが好ましい。また、このパイプ８９には、温度センサ９３やポンプ９５が備えられている。この温度センサ９３により、液体の温度が適温となるように熱交換器９１を調整する。また、ポンプ９５は、各パイプ８３から供給されるシール水の水圧が０．２ＭＰａ以上となるようなポンプ効率を備える。
また、フィルタ洗浄工程で脱水された白水の温度は５０℃以上であるため、この白水をヘッダー８１に供給してもよい。
【００２８】
このように、シール水の温度を高くすることにより、排水金物５０の各壁の端縁やバルブシート３１が熱膨張し、両者の間のスキマが狭くなる。このため接触部のシール性が向上し、温度が１０〜３０℃のシール水を使用した場合より、シリンダ２１の排水室４１の真空度を、０．１〜０．２５ｍＡｑ上昇させることも可能になる。また、シール水の水圧を０．２ＭＰａ以上とすることにより、シール水の密度が高くなるので、シール性を高める効果が得られる。このようなことによりパルプシート濃度を約１％上昇させ、白水の量を１．３６〜３．０３ｍ３／ｍｉｎ／ｍ２増加させることも可能になる。さらには、パルプボリューム量を０．６４〜１．４２ＡＤＴ／ｍ２低減できるため、パルプシートの生産量を安定して向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置のシール部の構造を模式的に示す図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面断面図である。
【図２】製紙原料パルプ液の洗浄・ろ過装置の構造を模式的に説明する図である。
【図３】図２のろ過装置のシリンダと排水金物の接触部の構造を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  洗浄・ろ過装置                  １１  液槽
１３  供給口                          １５  インレットボックス
１７、１８  壁                        １９  シュート
２１  シリンダ                        ２３  外胴
２５  内胴                            ２７  端壁
２９  排水開口                        ３１  バルブシート
３２  シールバンド                    ３３  回転軸
３４  サイドフレーム                  ３５  ブランマーロック
３７  ベアリング                      ３９  フィルタ
４１  排水室                          ５０  排水金物
５１  開口                            ５３  排水室
５４  バネ                            ５５  スタンド
６１  ジョイント                      ６３  排水パイプ
７１  洗浄シャワーパイプ              ７３  目洗いシャワー
８０  シール水供給機構                ８１  ヘッダー
８３  パイプ                          ８５  手動ボールバルブ
８７  流量計                          ８９  パイプ
９０  装置                            ９１  熱交換器
９３  温度センサ                      ９５  ポンプ
【図１】
2005226197.tif 000003
【図２】
2005226197.tif 000004
【図３】
2005226197.tif 000005