JPH08509273A - 故紙のパルプスラリーを処理する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 長い繊維、短い繊維及び大きな不純物と微細な不純物を含む故紙のパルプスラリーを処理するための装置を提供する。本発明はまた、長い繊維と大きな不純物を短い繊維と微細な不純物から分離するために、スラリーをガス状媒体によりスクリーン上にスプレーする工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 故紙のパルプスラリーを処理する装置及び方法 発明の分野 本発明は、糸類、フォイル、グルーの固まりなどの変形可能な比較的大きな不 純物、及び、小さな粒子、印刷インク、灰分とクレーのような充填材料などの比 較的微細な不純物を含有する、故紙のパルプスラリーを処理する装置及び方法に 関する。 発明の背景 故紙から繊維パルプを製造する従来法においては、最初に故紙を再パルプ化し て故紙のパルプスラリーを形成させ、次いでこのパルプスラリーを連続する多数 の工程で処理して各種の望ましくない不純物を分離する。この連続的な工程は、 典型的には以下を含む： （ａ）とじ金（ステープル）及び金属性粒子のような比較的大きく密度の高い 不純物を除去するためのパルプスラリーの遠心分離、 （ｂ）前記遠心分離によって除去されなかった比較的大きな不純物を取り除く ためのパルプスラリーの粗選加圧スクリーニング、 （ｃ）印刷インクを除くためのパルプスラリーの浮遊分離、 （ｄ）灰分及びクレーのような充填材料及び残留印刷インクを除去するための パルプスラリーの洗浄、 （ｅ）小さな粒子の形の微細不純物を除去するためのパルプスラリーの精選加 圧スクリーニング、及び （ｆ）インク、よごれた小粒子（ｓｐｅｃｋ）、他の微細な不純物のような残 留微細物質を除去するためのパルプスラリーの遠心分離。 不純物が殆んど除かれたパルプスラリーは、各種グレードの紙からの種々の繊 維を含有する。パルプの最終の需要によっては、このパルプスラリーは、繊維と 漂白剤を混合して得られる白色度の増加を必要とするであろう。 従来法の主要な欠陥は、プラスチックフォイル、他のプラスチック粒子の断片 、及びグルーや他の接着剤から形成されるいわゆる“ステイッキー”（ｓｔｉｃ ｋｉｅｓ）と呼ばれるもののような、望ましくない比較的大きな不純物及び比較 的小さな不純物を効率よく選択的に分離することができない点にある。こうして 、従来法の前記工程（ｂ）、すなわち粗選加圧スクリーニングは、フレキシブル なプラスチックのフォイルや他のフレキシブルなプラスチック粒子の断片などの 形態の、望ましくない比較的大きな不純物をリジェクト（スクリーンの孔を通過 せず、スクリーン上にブロック）する効率が良くない。このようなフレキシブル な大きな粒子は、低−選択性の故紙中に往々にして存在する。前記の良くない効 率は、長い繊維を通過させるとともにリジェクトされた粗選区分の液体含量を制 限するためには、粗選スクリーニングを高圧のもとで運転する必要があり、その ため前記粗選区分中の汚染印刷インク量が減少すると云う事実に起因する。この 高い圧力のために、望ましくないフレキシブルで大きな粒子のあるものは押され て変形し、スクリーンの孔を通過する。さらに、故紙のスラリー中に生成する変 形可能なグルーの固まりの形の、大きな不純物のあるものは、この固まりが高い 圧力を蒙るので、スクリーンの孔を通る固まりの押出しによりスクリーンを通っ て逃げる可能性がある。“グルー”と云う用語は、接着剤、ホットメルト、ワッ クス、いわゆる“スティッキー”などの、グルー状の物質を意味するものとして 使用する。 従来法の前記工程（ｅ）、すなわち精選加圧スクリーニングにおいては、比較 的嵩ばった（ｂｕｌｋｉｅｒ）長い繊維をアクセプト（スクリーンを通過するも の）として通過させるのに充分な大きさのスクリーンの孔をもたねばならない。 この結果、グルーのような小さな変形可能な不純物も、スクリーンの孔を押し出 されて通過する可能性がある。 従来法の別の欠陥は、無視できない量の上等な繊維 、特に長い繊維が、リジェクトされた不純物とともに損失することである。前記 工程（ｃ）、すなわち浮遊分離においては、若干の長い繊維は浮遊する傾向を有 し、印刷インクとともにリジェクトされる。工程（ｅ）、すなわち精選加圧スク リーニングにおいては、長い繊維又は繊維くずの若干のものは使用する精選スク リーンによって通過を妨げられ、望ましくない小さな粒子とともにリジェクトさ れる。 発明の要約 前述の故紙から繊維パルプを製造する従来法の欠陥は本発明による装置によっ て除かれる。したがって、本発明の装置は上等な繊維、特に長い繊維の損失を減 らし、かつ、故紙のパルプスラリーからの不純物のより高効率の分離法を提供す る。 本発明は、主要な態様として以下からなる故紙のパルプスラリーを処理するた めの装置を含む： ・パルプスラリーをガス状媒体によりジェットとしてスプレーする手段； ・前記のパルプスラリーのジェットによって打ち当てられるように、前記ガス 状媒体中に置かれた第１のスクリーン； この第１のスクリーンは、このスクリーンに当るパルプスラリーが、比較的長い 繊維及び前記の大きな不純物を含むリジェクトされる第１の水性区分（ａｑｕｅ ｏｕｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ）と、比較的短い繊維及び実質的にすべての前記微細 不純物を含むアクセプトされる第２の水性区分とに分別されるようなサイズの複 数の孔を有する。 ・スクリーンの孔が長い繊維を通過させ、大きな不純物はもし変形しないなら ばブロックするようなサイズの孔を有する第２のスクリーン； ・前記の第１の水性区分を第１のスクリーンから第２のスクリーンへ導く手段 ； ・前記第１の水性区分を、大きな不純物を含むリジェクトされた第３の水性区 分と、長い繊維を含むアクセプトされた第４の水性区分とに分離するために、変 形可能な大きな不純物が第２のスクリーンの孔に向って押されるときに変形しな いように、第１の水性区分を第２のスクリーンを通しておだやかに押すようにア レンジした手段。 パルプスラリーをガス状媒体、好ましくは空気によりスプレーすることによっ て、比較的大きな比表面積を有するこのスプレーされた長い繊維と大きな不純物 は、周囲のガス媒体の摩擦抗力によって速力を減じて第１のスクリーンでその通 過を容易に妨げられる。一方、比較的小さな比表面積を有する短い繊維と小さな 不純物は、実質的にそれらの速度を維持して第１のスクリーンを貫通する。この 結果、長い繊維にくっつい ている僅かな量を除いて、スラリー中の殆んどすべての印刷インクが第１のスク リーンを通り抜けるので、長い繊維を含む第１の水性区分は、ルーズ（ｌｏｏｓ ｅ）な粒子の印刷インクを殆んど含まないようになる。このことは、著量の液体 がリジェクトされると云う結果をもたらすにも拘らず、第１の水性区分を第２の スクリーンを通しておだやかに押されるようにさせることができる。その理由は 、このリジェクトされた液体は汚染する印刷インクを含んでいないからである。 さらに、第２のスクリーンの孔の大きさは、変形可能な不純物がこのスクリーン を貫通する危険なしに、慣用のものよりも大きくすることができ、これによって 上等な長い繊維のリジェクトが少くなる。 “長い繊維”の定義はやゝ区区であるが、一般的には、１．５ｍｍに等しいか 又はこれを超える長さを有 ．５〜２．０ｍｍの範囲内にある。比較的短い繊維は、一般に１．５ｍｍ未満の 長さを有するものであり、典型的には１．０〜１．５ｍｍの長さのものである。 好都合にも、本発明装置は短い繊維を含んでいる第２の水性区分から印刷イン クを浮遊して分離する浮遊装置をさらに構成しており、これによって望ましい長 い繊維が浮遊により損失することはない。 この第２の水性区分は、未分別のスラリーにくらべて印刷インクの含量が多い ので、浮遊分離操作はより効率よく行うことができる。 本発明装置はさらに、繊維を漂白するための、第２のスクリーンを通して得ら れる長い繊維と第３のスクリーンを通して得られる短い繊維とを別々に漂白剤と 混合する手段、及び白紙をつくるのに適した最終の白い繊維パルプを製造するた めの、漂白した長い繊維と漂白した短い繊維とを混合する手段を構成してもよい 。これは、短い繊維が、長い繊維を漂白するのに要する漂白剤含有溶液よりも５ 倍程の高濃度溶液を必要とするので有利である。このようにして、漂白剤の消費 量を、長い繊維ならびに短い繊維を含む繊維パルプを漂白する場合にくらべて大 幅に減らすことができる。その訳は、後者の場合（長い繊維ならびに短い繊維を 含む場合）にはより多量の高濃度溶液を使用する必要があるからである。 本発明の別の態様においては、以下の工程からなる、故紙のスラリーを処理す る方法を提供する： ・ガス媒体によりスラリーをジェットの形態でスプレーし、 ・このスラリーが、比較的長い繊維及び大きな不純物を含むリジェクトされる 第１の水性区分と、比較的短い繊維及び実質的にすべての微細な不純物を含むア クセプトされる第２の水性区分とに分別されるように前記スラリーのジェットを スクリーニングし、 ・前記第１の水性区分が、大きな不純物を含むリジェクトされる第３の水性区 分と、長い繊維を含むアクセプトされる第４の水性区分とに分離されるように、 スラリー中の大きな不純物を殆ど変形させないで、この第１の水性区分のスラリ ーをスクリーニングする。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による装置の好ましい実施態様の概略フローチャートである。 好ましい実施態様の説明 図１を参照して説明する。ステープル及び他の金属性粒子などの大きな密度の 高い不純物が最初に取り除かれた処理すべき故紙のパルプスラリーを、ポンプ１ により導管２を通してスクリーン４を有するスプレーフィルター３に送る。スプ レーフィルター３は、スクリーン４を保持するのに適当な取付用具を有する、任 意に都合のよい寸法の容器からなっている。スクリーン４の孔の直径は５００〜 １０００ミクロンの範囲に選ばれる。また、スプレーフィルターは導管２からス ラリーを受取るために位置する１箇以上のスプレーノズル５を有し、このノズル は、スプレーフィルター３中において空気によりスラーリーをジェット状でスク リ ーン４に向けてスプレーする。その結果、このパルプスラリーは、比較的長い繊 維及び糸、フォイル、グルーの固まりなどの変形可能な比較的大きな不純物を含 むリジェクトされた第１の水性区分と、比較的短い繊維及び小粒子、印刷インク や灰分、クレーのような充填材料などの比較的微細な不純物を含むアクセプトさ れた第２の水性区分とに分別される。 フィルター３は図においてフラットなスクリーンとして示されているけれども 、回転ディスク（又は複数の回転ディスク）又はドラムの形態をとってもよい。 長い繊維を含む第１の水性区分は、ポンプ６によってスプレーフィルター４か ら導管８を通って粗選スクリーン７へ送られる。このスクリーン７の孔の直径は 、０．２〜０．３ｍｍの範囲、好ましくは０．２ｍｍに選ばれる。ポンプ６は、 第１の水性区分中に存在する大きい、フレキシブルな不純物を殆んど変形させる ことなく、第１の水性区分をスクリーン７を通しておだやかに押すように適合し ており、その結果、第１の水性区分は、大きなフレキシブルな不純物を含むリジ ェクトされた第３の水性区分と、長い繊維を含むアクセプトされた第４の水性区 分とに分離される。このリジェクトされた第３の水性区分はスクリーン７から導 管９を通って廃棄される。代案として、このスクリー ン７をスプレーフィルター３に類似のタイプのスプレーフィルターで置き換えて もよい。 さらに別の方法として、スクリーン７は、回転ドラムフィルター、すなわち壁 に望ましいサイズの穴又はスロットを有す円筒であってもよい。スクリーンを通 る圧力降下は、繊維はスクリーンの孔をゆるやかに通過させられ、一方不純物は 反対側のスクリーン上に保留されるような圧力降下とする。これは通常、例えば 、約５〜約２０ポンド／平方インチの入口圧力を必要とする。 第４の水性区分は通常２〜４％以下の絶乾固体を含むので、漂白するのに適す るように脱水装置７ａで絶乾固体含量が約３０％になるまで脱水される。この脱 水装置は、スラリーから液体を濾過除去する慣用装置のいずれであってもよい。 例えば、ドラムフィルター、ディスクフィルター、スクリュープレス又はベルト プレスであることができる。 脱水された第４の水性区分は、スクリーン７から混合装置１２へポンプ１１に より導管１０を通って送られ、この混合装置１２に導管１３を通って供給される 慣用の漂白剤と長い繊維がこゝで混合される。漂白剤と長い繊維の混合物は、ポ ンプ１４により混合装置１２から導管１６を通って反応器１５に送られ、こゝで 漂白が行われる。 この反応器は、従来法による撹拌タンク又はチェスト又は塔であってもよい。 短い繊維及び微細不純物を含む第２の水性区分は、ポンプ１７によりスプレー フィルター３から浮遊装置１８へ導管１９を通って送られる。この浮遊装置１８ も、ベロイト社製の“ＰＤＭ−Ｃｅｌｌ”又はブラッククローソン社製の“ＢＣ −Ｆｌｏｔａｔｏｒ”のような各種市販型のいずれであってもよい。浮遊装置１ ８において、印刷インクは第２の水性区分から浮遊分離されて、実質的に脱−イ ンクされた短い繊維の水性区分が生成する。このものは、ポンプ２０により浮遊 装置１８から洗浄装置２１へ導管２２を通って送られる。この洗浄装置は、セレ コ（Ｃｅｌｌｅｃｏ）ＧＤＸ、ＦＤＷ又はＳＤフィルター又はブラッククローソ ン社製のＤＮＴフィルターなどの各種慣用型のいずれであってもよい。洗浄装置 ２１において、灰分とクレーなどの充填材料と残留印刷インクが、前記の脱−イ ンクされた短い繊維の水性区分から洗浄除去される。 洗浄後の短い繊維の水性区分は、ポンプ２３により洗浄装置２１から精選スク リーン２４へ導管２５を通って送られる。このスクリーン２４の孔の直径は０． １〜０．２ｍｍの範囲、好ましくは０．１５ｍｍに選ばれる。スクリーン２４は 、これもまた構造がフラッ トでも回転型でもよく、洗浄後の短い繊維の水性区分から小粒子の形の微細不純 物を分離して、アクセプトされた短い繊維の清浄な水性区分を生成する。この分 離された微細不純物は、スクリーン２４から導管２６を通って廃棄される。 絶乾固体含量が５重量％以下の清浄な短い繊維の水性区分は、装置２４ａにお いて絶乾固体含量が約３０重量％となるまで脱水される。この装置は前記装置７ ａと同じ一般設計のものでよい。 脱水後の短い繊維の水性区分は、導管２７を通ってポンプ２８により脱水装置 ２４ａから混合装置２９へ送られ、こゝで短い繊維は、導管３０を通って混合装 置２９に供給される漂白剤と混合される。この漂白剤と短い繊維の混合物は、ポ ンプ３１により混合装置２９から前記反応器１５と同様な反応器３２へ導管３３ を通って送られる。 漂白された長い繊維と短い繊維は、それぞれ導管３４と３５を通って反応器１ ５と反応器３２から混合装置３６へ移され、こゝで漂白された長い繊維と短い繊 維が混合されて、白紙をつくるために適する最終の白パルプを製造する。この最 終の白パルプは導管３７を通って混合装置３６から引抜かれる。 上記実施態様は、特に低−選択性の故紙、例えばオフィスの混合故紙のパルプ スラリーを処理するのに適 している。しかしながら、パルプスラリーがもっと選択された故紙から得られる とき、及び／又は最終パルプの品質がそれ程重要でないときは、前記処理工程の １以上を除外することが可能である。例えば、浮遊装置１８か洗浄装置２１か、 又はこれら両装置を除外してもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［請求項１］ 比較的大きな変形可能な不純物である糸類、フォイル、及びグル ーの固まりと、比較的微細な不純物である小さな粒子、印刷インク、及び灰分と クレーのような充填材料とを含有する、故紙のパルプスラリーを処理するための 装置であって、該装置が、 −ガス状媒体により前記パルプスラリーのジェットをスプレーする手段、 −前記パルプスラリーのジェットによって打ち当てられるように前記ガス媒体 中に置かれた第１のスクリーンであって、該第１のスクリーンは、このスクリー ンに打ち当るパルプスラリーが、比較的長い繊維及び前記の大きな不純物を含む リジェクトされる第１の水性区分と、比較的短い繊維及び実質的にすべての前記 微細な不純物を含むアクセプトされる第２の水性区分とに分別されるようなサイ ズの複数の孔を有するスクリーン、 −スクリーンの孔の大きさが、前記長い繊維を通過させ、かつ、前記大きな不 純物が変形されないと云う条件の下ではこの大きな不純物の通過を妨げるような サイズを有する、第２のスクリーン、 −前記第１の水性区分を前記第１のスクリーンから第２のスクリーンヘ導く手 段、 −前記第１の水性区分を大きな不純物を含むリジェクトされる第３の水性区分 と長い繊維を含むアクセプトされる第４の水性区分とに分離するために、大きな 変形可能な不純物が前記第２のスクリーンの孔に対して押されるときに、この変 形可能な不純物が変形しないように第１の水性区分を第２のスクリーンに対して おだやかに押すようにアレンジした手段、 からなることを特徴とする、前記故紙のパルプスラリーを処理するための装置。 ［請求項２］ 前記長い繊維を漂白するために、前記第２のスクリーンを通って 得られる長い繊維を漂白剤と混合する手段をさらに含む、請求項１に記載の装置 。 ［請求項３］ スクリーンの孔が、短い繊維を通過させ、かつ、微細不純物の小 粒子の通過を妨げるようなサイズを有する第３のスクリーンと、前記第２の水性 区分から微細不純物の小粒子をスクリーニングするためにこの第２の水性区分を 第１のスクリーンから第３のスクリーンへ導く手段とをさらに含む、請求項１に 記載の装置。 ［請求項４］ 前記第３のスクリーンを通過して得られる短い繊維を、この短い 繊維を漂白するために漂白剤と混合する手段をさらに含む、請求項３に記載の装 置。 ［請求項５］ 前記第２のスクリーンを通過して得られる長い繊維を、この長い 繊維を漂白するために、漂白剤と混合する手段、及び白紙の製造用に適した最終 の白いパルプをつくるために、漂白した長い繊維と漂白した短い繊維とを混合す る手段をさらに含む、請求項４に記載の装置。 ［請求項６］ 前記第２の水性区分から微細不純物の印刷インクと充填材料を洗 浄するために、第３のスクリーンの上流に位置した洗浄装置をさらに含む、請求 項５に記載の装置。 ［請求項７］ 前記第２の水性区分から微細不純物の印刷インクを分離するため に、前記洗浄装置の上流に位置した浮遊装置をさらに含む、請求項６に記載の装 置。 ［請求項８］ 短い繊維の第２の水性区分から微細不純物の印刷インクを分離す るために、第３のスクリーンの上流に位置した浮遊装置をさらに含む、請求項５ に記載の装置。 ［請求項９］ 比較的大きな変形可能な不純物である糸類、フォイル、及びグル ーの固まりと、比較的微細な不純物である小さな粒子、印刷インク、及び灰分と クレーのような充填材料とを含有する、故紙のパルプスラリーを処理する方法で あって、該方法が以下のステップ： −前記パルプスラリーをガス状媒体によりジェット状にスプレーすること、 −パルプスラリーが、比較的長い繊維及び前記の大きな不純物を含むリジェク トされる第１の水性区分と、比較的短い繊維及び実質的にすべての前記微細な不 純物を含むアクセプトされる第２の水性区分とに分別するように前記パルプスラ リーのジェットをスクリーニングすること、及び −パルプスラリーの前記第１の水性区分を、パルプスラリー中の大きな不純物 を殆んど変形させずにスクリーニングを行い、その結果、第１の水性区分が大き な不純物を含むリジェクトされた第３の水性区分と、長い繊維を含むアクセプト された第４の水性区分とに分離するようにスクリーニングすること、 からなることを特徴とする、前記故紙のパルプスラリーを処理する方法。 ［請求項１０］ 前記第４の水性区分中に含まれる長い繊維が、この長い繊維を 漂白するための漂白剤と混合される、請求項９に記載の方法。 ［請求項１１］ 前記微細な不純物の小粒子が、前記第２の水性区分からスクリ ーンにより分離される、請求項９に記載の方法。 ［請求項１２］ 微細な不純物の小粒子を除いた第２の水性区分に含まれる短い 繊維が、この短い繊維を漂 白するための漂白剤と混合される、請求項１１に記載の方法。 ［請求項１３］ 前記第４の水性区分に含まれる長い繊維がこの長い繊維を漂白 するための漂白剤と混合され、次いで得られた漂白された長い繊維が、白紙を製 造するのに適する最終の白い繊維パルプをつくるために漂白された短い繊維と混 合される、請求項１２に記載の方法。 ［請求項１４］ 前記第２の水性区分からの微細不純物の印刷インク及び充填材 料の洗浄が、第２の水性区分からの微細不純物の小粒子のスクリーニングに先行 する、請求項１３に記載の方法。 ［請求項１５］ 第２の水性区分からの微細不純物の印刷インクの浮遊分離が前 記洗浄に先行する、請求項１４に記載の方法。 ［請求項１６］ 第２の水性区分からの微細不純物の印刷インクの浮遊分離が、 第２の水性区分からの微細不純物の小粒子のスクリーニングに先行する、請求項 １３に記載の方法。