JP2005281941A - 樹脂分離方法及び樹脂分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続するラミネート紙を使用して再生紙を製造するに当たり、環境負荷を大きくすることなく、短い時間で紙基材と樹脂とを分離させることができるようにする。
【解決手段】少なくとも紙基材及び樹脂から成る積層構造を有するラミネート紙１１に多数の穴を形成する穿（せん）孔工程と、前記ラミネート紙１１を分離媒体に浸漬（せき）し、分離媒体を所定の時間減圧下に置いた後、圧力を上昇させる減圧工程と、前記紙基材と樹脂とを分離させる分離工程とを有する。この場合、ラミネート紙１１を分離媒体に浸漬して、分離媒体を所定の時間減圧下に置くようになっているので、各紙繊維間の空気が膨大化し、多数の穴から放出され、それに伴って、分離媒体が前記穴を介して各紙繊維間に浸透する。したがって、短い時間で分離媒体を紙基材に浸透させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂分離方法及び樹脂分離装置に関するものである。

従来、ジュース、牛乳等の液体食品を収容する包装容器は、例えば、ウェブ状の包材を縦方向にシールしてチューブ状の包材とし、該チューブ状の包材を所定の距離ごとに横方向にシールし、切断して枕（まくら）状の原型容器を作成し、該原型容器を成形することによって形成される。前記包材は、包装容器を形成した状態における内側から順に、最内層、紙基材及び最外層から成り、必要に応じて、最内層と紙基材との間にガスバリヤ層を備える。前記最内層及び最外層は、紙基材にポリエチレン樹脂等の樹脂を被覆することによって形成され、ガスバリヤ層は、前記紙基材にアルミ箔（はく）等を被覆することによって形成される。

ところで、液体食品が注出された後の包装容器を使用して再生紙を製造する再生紙製造装置が提供されている。該再生紙製造装置においては、紙基材と、該紙基材に被覆され、最内層及び最外層を構成する樹脂とを分離させてパルプを製造し、抄紙を行うことによって再生紙を製造するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−３８９７号公報

しかしながら、前記従来の再生紙製造装置においては、包装容器を使用して再生紙を製造するようになっていて、前記ウェブ状の包材のような、紙基材に樹脂が被覆された連続するラミネート紙を使用して再生紙を製造するようになっていない。

また、紙基材と樹脂とを分離させるために、水を紙基材に浸透させるようにしているが、水を紙基材に浸透させるための時間が長くなり、紙基材と樹脂とを分離させるのに長い時間がかかってしまう。

そこで、浸透を促進させるために前記水に界面活性剤等を添加することが考えられるが、それに伴って、再生紙製造装置の廃水による環境負荷が大きくなっしまう。

本発明は、前記従来の再生紙製造装置の問題点を解決して、連続するラミネート紙を使用して再生紙を製造するに当たり、環境負荷を大きくすることなく、短い時間で紙基材と樹脂とを分離させることができる樹脂分離方法及び樹脂分離装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の樹脂分離方法においては、少なくとも紙基材及び樹脂から成る積層構造を有するラミネート紙に多数の穴を形成する穿（せん）孔工程と、前記ラミネート紙を分離媒体に浸漬（せき）し、該分離媒体を所定の時間減圧下に置く減圧工程と、前記紙基材と樹脂とを分離させる分離工程とを有する。

本発明の他の樹脂分離方法においては、さらに、前記減圧工程が完了すると、圧力を上昇させる圧力上昇工程を有する。

本発明の更に他の樹脂分離方法においては、さらに、前記減圧工程が完了すると、前記分離媒体を圧縮する圧縮工程を有する。

本発明の更に他の樹脂分離方法においては、さらに、前記穿孔工程において、前記ラミネート紙にミシン目が形成される。

本発明の更に他の樹脂分離方法においては、さらに、前記ラミネート紙は、ウェブを構成する。

本発明の樹脂分離装置においては、ラミネート紙を穿孔する穿孔機と、前記ラミネート紙を分離媒体に浸漬するための媒体浸漬槽と、前記分離媒体を所定の時間減圧下に置く圧力調整装置と、前記紙基材と樹脂とを分離させる分離装置とを有する。

本発明によれば、樹脂分離方法においては、少なくとも紙基材及び樹脂から成る積層構造を有するラミネート紙に多数の穴を形成する穿孔工程と、前記ラミネート紙を分離媒体に浸漬し、該分離媒体を所定の時間減圧下に置く減圧工程と、前記紙基材と樹脂とを分離させる分離工程とを有する。

この場合、ラミネート紙を分離媒体に浸漬して、該分離媒体を所定の時間減圧下に置くようになっているので、各紙繊維間（紙繊維中の間隙（げき））の空気が膨大化し、多数の穴から放出され、それに伴って、分離媒体が前記穴を介して各紙繊維間に浸透する。したがって、短い時間で分離媒体を紙基材に浸透させることができる。その結果、連続するラミネート紙を使用して再生紙を製造するに当たり、短い時間で紙基材と樹脂とを分離させることができる。

また、短い時間で分離媒体を紙基材に浸透させることができるので、分離媒体に界面活性剤等を添加する必要がなく、環境負荷を大きくしてしまうことがない。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における樹脂分離装置の要部を示す概念図、図２は本発明の実施の形態におけるラミネート紙の断面図、図３は本発明の実施の形態における樹脂分離装置の概念図、図４は本発明の実施の形態における樹脂分離装置の要部を示す平面図、図５は本発明の実施の形態における樹脂分離方法の工程図である。

図において、１１は図示されない包装容器を形成するためのラミネート紙であり、該ラミネート紙１１は、一方の面側から他方の面側に向けて順に、第１の層としての内側層１２、紙基材１４及び第２の層としての外側層１５から成る積層構造を有する。前記ラミネート紙１１によって包装容器を形成したとき、前記内側層１２は包装容器の内側に、前記外側層１５は包装容器の外側に位置する。本実施の形態においては、紙基材１４に内側層１２が融着させられるようになっているが、内側層１２と紙基材１４との間に図示されないガスバリヤ層を配設することができる。その場合、ガスバリヤ層は紙基材１４の内側の表面にアルミ箔等を被覆することによって、内側層１２は前記ガスバリヤ層の内側の表面にポリエチレン樹脂等の樹脂を被覆することによって、外側層１５は紙基材１４の外側の表面にポリエチレン樹脂等の樹脂を被覆することによって形成される。なお、ガスバリヤ層を、アルミ箔に代えて、所定の樹脂、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニリデンクロライド（ＰＶＤＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（登録商標）等を紙基材１４の内側の表面に被覆することによって形成することもできる。

ところで、ウェブを構成し、連続するラミネート紙１１を使用して再生紙を製造する場合、再生紙製造装置は樹脂分離装置を備え、該樹脂分離装置において、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とを分離させてパルプを製造し、抄紙を行うことによって再生紙を製造するようになっている。

前記樹脂分離装置は、穿孔機１６、媒体浸透装置２４、搬送調整装置２８、分離装置３２等から成る。ラミネート紙１１は、リール状に巻かれて図示されない繰出機にセットされ、該繰出機から繰り出され、矢印Ａ方向に搬送されて穿孔機１６に送られる。該穿孔機１６は、ラミネート紙１１の搬送路の一方側、本実施の形態においては、下側において回転自在に配設された支持部材１７、及びラミネート紙１１の搬送路の他方側、本実施の形態においては、上側において回転自在に配設され、外周面に、複数の回転ナイフ１８が配設された穿孔回転部材１９を備える。前記回転ナイフ１８は、穿孔回転部材１９の外周面に沿って円周方向に等ピッチで形成された複数の歯から成り、穿孔回転部材１９の軸方向において等ピッチで配設される。

前記支持部材１７及び穿孔回転部材１９のうちの少なくとも一方は、図示されない穿孔用の駆動部としての穿孔用モータに連結され、該穿孔用モータを駆動することによって、支持部材１７及び穿孔回転部材１９を回転させると、回転ナイフ１８によって、ラミネート紙１１に図４に示されるような、複数のミシン目２１が、互いに平行に、かつ、ラミネート紙１１の長手方向に形成される。その結果、前記ミシン目２１によって、ラミネート紙１１の厚さ方向に不連続の多数の穴が形成される。

前記媒体浸透装置２４は、媒体浸漬槽２５、減圧装置としての真空ポンプ３５、圧縮装置としての圧縮ポンプ３６、制御部３７等から成り、前記媒体浸漬槽２５は、下筐（きょう）体２６、及び該下筐体２６に対して矢印Ｂ方向に進退自在に配設された上筐体２７を備える。そのために、上筐体２７は図示されない昇降機構と連結され、該昇降機構は、開閉用の駆動部としての図示されない開閉用モータによって作動させられる。前記上筐体２７が下限位置に置かれると、媒体浸漬槽２５が閉鎖され、上筐体２７が上方に移動させられると、前記媒体浸漬槽２５が開放される。前記真空ポンプ３５及び圧縮ポンプ３６によって圧力調整装置が構成される。

そして、前記媒体浸漬槽２５は、上筐体２７の頂壁において、ラインＬ１を介して真空ポンプ３５と、ラインＬ２を介して圧縮ポンプ３６と、ラインＬ３を介して図示されない媒体供給源と接続され、下筐体２６の底壁において、ラインＬ４を介して系外と接続される。

また、前記搬送調整装置２８は、ラミネート紙１１を案内する搬送ローラＲ１〜Ｒ６を備え、該各搬送ローラＲ１〜Ｒ６のうちの搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ４〜Ｒ６は同じ位置で回転自在に配設され、搬送ローラＲ３は、矢印Ｃ方向に移動自在に、かつ、回転自在に配設され、ダンサローラを構成する。

そして、前記分離装置３２は、ローラＲ１１、Ｒ１２から成り、紙基材１４から内側層１２及び外側層１５を剥（は）がし、分離させる分離ローラ３９、紙基材１４を巻き取る巻取器４１、内側層１２を巻き取る巻取器４３、外側層１５を巻き取る巻取器４４等を備える。

次に、前記構成の樹脂分離装置の動作について説明する。

まず、穿孔工程において、前記繰出機から繰り出された前記ラミネート紙１１は、矢印Ａ方向に搬送されて穿孔機１６に送られ、該穿孔機１６において、前記各回転ナイフ１８によって支持部材１７に押し付けられ、それに伴って、複数のミシン目２１が、互いに平行に、かつ、ラミネート紙１１の長手方向に形成される。その結果、前記ミシン目２１によって、ラミネート紙１１の厚さ方向に不連続の多数の穴が形成される。

次に、減圧工程が開始され、前記ラミネート紙１１は、媒体浸透装置２４に送られ、該媒体浸透装置２４において、分離媒体としての、かつ、液体媒体としての水ｗが紙基材１４に浸透させられる。

そのために、前記制御部３７の図示されない開閉処理手段は、開閉処理を行い、開閉用モータを駆動し、昇降機構を作動させて上筐体２７を下方に移動させる。したがって、媒体浸漬槽２５が閉鎖されるとともに、下筐体２６及び上筐体２７によってラミネート紙１１が挟まれる。そして、前記媒体浸漬槽２５が閉鎖されると、前記媒体供給源から水ｗが、ラインＬ３を介して媒体浸漬槽２５に供給され、ラミネート紙１１より高い所定の位置まで媒体浸漬槽２５内に溜（た）められる。その結果、前記ラミネート紙１１は、水ｗ内に所定の時間浸漬され、これに伴って、紙基材１４への水ｗの浸透が開始される。

また、このとき、制御部３７の図示されない減圧処理手段は、減圧処理を行い、真空ポンプ３５を約１〜２〔分〕駆動し、媒体浸漬槽２５内における水ｗのレベルより上の空間３８を減圧し、該空間３８内の空気を吸引して、ラミネート紙１１を減圧下に置く。そして、前記減圧工程が完了され、圧力上昇工程が開始されると、前記制御部３７の図示されない圧力上昇処理手段は、圧力上昇処理を行い、空間３８の圧力を上昇させる。すなわち、前記圧力上昇処理手段は、真空ポンプ３５の駆動を停止させ、空間３８を大気圧下に置く。

本実施の形態においては、分離媒体として水ｗが使用されるようになっているが、該水ｗに代えて、アルコール等を使用したり、環境負荷を大きくしない限りにおいて、界面活性剤、浸漬促進剤等の溶液を使用したりすることができる。

なお、前記媒体浸漬槽２５が閉鎖されると、下筐体２６及び上筐体２７によってラミネート紙１１が挟まれ、ラミネート紙１１の搬送方向における繰出機から搬送調整装置２８までの間においてラミネート紙１１は停止させられるが、搬送調整装置２８におけるローラＲ３が図３の実線の位置から破線の位置に向けて移動し、実質的にラミネート紙１１を下流側に繰り出すので、搬送調整装置２８から分離装置３２までの間においてラミネート紙１１は搬送され続ける。

続いて、圧力上昇工程が完了され、圧縮工程が開始されると、前記制御部３７の図示されない圧縮処理手段は、圧縮処理を行い、分離ポンプ３６を所定の時間、本実施の形態においては、数分間駆動し、圧縮空気を供給して前記空間３８を加圧することによって、水ｗが圧縮されて高圧の圧力が加えられることにより、水ｗが紙基材１４に更に浸透させられる。

次に、圧縮工程が完了すると、媒体浸漬槽２５内の水ｗがラインＬ４を介して系外に排出され、続いて、前記開閉処理手段は、開閉用モータを逆方向に駆動し、昇降機構を作動させて上筐体２７を上方に移動させる。したがって、媒体浸漬槽２５が開放されるとともに、ラミネート紙１１は下筐体２６及び上筐体２７から解除され、繰出機から搬送調整装置２８までの間においてラミネート紙１１の搬送が再開される。

続いて、ラミネート紙１１は搬送ローラＲ１〜Ｒ６によって搬送され、分離ローラ３９に供給される。

そして、分離工程が開始され、前記分離装置３２において、ローラＲ１１、Ｒ１２によって紙基材１４から内側層１２及び外側層１５が剥がされ、紙基材１４は巻取器４１によって、内側層１２は巻取器４３によって、外側層１５は巻取器４４によって巻き取られる。このようにして、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とを分離させることができる。そして、巻き取られた紙基材１４は、図示されない紙粉砕機の原料として利用される。

ところで、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とを分離させるために、前記減圧工程及び圧縮工程において、水ｗを紙基材１４に浸透させ、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５との間の接着強度を小さくするようになっている。通常、ラミネート紙１１を水ｗに浸漬すると、紙基材１４が水ｗを吸収し、水ｗが紙基材１４に浸透するが、紙基材１４を構成する紙繊維は各繊維間に微細な空気を含んでいて、また、通常、内側層１２及び外側層１５を構成する樹脂は防水性を有するので、水ｗが紙基材１４に浸透するのが阻止されてしまう。したがって、一般に、紙基材１４に水ｗを浸透する速度は極めて低く、しかも、ラミネート紙１１の縁部、ミシン目２１の各穴における毛細管現象が抑制されてしまう。

そこで、本実施の形態においては、減圧処理が行われ、空間３８の空気が吸引される。これに伴って、媒体浸漬槽２５内のラミネート紙１１において、紙基材１４が含んでいる空気が膨大化し、前記穴から気泡となって放出され、除去される。また、空気が除去されるのに伴って、紙基材１４が収縮する。

続いて、減圧工程が完了すると、圧力上昇工程が開始され、空間３８が大気圧下に置かれる。このとき、減圧下で収縮した紙基材１４が膨張し、膨張に伴って水ｗを吸引する吸引力を発生させる。その結果、ラミネート紙１１の縁部及びミシン目２１の各穴から紙基材１４に水ｗが急速に浸透させられる。そして、水ｗが紙繊維まで到達すると、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５との間の物理的な接着強度が小さくなる。

このように、減圧下でラミネート紙１１を水ｗに浸漬させるようになっているので、短い時間で水ｗを紙基材１４に浸透させることができる。したがって、短い時間で紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とを分離させることができる。

そして、圧縮工程が開始されると、圧縮ポンプ３６が駆動され、空間３８が加圧されて水ｗが圧縮されるので、前記媒体浸漬槽２５内において水ｗが紙基材１４に更に急速に浸透させられる。その結果、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５との間の物理的な接着強度が一層小さくなり、紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とを確実に、かつ、一層短い時間で分離させることができる。

また、ラミネート紙１１にミシン目２１が形成され、ミシン目２１の不連続な各穴を介して水ｗが紙基材１４に浸透するので、媒体浸漬槽２５内において紙基材１４と内側層１２及び外側層１５とが分離させられることがない。

さらに、ラミネート紙１１が必要以上に粉砕されないので、紙基材１４を構成する紙繊維が破損することがない。したがって、紙基材１４は、紙の特性を維持した状態で再生紙の原料にすることができる。

また、短い時間で水Ｗが紙基材１４に浸透するので、水ｗに界面活性剤等を添加する必要がなく、環境負荷を大きくしてしまうことがない。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における樹脂分離装置の要部を示す概念図である。 本発明の実施の形態におけるラミネート紙の断面図である。 本発明の実施の形態における樹脂分離装置の概念図である。 本発明の実施の形態における樹脂分離装置の要部を示す平面図である。 本発明の実施の形態における樹脂分離方法の工程図である。

符号の説明

１１ ラミネート紙
１２ 内側層
１４ 紙基材
１５ 外側層
１６ 穿孔機
２１ ミシン目
２４ 媒体浸透装置
２５ 媒体浸漬槽
２８ 搬送調整装置
３２ 分離装置
３５ 真空ポンプ
３６ 圧縮ポンプ
ｗ 水

Claims (6)

1. （ａ）少なくとも紙基材及び樹脂から成る積層構造を有するラミネート紙に多数の穴を形成する穿孔工程と、
   （ｂ）前記ラミネート紙を分離媒体に浸漬し、該分離媒体を所定の時間減圧下に置く減圧工程と、
   （ｃ）前記紙基材と樹脂とを分離させる分離工程とを有することを特徴とする樹脂分離方法。
2. 前記減圧工程が完了すると、圧力を上昇させる圧力上昇工程を有する請求項１に記載の樹脂分離方法。
3. 前記減圧工程が完了すると、前記分離媒体を圧縮する圧縮工程を有する請求項１に記載の樹脂分離方法。
4. 前記穿孔工程において、前記ラミネート紙にミシン目が形成される請求項１に記載の樹脂分離方法。
5. 前記ラミネート紙は、ウェブを構成する請求項１に記載の樹脂分離方法。
6. （ａ）ラミネート紙を穿孔する穿孔機と、
   （ｂ）前記ラミネート紙を分離媒体に浸漬するための媒体浸漬槽と、
   （ｃ）前記分離媒体を所定の時間減圧下に置く圧力調整装置と、
   （ｄ）前記紙基材と樹脂とを分離させる分離装置とを有することを特徴とする樹脂分離装置。

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