JP2003500560A - 紙の混合体を仕分けする方法及び装置 - Google Patents

紙の混合体を仕分けする方法及び装置

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JP2003500560A JP2000620179A JP2000620179A JP2003500560A JP 2003500560 A JP2003500560 A JP 2003500560A JP 2000620179 A JP2000620179 A JP 2000620179A JP 2000620179 A JP2000620179 A JP 2000620179A JP 2003500560 A JP2003500560 A JP 2003500560A
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ヒュスケンス，ユルゲン
レンツェン，クレメンス
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ウー・テー・ゲー・ゲゼルシャフト・フュア・ウムベルトテクニク・ゲー・エム・ベー・ハー
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    • D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/026—Separating fibrous materials from waste
    • D21B1/028—Separating fibrous materials from waste by dry methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】紙の混合体を混合紙断片と脱インク断片とに仕分けするにあたり、脱インク品質を信頼性高く満足させ、かつ過重な労働力を必要とする仕分け作業を回避するための方法と装置を提供する。 【解決手段】紙の混合体は４０乃至１００ｍｍの範囲の小片サイズに破砕され、空気圧によるふるい分けによって、混合紙を含む重い材料の断片と、脱インク断片を含む軽い材料の断片へと分離される。空気圧によるふるい分けの分離速度は１乃至５ｍ／ｓｅｃである。仕分け装置は混合された紙を破砕する打解機１とその後方に配置された空気圧ふるい分け機２を備え、ふるい分け横断面での分離速度は１乃至５ｍ／ｓｅｃに設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１及び／又は請求項９の前提部分（ｐｒｅａｍｂｌｅ）に記
載したような紙の混合体を仕分けするための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ドイツでは毎年約１２００万トンの使用済の紙が生産工程で再利用され
ている。これらのうち約５３０万トンは毎年再利用される前に、多くの施設で各
種のカテゴリーに仕分けされている。 集積された紙の混合体を仕分けするための周知の装置や方法では、仕分けする
職員を使い、集積容器の中身や、瓶に集められた紙や、束ねられた紙などを各種
の品質に分離し、紙や板紙（ｃａｒｄｂｏａｒｄ）としての品質、例えば脱イン
ク（ｄｅｉｎｋｉｎｇ）品質など再利用に要求される品質を達成しようとしてい
る。紙の混合体を仕分けするための従来の装置は、搬送及び仕分けのためのコン
ベアを包含し、仕分けする職員を使って脱インク品質を達成し、供給された紙の
混合体から板紙や、板紙を利用した製品や、本などの邪魔物を手で取り除くよう
にしている。この周知の仕分け方法では、板紙や板紙製品も仕分けされて、板紙
を主として包含する断片を製造するようになっている。
【０００３】 この方法では、脱インク断片、混合紙の断片、及び板紙断片が生成される。脱
インク断片は、主として新聞及び雑誌から成り、必要に応じて少なくとも６０％
が新聞で板紙や板紙製品のような邪魔物は３％以下とされ、一方混合紙の断片は
新聞・雑誌が４０％以下で板紙や他の紙及び板紙製品が６０％以上とされ、プラ
スチックや他の邪魔物はさらに少ない比率とされる。板紙断片は主として７０％
以上が板紙や板紙製品、固形ボード及び同様な材料を包含している。
【０００４】 周知の手作業による仕分けとは別に、ふるい分け（ｓｉｆｔｉｎｇ）機械を用
いた自動仕分けについての実験が行われた。しかしながら、その結果は期待した
ほどではなく、小片のサイズを基礎にして新聞から板紙や板紙製品のような邪魔
物の大部分を区別することが困難であることがわかり、ふるい分け機械は不充分
な品質を生成するに過ぎなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、請求項１及び／又は９の前提部分に記載したような方法と装
置を用いて、脱インク品質を信頼性高く満足させ、かつ過重な労働力を必要とす
る仕分け作業を回避することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的は、請求項１及び／又は９の特徴部分を有する方法と装置によって
達成される。 その結果、手作業による仕分けは不要になり、邪魔物が３％以下で新聞の割合
が６０％以上という比率が信頼性高く達成できた。
【０００７】
【作用】
破砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）と空気圧によるふるい分け（ｓｉｆｔｉｎｇ）との
混合作用は、また高い分離速度の結果として高い出力（生産性）を実現し、一方
同時に結果として生じる断片の連続した高い品質を実現する。 紙の混合体が約６０乃至９０ｍｍの小片サイズにまで破砕されているならば、
混合紙断片と脱インク断片との間で、比較的少ない破砕作業での特に良好な分離
が達成される。
【０００８】 分離速度が１．５乃至４．５ｍ／ｓｅｃであり、望ましくは１．７乃至３．５
ｍ／ｓｅｃであれば、生産された断片の特に高い品質が保証される。 空気圧によるふるい分けのために円錐状のふるい分け機（ｓｉｆｔｅｒ）を用
いれば、ほとんど中断されることのない操作と良好な分離性能が達成される。空
気圧によるふるい分けのためにジグザグ状のふるい分け機を用いれば、混合紙断
片と脱インク断片との特に効果的な選別がなされる。
【０００９】 最初の空気圧によるふるい分けによって生じる軽い小片の断片は脱インク品質
を有するものであり、好適にはサイクロン内で搬送空気の流れと脱インク断片へ
と分離される。 脱インク断片の品質は、カラー及び／又はＮＩＲ検出を利用した再仕分け、及
び検出された邪魔物を空気圧を利用して排出させることによって高めることがで
きる。この方法により、例えば紙のきれはしの着色された露出部分がそのサイズ
とカラーに基づいて効果的に分離され、紙の着色された破片の大部分が除去され
ることにより、脱インク断片が生産されることになる。
【００１０】 また、脱インク断片から接着剤で裏打ちされた破片をほとんど１００％分離す
ることが保証される。このような破片は、接着剤が付着することによって、再利
用されるまでの段階で邪魔な作用を行うものである。 本発明の他の実施態様は、従属した請求項と以下の記述によって特定されるで
あろう。 以下において、本発明は、集積瓶などからの使用済の紙の混合体を仕分けする
ための装置の実施例を参照してさらに詳細に説明される。この実施例は図面にお
いて線図として示されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示された使用済の紙の混合体のための仕分け装置は、粗砕機（ｇｒａｎ
ｕｌａｔｏｒ）１の形状をした打解機（ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）と、円錐
状のふるい分け機２の形状をした空気圧ふるい分け機とを備え、空気圧ふるい分
け機は粗砕機１の後方に配置され、サイクロン３が円錐状ふるい分け機２の後方
に配置されている。
【００１２】 打解機１のデザインは、主として打解作用中に複数の頁がくっつくのを打解手
段が確実に阻止できるように作られ、例えばブロック状の打ち抜きによって、わ
ずかな量の紙のきれはしだけがくっつくような状態だけを許容するように作られ
る。揺動するハンマーから成る破砕機（クラッシャー）が、例えば打解機１とし
て用いられ、このような揺動ハンマーの破砕機によって引き起こされる比較的高
いダスト（ほこり）の量は許容されている。
【００１３】 カラー仕分け手段４は、サイクロン３の後方で脱インク断片の排出側に配置さ
れている。ドラム５の形状をしたほぐし（ｌｏｏｓｅｎｉｎｇ）ユニットが粗砕
機１の前方に配置されている。紙の頁よりもかなり大きくもっとかさばる板紙や
板紙製品を分離できるようにするために、波形のふるいの形状をしたふるい（ｓ
ｉｅｖｅ）をドラムの前方又は後方に配置することができる。 仕分けした後のプロセスあるいは仕分けとして、ドラムに供給された使用済の
紙の混合体は、ドラム５内でほぐされ（ばらばらにされ）、粗砕機１へと供給さ
れ、そこで約７０ｍｍの小片サイズにまで破砕される。
【００１４】 破砕された使用済の紙の混合体はそれから空気流によって、円錐状のふるい分
け機２内で、重い材料の断片と軽い材料の断片へと分離される。このときの空気
流の速度は約３ｍ／ｓｅｃに設定される。重い材料の断片は混合紙の断片を包含
し、この断片は主として板紙や板紙製品や他の紙のきれはしで構成され、少ない
量の邪魔物をも包含している。軽い材料の断片は脱インク断片と搬送空気流とを
包含している。 一方、混合紙の断片は図示しないバンカー（貯蔵所）内に貯留され、軽い小片
断片はサイクロン３へと前進させられて、そこで脱インク断片と空気流に分離さ
れる。
【００１５】 脱インク断片は仕分け手段４へと供給することができ、そこで紙のきれはしの
着色された露出部分が除去される。脱インク断片が紙のきれはしの着色された露
出部分をわずかしか含まない場合は、その断片は直接集積用のバンカーへと前進
させることができる。 良好な分離と、同時に空気圧ふるい分け機による高い出力（生産性）とを達成
するためには、空気圧ふるい分け機２は、ふるい分け用の断面積として、０．０
１乃至０．４ｍ2 、好適には０．０５乃至０．３ｍ2 の断面積を有することが望
ましい。空気流の容積は、分離速度が約１乃至５ｍ／ｓｅｃ、好適には１．５乃
至４．５ｍ／ｓｅｃ、さらに好適には１．７乃至３．５ｍ／ｓｅｃになるように
調節されることが望ましい。
【００１６】 テストにおいて、供給された使用済の紙の混合体は打解機１、円錐状ふるい分
け機２及びサイクロン３へと通過させられ、約４０．５％の混合紙断片と、約５
９．５％の脱インク断片とを生成した。特徴とすべきことは、脱インク断片の９
７．５％以上が薄い紙から成り、薄い板紙や他の邪魔物はわずかな比率に過ぎな
かったことである。 円錐状のふるい分け機をジグザグふるい分け機に置き換えてテストをしたとこ
ろ、最初の使用済の紙の混合体に関して、約３６％の混合紙断片と、約６４％の
脱インク断片を生成した。
【００１７】 ある特定の分離速度において、テスト中に生成される邪魔物、すなわち脱イン
ク断片から生成される紙の品質に対して特に反対の効果を及ぼすもの、例えば板
紙、接着剤が裏打ちされた紙、包装紙、及び紙のきれはしの着色された露出部分
等の割合が１．５％以下（入力された量に対する容積％）になった。 紙の製造プラントにおいて不合格品として除去される邪魔物、例えばプラスチ
ックや湿度に強い紙などの割合は１％以下（入力された量に対する容積％）にな
った。このことは、生成される脱インク断片の品質を低下させる邪魔物の量が顕
著に減少させられたこと、従来技術と比較して３０％以上も減少したことを意味
する。
【００１８】 このシステムに波形（コルゲート状）のふるいを備えることにより、大きな板
紙は自動的に分離されて、高い品質の厚紙断片が、コストに有利な方法で生成さ
れる。このシステムの主要な部分の１つは、ほぐしユニットであり、これは可能
な限り分離されたシートが打解機へと前進させられるように、多層の新聞や雑誌
が切断端縁で一緒にプレスされるのを阻止するためのものである。このことは脱
インク断片の生産量を顕著に増大させる。ほぐしユニットが無い場合は、一緒に
プレスされた紙のきれはしが重い材料の断片に入り込むことになるため、かなり
少ない生産量になってしまう。
【００１９】 前述したテストに対する変更において、空気圧ふるい分け機は横断流ふるい分
け機によって実行され、コンパクトで低コストの空気圧ふるい分け工程が実現で
きた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法と装置を表すブロック図である。
【符号の説明】
１ 粗砕機 ２ ふるい分け機 ３ サイクロン ４ カラー仕分け手段 ５ ほぐしユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レンツェン，クレメンス ドイツ連邦共和国，Ｄ−41749 フィール セン，バルビナストラーセ ６ Ｆターム(参考） 4D021 FA03 GA04 GA05 GA08 GA11 GA16 GA27 GA29 GB03 HA01 4D065 CA05 EB12 ED22 ED24 4D067 EE14 EE22 GA12 GB03 4L055 AA11 BA03 CA04 CB29 FA30 GA35

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙の混合体を仕分けする方法であって、 その混合体は４０乃至１００ｍｍの範囲の小片サイズに破砕されており、破砕
    された混合体は空気圧によるふるい分けによって、混合紙を含む重い材料の断片
    と、脱インク断片を含む軽い材料の断片へと分離されるようになっており、 空気圧によるふるい分けの分離速度が１乃至５ｍ／ｓｅｃであることを特徴と
    する紙の混合体の仕分け方法。
  2. 【請求項２】 前記紙の混合体は約６０乃至９０ｍｍの小片サイズにまで破
    砕されていることを特徴とする請求項１記載の仕分け方法。
  3. 【請求項３】 前記分離速度は１．５乃至４．５ｍ／ｓｅｃで、好適には１
    ．７乃至３．５ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１又は２記載の仕分け
    方法。
  4. 【請求項４】 前記空気圧によるふるい分けは円錐状のふるい分け機内で行
    われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の仕分け方法。
  5. 【請求項５】 前記空気圧によるふるい分けはジグザグ状のふるい分け機内
    で行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の仕分け方法。
  6. 【請求項６】 前記紙の混合体は破砕される前にほぐしユニットによりほぐ
    されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の仕
    分け方法。
  7. 【請求項７】 前記軽い材料の断片はサイクロン内で脱インク断片と空気流
    に分割されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記
    載の仕分け方法。
  8. 【請求項８】 前記脱インク断片はカラー及び／又はＮＩＲ検出法によって
    再度仕分けされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の仕分け方
    法。
  9. 【請求項９】 紙の混合体を仕分けする装置であって、 紙の混合体を破砕する打解機（１）と、 前記打解機（１）の後方に配置されて破砕された紙の混合体を重い材料の断片
    と軽い材料の断片へと分離させるための空気圧ふるい分け機（２）とを備え、 前記空気圧ふるい分け機（２）はふるい分け横断面を有し、このふるい分け横
    断面における分離速度が１乃至５ｍ／ｓｅｃに調整可能であることを特徴とする
    紙の混合体を仕分けする装置。
  10. 【請求項１０】 前記打解機（１）は粗砕機又は回転子付剪断機で作られて
    いることを特徴とする請求項９記載の仕分け装置。
  11. 【請求項１１】 前記打解機（１）は紙を破砕してその小片サイズが約４０
    乃至１００ｍｍになるような破砕手段から成ることを特徴とする請求項９又は１
    ０記載の仕分け装置。
  12. 【請求項１２】 前記空気圧ふるい分け機（２）は円錐状のふるい分け機で
    作られていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の仕分け装置
    。
  13. 【請求項１３】 前記空気圧ふるい分け機（２）はジグザグ状のふるい分け
    機で作られていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の仕分け
    装置。
  14. 【請求項１４】 脱インク断片を軽い小片断片から分離するためのサイクロ
    ン（３）が空気圧ふるい分け機（２）の後方に配置されていることを特徴とする
    請求項９乃至１３のいずれかに記載の仕分け装置。
  15. 【請求項１５】 ほぐしユニット（５）が打解機（１）の前方に配置されて
    いることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載の仕分け装置。
  16. 【請求項１６】 脱インク断片のための仕分け手段（４）がサイクロン（３
    ）の後方に配置され、この仕分け手段はカラー及び／又はＮＩＲ検出システムに
    よって動作することを特徴とする請求項１４記載の仕分け装置。
  17. 【請求項１７】 紙の混合体、特に廃棄された紙の集積物から使用済の紙の
    混合体を仕分けするための請求項９乃至１６のいずれかに記載の仕分け装置の使
    用方法。
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