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JP2873296B2 - 高温且つ高速の短時間処理式チップ精製方法 - Google Patents

高温且つ高速の短時間処理式チップ精製方法

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JP2873296B2
JP2873296B2 JP9503222A JP50322297A JP2873296B2 JP 2873296 B2 JP2873296 B2 JP 2873296B2 JP 9503222 A JP9503222 A JP 9503222A JP 50322297 A JP50322297 A JP 50322297A JP 2873296 B2 JP2873296 B2 JP 2873296B2
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pulp
refining
temperature
primary
fiber
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ANDORITSUTSU SUPURAUTO BAUAA Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、パルプの製造分野に係り、更に詳細にはウ
ッドチップを製紙用パルプに精製する技術分野に係る。
シングルディスク型及びダブルディスク型の精製装置
はパルプ製造の技術分野に於いてよく知られている。か
かる精製装置は一般に、一次精製工程及び二次精製工程
を有する二段階のプロセスにてリグノセルロース含有繊
維材料よりパルプを製造する際に使用される。熱機械的
パルプ化(TMP)プロセスに於いては、ウッドチップは
第一のプラグスクリューフィーダ又は第一の回転弁によ
り加圧された予熱装置内へ供給され、水蒸気にて予熱さ
れる。次いで第二のスクリューコンベア又は第二のプラ
グスクリューフィーダが予熱装置よりチップを排出す
る。次いでリボンフィーダがチップをパルプに初期精製
する精製装置内へ予熱されたチップを移動させる。第二
の精製装置にプラグスクリューフィーダが使用される場
合には、予熱装置内のシステム圧及び精製装置内のシス
テム圧を相互に独立させることができる。パルプは更に
処理されるよう一次精製装置より二次精製装置へ供給さ
れる。
精製装置は従来より一般に約30〜50psi(207〜345kP
a)にて運転され、運転速度はシングルディスク型の精
製装置の場合には1500〜1800rpmであり、ダブルディス
ク型の精製装置の場合には1200〜1500rpmである。所望
の品質のパルプを製造すべく、ウッドチップは一次精製
に先立って水蒸気と混合され、予熱装置内にて所定の温
度及び圧力に維持される。予熱装置内に維持される時
間、即ちレジデンスタイムはパルプの品質に直接影響す
る。レジデンスタイムはチップが第一のパルプスクリュ
ーフィーダとリボンフィーダとの間に維持される時間で
ある。分離型のシステムの場合には、レジデンスタイム
は予熱装置内に存在する時間及び第二のプラグスクリュ
ーフィーダよりリボンフィーダへ供給される時間であ
る。これら二つのレジデンスタイムに於ける圧力を互い
に異なる圧力に制御することが可能である。チップがリ
ボンフィーダにより精製装置のディスクを経て精製装置
へ移動される搬送時間及び精製時間はレジデンスタイム
に算入されない。その理由はかかる搬送時間及び精製時
間が短いことによる。多くの精製装置の場合には、搬送
時間及び精製時間は0.1秒未満である。
ディスク型の精製装置が他のパルプ精製方法に対抗す
るための一つの重要な点は、ディスク型の精製装置を作
動させるに必要なエネルギ消費量である。エネルギコス
トが急激に高くなると、ディスク型の精製装置は経済的
観点からは他のパルプ製造方法に対抗できなくなる。当
技術分野に於いては、精製装置の運転速度を増大させる
ことにより、実質的に同様の品質のパルプを製造するた
めに必要な全比エネルギが低減されることが知られてい
る。従来のシングルディスク型の精製装置に於ける高速
運転は1800rpmよりも高く、一般的には約2300〜2600rpm
の範囲にある。ダブルディスク型の精製装置の場合には
高速運転は1500rpmよりも高く、一般的には1800〜2400r
pmの範囲にある。精製装置に於ける回転速度が高いほ
ど、ハイインテンシティの精製と呼ばれる精製が達成さ
れる。精製のインテンシティはバーの衝突当りに於ける
平均比エネルギ又は比精製パワーとして表現される。ハ
イインテンシティ精製の更に詳細な定義については、
「Paper and Timber」(1991年9月)の第73頁に記載さ
れたK.B.Milesの「A Simplified Method for Calculati
ng the Residence Time and Refining Intensity in a
Chip Refiner」を参照されたい。精製装置のディスクの
回転速度を増大させると、精製装置の研削面に設けられ
たバーに対するチップの衝突度合が高くなる。しかし高
速精製はパルプが低強度が紙しか形成できなくなるとい
う好ましからざる影響を有する。
製紙システム全体に於けるエネルギコストを低減する
他の一つの方法は、チップの予熱工程より高圧の水蒸気
を回収することである。従来のTMPシステムの場合に
は、ミルによっては、回収された予熱水蒸気の圧力をミ
ルの他の領域に於けるプロセス需要を満たすに必要なレ
ベルに増圧するためのサーモコンプレッサ又は機械的コ
ンプレッサが必要になる。予熱装置を高圧にて運転する
ことにより十分なエンタルピーの水蒸気が形成され、こ
れにより回収される予熱水蒸気をある与えられたプロセ
スに於いて直接使用することができ、或いはプロセスの
需要を満たすに必要なレベルに経済的にステップダウン
することができる。
予熱中にチップに与えられる圧力はパルプの品質に影
響を及ぼす。高圧及び高温はそれら二つの変量が相互に
直接関連しているので、精製工程に於いては同物異名の
関係にある。精製に於ける一つの重要な因子は、チップ
のリグニンのガラス質変態温度(Tg)に対する一次精製
前のウッドチップの温度である。この温度はチップ源の
種類に応じて異なる。
従来のレジデンスタイムにて高温度、即ちガラス質変
態温度よりも高い温度に予熱することにより、繊維が殆
ど完全に分離される程度にまでリグニンが軟化される。
かかる高温又は高圧下にて分離された繊維は殆ど損傷を
受けず、それらの繊維は薄いリグニンの層にて覆われて
おり、そのためフィブリル化させることが非常に困難で
ある。その結果必要な比エネルギが高くなり、そのパル
プより製造される紙の光学的特性が低下する。高速精製
装置を使用し、ガラス質変態温度Tgよりも高い温度又は
これよりも低い温度にてチップやパルプを処理すること
により、エネルギ消費量を低減する試みが従来より行わ
れている。国際出願WO94−16139には、リグニンの軟化
温度よりも低い温度にて材料が高速一次精製装置内へ供
給される低エネルギ消費量のプロセスが記載されてい
る。精製されたパルプはそれが二次高速精製装置へ導入
される前に約1分間に亘りTgよりも高い温度に維持され
る。
発明の概要 本発明は、一つ又はそれ以上の精製装置を有するパル
プ製造システムに於けるディスク型の一次精製装置にて
パルプを精製する新規にして改良された方法である。本
発明の方法は新規な方法が採用されることの結果として
パルプの品質を維持し又は改善しつつ必要エネルギ量を
低減する。
本発明の方法はハイインテンシティにてパルプを精製
することを含み、パルプの強度や光学的特性を低下させ
ることなく必要な全比エネルギを大きく低減する。かか
る結果は一次精製の直前に1分未満のレジデンスタイム
にてTgよりも高い温度にウッドチップを加熱することに
より得られる。特に特定の種類のウッドチップの場合に
は、チップをTgよりも少なくとも10℃高い温度に維持す
ることが望ましい。次いでチップはハイインテンシティ
の精製装置内へ供給される。この方法によれば、従来の
TMP法に比して比エネルギが少なくとも20%低減され
る。
一般に、特定の種類のウッドチップが従来のTMP品質
よりも改善されたTMP品質を達成するためのレジデンス
タイム(R)、圧力(T)、速度(S)の範囲(以下ウ
ィンドウという)は、10〜40秒のレジデンスタイム、75
〜95psi(518〜656kPa)の圧力、シングルディスク型の
精製装置については1800rpmよりも高い運転速度、ダブ
ルディスク型の精製装置については1500rpmよりも高い
運転速度である。例えばトウヒやバルサムのチップの場
合には、最適のRTSウンドウは10〜30秒のレジデンスタ
イム及び85psi(587kPa)の圧力にてシングルディスク
型の精製装置を2600rpmにて運転することにより得られ
る。本発明のRTSを本発明の要領にて制御したTMPパルプ
精製法(以下RTS−TMP法という)によれば、ハイインテ
ンシティの精製にて繊維を高度に処理するに十分なほど
の熱的軟化を達成することができ、しかもエネルギ消費
量を低減することができる。
RTS−TMP法による高品質のパルプによれば、非常に多
数の種々の二次精製装置を使用することができる。二次
精製装置のなかには更にエネルギを節減することができ
るものもあり、また特定の種類の紙を製造するために使
用可能なものもある。また本発明のRTS−TMP法はケミカ
ルサーマルメカニカルパルプ化(CTMP)や過酸化アルカ
リサーマルメカニカルパルプ化(AP−TMP)にも使用可
能である。
従って本発明の一つの目的は、ある与えられた繊維品
質を達成するために必要なエネルギを低減するパルプ精
製方法を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、従来のTMP法よりも少な
いエネルギ消費量にて高品質のパルプを製造するパルプ
製造方法を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、二次精製法の選択に於け
る選択項目の数を多くすることができるよう、一次精製
装置にて改善されたパルプを製造する方法を提供するこ
とである。
本発明の他の一つの目的は、二次精製後に種々の所望
の最終特性が得られるよう、一次精製装置にて改善され
たパルプを製造するための条件を変化させる方法を提供
することである。
本発明の他の一つの目的は、少数の機器しか必要とし
ないパルプ製造方法を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、高度に初期解繊され易い
チップを製造することである。
本発明のこれらの目的及び他の目的は以下の記載に於
いて説明される。
図面の簡単な説明 図1は本発明のRTS−TMP法を採用することができる二
つの精製装置を有するシステムの説明図である。
図2は従来のTMP法及び本発明のRTS−TMP法により精
製されたパルプについて、パルプのフリーネスと付与エ
ネルギとの関係を示すグラフである。
図3は従来のTMP法及び本発明のRTS−TMP法により精
製されたパルプについて、引張り指標と付与エネルギと
の関係を示すグラフである。
図4は従来のTMP法及び本発明のRTS−TMP法により精
製されたパルプについて、破断指標と付与エネルギとの
関係を示すグラフである。
好ましい実施形態の詳細な説明 図1に於いて、本発明のRTS−TMP法を使用することが
できる精製システムが符号10にて全体的に示されてい
る。この二重精製システム10はプラグスクリュー入口ポ
ート12を経てウッドチップが導入されることにより作動
する。プラグスクリュー14がプラグスクリューハウジン
グ13内にて回転することによりチップを精製システム10
内へ移動させる。システムによってはプラグスクリュー
14の代わりに回転弁が使用されてもよい。チップを加熱
するための水蒸気は導管16により精製システムに導入さ
れる。水蒸気及びチップは室18内にて互いに混合し、予
熱装置20へ流入する。加熱されたチップは重力の作用に
より排出スクリュー22へ垂直下方に移動される。排出ス
クリュー22は回転することによって加熱されたチップを
水蒸気分離室24内へ移動させる。水蒸気は導管26により
水蒸気分離室24より室18へ戻される。混合物には導管28
を経て水又は他の処理物質が添加されてよい。加熱処理
されたウッドチップは次いで高速リボンフィーダ30によ
り一次精製装置32内へ移動される。一次精製装置32はモ
ータ33により駆動される。リボンフィーダ30及び精製装
置32に於けるチップの搬送時間及び精製時間は0.1秒未
満である。漂白剤が漂白剤リザーバ40より計量装置38に
より導管34及び36を経て一次精製装置32のパルプに導入
されてよい。
一次パルプはモータ46により駆動される二次精製装置
44へ導管42を経て供給される。二次精製装置44により精
製されたパルプは導管48を経てパルプを最終製品になる
よう更に処理する他の装置へ移動される。
レジデンスタイムはチップがプラグスクリューフィー
ダ14とリボンフィーダ30との間に移動される時間であ
る。分離式のシステムの場合には、排出スクリュー22が
プラグスクリューフィーダに置き換えられる。その場合
には高圧に維持されるレジデンスタイムはスクリュー22
とリボンフィーダ30との間の時間として定義される。本
発明のRTS−TMP法の実施のための装置の構造としては、
予熱レジデンスタイムが1分未満、好ましくは40秒未満
の如く、非常に短い時間であるため、容器型の予熱装置
20をなくし、スクリュー22とリボンフィーダ30にて必要
な加熱を達成する構造も可能である。従来の一般的な精
製方法に於いては、一次精製前のチップの温度はTgより
も低い温度に維持される。
ウッドチップの温度がTgよりも低い温度に維持される
と、ウッドチップ中のリグニンが過剰に軟化することが
防止される。またこのことにより中間層板に於いて繊維
が高度に分離することが防止される。かかる高度の分離
が防止されない場合にはリグニンの層にて覆われた繊維
が高度に分離された状態になり、そのため繊維をフィブ
リル化することが非常に困難になる。
高圧精製は水蒸気がプロセス中の他の領域に於いて更
に使用されるよう水蒸気を経済的に回収することができ
るので望ましい。従来のTMP及びレジデンスタイムは従
来通り(150秒)のまま圧力(即ち飽和温度)のみを高
くした高圧TMPの結果の比較が下記の試験1として記載
された表に示されている。
この試験1に於いては、高圧TMP法を使用して製造さ
れた最終的なパルプの全比エネルギは従来の方法に比し
て19%増大している。またシートの光学的品質は3.4%
低下している。光学的品質の低下は高圧に長時間維持さ
れることに起因してリグニン中の発色団が脱色した結果
生じたものである。
一次精製装置32は一般にシングルディスク型又はダブ
ルディスク型の何れであってもよい。従来の一次精製装
置はシングルディスク型については1500〜1800rpmの回
転速度にて運転され、デュアルディスク型については12
00〜1500rpmの回転速度にて運転される。この運転速度
の範囲は、交流電源の周波数が北米に於いては60Hzであ
り欧州諸国の大部分に於いては50Hzであることによる。
交流電源の周波数が何れである場合にも、シングルディ
スク型については1800rpmを越えるディスク回転速度が
高速精製と見なされ、ダブルディスク型については1500
rpmを越えるディスク回転速度が高速精製と見なされ
る。
下記の試験2についての表は従来のTMP及びレジデン
スタイムは従来通り(150秒)のままディスク回転速度
のみを高くした高速TMPを比較するものである。この試
験に於ける高速TMPは2600rpmの回転速度にて行われた。
精製装置の運転速度を2600rpmに上昇させ他の全ての
パラメータを同一に維持することにより、従来のTMPに
より製造されるパルプと同様の特性を有するパルプが一
次精製装置に於いて製造される。また精製装置の運転速
度を増大させることにより、必要な全比エネルギが15%
低減される。
高速精製と長いレジデンスタイムにて高温度に予熱す
ることとが組合されると、精製プロセスは商業的には受
け入れられないものになる。特に一次精製装置のディス
ク間のプレート間隙が低下し、またパルプの輝度が許容
し難いほど低下する。更に高圧下にて過度の熱的軟化が
生じることにより、一次精製装置に於ける比エネルギの
レベルを適正なレベルにすることができなくなる。
しかし高圧且ハイインテンシティの精製に於いてレジ
デンスタイムを低下させることにより、低い必要エネル
ギ量にて許容し得る品質のパルプを製造し得ることが判
った。レジデンスタイムを順次低下させる三例の試験が
行われた。これらの試験の結果が試験3として記載され
た下記の表に示されている。この表の結果は、Tgよりも
高い温度に維持されるレジデンスタイムを1分未満に設
定することにより、高圧且つハイインテンシティ精製に
於いてレジデンスタイムが従来の高い値に設定されるこ
とにより製造されるパルプの品質の低下を回避し得るこ
とを示している。本発明に於ける好ましいレジデンスタ
イムは40秒未満である。
リグノセルロースを含有する試験材料としてトウヒの
チップが使用された試験3に於いては、最適のレジデン
スタイムは13秒であるが、10〜30秒の範囲のレジデンス
タイムが結果を大きく改善するものと思われる。高圧で
のこのレジデンスタイムはウッドチップの十分な熱的軟
化を達成し、従って繊維は完全に軟化されたりリグニン
にて完全に覆われたりすることなくハイインテンシティ
にて初期繊維化され易くなる。TMPパルプの破断された
繊維の大部分は一次精製装置32内に於けるチップの初期
繊維化中に生じたものである。ここでの目的は低減され
た必要比エネルギにて一次精製パルプの指紋を改善する
ことである。このことは本発明のRTS−TMP法により達成
される。
下記の試験4として記載された表に於いては、本発明
のRTS−TMP法が従来のTMP法と比較されている。
試験4の表に於ける第一欄及び第二欄に記載された従
来のTMPのシステム温度及び第三欄に記載されたRTS−TM
Pのシステム温度はそれぞれ132℃、166℃である。
試験4の表より、RTS−TMP法を使用すれば、ベースラ
インの精製を行うに必要な比エネルギが低減されること
が解る。従来の方法の条件が異なる二つの運転結果が示
されており、これら二つの従来の運転は一次精製と二次
精製との間に於けるパワーの比率が互い異なる値に設定
されている。kWH/MTの単位で見た全比エネルギは約2000
より約1500に減少し、その減少率は22.4%である。また
精製に必要なエネルギ量が低減されるにも拘らず、パル
プのフリーネスは同一の値に維持されている。
本発明の新規なRTS−TMP法を使用すれば、従来のTMP
の場合に比して必要エネルギ量が低減されることに加え
て幾つかのパルプ特性が改善される。
本発明のRTS−TMP法を使用すれば、従来のTMP法の場
合に比してNm/gの単位で見たパルプの引張り指数が増大
する(図3参照)。同様の比エネルギにて比較すると、
RTS−TMPの引張り指数が平均して約8Nm/g高い。同様にR
TS−TMP法を使用すれば、従来のTMP法の場合に比して付
与エネルギに対する破断指数が増大する(図4参照)。
同様の比エネルギにて比較すると、RTS−TMPの破断指数
は従来のTMPの場合に比して平均して約0.6kPa・m2/g高
い。
RTS−TMPを使用すればパルプの品質が改善されるの
で、使用可能な二次精製の種類に関する融通性を高くす
ることができる。場合によっては二次精製が不要にな
る。即ち一次精製装置よりのパルプをそのまま紙に処理
することができる。しかし多くの場合、紙に必要な品質
を備えたパルプを得るためには二次精製が必要である。
RTS−TMPの一次パルプは少量の破断繊維や破断部しか有
していない。この改善されたパルプ指紋は繊維の劣化の
虞れを低減し、エネルギを節減するハイインテンシティ
精製を二次精製として使用することを可能にする。パル
プの品質が改善されることにより広範囲の種々の二次精
製を使用することができる。二次精製装置44の選択肢は
ローコンシステンシー精製(LCR)及びハイコンシステ
ンシー精製(HCR)の両方を含んでいる。この場合コン
システンシーはパルプ中の全物質に対する固体物質の比
率を意味する。HCRは一般に固体の比率が25〜50%であ
り、LCRは固体の比率が10%未満である。使用可能なHCR
プロセスとして従来のHCR、高速HCR、サーマルHCRがあ
る。本発明のRTS−TMP法が使用されることにより、エネ
ルギ消費量が22.4%低減され、高圧にて水蒸気が回収さ
れることにより更にエネルギの節減が達成される。また
これらの必要エネルギ量の低減はパルプの品質の改善と
共に達成される。
また本発明のRTS−TMP法によれば、精製されたパルプ
より改善された新聞紙が得られる。三つのパルプ製造方
法により製造された新聞紙の比較が試験5として記載さ
れた下記の表に示されている。
試験5は二次精製装置より排出されたパルプより製造
された新聞紙についての試験である。一次精製の三つの
全ての方法のパルプは、新聞紙に形成される前に同一の
二次精製法に付された。RTS−TMP法(第二欄)により製
造された新聞紙に於いては、従来のTMP法(第一欄)を
用いて製造された新聞紙と比較して輝度及び不透明度の
光学的特性が低下していない。また従来の圧力及びレジ
デンスタイムにて高速精製(第三欄)されることにより
製造されたパルプのシート特性の接合強度は最も低い。
上述のデータは保持時間(レジデンスタイム)が特定
のパルプ特性やプロセス条件の相対的重要性に応じて調
節される際に於けるRTS制御装置のための基準を与える
ものである。レジデンスタイムは、図1に示された型式
の分離式システムの場合には、例えばプラグスクリュー
フィーダ22の速度により調節可能である。試験3及び図
2乃至図4に於いては、一次精製装置へ導入される前に
於ける一種類の材料(トウヒチップ)のレジデンスタイ
ムが24秒及び13秒の異なる値に設定され、レジデンスタ
イムがエネルギ、フリーネス、強度に関連する特性に異
なる影響を与えている。これらのデータは、RTS−TMP法
によればエネルギを大きく低減しつつ従来の精製法に匹
敵するフリーネスの如き特性を達成し得ることを明瞭に
示している。レジデンスタイムを24秒に設定すれば、従
来の精製に匹敵するエネルギにて、レジデンスタイムが
13秒に設定される場合及び従来の精製の場合に比して強
度を大きく改善することができる(図3及び図4参
照)。
以上に於いては説明の目的で本発明の方法の一つの好
ましい実施形態について記述したが、上述の記述は本発
明の範囲を限定するものではない。従って本発明の範囲
内にて当業者により種々の修正、適応、置換が行われて
よい。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−57089(JP,A) 特開 昭55−128089(JP,A) 特開 昭60−167987(JP,A) 特表 昭59−500175(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21D 1/30 D21B 1/06 D21C 1/02

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一次精製装置を有する精製システムに於い
    てリグノセルロース含有繊維材料よりパルプを製造する
    方法にして、 前記繊維中のリグニンのガラス質変態温度よりも高い温
    度に前記繊維を加熱する工程と、 1分未満の加熱時間に亘り前記繊維の温度を前記ガラス
    質変態温度よりも高い温度に維持する工程と、 前記加熱された繊維をシングルディスク型精製装置では
    1800rpm以上又ダブルディスク型精製装置では1500rpm以
    上のハイインテンシティにて精製する工程と、 を含んでいることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】前記繊維の加熱は超大気圧の飽和水蒸気を
    使用して達成されることを特徴とする請求の範囲第1項
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】前記水蒸気が前記繊維を加熱した後に前記
    水蒸気を回収することを特徴とする請求の範囲第2項に
    記載の方法。
  4. 【請求項4】前記繊維は実質的に75〜95psi(518〜656k
    Pa)の圧力に維持されることを特徴とする請求の範囲第
    1項〜第3項の何れかに記載の方法。
  5. 【請求項5】前記繊維は実質的に80〜90psi(552〜621k
    Pa)の圧力に維持されることを特徴とする請求の範囲第
    1項〜第4項の何れかに記載の方法。
  6. 【請求項6】前記加熱時間は40秒未満であることを特徴
    とする請求の範囲第1項〜第5項の何れかに記載の方
    法。
  7. 【請求項7】前記加熱時間は実質的に10〜30秒であるこ
    とを特徴とする請求の範囲第1項〜第5項の何れかに記
    載の方法。
  8. 【請求項8】前記一次精製はハイコンシステンシーにて
    行われることを特徴とする請求の範囲第1項〜第7項の
    何れかに記載の方法。
  9. 【請求項9】前記精製ディスクは2300rpmよりも高い速
    度にて回転することを特徴とする請求の範囲第1項〜第
    8項の何れかに記載の方法。
  10. 【請求項10】前記一次精製装置に於いて製造されたパ
    ルプを回転ディスクにより解繊される二次精製工程に曝
    すことを特徴とする請求の範囲第1項〜第9項の何れか
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】前記二次精製工程はローコンシステンシ
    ーにて行われることを特徴とする請求の範囲第10項に記
    載の方法。
  12. 【請求項12】前記二次精製工程はハイコンシステンシ
    ーにて行われることを特徴とする請求の範囲第10項に記
    載の方法。
  13. 【請求項13】前記二次精製工程は高速にて行われるこ
    とを特徴とする請求の範囲第12項に記載の方法。
  14. 【請求項14】前記二次精製工程は前記一次精製装置と
    は別の回転ディスク型の精製装置により行われることを
    特徴とする請求の範囲第10項〜第13項の何れかに記載の
    方法。
  15. 【請求項15】前記一次精製装置よりのパルプはリグニ
    ンのガラス質変態温度よりも低い温度にて前記二次精製
    工程に供給されることを特徴とする請求の範囲第10項〜
    第14項の何れかに記載の方法。
  16. 【請求項16】前記一次精製装置よりのパルプはリグニ
    ンのガラス質変態温度よりも高い温度にて前記二次精製
    工程に供給されることを特徴とする請求の範囲第10項〜
    第14項の何れかに記載の方法。
  17. 【請求項17】前記二次精製装置内の材料はハイインテ
    ンシティの解繊に曝されることを特徴とする請求の範囲
    第10項〜第16項の何れかに記載の方法。
  18. 【請求項18】前記一次精製装置は400〜800kWH/ODMTの
    範囲の速度にて前記材料にエネルギを与えることを特徴
    とする請求の範囲第1項〜第17項の何れかに記載の方
    法。
  19. 【請求項19】前記繊維は前記一次精製装置(32)のフ
    ィーダ機構(30)より上流側の加圧されたスクリューコ
    ンベア(22)内に於いて前記ガラス質変態温度よりも高
    い温度に加熱され、 前記加熱時間は前記加圧されたスクリューコンベア(2
    2)を経て前記一次精製装置のフィーダ機構(30)へ搬
    送される際の搬送時間に依存していることを特徴とする
    請求の範囲第1項〜第18項の何れかに記載の方法。
  20. 【請求項20】前記加熱時間は前記スクリューコンベア
    (22)の速度を変化させることにより調節されることを
    特徴とする請求の範囲第19項に記載の方法。
  21. 【請求項21】ある与えられたリグノセルロース材料に
    ついて、前記加熱時間は最大の強度を達成すべく、全付
    与エネルギが比較的高い値に設定される場合に於ける比
    較的長い加熱時間と、付与エネルギを最小限に抑えて所
    望のフリーネスを達成すべく全付与エネルギが比較的低
    い値に設定される場合に於ける比較的短い加熱時間との
    間に変化可能であることを特徴とする請求の範囲第1項
    〜第20項の何れかに記載の方法。
  22. 【請求項22】前記比較的長い加熱時間は実質的に24秒
    であることを特徴とする請求の範囲第21項に記載の方
    法。
  23. 【請求項23】前記比較的短い加熱時間は実質的に13秒
    であることを特徴とする請求の範囲第21項又は第22項に
    記載の方法。
  24. 【請求項24】前記比較的高い全付与エネルギは実質的
    に1800kWH/ODMTよりも高いことを特徴とする請求の範囲
    第21項〜第23項の何れかに記載の方法。
  25. 【請求項25】前記比較的低い全付与エネルギは実質的
    に1650kWH/ODMT未満であることを特徴とする請求の範囲
    第21項〜第24項の何れかに記載の方法。
  26. 【請求項26】前記繊維は一次精製装置(32)のすぐ上
    流側の予熱サブシステム(20、22、24)内に於いて前記
    ガラス質変態温度よりも高い温度に加熱され、 前記加熱時間は前記予熱サブシステムを経て搬送される
    際に於ける搬送時間に依存し、 前記搬送時間は少なくとも10〜30秒の範囲に調節可能で
    あることを特徴とする請求の範囲第1項〜第18項の何れ
    かに記載の方法。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6899791B2 (en) 1997-08-08 2005-05-31 Andritz Inc. Method of pretreating lignocellulose fiber-containing material in a pulp refining process
US6364998B1 (en) * 1995-06-12 2002-04-02 Andritz Inc. Method of high pressure high-speed primary and secondary refining using a preheating above the glass transition temperature
US6059924A (en) * 1998-01-02 2000-05-09 Georgia-Pacific Corporation Fluffed pulp and method of production
SE513140C2 (sv) * 1998-11-19 2000-07-10 Valmet Fibertech Ab Förfarande för framställning av uppgraderad tidningspappersmassa till SC/LWC kvalitet
DE19959826A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-28 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verfahren zur Verminderung und/oder Vermeidung von Ablagerungen von Holzinhaltsstoffen
ATE303467T1 (de) * 2001-03-08 2005-09-15 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zur erzeugung von satiniertem papier
DE10115421A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-02 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren und Aufbereitung von Faserstoff
DE10120636A1 (de) * 2001-04-27 2002-10-31 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von insbesondere der Papierherstellung dienendem Stoff
SE519462C2 (sv) * 2001-06-21 2003-03-04 Holmen Ab Förfarande för framställning av blekt termomekanisk massa (TMP) eller blekt kemitermomekanisk massa (CTMP)
JP4272514B2 (ja) * 2001-07-19 2009-06-03 アンドリッツ インコーポレーテッド アルカリ過酸化物を用いる4段階のメカニカルパルプ化
US20040200586A1 (en) * 2002-07-19 2004-10-14 Martin Herkel Four stage alkaline peroxide mechanical pulping
US20040238134A1 (en) * 2001-11-09 2004-12-02 Masood Akhtar Microwave pre-treatment of logs for use in making paper and other wood products
SE532703C2 (sv) * 2002-07-19 2010-03-23 Andritz Inc Anordning för förbehandling av flis innefattande en skruvpress och en raffinator
FI20022050L (fi) * 2002-11-18 2004-05-19 M Real Oyj Menetelmä ja laite mekaanisen kuidun valmistamiseksi
CA2507321C (en) * 2004-07-08 2012-06-26 Andritz Inc. High intensity refiner plate with inner fiberizing zone
US7300540B2 (en) 2004-07-08 2007-11-27 Andritz Inc. Energy efficient TMP refining of destructured chips
US7412350B2 (en) * 2004-10-29 2008-08-12 Metso Automation Usa Inc. System and method for estimating production and feed consistency disturbances
DE102005036075A1 (de) * 2005-08-01 2007-02-15 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Tissuepapier
JP4971449B2 (ja) * 2006-10-24 2012-07-11 コリア インスティチュート オブ エナジー リサーチ 高温粉砕技術を用いたバイオ複合材料の製造方法
DE102007057580A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Bühler AG Verfahren zur Verarbeitung lignocellulose-haltiger Rohmaterialien
US8734611B2 (en) 2008-03-12 2014-05-27 Andritz Inc. Medium consistency refining method of pulp and system
US8268125B2 (en) * 2008-03-24 2012-09-18 Api Intellectual Property Holdings, Llc Method for vapor phase pulping with alcohol and sulfur dioxide
US8753476B2 (en) 2010-10-06 2014-06-17 Andritz Technology And Asset Management Gmbh Methods for producing high-freeness pulp
KR101879611B1 (ko) * 2011-01-21 2018-07-18 에프피이노베이션스 높은 종횡비의 셀룰로스 나노필라멘트 및 그의 제조 방법
US9879361B2 (en) 2012-08-24 2018-01-30 Domtar Paper Company, Llc Surface enhanced pulp fibers, methods of making surface enhanced pulp fibers, products incorporating surface enhanced pulp fibers, and methods of making products incorporating surface enhanced pulp fibers
CA2940157C (en) 2014-02-21 2018-12-04 Domtar Paper Company Llc Surface enhanced pulp fibers in fiber cement
WO2015127239A1 (en) 2014-02-21 2015-08-27 Domtar Paper Company Llc Surface enhanced pulp fibers at a substrate surface
WO2018026804A1 (en) 2016-08-01 2018-02-08 Domtar Paper Company, Llc Surface enhanced pulp fibers at a substrate surface
CA3041057A1 (en) 2016-10-18 2018-04-26 Domtar Paper Company, Llc Method for production of filler loaded surface enhanced pulp fibers
CA3088962A1 (en) 2018-02-05 2019-08-08 Harshad PANDE Paper products and pulps with surface enhanced pulp fibers and increased absorbency, and methods of making same
US11608596B2 (en) 2019-03-26 2023-03-21 Domtar Paper Company, Llc Paper products subjected to a surface treatment comprising enzyme-treated surface enhanced pulp fibers and methods of making the same
US12104327B2 (en) 2019-09-23 2024-10-01 Domtar Paper Company, Llc Tissues and paper towels incorporating surface enhanced pulp fibers and methods of making the same
US12116732B2 (en) 2019-09-23 2024-10-15 Domtar Paper Company, Llc Paper products incorporating surface enhanced pulp fibers and having decoupled wet and dry strengths and methods of making the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2145851A (en) * 1934-09-19 1939-02-07 Defibrator Ab Apparatus for manufacture of pulp
US2323194A (en) * 1940-08-07 1943-06-29 Beveridge James Brookes Apparatus for the production of pulp from cellulosic material
US2396587A (en) * 1941-03-20 1946-03-12 American Defibrator Apparatus for producing pulp
US2972171A (en) * 1952-10-04 1961-02-21 Weyerhaeuser Co Production of wood fiber
CH423451A (de) * 1963-04-03 1966-10-31 Defibrator Ab Verfahren zur Herstellung von Faserstoff aus lignozellulosehaltigem Material
SE308983B (ja) * 1964-03-10 1969-03-03 Defibrator Ab
US3661328A (en) * 1970-03-30 1972-05-09 Bauer Bros Co Pulp refining system and process
US3765611A (en) * 1972-08-07 1973-10-16 Bauer Bros Co Refining process
SE372299B (ja) * 1973-04-27 1974-12-16 Reinhall Rolf
SE413601B (sv) * 1976-06-30 1980-06-09 American Defibrator Sett vid framstellning av fibermassa i en under angtryck staende malapparat samt anordning for genomforande av settet
SE413784B (sv) * 1976-08-06 1980-06-23 Isel Sa Sett och anordning for att utnyttja i defibreringszonen utvecklat verme for att minimera angforbrukningen vid framstellning av massa for fiberskivor
US4372495A (en) * 1980-04-28 1983-02-08 The Research Foundation Of State University Of New York Process and apparatus for comminuting using abrasive discs in a disc refiner
SE466060C (sv) * 1990-02-13 1995-09-11 Moelnlycke Ab Absorberande kemitermomekanisk massa och framställning därav
SE470555B (sv) * 1992-12-30 1994-08-22 Sunds Defibrator Ind Ab Förfarande för tillverkning av mekanisk och kemimekanisk massa med ett utbyte av över 85 % från lignocellulosahaltigt fibermaterial
SE470575B (sv) * 1993-02-01 1994-09-19 Sunds Defibrator Ind Ab Sätt för framställning av fibermassa av lignocellulosahaltigt fibermaterial där fibermaterialet först inmatas i och passerar kontinuerligt igenom en förvärmare
SE9402101L (sv) * 1994-06-15 1995-12-16 Moelnlycke Ab Lättavvattnad, bulkig, kemimekanisk massa med låg spet- och finmaterialhalt

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NO312846B1 (no) 2002-07-08
EP0775232B1 (en) 2000-03-29
CA2197455C (en) 1999-11-30
DE69607441D1 (de) 2000-05-04

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