【発明の詳細な説明】
パルプ化及び脱インキをする方法 発明の分野
本発明は、オフィスの廃棄紙（故紙）の如きセルロース物質をパルプ化し且つ
脱インキするための方法に関する。
発明の背景
リサイクルされるオフィスの廃棄紙（以下においては、オフィス廃棄紙と呼ぶ
）を製紙繊維用の前駆物質源として使用することが、益々一般的になってきてい
る。リサイクル可能なオフィス廃棄紙は、インキ、及び、レーザジェット印刷用
粒子を含むことが多い。実際に、上記レーザジェット印刷用粒子は、多数の粒子
として、あるいは、炭化したスペック（ｓｐｅｃ）として、廃棄紙の表面に沿っ
て存在する。上記インキは、顔料又は有機染料、結合剤、及び、溶媒から成る混
合物を含むものとして説明することができる。勿論、そのようなオフィス廃棄紙
をリサイクルするためには、レーザ印刷用粒子を含むインキを除去して、白色度
の高い紙を製造するための高品質のパルプ紙料を提供する必要がある。
脱インキ作業は、伝統的に、化学添加物、及び、複数の機械的なプロセス工程
を用いて行われており、上記プロセス工程は、パルプを濃縮する工程と、インキ
粒子を混練機又は同様な装置の中の濃縮されたパルプの中に分散させる工程と、
その後に、上記混練されたパルプを希釈する工程とから成る一連の工程を含んで
いる。次に、パルプは浮選機に送られ、この浮選機の中で、上記分散されたイン
キ粒子は、空気による泡沫浮選法すなわちフローテーション又は同様な方法によ
って、パルプスラリーの表面に分離される。
上述の脱インキプロセスは、通常、濃縮工程、分散工程及びフローテーション
工程を繰り返し用いることを意図している。従って、そのような脱インキプロセ
スは、特に濃縮機（すなわち、精選機）に関して大規模な設備投資を必要とする
。その理由は、そのような濃縮機は、過剰な床面積を必要とする大型の機械であ
り、
また、購入するのに高価であるからである。分散工程に関しても同じ欠点があり
、その理由は、そのような工程を実行するにも高価な機器を必要とするからであ
る。
米国特許第４，６６８，３３９号（Terry）は、二次繊維源の乾式脱インキを
行うプロセスを開示しており、このプロセスにおいては、空気乾燥された二次繊
維のロットが破砕されて、離散した繊維及び微粒子を生成する。微粒子は、真空
／スクリーン機構によって繊維から「乾式」分離された、インキを有する微粒子
、又は、インキ粒子を含んでいる。また、湿式の脱インキ工程、又は、精選工程
を上記乾式破砕工程とその後の水性スラリーの中で繊維をパルプ化する工程との
間に挟むこともできる。
従来技術の努力にも拘わらず、濃縮、分散及びフローテーションの一連の工程
を採用する必要性を極力少なくし、これに応じて、そのような機器に関する設備
投資を極力少なくする、使用済みのオフィス廃棄紙を脱インキするためのプロセ
スが必要とされている。
パルプ化及びインキの分散を同じ機器を用いて同時に行い、これにより、上述
の米国特許第４，６６８，３３９号によって教示される如きパルプ化の前処理を
省略することのできる、脱インキプロセスが特に必要とされている。
発明の概要
上述の及び他の目的は、本発明によって満足される。本発明の方法は、基本的
には、インキ印刷及びレーザジェット印刷が施されたタイプの生のオフィス廃棄
紙のパルプ化及び脱インキ処理を、固形物含有率が高く粘性を有する水性混合物
の中で、同時に行うことができるという発見に関係している。
パルプ化及び脱インキ処理を同時に行う工程は、該工程の上流側の前処理工程
を何等必要とすることなく、実行することができる。オフィス廃棄紙の如き未処
理の生の廃棄紙は、２０重量％よりも高い固形物含有率を有する粘性のある水性
混合物の中で、混練作用又は剪断作用を受ける。上に特定した値よりも多い水を
上記混合物に使用すると、廃棄紙が機械の作用によって摩擦力により混練され又
は剪断される際の上記廃棄紙の機械的な混練作用又は剪断作用、並びに、他の廃
棄紙と擦れ合う固形物含有率の高い廃棄紙自身の作用が、実際に阻害される。
パルプ化作業及び脱インキ作業を同時に行う上記工程を用いることにより、廃
棄紙を実質的に離散した繊維から成る均質な集合体に分離して、インキ及びレー
ザ印刷された粒子を上記集合体全体にわたって上手く分散させ、これにより、約
９０％又はそれ以上のインキ及びレーザ印刷された粒子の直径を約１６０ミクロ
ン又はそれ以下まで減少させることができることが分かった。そのような小さい
寸法までのインキ粒子の寸法の減少は、過去においては、通常の浮遊分離（フロ
ーーテーション分離）及び洗浄技術を用いるインキ粒子分離を成功させていた。
パルプ化及び分散を同時に行う本発明の上述の工程の後には、その後の分散工
程を行う必要性が劇的に減少する。これは、機械のコスト及び床面積の要件の大
幅な節約を意味する。
廃棄紙のパルプ化及びその中へのインキの分散を行った後に、固形物含有率が
高い粘性混合物を約２乃至５％（固形物）の濃度まで希釈して、約１．２７ｍｍ
（０．０５０インチ）乃至約３．１８ｍｍ（０．１２５インチ）程度の開口を有
する網目の粗いスクリーンに通し、これにより、大きな不純物をスクリーンの上
に残してプロセス流れから取り除くことができる。
上記網目の粗いスクリーンの下流側で、上記プロセス流れを約０．８乃至１．
０％（固形物）まで更に希釈して、遠心式のクリーナ（精選機）へ送り、該クリ
ーナにおいて、比重の大きな不純物をパルプ化されたプロセス流れから分離する
ことができる。
上記最初の遠心式の精選工程の下流側で、種々の他の分離装置を用い、最終的
な洗浄及び濃縮工程で終わるようにすることができる。この最終的な工程は、漂
白の準備が出来た、あるいは、製紙用の長網抄紙機又は円網抄紙機へ供給する準
備が出来た５乃至１２％（固形物）の脱インキされたパルプ紙料を生成する。
以下の詳細な説明及び添付図面に関して、本発明を更に詳細に説明する。
図面の簡単な説明
図１は、本発明のプロセスを説明する概略的なフローダイアグラムであり、
図２は、本プロセスに使用される好ましいパルプ化／混練装置をその一部を側
面図でまた一部を断面図で示す概略図である。好ましい実施例の詳細な説明
ここで図１を参照すると、未処理の生のオフィス廃棄紙が、パルプ化／混練ス
テーション２に供給される。水を加えて、固形物含有率の高い粘性混合物を形成
する。この粘性混合物は、約２０重量％（固形物）よりも高い固形物含有率を有
しており、その値は、２０−８０重量％（固形物）であるのが好ましい。このス
テーションにおいては、廃棄紙は、実質的に離散した繊維、及び、分散したイン
キ粒子から成る均質物に形成される。上記インキ粒子は、固形物含有率の高い均
質な混合物全体にわたって分散されている。
パルプ化及び混練を同時に行うパルプ化／混練ステーション２として使用され
る装置のタイプは、重要ではない。種々の機械を用いることができる。例えば、
図示のツインスクリュー構造に加えて、通常のボールミル、バンブリー／ホバー
ト・ミキサー、ラノイ・ニーダ／パルパ、及び、他の混合装置又は混練装置を用
いることもできる。
パルプ化及びインキ（レーザジェット印刷粒子を含む）の分散を同時に行う工
程にとって重要な基準は、固形物含有率の高い水性混合物に機械的な圧縮作用及
び剪断作用を与えることである。固形物含有率が高いという要件は、特に、通常
の低い固形物含有率（すなわち、５−８％）、あるいは、中程度の固形物含有率
（８−２０％）の分散又は混練プロセスに比較して、剪断作用を改善して廃棄紙
に摩擦力を与え、これにより、インキ粒子の分散及び粒子径の減少を改善すると
考えることができる。
現時点において入手可能なデータに基づくと、パルプ化及び分散を同時に行う
工程は、２０−８０重量％の固形物含有率で実行するのが望ましい。この固形物
含有率は、４０−６０重量％とするのがより好ましく、最も好ましい範囲は、４
０−６０重量％である。予備的なデータは、約５０重量％（固形物）が最適であ
ることを示唆している。
パルプ化及び分散を同時に行う工程のための現時点において好ましい装置が、
図２に示されている。この装置は、Black Clawson Company（オハイオ州Middlet
own）によって販売されている、特殊に設計された「ハイーコン（"Hi-C
on"）」パルパである。このパルパは、米国特許第４，５３５，９４３号に詳細
に記載されており、上記米国特許の開示内容は、参考として本明細書に組み込ま
れている。
図２を特に参照すると、パルパは、その全体が参照符号１１０で示されている
パルプ化槽を備えており、該パルプ化槽は、テーパ形状の壁部１１３によって包
囲されている抽出プレート１１２を含む底部壁と、該底部壁から上方に伸長して
いる概ね円筒形の側壁１１４とを有している。
抽出プレート１１２の下方には、テーパ形状の底部１１６を有する環状の収容
チャンバ１１５と、通常の制御弁（図示せず）を有する出口パイプ１１７とが設
けられている。追加の出口１１８が設けられており、この追加の出口は、抽出プ
レート１１２を通過するには大き過ぎる材料を排除するためのものである。
その全体が参照符号１２０で示されているロータが、実質的に垂直な軸線の回
りで回転するように、底部壁の中央に設けられている。ロータ１２０は、当業界
では周知の態様で電動モータ（図示せず）によって駆動されるのが好ましく、そ
のような態様は、例えば、coutureの米国特許第４，１０９，８７２号に開示さ
れており、上記米国特許の開示内容は、参考として本明細書に組み込まれている
。ロータ１２０のロータハブから上方に伸長しているのは、供給スクリュー１３
０であって、該供給スクリューは、上記ロータハブの上方に伸長するテーパ形状
の連続部を形成するコア部分１３１を備えている。本装置は、固形物含有率が高
く粘性を有する水性混合物に必要な圧縮力及び剪断力を与え、これにより、生の
オフィス廃棄紙又は同様なものを実質的に離散した繊維の集合体に変換する。こ
の繊維の集合体は、該繊維の集合体の全体にわたって実質的に均一に分散された
インキ又は他の脆い混入物を含んでいる。
ステーション２用の他の適当な装置が、米国特許第４，９９３，６４９号に記
載されており、この米国特許の開示内容は、参考として本明細書に組み込まれて
いる。この装置は、２つのスクリューが反対方向に回転するツインスクリュー型
の装置である。各々のスクリューシャフトの直径は、テーパ形状になっており、
好ましい実施例においては、そのようなテーパ部は、反対方向に設けられている
。
すなわち、一方のスクリューのテーパ方向は、左側から右側（大きな外径から小
さな外径）へ伸長しており、また、他方のスクリューのテーパ部は、右側から左
側（大きな直径から小さな直径）へ伸長している。
パルプ化及び分散を同時に行うように何等かの変更を加えて使用することので
きる他の機械としては、米国特許第３，５３３，５６３号（Eriksson）、３，０
６４，９０８号（Hjelte）、４，２８４，２４７号（Eriksson）、４，３３９，
０８４号（Eriksson）、４，３９３，９８３号（Eriksson）、４，５８６，６６
５号（Eriksson）、４，７３２，３３５号（Eriksson）、４，７３２，３３６号
（Eriksson）、及び、４，６５５，４０６号（Eriksson）に記載されるものが挙
げられる。これら米国特許の開示内容は、参考として本明細書に組み込まれてい
る。
ここで図１に戻ると、装置２においては、レーザジェットインキ粒子を含むイ
ンキ粒子は、分散されていて、その粒子径が減少されており、これにより、装置
２の中で処理された後には、９０％又はそれ以上の粒子は、約１６０ミクロンあ
るいはそれ以下の直径を有している。
次に、パルプ化され分散された固形物含有率の高いインキ混合物３は、約２乃
至３％の固形物濃度まで希釈され、装置２の下流側に位置する除去スクリーン４
へ送られる。スクリーン４は、プロセス流体から大きな異物及び廃棄物を除去す
るに適した寸法を有する開口を有しており、これにより、スラリーを圧送して更
に処理することができる。
プロセススラリーは、除去スクリーンを通過した後に、約１−１／２乃至２％
の固形物濃度まで希釈され、次に、当業界では周知のタイプの液体サイクロン式
クリーナ（精選機）６に注入される。このクリーナの中では、遠心力の作用によ
って、液体／固体の分離すなわち固液分離が行われ、比重の大きな粒子すなわち
「重質分」は、底部に残るが、精選されてパルプ化された望ましいスラリーは、
この装置の頂部から出る。これらの装置は、The Black Clawson Company（オハ
イオ州Middletown）から「Ultra-Clone」の商標名で商業的に入手可能である。
上記スラリーは、次に、液体サイクロン式クリーナ６の下流側に位置している
網目の粗いスクリーン８及び網目の細かいスクリーン１０に供給される。網目の
粗いスクリーンは、例えば、約１．２７ｍｍ（０．０５０インチ）乃至約３．１
８ｍｍ（０．１２５インチ）の網目を有することができ、また、網目の細かいス
クリーンは、約０．１０２ｍｍ（０．００４インチ）乃至約０．２５４ｍｍ（０
．０１０インチ）の網目を有することができる。
スクリーン１０の下流側に位置しているのは、湿式分離工程、すなわち、空気
による泡沫浮選装置１２である。この装置は、例えば、Black Clawsonから入手
可能なIIM-BC Flotatorとすることができる。この装置は、槽の中に気泡を形成
する空気入口２４を備えており、上記気泡は、インキ及び他の浮上可能な混入物
が液体の表面に浮上するのを助け、そのようなインキ及び他の浮上可能な混入物
は、堰２２によって分離される。そのような機械の分離効率は、小さな粒子径の
形成、及び、紙繊維からの粒子の良好な分離の利益を受ける。
次に、スラリーを、約０．５％（固形物）乃至１．０％（固形物）まで更に希
釈して、液体サイクロン式のクリーナステーション１４、１６に供給することが
できる。これらクリーナステーションは、Black Clawsonから入手可能なサイク
ロン式クリーナである”X-Clone”及び”Ultra-Clone”をそれぞれ備えることが
できる。勿論、これらのクリーナは、スラリーに残る可能性があるインキ及び他
の混入物を更に精選して取り除く。
図示のように、サイクロン式の精選ステーション１６を出たスラリーは、洗浄
機１８へ送られる。この洗浄機は、例えば、Black Clasonから入手可能な”D．N
.T.”洗浄機とすることができる。上記流入するスラリーは、通常、約０．５％
（固形物）乃至１．０％（固形物）で洗浄機に供給され、その結果洗浄されて洗
浄機から出る紙料２０の濃度は、約９乃至１２％（固形物）程度である。洗浄さ
れた紙料２０は、抄紙作業、又は、抄紙の前の漂白及び／又は中性化プロセスを
受ける準備が出来ている。
別の実施例（図示せず）においては、ステーション２から出た固形物含有率の
高い粘性混合物を希釈し、次に、網目の粗いスクリーンに供給し、更に、網目の
細かいスクリーンに供給することができる。次に、上記混合物を、図１に示すク
リーナ（精選機）１４、１６と同様なサイクロン式のクリーナ列に供給し、その
後、浮選機１２及び洗浄機１８に供給することができる。
本発明のある特徴によれば、二次繊維を含むオフィス廃棄紙は、パルプ化及び
分散ステーション２に供給され、その際に、予備パルプ化処理を必要としない（
すなわち、ステーション２の上流側にはパルプ化ステーションが存在しない）こ
とを理解する必要がある。また、廃棄紙は、何等予備処理を必要とすることなく
、すなわち、分別、切断又はほぐした形態にすることなく、ロットごとの液塊と
してステーションに供給することができる。必要であれば、ステーション２にお
いてパルプ化及び分散を同時に行う工程の前又は該工程の間に、化学的な添加剤
、気体、又は、蒸気を加えることができる。
上述のプロセスは、濃縮、分散及び浮選法から成る従来の複数の工程を排除す
るか、あるいは、そのような複数の工程を劇的に削減することは明らかである。
別の言い方をすれば、パルプ化及び分散を同時に行う工程の後であって、且つ、
紙料２０を形成する前に、インキ分散工程を全く必要としない。また、紙料２０
を形成するために洗浄機１８を使用することを除いて、他の洗浄工程又は濃縮工
程を全く必要としない。
本発明の用途をオフィス廃棄紙に関連して基本的に説明したが、他のリサイク
ル可能な繊維源を含むことができることに注意する必要がある。例えば、古雑誌
又は古新聞も、本発明に従って処理することができる。これらの繊維又は材料は
総て、総てのノンバージン繊維源を含むものと解釈すべきである「二次繊維」と
いう用語の範囲内に入る。
また、本明細書においては、二次繊維を同時にパルプ化及び脱インキするとい
う望ましい属性を強調しているが、本発明は、容易に破砕可能な他の混入物を同
時にパルプ化及び分散させることを含むものとして、より一般的に見ることがで
きる。「破砕可能な混入物」という用語の範囲に含まれるものとしては、例えば
、熱可塑性材料のコーティング、ワニス、サイズ（にじみ止め）、可塑剤、並び
に、乾式写真インキ及び上述のレーザ印刷インキを含むインキがある。従って、
パル
プ化及び分散を同時に行う工程を用いると、廃棄紙を実質的に離散した繊維から
成る均質な混合物に変換し、付着している粒子を繊維から分離し、脆い粒子を上
記混合物全体にわたって分散させることができ、これにより、大部分（すなわち
、約７０％あるいはそれ以上で、好ましくは、９０％又はそれ以上）の上記粒子
の直径を約１６０ミクロン又はそれ以下まで減少させることができることが証明
された。
現時点において好ましい本発明の実施例を図示し且つ説明したが、本発明はそ
のような実施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲に記載される範囲
内で、種々の形態で具体化しまた実施することができることを理解する必要があ
る。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for pulping and deinking cellulosic materials, such as office waste paper (waste paper). BACKGROUND OF THE INVENTION The use of recycled office waste paper (hereinafter office waste paper) as a precursor source for papermaking fibers is becoming increasingly common. Recyclable office waste paper often contains ink and laser jet printing particles. In practice, the laser jet printing particles are present along the surface of the waste paper, either as a number of particles or as carbonized specs. The ink can be described as including a mixture of a pigment or organic dye, a binder, and a solvent. Of course, in order to recycle such office waste paper, it is necessary to remove the ink containing the particles for laser printing to provide a high-quality pulp stock for producing high-whiteness paper. Deinking operations are traditionally performed using chemical additives and a number of mechanical process steps, including a step of concentrating the pulp and a step of kneading the ink particles with a kneader or similar. It comprises a series of steps consisting of dispersing the concentrated pulp in the apparatus, followed by diluting the kneaded pulp. The pulp is then sent to a flotation machine, where the dispersed ink particles are separated on the surface of the pulp slurry by air flotation or flotation or a similar method. You. The above-described deinking process is usually intended to repeatedly use a concentration step, a dispersion step, and a flotation step. Therefore, such a deinking process requires a large capital investment, particularly with respect to the concentrator (ie, the selection machine). This is because such concentrators are large machines that require excessive floor space and are expensive to purchase. The same drawbacks exist for the dispersing process, since performing such a process also requires expensive equipment. U.S. Pat. No. 4,668,339 (Terry) discloses a process for dry deinking of a secondary fiber source in which a lot of air-dried secondary fibers is crushed, Produces discrete fibers and particulates. The microparticles include ink-containing microparticles or ink particles that have been “dry” separated from the fibers by a vacuum / screen mechanism. Further, a wet deinking step or a fine selection step can be interposed between the dry crushing step and the subsequent step of pulping the fibers in the aqueous slurry. A used office that, despite prior art efforts, minimizes the need to employ a series of steps of concentration, dispersion and flotation, and correspondingly minimizes capital expenditures on such equipment. There is a need for a process for deinking waste paper. A deinking process, in which pulping and dispersion of the ink are performed simultaneously using the same equipment, thereby eliminating the pretreatment of pulping as taught by the aforementioned U.S. Pat. No. 4,668,339. There is a particular need. SUMMARY OF THE INVENTION The above and other objects are met by the present invention. The process of the present invention basically involves the pulping and deinking of raw office waste paper of the type that has been subjected to ink printing and laser jet printing in an aqueous mixture having a high solids content and a viscosity. And related to the discovery that they can be done simultaneously. The step of simultaneously performing pulping and deinking can be performed without any pretreatment step upstream of the step. Untreated raw waste paper, such as office waste paper, is subjected to a kneading or shearing action in a viscous aqueous mixture having a solids content of greater than 20% by weight. If more water is used in the mixture than the values specified above, the mechanical kneading or shearing action of the waste paper when the waste paper is kneaded or sheared by the action of a machine by friction, and other The effect of the waste paper itself having a high solids content, which rubs against the waste paper itself, is actually hindered. By using the above process of simultaneous pulping and deinking operations, the waste paper is separated into a homogeneous aggregate of substantially discrete fibers, and the ink and laser printed particles are spread throughout the aggregate. It has been found that good dispersion can reduce the diameter of about 90% or more of the ink and laser printed particles to about 160 microns or less. The reduction in size of the ink particles to such small dimensions has in the past been successful in separating ink particles using conventional flotation and washing techniques. Subsequent to the above-described step of the present invention of simultaneous pulping and dispersion, the need for a subsequent dispersion step is dramatically reduced. This means significant savings in machine cost and floor space requirements. After pulping the waste paper and dispersing the ink therein, the viscous mixture with a high solids content is diluted to a concentration of about 2 to 5% (solids) to about 1.27 mm (0. 050 inches) through a coarse screen having openings on the order of about 3.18 mm (0.125 inches), which allows large impurities to remain on the screen and be removed from the process stream. Downstream of the coarse screen, the process stream is applied at about 0.8 to 1. It is further diluted to 0% (solids) and sent to a centrifugal cleaner (selection machine) where high gravity impurities can be separated from the pulped process stream. Downstream of the first centrifugal purification step, various other separation devices can be used to terminate the final washing and concentration steps. This final step consists of a 5 to 12% (solids) deinked pulp paper ready for bleaching or ready to be fed to a fourdrinier or round paper machine for papermaking. Generate fees. The present invention is described in further detail with reference to the following detailed description and accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic flow diagram illustrating the process of the present invention, and FIG. 2 shows a preferred pulping / kneading apparatus used in the process in part in a side view. It is the schematic which shows a part by sectional drawing. Detailed Description of the Preferred Embodiment Referring now to FIG. 1, untreated raw office waste paper is fed to a pulping / kneading station 2. Water is added to form a viscous mixture with a high solids content. The viscous mixture has a solids content of greater than about 20% by weight (solids) and preferably has a value of 20-80% by weight (solids). In this station, the waste paper is formed into a homogenous material consisting of substantially discrete fibers and dispersed ink particles. The ink particles are dispersed throughout a homogeneous mixture having a high solids content. The type of equipment used as pulping / kneading station 2 for simultaneous pulping and kneading is not critical. Various machines can be used. For example, in addition to the illustrated twin screw configuration, conventional ball mills, Banbury / Hobart mixers, Lanois kneaders / pulppers, and other mixing or kneading devices can also be used. An important criterion for the simultaneous pulping and dispersing of the ink (including laser jet printed particles) is to provide mechanical compression and shearing action to the aqueous mixture with a high solids content. The requirement of high solids content is particularly relevant to the usual low solids content (ie, 5-8%) or moderate solids content (8-20%) dispersion or kneading processes. Thus, it can be considered that the shearing action is improved to impart a frictional force to the waste paper, thereby improving the dispersion of the ink particles and the reduction of the particle diameter. Based on the data currently available, the simultaneous pulping and dispersing step is preferably performed at a solids content of 20-80% by weight. The solids content is more preferably 40-60% by weight, the most preferred range being 40-60% by weight. Preliminary data suggests that about 50% by weight (solids) is optimal. A presently preferred apparatus for the simultaneous pulping and dispersing process is shown in FIG. This device is a specially designed “Hi-Con” pulp sold by the Black Clawson Company (Middletown, Ohio). This pulper is described in detail in U.S. Pat. No. 4,535,943, the disclosure of which is incorporated herein by reference. With particular reference to FIG. 2, the pulp comprises a pulping tank, indicated generally by the reference numeral 110, which includes an extraction plate 112 surrounded by a tapered wall 113. A bottom wall and a generally cylindrical side wall 114 extending upwardly from the bottom wall. Below the extraction plate 112 is provided an annular storage chamber 115 having a tapered bottom 116 and an outlet pipe 117 having a conventional control valve (not shown). An additional outlet 118 is provided for removing material that is too large to pass through the extraction plate 112. A rotor, generally designated 120, is mounted in the center of the bottom wall so as to rotate about a substantially vertical axis. Rotor 120 is preferably driven by an electric motor (not shown) in a manner well known in the art, and such an embodiment is disclosed, for example, in couture US Pat. No. 4,109,872. The disclosures of the aforementioned U.S. patents are incorporated herein by reference. Extending upward from the rotor hub of the rotor 120 is a supply screw 130 having a core portion 131 forming a tapered continuation extending above the rotor hub. The device provides the necessary compressive and shearing forces to viscous aqueous mixtures having a high solids content, thereby converting raw office waste paper or the like into a substantially discrete aggregate of fibers. I do. The fiber mass includes ink or other brittle contaminants substantially uniformly dispersed throughout the fiber mass. Another suitable device for station 2 is described in U.S. Pat. No. 4,993,649, the disclosure of which is incorporated herein by reference. This device is a twin screw type device in which two screws rotate in opposite directions. The diameter of each screw shaft is tapered, and in a preferred embodiment, such tapers are provided in opposite directions. That is, the taper direction of one screw extends from left to right (larger outer diameter to smaller outer diameter), and the tapered portion of the other screw extends from right to left (larger to smaller diameter). are doing. Other machines that can be used with some modifications to perform pulping and dispersing simultaneously include U.S. Patent Nos. 3,533,563 (Eriksson) and 3,064,908 (Hjelte). No. 4,284,247 (Eriksson), 4,339,084 (Eriksson), 4,393,983 (Eriksson), 4,586,665 (Eriksson), 4,732,335 (Eriksson) ), 4,732,336 (Eriksson), and 4,655,406 (Eriksson). The disclosures of these U.S. patents are incorporated herein by reference. Returning now to FIG. 1, in apparatus 2, the ink particles, including the laser jet ink particles, are dispersed and have a reduced particle size, so that after being processed in apparatus 2, , 90% or more of the particles have a diameter of about 160 microns or less. Next, the pulped and dispersed high solids content ink mixture 3 is diluted to a solids concentration of about 2-3% and sent to a removal screen 4 located downstream of the apparatus 2. The screen 4 has openings that are sized to remove large foreign matter and waste from the process fluid so that the slurry can be pumped for further processing. After passing through the removal screen, the process slurry is diluted to a solids concentration of about 1-1 / 2 to 2% and then injected into a hydrocyclone cleaner 6 of a type well known in the art. You. In this cleaner, the separation of liquid / solid, that is, solid-liquid separation is performed by the action of centrifugal force, and particles having a high specific gravity, that is, “heavy fraction” remain at the bottom, but are preferably selected and pulped. The slurry exits at the top of the device. These devices are commercially available from The Black Clawson Company (Middletown, OH) under the trade name "Ultra-Clone". The slurry is then supplied to a coarse screen 8 and a fine screen 10 located downstream of the hydrocyclone cleaner 6. The coarse screen may have a mesh of, for example, about 1.27 mm (0.050 inch) to about 3.18 mm (0.125 inch), and the fine mesh screen may have a mesh of about 0.102 mm. (0.004 inches) to about 0.010 inches (0.254 mm) mesh. Located downstream of the screen 10 is a wet separation process, ie, a foam flotation device 12 with air. This device can be, for example, an IIM-BC Flotator available from Black Clawson. The apparatus includes an air inlet 24 which forms a bubble in the reservoir, said bubble helping ink and other floatable contaminants to float to the surface of the liquid, such ink and other Are separated by the weir 22. The separation efficiency of such machines benefits from small particle size formation and good separation of the particles from the paper fibers. The slurry can then be further diluted to about 0.5% (solids) to 1.0% (solids) and fed to hydrocyclone cleaner stations 14,16. These cleaner stations can be equipped with "X-Clone" and "Ultra-Clone", respectively, cyclonic cleaners available from Black Clawson. Of course, these cleaners further filter out inks and other contaminants that may remain in the slurry. As shown, the slurry exiting the cyclone-type selection station 16 is sent to a washing machine 18. The washer can be, for example, a "DNT" washer available from Black Clason. The incoming slurry is typically fed to the washer at about 0.5% (solids) to 1.0% (solids), so that the concentration of the stock 20 washed and leaving the washer is about 0.5% (solids) to 1.0% (solids). It is about 9 to 12% (solid matter). The washed stock 20 is ready for a papermaking operation or a bleaching and / or neutralization process prior to papermaking. In another embodiment (not shown), the high solids viscous mixture leaving station 2 is diluted, then fed to a coarse screen and then to a fine screen. Can be. Next, the mixture can be supplied to a cyclone-type cleaner row similar to the cleaners (selection machines) 14 and 16 shown in FIG. 1 and then supplied to the flotation machine 12 and the washing machine 18. According to one feature of the present invention, office waste paper containing secondary fibers is supplied to the pulping and dispersing station 2, which does not require a pre-pulping process (ie upstream of station 2). Does not have a pulping station). Further, the waste paper can be supplied to the station as a liquid mass for each lot without requiring any pretreatment, that is, without being separated, cut or loosened. If necessary, a chemical additive, gas or steam can be added before or during the simultaneous pulping and dispersion step at station 2. Obviously, the process described above eliminates the conventional steps of concentration, dispersion and flotation, or dramatically reduces such steps. Stated another way, no ink dispersing step is required after the step of simultaneously pulping and dispersing and before forming the stock 20. Also, no other washing or concentration steps are required, except for the use of the washer 18 to form the stock 20. Although the application of the present invention has been basically described with reference to office waste paper, it should be noted that other recyclable fiber sources can be included. For example, old magazines or old newspapers can also be processed according to the invention. All of these fibers or materials fall within the term "secondary fiber" which should be construed as including all non-virgin fiber sources. Also, while the specification emphasizes the desirable attribute of simultaneously pulping and deinking the secondary fibers, the present invention provides for the simultaneous pulping and dispersion of other easily crushable contaminants. Can be seen more generally as containing Included within the scope of the term "crushable contaminants" are, for example, thermoplastic coatings, varnishes, sizes (smear-repellent), plasticizers, and dry photographic inks and the laser printing inks described above. There is ink. Thus, using a simultaneous pulping and dispersion process converts waste paper into a homogeneous mixture of substantially discrete fibers, separates attached particles from the fibers, and breaks brittle particles throughout the mixture. Can be dispersed, which can reduce the diameter of most (ie, about 70% or more, preferably 90% or more) of the particles to about 160 microns or less. Proven. While the presently preferred embodiments of the invention have been illustrated and described, the invention is not limited to such embodiments and may be embodied in various forms within the scope of the following claims. It must be understood that they can be implemented and implemented.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成８年１１月４日（１９９６．１１．４）
【補正内容】
４． 請求項３の脱インキ方法において、更に、前記パルプ化作業及び分散作
業を同時に行う前記工程の後に前記廃棄紙を洗浄する洗浄工程を備えており、該
洗浄工程は、前記パルプ化作業及び分散作業を同時に行う前記工程の後に行われ
る唯一の洗浄工程であることを特徴とする脱インキ方法。
５． 製紙プロセスに使用されるパルプ紙料を製造するためのパルプ紙料製造
方法であって、
（ａ） インキ粒子を含む廃棄紙原料を準備する工程と、
（ｂ） 前記廃棄紙原料を少なくとも約３０重量％の固形物を有する固形物含
有率の高い水性混合物の中で混練することにより、前記廃棄紙原料をパルプ化す
るパルプ化作業及び前記インキ粒子を分散させる分散作業を同時に行って廃棄紙
パルプを形成する工程と、
（ｃ） その後、前記工程（ｂ）の結果として形成された前記廃棄紙パルプを
希釈する工程とを備えることを特徴とするパルプ紙料製造方法。
６． 請求項５の製造方法において、当該製造方法は、前記工程（ｃ）の後で
、且つ、前記紙料を形成する前に、前記インキを分散させるための追加の工程を
全く含まないことを特徴とする製造方法。
７． 請求項６の製造方法において、当該製造方法は、前記工程（ｃ）の次に
、前記希釈された廃棄紙パルプを洗浄する洗浄工程（ｄ）を備えており、該洗浄
工程（ｄ）は、前記工程（ｂ）の後で、旦つ、前記紙料を形成する前に行われる
、唯一の洗浄工程であることを特徴とする製造方法。
８． 請求項５の製造方法において、更に、前記工程（ｃ）の結果として形成
された前記希釈された廃棄紙パルプから固形物を湿式分離する分離工程を備える
ことを特徴とする製造方法。
９． 請求項８の製造方法において、前記分離工程は、前記工程（ｃ）の結果
として形成された前記希釈された廃棄紙パルプをサイクロン式のクリーナに通す
段階を含むことを特徴とする製造方法。
１０． 脆い混入物要素を含む廃棄紙を処理する処理方法であって、前記廃棄紙
をパルプ化するパルプ化作業と、約３０重量％（固形物）よりも高い固形物含有
率を有する水性混合物の中に前記脆い混入物を分散させる分散作業とを同時に行
う工程を備えることを特徴とする処理方法。
１１． 請求項１、２、３、５又は１０の方法において、前記固形物含有率が、
約３０−７０重量％よりも高いことを特徴とする方法。
１２． 請求項１１の方法において、前記固形物含有率が、約４０−６０重量％
であることを特徴とする方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] November 4, 1996 (1996.1.4)
[Correction contents]
4. 4. The deinking method according to claim 3, further comprising:
A washing step of washing the waste paper after the step of performing the same operation simultaneously.
The washing step is performed after the step of simultaneously performing the pulping operation and the dispersing operation.
Deinking method, which is the only washing step.
5. Pulp stock production to produce pulp stock used in the papermaking process
The method
(A) preparing a waste paper raw material containing ink particles;
(B) the waste paper raw material contains solids having at least about 30% by weight solids;
The waste paper raw material is pulped by kneading in a highly efficient aqueous mixture.
The pulping operation and the dispersing operation for dispersing the ink particles are performed simultaneously to discard the waste paper.
Forming a pulp;
(C) Thereafter, the waste paper pulp formed as a result of the step (b) is removed.
Diluting the pulp stock material.
6. 6. The manufacturing method according to claim 5, wherein the manufacturing method is performed after the step (c).
And an additional step of dispersing the ink before forming the stock.
A production method characterized in that it does not contain any.
7. 7. The manufacturing method according to claim 6, wherein the manufacturing method is performed after the step (c).
And washing step (d) for washing the diluted waste paper pulp.
Step (d) is performed after the step (b) and before the stock is formed.
, A manufacturing method characterized in that it is the only washing step.
8. 6. The method of claim 5, further comprising forming as a result of step (c).
A separation step of wet separating solid matter from the diluted waste paper pulp thus prepared.
A manufacturing method characterized in that:
9. 9. The manufacturing method according to claim 8, wherein the separating step is a result of the step (c).
Passing the diluted waste paper pulp formed as a through a cyclone-type cleaner
A manufacturing method comprising steps.
10. A processing method for processing waste paper containing brittle contaminant elements, wherein the waste paper
Pulping operation and solids content higher than about 30% by weight (solids)
And a dispersing operation for dispersing the brittle contaminant in the aqueous mixture having a high efficiency.
A processing method comprising the steps of:
11. The method of claim 1, 2, 3, 5, or 10, wherein the solids content is:
A method characterized in that it is higher than about 30-70% by weight.
12. 12. The method of claim 11, wherein the solids content is about 40-60% by weight.
A method characterized in that:
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(72)発明者 ケリー，アルバート・エス
アメリカ合衆国オハイオ州45069，ウエス
ト・チェスター，パーク・リッジ・コート
5027
(72)発明者 グランツ，デービッド・シー
アメリカ合衆国オハイオ州45013，ハミル
トン，ダータウン・ロード 1650────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Kelly, Albert S. inventor
Wes, 45069, Ohio, USA
To Chester, Park Ridge Court
5027
(72) Inventor Grants, David Sea
Hamil, 45013, Ohio, USA
Ton, Durtown Road 1650