(57)【要約】本発明は、板紙抄紙機や抄紙機におけるパルプ分別方法及び装置に関する。本方法では、バージン素材が、板紙抄紙機や抄紙機に案内され、遠心式クリーナ装置１２の第１の遠心式クリーナステップ１２ａ１へと更に案内される。第１の遠心式クリーナステップ１２ａ１からは、アクセプトが、多層ヘッドボックス１０へと案内されて、そのフラクションにより決定されるウェブの層が形成される。また、遠心式クリーナ装置の第２ステップ１２ａ２及び／又はより下流のステップ１２ａ３，１２ａ４，．．．からは、第２のフラクション若しくはそれ以上のフラクションが、多層ヘッドボックス１０へと案内されて、第２のステップ若しくはより下流のステップで生じたフラクションを基に決定されるウェブの第２の層若しくは他の層が形成される。
2004509241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バージン素材が、板紙抄紙機や抄紙機に案内され、遠心式クリーナ装置の第１の遠心式クリーナステップへと更に案内される、板紙抄紙機や抄紙機におけるパルプ分別方法であって、
アクセプトが、第１の遠心式クリーナステップから多層ヘッドボックスへと案内されて、そのフラクションにより決定されるウェブの層が形成され、また、第２のフラクション若しくはそれ以上のフラクションが、遠心式クリーナ装置の第２ステップ及び／又はより下流のステップから多層ヘッドボックスへと案内されて、第２のステップ若しくはより下流のステップで生ずるフラクションに基づいて決定されるウェブの第２の層若しくは他の層が形成されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
アクセプトが、多層ヘッドボックスへと遠心式クリーナ装置の第１ステップから案内されて、３層のウェブの上層若しくは底層が形成され、また、アクセプトが、多層ヘッドボックスへと遠心式クリーナ装置の第２ステップから案内されて、３層のウェブの中間層が形成されることになることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
遠心式クリーナ装置の第１ステップのリジェクトが、遠心式クリーナ装置の第２のステップに対する供給としてフィッティング内に少なくとも部分的に案内されることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
複数セクションを形成する脱気タンクが用いられ、該脱気タンクには、各フラクション毎に分離した供給用及び吐出用フィッティングが存在することを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項の方法。
【請求項５】
ワイヤセクションで除去された水が、ワイヤピットに案内され、ワイヤピットからテールウォータが脱気タンクに吸入され、該テールウォータが、バージン素材との混合ポイントに順方向に案内され、更に遠心式クリーナ装置内に案内されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
最終の分別結果は、脱気タンクと多層ヘッドボックスとの間のフィッティングに結合されたパワースクリーンで完了し、パワースクリーンのアクセプトは、多層ヘッドボックスの関連する層のバイパスマニフォールド内に供給として案内され、リジェクトは、遠心式クリーナ装置内にワイヤピットを介して戻されることを特徴とする、請求項１乃至５のうち何れか１項の方法。
【請求項７】
板紙抄紙機や抄紙機におけるパルプ分別装置であって、
バージン素材をテールウォータ、遠心式クリーナ装置及び多層ヘッドボックスまで供給する手段を含み、テールウォータに混和されたバージン素材を遠心式クリーナ装置の第１ステップまで供給として案内するためのフィッティングが存在し、遠心式クリーナ装置の第１ステップからは、第１ステップのアクセプト用のフィッティングが存在し、関連するパルプフラクションは、多層ヘッドボックスに供給されてウェブのある層を形成し、
該パルプ分別装置は、複数層のウェブの第２の層若しくは他の層を形成するため、遠心式クリーナ装置の第２ステップ及び／又は幾つかのそれより後流のステップから多層ヘッドボックスまでの少なくとも１つの他のフィッティングを更に含むことを特徴とする、装置。
【請求項８】
遠心式クリーナ装置の第１ステップのアクセプト用のフィッティングは、脱気タンクに連通し、遠心式クリーナ装置の第１ステップのアクセプトを搬送する脱気タンクからのフィッティングは、ブランチフィッティングへと分岐し、ブランチフィッティングは、ウェブの上層及び底層を形成するため、多層ヘッドボックスのバイパスマニフォールドに結合されることを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】
遠心式クリーナ装置の第２ステップから脱気タンクまでのアクセプト用のフィッティング（ａ３）を更に含み、脱気タンクから多層ヘッドボックスの各々のバイパスマニフォールドまでのフィッティング（ａ４）を更に含む、請求項７又は８記載の装置。
【請求項１０】
脱気タンクと多層ヘッドボックスの間のフィッティングが、パルプ分別を仕上げるパワースクリーンを含む、請求項７乃至９のうち何れか１項の装置。
【請求項１１】
パワースクリーンからは、ワイヤピットまでのリジェクト用の戻りフィッティング（ｆ１，ｆ２、ｆ３）が存在する、請求項７乃至１０のうち何れか１項の装置。
【請求項１２】
脱気タンクは、各パルプフラクション用のセクション（１１ａ１，１１ａ２）、遠心式クリーナ装置からセクション（１１ａ１，１１ａ２）までの独立した入口フィッティング（ａ１，ａ３）、及び、セクション（１１ａ１，１１ａ２）からの出口フィッティング（ａ２，ａ４）を含む多くのセクションを有し、脱気タンクには、ワイヤピットまでオーバフローさせるための戻りフィッティング（ｇ）が設けられる、請求項７乃至１１のうち何れか１項の装置。
【請求項１３】
テールウォータは、テールウォータタンク（１３）からフィッティング（ｂ１）に沿って、テールウォータからエアを除去する脱気タンクまで案内され、脱気タンクの後、テールウォータは、フィッティング内にバージン素材と共に混入され、遠心式クリーナ装置の第１ステップに案内され、遠心式クリーナ装置の第１ステップからは、多層のウェブのある層を形成するアクセプト用の、多層ヘッドボックスまでのフィッティングが存在し、また、第１ステップからは、リジェクトが遠心式クリーナ装置の第２ステップまで案内され、遠心式クリーナ装置の第２ステップ若しくはそれよりも下流のステップからは、多層のウェブの第２の層若しくは他の層を形成するアクセプト用の、多層ヘッドボックスまでのフィッティングが存在する、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、板紙抄紙機のようなペーパーマシーン（抄紙機）におけるパルプ分別（ふるい分け）のための方法及び装置に関する。
【０００２】
多層（マルチレイヤ）ヘッドボックスは、多くの板紙グレードに既に使用されており、印刷ペーパーマシーンに適用されつつある。多層化は、従来的には、填料若しくは保持材の供給を多層化することによってなされている。このシステムの欠点は、パルプ自体が全ての層において全体としてほぼ同じであり、微細繊維の品質や繊維含有率、ドレーン性に相違が生じないことである。これにより、当然に、多層化の効率化が制約される。
【０００３】
或いは、例えば薄葉紙や板紙抄紙機を用いた場合、短繊維や長繊維のような異なる素材は、パルプ加工からヘッドボックスまでの全工程中、互いに分離して加工される。かかるシステムでは、２つのパルプシステムが、パルプ加工からヘッドボックスまでの工程中に、当然に構築される必要がある。
【０００４】
分別工場は、パルプの生産にも使用される。一般的に、加圧されたスクリーンが、分配時に使用され、分別は既にパルプ工場で実現されている。かかる場合も、２つのパルプシステムが、ペーパーマシーンのために構築される必要がある。
【０００５】
本発明によるシステムにおいて、パルプは、ペーパーマシーンの短い循環内に混合される。例えば、１００％再生繊維を用いるマシーンでは、唯一の原材料しか存在せず、従って、分別なしでパルプ多層化はなしえない。
【０００６】
ペーパーマシーンの短い循環内で従来的に使用される遠心式クリーナは、砂を分離するためだけに使用されてきた。遠心式クリーナ装置は、例えばその密度、サイズ、形状、及び表面粗さに応じてパルプを分離する。本発明によるシステムにおいて、遠心式クリーナによる分別は、ある遠心式クリーナのアクセプトが、ウェブ層のある層を形成するために、多層ヘッドボックスのあるバイパスマニフォールドに案内されるような態様で利用される。本発明によるシステムにおいて、遠心式クリーナの分別能力は、より多くの微細繊維若しくは長い繊維を有するフラクションがヘッドボックスの底層及び／又は表面層に案内されるような態様で、利用される。
【０００７】
遠心式クリーニングの第１ステップでは、パルプは、種々の層間で適切な比率で粗く分類される。最終の緻密な比率制御は、ヘッドボックスのポンプのみで生ずる。過剰のパルプは、遠心式クリーナの入力に循環して戻される。
【０００８】
填料の多層化に比して、種々の層におけるパルプ自体の品質は、可変であり、所望の繊維フラクションが、必要に応じて表面層若しくは中間層に案内できる。
遠心式クリーナの前段に如何なるポンプシステムも必要とされず、全てのパルプは、短い循環に唯一のラインで供給される。
【０００９】
本装置は、短い循環内で利用され、如何なる新たな部分的な工程を必要としない。遠心式クリーナのステップ１の動作のみが変更され、所謂リジェクト比が種々の層で必要とされる繊維品質に対応するようにする。
【００１０】
本発明によると、パルプは、遠心式クリーナへワイヤピットから案内され、第１ステージから、即ち、遠心式クリーナ装置のステップ１から、パルプは、順方向に案内され、本発明の一実施例では、脱気タンクまで案内され、ステップ１のリジェクトは、遠心式クリーナ装置の第２のステージまで更に案内され、そこから、アクセプトは、脱気タンクの第２の部分まで順方向に案内される。
【００１１】
本発明の効果的な実施例は次の通りである。遠心式クリーナの第１ステージから脱気タンクまで到達したアクセプトは、脱気タンクからヘッドボックスの部分まで、好ましくはパワースクリーンを介して、案内され、ウェブの底層及び表面層を形成する。第２ステージ、即ち遠心式クリーナのステップ２から脱気タンクへとアクセプトとして案内されたパルプは、脱気タンクとヘッドボックスとの間に位置するパワースクリーンを通ってヘッドボックスのバイパスマニフォールドへと案内され、パルプは、バイパスマニフォールドを通って形成ワイヤに案内されてウェブの中間層が形成される。
【００１２】
従って、本発明による分別において、遠心式クリーナ装置が利用され、分別は、遠心式クリーナ装置の種々のステージから、第１ステージから脱気タンクへと案内されたパルプがウェブの上層を形成するために脱気後に更に案内され、第２ステージ若しくは他のステージからアクセプトとして案内されたパルプが、３層のウェブの中間層のようなウェブの他の層を形成するために更に案内されるような態様で、実行される。しかしながら、上述の３層のウェブを形成する態様に本発明は限定されることはない。本発明による装置を用いると、２層の紙や、３層の紙に代わってより多くの層を有する紙若しくは板紙グレードを形成することが可能となる。
【００１３】
本システムは、従って、複数層の紙を製造する際に遠心式クリーナ装置及びその分別を利用する。本システムは、遠心式クリーナを含む既に使用されている短い循環に適用されてよい。一の素材は、短い循環内に案内され、遠心式クリーナにおいて、所望のフラクションが脱気タンクを通って多層ヘッドボックス及び各層に対応したバイパスマニフォールド内へと案内できるように、処理される。本発明によるシステムにおいて、パワースクリーンは、最終の分別結果を達成するため、脱気タンクとヘッドボックスとの間で使用されてもよい。パルプから脱気を行わない実施例も、本発明の観点内で可能である。パルプから脱気を行わないシステムにおいては、遠心式クリーナのアクセプトは、ヘッドボックスのフィードポンプの吸引側に直接的に導かれてよい。このシステムの構造は、他の点に関しては、図１に示す実施例と類似する。
【００１４】
ワイヤセクションを離れる水がワイヤピットに案内され、ワイヤピットからテールウォータが脱気タンクへと吸入され、有害なエアが脱気タンクで取り除かれる実施例も、本発明の観点内で可能である。次いで、テールウォータは、高い均一性のパルプと混和されて遠心式クリーナ装置に更に案内され、更に遠心式クリーナ装置から本発明に従って多層ヘッドボックスへと案内される。
【００１５】
脱気タンクを含む一実施例では、脱気タンクは、好ましくは２つのセクションからなる。脱気タンクからは、各所望のフラクション毎に吐出フィッティングが存在する。パルプフラクションは、次いで、複数の層を形成するために分岐でき、若しくは、当該フラクションを含む単一層を形成するために分岐なしで案内できる。
【００１６】
本発明によるパルプ分別方法及び装置は、請求項に定義された特徴によって特徴付けられる。
【００１７】
これより、本発明は、添付図面の実施例を参照して説明されるが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明によるパルプ分別用装置を概略的に示している。本装置は、多層ヘッドボックス１０と、多セクションであることが好ましく、本発明の本実施例において２セクションのタンクである脱気タンク１１とを含む。更に、本発明によるシステムは、遠心式クリーナ（セントリフューガル・クリーナ）１２を含み、遠心式クリーナ１２は、少なくとも２つのステップ１２ａ１，１２ａ２、即ち、少なくとも２つの遠心式のクリーニング度合いを含む。更に、本発明によるシステムは、遠心式クリーナ１２の第１の遠心式クリーニングステップ１２ａ１へと導くワイヤピット１３及びフィッティングｂ１を含む。遠心式クリーナ１２の第１のステップ１２ａ１からは、脱気タンク１１内、該タンクの第１のセクション１１ａ１内へのアクセプト用の更なるフィッティングｂ２が存在する。タンク１１ａ１からは、分岐してフィッティングａ２’，ａ２”を形成するその他のフィッティングａ２が存在する。フィッティングａ２’，ａ２”は、パワースクリーン１４ａ１，１４ａ２を含み、そこから、アクセプトは、フィッティングａ２’，ａ２”に沿って多層ヘッドボックス１０にまで更に案内され、そのバイパスマニフォールドＪ１、Ｊ３内に入り、そこから、パルプは、更にヘッドボックスのセットのパルプへと分割され、中間のチャンバ及びタービュランス発生装置を介して形成ワイヤＨ１へ案内されて、ウェブの上層及び底層を形成する。チャンネルやパイプのようなフィッティングａ２’，ａ２”は、ポンプＰ２、Ｐ１を含み、これに応じて、ポンプＰ３は、フィッティングａ４内に配置される。ポンプを用いることで、パルプのフラクションは、多層ヘッドボックス１０の各バイパスマニフォールドＪ１，Ｊ２，Ｊ３に吸引される。
【００１９】
遠心式クリーナ１２の第１のステップ１２ａ１からは、リジェクト用のフィッティングｂ２、及び、遠心式クリーナ１２の第２段階、第２のステップ１２ａ２へと導く更なるフィッティングｂ３が存在し、また、脱気タンク１１内の第２のセクション１１ａ２内へのアクセプト用の更なるフィッティングａ３が存在し、また、ウェブの中間層を形成するため、多層ヘッドボックス１０のバイパスマニフォールドＪ２に例えばパルプを案内する更なるフィッティングａ４が存在する。この適用例では、バージン素材は、ワイヤピット１３に案内される新たな素材として理解される。従って、遠心式クリーナ１２の第１ステップ１２ａ１からは、多セクション脱気タンク１１、その第１セクション１１ａ１へのフィッティングａ１が存在し、そこから、脱気後のフラクションは、ブランチフィッティングａ２’，ａ２”を形成するフィッティングａ２に更に案内され、ブランチフィッティングａ２’，ａ２”は、多層ヘッドボックス１０の対応するパルプバイパスマニフォールドＪ１，Ｊ３内に案内する。ブランチフィッティングａ２’，ａ２”は、パワースクリーン１４ａ３，１４ａ１を含み、そこから、アクセプトは、ヘッドボックスの対応するバイパスマニフォールドＪ１，Ｊ３に案内され、リジェクトは、ワイヤピット１３へとチャンネルｔ１、ｔ３に沿って案内される。これに応じて、遠心式クリーナ１２の第２ステップ１２ａ２からは、アクセプトは、多セクション脱気タンク１１内、フィッティングａ３に沿ってその第２セクション１１ａ２内に案内され、脱気後、フラクションは、フィッティングａ４に案内され、多層ヘッドボックス１０のバイパスマニフォールドＪ２に更に案内され、ウェブの中間層を形成する。フィッティングａ４は、パワースクリーン１４ａ２を含み、そこから、アクセプトは、多層ヘッドボックス１０のバイパスマニフォールドＪ２内に案内され、リジェクトは、フィッティングｔ２に沿ってワイヤピット１３へ逆流として案内される。
【００２０】
図１に示すように、遠心式クリーナ１２は、幾つかのステップを含んでよい。図１に示す実施例では、３層のウェブを形成するために使用されるステップ１２ａ１，１２ａ２である、２つの実際の分別ステップが存在する。ステップ１２ａ１は、５つの遠心クリーナコーン１２０を含み、アクセプト出口が共に結合する一方で、対応するリジェクト出口が共に結合する。他のステップにおいても対応する構成が存在する。ステップ１２ａ２でのコーンの数は、４つであり、ステップ１２ａ３では３つ、ステップ１２ａ４では２つ、最終ステップ１２ａ５では１つである。ステップ１２ａ２のリジェクト出口ｂ４は、第３ステップ１２ａ３の供給フィッティングｂ５に接続され、ステップ１２ａ３のリジェクト出口ｂ６は、ステップ１２ａ４の供給フィッティングｂ７に接続され、ステップ１２ａ４のリジェクト出口ｂ８は、最終ステップ１２ａ５の供給フィッティングｂ９に接続される。フィッティングｄ１、ｄ２、ｄ３があるステップ１２ａ３，１２ａ４，１２ａ５のアクセプトは、ステップ１２ａ３のアクセプトが、第２ステップ１２ａ２までのフィッティングｄ１に沿って、フィードポンプＰ５の吸引側からフィッティングｂ３内を流されるような態様で、接続される。従って、ステップ１２ａ４のアクセプト用フィッティングｄ２は、フィードポンプＰ６の吸引側でステップ１２ａ３の供給チャンネルｂ５に接続され、これに応じて、ステップ１２ａ５のアクセプト用フィッティングｄ３は、フィードポンプＰ７の吸引側でステップ１２ａ４の供給チャンネルｂ７に接続される。最終ステップ１２ａ５から取られたリジェクトは、吐出のために完全に移動させられるか、若しくは、その他の設備に関連して更なる処理が施される。
【００２１】
ワイヤピット１３からのフィッティングｂ１は、フィードポンプＰ４を含み、ワイヤピットへのバージン素材用の入力フィッティングｆが存在する。ワイヤ部のテールウォータ（排水；ｔａｉｌ ｗａｔｅｒ）に対しては、図に示すように、セクション１１ａ１，１１ａ２の端部壁の間の脱気タンク１１からワイヤピット１３への戻りフィッティングｅが存在し、また、ワイヤピット１３へのオーバフローのための戻りフィッティングｇが存在する。脱気タンクの上部セクション内に負圧を発生するための脱気タンク１１に関する負圧ポンプ構成は、図示されていない。分別されたパルプからのエアは、負圧ポンプによって脱気タンク１１内に生ずる高い負圧により除去される。
【００２２】
パルプの脱気を行わない実施例は、本発明の観点内で可能である。パルプの脱気のないシステムでは、遠心式クリーニングのアクセプトは、ヘッドボックスのフィードポンプの吸引側に直接的に導かれてよい。このシステムは、他の点では、図１に示す実施例と類似する。
【００２３】
図２Ａは、遠心式クリーナ装置の第１ステップ１２ａ１の一の遠心式クリーナを示す。各ステップ１２ａ１，１２ａ２，．．．には、幾つかの遠心式クリーナコーン１２０が存在してよい。各ステップでのコーン１２０のアクセプトは、相互に結合され、リジェクトも、相互に結合され、次いで、各々のフィッティングａ１，ｂ２；ａ２，ｂ４．．．に沿って案内される。図中に概略的に示すように、最も重いパーティクルは、遠心式クリーナコーン１２０内で螺旋経路に沿って下方向に移動し、コーン１２０から出力され、また、上部の中間からは、アクセプトは、脱気タンクへと順方向に案内され、フラクションに関連する多層ヘッドボックスのバイパスマニフォールドへと案内される。従って、遠心式クリーナの分別は、分別が特にパルプに関して当該遠心式クリーナで生じ、これにより、より重いパーティクルは、遠心式クリーニングの続くステップ若しくはステージへと螺旋経路に沿って移動し、従って、分別は、繊維のみならず、填料及び添加剤に関しても生ずる。
【００２４】
図２Ｂは、図２ＡのラインＩ−Ｉに沿った断面図である。フィッティングｂ１は、コーン１２０に接線方向で結合されている。遠心力は、従って、より重いパーティクルをコーン１２０内部の切頭円錐形の空間０内のパルプフローＬ１から分離し、より軽いパーティクル及び他のパルプから分離されたパルプフラクションは、フィッティングａ１により脱気器の脱気タンク１１まで案内される（矢印Ｌ２）。
【００２５】
図３は、本発明の一実施例を示しており、テールウォータは、フィッティングｅに沿ってワイヤピット１３に案内され、テールウォータは、更にワイヤピット１３からポンプＰ１０によって吸引されてフィッティングｂ１に沿って脱気タンク１１まで案内され、脱気タンク１１から、テールウォータは、遠心式クリーナ装置１２までポンプＰ２０によって吸引されてフィッティングｂ１’に沿って更に案内される。高い均一性のパルプ、即ちバージン素材は、ポンプＰ２０の吸引側にチャンネルｂ１’により供給される。遠心式クリーナ装置１２の第１ステップ１２ａ１からは、アクセプトは、ブランチフィッティングａ１’，ａ２”へとフィッティングａ１に沿って案内され、ブランチフィッティングａ１’，ａ２”は、フィードポンプＰ１，Ｐ２を含み、パルプは、更にパワースクリーン１４ａ１，１４ａ２を通って多層ヘッドボックス１０のバイパスマニフォールドＪ１，Ｊ３内へと案内される。遠心式クリーナ装置１２の第１ステップ１２ａ１からは、リジェクトが、遠心式クリーナ装置１２の第２ステップ１２ａ２へとフィッティングｂ２に沿って供給として案内され、当該ステップからは、アクセプトがポンプＰ３によってフィッティングａ３に沿って吸引されてパワースクリーン１４ａ２まで案内され、更に、多層ヘッドボックス１０の中央のバイパスマニフォールドＪ２へと案内され、ウェブの中間層を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による分別システムの概略図である。
【図２Ａ】
遠心式クリーナ装置の第１ステップの遠心式クリーナの概略側面図である。
【図２Ｂ】
図２ＡのラインＩ−Ｉに沿った断面図である。
【図３】
テールウォータが、脱気タンクに案内され、次いで、バージン素材が脱気タンクから案内されるフローに混和され、フローが更に遠心式クリーナ装置内に案内され、遠心式クリーナ装置から本発明に従って多層ヘッドボックスへと案内される、本発明の第２の効果的な実施例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004509241.tif 000003
2004509241.tif 000004
2004509241.tif 000005
2004509241.tif 000006
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2004509241.tif 000014
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2004509241.tif 000017
2004509241.tif 000018
2004509241.tif 000019
【国際調査報告】
2004509241.tif 000020
2004509241.tif 000021
2004509241.tif 000022