JPH0220759B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、パルプ濃度18％以上の高濃度パルプ
を槽内に貯留し連続的に所定の３〜５％程度のパ
ルプ濃度に溶解しつつ取出すようにしたパルプ溶
解装置の改良に関する。

＜従来技術＞ パルプ溶解とは、水分中で流動性を欠く程度の
高濃度パルプが水を吸収することにより水の中で
自由に移動しえる３〜５％程度のパルプ濃度の状
態にすることをいうが、近年、このパルプ溶解に
際し、できるだけ高濃度でパルプを貯留し、連続
的に所定の低濃度に溶解しつつ取出すことが要求
されるようになつた。これはパルプの溶解を多量
の水を用いて所定の濃度のスラリーにするのに比
べ高濃度で貯留したものを溶解する方が容易且つ
迅速に溶解できることと所望濃度に溶解するため
の管理が容易であり、更に溶解に要するエネルギ
ーがはるかに小さく、また溶解装置を小型化する
ことができるためである。しかし、高濃度のパル
プを貯留槽から直接取り出すことには濃度が高い
ほど流体として取り扱えなくなるため連続化が困
難となるという問題があつた。このように高濃度
での貯留と溶解の連続化には相反する条件があ
る。

ここでパルプ濃度について説明すれば、パルプ
濃度15％以下とは、パルプが容器内で自由にその
容器の形になじむ程度の流動性をもち、これがパ
ルプ濃度18％になると、急激に流動性を失い容器
になじまなくなり、ついには空〓を作つて容積を
増加させるがこれに重しをかけると空〓を無くし
て密着する状態となり、さらにパルプ濃度20％で
は、前記密着より重しを増すとパルプ繊維周辺の
水を排して圧縮され繊維が密着する状態となり、
パルプ濃度25％では、繊維を密着しても水を排出
する量が減少して排出水は繊維の密着した空〓に
均一に貯水される状態となり、それ以上のパルプ
濃度では完全に固形化して強い圧力でなければ変
形しにくくなるものである。

このようなパルプ濃度のパルプをパルプ溶解す
るについて、パルプ濃度15％領域の貯留パルプの
パルプ溶解現象について述べると、パルプ濃度３
〜５％の溶解パルプ域より上部のパルプ濃度15％
の貯留パルプは前記溶解パルプ域より水を吸収し
てどんどん溶解パルプ域のパルプ濃度になるよう
に溶解パルプ域に入つて行き溶解パルプ域のパル
プ濃度を高めてしまう。そして、貯留パルプが溶
解パルプ域のパルプより水を吸い上げて膨張して
まいります。その膨張率の大きいのは高脱水され
たパルプで業界では一般的に15％以上の濃度とし
てあつかわれている。そして、パルプ濃度18％を
超えるころより、貯留パルプと溶解パルプ域の間
のパルプが吸水して膨張して貯留パルプの重量に
よる圧力と吸水する圧力が平行した状態となり、
これ以上の希釈水は溶解パルプ域の圧力を上昇さ
せることに働き一部はますます膨張するために使
用されて、この貯留パルプと溶解パルプ域の間に
膨張パルプ層すなわちパツキング層（以下パツキ
ング層という。）が形成される現象が認められる。
このパツキング層の下層域には、パツキング層に
向かつて徐々に濃度を高めていく亜パツキング層
部が認められる。このパツキング層は、パルプ濃
度25％になるとますます強固なもが形成されるこ
とは明らかです。また高貯留するためには高濃度
パルプを自重により圧縮して貯留すれば小容積に
て多量の絶対乾燥パルプを貯留することは明白で
あるが、当然溶解パルプを抜き出すと溶解パルプ
域が空間になる。このように、パツキング層の形
成現象は容器より抜き出すことが最大の弊害とさ
れている。

従来のパルプ溶解装置としては、例えば特公昭
55−37638号公報に開示された熟成装置が知られ
ている。この熟成装置は、高濃度パルプの貯留槽
内に希釈水を噴出しながら回転するアジテーター
を配設し、この希釈水を噴出しながら回転するア
ジテーターで堆積紙料の下部を撹拌し崩して高濃
度膨潤パルプを落下させつつ溶解しようとするも
のである。しかしこの従来装置では、貯留パルプ
濃度が15％を超えると、この貯留パルプと溶解パ
ルプ域の間に形成される前述のパツキング層の存
在が弊害となつて溶解パルプを貯留槽から連続し
て抜き出すことが困難であるため、膨張率の関係
で強いパツキング層が形成されないパルプ濃度15
％以下のパルプ溶解に用いられる。さらに、従来
の装置では、パルプが高濃度であり膨潤して塊状
となり重く、結局撹拌できなくなる現象を生じ
た。やむをえず取り出しのために特別な装置を設
けたり、取出し口付近に大量の水を注入したりし
ていたが、この装置の欠点は、前述のごとく希釈
水を噴出しながら撹拌を行うアジテーターで高濃
度パルプを落下させつつ溶解しようとするもので
あり、且つこの撹拌領域に溶解パルプの抜出口を
位置せしめたものであるため、アジテーターによ
つて溶解されていない高濃度のパルプ塊を抜出口
を位置させた撹拌領域に掻き落としてしまい、希
釈領域における溶解パルプ濃度の均一安定化が得
られず、所望の安定した均一濃度で溶解パルプを
取り出すことが出来ないことであつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明に係るパルプ溶解装置は、パルプ濃度18
％以上の高濃度で貯留されたパルプを所定の均一
な安定したパルプ濃度３〜５％程度の低濃度でパ
ルプを連続的に取出すことが出来るようにするこ
とを目的としたものである。この目的達成のめ、
本発明は、パルプ濃度15％を超えることより溶解
パルプ域と貯留パルプ域の間にパルプが吸水して
膨張することにより形成される前記のパツキング
層の存在を認め、このパツキング層を形成しなが
ら溶解パルプの取り出し量に応じてこのパツキン
グ層をこわすことにより、投入貯留された高濃度
パルプはその高濃度を維持すると同時に溶解パル
プ域のパルプ濃度を維持する利点を保持すると共
に、溶解パルプを連続して取り出すことが困難と
されるパツキング層の存在による弊害を解消する
ようにすることである。

＜問題点を解決するための手段＞ 叙上の目的を達成するため本発明のパルプ溶解
装置は、次のような構成から成つている。

すなわち、円筒状槽１の上部に蓋２を被着し、
該蓋２にはパルプ投入口３を設け、蓋２の中央部
に設けた上部軸受４と円筒状槽１の底部中央に設
けた振れ止め軸受５の間に、回転棒７を下端部に
配設した回転軸８を挟持し、前記回転棒８には、
下端側を槽１の底部１４と接触するように取付け
られた掻き寄せ板６を備え、また前記回転軸８に
は該回転軸を回動させる撹拌駆動機１０を接続
し、前記円筒状槽１の下部で前記回転棒７の下方
位置に該槽１から溶解パルプを連続的に取出す取
出し口１３を設けたパルプ溶解装置であり、 前記円筒状槽１の底部中央には、底部中央に開
口され、該円筒状槽１の上部より投入され槽１内
に貯留された高濃度パルプ層を押し上げるのに充
分な強さの上昇水流を放出する第１給水管９を配
設し、該第１給水管９には前記上昇水流を放出制
御する開閉パルブ１１を設け、回転軸８に接続さ
れた前記撹拌駆動機１０には、該駆動機のトルク
の増減量に応じて前記開閉バルブ１１を開閉操作
するトルク検出器１２を配設したことである。

前記パツキング層の下層域には、パツキング層
に向かつて徐々に濃度を高めていく亜パツキング
層部が認められるが、このパツキング層の下層域
である亜パツキング層部が前記回転棒７の直上に
在る。そして、槽１内の溶解パルプ領域に存在す
る溶解パルプが取出し口１３より連続して取り出
されることにより溶解パルプ層が減少すると、前
記亜パツキング層部が回転棒７に接触する位置ま
で沈降し、回転軸８に加えられたトルクの増量を
トルク検出器１２で検出し設定トルク値よりトル
ク量が増加した場合、前記第１給水管９に設けら
れた開閉バルブ１１を開いて上昇水流を放出し前
記亜パツキング層部の下端層を溶解パルプの取出
し口１３より上方に位置している回転棒の直上位
置まで押し上げて浮上貯留させると共に浮上され
た亜パツキング層を通つて上層域にあるパツキン
グ層まで水を送り込んで膨張させて亜パツキング
層部の上部に次位の亜パツキング層部を順次作つ
ていき、該浮上貯留により回転軸８に加えられた
トルクの減少を検出し設定トルク値よりトルク量
が減少した場合、前記開閉バルブ１１を閉じて上
昇水流の放出を止め、溶解パルプの抜き出し減少
により、放水と停止を繰り返すようになつてい
る。

このようにパツキング層の下層域に在る亜パツ
キング層部の位置を検出し、検出された位置によ
つて放水と停止を繰り返すことにより、亜パツキ
ング層部を順次パルプ溶解して、溶解されたパル
プを順次抜き出すと共に、溶解されて抜き出され
た亜パツキング層部の上部に形成された次位の亜
パツキング層部の存在により、亜パツキング層の
上層域に形成されるパツキング層は常に同じ位置
に維持されることになる。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明のパルプ溶解装置の縦断面図で
あ。１は円筒状槽であつて、上部に蓋２を設け、
該蓋２にはパルプ投入口３が設けられている。ま
た円筒状槽１内の上方中心部から円筒状槽の底部
１４に伸びる回転軸８は、蓋２に設けられた上部
軸受４と底部１４に設けられた振れ止め軸受５の
間で挟持されるが、上下に配設された軸受で挟む
ことにより回転軸８の振れが防止される。前記回
転軸８の下部に複数本の回転棒７を設け、該回転
棒には掻き寄せ板６が取付けられている。前記回
転棒７は、第２図に示す如く湾曲状に形成され、
湾曲した凸部側を回転棒の回転方向に向けて配設
されている。これにより、回転棒７の回転が円滑
に行われる。前記掻き寄せ板６は、回転棒７に揺
動自在に連結されていて、図示する如くその下端
側が円筒状槽１の底部１４と接触するように配設
されている。これにより円筒状槽の底部に沈降し
たパルプの塊を効果的に除去出来る。前記回転軸
８には該回転軸を回動させる撹拌駆動機１０が接
続されている。前記円筒状槽１の下部で前記回転
棒７の下方位置に該槽１から溶解されたパルプを
連続的に取り出す取出し口１３が設けられてい
る。更に具体的に述べれば、この取出し口１３は
円筒状槽の側壁部に接する底面に設けられてい
る。該取出し口１３には撹拌機が設けられてい
る。尚、円筒状槽１の底部１４は、図示の如く前
記取り出し口１３に向けて下方に傾斜されてい
て、取り出し効率を高めている。こうようにし
て、溶解されたパルプは、円筒状槽の底面に接触
しながら回動する掻き寄せ板６によつて、取出し
口１３に掻き寄せられる。

次に本発明の特徴とする改良点を説明する。

９は第１給水管であり、該第１給水管は前記円
筒状槽１の底部中央に開口されていて、該円筒状
槽１の上部より投入され槽１内に貯留された高濃
度パルプ層を押し上げるのに充分な強さの上昇水
流を放出するように構成されている。該第１給水
管９には、前記上昇水流を放出制御する開閉バル
ブ１１が設けられている。１２はトルク検出器
で、このトルク検出器は前記撹拌駆動機１０と前
記開閉バルブ１１に接続され、該駆動機のトルク
の増減量に応じて前記開閉バルブ１１を開閉操作
するものである。該トルク検出器１２は、円筒状
槽１内の希釈領域に存在する溶解パルプが取出し
口１３より連続して取り出されることにより溶解
パルプ層が減少して高濃度パルプ層の下層が前記
掻き寄せ板６を有する回転棒７に接触する位置ま
で沈降した場合に回転軸８に加えられたトルクの
増量を検出し、設定トルク値よりトルク量が増加
した場合、前記第１給水管９に設けられた開閉バ
ルブ１１を開いて上昇水流を放出し前記高濃度パ
ルプ層を溶解パルプの取出し口１３より上方に位
置している回転棒７の直上位置まで押し上げて浮
上貯留されると共に、該浮上貯留により回転軸８
に加えられたトルクの減少を検出し設定トルク値
よりトルク量が減少した場合、前記開閉バルブ１
１を閉じて上昇水流の放出を止めるように構成し
ている。しかして、回転棒７の直上位置に浮上貯
留された高濃度パルプ層の貯留領域は、常に溶解
パルプの取出し口１３より上方に位置される。

本発明は以上のように、円筒状槽１内の希釈領
域に存在する溶解パルプが取出し口１３より連続
して取り出されることによつて溶解パルプ層が減
少し、高濃度パルプ層の下層が前記掻き寄せ板６
を有する回転棒７に接触する位置まで沈降した場
合、回転軸８に加わるトルクの増量を検出し設定
トルク値よりトルク量が増加した場合、前記第１
給水管９の開閉バルブ１１が開くように制御され
て上昇水流を放出することにより、高濃度パルプ
層の下端層を回転棒の直上位置まで押し上げられ
浮上貯留され、この該浮上貯留により回転軸８に
加えられたトルクの減少を検出し設定トルク値よ
りトルク量が減少した場合、前記開閉バルブ１１
を閉じて上昇水流の放出を止めることにより、取
出し口１３より連続して取り出されている溶解パ
ルプ層の減少と合いまつて高濃度パルプ層の下層
が前記掻き寄せ板６を有する回転棒７に接触する
位置まで沈降され、以上のことが繰り返される。
このように高濃度パルプ層は、回転棒より上部位
置に浮上貯留され、希釈領域に接触している部分
から溶解が行われる。

このように、槽１の上部より投入された高濃度
パルプ層は、第１給水管９から放出される上昇水
流によつて少なくとも回転棒より上部位置で浮上
貯留されるように押し上げられて、希釈領域との
接触部分で溶解を行われ、溶解パルプの取出し口
１３は常に希釈領域に位置されるため、前述した
公知例のごとく、希釈水を噴出しながら撹拌を行
うアジテーターによつて溶解されていない高濃度
のパルプ塊を抜出口を位置させた撹拌領域に掻き
落としてしまい、希釈領域における溶解パルプ濃
度の均一安定化が得られず、所望の安定した均一
濃度で溶解パルプを取り出すことが出来ないとい
う欠陥を解消でき、取出し口１３より取り出され
る溶解パルプの濃度の均一安定化を図ることがで
きる。

なお、本発明のパルプ溶解装置は、パルプの槽
内への供給に関し、バツチ式にも連続的にも適用
できるものである。

更に、図面に示された実施例を説明すれば、第
１図及び第３図に示す如く、前記円筒状槽１内
で、前記回転棒７の直上位置で、前記回転軸８周
りを円周方向に離間した位置で、該回転軸に放水
路１７を取付け、各放水路には円筒状槽の内部に
放射状に開口する吐水口１６が設けられ、該放水
路に第２給水管１５を接続している。そして前述
した第１給水管９、開閉バルブ１１、及びトルク
検出器１２によつて、回転棒７に接触する位置ま
で沈降した高濃度パルプ層の下層を回転棒７の直
上位置に位置された前記放水路１０の吐水口１６
の位置まで押し上げることのできる上昇水流を放
出させるようにしている。このように、吐水口１
６は、押し上げられ浮上貯留されている高濃度パ
ルプ層と希釈領域との接触領域に開口されている
ため、この吐水口１６からの槽の内部に放射状に
放出される希釈水によつて高濃度パルプ層と希釈
領域との接触領域の溶解がより一層促進される。

前記第２給水管１５には、タイマー１８を有す
る開閉弁１９が設けられている。溶解が定常状態
になれば、タイマーをセツトしておくことにより
定常的に放水路１７から放水させ、パルプの濃度
を一定に保つことができる。放水路１７に水を供
給する前記第２給水管１５は、図示の如く第１給
水管９の中に収納すると装置全体をコンパクトに
することができる。また、振れ止め軸受５に中空
路２０を穿ち、該中空路を介して回転軸８の周囲
に配設した放水路１７に水を供給するようにする
と、円筒状槽１内に第２給水管１５が露出せず、
円筒状槽内の空間を有効利用できる。

更に、図面に示された実施例を説明すれば、前
記円筒状槽１内で、回転棒７を設けた位置より上
方位置の前記回転軸８に、該回転軸に浮力を与え
るフロート室２１を設けている。該フロート室２
１は、浮力のある材料で形成された浮子である
が、好ましくは、第３図に示す如く内部に空気等
のガスを封入した中空体である。回転軸８と同心
状に該軸の周囲に設置してもよく、また、中空パ
イプを複数本配設してもよい。このフロート室２
１は、回転軸８に浮力を与えることにより、振れ
止め軸受５にかかる重量を減少させ、該軸受の損
傷を少なくすることが出来る。また、回転軸の回
動に要する駆動エネルギーを減少させることが出
来るとともに、回転軸の回動を軽くすることによ
りトルク検出器１２で回転軸のトルクを検出する
際、微細な値のトルクを検出できる。

また、前記円筒状槽１の側壁には、前記回転棒
７より上方位置、より具体的には浮上貯留された
高濃度パルプ層と希釈領域との接触領域より上方
位置に、該円筒状槽内に開口された放水口２２が
設けられている。該放水口２２には、配水管２３
が接続されている。該配水管２３にはタイマー１
８を有する開閉弁１９が設けられている。放水口
２２から放射される希釈水はパルプが膨潤するの
に有効に作用し、パルプの溶解を助ける。前記放
水路１７と同様にこの配水管２３にもパルプ投入
量、溶解パルプの取り出し量、パルプ溶解濃度な
どの緒条件により、予め給水量をタイマー１８で
セツトしておくこともできる。

＜発明の効果＞ 本発明のパルプ溶解装置は以上のように構成し
てあるため、パルプ濃度18％以上の高濃度パルプ
をパルプ溶解する場合に特に優れた効果を奏する
ものである。すなわち、貯留された高濃度パルプ
の貯留パルプと溶解パルプ域との間に認められる
パツキング層の下層域に在る亜パツキング層部の
位置を検出し、検出された位置によつて放水と停
止を繰り返すことにより、亜パツキング層部を順
次パルプ溶解して、溶解されたパルプを順次抜き
出すと共に、溶解されて抜き出された亜パツキン
グ層部の上部に順次形成された次位の亜パツキン
グ層部の存在により、常にパツキング層の位置を
維持できるようにしてあるため、貯留されたパル
プ濃度20％以上の高濃度パルプはこの高濃度を維
持できると共に、溶解パルプ域から常に均一な安
定したパルプ濃度３〜５％程度の溶解パルプを連
続して取り出すことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパルプ溶解装置の実施態様を
示す縦断面図であり、第２図は同じく横断面図、
第３図は第１図の一部を拡大して示した縦断面図
である。 １…円筒状槽、２…蓋、３…パルプ投入口、４
…上部軸受、５…振れ止め軸受、６…掻き寄せ
板、７…回転棒、８…回転軸、９…第１給水管、
１０…撹拌駆動機、１１…開閉バルブ、１２…ト
ルク検出器、１３…溶解パルプの取り出し口、１
４…円筒状槽の底部、１５…第２給水管、１６…
吐水口、１７…放水路、１８…タイマー、１９…
開閉弁、２０…中空路、２１…フロート室、２２
…放水口、２３…配水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状槽１の上部に蓋２を被着し、該蓋２に
   はパルプ投入口３を設け、蓋２の中央部に設けた
   上部軸受４と円筒状槽１の底部中央に設けた振れ
   止め軸受５の間に、回転棒７を下端部に配設した
   回転軸８を挟持し、前記回転棒７には、下端側を
   槽１の底部１４と接触するように取付けられた掻
   き寄せ板６を備え、また前記回転軸８には該回転
   軸を回動させる撹拌駆動機１０を接続し、前記円
   筒状槽１の下部で前記回転棒７の下方位置に該槽
   １から溶解パルプを連続的に取出す取出し口１３
   を設けたパルプ溶解装置であり、 前記円筒状槽１の底部中央には、底部中央に開
   口され、該円筒状槽１の上部より投入され槽１内
   に貯留された高濃度パルプ層を押し上げるのに充
   分な強さの上昇水流を放出する第１給水管９を配
   設し、該第１給水管９には前記上昇水流を放出制
   御する開閉バルブ１１を設け、回転軸８に接続さ
   れた前記撹拌駆動機１０には、該駆動機のトルク
   の増減量に応じて前記開閉バルブ１１を開閉操作
   するトルク検出器１２を配設したことを特徴とす
   るパルプ溶解装置。