JPH0826518B2 - 繊維懸濁液を濃縮する方法および装置 - Google Patents

繊維懸濁液を濃縮する方法および装置

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JPH0826518B2
JPH0826518B2 JP62317665A JP31766587A JPH0826518B2 JP H0826518 B2 JPH0826518 B2 JP H0826518B2 JP 62317665 A JP62317665 A JP 62317665A JP 31766587 A JP31766587 A JP 31766587A JP H0826518 B2 JPH0826518 B2 JP H0826518B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維懸濁液の繊維濃度を濃厚にするための
方法及び装置に係るものである。特に本発明は、パルプ
から水を漉すのを目的としており、パルプは微細孔また
は細長い隙間を開けたスクリーン表面を備えた閉鎖空間
中で濃縮される。これは、スクリーン表面上でパルプ濃
縮に必要な圧差を維持することで実現される。
繊維物質、特にセルロースおよび木材繊維パルプは、
一般に稀薄懸濁液の形で処理される。例えば、丸穴また
は細長いスリットのスクリーンによっての水篩が、パル
プ濃度１％から３％の範囲で実施される。このような水
篩の後で、種々の理由により、繊維懸濁液はより高濃度
に濃縮されなけらばならない。屡々該濃度は、例えばパ
ルプの貯蔵またはリジェクト精選のために、10％乃至15
％まで濃縮される。
パルプおよび製紙工業は、種々の吸引フィルターにつ
いて知識を有しており、これらはこの分野の文献中で多
大の注目が与えられてきている。吸引フィルターで濃縮
化することは、織布フィルターを通してパルプから水を
吸引除去することで達成される。また多くの別の考案ま
たは装置が開発されており、パルプ懸濁液から大量の液
を排出するのに用いることができる。これらのすべてが
普通に有していることは、これらが構造において複雑で
あり、可動部分を含んでいるという事実である。このよ
うな装置の例は、米国特許第3,455,821号に開示されて
おり、ここではスクリーン表面を清浄化するのに振動を
使っている。
米国特許第3,870,638号での開示では、スクリーン表
面の清浄化をバック ブローイング（back-blowing）お
よび圧脈動のみの方法で行っている。しかしながら、問
題としては、スクリーンを清浄化して、濃縮パルプを流
し、稀薄パルプをスクリーン面積の濃縮帯全面を満たす
ようにすることを一回の速い動きで達成するために十分
正確にバックブローイングと圧脈動のテンポを合わせる
ことが困難であることである。この装置は、また濃縮パ
ルプが濃縮工程中にスクリーン表面で動かなくなる性質
がある。
上述の装置は、通常、パルプ濃度10％乃至15％を与え
る。しかしながら、これ以上の高濃度が屡々要求され
る。業界資料によれば、ロールプレスまたは加圧スクリ
ユーが、一般的に高濃度を達成するのに使われている。
ロールプレスでは、パルプが延ばされてウエッブにな
り、２個の多孔ロールの間を通過させられる。これらの
ロールがプレスニップとなって、パルプから水を絞り出
している。圧搾工程後には、該パルプは受けスクリュー
に落下して、このスクリユーがパルプを次の処理装置に
運ぶ。このような装置における欠点は、装置の構造が複
雑であって、後段圧搾段階でパルプ中に空気が混入する
こと等である。
加圧スクリューにおいては、パプルを収束スペースに
押し込むことによってパルプから水が除去されるもの
で、この収束スペースにスクリーン表面が備えられてい
る。ここでは、水をスクリーン表面を通して排出される
ようにして、濃度を上げている。この種類の装置での問
題点は、装置構造が複雑であることとスクリーン表面の
多孔性が詰り塞がる危険が高いことである。
いわゆるチューブフィルター（tube filter）は、濃
縮化／濾過構造の簡単であることが知られている。これ
らの一例としては、米国特許第3,794,179号が、固体物
質を含む流体の濃縮化方法および装置について開示して
いる。この装置の操作は、第一段階でスクリーン表面上
で固体物質を濃縮化することによっている。次の段階
で、濃縮物が強い流れで洗浄される。連続フラッシング
（flushing）が、別の洗浄方法である。どちらの方法が
用いられても、濃縮物が、洗浄液の使用によって希釈さ
れる問題が残る。従って、この装置は、パルプ懸濁液の
濃縮に用いられるよりは、固体物質の無い濾液の製造に
より適当している。
他のチューブフィルターの例は、米国特許第3,674,15
4号開示による装置であり、ここではスクリーン表面が
閉塞される問題がある。この問題点は、流れの横断面積
を拡げることで、即ち同特許の開示によれば粒子類を流
れの緩慢なことから、流れの中央に保ち、より軽い液体
を壁面に移動させてスクリーン表面の多孔を通って排出
させることを利用して、少なくとも部分的に避けること
ができる。このような装置は、比較的大きな粒子を流速
の速やかな稀薄液から分離する時に、有用である。しか
しながら、この装置はパルプ懸濁液の濃縮には適してい
ない。その理由は、パルプ繊維が懸濁液中においてゆる
くなく、三次元の繊維網状物を形成し、これが繊維の曲
げ力による膨張傾向となっているからである。従って、
繊維は流れの中央に残らなくなる。この米国特許開示に
よる装置使用の別の欠点は、パルプの流れが閉塞流とし
て進行することである、これは繊維の比較的剛性な性質
のために、流体が集中したり拡大したりする流路性状を
妨げることになるからである。
上述の米国特許に似ている第三の解決策は、米国特許
第4,421,646号開示による装置であり、数層のスクリー
ンプレートを含むチューブフィルターまたは相互のトッ
プのところに配置された対応する方法である。これらの
表面の間には、微細濾過をする材料がある。この解決方
法は、特許開示に記述されているように水または水相当
物の濾過の意味であって、懸濁物の濃縮のためではな
い。更に、スクリーンプレートの細長い細孔が実際上繊
維を集めるし、一方でプレート間の微細濾材がパルプ懸
濁液中にある微細繊維で直ちに閉塞されることになるの
で、この装置は繊維懸濁液の濃縮には適さないであろ
う。
濃縮装置の第四の例は、米国特許第2,998,064号開示
による管状シックナー（tubular thickener）であり、
チップ−液懸濁液から液を除去するために設計されてい
る。シックナーの壁面は流れに平行するリブから成って
おり、そのリブの間に小さな細長い細孔があるので木材
チップは通ることができない。更に、管入口の直径がシ
ックナーの内径に対応し、管出口の直径がシックナーの
外径に対応しているので、細長い細孔に一部入り込んだ
チップでさえも流れによって運び去られて、シックナー
からの排出を閉塞したり後戻りさせたりすることがな
い。しかしながら、この種のシックナーは、構造的に実
現困難である。即ちこのシックナーの壁面が、ゆるい棒
状物から成っており、これらをお互いにしっかりと連結
して同じ細孔を与えられるようにするには、極めて大き
な正確さと注意が必要となるからである。
本発明の目的は、静的シックナーを用いて繊維懸濁液
から水を除去する方法と装置を与えるものであり、この
シックナーには可動部分が含まれておらず、従って上述
の解決方法における欠点を含んでない。
本発明による方法の特徴は、多次元繊維網状物から成
るプラグ流れとして流れている繊維懸濁液を濾過表面を
備えた流れ導管に導く工程、及び繊維懸濁液の仕込みパ
ルプ濃度に於ける内部摩擦を、パルプと濾過表面間の表
面摩擦よりも大きく保ちながら濾液量を制御して液体を
抜き出す工程を含むことである。
本発明による装置の特徴は、シックナー要素が１個ま
たは１個以上の流れ導管から成っており、これらの導管
が濾過表面または濾過表面とその対向表面によって制限
されていることである。流れ導管の濾過表面における開
孔部または穴の直径または細長い細孔（スロット）の幅
および上記導管の寸法は、パルプの仕込みパルプ濃度に
おける表面摩擦をパルプの内部摩擦よりも小さく保つた
めに0.3mm以下である。
本発明の更に関連した特徴は、特許請求の範囲等に記
載されている。
本発明による方法および装置のより詳細な説明は、次
に付属図面を参照しながら与えられる。
第１図の座標は、水平座標がパルプ濃度であり、垂直
座標が摩擦を表わしている。曲線１は、導管壁の孔がか
なり大きい（直径1mm以上）場合の導管内における摩擦
とパルプ濃度間の関係を表わしている。曲線２は、パル
プの内部摩擦、換言すれば、どれだけ強い剪断力がパル
プを運ぶことができるか、即ち、どれだけ固く繊維が相
互に結合しているかを表わしている。曲線３は、曲線１
に対応して特に小孔径（直径約0.2mm）の場合の摩擦と
パルプ濃度の関係を表わしている。曲線４は、導管流の
表面摩擦を表わしており、即ちどれだけ強い剪断力が、
導管中をパルプがゆっくり流れる時に、固体表面の導管
壁に発生されるのかを表わしている。表面摩擦４は内部
摩擦２よりも小さいので、パルプは管内をプラグ流れと
して進行する。これは一般的に知られていることであ
り、低速流に適用されている。例えば、10％濃度のパル
プは非常に固いので、正常な流れ率でも純粋なプラグ流
れとなっており、１乃至2m/秒の範囲の流速となる。こ
の流速は、乱流が繊維網状物を完全に破壊するのに十分
な強さになる前に30m/秒から40m/秒の流速範囲まで上げ
られなければならない。即ちこうなった時に流れは、プ
ラグ流れでなくなる。換言すれば、流速が十分に遅く、
繊維が管壁に触れない状態が続く限り、パルプ流れは表
面繊維を持つ固い栓塞を形成する。
導管壁に穴、細長い細孔または多孔をあけることで、
パルプが導管内を流れる時にパルプ懸濁液を濃縮するこ
とが可能となる。
第２図は、繊維が違った孔径孔の近くでどのような挙
動になるのかを示している。第2A図は、開孔が十分に小
さくて、直径約0.2mmである場合の状況を表わしてお
り、この場合には繊維は開孔中に入り込まないでスクリ
ーン表面に止っていることを示している。たとえ若干の
濾液が開孔を通って棄却されても、繊維はスクリーン表
面に固着しない。第１図に示されているように、表面摩
擦３は、平滑表面に作用している摩擦４よりも僅かに大
きい。
大きすぎる開孔（直径約1mm、第2B図）が用いられる
と、繊維が一部穴の中に入って表面摩擦が上り容易にパ
ルプの内部摩擦２を越えることになる。このような場合
には、繊維間の結合がゆるめられて、繊維はもはや固い
網状構造を形成しなくなり、その結果として繊維が益々
スクリーン表面の開孔部に入り込み、従ってスクリーン
表面の詰りを急速に生じさせることになる。
そこで、濃縮装置における表面摩擦が、繊維懸濁液の
内部摩擦よりも小さく保たれていることが重要である。
換言すれば、流れがプラグ流れとして保たれ、ここでは
パルプ懸濁液中の繊維がしっかりと相互に結合してスク
リーン表面の開孔部を詰めることなしにパルプと一緒に
運ばれることになる。
本発明に記載されている方法によれば、供給されるパ
ルプの濃度は、S1として選ばれることができる。第１図
に示されているように、曲線２上の内部摩擦はＫであ
る。もし装置が小さい孔のスクリーン表面を有するなら
ば、濃度は、表面摩擦３が内部摩擦２を越えることなし
に、表面近くのS2の値にまで上がることができる。一方
では、もしパルプ仕込み濃度と希望の達成濃度が流速効
果と一緒に既知であるならば、スクリーン開孔の最大値
が決められることができる。
かくして本発明は、プラグ流れに障害を与えないでプ
ラグ流れの表面から濾液を除去することを可能にしてい
る。これはコントロールした方法で行なわれることがで
き、かくして、たとえ表面層の濃度が流れ中のいかなる
部分よりも高くなっても、スクリーン表面を詰らせるこ
となしに平均濃度を上げることができる。これはパルプ
の使用でも可能であり、例えば非常に剛性の三次元繊維
網状物を形成するような繊維であって、しかも脱離され
る繊維間を容易に流体が流れるようなパルプにおいても
可能である。
必要とされる濃度増加がスクリーン表面の開孔の大き
さが許す範囲よりも大きい時には、濃度増加が多段で実
施されなければならない。即ちS1濃度から表面濃度S2に
なるまでの第一段では、平均濃度がS3である。平均濃度
S3から表面濃度S4まで第二段であり、このようにして続
く。ある種のパルプの濃度においては、一段で11.4％か
ら14.25％まで試験運転で濃度上昇させることができ
る。
第３図は、本発明による方法を実施する装置の一つの
好ましい具体例を示しているものであり、ここにおい
て、装置10は入口11、出口12、導管13からなり、導管13
が入口11と出口12を連結しており、導管の濾過面14およ
び15、外壁16と濾液排出管17が付属し、濾液排出管17に
は、コントロールバルブ18が備えられている。本発明に
よる装置は、次の方法で作動する。第１に、本装置はパ
ルプの輸送管または対応する装置と連結され、パルプは
シックナー10を通ってプラグ流れとして進行する。シッ
クナー10のスクリーン面14および15（これはまた１個の
一体型シリンダー面であることができる）のところで
は、スクリーン面上に圧差が存在し、これによって流体
がスクリーン表面を通って濾過されることとなる。必要
な圧差は、パルプ自身によって惹起される水力圧による
か、ポンプによる圧によるか、別に発生させた吸引によ
るか、または、これらの組合わせによって、発生する。
スクリーン面14、15は、平板または曲板に開孔、細長い
細孔または丸穴が多数個開けられており、その直径また
は幅は0.3mmより小さく、好ましくは0.2mm以下であり、
これによって十分な流速を使用でき良好な濾過結果を与
えることができる。
更に第３図に示された装置の進んだ点は、シックナー
が導管内におけるスクリーン表面間で中央に置かれた分
散素子を含んでいることである。この分散素子は、それ
自身と濾過表面の間で導管を制限しており、導管は入口
導管よりも狭くなっている。上述で例示されている種々
の試験においては、シックナーの解決策は正確に上述し
たとおりであった。濾過面積は、スクリーン板のシリン
ダーから成っており、その直径が381mmであって、中央
に置かれた分散素子は閉鎖されたシリンダーで直径256m
mであった。従って、スクリーン表面と閉鎖シリンダー
間の環状流路の幅としては、62.5mmが残った。試験にお
いて、濾過表面の長さが約330mmであって、表面積0.4m2
の内で開放表面積が10％であり、スクリーン表面の多数
の開孔の直径は0.2mmであった。シックナーに供給され
たパルプ濃度が11.4％であって、濃縮されたパルプ濃度
は14.25％であった。流量が、入口圧4.9barで、500l/分
であって、濾過面上の圧差4.2barで濾液100l/分となっ
た。
第４図に示されている本発明の別の好ましい具体例
は、第３図に示された装置を更に発展させた結果であ
り、上述の試験で用いられた。図面で描かれた装置は、
各種の形状があってコーン（cone）とシリンダーまたは
２個のコーンから成ることも可能であるが、実際上はシ
リンダー構造を有している。図面が示すように、装置20
は、シリンダー入口導管21、同一形状の排出導管22、お
よびそれらの間にあるシックナー素子23から構成されて
いる。シックナー素子23は、３つのゾーンに別れてい
る。即ち、第１シックナーゾーン24、均質化ゾーン25お
よび第２シックナーゾーン26の３種類である。第１シッ
クナーゾーンは、シリンダー分散素子27、そのジャケッ
ト28、このジャケット28には濾過表面が備えられてお
り、および反対側の濾液チャンバー29、この濾液チャン
バーから液体が濾過表面30を通って排出されるものであ
り、更に濾液の排出導管31および32等から構成されてお
り、ここで排出導管の内で後者は、分散素子27によって
生成する濾液チャンバーからの液を排出する経路となっ
ている。最初の流れ導管33は、分散素子27の濾過表面28
と反対側のスクリーンまたは濾過表面30との間にとどま
っている。
第４図で説明されている具体例において、均質化ゾー
ン25は、分散素子27とその延長部34の間の肩部35によっ
て形成されており、また濾過表面30の末端肩部36は、導
管33の延長である導管37中の断面流れ面積を拡げてい
る。流れ面積は肩部で突然増加し、流れ導管の容量の増
加を引きおこす、この際パルプはパルプ濃度を均一化す
る分裂セン断力がかけられる。均質化ゾーンの目的は、
繊維懸濁物を混合することであり、そうすることで繊維
濃度が均一化される。図面に示された具体例では、鋭角
の肩部が繊維網状物の再配向を起させており、これによ
って濃度の均一化が達成されている。混合する理由は、
第１シックナーゾーンからくる“パルプリング”（pulp
ring）の内枠および外枠濃度が、パルプリングの中間
部濃度より著しく高いことからきている。そこでパルプ
濃度を上げる目的からみると、第２シックナーゾーン前
に出来るだけパルプ懸濁液を混合しておくのが有利であ
る。流れ導管を拡げる理由は、パルプ濃度が増加するに
つれて、同じように懸濁繊維間の結合力が増加するとい
う事実からきている。換言すれば、パルプが稀薄である
時には、濾過表面間の距離は、パルプがスクリーン表面
に付着するのを防ぎ、懸濁液がプラグ流れとして流れ続
けさせるように、小さくなければならない。第１の沈降
段階後には、濃度が十分に上って内部摩擦の増加による
流れ断面積の増加を許すようになる。パルプ濃度は、ま
た、濾液を除去することなしにパルプを十分に長く止め
て置くことによって均一化することができる。従って、
肩部の使用は、不可避の均一化行程をより一層効果的に
するのが、主たる目的である。
均質化ゾール25の後には、別のシックナーゾーンがあ
り管状流れ導管の周りに作られている。導管37の内面
は、濾過表面38から構成されており、この濾過表面38
は、分散素子27の延長34のジャケットとなっている。濾
液は、濾液チャンバー27につながる導管か、または分離
導管39を通って排出される。流れ導管37の外枠は濾過表
面40から構成されており、その外側に濾液チャンバー41
があって、ここから濾液が濾液チャンバー29を通るかま
たは分離チャンバー42を経るか、いずれかで排出される
ことができる。
前述したように、濾過表面に作用する圧差は、静水
圧、排出導管の集中、または濾液チャンバーで作られる
吸引等のいずれかに関係してくることができる。
第４図に示された装置を使用すれば、第１図に関連し
て述べた段階ごとの濃縮を同じ装置を用いて実施するこ
とが可能となる。同じように、第４図で示されたものよ
りも、同じ装置で更により濃縮できる各段階を与えるこ
とが可能となる。また、できるだけパルプ濃度を均一化
するために、違ったシックナーゾーンの間に均質化ゾー
ンを置くことが常に重要である。これは必ずしも、第４
図に示されているように断面流れ面積を突然に拡げるこ
とが要求されるものではないが、しかし、例えばシリン
ダー装置の場合には例えば回転子等の可動機械素子を入
れることも一つの方法である。これは、また濾過表面と
して同心円すいを使用することを可能にしており、その
同心円すいの外側円すいがより大きな頂点角を有してお
り、流れ導管を平均して出口に向って拡げられるように
している。同様に、円すいとシリンダーを組合わせて使
用するか、または２個の円すいを僅か反対方向に収斂す
る形で使用することも可能である。基本的な原則は、流
れ通路を入口から出口に向って拡げるようにすることで
ある。
第５図は、第３図での解決策に対応したもので、相違
点としてシックナー70の濾過表面74と75が可撓性材料か
ら作られている具体例を示している。好ましくは、第５
図にあるように、表面74と75が集中点76を形成してお
り、その位置から表面74と75は、しかしながら、パルプ
圧の影響で支持表面72および73の方向に動くことができ
るし、この支持表面が流れ導管の出口77より大きく拡が
ることを防いでいる。この方法での良い解決法は、濾過
要素として多孔性シリンダー型ゴム管を使用することで
あり、このゴム管は末端での入口および出口の大きさま
で伸ばされることができる。
一方では第６図が、主として第４図に示された構造に
相当する若干の簡単な具体例を示している。ここでは、
シックナー80の分散素子84の表面88が、例えば加圧空気
の使用によってふくらまされるように可撓性となって配
置されており、これによってその表面が対向面90に対し
てパルプを押しつけるようになっており、第５図の74お
よび75表面と同じ可撓性であるのが特徴である。これに
よって、大型のパルプフロックでさえも、流れ通路87を
閉塞することなしに通過できるようにさせている。更
に、この装置では分散素子が流れ方向で収斂されるよう
になっており、この収斂は濾過表面のふくらますことで
埋合せされている。これに加えて、第６図は表面88が多
孔性であることを示しており、これは勿論加圧空気の使
用で直接的にふくらむことはできないことを示している
が、分散素子84の周囲に置かれた環状圧素子の様な圧媒
体の１個以上を使って行なうことができる。一方で表面
88が空気を通さない固い面であれば、加圧空気または対
応する加圧剤を連結路82を通して分散素子に導くことが
できる。
上述の二つの具体例は、本発明による装置および方法
について多くの変化で効果が上げられることの単なる例
示である。更に、流れ導管が直交している時には、濾過
表面の対応として圧素子に全壁面がたわめる形状にする
ことができる（繊維、ゴム製ベローズ等）。この場合に
は、流路壁の元位置は、流れ断面積を抑圧し、最大のひ
ずみはシックナー出口の断面積で測定される。上記の圧
素子は、また調整できる圧縮力を与えることになる。更
に、圧調整の可能な袋状素子を、ある場合には、分散素
子として用いることができる。この袋状素子は非多孔性
であって、その唯一の目的は濾過表面にパルプ流れを押
しつけることである。
しかしながら、可撓性濾過表面に基づくすべての解決
策は、シックナーを閉塞することなく、またはシックナ
ーの濃縮能力を減少させることなしにパルプフロックの
通過を許す特徴を有しており、これは問題のパルプフロ
ックを通過させるように通路を拡げるが、通過後には元
の形に戻れるからである。
シックナーは、必ずしもシリンダー形状である必要は
ない。入口導管、排出導管およびシックナーは、楕円形
または長方形であることができ、分散素子を中央に置け
る形状ならば殆どすべての規則的な幾何形状であって宜
しい。但し、分散素子を中央に置いて、繊維懸濁液がそ
の側方を均一に通過できるようになっていなければなら
ない。本装置は、更にシックナー中に数個の分離した分
散素子を含めるように展開されることができ、これらの
分散素子は、シックナーの外面と一緒になって、数個の
流れ導管が好ましくは同じ流れ抵抗を持てるようにして
いる。濾過表面を平板状類似に配列することも可能であ
り、もし必要ならば、流れ方向に対してくさび型にする
ことも可能であり、これによって流れ導管が流れ方向に
拡がることができるようになる。また第４図に提示され
ているすべての濾過表面が使用される必要があるわけで
はないが、その代りに、例えば分散素子が完全に閉鎖系
である装置を使用することも可能である。勿論、濾過表
面の一部が時々使用されないこともあるし、またはバッ
グブローイングを瞬間的に使って表面の清浄化に用いる
こともできる。
第７図は、パルプの漂白行程に本発明による方法およ
び装置を適用する場合を示している。パルプは、12％濃
度でシックナー50から、いわゆるMCポンプ51でポンプ送
りされて本発明によるシックナー52を通って、漂白剤混
合槽53に送られるが、この混合槽にパルプが到達する時
までにパルプ濃度は約18％にまでなっており、このよう
なパルプが更に漂白塔54に送られる。
別の具体例は、第８図に与えられており、ここではリ
ェジクト摩砕用に本発明による装置の応用が示されてい
る。この応用例においては、パルプがリジェクトパルプ
貯槽60から、ポンプ61でシックナー62に送られ、このシ
ックナー62は直接パイプラインと結ばれており、そこか
らパルプが３％から８％まで濃縮されてグラインダー63
に流れ入る。
上述の数具体例が明らかにしているように、本発明に
よる方法および装置は、多くの違った応用面を持ってい
る。簡単な構造、小型および操作の信頼性のために、本
装置は、通常のドラムシックナー等が適用困難な多くの
作業場所に好適である。
本説明は、好ましい具体例一組だけについての詳細説
明を含んでいるが、このための更に別の各種解決方法
が、これから若干より一般的な形で提示される。本試験
に用いられたシリンダー型シックナーは、その濾過表面
に0.2mm直径の多孔が開けられているが、これは、例え
ば２個の平行、平板スクリーン表面で置き換えられるこ
とができ、この平行、平板スクリーン面が、その間の流
れ通路を決めるか、または四角形状または対応する管形
状の流れ通路を決めるようになっている。同じように、
スクリーン表面の多孔が、長い、ある場合にはエンドレ
スの細長い細孔で置き換えることができ、この細長い細
孔は流れに平行して走っており、その幅は好ましくは0.
2mmである。この別形状は、更にスクリーン表面の詰り
の危険を減少している。
細長い細孔（スロット）スクリーンの一つの特徴は、
パルプに面するスクリーン表面が長い細孔（スロット）
から成っており、その幅が時々0.2mmよりも小さいこと
があることである。スクリーンの外面上には、スクリー
ン細孔よりも大きな径の穴が穿孔されて、ある場合には
細孔底部まで同時に到達している。
内部スクリーン表面が詰る場合には、装置内で逆流れ
をフラッシュする装置を配置することができるし、また
は最悪の詰り場所を少なくとも開くように、装置の内部
要素を流れ方向に移動できるように配置することもでき
る。更に、詰りを解消するために、シックナー中に各種
スクレーパ（パルプ落し）または回転子を設置すること
ができる。
第9a図は、スクリーン面上の圧差を時間の函数として
示している。第9b図は、排出導管中の濾液の流れ容量の
変化を時間の函数として示している。初めの段階では、
換言すれば、装置は運転開始される時には、スクリーン
表面上の圧差および濾液の流れ容量両者共に、着実に増
加する。従って、この段階においては、繊維懸濁液のプ
ラグ流れの内部摩擦は、繊維塊とスクリーン表面間の表
面摩擦よりも大きく、濾液容量が着実に増加し圧差増加
がある間は、続いている。しかしながら、ある圧差にな
ると濾液容量が急速に減少し初めるが、これは繊維網状
物がスクリーン表面に急速に作られてきていることを意
味している。このようになることは、表面摩擦が繊維塊
中の内部摩擦よりも大きく増加したことを示している。
この段階では、第9a図に示されているように、圧差が減
少されてきており、濾液容量は、第9b図に示されている
ように、減少し初め、遂にある時間後には、圧差に関連
して濾液容量は調整開示時と同じになる。この方法で、
スクリーン表面は完全に清浄化されている。圧差の限
界、即ち繊維マットが生成し始める値が知られている時
には、平均した濾液流を保証しスクリーン表面が詰り傾
向を示さないように、圧差を僅かにより小さくなるよう
に調整することができる。その限界との関連にある圧
差、即ちスクリーンが詰る圧差は、供給されるパルプ濃
度の変化によって決められる。パルプ濃度が均一であれ
ばある程、選ばれる圧差の限界値がより正確に決められ
るし、この逆もそのとおりである。上述の方法は、装置
が詰った時にもまたうまく使用することができる。この
ためには、濾液排出出口を絞るだけで十分であり、これ
によって繊維塊がスクリーン表面に付着している繊維を
一緒に引きはがして、スクリーン表面が清浄化される。
最後に、スクリーンプレートの濾液側に、超音波また
は他の高周波伝播器を繊維がスクリーン表面に固着して
困難な状態に作用させるのは、有効であることが証明さ
れた。上述の振動を用いることによって、スクリーン表
面の表面摩擦は減少し、勿論パルプおよび濾液の両者の
流れ抵抗の減少となる。更に、この振動が、ある程度、
繊維塊表面にある繊維を混合し、これによって濃度輪郭
がより平均化され、即ちパルプ濃度が前のようにスクリ
ーン表面に近くなって突然上昇するようなことがなくな
る。
本発明は、上述の詳細説明が与えられた数具体例に限
られるものではなく、その保護の範囲および程度は、本
文記載の特許請求の範囲によってのみ決められるもので
ある。特許請求の範囲は、ここで用いられた多くの引用
例によって制限されるものではなく、これら引用例は唯
本発明を明瞭にする助けとして与えられただけである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、どのように繊維懸濁液濃度が、繊維の表面摩
擦と内部摩擦に影響するかを示している。 第２図は、スクリーン表面の開孔サイズが開孔部分付近
における繊維挙動にどのように影響するかを、拡大して
示している。 第３図は、本発明による方法を実施するための装置の一
つの好ましい具体例を示している。 第４図は、本発明による方法を実施するための別の好ま
しい具体例を示している。 第５図は、本発明による方法を実施するための装置の三
番目の好ましい具体例を示している。 第６図は、本発明による方法を実施するための装置の四
番目の好ましい具体例を示している。 第７図は、一例として、本発明による方法および装置
を、パルプの漂白方法に応用することを示している。 第８図は、一例として、本発明による方法および装置
を、リジェクトの精選に応用することを示している。 第9a図及び第9b図は、本発明による装置の運転操作をグ
ラフ表示で示している。 ［図面の主な番号の簡単な説明］ 10,20……シックナー 14,15,28,30,38,40,74,75,88,90……濾過表面 21……入口導管 22……出口導管 23……シックナー素子 24……第１シックナーゾーン 25……均質化ゾーン 26……第２シックナーゾーン 27,34,84……分散素子 33,37……流れ導管 35……急激な変化点

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】濾過表面上に作用する圧差の影響下にパル
    プを含有する繊維懸濁液から液体を抜き出す方法によっ
    て繊維懸濁液を濃縮する方法において、 繊維懸濁液を多次元繊維網状物から成るプラグ流れとし
    て濾過表面を備えた流れ導管に導く工程（ここで多次元
    繊維網状物は前記濾過表面に接触して流れる）、及び 濾液の流れ容量または濾過表面の圧差を調節することに
    よって、繊維懸濁液の内部摩擦をパルプと前記濾過表面
    との間に発生した表面摩擦よりも大きく保ち、濾液量を
    制御して液体を抜き出す工程、 を含むことを特徴とする繊維懸濁液の濃縮方法。
  2. 【請求項２】流れ導管内を進行するパルプの表面摩擦を
    プラグ流れ中のパルプの内部摩擦よりも小さく保つ流量
    でパルプを流すことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の方法。
  3. 【請求項３】濃縮が、少なくとも１個の可撓性表面を有
    する流れ導管内で起ることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の方法。
  4. 【請求項４】濃縮を、流れ方向において段階的に流速を
    落とすことで行うことを特徴とする特許請求の範囲第３
    項記載の方法。
  5. 【請求項５】濃縮を、流れ方向において流速を均等に落
    とすことで行うことを特徴とする特許請求の範囲第３項
    記載の方法。
  6. 【請求項６】濃縮を相互に続いている段階で行い、各段
    階の間で繊維懸濁液の濃度を均一化することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項、第２項及び第３項のいずれか
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】高周波振動をスクリーン表面に当て、これ
    によって繊維がスクリーン表面に付着するのをより困難
    にすることで表面摩擦を減少することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の方法。
  8. 【請求項８】繊維懸濁液を多次元繊維網状物から成るプ
    ラグ流れとして濾過表面を備えた流れ導管に導く工程
    （ここで多次元繊維網状物は前記濾過表面に接触して流
    れる）、及び濾液の流れ容量または濾過表面の圧差を調
    節することによって、繊維懸濁液の内部摩擦をパルプと
    前記濾過表面との間に発生した表面摩擦よりも大きく保
    ち、濾液量を制御して液体を抜き出す工程、を含む濾過
    表面上に作用する圧差の影響下にパルプを含有する繊維
    懸濁液から液体を抜き出す方法によって繊維懸濁液を濃
    縮する方法に使用する繊維懸濁液の濃縮用装置であっ
    て、 濾過表面及びその対向表面によって制限されている流れ
    導管から成る１または２以上のシックナー素子（ここで
    濾過表面の開孔部または穴直径または細長い細孔の幅
    は、濃縮され導管内を流れるパルプと前記濾過表面との
    表面摩擦を繊維懸濁液の内部摩擦よりも小さく保つため
    に0.3mm以下である）を含むことを特徴とする濃縮用装
    置。
  9. 【請求項９】開孔部又は穴の直径または細長い細孔幅が
    0.2mm以下であることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項記載の装置。
  10. 【請求項１０】シックナー素子（10）の流れ断面積が、
    流れ方向に増加することを特徴とする特許請求の範囲第
    ８項記載の装置。
  11. 【請求項１１】シックナー素子（10）の流れ断面積が、
    流れ方向で段階的に増加することを特徴とする特許請求
    の範囲第10項記載の装置。
  12. 【請求項１２】さらに分散素子を含み、分散素子及びシ
    ックナー素子の対向壁がシックナー素子のつまりを防ぐ
    ように相互に動くことを特徴とする特許請求の範囲第９
    項記載の装置。
  13. 【請求項１３】さらにパルプ濃度を均一化するための機
    構を含むことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
    装置。
  14. 【請求項１４】パルプ濃度を均一化するための機構が、
    流れ横断面積中の急激な変化点であることを特徴とする
    特許請求の範囲第13項記載の装置。
  15. 【請求項１５】パルプ濃度を均一化するための機構が、
    流れ導管中における機械的な可動装置であることを特徴
    とする特許請求の範囲第13項記載の装置。
  16. 【請求項１６】高周波、例えば超音波、を伝播する装置
    が濾液側の壁面に置かれるか、またはスクリーン表面へ
    の繊維の付着が、それによってより困難になる相当する
    装置であることを特徴とする、特許請求の範囲第８項記
    載の装置。
  17. 【請求項１７】シックナー素子が直列、並列または直列
    および並列に連結された複数の流れ導管から成ることを
    特徴とする特許請求の範囲第８項記載の装置。
  18. 【請求項１８】装置（20）中に入口導管（21）、排出導
    管（22）及びシックナー素子（23）があり、１個以上の
    分散素子（27;34）がシックナー素子（23）中に配置さ
    れており、これらの分散素子がシックナー素子（23）の
    対向壁と一緒になって、少なくとも１個の流れ導管（3
    3;37）で与えられるシックナー素子（23）の流れ断面積
    を制限していることを特徴とする特許請求の範囲第17項
    記載の装置。
  19. 【請求項１９】開孔部または穴の直径又は細長い細孔の
    幅が0.2mm以下であることを特徴とする特許請求の範囲
    第17項記載の装置。
  20. 【請求項２０】シックナー素子（23）の流れ断面積が、
    流れ方向に増加することを特徴とする特許請求の範囲第
    17項及び第18項のいずれかに記載の装置。
  21. 【請求項２１】シックナー素子（23）の流れ断面積が、
    流れ方向で段階的に増加することを特徴とする特許請求
    の範囲第20項記載の装置。
  22. 【請求項２２】表面（14,15;28,30;38,40;74,75;88,9
    0）の少なくとも１個が、主として横方向における流れ
    の主方向に対して可撓性であることを特徴とする特許請
    求の範囲第17項または第18項記載の装置。
  23. 【請求項２３】分散素子（27;34;84）及びシックナー素
    子の対向壁（30;40;88）がシックナーのつまりを防ぐよ
    うに相互に動くことを特徴とする特許請求の範囲第19項
    記載の装置。
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